JP2001234502A - 化粧性傾斜機能透水組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】下地と化粧仕上げ層間に接着界面を有しない、
下地材料層、下地材料と化粧仕上げ材料の混合層及び仕
上げ材料層が連続した傾斜機能性を有する化粧性透水組
成物及びその製造法を提供する。 【解決手段】セメント、セメント混和用ポリマー、凝集
剤、骨材、その他必要な混和材料を、透水性が得られる
ように配合した透水性ポリマーセメントモルタル又はコ
ンクリートを施工個所に敷き詰める。次に、透水性仕上
げ材料のポリマー系結合材が水性エマルション系結合材
では、ディスパージョン及び再乳化形粉末樹脂の希釈液
を主成分とし、これに凝集剤などを配合した処理剤、反
応硬化型結合材では、カップリング剤を主成分とし、こ
れに凝集剤などを配合した処理剤を散布する。更に、ポ
リマー系結合材と化粧性骨材組成物から成る透水性仕上
げ材料を敷き詰め、ローラーや振動機を用いて転圧す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透水性下地に透水
性化粧仕上げ層を施した化粧性傾斜機能透水組成物及び
その施工方法に関し、特に、透水性化粧仕上げ層を傾斜
機能型混合層（各構成材の性質を漸次連続的に変化させ
た混合層）を介して結合を施したことを特徴とする化粧
性傾斜機能透水組成物及びその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路、歩道や駐車場の舗装におい
ては、排水の地下浸透を目的とした透水性舗装の施工が
適用されてきている。その構成材としては、一般に透水
性アスファルト、透水性セメントコンクリート及び透水
性ポリマーセメントコンクリート、等が用いられてい
る。ところで、かかる透水性舗装には、その表面に着色
効果、路面反射効果、摩擦向上効果、又は耐磨耗効果、
等の化粧性を狙って表層面に化粧仕上げ層を施すことが
行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アスフ
ァルト系、セメント系及びポリマーセメント系透水舗装
では、化粧性骨材を用いた場合でも、骨材表面はアスフ
ァルト、セメント及びポリマーセメント層で被覆される
ため、化粧性を得ることは困難であった。従来は、これ
らの舗装系構造への化粧仕上げ層の付加においては、下
地を施工して養生し、その後化粧仕上げ層を施工して養
生する工程から成り、下地と化粧仕上げ層とをそれぞれ
別個独立に施工し、養生させているため、二種類の材料
が張り合わされた状態の舗装構造体を呈していた。この
ことは、下地仕上げの施工と化粧仕上げ層仕上げの施工
の２工程から成る舗装工事となり、施工の煩雑性と長期
化から施工費高を招いていた。また、このような舗装系
構造においては、下地と化粧仕上げ層との間に明確な接
着界面が存在するため、界面接着が不完全である場合に
は、化粧仕上げ層のはく離の恐れがあった。更に、下地
と化粧仕上げ層との構成材の物性が著しく異なる場合に
は、温度変化に伴う膨張収縮挙動によっても、接着界面
からのはく離を引き起こす問題があった。

【０００４】

【目的】そこで、本発明者らは、上記化粧仕上げ層を有
する透水性舗装構造体の問題点に鑑み、これを解決すべ
く鋭意検討を行った結果、下地への化粧仕上げ層の施工
において、各構成材の性質を漸次連続的に遷移させた傾
斜機能型混合層を介して結合させた化粧仕上げ層は上記
の欠点を解消して良好な結果が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。しかして、ここに下地と化
粧仕上げ層との間に接着界面を呈することなく、かつ透
水性を確保しつつ一体化させることを目的とした化粧性
傾斜機能透水組成物及びその施工方法を提供するもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明にかかる化粧性傾斜機能透水組成物は、次のよ
うに構成している。すなわち、結合材を添加した化粧材
からなる透水性化粧仕上げ層と下地材からなる透水性下
地とを、各構成材の性質を層方向へ漸次連続的に遷移さ
せて結合させた混合層を介して一体化させたことを特徴
とする。

【０００６】上記下地材は、凝集剤を配合した透水性ポ
リマーセメントモルタル、又はコンクリートから形成し
たことを特徴とし、化粧材は、ガラス、ゴム、樹脂材、
石材、繊維くず、焼結物、陶器、木材、及び動植物性残
差物の破片体、礫状体、又は粒状体の少なくとも１種か
ら選択したことを特徴とする。又、下地の中に、化粧材
として使用する材料を配合することもできる。

