(57)【要約】【課題】通常舗装部と弾性舗装部との境界部における応力集中に起因する舗装材の剥離、破壊を防止する。【解決手段】弾性舗装部２と通常舗装部３との境界部にシーリング材層４を介在させる。通常舗装部３と間隙をあけて下地１面に弾性舗装材を敷設して硬化させた後、この間隙にシーリング材を充填して硬化させる。弾性舗装材の伸縮をこのシーリング材層４の伸縮吸収能により吸収緩和することができ、これにより、通常舗装部３と弾性舗装部２との接着境界部の応力集中に起因する舗装材の剥離、破壊を防止して、耐久性に優れた舗装面とすることができる。【選択図】　図１
2004092046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性舗装材による舗装部と、通常舗装材による舗装部とを有する舗装構造において、
該弾性舗装材による舗装部と通常舗装材による舗装部との境界部にシーリング材層を介在させたことを特徴とする舗装構造。
【請求項２】
請求項１において、該シーリング材層の幅が５〜２００ｍｍであることを特徴とする舗装構造。
【請求項３】
請求項２において、該シーリング材層の幅が１０〜１００ｍｍであることを特徴とする舗装構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該シーリング材がシリコン系、ウレタン系、ポリサルファイド系又はポリイソブチレン系シーリング材であることを特徴とする舗装構造。
【請求項５】
請求項４において、該シーリング材がウレタン系シーリング材であることを特徴とする舗装構造。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該弾性舗装材は、硬質骨材、弾性骨材及びバインダーを混合してなることを特徴とする舗装構造。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該通常舗装材による舗装がコンクリート舗装、半たわみ舗装、アスファルト舗装、切削アスファルト舗装、排水性舗装、又は透水性舗装であることを特徴とする舗装構造。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該シーリング材層の表面は、骨材による防滑処理が施されていることを特徴とする舗装構造。
【請求項９】
下地面上の通常舗装材による舗装部に隣接する領域に弾性舗装材による舗装部を施工する方法において、
該通常舗装材による舗装部と間隙をあけて該下地面に弾性舗装材を敷設して硬化させた後、
該間隙にシーリング材を充填して硬化させることを特徴とする舗装方法。
【請求項１０】
請求項９において、該間隙にシーリング材を充填した後、該シーリング材の硬化前に該シーリング材上に骨材を散布し、その後該シーリング材を硬化させることを特徴とする舗装方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、該間隙の内面にプライマー処理を施した後、該シーリング材を充填することを特徴とする舗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通常舗装材による舗装部（以下「通常舗装部」と称す場合がある。）に隣接する領域に弾性舗装材による舗装部（以下「弾性舗装部」と称す場合がある。）を形成した舗装構造と舗装方法に係り、特に、通常舗装部と弾性舗装部との境界部における応力集中に起因する舗装材の剥離、破壊が防止された舗装構造と、このような舗装構造を施工する舗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃タイヤのリサイクル技術として、廃タイヤを機械的に粉砕して得られるゴムチップを硬質骨材と共にウレタンバインダーで結合して弾性舗装材としたものがある。このゴムチップ弾性舗装材は、ゴムチップの有する弾力性により、歩行時の衝撃吸収性、転倒時の安全性といった優れた効果を奏するため、歩道や競技場等の舗装材として用いられており、また、弾性舗装材に形成される空隙による排水性及び通気性に加え、吸音性により、タイヤと路面内で発生する騒音低減にも有効であるため、都市部での交通騒音低減のための機能性弾性舗装材として注目されている。
