(57)【要約】【課題】歩行通路用の木質舗装構造において、砕石路盤上に木質舗装材料を敷設する場合に、舗装路の縁部や舗装路同士の接合部が浮いたり反ったりする欠陥が発生するのを防止する。【解決手段】地盤上に設けた砕石路盤層と、該砕石路盤層上に敷設した木質舗装層と、から成る木質舗装構造物の施工方法が、砕石粒とセメント材とを混合して攪拌した後、地面上に所望厚さに敷設して、砕石路盤層となし、次いで、木チップと接合剤とを混練してなるチップ混合物を、該砕石路盤層上に敷設して木質舗装層となすもので、これにより。砕石路盤層が、多数の砕石粒と該砕石粒を覆って砕石同士を接着するセメント材と、から成り、該砕石路盤層を多孔質通水性とした木質舗装構造物。砕石路盤層中には、さらに、アスファルト乳剤又は水性樹脂エマルジョンが含浸されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に設けた砕石路盤層と、該砕石路盤層上に敷設した木質舗装層と、から成る木質舗装構造物であって、
砕石路盤層が、多数の砕石粒と該砕石粒を覆って砕石同士を接着するセメント材と、から成り、該砕石路盤層を多孔質通水性とした木質舗装構造物。
【請求項２】
砕石路盤層中には、さらに、アスファルト乳剤又は水性樹脂エマルジョンが含浸されている請求項１に記載の木質舗装構造物。
【請求項３】
上記の木質舗装層が、木チップと該チップを接合する接合剤との混合物を敷き詰めて硬化させた硬化層であり、該接合剤がウレタン樹脂を含むことを含む請求項１又は２に記載の木質舗装構造物。
【請求項４】
砕石路盤層が、セメント材を、固形分で、砕石粒１ｍ３当たり２５〜１００ｋｇ含む請求項１ないし３いずれかに記載の木質舗装構造物。
【請求項５】
地盤上に設けた砕石路盤層と、該砕石路盤層上に設けた木質舗装層と、から成る木質舗装構造物の施工方法であって、
砕石粒とセメント材とを混合して攪拌した後、地面上に所望厚さに敷設して、砕石路盤層となし、次いで、木チップと接合剤とを混練してなるチップ混合物を、該砕石路盤層上に敷設して木質舗装層となす木質舗装構造物の施工方法。
【請求項６】
砕石粒とセメント材とを混合する際に、セメント材がセメントスラリーの形で混合される請求項５に記載の施工方法。
【請求項７】
砕石路盤層とした後に、該砕石路盤層に散水又は加水することを含む請求項５に記載の施工方法。
【請求項８】
上記の施工方法が、チップ混合物の敷設に先だって、砕石路盤層にアスファルト乳剤若しくは水性樹脂エマルジョンを散布することを含む請求項５ないし７いずれかに記載の施工方法。
【請求項９】
接合剤が、未反応ＮＣＯ基を含むウレタンプレポリマである請求項請求項５ないし８いずれかに記載の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質舗装路等の舗装構造とその施工方法に関して、特に、木質舗装層の下側にある砕石路盤層の安定化の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、人専用の歩行道路や運動場などにおいては木質舗装路が利用されており、特に、環境保全の点からも人の生活面から注目されている。一般的な木質舗装路は、自然の地盤上に砕石などを補充して適当に敷き均して路盤層とし、その上に、接合材を混合した木チップ混合物を敷設したものであって、木チップ混合物の養生硬化により、舗装路とされる。この舗装路は、特に、木チップ混合物中の接合剤に硬化速度の比較的早いウレタンプレポリマーを用いて、比較的短時間の養生後には、直ちに、使用に供することのできるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような木質舗装路においては、砕石路盤上に上記の木質舗装材料を敷設すると、舗装路の縁部や舗装路同士の接合部が浮いたり反ったり割れたりする欠陥が発生することがあった。また、木質舗装材料を砕石路盤上に打設した後、樹脂の硬化前の養生中に降雨などがあると、雨水により下層の砕石路盤が流されて木質舗装が著しく変形し、このために舗装やり直しを必要とすることもあった。
【０００４】
