JP2006219821A - 舗装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来、ハイブリッド骨材と水分を吹付けることで硬化養生が促進される樹脂バインダーの混合物である樹脂モルタルを下地路面上に敷き均した後、水を吹付けるものがある。しかし、この樹脂モルタルを塗工すると全体としての透水性がどうなるか、またアスファルト舗装の骨材の飛散が減少するか等についてはまったく考慮されていない。このようなことから、施工が容易で透水性を確保し、且つ硬化が非常に速い工法を提供する。
【解決手段】 透水性アスファルト舗装表面に、骨材と樹脂バインダの混合物である樹脂モルタルを敷設固着させる舗装方法において、該樹脂バインダが水分により硬化反応が促進するものであり、且つ該樹脂モルタルが５〜５０容積％の空隙率を有する多孔質構造であり、該樹脂モルタル敷設後一定時間以上経過後に該樹脂モルタル表面及び／又は樹脂モルタル内部の空隙に水分を加えるもの。
【選択図】 なし

Description

本発明は、舗装方法に関するものである。

道路の舗装は、道路を平坦にし人間や車の通行を安全、迅速にするためのものであり、所定の強度が出れば安価な方が好ましい。このため、従来はアスファルト舗装が大部分であった。

しかし、道路上に溜まる水によって車体が滑り事故につながることがある、騒音が大きく環境問題となっていることから、透水性（排水性も含む。以下同じ）アスファルト舗装なるものが実施されてきている。これは、アスファルト舗装層に多くの連続した空隙（間隙）をつくり、その空隙に雨水や音を吸収あるいは逃散させるものである。

このような透水性アスファルト舗装では、上記した欠点は解消されているが、空隙が大きいためどうしても表面から骨材が飛散することが多かった。よって、従来のアスファルト舗装と比較して寿命が著しく短かった。交通量の多い所では２年しかもたないところもある。

よって、このような欠点を解消するため、樹脂モルタルを表面に塗布して骨材の飛散を防止することも行なわれている。この樹脂はウレタン系が多い。このウレタン系樹脂は、通常湿気硬化タイプであり、空気中の水分によって硬化反応が起こる。よって、外気条件、季節や地域によっては硬化が非常に遅いときがある。よって、硬化を促進するため、特許文献１のように樹脂モルタルを塗布した直後、水分を吹付けて硬化を促進する工法も考えられている。
特開２００２−３６３９１０

確かに、この特許文献１の工法は、ハイブリッド骨材と水分を吹付けることで硬化養生が促進される樹脂バインダーの混合物である樹脂モルタルを下地路面上に敷き均した後、水を吹付けることが記載されている。しかし、この樹脂モルタルを塗工すると全体としての透水性がどうなるか、またアスファルト舗装の骨材の飛散が減少するか等についてはまったく考慮されていない。

このようなことから、施工が容易で透水性を確保し、且つ硬化が非常に速い工法を提供する。

以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明舗装方法を完成させたものであり、その特徴とするところは、透水性アスファルト舗装表面に、骨材と樹脂バインダの混合物である樹脂モルタルを敷設固着させる舗装方法において、該樹脂バインダが水分により硬化反応が促進するものであり、且つ該樹脂モルタルが５〜５０容積％の空隙率を有する多孔質構造であり、該樹脂モルタル敷設後一定時間以上経過後に該樹脂モルタル表面に水分を加える点にある。

透水性アスファルトとは、アスファルト舗装層が多孔質構造であり、水を通過或いは横排水させるものである。特別なものである必要はなく、空隙を有するものであればよい。

ここでいうバインダーとは、舗装材の結合材であり本発明では樹脂である。本発明のバインダーは、水分により硬化反応が促進するものである。代表的なものはウレタンで系樹脂ある。これ以外でも湿気硬化するものであれば何でもよい。例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等である。

