JP2002021010A - 弾性舗装材および弾性舗装体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 舗装面のウェット時の滑りを確実かつ長期に
わたって低減させる。 【解決手段】 下地基盤１上に、硬質骨材および／また
は軟質骨材を含む骨材をバインダーにて結合してなる弾
性舗装材２により表層部２ａを形成するにあたって、上
記骨材中にモース硬度が８以上である高硬度硬質骨材を
含ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、骨材とバインダー
とを含む弾性舗装材および弾性舗装体に関し、さらに詳
しく言えば、例えば自動車のハンドル操作やブレーキ操
作時などに問題となっているウェット時の滑りを小さく
する舗装技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】弾性舗装材の一つとして、軟質骨材と硬
質骨材とを所定の割合で混合し、バインダーで結合して
なる弾性舗装材がある。この種の弾性舗装材は、高い衝
撃吸収性と良好な歩行感が得られるため、例えば公園な
どの歩行者用や自転車用通路、それに車道などにも適用
されている。

【０００３】硬質骨材は、舗装面に適度な硬さと耐摩耗
性を付与するために配合されているが、舗装面が水で濡
れたいわゆるウェット時の滑りが問題となっている。こ
れは、主として軟質骨材個々のミクロ的なウェット時の
滑りに起因している。

【０００４】すなわち、軟質骨材はゴム材などからなり
文字通り柔らかいため、接触物（例えば、自動車のタイ
ヤ）から圧力を受けたとしても、その接触物と軟質骨材
間に存在する水膜を破壊するだけの面圧が上がらないか
らである。なお、軟質骨材自体の水の切れも余りよくな
いとされている。また、硬質骨材にしても、使用に伴な
い摩耗が進行するため、ウェット時の滑り低減効果が薄
れてくる。

【０００５】そこで、本出願人はウェット時の滑りを低
減させるため、特開平１０−３２５１０４号公報におい
て、舗装材の表面に凹溝を形成することにより、いわゆ
るマクロテクスチュアー（舗装面全体）での摩擦係数を
増大させる提案を行なっている。

【０００６】これによれば、凹溝を形成する分、確かに
摩擦係数は高くなり歩行者用や自転車用通路などにおい
ては有効であるが、ミクロな部分での軟質骨材との接触
によるウェット時の滑りは依然として残されたままであ
るため、車道などの用途では実用上不十分である。ま
た、自動車の走行時に騒音が大きくなるという別の問題
も生じ兼ねない。

【０００７】別の観点から、特開平８−１６５６０６号
公報には、硬質骨材として粒径５〜１０ｍｍの大径骨材
と粒径２．５〜５ｍｍの小径骨材の２種類の骨材をウレ
タン樹脂（バインダー）で結合することにより、樹脂の
骨材に対するグリップ力を強くし、駐車場などの舗装に
も利用できるようにした舗装材が提案されている。

【０００８】これによれば、自動車のタイヤのよじりに
よる骨材の剥がれが少なくなり、タイヤに対する摩擦係
数の増大も図れると思われるが、粒径が２．５〜５ｍｍ
程度ではウェット時の滑りを低減するには不十分である
し、この従来例で用いられている硬質骨材は砂利や廃棄
物の燃え殻であるため、使用に伴ない摩耗が進行するこ
とは否めない。

【０００９】また、特開昭６３−７４０４公報には、軟
質骨材と硬質骨材とをバインダーにて結合してなる舗装
体において、骨材の総量に対する軟質骨材の配合比を特
定、すなわち２５〜７５％とすることにより、透水性を
向上させウェット時の滑りを低減させることが開示され
ているが、いかに透水性を高めたとしても、軟質骨材の
ミクロ的なウェット時の滑りの方が勝り、その効果は疑
問である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題を解決するためになされたもので、その目的
は、舗装面のウェット時の滑りを確実かつ長期にわたっ
て低減することができるようにした弾性舗装材および表
層部がこの弾性舗装材によって構築された舗装体を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の弾性舗装材は、硬質骨材および／または軟
質骨材を含む骨材と、上記骨材を結合するバインダーと
を主成分とし、舗装体の表層部に用いられる弾性舗装材
において、上記骨材には、モース硬度が８以上である高
硬度硬質骨材が含まれていることを特徴としている。

【００１２】モース硬度は引っ掻き硬さの指数の一つで
あるが、モース硬度が８以上（好ましくは１０以上）で
あれば、高硬度硬質骨材の材料成分に特に制限はなくほ
とんどのものが使用でき、ウェット時におけるミクロ的
な滑りの原因となる水膜が破壊され、自動車のタイヤな
どの被接触物に対する抵抗を大きくすることができる。

