(57)【要約】【課題】  歩行用舗装体などを形成するため表面被覆骨材と、舗装材料及び、その製造法に関して、骨材に多孔性で吸水性がある瓦廃材の破砕片を用いた時のポリマー系結合剤の吸収損失と、水分に起因した結合剤の硬化不良とを解決する。【解決手段】  上記の表面被覆骨材が、粉粒状の瓦廃材を含む骨材と、該骨材表面に被覆し該表面の気孔を封止したポリマー表面処理剤とから成り、敷設時には、該表面被覆骨材を結合して多孔体にする固結材を配合して路盤に敷設する透水性舗装用の表面被覆骨材とする。特に、ポリマー表面処理剤には、分子末端に活性イソシアネート基をする親水性ウレタンプレポリマーを利用し、固結材の硬化安定性を図り、舗装体を多孔性で透水性を有する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
路盤上に敷設されて歩行用舗装体を構成するための透水性舗装用の表面被覆骨材であって、
上記の表面被覆骨材が、粉粒状の瓦廃材を含む骨材と、該骨材表面に被覆し該表面の気孔を封止したポリマー表面処理剤とから成り、
敷設時には、該表面被覆骨材を結合して多孔体にする固結材を配合して路盤に敷設されるべき透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項２】
ポリマー表面処理剤が、分子末端に活性イソシアネート基を有する親水性ウレタンプレポリマーである請求項１に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項３】
上記の固結材が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂を含む請求項１又は２に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項４】
上記の表面処理剤を、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、０．５〜５．０重量部含む請求項１ないし３いずれかに記載の透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項５】
上記の表面被覆骨材が、さらに、瓦廃材中の水分を吸水するための粉状又は繊維状の吸水剤を含む請求項１ないし４いずれかに記載の透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項６】
吸水剤が、粉粒状の吸水性ポリマーである請求項５に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項７】
上記吸水剤を、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、０．０１〜１．０重量部含む請求項６に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材。
【請求項８】
路盤上に敷設されて歩行用舗装体を構成する透水性舗装材料であって、
透水性舗装材料が、粉粒状の瓦廃材を含む骨材と、該骨材表面に被覆したポリマー表面処理剤と、表面被覆した該瓦廃材を互いに結合して多孔体にする固結材、とから成る透水性舗装材料。
【請求項９】
ポリマー表面処理剤が、分子末端に活性イソシアネート基を有する親水性ウレタンプレポリマーである請求項８に記載の透水性舗装材料。
【請求項１０】
上記の固結材が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂を含む請求項８ないし９いずれかに記載の透水性舗装材料。
【請求項１１】
表面処理剤と固結材とを、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、それぞれ、０．５〜５．０重量部と１〜１０重量部含む請求項８ないし１０いずれかに記載の透水性舗装材料。
【請求項１２】
上記透水性舗装材料が、さらに、瓦廃材中の水分を吸水するための粉状又は繊維状の吸水剤を含む請求項８ないし１１いずれかに記載の透水性舗装材料。
【請求項１３】
上記吸水剤を、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、０．０１〜１．０重量部含む請求項１２に記載の透水性舗装材料。
【請求項１４】
上記請求項８ないし１２いずれかに記載の透水性舗装材料が、路盤上に敷設されて成る透水性舗装体。
【請求項１５】
路盤上に敷設されて舗装体を構成するための透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法であって、