【０００３】
ゴムチップ弾性舗装材の空隙によるタイヤ騒音低減の作用機構は次の通りである。即ち、路面から発生するタイヤ騒音は、タイヤトレッドと路面接触による振動に起因しており、トレッドパターンやサイドウォールが振動することによるものと、リブ溝、ラグ溝等の溝と路面が形成する音の共鳴によるものが主な騒音源になっている。これに対して、路面に空隙がある場合には、溝内の共鳴が発生しにくくなり、発生する騒音自体が少なくなるのに加え、空隙による吸音効果で騒音が低減される。
【０００４】
また、ゴムチップ弾性舗装材では、その弾力性により振動が干渉されることによって、振動による騒音が低減されることによっても騒音低減効果が得られる。
【０００５】
このような弾性舗装材による舗装部は、施工下地面に必要に応じてプライマー処理を施した後、弾性舗装材を敷設して形成されるが、この場合、図２に示す如く、弾性舗装部２は、下地１上に、アスファルト舗装やコンクリート舗装といった通常舗装部３に隣接し、これと接着して形成される。
【０００６】
即ち、車道用途であっても、歩道、公園、その他の用途であっても、その全面が弾性舗装面とされる場合は殆どなく、既存の通常舗装部の一部を掘削して弾性舗装材が打設されたり、また、新規に弾性舗装面を施工する場合であっても、側溝や縁石部分は通常舗装部とされるため、弾性舗装部と通常舗装部とが隣接して接着する境界部が存在するようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ゴムチップ弾性舗装材は環境温度により伸縮し、低温では縮み、高温になると伸びるという性質があり、この膨張係数は一般的なアスファルト舗装やコンクリート舗装等の通常舗装材の膨張係数に比べて大きい。このため、このゴムチップ弾性舗装材の温度差による大きな伸縮で、弾性舗装部２と通常舗装部３との接着界面近傍（図２のＲの部分）に応力が集中し、次のような現象により、舗装材の剥離、破壊が生じる。
【０００８】
▲１▼　弾性舗装部と通常舗装部との接着界面部においてクラック発生や剥離が発生して舗装体の破壊核となる欠陥部を作る原因となる。このような現象は、弾性舗装部が一方向に長い場合において、その長手方向の両端縁部の通常舗装部との境界で発生し易い。
▲２▼　上記▲１▼の接着界面破壊が核となって既設アスファルト舗装やコンクリート舗装等の通常舗装部に破壊が進行する。特に、アスファルト舗装は破壊し易い。
▲３▼　接着界面の接着力が強い場合は通常舗装部の割れ（クラック）による破壊核が形成される。この現象はコンクリート舗装には起こり難いが、アスファルト舗装では容易に起こる。
▲４▼　接着界面で起きる破壊現象により、弾性舗装面が凹凸化され、この凹凸に外力が作用した場合に弾性舗装材も剥離ないし破壊する。例えば、表面の凹凸で、この上を走行する車がジャンピングして落下した際に、弾性舗装部が衝撃を受け、それにより弾性舗装材の剥離、破壊が生じる。
▲５▼　上記▲１▼〜▲４▼により、下地にもクラック、割れといった破壊が発生する。
【０００９】
このような舗装材の剥離、破壊が発生すると、この上を走行する車輌による機械的な劣化要因や、紫外線、降雨、熱、酸素等の自然環境的な劣化要因によって、欠陥部は更に拡大し、著しい場合には使用不可能となる。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、通常舗装部と弾性舗装部との境界部における応力集中に起因する舗装材の剥離、破壊が防止された舗装構造と、このような舗装構造を施工する舗装方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の舗装構造は、弾性舗装材による舗装部と、通常舗装材による舗装部とを有する舗装構造において、該弾性舗装材による舗装部と通常舗装材による舗装部との境界部にシーリング材層を介在させたことを特徴とする。
【００１２】