【００１３】上記高硬度硬質骨材には、比較的規則正し
い結晶格子、すなわち面心立方格子、体心立方格子もし
くは最密六方晶構造のいずれか一つに該当する結晶構造
を備えているセラミックス系の材料、特には人工的に製
造されたセラミックスが好ましく採用される。

【００１４】このような結晶構造を持つ高硬度硬質骨材
は、摩耗するにしてもその結晶格子に沿って破壊する傾
向があるため、そのエッジ効果により水膜が破壊され、
長期にわたってウェット時の滑りの低減効果が保たれ
る。

【００１５】上記高硬度硬質骨材の粒径は５００μｍ以
下であることが好ましく、これによれば、マイクロテク
スチャーの形成が容易になり、被接触物に対する抵抗を
より増大させることができる。さらに粒径を細かくして
３００μｍ以下とすることにより、この硬質骨材が露出
する表面積が増大するため、硬質骨材の効果がより顕著
になる。

【００１６】上記高硬度硬質骨材は舗装体の表層近傍に
少しでも存在すれば、その効果が期待できるが、好まし
くは上記骨材（軟質骨材＋硬質骨材）１００に対して体
積比で２以上含まれているとよい。その含有量を４以上
とすれば、高硬度硬質骨材の効果が顕著に現れる。さら
に含有量を増やして１０以上とすることにより、軟質骨
材の露出部分をカバーでき、ウェット時の滑りがより確
実に低減できる。

【００１７】ただし、骨材１００に対して高硬度硬質骨
材の含有量が６０を越えると、特に粒径が３００μｍ以
下の場合において、ウレタンなどのバインダーが発泡し
やすくなり、弾性舗装が膨れ上がったり、空隙がほとん
どなくなるため、不均一な仕上がり面になりやすくなる
場合がある。

【００１８】本発明による弾性舗装体は、下地基盤上に
形成された上記弾性舗装材よりなる表層部を備えてい
る。この表層部を施工するには、上記弾性舗装材を施工
現場で混合して、上記下地基盤上および／または上記下
地基盤上に先に形成された基層上に投入し、転圧や引き
伸ばしなどにより均した後に硬化させる方法と、上記弾
性舗装材をあらかじめ工場などで板状のブロック体に成
形したものを下地基盤上に敷設する方法とがある。な
お、下地基盤上に先に形成される基層は、本発明の弾性
舗装材より形成されたものであってもよいし、もしくは
その他の弾性を有する弾性舗装材やアスファルトなどの
舗装材により形成されたものでもよい。

【００１９】本発明は、弾力性が要求される公園や歩
道、広場などの各種舗装、摩擦が大きいことが望まれる
駐車場やスロープなどの各種舗装、ウェット時の滑りが
小さいことが望まれる車道などの各種舗装に適用可能で
ある。

【００２０】なお、本発明は骨材中に軟質骨材を含まな
い場合も含む。その場合には、軟質の樹脂バインターを
用いるとともに、骨材間に適度な空隙を持たせることに
より、弾性を付与することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１に、下地基盤１上に本発明の
弾性舗装材２よりなる表層部２ａを形成してなる弾性舗
装体の模式的断面図を示し、これに基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００２２】下地基盤１は、例えばアスファルト／コン
クリート、砕石、モルタル、簡易安定化処理面などであ
ってよく、必ずしも高度に安定化された地面である必要
はないが、一様に安定化された地面であることが好まし
い。なお、図示されていないが、下地基盤１上に例えば
５０ｍｍ程度の層厚でアスファルト層を構築し、その上
に弾性舗装材２を施工してもよい。また、下地基盤１と
表層部２ａとの接合にプライマーを施してもよい。

【００２３】弾性舗装材２には、軟質骨材、硬質骨材の
他にモース硬度が８以上の高硬度硬質骨材が含まれ、こ
れら各骨材がバインダーによって結合される。

【００２４】軟質骨材としては、天然ゴム，ＳＢＲ，Ｎ
ＢＲ，ＥＤＰＭ，ＢＲ，ＣＲなどのゴム材の単体もしく
はこれらの混合物、またはゴムで被覆された骨材、ウレ
タンなどの各種エラストマーなどが適用可能である。新
規に製造されたものであってもよいし、廃材が用いられ
てもよい。形状は粒状、不定形の塊、ひじき状など、特
に限定されない。大きさおよび色なども特に制限はな
い。

