(57)【要約】【課題】  長期に渡りＮＯｘを太陽光等の作用により分解することのできる舗装道路構造を提供すること。【解決手段】  舗装体表面上にセメントを主とする層を形成し、該セメントを主とする層に水溶液タイプの酸化チタンを分散させたので、長期に渡り空気中のＮＯｘを太陽光等の作用により硝酸イオンに分解することができる。また、舗装道路表面が多少摩耗しても、充分にＮＯｘを分解することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
舗装体表面上にセメントを主とする層を形成し、該セメントを主とする層に水溶液タイプの酸化チタンを分散させたことを特徴とする舗装道路構造。
【請求項２】
前記セメントを主とする層は、５ｍｍ以下の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の舗装道路構造。
【請求項３】
前記セメントを主とする層は、前記舗装体の表面領域又は表面及び内部領域まで浸透していることを特徴とする請求項１に記載の舗装道路構造。
【請求項４】
舗装体表面に、セメントを主とする層を形成する工程と、該セメントを主とする層の上から水溶液タイプの酸化チタンを噴霧し、酸化チタンを分散する工程とから成ることを特徴とする舗装道路の施工工法。
【請求項５】
前記セメントを主とする層は、前記舗装体の表面領域又は表面及び内部領域まで浸透して形成されることを特徴とする請求項４に記載の舗装道路の施工工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装道路表面においてＮＯｘを光触媒により化学分解して、周囲の環境条件の向上を図ることの出来る舗装道路構造および舗装道路の施工工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歩道等の舗装として設置された際に、空気中のＮＯｘを除去することのできるコンクリートブロックが特許文献１に提案されている。ここで開示されたコンクリートブロックは、セメントを主バインダとして粒子径の大きな骨材同士を接合し、骨材間の空隙が連通孔により表面まで開口しており、この表層付近の空隙に光触媒機能を有するＮＯｘ除去用触媒を保持している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９０００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特開２００１−９０００４号公報に開示されたコンクリートブロックは、歩道等に舗装として設置するものであり、車道を含む一般的な舗装道路においては該ブロックが経済性または耐久性の点で適用が困難であるという欠点が存在した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、舗装体表面上にセメントを主とする層を形成し、該セメントを主とする層に水溶液タイプの酸化チタンを分散させたことを特徴としている。本発明で使用する酸化チタンゲル溶液は、酸化チタン微粒子を水に懸濁させた溶液である。溶液中の酸化チタン濃度は、数％からその１／１０程度でよい。また、この溶液には、適宜のバインダーを添加することができる。舗装体への酸化チタンの分散量は、溶液中の酸化チタン濃度を変更することにより、容易に調整することができる。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明において、前記セメントを主とする層は、５ｍｍ以下の厚さであることを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明において、前記セメントを主とする層は、前記舗装体の表面領域又は表面及び内部領域まで浸透していることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明において、舗装体表面に、セメントを主とする層を形成する工程と、該セメントを主とする層の上から水溶液タイプの酸化チタンを噴霧し、酸化チタンを分散する工程とから成ることを特徴とする舗装道路の施工工法である。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明において、前記セメントを主とする層は、前記舗装体の表面領域又は表面及び内部領域まで浸透して形成されることを特徴とする。また、前記セメントを主とする層は、降雨、地下水等を浸透させて内部の保水材で水分を保持するとともに温度が上昇した場合に、保持水の蒸発潜熱を利用して舗装体の温度を下げる保水性舗装であってもよい。また、前記セメントを主とする層は、舗装体表面に遮熱材を塗布することにより、太陽光のうち赤外線域を反射させ、舗装体への蓄熱量を緩和する遮熱性舗装であってもよい。更に、前記セメントを主とする層は、開粒度アスファルト混合物の空隙に、特殊セメントミルクを流し込んでアスファルト舗装のたわみ性とコンクリート舗装の剛性を組み合わせた半たわみ性舗装であってもよい。更に、耐久性の高い剛性舗装であるコンクリート舗装であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は前記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【００１１】
請求項１に記載の発明では、舗装体表面上にセメントを主とする層を形成し、該セメントを主とする層に水溶液タイプの酸化チタンを分散させたので、空気中のＮＯｘを太陽光等の作用により硝酸イオンに変更することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明において、前記セメントを主とする層は、５ｍｍ以下の厚さであるので、舗装道路表面が多少摩耗しても、充分にＮＯｘを分解することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明において、前記セメントを主とする層は、前記舗装体の表面領域又は表面及び内部領域まで浸透しているので、舗装道路表面が摩耗されても、充分にＮＯｘを分解することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の舗装道路の施工工法において、舗装体表面に、セメントを主とする層を形成する工程と、該セメントを主とする層の上から水溶液タイプの酸化チタンを噴霧し、酸化チタンを分散する工程とから成るので、舗装道路に容易に酸化チタンを設置することができる。