JP2004137893A

JP2004137893A - 排水性弾性舗装用舗装材

Info

Publication number: JP2004137893A
Application number: JP2003432349A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Hamada; 濱田　真彰; Toshiaki Imaeda; 今枝　稔明; Hiroyuki Noda; 野田　博之
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2004-05-13

Abstract

【課題】　車輪の沈み込みが小さく、かつ降雨時等に内部にしみ込んだ水の排水性に優れた排水性弾性舗装用舗装材を提供する。
【解決手段】　舗装材１０は、厚さ２０〜５０ｍｍの平板であり、ゴムチップ骨材に、ウレタン系バインダを混合し、圧縮成形し、加熱処理することにより硬化形成される。舗装材のばね定数は、３０〜１２０ｋｇｆ／ｍｍであればよいが、より好ましくは４０〜１００ｋｇｆ／ｍｍである。そのため、舗装材への車両の車輪の沈み込みを少なくできると共に、良好な騒音吸収性及び排水性が得られる。
【選択図】　　図２

Description

　本発明は、一般道路等に用いられる排水性弾性舗装用舗装材に関する。

　従来、この種の排水性弾性舗装用の舗装材としては、例えば特許文献１に示すように、自動車の廃棄タイヤ等のゴム製品を粉砕したゴムチップ等の弾性骨材に、ウレタン、エポキシ等のバインダを混ぜて成形したものが知られている。この舗装材は、ゴム材を用いていることにより、通常のアスファルト舗装に比べて弾性があると共に柔らかく、また、成形時に、数１０％の空隙率とすることにより、高い透水性が得られると共に、かかる空隙により車両から伝播する特定の周波数の音を吸収でき、交通騒音の大幅な低減が可能になる、といった優れた特性を備えている。
特開昭６３−３１５７０８号公報

　しかし、上記舗装材は、空隙率を数１０％と高くすることにより、その剛性が低下し、そのために走行車両の車輪の舗装材への沈み込みが大きくなり、その結果、車両の操縦安定性が損なわれるという問題がある。そのため、空隙率ではない他の特性により、車両の舗装材への沈み込みの問題を考慮する必要がある。

　また、舗装材を一般道路用として使用する場合、路盤との接着力が高いことが必要であるが、従来の舗装材については、接着力が不十分であった。さらに、降雨時等に、舗装材内部の水が完全に排水されないため、車両の走行時の荷重により弾性舗装路面がたわみ、車輪の周りに水が浮き出てきて、制動時の路面の摩擦係数を低下させるといった問題もある。これに対し、舗装材の排水性能を向上させるためには、舗装材の上記空隙率を上げる必要があるが、空隙率を上げることにより、上記のように舗装材自体の強度が低下すると共に、剛性も低下することになる。そのために、排水性弾性舗装が、広く一般自動車道や高速道路の舗装に採用されるには至っていない。

　本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、車両から伝播する特定の周波数の音を吸収しつつ、車輪の沈み込みが小さく、かつ降雨時等に内部にしみ込んだ水の排水性に優れた排水性弾性舗装用舗装材を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、弾性骨材とバインダとが混合されかつ板状に成形されてなり、道路の路盤に接着されて排水性弾性舗装を形成する舗装材であって、ばね定数が３０〜１２０ｋｇｆ／ｍｍであることにある。なお、弾性骨材としては、ゴムチップや、ゴムチップに木片等を含ませたものが用いられる。また、ばね定数は、４０〜１００ｋｇｆ／ｍｍであることがさらに好ましい。

　上記のように構成した請求項１に係る発明においては、ばね定数が３０ｋｇｆ／ｍｍ以上であれば、舗装材への車両の車輪の沈み込みを少なくでき、かつ良好な騒音吸収性及び排水性が得られる。また、ばね定数が１２０ｋｇｆ／ｍｍ以下であれば、騒音吸収性及び排水性も確保できる。

