(57)【要約】【課題】ブロックの破損やガタツキを低減することができるとともに、撤去、再利用可能なブロック舗装用砂を提供する。【解決手段】ブロック舗装用砂２は、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％の砂と、砂全体に対する重量比で０．１〜５％のアスファルト系バインダと、砂全体に対する重量比で０．１〜２％の油分と、が混合されている。アスファルト系バインダは、砂の粒子表面を被覆し、油分は、アスファルト系バインダの被膜表面を被覆する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％の砂と、
前記砂全体に対する重量比で０．１〜５％のアスファルト系バインダと、
前記砂全体に対する重量比で０．１〜２％の油分と、が混合されていることを特徴とするブロック舗装用砂。
【請求項２】
前記アスファルト系バインダは、前記砂の粒子表面を被覆し、
前記油分は、前記アスファルト系バインダの被膜表面を被覆する、ことを特徴とする請求項１に記載のブロック舗装用砂。
【請求項３】
前記油分は、鉱物油または植物油である、ことを特徴とする請求項１または２に記載のブロック舗装用砂。
【請求項４】
前記鉱物油は、その比重が０．８５〜０．９０であり、引火点が１３５℃以上、かつ、芳香族系炭化水素の割合が１０％以上の石油系留出油である、ことを特徴とする請求項３に記載のブロック舗装用砂。
【請求項５】
砂の一面せん断抵抗角が４５°〜６０°である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のブロック舗装用砂。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロック舗装用砂に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブロック舗装に用いる敷砂として、例えば、非特許文献１に示すように、天然砂、焼砂、特殊樹脂で処理した焼砂などが知られている。
また、ブロック舗装に用いる目地砂として、例えば、特許文献１に示すように、硅砂にアスファルトを混合し、この硅砂の周囲にアスファルト層を形成した敷石用目地材などが知られている。
さらに、ブロック舗装に用いる敷砂として、例えば、特許文献２に示すように、ふるい目１３．２ｍｍ以下の粒度の砂にアスファルトが砂をすべて被覆するまで混合し、この砂の周囲に常温無加圧時には互いが触れても粘着し合うことのないサラサラ状態のアスファルト層を形成した敷石用サンドクッション材が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３２４０８９号公報
【特許文献２】特許第３７０１２５２号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】柳沼宏始、吉田武、池田拓哉著、「大型車両を用いたインターロッキングブロック舗装のクッション砂の耐久性評価」、土木学会論文集Ｎｏ．６６９／Ｖ−５０、ｐ２６７−ｐ２７６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、非特許文献１に記載されているような天然砂や焼砂をブロック舗装用の敷砂や目地砂として使用した場合には、通行車両の作用を受けて砂が細粒化して固結しやすい。このため、ブロック舗装の改修工事を施工する際に、当該砂を撤去したり、撤去した砂を再利用したりすることが困難になるという問題がある。
【０００６】
また、非特許文献１に記載されているような特殊樹脂で処理した焼砂をブロック舗装の敷砂として用いた場合には、通行車両の作用を受けてブロック層と樹脂処理した焼砂層との境界面で層間すべりが生じやすい。このため、ブロックが車両進行方向に移動して目地が開き、目地砂が流失してしまう。この結果、ブロックが破損しやすくなるという問題がある。
【０００７】
一方、特許文献１の敷石用目地材や特許文献２の敷石用サンドクッション材をブロック舗装の敷砂や目地砂に用いた場合には、砂の固結や流失はある程度低減できる。しかし、砂の粒子を被覆するアスファルトどうしが付着して固くなり、当該砂を撤去したり撤去した砂を再利用したりすることが困難になるという問題がある。
【０００８】
また、繰り返し交通荷重を受けると砂が細粒化して流失し、敷砂の上面に不陸が生じるため、車両が通行するたびに当該舗装を構成するブロックがガタツキを起こして騒音を発生するという問題がある。さらに、坂路や歩道の車両乗り入れ部などの勾配が大きい箇所に用いた場合には、降雨による目地砂の流出に伴うブロックのガタツキが生じやすくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ブロックの破損やガタツキを低減することができるとともに、撤去、再利用可能なブロック舗装用砂を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のブロック舗装用砂は、
