JP2001270754A - 舗装材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラスカレットを骨材とし、結合材としてのア
スファルト、セメント、樹脂および／またはゴム等と混
練してなる舗装材料に対して、粒径、形状の整ったガラ
スカレットの作成が容易で、施工した際、透水性、耐久
性に優れた路面が得られるガラス材料を提供する。 【解決手段】表面圧縮応力１００ＭＰａ以上、２５０Ｍ
Ｐａ以下の風冷強化ガラスを破砕したガラスカレットを
骨材として用い、ガラスカレットの粒径を１ｍｍ以上、
１５ｍｍ以下として、舗装材料に対するガラスカレット
の含有割合を、５重量％以上、３０重量％以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、骨材としてのガラ
スカレットを、結合材としてのアスファルト、セメン
ト、樹脂および／またはゴム等に混練してなる道路等の
舗装材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】結合材としてのアスファルト、セメン
ト、樹脂および／またはゴム等に、骨材としてガラスカ
レットを混練して舗装材料となし、道路の路面等を施工
することは、近年、広く行われている。

【０００３】ガラスカレットを骨材とした舗装材料によ
り施工された路面は、道路状況に対する視認性の向上の
効果があり、路面に凹凸ができることにより、自動車の
制動距離が短縮される耐スリップ性の向上に加え、舗装
の密度を下げ、適度な空隙を持たせることによる透水性
の向上等の効果が期待できる。

【０００４】道路状況に対する視認性の向上は、アスフ
ァルト、セメント、樹脂および／またはゴム等にガラス
カレットを混練させて舗装材料として用い、路面を施工
すると、夜間、自動車のヘッドライト、街灯の光等を反
射して路面がキラキラ輝くので、例えば、自動車で走行
中、ヘッドライトの光が大部分、暗黒色の路面に吸収さ
れてしまい、道路上の物が見づらくなってしまうことを
解決できる。また、昼間においても、日射光が反射する
ことで路面がキラキラ輝き、運転者の注意が喚起され
る。

【０００５】加えて、路面に凹凸ができることより耐ス
リップ性の向上効果があることより、アスファルト、セ
メント、樹脂および／またはゴム等に、ガラスカレット
を混練した舗装材料を用い施工された道路が、事故防止
のため交差点等を中心に増加している。

【０００６】加えて、ガラスカレットを骨材とした舗装
材料を用い路面を施工すると、舗装内に適度な空隙を持
たせることによる透水性の向上により、雨水等を吸収し
路面に水たまりができにくくなり、快適な交通環境を与
えるものである。

【０００７】通常、舗装材料の骨材として使用されるガ
ラスカレットは、一般家庭等から、ゴミとしてだされ、
地方自治体により回収されるガラス瓶等のガラス廃棄物
を破砕することによって得られる。

【０００８】一般に、ガラス瓶にはビール瓶や牛乳瓶等
のように回収して何度も使用するリターナブル瓶と、１
回のみ使用し、大抵は回収後は破砕し、ガラスカレット
とする、ワンウェイ瓶とに分類される。

【０００９】通常、廃棄物としてのガラス瓶よりリター
ナル瓶とワンウェイ瓶とに選別し、ガラス瓶として再使
用不可能な、即ち、リサイクル不可能なワンウェイ瓶を
洗滌した後、破砕して舗装材料の骨材に使用するガラス
カレットが得られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】舗装材料の骨材向けの
ガラスカレットは、リターナブル瓶を選別除去した後、
各種ワンウェイ瓶を洗滌、破砕する等、煩雑な処理をし
て製造される。

【００１１】ワンウェイ瓶は、飲み口や底の部分以外は
薄く、厚みが１ｍｍに満たないこともあり、破砕しガラ
スカレットとした場合、微細なガラス粉を生じやすい。
このような微細なガラス粉を舗装材料の骨材として使用
すると、施工し道路とした場合、道路の透水性が悪くな
る。