ここでいう骨材は、通常の石や砂利等の無機系骨材でも、ゴムやプラスチック等の有機系骨材、特に弾性骨材でもよい。サイズは、被塗布面（被舗装面）に擦り切り塗布する場合と、積層する場合とで異なる。擦り切り塗布する場合には、すべてが透水性アスファルト舗装の表面骨材間隙に入る必要があるため、０．１〜５ｍｍ程度である。積層の場合には、０．１〜３０ｍｍ程度までは可能である。

弾性骨材とは、弾性体又はその破砕物であり、材質としては、弾性を有していれば何でもよい。例えば、ゴム、プラスチック等の合成有機高分子物質である。また、所謂産業廃棄物と称される固体類でもよい。形状は、球状でも、偏平でも破砕形でも、又繊維形状でもよい。弾性骨材として、廃タイヤの破砕物を使用すれば、コスト低減だけでなく、廃棄物処理ができ、環境問題も軽減できるという効果もある。

弾性骨材は、舗装全体として柔軟性を持たせたり、騒音吸収性を向上させる目的で使用される。
また、従来の無機系骨材と有機系骨材を混合したものでもよい。

また、このゴムチップの周囲に微粒子を固着させてもよい。このように周囲に微粒子を固着させた骨材を用いると、単なるゴム骨材と比較すると、樹脂と骨材の接着性を向上させる、施工時にはこて塗り、転圧などの作業性を改善する、硬化後では樹脂モルタルの強度を高める、ゴム中の添加剤析出によるアスファルト劣化の阻止等の効果がある。

ここでいう微粒子は、セメント粉、石粉、セラミック粉末、シリカ粉、炭酸カルシウム粉等の無機粉末、また無機系の細骨材（０．１ｍｍ程度でも可能）でもよい。ゴムチップ等への固着の方法は、ゴムチップ等に接着剤を塗布や、噴霧してそれを微粒子中で転がす方法等が簡単である。

微粒子としては、最大粒径が３００μｍ以下のものが好適である。最大粒径は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に規定されたふるいを用い、１００〜９５重量％の粉体が通過するふるいのうち最小のふるいの目開きとして表される。
なお、より好ましくは、１００μｍ以下がよい。３００μｍ以上の大きな粒子を使用すると、前述の舗装全体としての柔軟性や騒音吸収性といった改善効果が減少し、弾性骨材を使用する意味がなくなる。

上記の骨材と樹脂を混合するのであるが、本発明ではこの混合比率を限定している。即ち、混合した樹脂モルタルが５〜５０容積％の空隙率を有する多孔質構成するように混合するのである。重量比による混合比率は、骨材の比重やサイズによって異なるが、おおよそ樹脂１００重量部に対して、骨材が１００〜１２５０重量部程度である。

これは、被施工面である透水性アスファルトの透水性又は排水性を遮断しないためであり、上記の空隙率を確保することによってその機能を確保している。
更に、これ以外に、本発明の趣旨を損なわない限り、通常樹脂に混合されるもの、顔料や紫外線吸収剤等を加えても問題はない。粘度の調整のために有機液体を少量添加してもよいが、界面活性剤（水溶液の状態等で）を加えることも好適であった。

この樹脂モルタルの塗布方法は、平坦性のあるどのような道路面にも適用できるが、透水性アスファルト舗装の表層空隙に摺り込み塗工する方法と、透水性アスファルト舗装の表層以上にも積層塗工する方法とがある。その他アスファルトを使用しないコンクリート舗装などの表層にも塗工することができる。
摺り込み塗工する方法は、主として被施工面である透水性アスファルト舗装の間隙に充填はするが、原則としてアスファルトの表面以上には塗布しない方法である。よって、具体的な方法としては、均し具と摺り込み用具（機械装置も含む）によって間隙に塗工し、アスファルト舗装表面を超えて載っている樹脂モルタルを除去することとなる。この方法では、舗装面の高さは変わらない。