７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％の砂と、
前記砂全体に対する重量比で０．１〜５％のアスファルト系バインダと、
前記砂全体に対する重量比で０．１〜２％の油分と、が混合されていることを特徴とする。
【００１１】
前記アスファルト系バインダは、例えば、前記砂の粒子表面を被覆し、
前記油分は、例えば、前記アスファルト系バインダの被膜表面を被覆する。
【００１２】
前記油分は、例えば、鉱物油または植物油である。
前記鉱物油は、例えば、その比重が０．８５〜０．９０であり、引火点が１３５℃以上、かつ、芳香族系炭化水素の割合が１０％以上の石油系留出油である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ブロックの破損やガタツキを低減することができるとともに、撤去、再利用可能なブロック舗装用砂を提供することができる。また、坂路や歩道の車両乗り入れ部などの勾配が大きい箇所にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のブロック舗装用砂をインターロッキングブロック舗装に用いた例を示す図である。
【図２】降雨強度と目地砂の流出深さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のブロック舗装用砂について、図面を参照して説明する。なお、本発明のブロック舗装用砂は、インターロッキングブロック舗装、レンガ舗装、自然石舗装、タイル舗装、平板ブロック舗装などのブロック系舗装全般に適用するものである。図１に本発明のブロック舗装用砂をインターロッキングブロック舗装に用いた例を示す。
【００１６】
図１に示すように、基盤１上にブロック舗装用砂２が配置されている。基盤１としては、例えば、砕石層、アスファルト安定処理層などが挙げられる。ブロック舗装用砂２上に複数のブロック３が並べられ、ブロック３とブロック３との間の目地にもブロック舗装用砂２を充填する。このように、本発明のブロック舗装用砂２はブロック舗装の敷砂、目地砂に用いることにより、ブロックのガタツキを低減する。
【００１７】
このように用いられる本発明のブロック舗装用砂２は、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％の砂と、砂全体に対する重量比で０．１〜５％のアスファルト系バインダと、砂全体に対する重量比で０．１〜２％の油分と、が混合されている。
【００１８】
本発明で用いる砂としては、川砂、山砂、海砂などの天然砂、砕砂などの人工砂、スクリーニングス、高炉水砕スラグ、硅砂などを挙げることができる。本発明で用いる砂は、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％であればよく、その粒度分布、最大粒径は、ブロック舗装用砂の使用用途により異なる。
【００１９】
例えば、本発明のブロック舗装用砂２を敷砂に用いる場合、本発明に好適な砂は、その最大粒径が４．７５ｍｍであることが好ましく、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜５質量％であることが好ましい。また、本発明のブロック舗装用砂２を目地砂に用いる場合、本発明に好適な砂は、その最大粒径が２．３６ｍｍであることが好ましく、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明で用いる砂の粒度は、単粒度ではなく、連続粒度であることが好ましい。本発明のブロック舗装用砂２を敷砂に用いる場合の砂の粒度の一例を表１に示す。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
本発明のアスファルト系バインダは、砂の粒子表面を被覆するアスファルト系バインダであり、例えば、舗装用石油アスファルト、天然アスファルト、アスファルト乳剤、カットバックアスファルト等を挙げることができる。
【００２３】
アスファルト系バインダの配合量は、砂全体に対する重量比で０．１〜５％である。アスファルト系バインダの配合量が０．１％より少ないと本発明の効果が十分には得られないおそれがあり、５％より多いと砂を締め固めたときに安定性が得られにくくなるためである。
【００２４】
本発明の油分は、アスファルト系バインダの被膜表面を被覆する鉱物油または植物油の油分である。本発明に好適な油分としては、その比重が０．８５〜０．９０、引火点が１３５℃以上、かつ芳香族系炭化水素の割合が１０％以上の石油系留出油が挙げられる。かかる石油系留出油を用いることにより、交通荷重を受けてブロックが変形したり傾いたりしたときの追従性がさらに高くなり、ブロックの破損がより起こりにくくなるためである。
【００２５】
石油系留出油の配合量は、砂全体に対する重量比で０．１〜２％である。石油系留出油の配合量が０．１％より少ないと本発明の効果が十分には得られず、２％より多いと砂の締固めが不十分となるためである。
【００２６】
