JP2005068956A - 舗装体およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 排水性や耐久性に優れるとともに、短期間での施工が可能な舗装体およびそのような舗装体の施工方法を提供する。
【解決手段】 路盤上に半たわみ性舗装用アスファルト混合物を敷設し、敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部にセメントミルクを浸透させ、その直後にポーラスコンクリートを打設する。このとき、セメントミルクは、敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の表面よりも高くなるように注入する。このようにして得られる舗装体１は、基層としての半たわみ性舗装層３と、表層としてのポーラスコンクリート層４と、半たわみ性舗装層３およびポーラスコンクリート層４とを強固に接合するコンクリート層５とから構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、道路や駐車場等に敷設される舗装体に関し、特に、排水性や耐久性に優れるとともに、短期間での施工が可能な舗装体およびその施工方法に関するものである。

舗装には、一般的に、アスファルトを使用して敷設したアスファルト舗装と、セメントを使用して敷設したコンクリート舗装とがあり、前者のアスファルト舗装は、たわみ性を有するため「たわみ性舗装」と称され、後者のコンクリート舗装は、剛性を有するため「剛性舗装」と称される。

近年では、それらたわみ性舗装と剛性舗装の中間的性質を有する半たわみ性舗装が敷設されるようになっている（特許文献１参照）。この半たわみ性舗装は、アスファルト舗装材によるたわみ性とコンクリート舗装材による剛性とを複合的に活用した耐久性のある舗装であり、耐流動性や耐油性等に優れるため、大きな荷重のかかる場所や、油等で汚染され易い場所などに使用されている。

ただし、半たわみ性舗装は、空隙率の大きい開粒度タイプのアスファルトに浸透用セメントミルクを浸透・硬化させてなるものであるため、排水性・透水性がなく、また交通騒音が大きいという特徴を有する。

一方、近年、一般道路における雨天時のすべり抵抗性の向上、水跳ねの防止、走行時の視認性の向上等を目的として、路面の雨水を速やかに排水させる排水性舗装が敷設されている。このような排水性舗装としては、アスファルト系排水性舗装（特許文献２参照）やコンクリート系排水性舗装（特許文献３，４参照）がある。

アスファルト系排水性舗装においては、空隙率の高い多孔質のアスファルト混合物によって排水機能を有する表層が形成され、その表層の下側に不透水性層が設けられ、表層から不透水性層まで浸透した雨水等の排水が所定の経路まで導かれるようになっている。

また、コンクリート系排水性舗装においても同様に、ポーラスコンクリートによって空隙率の高い多孔質の表層が形成され、その表層の下側に不透水性層が設けられ、表層から不透水性層まで浸透した雨水等の排水が所定の経路まで導かれるようになっている。

なお、上記アスファルト系排水性舗装やコンクリート系排水性舗装は、表層が多孔質になっているため、交通騒音を低下させる機能をも備えている。
特開平５−１４０１号公報 特開２００１−３２３４０４号公報 特開２００１−３１４８１号公報 特開２００３−９６７０５号公報

しかしながら、アスファルト系排水性舗装は、耐摩耗性および剛性が低いためわだち掘れや空隙潰れが生じ易く、また、夏季にはアスファルトのダレ等が生じて骨材間の空隙が閉塞し、排水機能が低下するという問題がある。さらには、耐油性が低いため、ポットホールが形成され易い。このように、アスファルト系排水性舗装は耐久性に問題があった。

一方、コンクリート系排水性舗装では、下層の不透水性層を普通コンクリートによって形成する場合、普通コンクリートが硬化するまで通常２８日程度を要し、さらにその不透水性層上に敷設するポーラスコンクリートを硬化させるのに２８日程度を要するため、施工に極めて長い期間を要し、交通開放が遅くなるという問題があった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、排水性や耐久性に優れるとともに、短期間での施工が可能な舗装体およびそのような舗装体の施工方法を提供することを目的とする。

すなわち、第１に本発明は、半たわみ性舗装層と、前記半たわみ性舗装層の上に設けられたポーラスコンクリート層とを備えたことを特徴とする舗装体を提供する（請求項１）。通常、半たわみ性舗装層は基層、ポーラスコンクリート層は表層を構成する。ここで、「半たわみ性舗装層の上」とは、必ずしも半たわみ性舗装層の直上である（半たわみ性舗装層に隣接している）必要はなく、他の層が介在していてもよい。