このような木質舗装の際の欠陥の発生は、木質舗装材料の砕石路盤に対する接合が不充分である場合や、さらに、多くは、砕石路盤自体が不安定で動き易いことが原因として挙げられる。路盤層の支持力を向上させるために、従来は、路盤層の施工の際にローラ転圧作業を行なって締め固めを行なうけれども、このような作業は、路盤層の骨材間の固着力には殆ど影響せず、上記の木質舗装欠陥の解消に至っていなかった。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑み、木質舗装の下層の路盤を安定強化して、舗装後の樹脂硬化中に生じる木質舗装の変形等の欠陥を防止しようとするものであり、本発明は、このための木質舗装構造物とその施工方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の木質舗装構造物は、地盤上に設けた砕石路盤層と、該砕石路盤層上に敷設した木質舗装層と、から成り、砕石路盤層が、多数の砕石と該砕石粒を覆って砕石粒同士を接合するセメント材とから成り、該砕石路盤層を多孔質通水性としながら補強して安定化するものである。これにより、砕石路盤層の流出防止とその上層の木質舗装層の反り等の変形を防止しようとするものである。
【０００７】
このような木質舗装構造物の施工にあたっては、砕石粒とセメント材とを混合して攪拌した後、地面上に所望厚さに敷設して、砕石路盤層となし、次いで、木チップと接合剤とを混練してなるチップ混合物を、該砕石路盤層上に敷設して木質舗装層とするものである。
【０００８】
砕石路盤層は、予め砕石粒とセメントとを混合して攪拌した後、地盤上に所望厚さに敷設して形成し、養生してセメント材を硬化させるので、砕石路盤層が安定化され、降雨によっても崩壊流出が防止される。木質舗装層は、このように安定化された砕石路盤層上に形成されるので、沈下による凹みや硬化・乾燥収縮や反りが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の砕石路盤層は、砕石粒をセメント材との混合物として道路用などの地盤上に、打設して敷き均して、層状に形成される。使用される砕石粒は、特に限定されないが、例えば、２．３６〜５３ｍｍの寸法の通常の砕石粒が利用できる。砕石粒は、セメント材を混合して、混合物に調製する。セメント材は、特に、限定されないが、水和により硬化する石灰質セメントが利用され、例えば、通常のポルトランドセメントなどが利用される。
【００１０】
セメント材の砕石粒との混合の際の形態は、乾燥したセメント粉末として、ミキサーなどで、砕石粒に混合されてもよい。例えば。砕石粒が水に濡れて、適度の含水量を有する場合に適用でき、セメントは、表面付着水と混合されて、砕石粒の表面に付着させることがてきる。また、砕石粒とセメント粉末との混合物として、調製し、混合物の敷設時に、適当に加水してもよい。加水は、敷設直後に砕石路盤層となるべき混合物層に散水などして、適度のセメント水比に調製することもできる。加水は、転圧時にローラを使用するが、ローラ表面を濡らす水を利用すして、転動することにより混合物に給水できる。
【００１１】
セメント材は、また、水と混合してセメントスラリー又はセメントモルタルの形で、利用することができる。セメントスラリを混練機中で砕石粒に混合されて表面に付着させる。
【００１２】
セメント材中のセメントの配合重量は、砕石粒の容積１ｍ３に対して、２５〜１００ｋｇの範囲が好ましく、セメントのこの下限未満では、セメントを配合しても砕石路盤層の強度が不足し、この上限を超えると、砕石路盤層自身の収縮性が増加し、表層材が下地路盤材に追従し、反りやクラックといった不具合が発生する原因となり、また、過剰のセメントの硬化物が、砕石粒間の空房を充填して、気孔率の低下、従って透水性の低下を生じる。
【００１３】
セメント材には、さらに、適当な未硬化樹脂液と混合されてもよく、このような樹脂液には、後述のように、水性樹脂エマルジョンを含んでもよい。このような樹脂セメントは、同様に、砕石粒に混合されて、砕石粒の表面に付着させる。
【００１４】
砕石粒とセメントとの混合物は、所定の地面上に敷き均して、ローラなどで転圧などをして、締め固めて、砕石路盤層にするが、このとき、好ましくは、砕石路盤層の層厚みを５〜２０ｃｍになるように調製される。
【００１５】
砕石路盤層は、その後養生のためそのまま保持され、その保持時間は、７２〜１２０時間程度とする。保持時間を短縮するには、早強セメントまたは超早強セメントを使用するのがよい。
【００１６】
砕石路盤層中には、さらに、アスファルト乳剤又は水性樹脂エマルジョンを含浸させることができる。これら乳剤又はエマルジョンは硬化後には、表層木舗装と路盤層を一体化する効果があり、好ましくは、不揮発性成分に換算して、砕石粒１ｍ３当たり０．５〜５ｋｇが散布される。これらアスファルト乳剤又は水性樹脂エマルジョンは、砕石粒とセメント材とを混合する際にセメント材と共に配合することもでき、また、砕石路盤層の打設後に、塗布又は散布してもよい。
【００１７】