【００１２】例えば、アスファルトにワンウェイ瓶を破
砕したガラスカレットをそのまま結合材に混入すると、
粗骨材としてのすり減り原料が４０重量％以上あり、ア
スファルト舗装要綱（社団法人、日本道路協会編、１９
９３年版）に示されている基準値、即ち、アスファルト
の表層、基層共に、粗骨材としてのすり減り原料が３０
重量％以下であることを満足せず、結合材に対する混入
量に制限がある。

【００１３】よって、ワンウェイ瓶を破砕したガラスカ
レットを粒径で選別することになるが、選別工程が加わ
るとともに、粒径の細かいものは使用できないので、ガ
ラスカレットの量が半減する。

【００１４】篩う等して、粒径で選別したとしても、ワ
ンウェイ瓶を破砕したガラスカレットは、粒径の大きい
ものは扁平な形のものが多いために、舗装材料の骨材と
して、路面を施工した後で、割れてアスファルトから剥
離しやすく、丈夫さおよび耐久性に問題がある。

【００１５】また、ワンウェイ瓶を破砕したガラスカレ
ットは鋭利な形のものも多いことから、安全性を考える
と、舗装材料の骨材として、特に、公園などの路面には
使いづらい。舗装材料の骨材として使用するには、ワン
ウェイ瓶を破砕したガラスカレットに、鋭利部分が生じ
ないような破砕方法で破砕を行ったり、鋭利部分を振動
ミル等によって、摩耗させる必要がある。

【００１６】本発明は、懸かる問題を解決し、煩雑な工
程を経ることなしに、形状および粒径の整った割れにく
い舗装材料の骨材として優れたガラスカレットを提供す
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、車両用窓
ガラスまたは建造物用窓ガラス等に、広く用いられてい
る風冷強化ガラスを破砕したガラスカレットを舗装材料
の骨材として用いることで懸かる問題を解決できること
が判った。

【００１８】本発明の舗装材料は、風冷強化ガラスを破
砕したガラスカレットを骨材とした舗装材料であって、
粒径の整ったカレットを用いることによって、施工した
場合、透水性が高く、かつ強度がある、即ち、耐久性の
高い路面を提供できる舗装材料を与えるものである。

【００１９】本発明は、ガラスカレットを骨材とした舗
装材料であって、用いるガラスカレットが、表面圧縮応
力１００ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以下の風冷強化ガラ
スを破砕したガラスカレットであることを特徴とする舗
装材料である。

【００２０】更に、本発明は、ガラスカレットの粒径が
１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であることを特徴とする上記
の舗装材料である。

【００２１】更に、本発明は、ガラスカレットの含有割
合が、５重量％以上、３０重量％以下であることを特徴
とする上記の舗装材料である。

【００２２】本発明に使用するカレットの原料である風
冷強化ガラスの表面圧縮応力は、１００ＭＰａ以上、２
５０ＭＰａ以下である。

【００２３】表面圧縮応力が１００ＭＰａより小さい
と、破砕してカレットにした際、粒径の整ったカレット
が得られない。表面圧縮応力が２５０ＭＰａ以上だと破
砕してガラスカレットにする際、原料であるガラスが容
易に割れない。

【００２４】通常、風冷強化ガラスの表面圧縮応力は、
１００ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以下であるので、本発
明の舗装材料のガラスカレットの原料である風冷強化ガ
ラスは廃棄量が多く、本発明において容易に使用するこ
とができる。

【００２５】本発明の舗装材料に使用する風冷強化ガラ
スを破砕したガラスカレットの粒径は、１ｍｍ以上、１
５ｍｍ以下である。

【００２６】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
の粒径が、１ｍｍより小さいと本発明の舗装材料に使用
した場合、施工した路面内に適度な空隙ができず路面の
透水性が悪くなる。風冷強化ガラスを破砕したガラスカ
レットの粒径が１５ｍｍより大きいと本発明の舗装材料
に使用した場合、施工した路面の強度が低下する。