透水性アスファルト舗装の表層以上にも積層塗工する方法では、ある程度被施工面である透水性アスファルト舗装表面の間隙にも充填はされるが、アスファルトの表面以上に数ｍｍ〜数ｃｍ上乗せして塗布するのである。この方法では、被施工面のアスファルト舗装表面に大きな凹凸が存在した場合等はその補正もできる。

このように塗布し、一定時間以上経過後、舗装体表面に水分を加えることが本発明のポイントの１つである。水分は散水、噴霧その他どのような方法で加えてもよい。如雨露で撒くのが簡単である。全体として透水性があるため、過剰に散布しても大きな問題にはならない。樹脂自体の硬化速度が温度に影響を受ける場合には、温水を散布してもよい。例えば、３０〜６０℃程度である。
塗工される樹脂モルタルは、多孔質構造であり、骨材がその表面に層状に塗布された樹脂バインダーにより相互に接着し、多数の連続気孔を形成している。これが透水性舗装となる理由である。水を表面に加えると水は表面のみならず、中の多孔質構造モルタルの空隙内の樹脂表面や、更に水の量が多ければ透水性アスコン内面にも付着し、非透水の基盤面にも達する。塗工表面に付着した水は、樹脂に作用して樹脂の硬化を促進するが、蒸発した水分も同様に樹脂層に作用するのは当然である。雰囲気中が十分な高湿度の時は、水散布なしでも樹脂の硬化は促進されるからである。従って、水が樹脂モルタル塗布層を突き抜けて開粒アスコン層や不透水基盤層に至ったものでも、水は蒸発し、連続する空隙を広がって水蒸気は至るところに達し、樹脂モルタルの硬化を促進することになる。表層の樹脂モルタル層の水分が蒸発して離散したとしても下層から昇る水蒸気が補供されて硬化が促進されることになる。
本発明における多孔質連続空隙を持たない構造体では上記のような水による樹脂の促進効果は期待し難い。

この水の散布は、樹脂モルタル塗工後一定時間以上経過後である。塗布直後に水を加えると、発泡することが多い。その理由は樹脂の初期の反応速度が大きく、その時発生するガスが抜けきれず、凝集して泡になるためと考えられ、発泡により変形したり、透水性や機械的強度が低下することがある。また、発泡によって、それ以降の水との接触を阻害し、部分的に硬化が非常に遅くなったり、表面のみ迅速に硬化し、表面に膜が張ったようになり内部の硬化を阻害する。更に、硬化後の樹脂モルタルの強度、耐久性、アスファルト骨材飛散防止効果、透水性、吸音性が低下するおそれもある。
よって、本発明では、一定時間以上経過後にしている。樹脂の硬化速度や大気温度、相対湿度等によって異なるが、通常は施工終了３０分から２時間程度経過後である。しかし、樹脂の種類や骨材に対する使用量によっては１０分程度で十分なものもある。

散水する量は自由であるが、多すぎても透水するだけであり、少なすぎても硬化が遅くなるだけである。しかし、発明者の実験では、１ｍ^２あたり、５０〜１０００ｇが好適であった。

この散布する水に種々の物質を混合、溶解させてもよい。
まず、界面活性剤を混合すると、この散水した水の浸透性も大きくなるとともに、この界面活性剤が樹脂モルタルの樹脂に付着し、この舗装層全体の親水性を向上させ、透水、吸水挙動が滑らかになることが考えられる。界面活性剤としては通常のものでよく、その濃度も０．０５〜数％で十分である。
これと同じような効果を得るものとして、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エーテル結合等の親水性基を多数有する高分子を混合してもよい。例えば、ポリビニルアルコール等である。

また、低分子のアミン類等の樹脂の硬化剤や硬化促進剤を水に加えておけば、より硬化が促進され、早期の道路開放につながる。

更に、寒冷地や冬季での施工においては、塩化カルシウム等の水溶性塩類やエチレングリコール等の水溶性低分子物質を混合して凝固点を下げ、凍結を防止してもよい。混合量は凝固点をその現場での気温以下になるようにすればよく、適当に決めればよい。