このようなアスファルト乳剤としては、アスファルト乳剤、ゴムアスファルト乳剤、改質アスファルト乳剤（ゴムや樹脂等で改質した乳剤）、カットバックアスファルト、改質カットバックアスファルト（ゴムや樹脂等で改質したもの）などが挙げられる。
【００１８】
また、水性樹脂エマルジョンには、ビニル系重合単量体を重合して得られる水性樹脂分散物、あるいはラバーラテックスの水性樹脂分散物である。ビニル系重合単量体を重合して得られる水性樹脂分散物とは、例えばアクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、エチレン／酢酸ビニル供重合樹脂エマルジョン、アクリル酸エステル／スチレン供重合樹脂エマルジョン、ラバーラテックスとは、ＳＢＲ系ラテックス、ＮＢＲ系ラテックス、ポリクロロプレンラバーラテックス等が利用できる。
【００１９】
砕石路盤層の養生後には、その上面に、木質舗装層が形成されるが、木質舗装層は、木チップと、該チップを接合する接合剤との混合物を敷き詰めて硬化させた硬化層である。
【００２０】
木チップは、未乾燥木材、例えば、製材用木材の中から不要木材、間伐材、園芸樹木伐採材等の切片や破砕片などが利用でき、また、木造建築等解体により回収された廃棄木材の破砕片や切片が広く利用できる。
【００２１】
これら木チップに、樹脂系接合剤が混合されて、砕石路盤上に木質舗装層として打設と敷き均しを行ない、樹脂系接合剤を硬化させる。このような接合剤には、熱硬化性のポリマーエマルジョンから選ぶことができるが、例えば、液状ウレタンプレポリマ、液状ポリエポキシ化合物、水系樹脂エマルジョンを含む。液状ウレタンプレポリマには、トルエンジイソシアネート、ジフエニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートとポリオールとの反応から得られるプレポリマーやその誘導体、アダクト体などが利用される。
【００２２】
また、液状ポリエポキシ化合物には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールあるいはクレゾールノボラック樹脂などのジまたはポリフェノール系ポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ポリエチレンポリオール、ポリプロピレンポリオールなどのポリアルキレンポリオールや、ポリフェノール類にポリアルキレンオキサイドを付加したポリオールなどのポリオール系ポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、アジピン酸、ダイマー酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸などのポリカルボン酸より得られるジまたはポリグリシジルエステル型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化植物油、３，４エポキシ−６メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート等の脂肪族又は脂環族ポリエポキサイド型エポキシ樹脂などが利用できる。
【００２３】
水系樹脂エマルジョンには、酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル系の重合体、スチレン系重合体、アクリレート系の重合体のエマルジョン、ゴムラテックス、これら２種類以上の重合体の混合したエマルジョンが利用できる。アクリレート系には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレートや、これらのアクリレート系とスチレンなどの共重合体が利用でき、ゴムラテックスには、ＮＢＲ系、ＳＢＲ系、クロロプレンゴムラテックス系、メタクリル酸メチルブタジエンゴムラテックス系、のゴムラテックス等が利用できる。
【００２４】
接合剤の好ましい例は、ウレタン樹脂であり、この場合には、分子末端に未反応のＮＣＯ基を含有するウレタンプレポリマーが基チップに配合され、木質舗装層は、その硬化体の高い強度と弾性に富む性質とが得られる。
【００２５】
以下の実施形態では、接合剤として、ウレタンプレポリマーを使用する例で説明するが、ウレタンプレポリマーの配合は、固形分で、木チップの乾燥重量１００重量部に対して、２０〜４０重量部とするのが好ましい。この下限量未満では、固結剤の絶対量が不足し、固結強度が劣弱となり、耐水性、耐久性の実用上の性能が発揮されない状態となり、上限を越えると、過剰量のウレタンプレポリマーが起因し舗装路にふくれ・反り等の変形を生じさせ、風合いの低下と仕上げの不備等の原因となる。