粉粒状の瓦廃材を含む骨材にポリマー表面処理剤を混練して該骨材表面に被覆して表面被覆骨材とすることを含み、
敷設時には該瓦廃材を結合して多孔体にする固結材を配合して路盤に敷設されるべき透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項１６】
ポリマー表面処理剤が、分子末端に活性イソシアネート基を有する親水性ウレタンプレポリマーである請求項１５に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項１７】
上記ポリマー表面処理剤が、常温でペースト状である請求項１５又は１６に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項１８】
上記の固結材が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂を含む請求項１５又は１６に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項１９】
上記の表面処理剤を、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、０．５〜５．０重量部含む請求項１５ないし１８いずれかに記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項２０】
瓦廃材には、ポリマー表面処理剤の混練に先立って、瓦廃材中の水分を吸水するための粉状又は繊維状の吸水剤を混合することを含む請求項１５ないし１８いずれかに記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項２１】
吸水剤が、粉状又は繊維状の吸水性ポリマーである請求項２０に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項２２】
上記吸水剤を、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、０．０１〜１．０重量部含む請求項２０に記載の透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法。
【請求項２３】
路盤状に敷設されて舗装体を構成する透水性舗装材料の製造方法において、
粉粒状の瓦廃材を含む骨材にポリマー表面処理剤を混練して該骨材表面に被覆して表面被覆骨材とすること、及び
表面被覆骨材に、多孔体を形成する程度に結合する固結材を配合して混練することから成る透水性舗装材料の製造方法。
【請求項２４】
ポリマー表面処理剤が、分子末端に活性イソシアネート基を有する親水性ウレタンプレポリマーである請求項２３に記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項２５】
上記ポリマー表面処理剤が、常温でペースト状である請求項２３又は２４に記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項２６】
上記の固結材が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂を含む請求項２３ないし２５いずれかに記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項２７】
表面処理剤と固結材とを、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、それぞれ、０．５〜５．０重量部と、１〜１０重量部と含む請求項２３ないし２６いずれかに記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項２８】
上記製造方法が、ポリマー表面処理剤の混練に先立って、さらに、瓦廃材中の水分を吸水するための粉状又は繊維状の吸水剤を瓦廃材に混合することを含む請求項２３ないし２７いずれかに記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項２９】
上記吸水剤が、粉粒状の吸水性ポリマーから成る請求項２８に記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項３０】
上記吸水剤を、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、０．０１〜１．０重量部混合する請求項２８に記載の透水性舗装材料の製造方法。
