JP2002138406A - 環境対策に優れた舗装 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保水層の含水比が高く、長時間にわたって表
面の温度上昇を抑制できる環境対策に優れた舗装。 【解決手段】 路床の上に少なくとも路盤層、基層及び
表層を形成してなる舗装において、表層を透水性層と
し、基層又は基層及び路盤層に無機繊維を含有させて保
水層としてなる環境対策に優れた舗装。また、これらの
層に使用される骨材の一部又は全部をゴミ溶融スラグ主
体の人工骨材で構成するとともに、表層を透水性層と
し、基層及び路盤層にロックウールを含有させてそれぞ
れ第一保水層及び第二保水層とし、且つ、舗装用結合材
として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂か
ら選ばれた少なくとも１種の樹脂及び水性エマルジョン
を使用してなる環境対策に優れた舗装。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境対策に優れた
舗装に関し、さらに詳しくは日中の舗装表面の高温化を
防止する環境対策に優れた舗装に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】舗装道路は、骨材として多量の土砂や天
然骨材を使用すること、舗装工事に多量の熱エネルギー
を必要とすることや、また日中には表面温度が著しく上
昇することから真夏日や熱帯夜の原因にもなりやすいな
ど、近年、舗装道路における環境性が問われている。例
えば、天野・牧田は、舗装道路におけるライフサイクル
（ＬＣＡ）評価を提案し、注目されている（土木学会論
文集，Ｎｏ．６５７／VII−１６，５７−６４，２００
０．８）。

【０００３】従来の舗装道路は、路床の上に路盤層や基
層を設け、その上にアスファルト層等の表層を設けた構
造が一般的である。このアスファト施工時には、アスフ
ァト溶融に２００℃近く加熱するため熱エネルギーが必
要である。

【０００４】また、舗装道路は、太陽熱吸収により夏場
の日中は表面温度が著しく上昇し、裸足では歩けないほ
ど高温になっている。表面温度の上昇は、日中の気温上
昇につながるばかりでなく、これに蓄熱された熱エネル
ギーの放射によって、都市部の熱帯夜を作り出し、引い
てはエアコンの高稼動の原因ともなっており、いわゆる
ヒートアイランド現象をつくり出している。

【０００５】さらに、道路舗装用骨材として山砂利や川
砂利を採取するため、山を削ったり川を掘ったりするこ
との対環境的な側面も起因して、近年、骨材がなかなか
国内で調達され難く、道路舗装用骨材の安定確保が問題
となりつつある。

【０００６】一方、道路においてはこれまでさまざまな
研究開発が行われている。例えば、舗装工法において樹
脂エマルジョンやポリマー・ゴムラテックスを用いる方
法は古くから試みられてきた。半剛性舗装工法であるサ
ルビアシム工法（特公昭４０−３５０４号）やポリシー
ル工法（特公昭４３−４６９６号）では、樹脂エマルジ
ョンやゴムラテックスを配合したセメントミルクを開粒
度アスファルトコンクリート内へ注入する耐流動舗装工
法として脚光を浴びてきた。また、特許第２５３４５７
２号では、上記サルビアシム工法やポリシール工法を改
良した再乳化性粉体ポリマー配合セメントミルクに関す
るセメント組成物及びその施工方法が開発されている。

【０００７】さらに、半たわみ性舗装工法では、ポリマ
ーをセメントに配合したアスファルト・コンクリート道
路（特許第２６８８７７４号）や、セメントスラリー流
動性向上、耐透水性向上、諸強度向上の目的からセメン
トスラリーに多元系合成樹脂水性エマルジョンを配合す
る方法（特公平７−６５２８４号）などが開発されてい
る。

【０００８】しかしながら、これらのセメント組成物及
びその施工方法におけるエマルジョンやポリマー、ゴム
ラテックス等の使用目的はいずれも半たわみ性舗装の施
工性改良や強度物性向上などを目的としたものであり、
未だ舗装道路工事における省エネルギーや環境配慮性な
どといった目的を掲げた組成物や施工方法に関する開発
はなされていないのが現状であった。

【０００９】また、太陽光による舗装面の温度上昇を抑
制するものとして、特開平９−１９５２１２号公報に
は、切り込み砕石層及び粒調砕石層からなる路盤と透水
性アスファルト層との間に、多数の保水性セラミック骨
材を敷き均して形成した保水層を備えた舗装が提案され
ている。この舗装面に定期的に散水すると、散水された
水は透水性アスファルト層を透過して保水層に至りここ
に保水される。日射により高温になった表層の熱で保水
層から水分が蒸発し、その結果表層の温度上昇が抑制さ
れる。