本発明舗装方法には次のような大きな利点がある。
（１） 樹脂モルタルを塗布した後、一定時間以上経過後に水分を加えるため、樹脂の硬化が促進され舗装路の開放が早まるとともに、塗布直後に水分を加えることによる硬化促進の弊害もない。樹脂モルタルに適用する樹脂としては、低温度条件下で硬化速度の速い性能の樹脂を選定する必要がなく、むしろ可使時間の長い樹脂が選定可能である。
（２） 被施工面が透水性アスファルト面であることと、樹脂モルタル自体の空隙率が大きいため、全体として透水性を確保している。
（３） 加える水に種々の物質を添加することにより、舗装面に種々の効果をもたせることができる。

以下実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

本発明方法の１例を以下の通り実施した。
１ 樹脂モルタルを調整した。弾性骨材として、廃タイヤの破砕品を用いた。サイズは、その９５％が０．１〜２ｍｍのサイズであった。更に、これにウレタン樹脂でセメント粉を周囲全体に接着した。これを骨材として用いた。
樹脂としては１液型湿気硬化ウレタン樹脂を用いた。混合比率は、樹脂１００重量部に対して骨材が６００重量部であった。
２ 被施工面は排水性開粒アスファルトコンクリートであり、プライマーやその他の下地調整は行なわなかった。
３ 被施工面に調整した樹脂モルタルを摺り込み塗工（表面で摺り切り）した。塗工量は１．１ｋｇ／ｍ^２、充填深さは２〜１３ｍｍであった。アスファルト舗装面の上にはほとんど出ないようにした。この時の外気温度は、２０℃、相対湿度は３０％であった。
４ 塗工後、１時間経過後、如雨露から手で散水した。これは通常の上水道を用い、何も混合はしなかった。散布量は１ｍ^２あたり２５０ｇとした。
５ また、一部には参照として水を散布しなかった。
６ 約３時間経過後、実施例部分は十分硬化しており、且つ内部も問題がなかった。しかし、参照領域ではまだ摺り込み表面のタックが強く、塗布層が十分硬化しておらず、道路開放はできなかった。
これで散水の効果は十分確認できた。
施工後、３ヶ月間自動車を走行させたり、降雨時の状況を観察したが、アスファルト骨材や樹脂モルタルの実質的な損傷は認められず、透水性や吸音効果を有することが確認できた。

Claims (8)

1. 透水性アスファルト舗装表面に、骨材と樹脂バインダの混合物である樹脂モルタルを敷設固着させる舗装方法において、該樹脂バインダが水分により硬化反応が促進するものであり、且つ該樹脂モルタルが５〜５０容積％の空隙率を有する多孔質構造であり、該樹脂モルタル敷設後一定時間以上経過後に該樹脂モルタル表面及び／又は樹脂モルタル内部の空隙に水分を加えることを特徴とする舗装方法。
2. 該樹脂モルタルは、透水性アスファルト舗装の表層空隙に擦り込み塗工するものである請求項１記載の舗装方法。
3. 該樹脂モルタルは、透水性アスファルト舗装の表層以上にも積層塗工するものである請求項１記載の舗装方法。
4. 該樹脂バインダはウレタン系樹脂である請求項１〜３記載の舗装方法。
5. 該骨材がゴムチップを主体としたものである請求項１〜４記載の舗装方法。
6. 該ゴムチップは、周囲に微粒子を固着したものである請求項５記載の舗装方法。
7. 該一定時間は、３０分である請求項１記載の舗装方法。
8. 該樹脂モルタル表面に加える水分は、界面活性剤、水融点降下性物質、硬化促進性物質及び水溶性高分子から選ばれる少なくとも１種以上の物質を含むものである請求項１〜７記載の舗装方法。