【請求項３１】
上記請求項２３ないし３０いずれかに記載の透水性舗装材料の製造方法により製造した透水性舗装材料を、路盤上に敷設して透水性舗装体とする透水性舗装体の舗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩道や特に簡易な舗装など歩行用舗装体に使用され、瓦廃材を利用した表面被覆骨材、透水性舗装材料、及び舗装体、並びにこれらの製造方法ないし舗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行用舗装体について、適当な骨材、例えば、土砂や砕石とセメント系ないし樹脂系の固結材・バインダーを混合して、適当に調整した路盤上に敷き均して、舗装体にすることは広く知られ、実施されている。歩行用舗装体は、歩行専用道、遊歩道、歩道橋、公園やスポーツ施設内での散策路や歩行可能な広場、その他建物の周辺舗装部位などを広く含む。特許文献１は、このような簡易舗装のために、自然土を団粒化し、樹脂バインダとしてウレタンプレポリマーを配合混練して透水性の土舗装体塗することが開示している。
【０００３】
他方、建築用に使用された瓦は、建物の取り壊しや屋根葺き替えの際に多量に発生して、産業廃棄物として、埋め立て等で廃棄されている。このような瓦廃材は、回収して再利用することが望まれているが、例えば、特許文献２に開示のように、リサイクルを兼ねて、セメント系コンクリート用の骨材とし利用することが提案されている。この文献には、廃アスファルト廃材の粗骨材等ともに、細骨材として粉砕した瓦廃材を、山砂・川砂の代用として有効活用している。
【０００４】
また、特許文献３は、骨材とエポキシ樹脂とを混合た透水性舗装について、骨材に、レンガ、瓦、木炭、石炭、固化灰、スラグ、ガラス、汚泥を利用するもので、エポキシ樹脂の粘度調整を行なうことにより、骨材に粒度調整をすることなく、舗装を多孔性にして、透水性を確保しようとするものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４７１１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１０４８６５号公報
【特許文献３】特開２００１−２３４５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、瓦は、粘土質材料から成形して高温で焼成した焼結体であり、わが国では、主に、いぶし瓦と釉薬焼き瓦とがあるが、これらは、品質管理もよくなされており、その廃材は、破砕すると、破断面は、磁器質でなくむしろ陶器質を呈して、一定の色調を有し、破片や粒に強度もあるので、これを利用して、歩道用の舗装体に使用して、歩道路を周辺環境にマッチした雰囲気を作り上げることが期待できる。
【０００７】
しかし、瓦廃材の色調を利用するには、瓦の破砕片ないし粒を主骨材にして透明な樹脂をバインダーとして固定して舗装体にする必要があり、しかも舗装体自体は、透水性を発現する程度に多孔質で且つ長期にわたり人の歩行に耐える強度を必要としている。主用骨材としての瓦を樹脂系液状の固結材で固めて舗装体に適用するときには、上記の方法で瓦のみの舗装体を造る際には、瓦片は、陶器質で多孔質であって、樹脂系の液又はペーストを吸収するので、砕石や砂を骨材とする樹脂舗装に比して、一般に、固結材樹脂を多量に要し、不経済であった。
【０００８】
さらに重要なことに、瓦は、破砕した多孔質の塊や粒が吸水性を有するので、瓦廃材の出所や保管の態様によっては、多量に水を含むことも多く、瓦破片中に含まれる水分が、合成樹脂系の固結剤の硬化作用に障害を及ぼし、作業性の悪化や、硬化しても舗装体に強度不足を生じるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、瓦廃材を利用して、歩行用の舗装材料及び舗装体を作るに際して、瓦廃材が多孔質であることに起因して増加する上記液状固結材の使用量を軽減する方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
本発明は、さらに、瓦廃材が含む水分量に実質的に関係なく舗装することのできる舗装材料とその製造方法を提供するものである。
【００１１】