【００２６】
ウレタンプレポリマーには、他の樹脂系接合剤として、水系樹脂エマルジョンを含んでもよく、例えば、ビニル系エマルジョン、例えば、酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル系、アクリル系が利用できる。
【００２７】
このように調製された木チップと接合剤との混合物は、上記の砕石路盤上に、敷き詰めて、転圧されて木質舗装層とされるが、舗装層中の接合剤樹脂成分、例えば、ウレタンプレポリマーが、速やかに硬化して、硬化層が得られる。特に、砕石路盤が、セメントにより安定化されているので、養生中の降雨に対しても材料の流出の惧れがなく、硬化層の膨張反りその他の変形が防止されて、養生後には、直ちに人の歩行に利用することができる。
【００２８】
【実施例】
［実施例１〜３］
砕石粒（ＣＲ−４０、含水率５％、粒度２．３６〜５３ｍｍ）０．０２５ｍ３に普通ポルトランドセメントを表１に示した量でミキサーで混合攪拌した後、型枠（内径５０ｃｍ×５０ｃｍ、深さ２０ｃｍ）内に、厚み１０ｃｍで充填して、水を刷毛で塗布して、砕石路盤層とした。
【００２９】
型枠充填後３日後に、木チップ（形状長さ２ｃｍ程度鱗片状、厚み５ｍｍ程度の切削片状で、含水量４０％）０．０４０ｍ３にウレタンプレポリマ（中外商工（株）製造、品名「アートロードＷｏｏｄｙ  合材バインダー」末端未反応ＮＣＯ基４％含有）を５．０ｋｇ混合して調製した木チップ混合物を、上記砕石路盤層上に敷設し転圧して、そのまま放置養生して、木質舗装層とし、以下の試験のために試験体とした。この比較例の配合も表１に示してある。
比較例１は、上記の砕石路盤層の調製においては、セメント材を混合せずに、砕石粒のみを上記型枠内に敷設して砕石路盤層とし、以下上記の実施例と同様にして、木質舗装層とし、同様に試験に供した。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
実施例及び比較例の試験体は、図３に示す内辺で、一辺５０ｃｍの形枠１中に砕石路盤層を充填して後木質舗装層２を形成し、恒温槽内で温度２３±２℃で、相対湿度５５±５％の室温乾燥環境で、２８日間保持して養生し、その期間に、木質舗装層２の四辺（図中矢示４）で、舗装直後の長さと、その後の所定の時間経過して隙間３の形成に伴なって変化した後の長さと、を順次測定し、初期長さに対する上記位置の変位量の比から、収縮率を算出して、その４辺平均値でもって、収縮率（平均値）とした。これら測定値データから、経過日数と平均収縮率の関係を表２と図１にまとめてある。
【００３２】
【表２】
平均収縮率（％）
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【００３３】
表２及び図１から、比較例１は、養生過程での砕石路盤層と木質舗装層とに及ぶ収縮が、養生初期に急速に起こっていたが、これは、表層の木質舗装層が、その硬化の過程で、下層の砕石路盤層の幾つかの砕石粒を引き剥がして、反り変形をすることが原因であり、木質舗装層が砕石路盤層に拘束されておらず、２８日の養生で、１．７％の高い収縮をしていた。
【００３４】
これに対して、セメントにより砕石路盤層を安定化した実施例１〜３は、養生過程での収縮が実質的に起こっておらず、表層反り変形も見られなかった。これは、表層の木質舗装層が、下層の安定化路盤層により拘束されて、収縮率が低下することが考えられ、本実施形態の施工方法とその結果の木質舗装構造物が、養生過程での優れた安定性を発現することか明らかになった。
【００３５】
尤も、実施例３は、セメント配合量が、多すぎるために、下層の砕石路盤層自体の収縮が起こり、結果として、木質舗装構造物の収縮率が大きくなってものであり、この点から、セメント配合量は、砕石路盤層の１ｍ３当たり（厚み１０ｃｍに）２５〜１００ｋｇの範囲で含むことが好ましいことが判る。
【００３６】
［実施例４〜６］
以下の実施例は、セメント材による砕石路盤層の安定化に加え、樹脂エマルジョン散布による安定化の試験を行なった。
【００３７】
