(57)【要約】【課題】舗装の表層に保水性をもたせ、かつ表層表面から内部に浸水する時間を短くすることを可能とする保水性舗装構造を提供する。【解決手段】粒状の骨材２を結合材３により多数の空隙を有する状態に結合し固化された排水性舗装の表層において、表層の空隙に、モルタル又はセメントペーストに団粒化剤を混練してなる保水性充填材４を注入し、固化させてなることを特徴とする。これにより、保水性充填材４のセメント粒子が団粒化し、多数の連続する微細な空隙が形成され、水の浸透性が向上するとともに、保水性も向上する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状の骨材を結合材により多数の空隙を有する状態に結合し固化された排水性舗装の表層において、前記表層の空隙に、モルタル又はセメントペーストに団粒化剤を混練してなる保水性充填材を注入し、固化させてなることを特徴とする保水性舗装構造。
【請求項２】
粒状の骨材を結合材により多数の空隙を有する状態に結合し固化された排水性舗装の表層において、前記表層の空隙に、モルタル又はセメントペーストに団粒化剤を混練してなる保水性充填材を注入する保水性充填材注入工程と、
前記表層に注入した保水性充填材を固化する固化工程と、
を有することを特徴とする保水性舗装構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨水を吸収し保水する道路舗装に使用される保水性舗装に係り、特に雨水の浸透が早く摩耗によるダストの飛散が少ない保水性舗装技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般道路や高速道路において、道路の路面に透水性を持たせることによって、雨水により路面に水膜が生じることを防止し、ハイドロプレーニング現象が生じるのを防止するとともに、防音効果を持たせた排水性舗装が広く用いられている。かかる排水性舗装は、クラッシャーラン等の骨材と、アスファルト、アスファルト乳剤等の結合剤とを混合し、この混合物を多数の連続する空隙を有する状態で、路盤上にローラで転圧することによって形成される。
【０００３】
しかしながら、排水性舗装は、雨水が表層から地下に素早く浸透するため、晴天時には表層表面（路面）は乾燥する。従って、夏には日光の照射により路面が高温化し、ヒートアイランド現象を引き起こす一因となるという問題がある。
【０００４】
そこで、近年においては、道路舗装においても、舗装の表層に保水性を持たせ、雨天時に雨水を表層に保水することで、晴天時には保水した雨水の蒸発潜熱により路面の温度上昇を抑制するようにした保水性舗装が要求される場合が多い。
【０００５】
従来、保水性舗装の形成は、骨材と、結合剤とを混合し、この混合物を多数の連続する空隙を有する状態で、路盤上にローラで転圧して形成される排水性アスファルト舗装に対して、セメントと多孔質フィラーとを混合したスラリー状の保水性充填材を注入するという方法がとられている場合が多い。このような保水性舗装としては、特開平１０−４６５１３号公報に記載の保水性舗装が知られている。
【０００６】
特開平１０−４６５１３号公報に記載の保水性舗装は、１５〜３５体積％の空隙を有する透水性アスファルト混合物又は透水性セメントコンクリートなどを用いた多孔質成形ブロック等で形成された有孔表層の空隙に、保水性及び透水性を有するシルト系充填材を充填した構造からなる。また、シルト系充填材として、粒径５〜７５μｍのシルト分の含有量が５０重量％以上のシルト系粉末、セメント系の固化剤、水、及びセメント添加用混和剤又はポリマーエマルジョンの何れか一方の添加剤を所定の割合で混合したものが使用されている。この保水性舗装は、有孔表層表面（路面）に降り注いだ雨水を、シルト系充填材に吸収させ、保水されるようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の保水性舗装は、排水性舗装の空隙に充填する保水性充填材の粒子径が小さいため、水が表層表面から表層内部に浸透するのに数秒程度の時間を要することとなる。そのため、大雨の際には表層に浸透せずに、表層の表面を流れる水量が多くなり、充分な透水作用が発揮できないという欠点があった。また、保水性充填材の粒子が小さいため、自動車の走行により、表層の表面が研削され摩耗し、保水性充填材が粉末状のダストとなって飛散するという欠点があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、表層に保水性をもたせることができ、かつ水が表層表面から表層内部に浸透する時間が短い保水性舗装構造を提供することにある。