本発明は、さらに、瓦廃材が含む水分に関係なく舗装することのできる歩行用に舗装する方法と、その舗装体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の舗装材料は、粉粒状にした瓦廃材を骨材として、該骨材の表面にポリマー表面処理剤で被覆し、表面を被覆した骨材に固結材を混合して、舗装材料とするものであり、舗装材料を路盤上に敷設して、多孔構造の透水性の舗装体とする。瓦廃材を破砕した骨材は、多数の連通気孔を有する多孔質であるが、ポリマー表面処理剤が、骨材の破砕表面を覆い骨材の気孔の表面開口部を塞ぐので、その後に、液状の固結材を添加混合しても、瓦中の気孔の深部内には固結材が含浸されない。そこで、添加すべき固結材は、舗装体に通気性が保持できる程度で少量でよく経済的であり、これにより舗装体は、多孔構造体にして透水性を発現させ、歩行用道路などに使用される。
【００１３】
本発明は、路盤上に敷設されて歩行用舗装体を構成するための透水性舗装用の表面被覆骨材であって、上記の表面被覆骨材が、粉粒状の瓦廃材を含む骨材と、該骨材表面に被覆し該表面の気孔を封止したポリマー表面処理剤とから成るものを含む。表面被覆骨材は、舗装用原料として利用され、後の敷設時には、該表面被覆骨材を結合して多孔体にする固結材を配合して路盤に敷設される。
【００１４】
本発明は、路盤上に敷設されて歩行用舗装体を構成するための透水性舗装用の表面被覆骨材の製造方法であって、粉粒状の瓦廃材を含む骨材にポリマー表面処理剤を混練して該骨材表面に被覆して表面被覆骨材とすることを含む。敷設時には、該表面被覆骨材に固結材を配合して路盤に敷設してを結合して多孔体の透水性舗装体にする。
【００１５】
本発明は、また、路盤上に敷設されて歩行用舗装体を構成する透水性舗装材料であって、透水性舗装材料が、粉粒状の瓦廃材を含む骨材と、該骨材表面に被覆したポリマー表面処理剤と、表面被覆した該瓦廃材を互いに結合して多孔体にする固結材、とから成る透水性舗装材料を含んでいる。本発明は、このような透水性舗装材料が路盤上に敷設されて成る透水性舗装体を含む。
【００１６】
本発明は、さらに、路盤上に敷設されて舗装体を構成する透水性舗装材料の製造方法であって、粉粒状の瓦廃材を含む骨材にポリマー表面処理剤を混練して該骨材表面に被覆して表面被覆骨材とすること、及び、表面被覆骨材に多孔体を形成する程度に結合する固結材を配合して混練することから成る透水性舗装材料の製造方法を含む。
【００１７】
本発明は、透水性舗装材料の上記の製造方法により製造し透水性舗装材料を、路盤上に敷設して透水性舗装体とする透水性舗装体の舗装方法を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明においては、骨材に瓦廃材を含むが、瓦廃材には、建物・家屋の屋根葺き材として使用された瓦を含む。瓦廃材には、瓦製造工場で発生する規格外瓦や破損瓦などの工程廃材を含んでもよく、また、粉粒状の瓦廃材は、瓦を破砕して作る塊状や粒状の破砕屑や微細な粉状にした瓦ダストを含んでもよい。
【００１９】
このような瓦は、いぶし瓦と採油焼き瓦を含み、いぶし瓦では、破砕した粒状物の色調が通常は黒色であり、採油焼き瓦は、通常は赤土風の赤褐色を呈する。これらの色調は、透明の固結剤を利用すれば、瓦廃材を敷き詰めた舗装体にして、舗装体に瓦質の風合い、温かみを与えるものである。
【００２０】
瓦廃材の寸法形状は、適度に破砕して粉粒状に調製したものが好ましく、寸法が、一辺５０ｍｍ以下、厚み１５ｍｍ以下程度の片状のもの、１５ｍｍ以下の塊、片、粒ないし粉が利用される。瓦片の寸法は、特に、１０ｍｍ〜１ｍｍの寸法範囲が好ましく、特に、瓦の片又は塊は、１０ｍｍ〜５ｍｍ程度の粗い粒状とするのが、舗装体を適度な透水用気孔を供えた多孔体とするために好ましい。この点から、瓦廃材は、粒度分布が狭い範囲に調製されているのが良い。
尤も、瓦廃材には瓦の微粉ないしダストを含むこともでき、瓦製造工程で発生する瓦ダスト等を使用してもよい。これらは、適度に造粒して、上記寸法の塊に団塊化することも可能である。
【００２１】
骨材には、他の多孔性の骨材として、セラミック骨材を含んでもよく、例えば、レンガ、タイル、スラグ等等の破砕片が例示できる。レンガには、建築用レンガの他に、窯業用レンガ又は冶金用レンガなどの焼成レンガを含んでも良い。これらレンガも、吸水性の多孔質であり、建築用レンガは例えば赤褐色などに着色を有し、冶金用レンガは白色ないし灰色等で、瓦同様に扱うことができる。スラグは、専ら、製鉄工程から排出されるが、高炉スラグや転炉スラグなどが利用できる。多孔性ではないが、ガラス片も骨材として利用できる。他の骨材には、土砂骨材、例えば、土（例えば、真さ土）、砂（例えば、川砂）、石（例えば砕石）等を含んでも良い。これらの骨材も、上記瓦片と共に、配合される。
【００２２】