【００２５】硬質骨材は、従来より用いられている自然
石，木片，クルミ，竹くず，貝殻，けい砂，人工石，ス
ラグ，セラミックス粒子，硬質プラスチックなどがその
まま使用可能である。形状、大きさおよび色は任意であ
ってよい。

【００２６】モース硬度が８以上の高硬度硬質骨材に
は、ベリリア、チタニア、ジルコニア、ムライト、スピ
ネル、一部チタンカーバイトなどが例示される。また、
モース硬度が１０以上のものとしては、アルミナ、酸化
クロム、炭化ケイ素、一部チタンカーバイト、窒化ケイ
素などが例示される。

【００２７】特に、人造研削材として工業上使用されて
いる材料がコスト、性能面で優れている。例示すれば、
褐色アルミナ、白色アルミナ、淡紅色アルミナ、解砕型
アルミナ、人造エメリー、アルミナジルコニア、黒色炭
化ケイ素、緑色炭化ケイ素などがある。

【００２８】高硬度硬質骨材の粒径を５００μｍ以下と
することにより、マイクロテクスチャーの形成が容易に
なり、被接触物に対する抵抗をより増大させることがで
きる。さらに粒径を細かくして３００μｍ以下のものを
選択すれば、この高硬度硬質骨材が露出する表面積が増
大するため、硬質骨材の効果がより顕著になる。現在使
用されている工業用粒度で表すと♯４６，♯１５０のも
のがこれに該当する。

【００２９】高硬度硬質骨材の充填量（含有量）につい
て言うと、高硬度硬質骨材：他の骨材（硬質骨材＋軟質
骨材）の比率は、体積比で２：１００以上であることが
好ましい。高硬度硬質骨材の比率を高めることに支障は
なく、例えば４：１００以上とすれば、高硬度硬質骨材
の効果が顕著に現れる。さらに含有量を増やして１０以
上とすることにより、軟質骨材の露出部分をカバーで
き、ウェット時の滑りがより確実に低減できる。

【００３０】バインダーには、好ましくは樹脂系のバイ
ンダーが用いられる。例えば、ポリウレタン樹脂、エポ
キシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、メタアク
リル樹脂、アクリルエマルジョン、アスファルトエマル
ジョンなどが使用可能である。中でも、軟質で、耐候
性、耐水性の優れた硬化性樹脂材料もしくは軟質熱可塑
性ポリマーが好ましい。特に、一液の湿気硬化性ポリウ
レタンが種々の特性からもっとも好適である。

【００３１】バインダー量は、骨材の粒径や硬化条件に
より異なるが、目安として重量比で、バインダー：骨材
＝１：２〜１：１０の範囲が好ましい。１：２未満であ
ると、骨材間がバインダーで満たされ骨材の特性が出な
い。また、１：１０を超えると、強度不足となるので好
ましくない。

【００３２】表層部２ａの形成方法には次の２通りの方
法がある。第１の方法は、施工現場で弾性舗装材２を混
合して下地基盤１上に供給して転圧や引き伸ばしなどに
より均した後に硬化させる方法である。この現場施工に
よれば、下地基盤１の凹凸や傾斜、カーブなどにも迅速
に対応可能である。

【００３３】なお、ここでいう下地基盤１とは、本発明
の弾性舗装を施す前の下地のほか、この下地上に形成さ
れた本発明の弾性舗装材および／またはその他の弾性舗
装からなる基層を含むものである。

【００３４】弾性舗装材２には、例えばセラミックス材
料からなる高硬度硬質骨材が含まれているため、軟質骨
材だけの場合と比較して、均し作業、転圧作業それに攪
拌作業が容易になる。特に、高硬度硬質骨材に粒径３０
０μｍ以下のものを使用すると、これらの各作業性が極
端に改善される。

【００３５】第２の方法は、弾性舗装材２をあらかじめ
工場などにて成形して板状のブロック体とし、そのブロ
ック体を下地基盤１上に敷き詰めて表層部２ａを構築す
る方法である。ブロック体のサイズは、例えば厚さ３０
ｍｍで、一辺が３０ｃｍ以上が好ましいが、生産性を考
慮すると一辺が５０ｃｍ以上であるとよい。また、施工
性の観点からすれば、一辺が２ｍ以下が好ましい。

【００３６】この敷き詰め施工によれば、ブロック体の
内部の均一性や施工時の天候などの影響によって舗装面
の状態が変わることなく、良好な舗装面が得られる。こ
の施工方法は、特に上述した下地基盤１が平坦であるこ
とが満たされている場合において有効である。