【０００９】
また他の目的は、表層表面が自動車等により研削されにくく、表層表面が研削された場合でもダストの飛散が少ない保水性舗装構造を提供することにある。
【００１０】
更に他の目的は、表層に保水性をもたせることができ、かつ水が表層表面から表層内部に浸透する時間が短い保水性舗装構造の施工方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の保水性舗装構造は、粒状の骨材を結合材により多数の空隙を有する状態に結合し固化された排水性舗装の表層において、前記表層の空隙に、モルタル又はセメントペーストに団粒化剤を混練してなる保水性充填材を注入し、固化させてなることを特徴とするものである。この構成により、以下のような作用が得られる。
【００１２】
モルタル又はセメントペースト（以下、「モルタル等」という。）に団粒化剤を添加して混練することにより、モルタル等の粒子同士が結合して集合体を形成し、更にこれらの集合体を連結、架橋して立体網目構造を形成する。すなわち、モルタル等が団粒化される。かかる団粒化したモルタル等を排水性舗装の表層の空隙内に注入し、固化させることにより、当該表層の空隙内は、団粒化したモルタル等により充填される。この団粒化したモルタル等は、多数の微細な空隙を有するため、保水性に優れるとともに、団粒化したモルタル等の粒子間の空隙が連続しているため、表層の表面から表層内部への水の浸透時間も短くなる。
また、団粒化したモルタル等は、相互に団粒化剤により強く結合されているため、団粒化したそれぞれの粒子集合体は分離しにくく、通常のセメントのモルタル等に比べて結合強度も強い。従って、舗装の表層表面が自動車等により研削されにくくなる。また、舗装の表層表面が研削されたとしても、発生するモルタル等の粉は団粒化剤により団粒化した粒子集合体であるため、飛散しにくく、微細な粉塵となりにくい。
また、表層の空隙が上記保水性充填材で充填されるため、当該表層の空隙内に小石や砂、泥等が進入して空隙を閉塞し、透水性が低下するという心配がなく、安定した透水性及び保水性を長期間にわたって持続できる。
【００１３】
ここで、「粒状の骨材」としては、天然砂、砂利、クラッシャーラン、人工骨材等が使用される。「結合材」としては、アスファルト、セメント等が使用される。「排水性舗装の表層」の空隙率は、舗装の強度を維持する点から、体積百分率で１５％乃至３５％とするのが好ましい。「モルタル」は、少なくともセメントと砂に水を加えて混練したスラリー状のものが使用されるが、その混合割合は、セメントの性状によって異なり、モルタルの強度が最も高くなる割合で混合される。例えば、セメントとして普通ポルトランドセメントを使用した場合には、セメント１００重量部に対して、砂２００乃至３００重量部、水５０乃至１００重量部の混合割合とされる。また、モルタルの強度を高めるために火山灰、珪酸白土、フライアッシュ、シリカフェーム等のポゾラン、高炉スラグ微粉末、岩石粉末等の鉱物質微粉末、膨張剤、ＡＥ剤、減水剤、ＡＥ減水剤等のセメント混和剤を混合してもよい。また、施工の目的に応じて、促進剤や遅延剤、急結剤等のセメント混和剤を混合してもよい。「セメント」としては、高炉セメント、シリカセメント、又はフライアッシュセメント等の混合セメント、ポルトランドセメント、白色セメント、カラーセメント、超速硬セメント、膨張セメント等が使用されるが、特に市場性、使用実績等の理由から、ポルトランドセメントを使用することが好ましい。「砂」としては、海砂、川砂、山砂等の天然砂が使用される。「砂」の粒径は、特に限定するものではないが、排水性舗装表層の空隙内を移動しやすい必要があるため、特に、平均粒径０．０７５〜０．２５ｍｍφのものを使用することが好ましい。「団粒化剤」としては、例えば、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物等が使用される。具体的には、例えば、有限会社グローバル研究所製の商品名「ケミカルブイ」、「ＧＢ−２０００」、「ＣＧ−２０００」等が使用される。「団粒化剤」の添加量は、特に限定はしていないが、団粒化剤として有限会社グローバル研究所製の商品名「ケミカルブイ」を使用する場合には、砂１００重量部に対して０．５乃至１．０重量部添加するのが好ましい。団粒化剤が０．５重量部以下であれば、団粒化作用が弱く、保水性充填材内部の空隙の生成が不完全となり、逆に団粒化剤が１．０重量部以上では団粒化作用は殆ど変化せず材料費のみが嵩むこととなるからである。