通常舗装部と弾性舗装部との境界部にシーリング材層を介在させることにより、弾性舗装材の伸縮をこのシーリング材層の伸縮吸収能により吸収緩和することができ、これにより、通常舗装部と弾性舗装部との接着境界部の応力集中に起因する舗装材の剥離、破壊を防止して、耐久性に優れた舗装面とすることができる。
【００１３】
本発明において、シーリング材層の幅は、５〜２００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍであることが好ましい。また、このシーリング材としては、シリコン系、ウレタン系、ポリサルファイド系、ポリイソブチレン系シーリング材、特にウレタン系シーリング材が好ましく、シーリング材層の表面は、骨材による防滑処理が施されていることが好ましい。
【００１４】
本発明において、弾性舗装材は、例えば硬質骨材、弾性骨材及びバインダーを混合してなるものであり、通常舗装材による舗装面は、例えばコンクリート舗装面、半たわみ舗装面、アスファルト舗装面、切削アスファルト舗装面、排水性舗装面、又は透水性舗装面である。
【００１５】
本発明の舗装方法は、このような本発明の舗装構造の施工に好適な方法であって、下地面上の通常舗装材による舗装部に隣接する領域に弾性舗装材による舗装部を施工する方法において、該通常舗装材による舗装部と間隙をあけて該下地面に弾性舗装材を敷設して硬化させた後、該間隙にシーリング材を充填して硬化させることを特徴とする。
【００１６】
この方法において、間隙にシーリング材を充填した後、シーリング材の硬化前にシーリング材上に骨材を散布し、その後シーリング材を硬化させて防滑処理を施すことが好ましい。また、間隙の内面にプライマー処理を施した後、シーリング材を充填することが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の舗装構造及び舗装方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の舗装構造の実施の形態を示す断面図である。
【００１９】
図示の如く、本発明においては、下地１上の通常舗装部３に隣接して弾性舗装部２を施工する際に、通常舗装部３と弾性舗装部２との間にシーリング材層４を介在させ、弾性舗装材の伸縮をこのシーリング材層４で吸収緩和させる。
【００２０】
このシーリング材（シーラント材）としては、伸縮吸収性に優れ、柔軟性に優れたものであれば良く、特に制限はないが、硬化後の伸び率が１００〜１０００％、特に２００〜８００％程度のものが好ましい。硬化後の伸び率が１００％未満のものでは、伸縮吸収性が十分でなく、１０００％を超えるものでは、機械的特性が劣り、好ましくない。このようなシーリング材としては、シリコン系、ウレタン系、ポリサルファイド系、ポリイソブチレン系等が挙げられる。これらは１液硬化型であっても、２液硬化型であっても良い。弾性に富み伸縮吸収性に優れること、及び耐摩耗性が良好で耐久性に優れたシーリング材層を形成することができる点から、特にウレタン系シーリング材を用いることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明の舗装構造を既設道路等に適用する際、交通遮断時間を短縮するために、高速硬化型シーリング材を用いることが好ましいが、施工期間に特に制限がない場合には、汎用のシーリング材を用いても良い。
【００２２】
このシーリング材層４の幅（図１のＷ）は、小さ過ぎるとシーリング材層４を設けたことによる本発明の効果を得ることができず、大き過ぎると舗装面に占めるシーリング材層の面の割合が大きくなり、舗装面全体の機能を損なうこととなり、好ましくない。従って、シーリング材層４の幅は、要求される伸縮吸収性、即ち、弾性舗装部２の長さや通常舗装部３の種類等によっても異なるが、通常の場合５〜２００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２３】
また、シーリング材層４の厚さ（図１のＤ）は、図１に示す如く、弾性舗装部２の厚さと同程度、例えば１０〜５０ｍｍ程度であることが好ましいが、この部分を切削することにより、弾性舗装部２の厚さよりも厚く形成しても良く、また、逆に浅く形成しても良い。
【００２４】