また、完成した舗装道路は、空気中のＮＯｘを光触媒の効果により分解することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明において、前記セメントを主とする層は、前記舗装体の表面領域又は表面及び内部領域まで浸透して形成されるので、舗装道路表面が摩耗されても、充分にＮＯｘを分解することができる。また、保水性舗装の場合には、舗装道路に水分を保持でき、保持水の蒸発潜熱を利用して舗装体の温度を下げることができ、遮熱性舗装の場合には太陽光を反射し舗装体への蓄熱量を緩和して、夏季等に道路上の温度が上昇してヒートアイランド現象となるのを防止することができる。また、半たわみ性舗装の場合では、適度の剛性により舗装道路のわだち掘れに対する耐久性を確保することができる。更に、コンクリート舗装の場合には、高い剛性により舗装の耐久性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、舗装体表面にセメントを主とする層を形成し、セメントを主とする層に酸化チタンを分散させ光触媒反応により空気中のＮＯｘの分解を可能とする舗装道路構造を実現した。
【実施例】
【００１７】
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る舗装道路構造の一例を室内試験するための装置を示す説明図である。ここで行った試験は、セメント系塗布材で表面をコーティングしたアスファルトコンクリートの表面に、酸化チタンゲル溶液（０．８５ｗｔ％−ＴｉＯ2）約２ｇを噴霧し、自然乾燥したものを供試体（１００ｍｍ×２００ｍｍ×６０ｍｍ）として使用した。
【００１８】
図１は、ＮＯｘ低減性能試験用試験装置のフローを示し、図３に試験の設定条件を示す。試験は、ＮＯｘ低減効果の比較のために、表面を１ｍｍ研磨したもの、３ｍｍ研磨したもの、研磨なしの３種類の表面状態の上記供試体について行った。また、研磨なしの供試体については、４リットルの水に一昼夜浸漬した後、天日乾燥した条件のものについても試験を実施した。設定条件は、ＮＯｘガス濃度０．９２５ｐｐｍ、照射光源は紫外線ランプ（１０ｗ）、紫外線照射量は０．６ｍＷ／ｃｍ2 、試料容器寸法は１１０×２１０×７５ｍｍ、試料容器上面は石英ガラス製、供試体寸法は１００×２００×６０ｍｍ、紫外線照射面積は２００ｃｍ2、ＮＯ濃度計は化学発光方式、ガス流量は０．５リットル／分で行った。
【００１９】
実験結果
先ず、酸化チタン保持遮熱舗装材（以下舗装材という）によるＮＯｘ除去の経時変化について検討する。各試料とも、紫外線ランプ（１０ｗ）１４を照射しない状態で空気ボンベ１０と窒素ボンベ１１を調整してＮＯガス（０．９２５ｐｐｍ）を暗箱１２内に通気する。また、容器出口でＮＯ濃度計１３にて測定すると、ＮＯ濃度が増加したが、供給ガス濃度（０．９２５ｐｐｍ）までには到達しなかった。これは、これらの試料自体でＮＯガスの吸着が起きているためと推定される。測定結果は、レコーダ１５にて記録する。
【００２０】
暗箱１２の出口のＮＯ濃度が一定値に到達した時点で、紫外線ランプ１４を点灯したところ、酸化チタンを塗布しない試料でも、いくらかＮＯ濃度の低下が起きたが、これは、遮熱材中に含まれる顔料である酸化チタンによる効果と考えられる（図２中○印参照）。酸化チタンを塗布したものでは、表面の研磨にかかわらず、紫外線照射に伴い急激なＮＯ濃度の低下が観測され、酸化チタンによるＮＯの光触媒効果が現れたものと考えられる。酸化チタンを塗布した後、表面を３ｍｍ研磨したもの（菱形）にあっては、０．４ｐｐｍ程度まで低下した。また、酸化チタンを塗布した後、表面を１ｍｍ研磨したもの（□）では、０．２５ｐｐｍ程度まで低下した。また、酸化チタンを塗布した後、表面を研磨しないもの（△）では、０．１２ｐｐｍ程度まで低下した。更に、酸化チタンを塗布した後、水に漬けたもので表面を研磨しないもの（▲）では、ほぼ０ｐｐｍまで低下した。
【００２１】
上記の試験結果をもとに、表面研磨度に対するＮＯ吸着率およびＮＯ光分解率の変化を図４および図５に示した。図から明らかなように、表面の研磨量が増加することにより、ＮＯ吸着率およびＮＯ光分解率は低下する傾向を示した。つまり、表面研磨量が０の場合は、ＮＯ光分解率が８１．６％、ＮＯ吸着率が約３０．４％であるが、表面研磨量が１ｍｍの場合は、ＮＯ光分解率が約６９．９％、ＮＯ吸着率が約１５．２％、表面研磨量が３ｍｍの場合は、ＮＯ光分解率が約５６．６％、ＮＯ吸着率が約３．２５％であった。また、水に一昼夜浸漬した後、天日乾燥した供試体では表面研磨量が０の場合で、ＮＯ光分解率が１００％、ＮＯ吸着率が約２９．３％であった。更に、酸化チタンを塗布してない場合、ＮＯ光分解率が１７．５％、ＮＯ吸着率が約３．７％であった。
【００２２】
また、舗装材表面での酸化チタンの保持状態を知るために、酸化チタンを保持させた舗装材表面付近の電子顕微鏡観察および酸化チタンの分布状態を調べた。その結果、酸化チタンは舗装材を構成する骨材の表面に比較的薄く、均一に付着していることがわかった。また、舗装材を構成する骨材断面をさらに拡大した観察結果では、酸化チタンが骨材のごく表面に堆積している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明に係る舗装道路構造の一例を室内試験するための装置を示す説明図である。
【図２】図２は、同舗装道路構造によるＮＯｘ除去の経時変化を示す説明図である。
【図３】図３は、図１に示す試験装置の設定条件を示す説明図である。
【図４】図４は、表面研磨量とＮＯｘの吸着率、光分解率の関係を示す説明図である。
【図５】図５は、図４に示す研磨量とＮＯｘの吸着率、光分解率の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０      空気ボンベ
１１      窒素ボンベ
１２      暗箱
１３      ＮＯ濃度計
１４      紫外線ランプ
１５      レコーダ
【図１】
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【図２】
2005180136.tif 000004
【図３】
2005180136.tif 000005
【図４】
2005180136.tif 000006
【図５】
2005180136.tif 000007