(57)【要約】【課題】施工が容易であって、日照による舗装面の温度上昇を抑制することのできる舗装構造を提供する。【解決手段】舗装構造１は、路床２上に形成された下層路盤３と、この下層路盤３の上に形成された透水性保水層４と、透水性保水層４の上に形成された透水性表層５とを備えている。この舗装構造１を構成する透水性保水層４は、土材、セメント系固化剤および団粒化剤の混合物に、粒調砕石、発泡ガラス材、繊維材を混入させたものを下層路盤３の上に打設、固化させることによって形成されている。舗装面に降り注いだ雨水は透水性表層５に浸透して透水性保水層４に貯留される。日照により舗装面が暖められると、透水性保水層４に貯留されている水分が透水性表層５を通過して上昇し、その表面から蒸発する際に気化熱を奪うので、舗装面の温度上昇を抑制することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤である路床上に形成された下層路盤と、前記下層路盤上に形成された透水性保水層と、前記透水性舗装層上に形成された透水性表層とを備えた舗装構造であって、
前記透水性舗装層を、土材、セメント系固化剤および団粒化剤を含む混合物を固化させて形成したことを特徴とする舗装構造。
【請求項２】
前記団粒化剤として、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を用いた請求項１記載の舗装構造。
【請求項３】
前記混合物に、砕石、発泡ガラス材、繊維材、高炉スラグのうちの１以上を混入させた請求項１または２記載の舗装構造。
【請求項４】
前記土材として、砂質土、粘性土、シラス土のうちの１以上を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の舗装構造。
【請求項５】
前記繊維材として、植物繊維を用いた請求項１〜４のいずれかに記載の舗装構造。
【請求項６】
前記下層路盤を、クラッシャーラン、砕石、発泡ガラス材のうちの１以上を用いて形成した請求項１〜５のいずれかに記載の舗装構造。
【請求項７】
前記透水性表層を、開粒アスファルト、インターロッキングブロック、人工芝のいずれかを用いて形成した請求項１〜６のいずれかに記載の舗装構造。
【請求項８】
前記透水性表層を開粒アスファルトで形成するとともに、前記透水性表層の表面に遮熱性塗料を塗布して遮熱層を形成した請求項１〜６のいずれかに記載の舗装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透水性および保水性を備えた舗装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都心部におけるヒートアイランド現象や地球温暖化に対する関心が高まり、様々な方式の地球温暖化防止技術が開発されている。このような地球温暖化防止技術の一つとして、日照による舗装面の温度上昇を抑制することを目的とする道路舗装技術がある（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の道路舗装構造は、保水性骨材を主材料とする路盤材料により形成された保水性路盤と、この保水性路盤の上方に敷設された透水性アスファルト舗装とからなる。そして、保水性骨材として、廃ベントナイト、廃泥水、泥状の掘削土などの建設汚泥にセメントを主成分とする固化剤と、分散機能を有するポリマーからなる混和薬剤とを加えて撹拌することにより形成した混合土を、加圧成形した塊体とし、この塊体を養生後に破砕して得られる保水性人工骨材を用いたものである。
【０００４】
特許文献２に記載の道路舗装構造は、切込み砕石層および粒調砕石層からなる路盤と透水性アスファルト層との間に、多数の保水性セラミック骨材を敷き均して形成された保水層を備えたものである。保水性セラミック骨材として、多孔質で保水機能を有するものが用いられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２００１０号公報
【特許文献２】特開平９−１９５２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された透水性アスファルト舗装構造の場合、保水性路盤を構成する保水性骨材として用いられる保水性人工骨材の製造に多大な労力と時間とを要するので、施工が困難であり、工期も長期化するおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された舗装構造の場合、保水層を構成する保水性セラミック骨材は、石材、スラグ、粘土などの原材料を微粉状に加工して水分を加えたものを高温焼成し、焼き上がったものを粉砕して作製されたものを使用する必要がある。このため、前述と同様、保水性セラミック骨材の製造に多大な労力と時間とを要し、施工が困難であり、工期も長期化するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、施工が容易であって、日照による舗装面の温度上昇を抑制することのできる舗装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の舗装構造は、地盤である路床上に形成された下層路盤と、この下層路盤上に形成された透水性保水層と、透水性保水層上に形成された透水性表層とを備えた舗装構造において、透水性保水層を、土材、セメント系固化剤および団粒化剤を含む混合物を固化させて形成したことを特徴とする。