このように構成された本発明のブロック舗装用砂２には、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％の微粒分の少ない砂と、砂の粒子表面を被覆するアスファルト系バインダと、アスファルト系バインダの被膜表面を被覆する油分と、が混合されているので、ブロック舗装の敷砂や目地砂に使用した場合でも砂が硬くなりにくく柔軟性を保持することができる。このため、交通荷重を受けてブロック３が変形したり傾いたりしたときにも追従して安定し、ブロック３の破損を起こりにくくすることができる。
【００２７】
また、本発明のブロック舗装用砂２によれば、砂の細粒化が起こりにくいので、ブロック舗装のガタツキを減少させることができる。さらに、砂が細粒化した場合にも、固結しにくいので、ブロック舗装の改修工事を施工する際のブロック３の抜き取りが比較的容易であり、砂の再利用が可能となる。
【００２８】
加えて、本発明のブロック舗装用砂２によれば、目地砂が流失しにくいので、舗装を構成するブロック３のガタツキを低減することができる。また、目地から水が浸透しにくいので、敷砂の流失や粒状路盤層への影響を抑えることができる。さらに、目地から雑草が生えにくいので、道路の美観を損なうことがない。
【００２９】
また、このように構成されたブロック舗装用砂２は、正のダイレタンシ（せん断変形による目地砂の体積膨張）が大きく、施工時の平坦性を向上させることができる。さらに、このように構成されたブロック舗装用砂２は、一面せん断抵抗角が４５°〜６０°と大きい。このため、本発明のブロック舗装用砂２をブロック舗装の目地砂として使用した場合には、ブロック３どうしの段差が生じにくくなる。
【００３０】
本発明のブロック舗装用砂２は、敷砂と目地砂に併用することにより、車道舗装でより効果を発揮する。特に、本発明のブロック舗装用砂２は、インターロッキングブロック舗装の敷砂（最大粒径４．７５ｍｍ）および目地砂（最大粒径２．３６ｍｍ）として好適に用いられる。
【００３１】
次に、本発明のブロック舗装用砂２の製造方法について説明する。
まず、７５μｍふるい通過質量百分率が０．１〜１０質量％の砂をアスファルトプラントのミキサに投入し、これにアスファルト系バインダを砂全体に対する重量比が０．１〜５％の割合で添加して混合し、砂の粒子表面にアスファルト系バインダの被膜を形成する。
【００３２】
次に、アスファルトプラントのミキサに、油分を砂全体に対する重量比で０．１〜２％の割合で添加して混合し、アスファルト系バインダの被膜の表面に油分の被膜を形成する。これにより、本発明のブロック舗装用砂２が製造される。
【００３３】
このように製造されたブロック舗装用砂２を、例えば、２０ｋｇ〜３０ｋｇ程度の重量に袋詰する。これにより、工事で使用するときの使い勝手が非常によくなり、補修などの小規模工事にも対応することができる。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明の具体的な実施例、比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３５】
（実施例１、比較例１及び比較例２）
本例では、表２に示す条件で作成した実施例１、比較例１及び比較例２のブロック舗装用砂を用いて、骨材のふるい分け試験（粗粒率）、細粒化に対する抵抗性試験（微粉分量の増加量の測定）及び、変位量を測定した。結果を表３に示す。なお、表３には、実施例１、比較例１及び比較例２のブロック舗装用砂に用いる砂の通過質量百分率も示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
（骨材のふるい分け試験）
社団法人  日本道路協会発行の「舗装調査・試験方法便覧」（平成１９年６月）に記載の試験方法に準じて骨材のふるい分け試験を行った。なお、最大粒径と、７５μｍふるい通過質量百分率、粗粒率の規格値は一般社団法人  インターロッキングブロック舗装技術協会発行の「インターロッキングブロック舗装設計施工要領」（平成１９年３月）に記載されたとおりである。
【００３８】
なお、最大粒径が規格値を超えると、十分な締固め効果を得られない。また、７５μｍふるい通過質量百分率が規格値を超えると、排水性が悪く、水によって支持力を失うため、ブロックの破損が発生しやすくなる。
【００３９】
粗粒率は、以下の式で算出される。
Ａ１＝Ａ２／１００
（Ａ１：粗粒率（％）、Ａ２：各ふるいに残留する重量百分率の合計）
【００４０】
なお、粗粒率は、その値が高いほど、対象物が粗い。また、その値が規格値より高いと、十分な締固め効果を得られにくく目地砂が敷砂に流下する現象も生じやすくなり、その値が規格値より低いと、耐久性と排水性が低下する。結果を表３に示す。
【００４１】
（微粉分量の増加量の測定）
敷砂の細粒化に対する抵抗性を見るため、敷砂の微粉分量の増加量を測定した。インターロッキングブロック舗装設計施工要領に記載の試験方法に準じて、敷砂の細粒化に対する抵抗性試験を行った。なお、規格値はインターロッキングブロック舗装設計施工要領に記載されており、以下のようにして求められる。