　以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

　図１及び図２は、実施例１である自動車走行用の道路の路盤に接着される排水性弾性舗装用舗装材（以下、舗装材と記す）を斜視図及び断面図により示したものである。舗装材１０は、厚さ２０〜５０ｍｍの平板であり、ゴムチップ骨材（紡錘状タイプ、メッシュタイプ、ザラメタイプ、布入りタイプ等がある）に、ウレタン系バインダを混合し、圧縮成形し、例えば１５０℃、１０分加熱処理することにより硬化形成される。そして、舗装材１０のばね定数は、３０〜１２０ｋｇｆ／ｍｍであればよいが、より好ましくは４０〜１００ｋｇｆ／ｍｍである。バインダ量や空隙率は特に規定されるものではないが、ゴムチップ骨材１００重量部に対してバインダ量は５重量部以上であることが好ましく、また空隙率は２０〜４０％の範囲であることが好ましい。例えば、ゴムチップ１００重量部としたときに、バインダ量５〜２０重量部、空隙率２０〜４０％の範囲にあるサンプルを用いてばね定数を測定した結果を図３に示す。

　なお、ばね定数Ｅの測定については、１００ｍｍφ×３０ｍｍの測定用サンプル（面積Ｓ＝７８．５ｃｍ² ）を作成し、これに荷重Ｐを加えて、そのときの変形量（車輪の沈み込み量に相当）ｔを測定することにより下記数１より算出することができる。

（数１）　ｔ＝Ｐ／［Ｔ×（Ｅ／Ｓ）］

　例えば、１０トントラック（タイヤ１０本、タイヤ接地面積Ｔ＝４００ｃｍ² ）を想定すると、荷重Ｐ＝１０トン／１０＝１トン＝１０００ｋｇとなり、Ｅ＝５０ｋｇｆ／ｍｍの場合、ｔ＝３．９ｍｍとなる。Ｅ＝３０ｋｇｆ／ｍｍの場合、ｔ＝６．５ｍｍとなり、Ｅ＝１２０ｋｇｆ／ｍｍの場合、ｔ＝１．６ｍｍとなる。なお、ばね定数Ｅについては道路の目的、通過車両の種類等に応じて適正な値が選択される必要がある。

　上記舗装材１０には、表面１０ａ側から裏面である接触面１０ｂにかけて貫通した１０ｍｍφの断面円形の排水孔１１が多数設けられている。なお、排水孔１１の断面形状としては、円形の他に楕円形、三角形，四角形等の多角形、星形等の異形形状にすることができる。排水孔１１の面積については、車両のタイヤトレッド面のタイヤパターンより小さくすることにより、走行時の車両の振動を低減することができる。

　以上のように形成された舗装材１０は、図４に示すように、地面１４上に敷設されたコンクリートあるいはアスファルトの路盤１３に、エポキシ系接着剤あるいはウレタン系接着剤１２を用いて接着することにより固定され、排水性弾性舗装構造が形成される。

　上記のように構成した舗装材１０は、ばね定数が３０〜１２０ｋｇｆ／ｍｍの範囲内の適正値にされているため、舗装材１０への例えば１０トントラックの車輪の沈み込みを１．６〜６．５ｍｍ程度に小さくでき、車両の操縦安定性を良好に維持できる。また、空隙率も２０〜４０％の範囲に収められているので、良好な騒音吸収性が得られる。

　そして、舗装材１０は、その表面１０ａ側から路盤１３との接触面１０ｂ側まで貫通する排水孔１１を設けたことにより、降雨時等に、表面１０ａに水が溜っても、排水孔１１に吸収されるので、空隙率を上げることなく排水性能を向上させることができる。そのため、舗装材１０の強度を維持しつつ排水性能を高めることができるので、車両の制動時の摩擦係数の低下を防止でき、ハイドロプレーニング現象を抑えることができる。

　さらに、舗装材１０と路盤１３との接着に用いる接着剤１２が、図４に示すように、排水孔１１内にも進入して溜るため、舗装材１０と路盤１３との接着強度が高められる。特に、排水孔１１の断面形状を星形等の異形形状にすることにより、排水孔１１内にも進入して固まった接着剤１２と排水孔１１との接触面積が広げられるので、舗装材１０と路盤１３との接着強度が一層高められる。また、舗装材１０表面においての排水孔と車両のタイヤトレッド部との接触が緊密に行われ、車両制動時の摩擦抵抗を大きくすることができる。