【００２７】通常、風冷強化ガラスは、厚さ、３ｍｍ以
上、１５ｍｍ以下の板ガラスであるので、破砕すること
によって、粒径、１ｍｍ以上、１５ｍｍ以下のガラスカ
レットが容易に得られる。

【００２８】本発明の舗装材料に対する、風冷強化ガラ
スを破砕したガラスカレットの含有割合は、５重量％以
上、３０重量％以下である。

【００２９】本発明の舗装材料に対する、風冷強化ガラ
スを破砕したガラスカレットの含有割合が、５重量％よ
り小さいと、舗装材料に骨材としてガラスカレットを使
用する効果、即ち、路面のガラスカレットが光を反射す
ることによる路面の視認性の向上、路面の凹凸による耐
スリップ性の向上、舗装に適度な空隙を持たせることに
よる路面に対する透水性の付与等の効果が得られない。
本発明の舗装材料に対する、風冷強化ガラスを破砕した
ガラスカレットの含有割合が、３０重量％より大きいと
路面の強度が低下する。

【００３０】車両用窓ガラスまたは建造物用窓ガラス等
に広く用いられている風冷強化ガラスは、通常、３ｍｍ
〜１５ｍｍの厚さを有し、板ガラスを軟化点近傍まで加
熱した後、空気を吹き付け、即ち、風冷し、板ガラス表
面を急速に冷却させる風冷強化と呼ばれる方法で製造さ
れるものである。

【００３１】風冷強化ガラスは、表層に大きい圧縮応力
を与えられ、内層に引っ張り応力を与えられ、１００Ｍ
Ｐａ〜２５０ＭＰａの極めて高い表面圧縮応力を有して
おり、安全ガラスとして広く用いられている。

【００３２】風冷強化ガラスは、表層の圧縮応力と内層
の引っ張り応力が緊張して釣り合ってバランスが取れて
いるため、例えば、故意に、表面圧縮応力以上の力を加
えたり、尖った金属等を叩きつけたりすると、そこを起
点として亀裂が急激に成長し、亀裂による新しい破断面
より、更に、新しい亀裂が成長し、この繰り返しによっ
て強化ガラス全体が、細かいガラスカレットに容易に破
砕され、ガラス粉の発生は極めて少ない。破砕されたガ
ラスカレットは鋭利な部分がなく、例えば、子供が転ん
だりした際に切り傷等の怪我をしたり、自動車のタイヤ
に刺さったりすることがない。

【００３３】よって、風冷強化ガラスを破砕したガラス
カレットは、破砕してガラスカレットを得る際に、ガラ
スカレットの粒径調製が簡便であり、得られたガラスカ
レットに、透水性を低下させる細かいガラス粉、安全性
に劣る鋭利なガラスカレット、および路面に施工した際
に再度割れて路面の強度を低下させる扁平なガラスカレ
ットが極めて少ないという特徴を有し、従来のワンウェ
イ瓶を破砕したガラスカレット、あるいは風冷強化され
ていない生板ガラスを破砕してなるカレットに比較し
て、舗装材料に用いるのに格段に優れたガラスカレット
である。

【００３４】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
と同等のガラスカレットを、ワンウェイ瓶を破砕するこ
とによって得るためには、ワンウェイ瓶を破砕したガラ
スカレットを篩により篩って、細かいガラス粉を除去
し、その後、振動ミル等によって鋭利なカレットが鋭利
でなくなるよう摩耗させなければならない。この場合の
ガラスカレットの減量は約５０重量％、即ち、半量とな
る。

【００３５】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
を舗装材料の骨材として用いることによって、本発明
は、ワンウェイ瓶を破砕したガラスカレットを舗装材料
の骨材とする際の、篩う、摩耗させる等の煩雑な工程を
経ることなしに、形状および粒径の整った割れにくい優
れたガラスカレットを提供するものである。更に、破砕
前においても、風冷強化ガラスは板ガラスであるので、
ワンウェイ瓶と比べて洗滌が容易である。