【００１０】しかしながら、上記の舗装にあっては、保
水性セラミック骨材の含水比が１０〜３０％と低いため
ひんぱんに散水しないと、表層の温度が上昇するという
問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、保水層の含水比が高く、長時間にわたって表面
の温度上昇を抑制できる舗装を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、廃棄物を有効利用した人工骨
材、及び優れた施工性を有する低温施工性バインダーを
用いた舗装を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、路
床の上に少なくとも路盤層、基層及び表層を形成してな
る舗装において、表層を透水性層とし、基層又は基層及
び路盤層に無機繊維を含有させて保水層としたことを特
徴とする環境対策に優れた舗装である。

【００１３】上記の環境対策に優れた舗装において、無
機繊維はロックウールであることがよく、舗装用骨材の
一部又は全部として、ゴミ溶融スラグ、ゴミ焼却灰又は
汚泥焼却灰主体の人工骨材を用いることがよく、舗装用
結合材として、水性エマルジョンよりなる低温施工性バ
インダーを用いることがよい。

【００１４】また、本発明は、路床の上に少なくとも路
盤層、基層及び表層を形成してなる舗装において、これ
らの層に使用される骨材の一部又は全部をゴミ溶融スラ
グ主体の人工骨材で構成するとともに、表層を透水性層
とし、基層及び路盤層にロックウールを含有させてそれ
ぞれ第一保水層及び第二保水層とし、且つ、舗装用結合
材として、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂
から選ばれた少なくとも１種の樹脂及び芳香族オリゴマ
ーを含有する水性エマルジョンを使用したことを特徴と
する環境対策に優れた舗装である。

【００１５】以下、本発明の環境対策に優れた舗装につ
いて具体的に説明する。本発明が適用される舗装として
は、車道、歩道等の舗装道路はもちろん、スポーツグラ
ウンド、イベント会場、駐車場等の舗装された広場など
が挙げられる。通常、これらの舗装は、路床の上に、路
盤層、基層及び表層を形成したものであるが、その基本
構造は特に制限を設けるものではなく、施工の周辺環境
や地盤環境、使用状況に応じて、各層の間又は前後に、
対軟弱路床用拘束層や高強度セメント処理混合物層など
の特殊層を設けてもよい。

【００１６】本発明の基本構造は、表層を透水性層と
し、その下に位置する基層を保水層とするか、あるいは
基層を第一保水層としさらに路盤層を第二保水層とする
よう構成する。保水量を増加させるには、第一保水層と
第二保水層の両層を設けることが好ましい。なお、ここ
でいう基層とは、表層の下に位置し各骨材をバインダー
で結合した層を指し、路盤層とは、基層の下に位置しバ
インダーを用いないで敷き均しただけの層を指すが、そ
の層構成などに特に制限を設けるものではない。

【００１７】表層の透水性層は、透水性アスファルト層
として形成されることが好ましく、その厚みや使用され
る骨材は特に制限を設けるものではなく、例えば５〜１
０cm厚さとすればよい。

【００１８】本発明における保水層は、砕石など通常使
用される骨材に無機繊維を混合し、保水性を有するよう
形成されたものである。本発明で用いる無機繊維は、嵩
密度が低く繊維間の空隙が大きいので、従来の保水性セ
ラミック骨材などに較べて多量の水分を保水することが
できる。無機繊維としては、ロックウール、グラスウー
ル、グラスファイバー、セラミックファイバーなどの１
種又は２種以上が挙げられ、これらは新品であってもよ
いし、使用済みの屑品であってもよい。いずれにして
も、浸漬試験において有害成分が検出されない無機繊維
であれば特に限定するものではないが、保水能力、費用
対効果、対環境負荷の観点からロックウールが好まし
い。特に、日本の国土の多くが酸性土であることを考え
れば、アルカリ性を示すロックウールを保水性層に配合
することは土壌改良の面からも好ましい。

【００１９】無機繊維としてロックウールを用いる場
合、ロックウールの形態には、粒状に丸めた粒状綿、マ
ット状の層状綿、フェノール樹脂バインダー等で板状に
成形したロックウール成形品などがあるが、保水性が優
れ且つ混合しやすい粒状綿（例えば粒径１〜５０mm程
度）を用いることが好ましい。その他、ロックウール断
熱材を用いた建築物の解体時に発生するロックウール屑
や、吹付けロックウールの吹付け廃棄物や、ロックウー
ル製造時に発生するロックウール屑、ロックウール成形
品屑の裁断片などでも構わない。

