(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水性あるいは透水性舗装の表層面の凹所および連続空隙内にまで形成された、ゴムパウダの直径より薄い接着薄層の表面に散布して前記ゴムパウダを接着、定着させてなる凍結抑制舗装であって、前記ゴムパウダの粒径が０．３mm以下であることを特徴とする凍結抑制舗装。
【請求項２】
排水性あるいは透水性舗装の表層面の凹所および連続空隙内にまでゴムパウダを接着させるための接着薄層を形成するバインダを噴霧する工程と、
前記バインダの固化前に前記接着薄層上に粒径０．３mm以下の前記ゴムパウダを散布して接着、定着させる工程と、
前記接着薄層に接着しない前記ゴムパウダを除去する工程と
を含むことを特徴とする凍結抑制舗装の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装表面にゴムパウダを接着させてなる凍結抑制舗装、及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１は、寒冷地における路面の凍結を抑制、防止する凍結抑制舗装を、その作用に着目して大きく２種類に分類して紹介している。第１は、塩化ナトリウム等をアスファルト混合物中に添加、混入させて路面の凍結を抑制する化学系凍結抑制舗装である。第２は、アスファルト混合物中に混入された弾性材料が車両荷重により撓むことにより、雪氷の剥離・破砕を促進する物理系凍結抑制舗装である。
【０００３】
特許文献１には、上述の物理系凍結抑制舗装として、ゴムチップを路面の表面に付着させることで凍結抑制を図ったアスファルト舗装が開示されている。このアスファルト舗装は、表層を舗設する際、アスファルト混合物の表面にゴムチップを散布し、表層部分のアスファルト混合物とともに転圧することによって、ゴムチップを路面に付着させている。特許文献１に開示されたアスファルト舗装によれば、ゴムチップを路面に容易かつ強固に付着させることが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】凍結抑制舗装技術研究会、“技術紹介”、［online］、［平成２３年１２月１９日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.touketsu-giken.com/index.html〉
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３２９５０３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたアスファルト舗装は、ゴムチップは、表層施工時に、転圧により表層舗装面に強固に付着されている点に特徴があるが、車両が繰り返し通行することにより舗装面に付着したゴムチップが損傷・剥離することは避けられない。ゴムチップの損傷・剥離により低下した凍結抑制機能の回復を図るにはゴムチップを舗装面に再付着させる必要があるが、そのためには既存のアスファルト舗装を撤去した後に、再度のアスファルト舗装の施工が必要となる。このように、アスファルト舗装の凍結抑制機能を回復するために多大の労力を要してしまう。
【０００７】
また、ゴムチップは、アスファルト混合物と共に転圧されて路面に付着しているため、骨材間（アスファルト舗装内の空隙）にはゴムチップが付着しにくい。言い換えれば、ゴムチップの大部分が、車両のタイヤと直接接する舗装表面に付着している。そのため、ゴムチップは車両の通行により損傷しやすく、アスファルト舗装の凍結抑制機能が早期に失われるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、失われた凍結抑制機能を容易に回復させることができるとともに、凍結抑制機能をより長く保持することが可能な凍結抑制舗装及び凍結抑制舗装の施工方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は排水性あるいは透水性舗装の表層面の凹所および連続空隙内にまで形成された、ゴムパウダの直径より薄い接着薄層の表面に散布して前記ゴムパウダを接着、定着させてなる凍結抑制舗装であって、前記ゴムパウダの粒径が０．３mm以下であることを特徴とする。
【００１１】