【００３６】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
を骨材として用いた舗装材料によって施工された路面
は、ワンウェイ瓶を破砕したカレットを骨材として用い
た舗装材料によって施工された路面と比較して、透水
性、安全性、強度、耐久性に優れており、寿命が永く、
施工してから補修または再施工する間での期間を永くす
ることができる。

【００３７】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
は、細かいガラス粉、鋭利なカレットおよび扁平なカレ
ットの混入が極めて少ないので、細かいガラス粉、鋭利
なカレットおよび扁平なカレットが多量に混入するワン
ウェイ瓶、あるいは、フロート法により作製され強化さ
れていない生板ガラスを破砕したガラスカレットは、施
工する路面の強度低下のために、例えば、アスファルト
に混練して舗装材料とする際に、１５重量％程度までし
か加えられないのに対し、風冷強化ガラスを破砕したガ
ラスカレットは、アスファルトに混練して舗装材料とす
る際に、１５重量％以上加えても、施工した路面の強度
が低下することなく、路面の視認性、耐スリップ性、透
水性を格段に向上させることが可能である。

【００３８】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
を骨材として、アスファルト、セメント、樹脂および／
またはゴム等の結合材と混練することで、いずれも本発
明の優れた性能を有する舗装材料を与えるものである。

【００３９】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
とアスファルトまたはセメントとを混練し、舗装材料と
する場合は、該カレットとアスファルトまたはセメント
との密着性の向上のために、ガラスカレットの周囲に樹
脂を付着させた後、アスファルトまたはセメントと混練
させることが好ましい。付着させる樹脂としては、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエ
ステル樹脂、またはエラストマー、即ち、ゴム等が挙げ
られる。

【００４０】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット
と樹脂を混練し、舗装材料とする場合も、同じく用いる
樹脂としては、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アク
リル系樹脂、ポリエステル樹脂、またはゴム等が挙げら
れる。

【００４１】本発明の舗装材料に骨材として使用する風
冷強化ガラスを破砕したガラスカレットは、透明の風冷
強化ガラスを破砕したガラスカレットを用いてもよく、
ガラス自体が着色された風冷強化ガラスを破砕したガラ
スカレットを用いてもよく、着色膜を表面に形成してな
る着色コーティングガラスとしての風冷強化ガラスを用
いても良い。

【００４２】着色ガラスである風冷強化ガラスを破砕し
たガラスカレットを骨材として用いた本発明の舗装材料
は、路面として施工した場合、塗料による施色とは、風
合いが異なる美しい着色された路面を提供できる。

【００４３】加えて、ガラス自体が着色された風冷強化
ガラスを破砕したガラスカレット、および着色膜を表面
に形成してなる着色コーティングガラスとしての風冷強
化ガラスを破砕したガラスカレットは、フロート法によ
る板ガラス工場において、ガラス原料の熔解時間を短く
し燃料費を節約するために、フロート窯に投入すると製
造された板ガラスに色が付き、色の調製がしづらいた
め、ガラス原料としてはリサイクルが難しいが、多量の
使用が期待できる本発明の舗装材料に使用することによ
りにより、処理の問題を解決できる。

【００４４】本発明の舗装材料において、破砕前の廃棄
ガラスの選別を行う際に、風冷強化ガラスのみを完全に
分離することが難しいのであれば、風冷強化ガラスを破
砕した以外のガラスカレットが少量であれば、骨材とし
て混入しても構わない。

【００４５】また、本発明の舗装材料に使用する風冷強
化ガラスを破砕したガラスカレットにおいて、例えば、
風冷強化ガラスを破砕したガラスカレットに含まれる極
僅かのガラス粉を篩い除去する等の、得られるガラスカ
レットを更に優れた骨材とする処理を行っても構わな
い。

【００４６】本発明の舗装材料の原料として、骨材であ
る風冷強化ガラスを破砕したガラスカレット、結合材で
あるアスファルト、セメント、樹脂および／またはゴム
等に、施工して路面としたのに強度および耐久性を向上
させるため、砂利や砂等を加えても構わない。