これらセラミックと土砂骨材とは、上記瓦片と共に、配合して、骨材とするが、好ましくは、瓦片の色調を損なわない程度に適当量添加される。骨材中の瓦片が、重量で、２０％以上、好ましくは、５０％以上、特に、８０％以上とする。骨材全量が実質上瓦廃材としても良い。
【００２３】
表面処理剤は、瓦廃材の粉粒体の表面を被覆して、表面被覆骨材を形成すものであり、硬化性材料が使用される。表面処理剤は、製造過程では、液体ないしペースト状として混合して塗布され、その一部が、瓦廃材中気孔を通じて含浸され、残部は、表面を被覆して、硬化層を形成し、表面気孔を封止するものである。この表面処理剤は、瓦廃材の内部では、気孔中に残留している水分と共に存在して硬化する。さらに、硬化した表面処理剤は、瓦片を覆うので、その周囲の固結剤による瓦片相互の接合に役立つものである。
【００２４】
表面処理剤は瓦片中の多数の気孔を被覆又は充填するので、後に固結剤を混合する際には、固結剤への瓦廃材中の残留水による硬化特性への障害を抑制して、硬化した組成物性質を均一化することができ、表面処理剤のある程度の硬化後には、瓦廃材中の気孔を樹脂成分が封止して、その後固結剤添加の際に、気孔中への吸着を少なくして、瓦廃材の接合を向上させる。
【００２５】
表面処理剤は、硬化性樹脂成分を含み、この樹脂成分には、好ましく、エポキシ、ウレタンなどが利用できる。表面処理剤は、特に好ましくは、親水性または水溶性ウレタンプレポリマーが利用される。このウレタン系成分は、後述のように瓦片に含有する水の存在下でも硬化し、さらに、施工現場での実用上、処理剤の調製と混合などのハンドリングが容易で、揮発溶剤を使用しないの防災の点で優れ、さらに、作業環境への汚染が回避できる点から好ましい。
【００２６】
表面処理剤としての親水性または水溶性ウレタンプレポリマーは、基本的には分子末端に２個以上のヒドロキシル基を有し、且つポリオキシエチレン鎖を有する分子量範囲１０００〜２００００のポリエチレンオキサイド化合物と、分子末端に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有するポリイソシアネートとを反応させて合成された分子末端にイソシアネート基を残存させたプレポリマーであって、常温で液状またはペースト状を呈する一連の硬化性化合物を含む。
【００２７】
ポリエチレンオキサイド化合物には、例えば、ポリオール類又は、アミン類とエチレンオキサイドとを付和反応させて合成される常温で液状またはペースト状の公知の化合物群を含む。ポリオール類には、例えばエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトロール、ソルビトール、蔗糖などの公知の化合物が含まれる。また利用可能なアミン類には、エチレンジアミン、ピペラジン等が例示できる。
【００２８】
分子末端に２個以上のイソシアネート基を有する当該ポリイソシアネートには、トリレンジイソシアネート（特に、異性体比で２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートとの重量比がおおよそ８０：２０であるものが良い）、ジフェニルメタン、４，４’−ジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の１種または２種以上が使用される。
【００２９】
ウレタンプレポリマーは、水中へ容易に分散し得るようにするために特別な工夫が必要であり、そのためにはポリイソシアネートの反応相手である上記のポリオール類に親水性を付与する必要がある。このために平均分子量１０００〜２００００の範囲に特に制限したポリエチレンオキサイド化合物が好ましく使用される。これらの化合物は、特に、吸水して湿潤した瓦片への適用に好ましく利用される。
【００３０】
ポリプロピレンオキサイド化合物やポリブチレンオキサイド化合物は、繰り返し単位中の炭素数の多いと、水との相溶性が損なわれるので、これらを用いて合成されたプレポリマーでは水中分散性が若干低下するが、比較的乾燥した瓦片（含水率５％以下）への適用は十分可能である。
【００３１】
ウレタンプレポリマーに、ケトン類又はエステル類の如き親水性の有機溶媒の適量を必要に応じて添加することができる。これら親水性の有機溶媒は、ウレタンプレポリマーにさらに親水性を付与するのに有効である。
このように調整したウレタンプレポリマー群は、水中へ分散して乳化すると数分から数十分でそのままゲル化して高含水率の抱水状弾性ゲル体を形成する。
【００３２】
瓦片及びその他の多孔質吸水性の骨材には、上記表面処理剤を添加しながら混練し、表面処理骨材となす。表面処理骨材は、形成すべき舗装体に要求される程度の吸水性、保水性、強度及び耐久性に見合うように、表面処理剤と、その後の固結剤と、の配合量が適量にコントロールされる。