【０００７】そして、化粧性傾斜機能透水組成物の施工
方法は、透水性下地材の敷き均す下地形成工程、下
地の養生を待たずに透水性化粧材を敷き均す化粧仕上げ
層形成行程、及び化粧仕上げ層の上面を加圧し、下地
と化粧仕上げ層の界面において、傾斜機能性を有する混
合層を形成する加圧行程の工程順からなることを特徴と
する。またさらに、下地形成工程後に下地表層面への処
理剤の散布する処理剤散布工程を付加したことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】しかして、本願発明を上記構成により、以下の
ように作用する。すなわち、請求項１記載の構成によ
り、下地と化粧仕上げ層との間に混合層が形成される。
この混合層は異種材料が層方向（通常、上下方向）に漸
次混合比率が変化して連続的に遷移した状態（傾斜機
能）で混合結合することにより形成され、透水性下地
（以下、「下地」と略称）と透水性化粧仕上げ層（以
下、「仕上げ層」と略称）とは、明確な接着界面を呈す
ることなく一体化したものとなる。その結果、接着界面
からのはく離などの問題が回避される。このような材料
構成において、下地はその下層部の地盤との接着層及び
仕上げ層を支える強度を負担する層として機能し、仕上
げ層は化粧性を負担する。

【０００９】更に、請求項２記載の構成により、本発明
は、ポリマーセメント系下地材料とポリマー系材料のみ
を結合材とする仕上げ材料を複合化させたものであり、
その下層部から、ポリマーセメント系の層、ポリマーセ
メント系とポリマー系材料の混合層、ポリマー系仕上げ
層とその材質が連続的に変化する断面性状を有してお
り、これらをもって、傾斜機能の述語を本発明の名称に
加えている。一般に、透水性組成物は骨材が点接着され
た状態になるため、透水性下地として、セメントを主成
分とする結合材にセメント混和用ポリマーを配合したポ
リマーセメントモルタル及びコンクリートを用いること
によって、セメントのみを結合材とするセメントモルタ
ルやコンクリートよりも骨材間の接着性を改善すること
ができる。また、当該ポリマーセメントモルタル及びコ
ンクリートには凝集剤が配合されるため、骨材と結合材
の接着性改善、及び施工時の結合材のだれを低減でき
る。

【００１０】請求項３の構成により、仕上げ層の構成材
料としてガラス、ゴム、樹脂材、及び石材、等の廃棄物
を使用することができ、コストの低減と産業廃棄物のリ
サイクルの推進が図れる。

【００１１】請求項４記載の構成により、下地の構成材
料を敷き均した後、表面を養生硬化させることなく、直
ぐに仕上げ層の構成材料を敷き均して、転圧や加圧す
る。これにより下地と仕上げ層との境界には上記した混
合層が形成され、接着界面を呈することなく一体化す
る。かかる施工方法を採ることより、従来のように下地
の養生時間を考慮する必要はなく下地の施工後即に仕上
げ層を施工することができるため、全体の施工時間の短
縮が図れる。

【００１２】また、請求項５記載の構成を付加すること
により、下地構成材料と仕上げ層構成材料の混合層部分
における個々の材料の接着性を向上させることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本願発明の実施形態例につい
て説明する。なお、図１は本実施例の化粧性傾斜機能透
水組成物の要部を模式的に表した断面図であり、図２は
本実施例の化粧性傾斜機能透水組成物の施工過程を模式
的に表した断面図であり、図３は本実施例の化粧性傾斜
機能透水組成物の施工手順を示すフローチャートであ
る。

【００１４】まず、本実施形態の下地１の形成に用いる
透水性ポリマーセメントモルタル及びコンクリート用材
料としては、一般に使用されるセメント、セメント混和
用ポリマー、細骨材、粗骨材が使用され、その性能改善
の目的で、凝集剤を使用する。具体的には、セメント
は、各種のポルトランドセメント、速硬性セメント、ア
ルミナセメントなど、セメント混和用ポリマーは、各種
のセメント混和用ポリマーディスパージョン及びセメン
ト混和用再乳化形粉末樹脂、細骨材及び粗骨材として
は、各種のセメントモルタル及びコンクリートに使用さ
れる川砂、川砂利、砕砂、砕石などである。凝集剤とし
ては、メチルセルロースなども使用可能であるが、耐水
性を考慮して、超微粒シリカ、シリカフュームなどの無
機質系混和剤の使用が望ましい。これらの材料の他に、
各種の化学混和剤、フライアッシュなどの混和材、合成
繊維などの補強材、骨材としての各種産業廃棄物を用い
ることもできる。なお、本実施例における透水性下地と
しては、ポリマーセメントモルタル及びコンクリートを
用いるが、下地に強度が要求されない場合には、透水性
セメントモルタル及びコンクリートも適用できる。更に
は、必要に応じて、凝集剤を添加しない配合とすること
もできる。