【００４７】本発明の舗装材料は、道路を施工する際、
砂利、砂、セメント、アスファルト等用いたガラスカレ
ットを用いない通常の舗装材料よりなる下地の上に、路
面として施工することが可能である。

【００４８】

【発明の実施の形態】図１に本発明の舗装材料によって
施工された路面の一例の概略断面図を示す。図１に示す
ように、ガラスカレット１のアスファルト２との密着性
向上、即ち、ガラスカレット１のアスファルト２よりの
剥離防止のため、樹脂３をガラスカレット１の表面に付
着させている。路面が通行によって削られることによ
り、ガラスカレット１の一部が露出している。以下に、
本発明の実施例を示す。本発明は、以下の実施例によっ
て限定されるものではない。

【００４９】

【実施例】実施例１ 表面圧縮応力が１５０ＭＰａである、厚さ３．５ｍｍの
色調が濃色グレーである自動車ウィンドガラス用強化ガ
ラスを破砕機によって破砕し、粒径３ｍｍ〜６ｍｍのガ
ラスカレット１を得た。得られたガラスカレット１に、
ガラス粉、鋭利なカレットおよび扁平なカレットは、極
僅かしか含まれていなかったので、篩にかける必要はな
かった。

【００５０】該ガラスカレット１の表面に、エポキシ主
剤に硬化剤を加えたエポキシ樹脂３を付着させた後、加
熱して柔らかくしたアスファルト２に該ガラスカレット
を２０重量％混練し、ガラス板に厚く塗った後で冷まし
て固まらせ、試料を作製した。

【００５１】試料に対し、マーシャル安定試験を行い安
定度および残留安定度を測定したところ、試料の安定度
および残留安定度は、土木材料仕様書（東京都建設局）
に示されているマーシャル基準値である、安定度、８０
０ｋｇｆ以上、即ち、７８４０Ｎ以上、残留安定度、７
５重量％以上を満足していた。 実施例２ 表面圧縮応力が２５０ＭＰａである、厚さ８ｍｍの透明
な建築用防火ガラスを破砕機によって破砕し、粒径１ｍ
ｍ〜８ｍｍのガラスカレットを得た。得られたガラスカ
レット１の表面に、ガラス粉、鋭利なカレットおよび扁
平なカレットは、極僅かしか含まれていなかったので、
篩にかける必要はなかった。

【００５２】該ガラスカレット１に、エポキシ主剤に硬
化剤を加えたエポキシ樹脂３を付着させた後、加熱して
柔らかくしたアスファルト２に該ガラスカレットを２０
重量％混練し、ガラス板に厚く塗った後で冷まして固ま
らせ、試料を作製した。

【００５３】試料に対し、マーシャル安定試験を行い安
定度および残留安定度を測定したところ、試料の安定度
および残留安定度は、土木材料仕様書（東京都建設局）
に示されているマーシャル基準値である、安定度、８０
０ｋｇｆ以上、即ち、７８４０Ｎ以上、残留安定度、７
５重量％以上を満足していた。 実施例３ 表面圧縮応力が１３０ＭＰａである、厚さ１２ｍｍの色
調がブロンズであるガラスドア用強化ガラスを破砕機に
よって破砕し、粒径４ｍｍ〜１２ｍｍのガラスカレット
を得た。得られたガラスカレット１に、ガラス粉、鋭利
なカレットおよび扁平なカレットは、極僅かしか含まれ
ていなかったので、篩にかける必要はなかった。

【００５４】該ガラスカレット１の表面に、エポキシ主
剤に硬化剤を加えたエポキシ樹脂３を付着させた後、加
熱して柔らかくしたアスファルト２に該ガラスカレット
を２０重量％混練し、ガラス板に厚く塗った後冷まして
固まらせ、試料を作製した。