上記発明（請求項１）に係る舗装体は、主としてポーラスコンクリート層による排水性、低騒音性および耐摩耗性を具備するとともに、ポーラスコンクリート層および半たわみ性舗装層による耐流動性や耐油性等を具備する。

かかる舗装体の工期としては、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の敷設に１日、セメントミルクの注入およびポーラスコンクリートの打設に１日、それに加えてセメントミルクおよびポーラスコンクリートの養生期間で足りるため、基層および表層のいずれもコンクリート舗装する場合と比較して、上記発明（請求項１）に係る舗装体は短期間で施工することができる。

上記発明（請求項１）において、前記半たわみ性舗装層と前記ポーラスコンクリート層との間には、前記半たわみ性舗装層と前記ポーラスコンクリート層とを結合するコンクリート層が介在しているのが好ましい（請求項２）。

上記コンクリート層は、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透させるセメントミルクを、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の表面よりも高い位置まで注入し、そのセメントミルクが硬化する前にポーラスコンクリートを打設することにより形成されるものであるのが好ましい。

上記発明（請求項２）によれば、コンクリート層を介してポーラスコンクリート層および半たわみ性舗装層を一体化することができ、それによって舗装体の強度は非常に高くなり、耐久性はより優れたものとなる。

第２に本発明は、路盤上に半たわみ性舗装用アスファルト混合物（通常は開粒度タイプのアスファルト舗装）を敷設し、前記敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部にセメントミルクを浸透させ、次いでポーラスコンクリートを敷設することを特徴とする舗装体の施工方法を提供する（請求項３）。なお、路盤が不要な場合には、路床上に半たわみ性舗装用アスファルト混合物を敷設してもよい。

上記発明（請求項３）に係る施工方法によれば、１日で半たわみ性舗装用アスファルト混合物を敷設し、次の１日でセメントミルクの注入およびポーラスコンクリートを打設し、その後はセメントミルクおよびポーラスコンクリートを養生すればよいため、基層および表層のいずれもコンクリート舗装する場合と比較して、短期間で施工することができる。

また、上記発明（請求項３）に係る施工方法によって得られる舗装体は、主としてポーラスコンクリート層に起因して排水性、低騒音性および耐摩耗性に優れ、ポーラスコンクリート層および半たわみ性舗装層に起因して耐流動性や耐油性等に優れるものとなる。

上記発明（請求項３）においては、前記セメントミルクを前記半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透させた後、前記セメントミルクが硬化する前、特には前記セメントミルクを浸透させた直後に、前記ポーラスコンクリートを打設するのが好ましい（請求項４）。

上記発明（請求項４）によれば、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透させたセメントと、ポーラスコンクリートのセメントとを一体的に硬化させ、半たわみ性舗装層とポーラスコンクリート層とを互いに結合させることができる。

上記発明（請求項４）においては、前記セメントミルクの表面が前記敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の表面よりも高くなるように、前記セメントミルクを注入するのが好ましい（請求項５）。

上記発明（請求項５）によれば、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透したセメントと、ポーラスコンクリートのセメントとが確実に一体的に硬化し得る。このようにして得られる舗装体においては、主にセメントミルクによるコンクリート層が形成されるが、このコンクリート層によって、半たわみ性舗装層とポーラスコンクリート層とは一体化するように強固に結合され、得られる舗装体の強度は非常に高くなる。

本発明によれば、排水性や耐久性に優れるとともに、短期間での施工が可能な舗装体が得られる。

以下、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。
本実施形態に係る舗装体１は、図１に示すように、路盤２上に基層として形成された半たわみ性舗装層３と、表層として形成されたポーラスコンクリート層４と、半たわみ性舗装層３およびポーラスコンクリート層４の間に介在するコンクリート層５とから構成される。このような舗装体１は、以下の方法によって施工することができる。

最初に、路盤２上に半たわみ性舗装層３を構成する半たわみ性舗装用アスファルト混合物（アスファルトコンクリート）を敷設する。一般的には、開粒度アスファルト舗装を施工することとなるが、本実施形態で使用する半たわみ性舗装用アスファルト混合物は、開粒度アスファルト混合物として厳密に定義されるもの、すなわち「合成粒度における２．３６ｍｍふるい通過分が１５〜３０％の範囲のもの」に必ずしも限定されない。