【００２０】保水層における無機繊維の配合量は、特に
制限を設けるものではなく、舗装個所の地盤特性や交通
量条件などで自由に配合処方可能である。通常、骨材を
１００重量部に対する無機繊維の配合量は、１〜４０重
量部、好ましくは３〜３０重量部、より好ましくは５〜
２０重量部である。無機繊維が１重量部より少ないと層
の保水性が著しく低下し、また逆に無機繊維が４０重量
部より多くなると舗装の耐荷重性が悪くなり、舗装後に
地盤沈下や亀裂発生等を発生しやすくなる。

【００２１】本発明の舗装においては、表層（透水性
層）、保水層あるいは第一保水層と第二保水層の厚さや
比率等について特に制限を設けるものではなく、例え
ば、「舗装工学−各種の舗装編」、多田宏行監修、建設
図書発行に記載される透水性舗装方法など一般に知られ
る表層５〜１０cm、基層１０cm程度が一般的であり、そ
の施工地盤の状況やその道路を使用する交通量の状況に
応じて、各層の厚みの増減や比率の変更等は自由に設計
変更することが可能であり、路盤層においても同様であ
る。

【００２２】次に、本発明の舗装においては、これらの
各層に使用される骨材の一部又は全部として、ゴミ溶融
スラグ、ゴミ焼却灰又は汚泥焼却灰主体の人工骨材を用
いることが好ましい。これにより、不足している天然骨
材の使用を極力避け、骨材採取による環境破壊を守り、
自治体より多量に出てくるゴミ溶融スラグ、ゴミ焼却灰
などを有効利用することができる。

【００２３】人工骨材の粒度は、特に制限するものでは
ないが、舗装用骨材であることを考えれば、好ましくは
粒径１〜３０mm、より好ましくは３〜１０mmである。こ
れらの人工骨材は、特に制限するものではないが、造
粒、焼成等の必要がないゴミ溶融スラグが好ましい。ゴ
ミ溶融スラグとしては、都市ゴミなどを溶融炉で処理し
生成する溶融スラグを、水で急冷破砕した水砕スラグ
や、自然固化させた徐冷スラグを使用できる。好ましく
は、徐冷スラグを粉砕し、上記の粒径に篩い分けして使
用することがよく、より好ましくは路面を黒色化するた
めに金属分の混入しているスラグを使用することがよ
い。一般的なゴミ溶融スラグは黒色系の色目のため、舗
装道路上の白色表示が目立ち、安全上からも好ましい。

【００２４】さらに、本発明の舗装においては、舗装用
結合材として通常のアスファルトを使用しても差し支え
ないが、環境対策の観点から、アスファルトに代えて水
性エマルジョンよりなる低温施工性バインダーを使用す
ることが好ましい。低温施工性バインダーを使用するこ
とにより、舗装時の熱エネルギーと廃ガスを大幅に低減
することができる。

【００２５】低温施工性バインダーとしては、特に制限
するものではないが、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂から選ばれた少なくとも１種の樹脂及び芳香
族オリゴマーを含有する水性エマルジョンであることが
好ましい。この芳香族オリゴマーとしては、例えばイン
デン−クマロン樹脂、キシレン樹脂、Ｃ₉系樹脂、フェ
ノールノボラック樹脂、スチレン化フェノールなどの芳
香環骨格が主体となっている重量平均分子量が１００〜
５０００程度のオリゴマーなどが挙げられる。樹脂と芳
香族オリゴマーは、調製後の樹脂含有率が１０〜７０重
量％程度になるよう混合した後、高圧乳化器などにより
水性エマルジョンとすることがよい。エマルジョン化の
際に溶媒を使用してもよいが、環境に配慮する意味から
使用しないことが望ましい。

【００２６】本発明の舗装において、骨材に対する低温
施工性バインダーの添加量は、特に制限を設けるもので
はなく、舗装個所の地盤特性や交通量条件などに応じ自
由に処方可能であるが、通常一般には、骨材１００重量
部に対しバインダー（含水状態）添加量が１〜３０重量
部、好ましくは３〜１０重量部であることがよい。骨材
に対するバインダー添加量が３重量部より少ないと骨材
間の接着強度が著しく低下し、舗装表面の亀裂発生や骨
材の脱離が発生し、また逆にバインダー添加量が１０重
量部よりも多くなると舗装の耐候性が悪くなり、舗装面
が軟化しやすくなったり、対タイヤ磨耗性が悪くなる。

【００２７】

【発明の実施の態様】以上説明した本発明の舗装の基本
層構造、及び表層（透水性層）の内部構造を示した概念
図、基層（第一保水層）の内部構造を示した概念図、路
盤層（第二保水層）の内部構造を示した概念図をそれぞ
れ図１〜４に示す。