【００３７】なお、別の方法として、あらかじめ作製し
た弾性舗装体上に高硬度硬質骨材のみ、もしくは高硬度
硬質骨材が混じった骨材を撒布してもよいし、高硬度硬
質骨材とバインダーとをあらかじめ混合してなじませた
後で、弾性舗装体上に散布やすり込みを行ってもよく、
このような態様も均等技術として本発明に含まれる。

【００３８】この骨材撒布法において、骨材が弾性舗装
体のバインダーにくっつかない場合には、骨材の撒布後
にさらにバインダーを撒いてもよいし、もしくは上から
押さえて骨材を弾性舗装体の表層に馴染ませればよい。
なお、あらかじめ作製した弾性舗装体上にバインダーを
撒いた後、高硬度硬質骨材のみ、もしくは高硬度硬質骨
材が混じった骨材を撒布してもよい。

【００３９】また、図２に示されているように、弾性舗
装材２からなる表層部２ａに凹溝３を所定のパターンで
形成することにより、舗装面全体の摩擦係数をより高め
ることができる。凹溝３の形成方法には、圧入法、切削
法、加熱溶融法などがあるが、特には圧入法が好まし
い。

【００４０】すなわち、所定のパターンを有する圧入型
を弾性舗装材料２が完全に硬化する前に圧入して凹溝３
を形成することが作業の容易性、迅速性およびコストの
面から有利である。なお、圧入型は寸法安定性の優れた
金属製であり、必要に応じて、離型・脱型剤を塗布する
か、もしくは型を加熱するなどの離型・脱型処理をして
使用することが好ましい。凹溝３の形成は施工現場で行
なってもよいし、ブロック体にあらかじめ凹溝３を形成
してもよい。

【００４１】ここで、本発明の弾性舗装体の硬度は、Ｃ
Ｓ硬度計での測定値が７０以上、より好ましくは８０以
上がよい。ただし、基本的には硬度が高い方が好ましい
が、歩行感の良さや施工性などの特性についても併せて
検討した場合、上記測定値の上限が９５以下であった方
がさらに好ましい。

【００４２】また、弾性舗装体の層厚さについては、骨
材に使用する数種類の材料のうち、最も大きい粒径の粒
度分布の中心値の約３倍以上であることが好ましく、こ
れによれば、上述した各効果が確実かつ効果的に現れ
る。

【００４３】

【実施例】砕石を所定厚さに敷き詰めて構築された砕石
層の上に、アスファルトもしくはコンクリートにより中
間層を形成し、その表面を十分に均してレベルを出すと
ともに密にし、プライマ処理を行なった。しかる後、こ
の上に下記実施例１〜１１および比較例１〜３の弾性舗
装材料よりなる表層部を形成して、振子式スキッドレジ
スタンステスター（ＪＩＳ Ａ １４０７）によりウェ
ット時の滑りを測定した。

【００４４】なお、各例ともに、軟質骨材にはＥＤＰＭ
とＳＢＲのブレンドゴムチップ（住友ゴム工業社製粉末
ゴム３号）を用いた。樹脂バインダーにはＭＤＩ系一液
硬化型ウレタン樹脂（住友ゴム工業社製グリップコート
Ｃ−９２６）を用いた。そして、これに各例ごとに選定
された硬質骨材を所定の配合比で混合し、万能攪拌機に
て均一に攪拌した。その攪拌混合物をサイズ１ｍ×１
ｍ，厚み３０ｍｍで現場施工し、１週間養生させて均一
な表層部を得た。この表層部について、上記の方法によ
りウェット時の滑りを測定した。

【００４５】《実施例１》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；１２０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．０２（体積比、以下
同じ） スキッドレジスタンス値；５５

【００４６】《実施例２》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；１２０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．０４ スキッドレジスタンス値；５８

【００４７】《実施例３》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；１２０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１０ スキッドレジスタンス値；６４

【００４８】《実施例４》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；１２０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１５ スキッドレジスタンス値；７２

【００４９】《実施例５》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；６０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．０４ スキッドレジスタンス値；６４

【００５０】《実施例６》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；６０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１０ スキッドレジスタンス値；６６

【００５１】《実施例７》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；６０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１５ スキッドレジスタンス値；７３

【００５２】《実施例８》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；４０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１０ スキッドレジスタンス値；６４

【００５３】《実施例９》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；４０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１５ スキッドレジスタンス値；７０

【００５４】《実施例１０》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；２４メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１０ スキッドレジスタンス値；５７

【００５５】《実施例１１》 硬質骨材（高硬度硬質骨材）の材質；主成分アルミナ モース硬度；１２ 粒度；２４メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１５ スキッドレジスタンス値；６０