団粒化した保水性充填材を構成する粒子の平均粒径は、特に限定するものではないが、好ましくは、０．０７５乃至２．０ｍｍφとされる。平均粒径が０．０７５ｍｍφ未満であれば、保水性充填材内部の空隙が発生しにくくなるとともに、空隙幅が狭くなるため水の浸透性が低下することとなり、平均粒径が２．０ｍｍφよりも大きくなると、保水性充填材が舗装の表層の空隙内部に浸透しにくくなるという不都合が生じるからである。
【００１４】
また、本発明においては、前記団粒化剤は前記モルタル又はセメントペーストに含まれるセメント１００重量部に対して０．５乃至１．０重量部添加することができる。
このように、団粒化剤を砂に対して上記割合で添加することにより、保水性充填材において適度な団粒化作用が得られ、保水性充填材内部への水の浸透時間を短くすることができるとともに、保水性充填材が舗装の表層の空隙内に浸入しやすくなるという作用が生じる。
【００１５】
本発明の保水性舗装構造の施工方法は、粒状の骨材を結合材により多数の空隙を有する状態に結合し固化された排水性舗装の表層において、前記表層の空隙に、モルタル又はセメントペーストに団粒化剤を混練してなる保水性充填材を注入する保水性充填材注入工程と、前記表層に注入した保水性充填材を固化する固化工程とを有することを特徴とするものである。
【００１６】
上記工程により、既存の排水性舗装に保水性充填材を充填させるだけで保水性舗装構造を施工することができるため、施工が容易であり、施工コストも低廉になる。また、既存の排水性舗装を撤去する工程が不要となるとともに、新たな産業廃棄物の発生がなく、産業廃棄物処理の手間が削減できる。更に、上記工程により、工事期間が短縮できるため、早期に交通規制の解放を行うことができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施の形態に係る保水性舗装構造は、粒状の骨材を結合材により多数の空隙を有する状態に結合し固化された排水性舗装の表層において、前記表層の空隙に、モルタルに団粒化剤を混練してなる保水性充填材を注入し、固化させることにより形成されていることを特徴とする。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態に係る保水性舗装構造の断面図である。
図１において、保水性舗装構造１は、クラッシャーラン、砂、小石等からなる粒状の骨材２は、アスファルトからなる結合材３により被覆された状態にある。また、各骨材２は結合材３により結合・固化された状態にある。結合材３で被覆された骨材２のそれぞれの間には相互に連通した間隙が形成されており、その間隙には保水性充填材４が充填されている。
【００２０】
この保水性充填材４は、セメントと砂と水とを有するモルタルに団粒化剤を混練した混練物である。セメントとしては、普通ポルトランドセメントが使用されており、セメントと砂と水との混合比は、セメント１００重量部に対して砂が２００〜３００重量部、水が７０〜１００重量部の割合とされている。
【００２１】
また、団粒化剤としては、有限会社グローバル研究所製の商品名「ケミカルブイ」が使用されている。団粒化剤の混合比率は、セメント１００重量部に対して０．５〜１．０重量部の割合とされる。
【００２２】
なお、本実施の形態に係る保水性舗装構造１は、道路舗装の表層に適用される。
【００２３】
以上のような本実施の形態の保水性舗装構造において、以下その作用について説明する。
まず、雨天時や散水時において、道路の表層に敷設された保水性舗装構造１の表面に水が注水されると、水は保水性舗装構造１の表面から、保水性舗装構造１の保水性充填材４の内部に浸透する。このとき、保水性充填材４は、セメントと砂と水からなるモルタルに、団粒化剤を添加して混練したものであるため、モルタル中のセメント粒子は団粒化剤によって結合し集合体を形成し、団粒化された状態にある。従って、それぞれのセメント粒子の集合体の間に微細な空隙が形成され、それらの空隙は互いに連通した状態となっている。従って、保水性舗装構造１の表面から内部への水の浸透時間も短くなる。
【００２４】
すなわち、団粒化剤は、各分子が強い正電荷又は負電荷を有する高分子化合物からなるため、これをモルタルに混入したときには、当該団粒化剤の有する電荷とは逆の極性を有するセメント粒子や砂粒と瞬時に結合し、これらの粒子同士を結合して集合体を形成する。更に、これらの集合体を連結、架橋して立体網目構造を形成する。従って、このようにして形成された立体網目構造体は、優れた強度、安定性、持続性を発揮することとなり、また、高い浸透性、保水性を発揮することとなる。
【００２５】