半たわみ性舗装用アスファルト混合物としては、例えば、最大粒径が７５μｍ〜２０ｍｍの開粒度骨材１００質量部に対し、アスファルト３．０〜４．５質量部、所望によりフィラー４．０〜５．０質量部を配合したものを使用することができる。

上記各材料を１００〜２００℃で加熱混合した半たわみ性舗装用アスファルト混合物を、路盤２上に敷き均し、空隙率が２０〜２８％となるように締め固める。この半たわみ性舗装用アスファルト混合物の厚さは、半たわみ性舗装による機能を考慮すれば、４〜１０ｃｍ程度であるのが好ましく、特に４〜５ｃｍ程度であるのが好ましい。

上記のようにして敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物が所定の温度以下、好ましくは約５０℃以下になったら、次いで半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部にセメントミルク（浸透用セメントミルク）を浸透させる。

浸透用セメントミルクとしては、例えば、セメント１００質量部に対し、水１００質量部、所望によりフライアッシュ０〜３５質量部、硅砂０〜３５質量部、石粉０〜３５質量部、添加剤０〜１０質量部を配合したものであって、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透可能なコンシステンシーを有するもの、例えばフロー値（Ｐロート）が１０〜１４秒であるものを使用することができる。

セメントの種類は、普通タイプ、早強タイプおよび超速硬タイプのいずれであってもよく、一般的に、普通タイプとしては普通ポルトランドセメントを使用し、早強タイプとしては早強ポルトランドセメントを使用し、超速硬タイプとしては超速硬セメント、または普通ポルトランドセメントもしくは早強ポルトランドセメントに急硬化剤を添加したものを使用する。

添加剤としては、上記急硬化剤の他、ひび割れ抑制等のための添加剤、例えば、ゴム系エマルジョン、樹脂系エマルジョン、アスファルト乳剤、高分子乳化剤等を例示することができる。

セメントミルクは、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透させるとともに、敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の表面よりも高くなる位置まで注入して敷き均し、そして、そのセメントミルクが硬化する前にポーラスコンクリートを打設するのが好ましい。

このようにセメントミルクを注入しポーラスコンクリートを打設することにより、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透したセメントと、ポーラスコンクリートのセメントとが一体的に硬化することとなる。このとき、半たわみ性舗装層３とポーラスコンクリート層４との間には、主にセメントミルクが硬化してなるコンクリート層５が形成されるが、このコンクリート層５によって、半たわみ性舗装層３とポーラスコンクリート層４とは一体化するように強固に結合される。

セメントミルクは、敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の表面よりも１〜２ｃｍ、特に１ｃｍ程度高くなる位置まで注入するのが好ましい。２ｃｍを超えると、養生期間が長くなるとともに、半たわみ性舗装層３のたわみ性が発揮され難くなるおそれがある。

ポーラスコンクリートの打設は、セメントミルクの注入終了直後に行うのが好ましい。そのようなタイミングでポーラスコンクリートを打設することにより、セメントミルクのセメントと、ポーラスコンクリートのセメントとを確実に一体的に硬化させることが可能となる。

ポーラスコンクリートの材料としては、例えば、粗骨材と、粗骨材１００％に対する容積比が３０〜８０％のペーストまたはモルタルとからなる混練物を使用することができる。ペーストまたはモルタルとしては、例えば、セメントまたはセメントを含む粉体混合物１００質量部、細骨材０〜１４０質量部、減水剤０．５〜２．０質量部および水１６〜２８質量部を含むものを使用することができる。

粗骨材としては、粒径２．５〜３０ｍｍの砂利、砕石またはこれらの混合物が挙げられる。

セメントとしては、普通、早強、中庸熱、低熱ポルトランドセメント等のポルトランドセメントや、ホワイトセメント、アルミナセメントなどが挙げられる。セメントを含む粉体混合物は、上記セメントに、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、石灰石粉末、珪石粉、シリカフューム等の無機粉末を添加してなるものをいう。なお、無機粉末としては、高炉スラグ粉末またはフライアッシュが好ましい。

細骨材としては、粗骨材の粒径が５〜３０ｍｍの場合は、粒径５ｍｍ未満、好ましくは２．５ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下の粒体、粗骨材の粒径が２．５〜５ｍｍの場合は、粒径２．５ｍｍ未満、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下の粒体であれば、任意の粒径のものを用いることができる。細骨材の種類としては、川砂、海砂、山砂、砕砂またはこれらの混合物が挙げられる。