【００３３】
表面処理剤の配合量については、粉砕した瓦廃材を含む骨材の乾燥重量の１００重量部に対して、ウレタンプレポリマーなどの硬化成分が重量比で０．１〜５．０重量部の範囲が好ましい。０．１重量部未満では、硬化成分が少なくて、骨材表面を被覆するには不足し、５．０重量部を越えると、硬化成分が多く、骨材団塊化が多量に発生し、美観上好ましくなく、また作業性が低下する。
【００３４】
上記の瓦廃材を含む骨材に、上記表面処理剤を、混練して硬化させることにより、表面を被覆した、表面被覆骨材が製造できる。表面被覆骨材に、下記の固結材を混合して、舗装材料に調整して、路盤に打設して舗装体にする。
【００３５】
固結剤は、表面処理剤により表面被覆した瓦廃材等の瓦片同士を結合するのに使用されるが、表面処理剤により粉粒状の瓦破片を被覆しているので、多孔質性状からくる吸水(吸油)性及び骨材中に含まれる従来の水分弊害が改善される。そこで、固結剤は、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂又はウレタンプレポリマー等の熱硬化性樹脂が使用される。また、固結剤には、タール変性樹脂、アスファルト、変性アスファルト、ビニルモノマ等の１種又は２種以上から使用することもできる。
【００３６】
形成された舗装体が適度な弾性力と耐久性を発揮するには、固結剤は、ウレタンプレポリマーが、特に、好適である。固結剤にウレタンプレポリマーを使用するときは、ウレタンプレポリマーは、その末端未反応ＮＣＯ基が、硬化剤又は水との反応により、ウレタンプレポリマーの重合化を進めて、さらに硬化させるのであるが、末端未反応ＮＣＯ基は、上記化合物中に重量比に対して、１〜１５％の範囲が好ましい。１重量％未満では、硬化成分が少なくて、硬化体としては強度不足となり、１５重量％を越えると、硬化体が発泡して、その発泡体が、瓦廃材で構成する多数の空隙を塞ぐことになり、通水性を阻害すると共に、表面の膨れや反りを生じるので好ましくない。
【００３７】
特に、末端未反応ＮＣＯ基は、４〜８％が好ましく、舗装体に必要な強度を確保して且つ、発泡を抑えて、目詰まりの惧れもなく、且つ得られた固結材の樹脂層は、透明で着色がなく、瓦質片の積重の外観をよく表することができる。末端未反応ＮＣＯ基は、特に、５％〜７％とするのが好ましい。
【００３８】
固結材の配合量は、骨材の乾燥重量に換算して１００重量部に対して、１〜１０重量部含むのが好ましい。固結材１重量部未満では、表面被覆骨剤の相互の固結力が不足して舗装体に所要の強度が得られない。また、１０重量部を越えると、バインダ過剰で、舗装体に多孔体が得られず、取扱いが困難になり、しかも不経済である。
【００３９】
本発明の表面被覆骨材及び舗装材料には、瓦廃材に吸水剤が含まれるのが好ましい。これら表面被覆骨材及び舗装材料の製造方法においては、吸水剤は、表面処理剤の添加配合に先だって、 骨材に、特に、瓦廃材に混合され、これにより、瓦廃材中に含まれる水分を吸収して、除去して、水分が表面処理剤又は固結材の硬化反応を阻害して固化不十分となるのを防止する。
【００４０】
吸水剤は、粉末状ないし繊維状が好ましい。有機系の吸水剤には、吸水性ポリマーが利用できる。有機系の吸水剤の例には、デンプン−アクリル酸塩共重合体、架橋アクリル酸塩、アクリル酸およびその塩とその他の単量体との共重合体架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体架橋物、ポリビニルアルコール−（メタ）アクリル酸共重合体、変性セルロース誘導体、変性ポリエチレンオキシド、変性ポリビニルアルコール等の公知の化合物が含まれる。
【００４１】
これら吸水剤の配合量は、骨材の、特に、粉砕した瓦廃材等の多孔質骨材の、乾燥重量１００重量部に対して、重量比で、０．０１〜１．０重量部の範囲が好ましく利用される。０．０１重量部未満では、吸水量少なくて、瓦廃材中の余剰水を除去する効果が少なすぎ、１重量部を越えると、吸水剤の体積膨張量が多すぎて舗装表面に露出するため、美観上好ましくない。
【００４２】
吸水剤には、無機吸水剤であってもよく、例えば、石灰水和系の吸水剤でもよい。この例には、石灰質、石膏質、セメント質などを吸水剤として利用できる。石灰質には、生石灰や焼ドロマイト等を含み、石膏系は、焼き石膏を含む。セメント質は、ポルトランドセメントやアルミナセメントなどを主に含む。これらは、いずれも、粉状または粒状で、瓦廃材を含む骨材中に添加され、その水和反応の過程で、瓦廃材に含む水を吸収して取り除く。