【００５５】試料に対し、マーシャル安定試験を行い安
定度および残留安定度を測定したところ、試料の安定度
および残留安定度は、土木材料仕様書（東京都建設局）
に示されているマーシャル基準値である、安定度、８０
０ｋｇｆ以上、７８４０Ｎ以上、残留安定度、７５重量
％以上を満足していた。 比較例１ 一般家庭等で廃棄された大きさ、形状、色調が雑多な多
数のワンウェイ瓶を破砕機によって破砕したところ、ガ
ラス粉と鋭利なカレットおよび扁平なカレットを含むガ
ラスカレットの混合物を得た。鋭利なカレットを無くす
ために、混合物を振動ミルにて３０分間振動させた。

【００５６】該混合物を篩にかけ、径１ｍｍ以下のガラ
ス粉を除去したガラスカレット１を得たところ、篩をか
けたことによる減量は４４重量％であった。

【００５７】このようにして作製したガラスカレット１
の表面に、エポキシ主剤に硬化剤を加えたエポキシ樹脂
３を付着させた後、加熱して柔らかくしたアスファルト
１に該ガラスカレットを２０重量％混練し、ガラス板に
厚く塗った後冷まして固まらせ、試料を作製した。

【００５８】試料に対し、マーシャル安定試験を行った
ところ、扁平なカレットは残っているためにマーシャル
基準値を満足しなかった。 比較例２ 厚さ１２ｍｍの風冷強化されていない生板ガラスを破砕
機によって破砕し、ガラス粉および鋭利なカレットの混
合物を得た。鋭利なカレットを無くすために、混合物を
振動ミルにて３０分間振動させた。

【００５９】該混合物を篩にかけ、径１ｍｍ以下のガラ
スを粉除去し、ガラスカレット１を得たところ、篩をか
けたことによる減量は２８重量％であった。

【００６０】このようにして作製したガラスカレット１
の表面に、エポキシ主剤に硬化剤を加えたエポキシ樹脂
３を付着させた後、加熱して柔らかくしたアスファルト
２に該ガラスカレットを２０重量％混練し、ガラス板に
厚く塗った後冷まして固まらせ、試料を作製した。

【００６１】試料に対し、マーシャル安定試験を行った
ところ、マーシャル基準値を満足しなかった。

【００６２】

【発明の効果】風冷強化ガラスを破砕したガラスカレッ
トを舗装材料の骨材として使用することによって、従
来、使用されていたワンウェイ瓶等を破砕したガラスカ
レットに比較して、舗装材料の骨材として優れたガラス
カレットが得られ、施工された舗装面の強度、安全性、
および耐久性、即ち、寿命を格段に向上させるができ、
舗装材料に対する含有量を大きくすることができるの
で、透水性を向上させることができる。

【００６３】また、風冷強化ガラスを破砕したガラスカ
レットは、路面として施工した場合、透水性を低下させ
る細かいガラス粉、安全性に劣る鋭利なガラスカレット
およびが路面強度を低下させる扁平なガラスカレットが
極めて少ないという舗装材料の骨材として優れた特徴を
有し、使用に際しワンウェイ瓶を破砕したガラスカレッ
トと比較すると篩う、摩耗させる等の煩雑な工程を経る
ことなく、粒径、形状が整ったガラスカレットが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の舗装材料によって施工された路面の一
例の概略断面図である。

【符号の説明】

１ ガラスカレット ２ アスファルト ３ 樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 111:40 ＺＡＢ Ｃ０４Ｂ 111:40 ＺＡＢ Ｆターム(参考） 2D051 AA02 AB03 AF02 AF09 AG03 4D004 AA18 BA02 CA04 CA08 CA40 CC13 CC15 CC16 CC17 4G012 PA30 PC13 PC14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラスカレットを骨材とした舗装材料であ
   って、用いるガラスカレットが、表面圧縮応力１００Ｍ
   Ｐａ以上、２５０ＭＰａ以下の風冷強化ガラスを破砕し
   たガラスカレットであることを特徴とする舗装材料。
2. 【請求項２】ガラスカレットの粒径が１ｍｍ以上、１５
   ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の舗装
   材料。
3. 【請求項３】ガラスカレットの含有割合が、５重量％以
   上、３０重量％以下であることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の舗装材料。