【００１５】ここで、透水性ポリマーセメントモルタル
及びコンクリートの配合は、セメント１００質量部に対
して骨材を３００〜１５００質量部であるが、好ましく
は、セメント１００質量部に対して骨材７００〜１２０
０質量部である。セメントに対するセメント混和用ポリ
マーディスパージョン及び再乳化形粉末樹脂の量は、そ
の固形分として１〜３０質量部であるが、好ましくは、
５〜２０質量部である。凝集剤の添加量はその種類によ
って異なり、セメント、セメント混和用ポリマー及び水
の混合物であるポリマーセメントペーストが骨材に良好
に接着し、施工中にだれを生じない程度の添加量とす
る。なお、当然のことながら、これらの配合は、その硬
化後において透水性が得られる配合とする。

【００１６】次に、本実施形態の化粧仕上げ層３の形成
に用いる構成材料の結合材がディスパージョンや再乳化
形粉末樹脂の場合には、これらの希釈液を主成分として
処理剤とし、処理剤には、カップリング剤や凝集剤を配
合する。この処理剤を使用することによって、下地材料
である透水性ポリマーセメントモルタル及びコンクリー
トの表層部のポリマーセメント比を大きくすることにな
り、透水性ポリマーセメントモルタル及びコンクリート
の接着性が向上し、その後に散布される化粧性材料と下
地材料との混合層における材料の接着性が改善され、こ
れらの材料が効率よく一体化されることになる。

【００１７】また、化粧仕上げ層３の構成材料の結合材
がエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂などの液状レ
ジンである場合には、処理剤として、シラン系、チタネ
ート系、アルミネート系などのカップリング剤を使用す
る。更に、それらを化粧仕上げ層３に使用される結合材
に配合して処理剤とすることもできる。これにより、カ
ップリング剤は、無機材料と有機材料を化学的に結合す
るものであり、下地１の結合材主成分で無機材料である
セメントと仕上げ材料の結合材であり有機材料である液
状レジンとの化学結合を可能にし、下地１と仕上げ層３
の混合層２における個々の材料の接着性が改善される。

【００１８】透水性化粧仕上げ層３の構成材料は、ポリ
マー系結合材と化粧性骨材組成物から成り、化粧性骨材
組成物としては、化粧性のある各種骨材で、粒径２０ｍ
ｍ以下のものを適宜配合して用いるが、本発明において
は、それに更に産業廃棄物としてのガラスカレットを配
合して化粧性骨材組成物とする。使用するガラスカレッ
トは、各種ガラス製品を粉砕して得られるもので、２０
ｍｍ以下の粒径のもので、好ましくは、３〜５ｍｍの粒
径のものを使用する。化粧性骨材組成物へのガラスカレ
ットの配合量は、化粧性に応じて適宜定めるが、これを
用いない配合とすることもできる。

【００１９】また、ガラスカレットのほかには、ガラ
ス、ゴム、樹脂材、石材、繊維くず、焼結物、陶器、木
材、及び動植物性残差物の破片体、礫状体、又は粒状体
の１種または複数種を適宜の割合で組み合わせて用いる
ようにしてもよい。

【００２０】上述のように、透水性化粧仕上げ層３の結
合材として用いるポリマー系材料には、ディスパージョ
ンや再乳化形粉末樹脂のような水を溶媒として、水分の
揮発によって結合力を発揮するポリマー系材料が使用さ
れる（以下、「水性エマルション系結合材」と称す
る。）。また、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂
などの液状レジンに硬化剤、開始剤、硬化促進剤などを
配合した反応硬化型のポリマー系材料が使用される（以
下、「反応硬化型結合材」と称する。）。

【００２１】更に、これらの結合材には、上述の凝集剤
及びカップリング剤が配合される。これらの他、結合材
の性能改善を目的とする各種添加剤を適宜用いることが
できる。

【００２２】次に、上記材料を用いる化粧性傾斜機能透
水組成物の具体的な製造工程について説明する（図２、
図３参照）。まず、セメント、セメント混和用ポリマ
ー、凝集剤、骨材、その他必要な混和材料を、透水性が
得られるように配合した透水性ポリマーセメントモルタ
ル又はコンクリートを施工個所に敷き詰めて均して下地
１を形成する（下地形成工程）。なお、図３に示すモル
タルの調製として用いる「アースメント」とは、セメン
ト、セメント混和用ポリマー、及び凝集剤を適宜の割合
で配合してなる当出願人が製造販売する製品名である。