このような本発明の舗装構造を施工するには、下地１上の通常舗装部３に隣接する部分に、シーリング材層４形成用の間隙を設けて弾性舗装材を打設して弾性舗装材を硬化させた後、この間隙にシーリング材を充填して硬化させれば良い。
【００２５】
この場合、シーリング材層形成用の間隙は、枠材などを予め配置した状態で弾性舗装材を打設し、弾性舗装材の硬化後、この枠材を取り外すことにより形成することができる。
【００２６】
なお、弾性舗装材の打設にあたっては、下地１上に必要に応じてプライマー処理を施す。また、形成された間隙へのシーリング材の充填に際しても、この間隙の内面、即ち、通常舗装部側面、下地表出面、及び弾性舗装部側面にプライマー処理を施すことが好ましい。
【００２７】
また、このシーリング材層４の幅が大きい場合、シーリング材層４の防滑性、耐摩耗性、耐久性等を高めるために、シーリング材層４に骨材により防滑処理を施しても良い。この防滑処理は、形成された間隙にシーリング材を充填した後、シーリング材の硬化前にシーリング材層上に骨材を散布し、その後シーリング材を硬化させることにより容易に施すことができ、この場合の骨材としては、後述の弾性舗装材の硬質骨材の細粒成分を用いることができる。
【００２８】
なお、シーリング材は弾性舗装材の施工後に打設することが好ましいが、弾性舗装材の施工前に打設しても良い。
【００２９】
次に本発明において、弾性舗装面の施工に好適に用いられる弾性舗装材について説明する。
【００３０】
この弾性舗装材は、硬質骨材及び弾性骨材をウレタンバインダーで結合してなるものである。
【００３１】
硬質骨材は、弾性舗装材の強度や耐摩耗性を確保すると共に、表面に露出して防滑作用を得るために配合される。硬質骨材としては、特に制限はなく、一般的には、例えば川砂利、川砂等の天然石からなる天然骨材や、砕石、スラグ、セラミックス等の人工骨材が挙げられ、これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。舗装路面の滑り抵抗の観点からは、かかる硬質骨材中に、一定粒度の細粒成分が一定量含まれていることが好ましく、例えば、１．１８ｍｍふるい目の通過重量比率が５％以上であることが好ましい。硬質骨材中にこのような細粒成分が存在することにより、サンドペーパーのように舗装表面がざらついて、防滑作用をもたらすこととなる。このような細粒成分以外の硬質骨材は粒径１．２〜１３ｍｍ程度であることが好ましく、特に、硬質骨材はこのような粗粒成分５〜５０重量％と、細粒成分９５〜５０重量％とから構成されることが好ましい。
【００３２】
弾性骨材は舗装面に弾力性を付与するために配合される。弾性骨材としては、ゴムチップ、即ち、ゴムの小片や粉末等を用いることができ、好ましくは１０ｍｍ以下の大きさのゴムチップであり、粒径が１ｍｍ以下の微細なものから１０ｍｍ程度のものまでを適宜使用することができるが、特に、粒径１〜５ｍｍ程度のものが、弾力性及び空隙形成の点で有効であるためにより好ましい。かかるゴムチップは、天然ゴム及び合成ゴムのいずれでも良く、廃タイヤ等の加硫済みゴム製品を機械的に粉砕して得られるリサイクル品を使用することもできる。
【００３３】
かかる硬質骨材及び弾性骨材の混合比率としては、滑り抵抗を考慮する場合には、両骨材の総量中の硬質骨材の占める割合を１０〜７５体積％、特に１５〜５０体積％とするのが好ましい。即ち、弾性舗装材の構成材料中では硬質骨材の含有量が舗装面の滑り抵抗を左右するため、上記範囲で硬質骨材を配合することにより、ＢＰＮ（ポータブルスキッドレジスタンステスタによる測定値）６０以上の滑り抵抗を確保することができる。上記範囲よりも硬質骨材の比率が少ないと、滑り抵抗の点のみならず、車重による舗装面の歪み量が増加して、操縦安定性に影響を与えるために好ましくない。一方、硬質骨材の量が上記範囲よりも多いと、相対的に弾性骨材の割合が減り、弾性舗装材の弾力性が損なわれて低騒音性能に悪影響を与えてしまうため好ましくない。
【００３４】
なおこれら硬質骨材及び弾性骨材の硬度上の分類としては、一般に、ＪＩＳ・Ａ硬度で、硬質骨材が９５度以上、弾性骨材が９０度以下である。廃タイヤの硬度は通常は６０〜７０度であり、熱を受けたものであれば８０〜９０度程度である。