【００１０】
このような舗装構造においては、舗装面に降り注いだ雨水は透水性表層を浸透して下方へ移動し、この透水性表層直下の透水性保水層に貯留される。そして、日照により舗装面が暖められると、透水性保水層に貯留されている水分が透水性表層を通過して上昇し、その表面から蒸発する際に気化熱を奪うので、舗装面の温度上昇を抑制することができる。この舗装構造の主要部である透水性保水層は、土材、セメント系固化剤および団粒化剤を混合したものを下層路盤上に打設して固化させるだけで形成することができるので、施工も容易である。
【００１１】
また、土材とセメント系固化材とを混合したものに団粒化剤を加えることにより、イオンの作用により、土材とセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が発生する。このため、これらの混合物を固化させることにより、降雨時は雨水を保水する機能と、保水しきれない雨水は下方へ浸透させる機能とを兼備した、透水性と保水性のバランスがとれた透水性保水層を形成することができる。また、透水性保水層は優れた保水機能も有しているため、給水パイプなどによる水の供給を行う必要がなく、シンプルな舗装構造とすることができる。
【００１２】
この場合、土材は透水性保水層を形成する主材料としての機能を発揮し、団粒化剤は、前述したように、イオンの作用で土材とセメント系固化材の粒子を立体的な団粒構造に変化させる機能を発揮する。また、セメント系固化剤は、団粒化剤によって形成された団粒構造を外力で破壊されない程度まで固める役目をもっている。なお、セメント系固化剤は特に限定するものではないが、例えば、住友大阪セメント株式会社製の商品名「タフロック３Ｅ（ＴＬ−３Ｅ）」が好適である。
【００１３】
前記団粒化剤としては、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を用いることが望ましい。このような団粒化剤を用いることにより、比較的強固な団粒構造を形成することができる。この場合の団粒化剤は特に限定するものではないが、例えば、有限会社グローバル研究所製の商品名「ＧＢ−２０００」が好適である。
【００１４】
また、前記混合物に、砕石、発泡ガラス材、繊維材、高炉スラグのうちの１以上を混入させることにより、透水性保水層の強度および耐久性を高めることができる。この場合、砕石を混入させることで圧縮強度を高めることができ、発泡ガラス材を混入させることで圧縮強度および保水性を高めることができる。また、繊維材を混入させることで曲げ強度および引っ張り強度が高まり、ひび割れを防止することができる。さらに、高炉スラグを混入させることで土材と同様の機能を発揮し、廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００１５】
一方、前記土材としては、施工現場で発生した土材や産廃土などを用いることができるが、砂質土、粘性土、シラス土のうちの１以上を用いることが望ましい。この場合、砂質土を用いれば透水性と保水性のバランスが最良の透水性保水層を形成することができ、粘性土またはシラス土を用いれば砂質土に次ぐ透水性および保水性を備えた透水性保水層を形成することができる。
【００１６】
また、前記繊維材として、植物繊維を用いれば、自然素材である植物繊維は同じく天然素材である土材との馴染みが良好であるため、耐クラック性に優れた透水性保水層を形成することができ、自然環境を汚染するおそれもない。なお、植物繊維は特に限定するものではないが、例えば、椰子の繊維が望ましい。
【００１７】
また、前記下層路盤をクラッシャーラン、粒調砕石、発泡ガラス材のうちの１以上を用いて形成することにより、下層路盤の保水性を１０％〜２０％程度向上させることができる。
【００１８】
一方、前記透水性表層は、開粒アスファルト、インターロッキングブロック、人工芝のいずれかを用いて形成することができる。開粒アスファルトを用いた場合は施工が容易となって、コストも低くなり、車両通行が可能となる。インターロッキングブロックを用いた場合も前記と同様、施工が容易で、コストも低くなり、車両通行が可能となるほか、景観性を高めることができる。人工芝を用いた場合は比較的簡単な維持管理で天然芝に類する外観性、機能を得ることができる。
【００１９】
また、前記透水性表層を開粒アスファルトで形成するとともに、前記透水性表層の表面に遮熱性塗料を塗布して遮熱層を形成することもできる。ここで、遮熱性塗料とは、対象物に塗布すると、光を乱反射する性質を備えた遮熱層を形成できる塗料をいう。このような遮熱性塗料を前記透水性表層の表面に塗布して遮熱層を形成すれば、舗装面に当たる太陽光線は遮熱層によって乱反射され、舗装面の太陽光線吸収量が大幅に減少するため、日照による舗装面の温度上昇を抑制する機能がさらに向上する。
【発明の効果】
【００２０】
（１）地盤である路床上に形成された下層路盤と、この下層路盤上に形成された透水性保水層と、透水性保水層上に形成された透水性表層とを備えた舗装構造において、透水性保水層を、土材、セメント系固化剤および団粒化剤を含む混合物を固化させて形成したことにより、施工が容易となり、日照による舗装面の温度上昇を抑制することができる。