排水性あるいは透水性舗装の表層面の凹所および連続空隙内にまでゴムパウダを接着させるための接着薄層を形成するバインダを噴霧する工程と、前記バインダの固化前に前記接着薄層上に粒径０．３mm以下の前記ゴムパウダを散布して接着、定着させる工程と、前記接着薄層に接着しない前記ゴムパウダを除去する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、凍結抑制機能をより長く保持することができ、また失われた凍結抑制機能を容易に回復させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装の断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装の施工方法を示したフローチャート。
【図３】本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装における表面温度変化の比較試験状況を示した説明図。
【図４】図３に示した試験の試験結果を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装及び凍結抑制舗装の施工方法を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装の断面図を示している。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装１は、アスファルト混合物からなる基層２０と表層１０とが積層されて構成されている。基層２０は密粒舗装であり、表層１０の連続空隙１４を通った水を遮蔽する不透水層として機能する。表層１０は、基層２０に比べ空隙率の高いアスファルト混合物（ポーラスアスファルト混合物）からなり、雨水を骨材１１間の空隙１４を通して基層２０まで浸透させる。排水性舗装では、表層１０を透水層として機能させるために、表層１０は、例えば最大粒径が１３mm程度の骨材１１から構成され、２３％以下の空隙率を有していることが望ましい。
【００１６】
凍結抑制舗装１の舗装表面を形成する骨材１１の表面には、薄い接着剤からなる接着薄層を構成するバインダ１２を介してゴムパウダ１３が接着されている。本実施例のバインダ１２は、ウレタンと酢酸エチルとを重量比１：１で混合した所定粘性を有する樹脂材で、舗装表面を形成する骨材１１の凹凸形状に沿った表面から、さらに舗装表面から舗装内部にかけて表面と連続して形成された空隙１４内にまで浸透可能である。ゴムパウダ１３は、本実施例では排タイヤ等を粒径０．３mm以下で微粉砕したリサイクル材料を使用している。ゴムパウダ１３は骨材１１に噴霧あるいは散布され、所定層厚の接着樹脂層を形成したバインダ１２に接着している。また、ゴムパウダ１３上には、ウレタンと酢酸エチルとを重量比１：２で混ぜ合わされたトップコート（図示せず）が散布され、ゴムパウダ１３の定着を高めている。ゴムパウダとしては、上述の微粉砕したリサイクル材料の他、工業材料として提供されるヴァージン材料でもよい。そのため、その個々の微粉材の形状も、球状、角のない丸みを帯びた形状、角張った形状等など、製造工程に応じて種々のものが使用可能である。
【００１７】
なお、図１において、骨材１１間を結合するアスファルトに関しては図示を省略している。また、断面線等は図面の理解を容易にするため、適宜省略している。
【００１８】
次に、本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装１の施工方法について、図２を参照して説明する。
【００１９】
まず、既存の排水性舗装や、新たに施工した排水性舗装の舗装表面を清掃する（Ｓ１１０）。例えば、既存舗装のリフレッシュの場合には、高圧水を舗装表面に噴射することにより、舗装表面の洗浄や骨材間の空隙の目詰まりを解消し、凹所や表面からの連続空隙内にバインダ１２が浸透できるようにしておく。
【００２０】
続いて、清掃した舗装表面に、所定の薄層をなすように、上述したバインダ１２を噴霧する（Ｓ１２０）。噴霧するバインダ１２は、例えば、その粘度が３０mPa・s以下であり、０．２５リットル/m2のバインダ１２を舗装表面に噴霧する。このようにして噴霧されたバインダ１２は、比較的粘性が低いため、舗装表面に接着薄層を形成し、舗装表面に形成された凹所および連続空隙１４にも浸透する。
【００２１】
次に、舗装表面に噴霧されたバインダ１２の硬化が完了する前に、上述した粒径が０．３mm以下のゴムパウダ１３を舗装表面に散布する（Ｓ１３０）。ゴムパウダ１３の散布量は、０．３ｋｇ/m2程度とする。このように、粒径が０．３mm以下のゴムパウダ１３を使用することにより、舗装表面に形成された凹所および連続空隙１４表面にもゴムパウダ１３を接着させることが可能となる。
【００２２】
続いて、接着薄層のバインダ１２に接着しなかった余剰のゴムパウダ１３を吸引機等で吸い取り、舗装表面から除去する（Ｓ１４０）。
【００２３】