【００３５】
ウレタンバインダーは、これらの硬質骨材及び弾性骨材を結着して舗装を形成するために用いられるものであり、本発明においては、特に２液性ウレタンバインダー、好ましくはイソシアネート基端末プレポリマーとポリオールとを、水酸基／イソシアネート基の当量比で、例えば０．２〜０．８にて混合したものを用いる。１液性ウレタンバインダーは、２液性ウレタンバインダーに比べて硬化時間の調整が非常に困難で汎用性がなく、硬化時間の短縮が図りにくい難点があるため、本発明の目的には適さない。かかるウレタンバインダーの添加量としては、骨材の結着強度の観点から、硬質骨材、弾性骨材及びウレタンバインダーの合計に対して１５〜３０体積％の割合で混合することが好ましい。
【００３６】
なお、２液性ウレタンバインダーのイソシアネート末端基プレポリマーの一例としては、イソシアネート含有量５〜２５％、粘度１０００〜５０００ｃＰ（２５℃）で、イソシアネート末端基プレポリマーの平均官能基数が２〜３のものが挙げられる。このプレポリマー用のイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリイソシアネートがある。変性に用いる活性水素化合物としては、通常、分子量が１０００〜３０００程度のポリアルキレングリコールが用いられる。
【００３７】
一方、ポリオールの一例としては、平均官能基数が２〜６、平均分子量が１０００以下のものであって、かつ、反応性の点から水酸基の半分以上が一級水酸基であることが好ましく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリアルキレンエーテルグリコール等が挙げられる。
【００３８】
また、有機シランをウレタンバインダーに対して０．１〜１０重量％添加することにより、ウレタンバインダーと骨材との結合力を高め、強度及び耐久性の向上を図ることが可能である。この有機シランとしては、エポキシ系、メルカプト系等の有機シランを用いることができる。
【００３９】
弾性舗装材に着色を付与することが求められる場合、ウレタンバインダーに着色剤を混合して着色することが可能である。その場合、着色剤はウレタンバインダーに対して１〜１０重量％混合することが好ましい。なお、着色剤として例えば黒色の場合にはカーボン系、白色の場合にはチタン系が挙げられる。また、弾性骨材として着色したゴムチップ、例えばＥＰＤＭのカラーゴムチップを用いたり、硬質骨材として着色したセラミックス等の人工骨材を用いて舗装材に着色することも可能である。
【００４０】
更に、弾性舗装材には、ウレタンバインダーの硬化促進剤、その他の添加剤が配合されていても良い。
【００４１】
このような弾性舗装材は、硬質骨材及び弾性骨材の混合物に、ウレタンバインダー、更に必要に応じて添加される着色剤等の添加剤を混合することにより得ることができる。この場合、着色剤等の添加剤は、ウレタンバインダーに予め混合されていても良く、骨材とウレタンバインダーとの混合時に添加混合されても良い。骨材とウレタンバインダーとの混合方法には特に制限はなく、これらが均一に混合できる方法であれば良い。骨材へのウレタンバインダーの添加、混合時の温度は常温でよいが、低温の場合は硬化が遅れ、高温の場合は硬化が促進されるため、必要に応じて温度調節を行う。
【００４２】
このような弾性舗装材は、通常１０〜５０ｍｍ程度の厚さに、空隙率１０〜４０％程度の空隙が形成されるように施工下地面に敷設される。
【００４３】
一方、通常舗装面を形成する通常舗装材としては、一般に道路等の舗装に汎用されているもの、例えばコンクリート舗装、半たわみ舗装、アスファルト舗装、切削アスファルト舗装、排水性舗装、透水性舗装等が挙げられるが、本発明は特に、応力による剥離、破壊が起こり易い、アスファルト舗装、排水性舗装、透水性舗装等に対して好適である。
【００４４】
なお、下地としては、一般に、上記の通常舗装が適用される。
【００４５】
本発明の舗装構造は、弾性舗装材本来の騒音及び振動低減効果に加えて、その優れた耐久性から、特に車道用途として好適であるが、車道用途に限らず、歩道、競技場や公園等の弾性舗装面としても好適である。