【００２１】
（２）前記団粒化剤として、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を用いることにより、比較的強固な団粒構造を形成することができる。
【００２２】
（３）前記混合物に、砕石、発泡ガラス材、繊維材、高炉スラグのうちの１以上を混入させることにより、透水性保水層の強度および耐久性を高めることができる。
【００２３】
（４）前記土材として、砂質土を用いれば透水性と保水性のバランスが最良の透水性保水層を形成することができ、粘性土またはシラス土を用いれば砂質土に次ぐ透水性および保水性を備えた透水性保水層を形成することができる。
【００２４】
（５）前記繊維材として、植物繊維を用いれば、自然素材である植物繊維は同じく天然素材である土材との馴染みが良好であるため、耐クラック性に優れた透水性保水層を形成することができ、自然環境を汚染するおそれもない。
【００２５】
（６）前記下層路盤を、クラッシャーラン、粒調砕石、発泡ガラス材のうちの１以上を用いて形成することにより、下層路盤の保水性を１０％〜２０％程度向上させることができる。
【００２６】
（７）前記透水性表層を、開粒アスファルトで形成すれば、施工が容易でコストも低くなって車両通行が可能となり、インターロッキングブロックで形成すれば、施工が容易でコストも低くなり、車両通行が可能となるほか、景観性を高めることができ、人工芝で形成すれば比較的簡単な維持管理で天然芝に類する外観性、機能を得ることができる。
【００２７】
（８）前記透水性表層を開粒アスファルトで形成するとともに、前記透水性表層の表面に遮熱性塗料を塗布して遮熱層を形成すれば、舗装面に当たる太陽光線は遮熱層によって乱反射され、舗装面の太陽光線吸収量が大幅に減少するため、日照による舗装面の温度上昇を抑制する機能がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態である舗装構造を示す垂直断面図、図２は図１の部分拡大図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の舗装構造１は、地盤である路床２上に形成された下層路盤３と、この下層路盤３の上に形成された透水性保水層４と、透水性保水層４の上に形成された透水性表層５とを備えている。この舗装構造１を構成する透水性保水層４は、図２に示すように、土材６、セメント系固化剤および団粒化剤の混合物に粒調砕石７、発泡ガラス材８、繊維材９を混入させたものを下層路盤３の上に打設、固化させることによって形成されている。
【００３０】
この舗装構造１においては、図１の左方領域に示すように、舗装面に降り注いだ雨水は透水性表層５を浸透して下方へ移動し、この透水性表層５の直下にある透水性保水層４に貯留される。そして、図１の右方領域に示すように、日照により舗装面が暖められると、透水性保水層４に貯留されている水分が透水性表層５を通過して上昇し、その表面から蒸発する際に気化熱を奪うので、舗装面の温度上昇を抑制することができる。
【００３１】
また、本実施形態において、透水性保水層４を形成する原料となる混合物は以下のような組成で形成されている。即ち、土材１ｍ3に対し、
セメント系固化材１０ｋｇ〜８０ｋｇ、
団粒化剤２．０リットル〜４．０リットル、
を混合したものに、
粒径５ｍｍ〜４０ｍｍの粒調砕石２００ｋｇ〜１０００ｋｇ、
粒径２０ｍｍ〜４０ｍｍの発泡ガラス材８０ｋｇ〜２４０ｋｇ、
繊維材１０ｋｇ〜２０ｋｇ、
を混入させて形成したものである。
【００３２】
このような混合物を形成する工程において、土材６とセメント系固化材とを混合したものに団粒化剤を加えると、イオンの作用により、土材６とセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が発生する。したがって、この混合物を固化させることにより、降雨時は雨水を保水する機能と、保水しきれない雨水は下方へ浸透させる機能とを兼備した、透水性と保水性のバランスがとれた透水性保水層４を形成することができる。
【００３３】
この場合、土材６は透水性保水層４を形成する主材料となり、団粒化剤は土材６とセメント系固化材の粒子を立体的な団粒構造へと変化させ、セメント系固化剤は、団粒化剤によって形成された団粒構造を外力で破壊されない程度まで固める機能を果たす。本実施形態では、団粒化剤として、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である、有限会社グローバル研究所製の商品名「ＧＢ−２０００」を用いたところ、強固な団粒構造を形成することができた。また、セメント系固化剤として、住友大阪セメント株式会社製の商品名「タフロック３Ｅ（ＴＬ−３Ｅ）」を用いたところ、前記団粒構造を強固に固化させることができた。
【００３４】