【００４３】
無機吸水剤の配合量は、骨材の乾燥重量１００重量部に対して１〜１０重量部が好ましい。無機吸水剤は、上記のポリマー吸水剤と併用されても良い。
【００４４】
上記の吸水剤は、瓦廃材を含む多孔質骨材中の含水量を配合前実測して又は外観から予測して、その含水量に基づいて、添加するようにしてもよい。
【００４５】
本発明の製造方法は、上記の如く、所要量の多孔質骨材に、上記の表面処理剤を、上記配合量で配合して、例えばミキサーを使用して、混練して、瓦廃材表面に付着した表面処理剤を硬化させ、表面被覆骨材とする。吸水剤を適用する場合には、上記表面処理剤の配合に先立って、吸水剤を骨材に配合して混合する。
【００４６】
このように調製した表面被覆骨材は、各骨材を分離した状態で、次の固結材配合の工程に移ることもできる。または、表面被覆骨材は分離状態で硬化させて、保管することもでき、保管された表面被覆骨材は、必要な時と場所で、輸送して、敷設場所で固結材を配合混練して路盤上の敷設に供される。
【００４７】
固結剤の配合過程は、上記の表面被覆骨材に上記の固結材を上記の配合量で添加配合して、例えばミキサーで、混練して舗装材料とする。舗装材料は、路盤上に適宜敷設されて、路面などの舗装体にする。敷設方法は、路盤上打設して、鏝仕上げや、ローラーにより転圧することもできる。
【００４８】
路盤は、通常は、破砕した敷石を転圧した路盤を利用するのが、舗装体の安定性と耐久性の点で好ましい。
【実施例１】
【００４９】
表面処理剤による骨材被膜効果の確認試験  
表面処理剤Ａとして、水系ウレタンプレポリマー樹脂液に、ポリオキシエチレングリコール−ジイソシアネート系薬剤（中外商工株式会社製、品名「ＡＷバインダー」粘度４０００ＭＰａ・ｓ（２０℃）、）を選び、その２０重量部を水道水８０重量部に溶解して、表面処理剤を調製した。
【００５０】
骨材としての瓦には釉薬瓦の廃材をして、予め含水比を１７％に調整してのち、破砕して調製し、０〜３ｍｍ、３〜５ｍｍ、５〜１０ｍｍにそれぞれ篩分級した瓦片をそれぞれ同量づつ混合した。瓦片２個づつそれぞれガラスビーカー内に入れて、瓦片１００重量部に対し、一方のビーカーに前記調製の表面処理剤Ａを１０重量部を加えて速やかに１５分間攪拌した後、実験室内に静置して、表面被覆骨材とした。他方のビーカーには、表面処理剤を添加しなかった。
【００５１】
表面被覆骨材は、静置２時間して後に、固結剤として、ビーカー内にジフェニルメタン−ジイソシアネート系薬剤（中外商工株式会社製、品名「スポルコート樹脂」、ＮＣＯ基８％含有、以下に固結剤Ａとする）を、骨材１００重量部に対し、１０重量部投入して攪拌し供試体を作成した。その硬化性状（経時変化）を確認したところ、表面処理剤添加品は、目視確認において変状は見受けられなかった。
【００５２】
比較例として、ビーカー内の表面処理剤の無添加の瓦片にも、同様に、上記固結剤Ａを添加して攪拌したところ、表面処理剤Ａ未添加品では表層面が白化し、また固結剤Ａの沈降現象が確認された。
含水比を０％（絶乾状態）に調製した瓦廃材粉砕品を同様の手法にて、試験を行ったところ、表面処理剤を添加した供試体は、目視確認において変状は見受けられなかったが、表面処理剤Ａ未添加供試体では、固結剤Ａが骨材に吸着され安定した硬化体が得られず、またその吸着量が一定でないことから、表層面にまだら状の変色が確認された。
【００５３】
以上の実験から、含水比０％又は１７％のいずれの場合も、未処理骨材に固結剤を添加した供試体は、骨材中に含まれる水分又は多孔質性状に影響され不具合が生じることがあるが、本発明の表面処理を施した供試体は、表面処理剤皮膜が有効に作用していることが確認された。
【実施例２】
【００５４】
舗装体の物性実験
個の実施例では、試料１〜４では、表面処理剤を添加し、その効果の確認することとした。骨材は、釉薬瓦を粉砕した瓦片を使用し、０〜３ｍｍ、３〜５ｍｍ、５〜１０ｍｍにそれぞれ分級されたものを同量づつ混合し骨材とした。
【００５５】
比較例の試料５及び６は、従来の樹脂系舗装材料を再現する目的で、固結樹脂単独で舗装体を形成した。
比較例試料５では骨材含水比を７％に、試料６では骨材含水比を１７％に調整し、前述の実施例１で示した固結剤Ａを骨材１００部に対し重量比で７部添加し、１分間混合後にφ５ｃｍ×１０ｃｍに成形し固化させたものをそれぞれ供試体とした。
【００５６】