減水剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。これらのうち、減水効果の大きい高性能減水剤または高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
水は、水道水等を使用することができる。

ポーラスコンクリート層４の施工性の改善等のために、ペーストまたはモルタルに、遅延剤、石膏および／または粘土を添加することは差し支えない。遅延剤としては、モノカルボン酸、ポリカルボン酸、オキシカルボン酸、アミノ酸等の有機酸またはこれらのナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム等の金属塩が挙げられる。

石膏としては、無水石膏、半水石膏、２水石膏またはこれらの混合物が挙げられる。粘土としては、ベントナイト、酸性白土等のモンモリロナイト系粘土が挙げられる。

遅延剤の添加量は、セメントまたはセメントを含む粉体混合物１００質量部に対して０．２質量部以下であるのが好ましく、石膏および粘土の添加量は、セメントまたはセメントを含む粉体混合物１００質量部に対してそれぞれ５．０質量部以下であるのが好ましい。

上記のようにしてポーラスコンクリートを打設したら、常法によって敷き均し、空隙率が１０〜３０％となるように締め固め、養生を行う。ポーラスコンクリート層４の厚さは、４〜２０ｃｍ程度であるのが好ましい。本実施形態では、ポーラスコンクリート層４は半たわみ性舗装層３と一体化され、半たわみ性舗装層３に補強される形になるため、従来のポーラスコンクリート層と比較して層厚を薄くすることができる。養生期間は、使用するセメントの種類によっても異なるが、１〜２８日程度である。

以上説明した舗装体１は、主としてポーラスコンクリート層４によって排水性、低騒音性および耐摩耗性が付与され、またポーラスコンクリート層４および半たわみ性舗装層３によって耐流動性や耐油性等が付与され、さらにはポーラスコンクリート層４と半たわみ性舗装層３との一体化によって高い強度が付与される。このようにして、舗装体１は、排水性、低騒音性および耐久性に優れたものとなる。

また、舗装体１の工期としては、半たわみ性舗装用アスファルト混合物の敷設に１日、セメントミルクの注入およびポーラスコンクリートの打設に１日、それに加えてセメントミルクおよびポーラスコンクリートの養生期間で足りるため、基層および表層のいずれもコンクリート舗装する場合と比較して、舗装体１は短期間で施工することができる。なお、舗装体１においては、半たわみ性舗装用アスファルト混合物を敷設した後、セメントミルクを注入する前に、仮開放することが可能である。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、舗装体１におけるコンクリート層５はなくても、半たわみ性舗装層３とポーラスコンクリート層４とが強固に結合されていれば、上記と同様の効果が得られ、また、半たわみ性舗装層３とポーラスコンクリート層４とが強固に結合されていない舗装体であっても、ポーラスコンクリート層４による排水性、低騒音性および耐摩耗性、ならびにポーラスコンクリート層４および半たわみ性舗装層３による耐流動性や耐油性等は具備し得る。

本発明は、排水性や耐久性、さらには短い施工期間が要求される舗装体に好ましく用いることができる。

本発明の一実施形態に係る舗装体の断面図である。

符号の説明

１…舗装体
２…路盤
３…半たわみ性舗装層
４…ポーラスコンクリート層
５…コンクリート層

Claims (5)

1. 半たわみ性舗装層と、前記半たわみ性舗装層の上に設けられたポーラスコンクリート層とを備えたことを特徴とする舗装体。
2. 前記半たわみ性舗装層と前記ポーラスコンクリート層との間には、前記半たわみ性舗装層と前記ポーラスコンクリート層とを結合するコンクリート層が介在していることを特徴とする請求項１に記載の舗装体。
3. 路盤上に半たわみ性舗装用アスファルト混合物を敷設し、前記敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部にセメントミルクを浸透させ、次いでポーラスコンクリートを敷設することを特徴とする舗装体の施工方法。
4. 前記セメントミルクを前記半たわみ性舗装用アスファルト混合物の空隙部に浸透させた後、前記セメントミルクが硬化する前に、前記ポーラスコンクリートを打設することを特徴とする請求項３に記載の舗装体の施工方法。
5. 前記セメントミルクの表面が前記敷設した半たわみ性舗装用アスファルト混合物の表面よりも高くなるように、前記セメントミルクを注入することを特徴とする請求項４に記載の舗装体の施工方法。