【００２３】次に、透水性化粧仕上げ層３の構成材料の
結合材が水性エマルション系結合材では、ディスパージ
ョン及び再乳化形粉末樹脂の希釈液を主成分とし、これ
に凝集剤などを配合した処理剤、反応硬化型結合材で
は、カップリング剤を主成分とし、これに凝集剤などを
配合した処理剤を下地表層面へ散布する（処理剤散布工
程）。なお、図３に示す結合材の調製として用いる「ア
ースレジン主剤及び硬化剤の混合」は、当出願人が製造
販売する製品名であり、アースレジン主剤とアースレジ
ン硬化剤の２梱包（液体製品）を１組としたものであ
り、「アースレンジ主材」とは、反応硬化型結合材の主
剤に凝集剤及びカップリング剤を適宜に配合したもので
あり、「アースレンジ硬化材」とは反応硬化型結合材の
硬化剤である。

【００２４】更に、上記下地１の養生を待たずに、ポリ
マー系結合材と化粧性骨材組成物から成る透水性化粧仕
上げ材料を敷き詰め均して化粧仕上げ層３を形成し（化
粧仕上げ層形成行程）、その上面をローラーや振動機を
用いて均一に転圧する（加圧行程）。この転圧によっ
て、下地となるポリマーセメントモルタル又はコンクリ
ートと透水性化粧仕上げ材料の中間層においては、これ
らの材料の混合層２が生じ（図１参照）、施工後におい
ては、それらの材料が層方向へ漸次連続的に変化して結
合した混合層２を介して一体化させた化粧性傾斜機能透
水組成物を得ることができる。このような施工法によっ
て、下地１と仕上げ層３を１工程で施工できるため、大
面積を効率よく施工でき、産業廃棄物を有効利用した、
化粧性を有しつつ安価な透水舗装を提供できる。なお、
本発明における製造方法によって、本発明の組成物を工
場生産することも可能である。

【００２５】

【実施例】次に、具体的実施例について説明する。使用
した材料、及び比較に用いた材料は以下の通りである。

【００２６】［使用材料］ ○透水性ポリマーセメントモルタル及びコンクリート用
材料 セメント：早強ポルトランドセメント セメント混和用ポリマー：ポリアクリル酸エステル系再
乳化形粉末樹脂 骨材：川砂（粒径：２．５ｍｍ以下）及び道路用７号砕
石（粒径：２．５〜５ｍｍ） 凝集剤：超微紛シリカ なお、セメント、セメント混和用ポリマー及び凝集剤に
ついては、これらを配合したものとして上記した「アー
スメント（商品名、アース工房社製）」を用いた。 ○処理剤 水性エマルション系結合材用処理剤：ポリアクリル酸エ
ステル系再乳化形粉末樹脂の２０％水溶液 反応硬化型結合材用処理剤：シランカップリング剤 ○透水性化粧仕上げ材料 水性エマルション系結合材：ポリアクリル酸エステル系
再乳化形粉末樹脂（固形分ほぼ１００％） 反応硬化型結合材：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂及
びその硬化剤 凝集剤：超微紛シリカ カップリング剤：シランカップリング剤 骨材：ガラスカレット（粒径：５ｍｍ以下）及び白色玉
石（粒径：５ｍｍ以下） トップコート用材料：ポリアクリル酸エステル系エマル
ション（固形分３０％）及びビスフェノールＦ型溶剤系
エポキシ樹脂及びその硬化剤 なお、反応硬化型結合材及びその硬化剤、凝集剤、並び
にカップリング剤については、これら配合したものとし
て上記した「アースレジン主剤及び硬化剤（商品名、ア
ース工房社製）」を用いた。

【００２７】［実施例１］セメント１００質量部、川砂
３０質量部、砕石７００質量部、再乳化形粉末樹脂１０
質量部、凝集剤０．２質量部及び水３５質量部を混合し
て透水性ポリマーセメントモルタルを得た。又、水性エ
マルション系結合材１００質量部、凝集剤０．２質量部
及びガラスカレット９００重量部を混合して透水性化粧
仕上げ材料を得た。

【００２８】次に、透水性ポリマーセメントモルタルを
２０ｍｍ厚に敷き均し、水性エマルション系結合材用処
理剤を散布し、その上に透水性化粧仕上げ材料を５ｍｍ
厚に敷き均した。これらの材料の上を小型のローラーで
転圧して、化粧性傾斜機能透水組成物を施工した。転圧
後、その表面にトップコートを施した。その後、施工個
所から幅４ｃｍ、長さ２０ｃｍの供試体をコンクリート
カッターで切り出し、その断面を目視観察すると共に、
透水性化粧仕上げ材料を上面として、２等分点載荷によ
り曲げ荷重を加え、供試体が破壊する状況を観察した。