次に、バインダ１２を硬化させるため、排水性舗装を養生する（Ｓ１５０）。
【００２４】
続いて、バインダ１２の硬化を確認した後、必要に応じてトップコートを舗装表面に散布する（Ｓ１６０）。トップコートの散布量は０．２リットル/m2程度とする。引き続き、トップコートが所定強度発現するまで排水性舗装を養生する（Ｓ１７０）。以上の工程により、本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装１を施工することができる。
【００２５】
本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装１においては、使用するゴムパウダ１３の粒径を０．３mm以下としている。発明者は、凍結抑制舗装１が凍結抑制機能やすべり抵抗を十分に発揮できること、また、耐久性にも配慮して、使用するゴムパウダ１３の粒径を決定し、以下の４つの試験とその結果によってその効果を確認している。
【００２６】
第１に、舗装表面にゴムパウダ１３を接着させることによる凍結抑制舗装の凍結抑制の効果を確認した。上述したように、従来の物理系凍結抑制舗装は、弾性材料の撓みにより雪氷の剥離・破砕を促進させるという発想に基づいている。一方、本実施形態に係る凍結抑制舗装１は、舗装表面の氷着を抑制し、氷着したとしても容易に剥離することで、車両の通行により雪氷を破砕するという発想に基づいている。発明者は、舗装に氷着する雪氷の氷着強さを確認するため、氷着強度試験を実施した。氷着強度試験の手順としては、まず、φ１５０mmで切り取った舗装供試体の表面に、−１０℃の環境下でシャーベット状の氷をすり込み、水を散布する。次に、φ１００mmの金属製治具を舗装供試体の表面に氷着させて、氷着部分の引張強度を計測するものである。本試験では、通常の排水性舗装の供試体と、０．３mmのゴムパウダ１３を接着させた排水性舗装３０の供試体とを用いて引張強度の違いを確認した。試験の結果、通常の排水性舗装では、引張強度が０．８〜０．９MPaであったのに対し、０．３mmのゴムパウダ１３を接着させた排水性舗装３０では、引張強度が０．４〜０．５MPaであった。このように、０．３mmのゴムパウダ１３を接着させた排水性舗装３０は、通常の排水性舗装と比べ、引張強度が半分程度となることが確認された。このことにより、０．３mmのゴムパウダ１３を舗装表面に接着させることで、舗装表面の氷着を抑制でき、仮に氷着したとしても容易に剥離できることを確認した。
【００２７】
第２に、接着させるゴムパウダ１３の粒径の違いにより、舗装表面のすべり抵抗値にどのような違いがあるか確認した。試験では、ゴムパウダ１３を接着させた排水性舗装３０の供試体に水を散布し、ゴムスライダを有する振り子を所定の位置から振り下ろし、スライダーと供試体間の摩擦による減衰を目盛によって読み取る。測定値は、ＢＰＮとして評価され、ＢＰＮが大きいほど大きなすべり抵抗を有する。試験結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0005677990.tif 000002
【００２９】
表１から、排水性舗装に接着させた粒径が小さくなるにつれ、ＢＰＮが大きくなる（すべり抵抗が大きくなる）ことが分かる。これは、ゴムパウダ１３の粒径が小さくなるほど、ゴムパウダ１３とゴムスライダとの接触面積が大きくなることに起因していると考えられる。この試験結果から、ゴムパウダ１３の粒径を０．３mm以下とすることで、舗装表面に十分なすべり抵抗を確保することができる。
【００３０】
第３に、回転式すべり抵抗測定機による動的摩擦係数の測定試験に用いるＤＦテスタによって、接着したゴムパウダ１３の粒径の違いによる舗装表面の耐久性に与える影響について確認した。確認方法として、まず、粒径の異なるゴムパウダ１３をそれぞれ舗装表面に相当する鉄板に接着させた試験体を作製する。そして、ゴム片が取り付けられたＤＦテスタの回転円板を鉄板に当接させて回転させ、ゴム片とゴムパウダを接着させた鉄板表面に摩擦痕をつけた。この摩擦痕におけるゴムパウダ１３の損傷、剥離状況を耐久性の判断材料とした。異なる粒径のゴムパウダ１３が接着した鉄板に残った摩擦痕の観察結果としては、ゴムパウダ１３の粒径を１．２mm〜０．６mmとした場合、ゴム片との摺接によってリング状の摩擦痕が生じた。この摩擦痕においてはゴムパウダ１３の顕著な損傷、剥離が認められた。一方、ゴムパウダ１３の粒径が小さくなるほど、リング状摩擦痕のゴムパウダ１３の損傷、剥離は少なくなり、０．３mm以下とした場合にはゴムパウダ１３の損傷、剥離はほとんど確認できなかった。このように、凍結抑制舗装の耐久性という観点からも、ゴムパウダ１３の粒径を０．３mm以下とするのがよい。