【００２８】

【実施例】比較例１〜３ 異なる気象条件において、通常のアスファルト舗装（非
透水性舗装）の道路面に水１００リットル/m²を散水し
た後、表面温度の経時変化を測定した。表面温度は接触
温度計（安立計器株式会社製）を用いて測定した。比較
例１は気温３０℃、快晴、比較例２は気温３５℃、快
晴、比較例３は気温３３℃、薄曇りであった。測定結果
を表１に示す。

【００２９】実施例１〜３ 新日鐵化学株式会社製エスクロンＧ−９０（インデンク
マロン樹脂）３５部（重量部。以下同じ）、新日鐵化学
株式会社製エスキッド（芳香族オリゴマー）２５部及び
東都化成株式会社製ＷＥＸ−５０００Ｆ（エマルジョン
化されたエポキシ樹脂）４０部よりなる混合物に同量の
水を加え、高圧乳化器により乳化して、低温施工性バイ
ンダーを調製した。比較例の道路面の隣に面積１m²、深
さ４０cmの穴を堀り、そこに骨材６号３４部、骨材７号
２１部及び新日化ロックウール株式会社製ロックウール
粒状綿１５部を混合した路盤材料を投入し、それを突き
固め、厚さ約２５cmの路盤層（第二保水層）を形成し
た。次に、メルテック株式会社製徐冷タイプゴミ溶融ス
ラグ（粒径５〜８mm）６０部、新日化ロックウール株式
会社製ロックウール粒状綿１２部、及び低温施工性バイ
ンダー５部をよく混練して、上記路盤上に投入し突き固
め、厚さ約１０cmの基層（第一保水層）を形成した。さ
らに、上記ゴミ溶融スラグ９５部と低温施工性バインダ
ー５部をよく混練して、基層の上に投入し突き固め、厚
さ約５cmの透水性表層を形成した。施工後約５時間その
まま放置してバインダーが固まった後、比較例と同時に
同様にして表面温度を測定した。測定結果を表１に示
す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の環境対策
舗装は、無機繊維を含有させた保水層を設けたので、従
来の保水性セラミック骨材を用いた保水層に較べて多量
の水を蓄積でき、散水の頻度を減らすことができる。こ
れにより、夏場日中の舗装表面の温度上昇を長時間にわ
たって低減できるため、日中気温の極端な上昇が防止で
き、ひいては都市部の気温上昇を防止できることから、
エアコン等の稼動の低減に寄与でき、いわゆる全体的な
省エネルギー化に貢献できることになる。また、低温施
工性バインダーを用いると、施工時の多大な熱エネルギ
ーを不要とするため、省エネルギー化にも貢献できる。
さらに、ゴミ溶融スラグ等の人工骨材を用いると、天然
骨材を代替するため、ＬＣＡ上も大きなＣＯ₂削減に寄
与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明舗装の基本層構造を示した概念図であ
る。

【図２】表層（透水性層）の内部構造を示した概念図で
ある。

【図３】基層（第一保水層）の内部構造を示した概念図
である。

【図４】路盤層（第二保水層）の内部構造を示した概念
図である。

【符号の説明】

１ ： 骨材 ２ ： バインダー ４ ： ロックウール ５ ： 路盤材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路床の上に少なくとも路盤層、基層及び
   表層を形成してなる舗装において、表層を透水性層と
   し、基層又は基層と路盤層に無機繊維を含有させて保水
   層としたことを特徴とする環境対策に優れた舗装。
2. 【請求項２】 無機繊維がロックウールである請求項１
   記載の環境対策に優れた舗装。
3. 【請求項３】 骨材の一部又は全部として、ゴミ溶融ス
   ラグ、ゴミ焼却灰又は汚泥焼却灰主体の人工骨材を用い
   てなる請求項１又は２記載の環境対策に優れた舗装。
4. 【請求項４】 舗装用結合材として、水性樹脂エマルジ
   ョンよりなる低温施工性バインダーを用いてなる請求項
   １〜３のいずれかに記載の環境対策に優れた舗装。
5. 【請求項５】 路床の上に少なくとも路盤層、基層及び
   表層を形成してなる舗装において、これらの層に使用さ
   れる骨材の一部又は全部をゴミ溶融スラグ主体の人工骨
   材で構成するとともに、表層を透水性層とし、基層及び
   路盤層にロックウールを含有させてそれぞれ第一保水層
   及び第二保水層とし、且つ、舗装用結合材として、アク
   リル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂から選ばれた少
   なくとも１種の樹脂及び芳香族オリゴマーを含有する水
   性エマルジョンを使用したことを特徴とする環境対策に
   優れた舗装。