【００４２】
まず、試料を乾燥機にて絶乾状態にする。次に、試料の微粉分量を測定する。続いて、ＣＢＲ試験用モールド容器の３分の１まで、試料を投入する。そして、４．５ｋｇランマーを落下高さ４５ｃｍから自由落下させ、試料を６７回突き固める。その後、モールドから試料を取り出し、微粉分量を測定する。また、試料投入、突き固め、微粉分量の測定を２回行い、その平均値を求める。
【００４３】
微粉分量の増加量は以下の式で算出される。
Ｂ３＝Ｂ２−Ｂ１
（Ｂ１：突き固め前の微粉分量（％）、Ｂ２：突き固め後の微粉分量（％）、Ｂ３：微粉分量の増加量（％））
【００４４】
この微粉分量の増加量（Ｂ３）は、敷砂の細粒化に対する抵抗性の指標であり、この値が低いほど抵抗性が高い。この値が基準値を超えると、水により支持力を失うため、ブロックの破損が発生しやすくなる。結果を表３に示す。
【００４５】
（変位量の測定）
ブロックの変形量を測定するため、変位量の測定を実施した。変位量の測定は、「舗装調査・試験方法便覧」（平成１９年６月）に記載の水浸ホイールトラッキング試験に準拠し、以下のようにして実施した。
【００４６】
まず、３００ｍｍ×３００ｍｍのホイールトラッキング試験用型枠に、厚さ２ｃｍのブロック舗装用砂（表１の実施例１、比較例１及び比較例２の配合の砂）と厚さ３ｃｍのインターロッキングブロックをセットした。次に、測定装置により試験前の供試体中心部と供試体両端部の凹凸形状を４点測定した。続いて、供試体表面まで水浸させ、１時間の水浸養生後、荷重６８６Ｎの車輪荷重を供試体前面に５時間トラバース走行させた。そして、試験後の供試体の凹凸形状を測定し、インターロッキングブロックの変位量を算出した。結果を表３に示す。
【００４７】
【表３】
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【００４８】
表３に示すように、実施例１では比較例１および比較例２より細粒化に対する抵抗性が高く（微粒分量増加量が小さく）、変位量が小さいことが確認できた。実施例１の値はすべての規格値を満たしており、比較例１、２より優れた結果であることが確認できた。
【００４９】
（実施例２、比較例３〜７）
本発明のブロック舗装用砂（実施例２）、海砂（比較例３）、４号珪砂（比較例４）、５号珪砂（比較例５）、６号珪砂（比較例６）、樹脂入砂（比較例７）の６種を目地砂に用いて、目地砂流出深さを測定した。
【００５０】
（目地砂流出深さの測定）
目地砂流出深さの測定は、次のように実施した。まず、型枠内にインターロッキングブロックと敷砂を設置し、目地砂を目地に充填した。また、型枠の設置角度は５％とし、東京都福祉まちづくり条例施設整備マニュアル（平成２１年版）を参考に破損が多く見受けられる歩道の車両乗り入れ部を対象とした。次に、人工降雨装置を用いて、降雨強度２０〜６０ｍｍ／ｈで目地砂量が変化しなくなるまで型枠に降雨させた。そして、３０箇所での目地砂の流出深さを測定し、平均値を求めた。結果を図２に示す。なお、目地砂流出深さが小さいほど、耐流出性に優れている。また、目地砂の流出を抑えることで、ブロックのガタツキやブロックの角欠けを防ぐことができる。
【００５１】
図２に示すように、実施例２では、添加物を含まない比較例３〜６（海砂、４号珪砂、５号珪砂、６号珪砂）よりも目地砂流出深さが小さく、耐流出性に優れることが確認できた。また、比較例７（樹脂入砂）より若干耐流出性に優れていることが確認できた。
【００５２】
（実施例３、比較例８〜１０）
本発明のブロック舗装用砂（実施例３）、良質細目砂（比較例８）、４号珪砂（比較例９）、５号珪砂（比較例１０）の４種を目地砂に用いて、せん断抵抗角を測定した。
【００５３】
（せん断抵抗角の測定）
せん断抵抗角の測定は、社団法人地盤工学会発行の「地盤材料試験の方法と解説」（平成２１年１１月）に記載の一面せん断試験（ＪＧＳ０５６１：２００９）の試験方法に準じて実施した。なお、せん断抵抗角が大きいほど、ブロック相互のかみ合わせ効果が強くなり、ブロックのガタツキを抑えることができる。結果を表４に示す。
【００５４】
【表４】
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【００５５】
表４に示すように、実施例３は比較例８〜１０よりせん断抵抗角が大きいことが確認できた。このため、実施例３の砂を用いることによりブロックのガタツキを抑えることができることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ブロック舗装用砂に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１  基盤
２  ブロック舗装用砂
３  ブロック
【図１】
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【図２】
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