【００３１】
第４に、舗装表面等に適用した場合の舗装表面温度変化挙動について、温度上昇率の比較試験を行った。図３に示したように、コンクリート板表面にゴムパウダを塗布した処理済み供試体と、未処理のコンクリート板表面とに均一面温度を設定可能な遠赤外線ヒータから熱線を照射して供試体の温度変化を所定測定時間にわたって測定した。その結果グラフを図４に示す。同図に示したように、ゴムパウダを塗布処理した供試体の温度上昇は測定時間（９０分）経過段階で２．１℃高く測定された。温度上昇は初期段階から処理済み供試体の温度が高いことが確認された。これは表面のゴムパウダが照射された熱を蓄熱することができるためと思われる。
【００３２】
以上の試験結果から、本実施形態に係る凍結抑制舗装１は、舗装表面に接着したゴムパウダ１３の粒径を０．３mm以下とした。なお、粒径０．３mm以下のゴムパウダ１３を舗装表面に均等に接着させるためには、上述のしたように、ウレタンと酢酸とを重量比１：１で混ぜ合わせたバインダ１２を０．２５リットル/m2程度散布することが好ましい。
【００３３】
本発明の実施形態に係る凍結抑制舗装及び凍結抑制舗装の施工方法により、以下のような効果を奏する。
【００３４】
本実施形態に係る凍結抑制舗装１は、施工された排水性舗装３０にバインダ１２やゴムパウダ１３等を舗装表面に散布することで構成することができる。そのため、新設の凍結抑制舗装を簡易に施工できるだけではなく、既存のアスファルト舗装にも容易に凍結抑制機能を付加することが可能となる。また、凍結抑制機能が低下した舗装にも、舗装表面の洗浄をした上で、バインダ１２やゴムパウダ１３等を舗装表面に散布することで、容易に凍結抑制機能を回復させることができる。
【００３５】
また、舗装表面に接着させるゴムパウダ１３の粒径を０．３mm以下とすることにより、ゴムパウダ１３を舗装表面に強固に接着させることができ、車両の通行によるゴムパウダ１３の損傷、剥離を軽減することができる。また、本実施形態で使用するゴムパウダ１３は粒径が小さいため、舗装表面に形成された空隙１４内にもゴムパウダ１３を接着させることができる。このように空隙１４内に接着したゴムパウダ１３は、通行する車両のタイヤと接触することがないため、容易に剥離することはない。一方で、車両のタイヤと接触する位置に接着したゴムパウダ１３は、強固に接着しているとは言え、損傷、剥離することは避けられない。しかしながら、舗装表面のゴムパウダ１３が損傷、剥離したとしても、舗装表面の凹所、連続空隙１４内に接着したゴムパウダ１３により雪氷の氷結強度が弱められ、雪氷を車両の通行により容易に剥離、破砕することができる。そのため、本実施形態に係る凍結抑制舗装１は、凍結抑制機能を長期間に亘って発揮することが可能となる。
【００３６】
また、ゴムパウダ１３をアスファルト混合物に混入させていないため、アスファルト混合物の強度の低下を防止することができる。
【００３７】
また、舗装表面の表面をゴムパウダ１３により覆うことできるため、車両が通行する際の騒音を低減することが可能となる。
【００３８】
また、舗装表面がゴムパウダ１３により覆われているため、外気温が低下した場合であっても、舗装表面の熱は奪われにくく温度が下がりにくいという特徴を有している。一方で、外気温が上昇した場合、地中からの熱を吸収するとともに吸収した熱の放熱はゴムパウダ１３により抑制されるため、舗装表面温度が上昇しやすいという特徴も有している。これにより、舗装表面が凍結するのを抑制することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る凍結抑制舗装１においては、排水性舗装３０の透水性能を阻害することはない。この点に関しては、現場透水試験により１１００cc/15秒の透水性が確保できていることを確認している。
【００４０】
なお、上述の凍結抑制舗装１に関する実施形態では、排水性舗装３０を例に説明した。しかしながら、ゴムパウダ１３を接着させる対象としては、雨水を地中にまで浸透させる透水性舗装や、通常のアスファルト舗装、コンクリート舗装等にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４１】
１      凍結抑制舗装
１０    表層
１１    骨材
１２    バインダ
１３    ゴムパウダ
１４    空隙
２０    基層
３０    排水性舗装
【図１】
0005677990.tif 000003
【図２】
0005677990.tif 000004
【図３】
0005677990.tif 000005
【図４】
0005677990.tif 000006