　つぎに、実施例２について説明する。本実施例においては、舗装材２０は、図５に示すように、排水孔２１の断面積が、表面２０ａ側の方が路盤１３との接触面２０ｂ側より大きくなる円錐状に形成されている。これにより、実施例１に示した効果に加えて、排水孔２１内に進入して固まった接着剤が排水孔２１に強固に係合するので、舗装材２０と路盤１３との接着強度が一層高められる。
　なお、変形例として図６−１，２に示すように、排水孔２２，２３の断面については、円錐形ではなく、実質的に接触面２０ｂ側の断面積の方が表面２０ａ側の断面積より小さくなるようになっていればよく、図６−１，２に示したものに限るものでもない。

　つぎに、実施例３について説明する。本実施例においては、舗装材３０は、図７に示すように、表面３０ａ側から裏面である接触面３０ｂにかけて貫通した排水孔３１が複数個設けられると共に、路盤１３との接触面３０ｂ側に排水路３２が設けられ、排水路３２には少なくとも２個以上の排水孔３１がつなげられている。

　上記のように構成した実施例３においては、排水路３２を道路路肩の排水側へ接続させることにより、舗装材３０の表面側に溜った水の排水効率を著しく高めることができる。また、車輪により押された排水孔３１の水が、排水路３２を通して他の排水孔３１に押し出されるため、車輪付近に浮き出る水を減らすことができ、舗装材表面の摩擦抵抗の低減を防止できる。

　つぎに、実施例４について説明する。本実施例においては、図８に示すように、路盤１３の表面に排水溝１５を設けたものであり、路盤１３に接着した舗装材４０にその表面４０ａ側から裏面である接触面４０ｂにかけて貫通して設けた排水孔４１を設け、少なくとも２個以上の排水孔４１、排水溝１５につなげたものである。

　上記のように構成した実施例４においても、実施例３に示したと同様に、排水溝１５を道路路肩の排水側へ導くことにより、舗装材４０の表面側に溜った水の排水効率を著しく高めることができる。また、車輪により押された排水孔４１の水が、排水溝１５を通して他の排水孔４１に押し出されるため、車輪付近に浮き出る水を減らすことができ、舗装材表面の摩擦抵抗の低減を防止できる。

　なお、上記各実施例において、排水孔の配置密度を場所によって変更することができる。例えば、排水孔を交差点やカーブ等の制動を要する場所に多数設けることにより、制動効果を高めることができ、制動の必要性が少ない場所では排水孔の配置密度を低くして舗装材の強度の低下を抑制でき、場所毎に舗装材の適正な機能を発揮させることができる。また、雨量の多い地域では排水孔の配置密度を高くし、雨量の少ない地域では配置密度を低くする等の調節も可能である。

　なお、上記各実施例において、弾性骨材については、ゴムチップ単体に限らず木片等を含んだものであってもよい。バインダについてもウレタン系に限らずエポキシ系等であってもよい。排水性弾性舗装構造の外形、寸法については、上記実施例に示したものに限らない。また、舗装材の用途については、道路用のみに限らず、遊歩道や競技場のフイールド等にも使用される。

　本発明の排水性弾性舗装用舗装材は、ばね定数が３０〜１２０ｋｇｆ／ｍｍであることにより、舗装材への車両の車輪の沈み込みを少なくでき、かつ良好な騒音吸収性及び排水性が得られるので、有用である。

本発明の実施例１である舗装材を示す斜視図である。同舗装材を示す断面図である。同舗装材のばね定数とバインダ量との関係を空隙率をパラメータとして示したグラフである。同舗装材を用いた排水性弾性舗装構造を示す断面図である。実施例２である舗装材を示す断面図である。実施例２の変形例である舗装材を示す断面図である。実施例２の他の変形例である舗装材を示す断面図である。実施例３である舗装材を示す断面図である。実施例４である排水性弾性舗装構造を示す断面図である。

符号の説明

１０…舗装材、１１…排水孔、１２…接着剤、１３…路盤、１４…地面、１５…排水溝、２０…舗装材、２１，２２，２３…排水孔、３０…舗装材、３１…排水孔、３２…排水路、４０…舗装材、４１…排水孔。

Claims

弾性骨材とバインダとが混合されかつ板状に成形されてなり、道路の路盤に接着されて排水性弾性舗装を形成する舗装材であって、ばね定数が３０〜１２０ｋｇｆ／ｍｍであることを特徴とする排水性弾性舗装用舗装材。