砕石路盤層の調製は、前記の実施例と同様にし、砕石粒（ＣＲ−４０、粒径分布２．３６〜５３ｍｍ、水分率約５％含有）の０．０２５ｍ３（重量で３０ｋｇ）に、普通ポルトランドセメントを表３に示す配合で、ミキサー内で混合し、上記同様の型枠内に１０ｃｍ厚みで、充填して、砕石路盤層とした。これら砕石路盤層を充填して３日後に、樹脂エマルジョンとして、エチレン−酢酸ビニル系樹脂エマルジョン（クラレ（株）製造、商品名「ＯＭ−４０００」、固形分５５％）を、表３に示す添加量で、表面に散布して、この樹脂エマルジョンを砕石路盤層に含浸させた。散布１時間後に、上記実施例と同様の木チップとウレタンプレポリマの混合物を砕石路盤層上に敷設転圧して、木質舗装層とし、試験に供した。試験は、比較例と共に、上記実施例と同様に、養生過程で木質舗装層供試体の４辺での収縮量を測定した、試験結果を表４と図２にまとめる。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
【表４】
平均収縮率（％）
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【００４０】
上記表４と図２を参照して、砕石路盤層への樹脂エマルジョンの散布により、その上に形成した木質舗装層の収縮がさらに防止できることが判る。実施例５〜６は、実質的に収縮しないことをと考えてよく、木質舗装層の反り変形をほぼ、完全に防止することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明木質舗装構造物は、砕石路盤層が、多数の砕石粒と該砕石粒を覆って砕石同士を接着するセメント材と、から構成したので、砕石路盤層自体の結合力を高めたので、養生過程での降雨その他の該欄に対しても下層ので砕石路盤層の崩壊や流出を有効に防止することができる。また、砕石路盤層でセメント材で固定した安定化したので、その上層の木質舗装層への結合力、拘束力を高め、木質舗装の反り変形を有効に防止することがでるきる利点がある。
【００４２】
砕石路盤層中には、さらに、アスファルト乳剤又は水性樹脂エマルジョンが含浸されておれば、砕石路盤層を一層安定化でき、その上の木質舗装層の収縮や反り変形を有効に防止することができるのである。
【００４３】
上記の木質舗装層が、木チップと該チップを接合する接合剤との混合物を敷き詰めて硬化させた硬化層とし、接合剤が、特に、ウレタン樹脂を含むものとすれば、木チップ集積体の弾力性と共にポリウレタン樹脂硬化物の弾力性を利用して、歩行に適した弾力性に優れた歩行用硬化物を形成することができ、特に、セメント材による砕石路盤層の強化と安定化により長期に渡って自然物近い景観性の高い歩道に保持するとことができる。
【００４４】
砕石路盤層が、セメント材を、固形分で、砕石路盤層の１ｍ３当たり厚み１０ｃｍにつき２５〜１００ｋｇ含むようにすれば、砕石路盤層の安定化により、その舗装構造物は、舗装直後から反りや収縮がきわめて少なくすることができる。
【００４５】
本発明の木質舗装構造の施工方法は、砕石粒とセメント材とを混合して攪拌した後、地面上に所望厚さに敷設して、砕石路盤層となし、次いで、木チップと接合剤とを混練してなるチップ混合物を、該砕石路盤層上に敷設して木質舗装層とするので、砕石路盤層自体の結合力を高めたので、養生過程での降雨その他の該欄に対しても下層ので砕石路盤層の崩壊や流出を有効に防止することができる。また、砕石路盤層でセメント材で固定した安定化したので、その上層の木質舗装層への結合力、拘束力を高め、木質舗装の反り変形を有効に防止することがでるきる利点がある。
【００４６】
砕石粒とセメント材とを混合する際に、セメント材がセメントスラリーの形で混合すれば、砕石粒へのセメント材の混合を簡便にすることができる。また、砕石路盤層とした後に該砕石路盤層に散水又は加水するようにすれば、乾燥したセメント材を混合して敷設後に水分の調節を簡便にすることができる。
【００４７】
砕石路盤層には、チップ混合物の敷設に先だって、アスファルト乳剤又は水性樹脂エマルジョンを散布するようにすれば、簡便な操作で、砕石路盤層を一層安定化でき、その上の木質舗装層の収縮や反り変形を有効に防止することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木質舗装構造の施工方法の実施例におけるセメント材配合した砕石路盤層と、養生過程の木質舗装層の収縮率を示すグラフ。
【図２】本発明の木質舗装構造の施工方法の実施例におけるセメント材の配合と樹脂エマルジョンを散布した砕石路盤層による養生過程の木質舗装層の収縮率を示すグラフ。
【図３】収縮率測定用の形枠の上面図を示し、形枠中の充填した木質舗装層の寸法測定の位置を矢示した図。
【符号の説明】
１  形枠
２  木質舗装層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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