【００２９】

【表１】

【００３０】［実施例２］透水性化粧仕上げ材料を、反
応硬化型結合材１００質量部、凝集剤０．２質量部及び
ガラスカレット９００重量部を混合して製造し、透水性
ポリマーセメントモルタル敷き均し後に、反応硬化型結
合材用処理剤を散布した他は、実施例１と同様にして化
粧性傾斜機能透水組成物を得た。

【００３１】［比較例１］実施例１と同様に透水性ポリ
マーセメントモルタルを得て、実施例２と同様の透水性
化粧仕上げ材料を得た。次に、透水性ポリマーセメント
モルタルを敷き均し、厚さ１５ｍｍになるようにローラ
ーで転圧した。その後、反応硬化型結合材用処理剤を散
布し、その上に透水性化粧仕上げ材料を敷き均して、厚
さ５ｍｍになるように小型のローラーで転圧して施工し
た。

【００３２】

【発明の効果】本願発明は、上記構成により以下の効果
を奏する。請求項１によれば、結合材を添加した化粧材
からなる透水性化粧仕上げ層と下地材からなる透水性下
地とを、各構成材の性質を層方向へ漸次連続的に遷移さ
せて結合させた混合層を介して一体化させているため、
明確な接着界面を呈することなく異種材料を一体化させ
ることができる。その結果、接着界面からのはく離など
を防止することができる。

【００３３】また請求項２に構成を採ることにより、セ
メントのみを結合材とするセメントモルタルやコンクリ
ートよりも骨材間の接着性を改善することができる。

【００３４】さらに請求項３の構成を採ることにより、
廃棄物を使用することができ、コストの低減と産業廃棄
物のリサイクル利用の推進が図れる。なお、産業廃棄物
の利用に当っては、その中に含まれる有害物質の流出が
懸念されるが、下地及び仕上げ層ともポリマー系材料を
使用することによって、その流出を抑制している。

【００３５】次に、請求項４の製造方法を適用すること
により、従来のように下地の養生時間を考慮する必要は
なく下地の施工後即に仕上げ層を施工することができる
ため、全体の施工時間の短縮が図れる。

【００３６】また、請求項５の構成によれば、下地構成
材料と仕上げ層構成材料の混合層部分における個々の材
料の接着性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例の化粧性傾斜機能透水組成物の要部
を模式的に表した断面図である。

【図２】 本実施例の化粧性傾斜機能透水組成物の施工
過程を模式的に表した断面図である。

【図３】 本実施例の化粧性傾斜機能透水組成物の施工
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 下地 ２ 混合層 ３ 化粧仕上げ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大濱 嘉彦 神奈川県横浜市港北区日吉２丁目14−10− 402 (72)発明者 出村 克宣 福島県郡山市大町２丁目20番１−401 Ｆターム(参考） 2D051 AA02 AF03 AF06 AF09 AG03 AG06 AH01 EA02 EA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結合材を添加した化粧材からなる透水性
   化粧仕上げ層と下地材からなる透水性下地とを、各構成
   材の性質を層方向へ漸次連続的に遷移させて結合させた
   混合層を介して一体化させたことを特徴とする化粧性傾
   斜機能透水組成物。
2. 【請求項２】 下地材を、 凝集剤を配合した透水性ポリマーセメントモルタル、又
   はコンクリートから形成したことを特徴とする請求項１
   記載の化粧性傾斜機能透水組成物。
3. 【請求項３】 化粧材を、 ガラス、ゴム、樹脂材、石材、繊維くず、焼結物、陶
   器、木材、及び動植物性残差物の破片体、礫状体、又は
   粒状体の少なくとも１種から選択したことを特徴とする
   請求項１、又は２記載の化粧性傾斜機能透水組成物。
4. 【請求項４】次の工程順からなることを特徴とする化粧
   性傾斜機能透水組成物の施工方法。 透水性下地材の敷き均す下地形成工程、 下地の養生を待たずに透水性化粧材を敷き均す化粧
   仕上げ層形成行程、 化粧仕上げ層の上面を加圧する加圧行程。
5. 【請求項５】請求項４の化粧性傾斜機能透水組成物の施
   工方法に、さらに、下地形成工程後にその処理剤を散布
   する処理剤散布工程を付加したことを特徴とする化粧性
   傾斜機能透水組成物の施工方法。