また、透水性保水層４の原料となる混合物に、粒調砕石７、発泡ガラス材８および繊維材９を混入させることによって、透水性保水層４の強度および耐久性を高めることができる。具体的には、粒調砕石７を混入させることで透水性保水層４の圧縮強度が高まり、発泡ガラス材８を混入させることで透水性保水層４の圧縮強度および保水性が高まり、繊維材９を混入させることで透水性保水層４の曲げ強度および引っ張り強度が高まり、ひび割れを防止することができる。さらに、高炉スラグを混入させれば、土材６と同様の機能を発揮し、廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００３５】
本実施形態において、土材６として砂質土を用いたところ、透水性と保水性のバランスが良好な透水性保水層４を形成することができた。また、繊維材９として、植物繊維である椰子の繊維を用いたところ、自然素材である植物繊維は同じく天然素材である土材６との馴染みが良好で、耐クラック性に優れた透水性保水層４を形成することができ、自然環境を汚染するおそれもない。なお、土材６として、施工現場で発生した土材や産廃土などを用いれば、廃棄物の有効利用を図ることができる。
【００３６】
さらに、本実施形態において、下層路盤３をクラッシャーラン、粒調砕石および発泡ガラス材を用いて形成したところ、下層路盤３の保水性を従来の下層路盤より１０％〜２０％程度向上させることができた。また、本実施形態では透水性表層５は開粒アスファルトで形成しているが、インターロッキングブロックや人工芝などを用いて形成することもできる。
【００３７】
次に、図３を参照して、本発明のその他の実施の形態について説明する。図３はその他の実施の形態である舗装構造を示す垂直断面図である。
【００３８】
図３に示すように、舗装構造１１は、路床２上に形成された下層路盤３と、この下層路盤３の上に形成された透水性保水層４と、透水性保水層４の上に形成された透水性表層５と、透水性表層５の表面に形成された遮熱層１０とを備えている。舗装構造１１を構成する下層路盤３はクラッシャーラン、粒調砕石および発泡ガラス材を用いて形成され、透水性保水層４は、土材６、セメント系固化剤および団粒化剤の混合物に粒調砕石７、発泡ガラス材８、繊維材９を混入させたものを下層路盤３の上に打設、固化させることによって形成され、透水性表層５は開粒アスファルトで形成されている。
【００３９】
また、遮熱層１０は、開粒アスファルトで形成された透水性表層５の表面に遮熱性塗料を塗布することによって形成されている。なお、図３においては、遮熱層１０が透水性表層５の表面全体に隙間なく積層されたように表示しているが、実際には、透水性表層５の表面領域に位置する開粒アスファルトの粒体表面が遮熱性塗料で被覆された状態となって遮熱層１０が形成されている。このため、遮熱層１０には雨水などの水分が浸透可能な微細な隙間が多数存在しており、これらの隙間によって透水性を確保することができる。
【００４０】
従って、舗装構造１１においては、舗装面に降り注いだ雨水などは、遮熱層１０を通過して透水性表層５を浸透して下方へ移動していき、舗装構造１の場合と同様、この透水性表層５の直下にある透水性保水層４に貯留される。
【００４１】
また、舗装構造１１においては、透水性表層５の表面に遮熱性塗料を塗布して形成された遮熱層１０が光を乱反射する性質を備えているため、図３に示すように、舗装面に当たる太陽光線Ｓは遮熱層１０によって乱反射される。これによって舗装面の太陽光線吸収量が大幅に減少するため、日照による舗装面の温度上昇を抑制することができる。
【００４２】
一方、日照により舗装面が暖められると、舗装構造１の場合と同様、透水性保水層４に貯留されている水分が透水性表層５を通過して上昇していき、最終的に遮熱層１０の表面から蒸発する際に気化熱を奪うので、舗装面の温度上昇を抑制することができる。
【００４３】
このように、舗装構造１１は、透水性保水層４に貯留されている水分が蒸発する際に奪う気化熱による温度上昇抑制機能に加え、遮熱層１０による遮熱機能をも具備しているため、日照による舗装面の温度上昇を効果的に抑制することができる。その他の部分の作用、効果については、舗装構造１の場合と同様である。
【００４４】
なお、遮熱層１０を形成するために使用する遮熱性塗料は、特に限定するものではないが、本実施形態において、日本特殊塗料株式会社のＭＭＡ樹脂系排水性舗装用遮熱塗料を使用したところ、雨水などの透水性を失うことなく、遮熱効果に優れた遮熱層１０を形成することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る舗装構造は、車道、歩道などの一般道路はもとより、園路、広場などの舗装構造として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態である舗装構造を示す垂直断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明のその他の実施の形態である舗装構造を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１，１１  舗装構造
２  路床
３  下層路盤
４  透水性保水層
５  透水性表層
６  土材
７  粒調砕石
８  発泡ガラス材
９  繊維材
１０  遮熱層
Ｓ  太陽光線
【図１】
2005180166.tif 000003
【図２】
2005180166.tif 000004
【図３】
2005180166.tif 000005