また、このように、団粒化したモルタルは、相互に団粒化剤により強く結合されているため、団粒化したそれぞれの粒子集合体は分離しにくい。すなわち、通常のセメントのモルタルに比べ、団粒化された保水性充填材４は、それを構成する粒子の結合強度も強い。従って、道路舗装の表層表面に保水性舗装構造１を適用することによって、道路上を自動車等が通行しても、道路舗装の表層表面が自動車等により研削されにくくなる。また、仮に道路舗装の表層表面が研削されたとしても、発生するモルタル粉は団粒化剤により団粒化した粒子集合体であるため、飛散し難く、微細な粉塵となり難くなる。
【００２６】
次に、本実施の形態の保水性舗装構造の施工方法について図２及び図３を参照しながら説明する。尚、本実施の形態においては、保水性舗装構造１は道路舗装の表層に敷設することとして説明をする。
【００２７】
図２は道路舗装に適用された排水性舗装の断面図である。
図２において、粒状骨材を平らに敷きつめてなる路盤５の上部に、表層６が形成されており、表層６の上面が路面となる。表層６は、表面を結合材３により被覆された骨材２が、連続する空隙を有する状態で平らに敷きつめられた状態にあり、各骨材２は結合材３により互いに強固に結合されている。骨材２には、天然砂、砂利、クラッシャーラン、人工骨材等が使用されている。結合材３には、アスファルト、セメントが使用されている。かかる排水性舗装の施工方法については、すでに広く行われており、公知であるため、その説明については省略する。
【００２８】
次に、このような排水性舗装を施工した後、セメントと砂と水とを有するモルタルに団粒化剤を添加した混合物を、コンクリートミキサーで混練してスラリー状の保水性充填材とする。なお、セメント、砂、水、団粒化剤の組成及びそれらの混合比については上述のとおりであり、ここでは説明を省略する。
【００２９】
次に、できあがったスラリー状の保水性充填材を、上記排水性舗装の表層６の上面に流し込むか、若しくは吹き付ける。表層６に流し込まれ又は吹き付けられたスラリー状の保水性充填材は、表層６の空隙７に浸透する。
【００３０】
次に、スラリー状の保水性充填材を流し込んだ排水性舗装の表面を、タイヤローラ又はロードローラで転圧して、保水性充填材を表層６の空隙に充分に充填させる。
【００３１】
そして、充填が終わった表層６を空気中に放置することにより保水性充填材を固化させる。
【００３２】
図３は排水性舗装の表層に保水性充填材を充填した後の状態を表す図である。
【００３３】
図３において、保水性充填材４は骨材２の間隙に充填された状態となり、これにより保水性舗装構造の施工が完了する。
【００３４】
なお、本発明は、結合材はアスファルト・セメントでもよく、セメントはポルトランドセメント、シリカセメント、フライアッシュセメントでもよく、団粒化剤は有限会社グローバル研究所製の商品名「ＧＢ−２０００」や「ＣＧ−２０００」でもよく、上述の実施の形態のものに限定されるものではない。
また、モルタルの代わりに、砂を含まないセメントペーストを使用することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の保水性舗装構造によれば、表層に保水性をもたせることができ、かつ水が表層表面から表層内部に浸透する時間が短い保水性舗装構造を提供することができる。従って、本発明の保水性舗装構造を都会の道路舗装に適用すれば、道路表面の温度上昇が抑制され、ヒートアイランド現象を防止する効果がある。また、表層表面から表層内部への雨水の浸透が早いため、降水量の多い雨天時においても、道路表面に水膜ができるのを極力抑えることができ、ハイドロプレーニング現象を防止するという効果もある。また、表層表面が自動車等により研削されにくく、表層表面が研削された場合でもダストの飛散が少ない保水性舗装構造を提供することができる。
【００３６】
また、本発明の保水性舗装構造の施工方法によれば、既存の排水性舗装を保水性舗装に変えることができ、施工が容易で工期が短く、施工コストも低廉であり、かつ産業廃棄物の発生も伴わない保水性舗装構造の施工方法が提供できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る保水性舗装構造の断面図である。
【図２】道路舗装に適用された排水性舗装の断面図である。
【図３】排水性舗装の表層に保水性充填材を充填した後の状態を表す図である。
【符号の説明】
１　保水性舗装構造
２　骨材
３　結合材
４　保水性充填材
５　路盤
６　表層
７　空隙
【図１】
2004060389.tif 000003
【図２】
2004060389.tif 000004
【図３】
2004060389.tif 000005