【００４６】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４７】
なお、以下において、弾性舗装材の調製に用いた材料は次の通りであり、下記表１に示す配合とした。
【００４８】
2004092046.tif 000003
【００４９】
【表１】
2004092046.tif 000004
【００５０】
この表１に示す硬質骨材配合は、１．１８ｍｍふるい目を通過する細粒成分の割合６５重量％であり、この配合の弾性舗装材により、空隙率２５％の弾性舗装面が形成される。
【００５１】
実施例１〜３
ゴムチップ弾性舗装材の温度変化による伸縮は１日の温度変化によっても起こるが、夏冬を含めた四季の温度差によるものが顕著である。従って、このことを考慮して、次の手順で実際のフィールドでの試験施工を通して２年間の追跡調査を行った。
【００５２】
（１）　通常舗装部の切削
表２に示す通常舗装部を深さ８０ｍｍ切削し、次に５０ｍｍ厚さの半たわみ舗装を打設養生して弾性舗装材の打設工区を作成した。なお、周囲の通常舗装部との接合部は切削前にカッターで切断し、その面を接合面とした。
【００５３】
（２）　プライマー処理
下地及び通常舗装部との接合部に湿気硬化型１液性ウレタン樹脂プライマーを塗布してプライマー処理を施した。
【００５４】
（３）　シーリング材打設用の間隙の形成
シーリング材打設部に木枠を固定した。この木枠としては、所定の幅のシーリング材層を形成し得る間隙が形成されるように、その幅を調整した。
【００５５】
（４）　弾性舗装材の施工
弾性舗装材を木枠で囲まれた下地上に打設し、転圧、養生を経て弾性舗装部を形成した。施工された弾性舗装部は幅３．５ｍ×長さ１５ｍ×厚さ３０ｍｍである。
【００５６】
（５）　シーリング材の打設
弾性舗装材が硬化した後、木枠を取り除き、形成された間隙の内面（間隙に表出した通常舗装断面、弾性舗装断面及び下地面）にシーリング材専用のプライマー（（株）ブリヂストン製「ペタムプライマーＮｏ．３」）を塗布した後、養生後、２液硬化型ポリウレタンシーリング材（（株）ブリヂストン製「ペタムＰＵ２０３０」）をこの間隙に気泡が入らないように充填し、表面を平滑仕上げ後、この表面にスベリ止め用の５号珪砂を散布し、その後、養生硬化させた。
形成されたシーリング材層の幅は表２に示す通りである。
【００５７】
（６）　評価
施工後、２年経過後に通常舗装部と弾性舗装部との境界部及び下地について、剥離、クラック等の有無を調べ、結果を表２に示した。
【００５８】
比較例１
シーリング材層を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして施工を行い、同様に評価を行って結果を表２に示した。
【００５９】
比較例２
シーリング材層を形成しなかったこと以外は実施例３と同様にして施工を行い、同様に評価を行って結果を表２に示した。
【００６０】
【表２】
2004092046.tif 000005
【００６１】
以上の結果から、弾性舗装部と通常舗装部との境界にシーリング材を打設することによって、舗装材の剥離、破壊を防止して、耐久性を高めることができることがわかる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の舗装構造及び舗装方法によれば、通常舗装部と弾性舗装部との境界部における応力集中に起因する舗装材の剥離、破壊が効果的に防止され、この舗装面を走行する車輌等による機械的な劣化要因や、紫外線、降雨、熱、酸素等の自然環境的な劣化要因に対する耐久性に優れた舗装構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の舗装構造の実施の形態を示す断面図である。
【図２】従来の舗装構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　下地
２　弾性舗装部
３　通常舗装部
４　シーリング材層
【図１】
2004092046.tif 000006
【図２】
2004092046.tif 000007