【００５６】〈比較例１〉 硬質骨材；使用せず スキッドレジスタンス値；５３

【００５７】〈比較例２〉 硬質骨材の材質；主成分シリカ（住友ゴム工業社製シリ
カサンド３号） モース硬度；７ 粒度；１０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１０ スキッドレジスタンス値；５５

【００５８】〈比較例３〉 硬質骨材の材質；主成分シリカ（住友ゴム工業社製シリ
カサンド３号） モース硬度；７ 粒度；１０メッシュ以下 硬質骨材／他の骨材の配合比；０．１５ スキッドレジスタンス値；５４

【００５９】参考までに、上記実施例１〜１１および比
較例１〜３の仕様とスキッドレジスタンス値を表１に示
す。

【表１】

【００６０】上記実施例および比較例は本発明の一部で
あり、その他種々の検討を行った。その結果として、以
下の〜の知見を得た。 高硬度硬質骨材としてモース硬度が「８」以上の骨材
を採用したことにより、高硬度硬質骨材の材料成分に
は、ほとんど影響を受けず、ウエット時の摩擦係数を向
上できる。特に、比較的規則正しい結晶格子を備えてい
る場合には、格段にその効果が増す。

【００６１】高硬度硬質骨材の粒径が５００μｍ以下
であれば、舗装表面に生じる水膜が破れやすくなるばか
りでなく、被接触部との局部的な接地圧が増すことによ
り、ウエット時の摩擦係数をさらに向上させることがで
きる。

【００６２】施工の方法としては、作業性、路面の安
定性、下地基盤上に凹凸や傾きがある場合でも対応でき
るという面から、施工現場で材料の混合から舗装の形成
までを行う、いわゆる現場施工が好ましい。また、あら
かじめプレスなどで仕上げたブロック体を敷き詰めても
よく、これによれば、ブロック内の均一性や施工時の天
候などの影響を受けないので、舗装状態が変わらずに良
好な舗装面が得られる。

【００６３】弾性舗装体の硬度は、ＣＳ硬度計での測
定値が７０以上、より好ましくは８０以上がよい。ただ
し、基本的には硬度が高い方が好ましいが、歩行感の良
さや施工性などの特性についても併せて検討した場合、
上記測定値の上限が９５以下であった方がさらに好まし
い。

【００６４】弾性舗装体の層厚さは、骨材に使用する
数種類の材料のうち、最も大きい粒径の粒度分布の中心
値の約３倍以上であることがこのましく。これによれ
ば、上述した各効果が確実かつ効果的に現れる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硬質骨材および／または軟質骨材を含む骨材と、上記骨
材を結合するバインダーとを主成分とし、舗装体の表層
部に用いられる弾性舗装材において、上記骨材中にモー
ス硬度が８以上である高硬度硬質骨材を含ませたことに
より、舗装面のウェット時の滑りを確実かつ長期にわた
って低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により構築された弾性舗装体の一例を示
した模式的断面図。

【図２】上記弾性舗装体の他の例を示した模式的断面
図。

【符号の説明】

１ 下地基盤 ２ 弾性舗装材 ２ａ 表層部 ３ 凹溝

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質骨材および／または軟質骨材を含む
   骨材と、上記骨材を結合するバインダーとを主成分と
   し、舗装体の表層部に用いられる弾性舗装材において、
   上記骨材には、モース硬度が８以上である高硬度硬質骨
   材が含まれていることを特徴とする弾性舗装材。
2. 【請求項２】 上記高硬度硬質骨材は、比較的規則正し
   い結晶格子を備えていることを特徴とする請求項１に記
   載の弾性舗装材。
3. 【請求項３】 上記高硬度硬質骨材の粒径が５００μｍ
   以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   弾性舗装材。
4. 【請求項４】 上記高硬度硬質骨材が体積比で上記骨材
   １００に対して２以上含まれていることを特徴とする請
   求項１，２または３に記載の弾性舗装材。
5. 【請求項５】 下地基盤上に表層部を形成してなる弾性
   舗装体において、上記表層部が請求項１ないし４のいず
   れか１項に記載の弾性舗装材からなることを特徴とする
   弾性舗装体。
6. 【請求項６】 上記表層部が、施工現場で混合され、上
   記下地基盤上および／または上記下地基盤上に先に設け
   られた基層上に形成された上記弾性舗装材からなること
   を特徴とする請求項５に記載の弾性舗装体。
7. 【請求項７】 上記表層部が、あらかじめ板状のブロッ
   ク体として形成され、上記下地基盤上に敷き詰められた
   上記弾性舗装材からなることを特徴とする請求項５に記
   載の弾性舗装体。