この実施例の試料１から試料４は、骨材含水比を１７％に統一し、実施例１で示した表面処理剤Ａの２０重量％水溶液をそれぞれ骨材１００部に対し重量比で２．５部、５．０部、７．５部及び１０．０部の４水準で添加し、３０分間攪拌後、固結剤Ａを２１部添加・攪拌し１分間混合後に直径５ｃｍ、長さ１０ｃｍに成形し固化させて、それぞれ供試体とした。
【００５７】
各供試体の養生方法は、気温２３±２℃、湿度５５±５％の恒温恒湿室にて、７日間気中、及び６日間気中＋１日間水中の２種にて行い、ＪＩＳ  Ａ１２１６「土の一軸圧縮試験方法」に準じて圧縮試験を行なった。試験の結果は表１に示す。測定項目として７日間気中養生を行った試験項目は圧縮強度と、６日間気中＋１日間水中養生では耐水強度と記した。
【００５８】
圧縮強度及び耐水強度は、表面処理剤Ａの添加量に比例した一軸圧縮強さ増す結果となった。これは、瓦片が有する気孔数と一軸圧縮強度が反比例することを示している。
【００５９】
耐水強度試験と同様の方法によりに造った上記実施例及び比較例の試料で、その保水性（乾燥性）の確認試験を行った。試験方法は、５０℃に保たれた定温乾燥機（ヤマト科学株式会社製、品名「DRYING OVEN DK 600」）を用いて、規定時間（乾燥前、２時間後、４時間後、６時間後、２４時間後）乾燥養生を行い、それぞれの規定時間における供試体重量を測定した。乾燥前の供試体重量を１００％とし、規定時間ごとの保水率結果を表１に示す。
【表１】
2005042439.tif 000002
【００６０】
図１には、保水率の時間的変化を示すが、２４時間の乾燥時間に着目すると、比較例の試料５と６は、０％の保水率であるのに対し、実施例の試料４は４％の保水率を示しており、表面処理剤の添加量と保水率は比例する結果となった。このことから、骨材中に含まれる水分が気孔を通じて蒸発するが、気孔を表面処理剤にて封止することにより、その蒸発量を低減する効果と表面処理剤自身の抱水効果とがあることが判る。
【実施例３】
【００６１】
高含水比骨材
水系ウレタンプレポリマー樹脂液として、ポリオキシエチレングリコール−ジイソシアネート系薬剤（中外商工株式会社製、品名「ＤＲ−Ｕ粒度調整剤」、粘度４００ＭＰａ・ｓ（２０℃）、ＮＣＯ基７％含有）を選び、表面処理剤Ｂとした。
【００６２】
上記の実施例１において示した骨材を、その含水比を３０％に調製し、３個のビーカー内にそれぞれ入れて、そのうち２つのビーカーには、それぞれ、吸水剤（三成工業株式会社製、品名「サンフレッシュＳＴ−５００Ｄ、吸水量約４００ｇ／ｇ（脱イオン水））を骨材１００部に対し重量比で０．０５部添加後、２分間混合し実験室内に静置した。これら吸水剤添加の２つの試料を試料７及び試料９とした。また、吸水剤を添加しなかった試料を試料８とした。
【００６３】
試料７及び試料８については、静置３０分後に、表面処理剤Ｂを骨材１００部に対し重量比で１．５部を上記ビーカーに投入し、１０分間攪拌後、各ビーカー内にジフェニルメタン−ジイソシアネート系薬剤（中外商工株式会社製「アートロードＤＲ−Ｕバインダー」、ＮＣＯ基６．７％、粘度１８００ＭＰａ・ｓ（２０℃）、以下固結剤Ｂとする）を、各ビーカーにそれぞれ骨材１００部に対し重量比で１０部投入・攪拌し、その性状確認試験を試みた。
他方、試料９は、比較例として、表面処理剤Ｂを添加することなく、上記固結剤Ｂを骨材１００部に対し重量比で１０部投入・攪拌し、その性状確認試験を行なった。
配合と試験結果を表２に示す。
【表２】
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【００６４】
試料７においては、各項目においていずれも良好な状態であったが、試料８は、吸水剤を含まないので、過剰の水分が影響し、表面処理剤の体積膨張が大きすぎ、過剰な弾性力を持った舗装体となり、また作業性が低下することから、美観上又は性能上において支障をきたす状態であった。試料９においては、表面処理剤を添加していないことから、その性状は上記試料５に酷似した状態であった。
【００６５】
以上の結果から、多量の水分を含んだ瓦骨材において、表面処理剤単独での処理は、作業性や過剰な弾性力が発現するなどの不具合が生じ、吸水剤単独での処理は、骨材含水比を低減するだけの効果しか発揮されず、固結剤が骨材中に吸着される作用には、影響しないことが明らかになり、吸水剤と表面処理剤の併用により、両剤の効果が相乗され良好な舗装体が得られることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施例に係る舗装体試料中の保水率の時間的変化を示すグラフで、図中の番号は試料番号を示す。
【図１】
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