JP2014058811A - 土系舗装の施工方法および土系舗装 - Google Patents

Abstract

【課題】冬季や寒冷地でも施工容易な土系舗装の施工方法を提供する。
【解決手段】路盤１の上に、土系舗装材２を敷設する。合材工場にて、廃瓦骨材、砂、石粉、脱色アスファルトを加熱混合して土系舗装材混合物を形成し、ダンプトラックで運搬してアスファルトフィニッシャのホッパに投入し、アスファルトフィニッシャで敷き均し、コンパクトローラで転圧して締め固める。
【選択図】図１

Description

本発明は、土系舗装に関し、特に廃瓦を再利用する土系舗装に関する。

土系舗装は、土系の材料をセメント系や樹脂系などのバインダで固化したものである。土の色合いを生かした舗装は自然景観と調和し、また、適度な弾力性・衝撃吸収性を備え、一般的なアスファルト舗装に比べ、歩行感が柔らかく、滑り難い。そのため、歩行専用道、遊歩道、公園内やスポーツ施設内や歴史建造物周辺での散策路や歩行可能な広場など広く利用されている。

特に、廃瓦の処理に困っている地域から廃瓦を再利用したいという要望があり、廃瓦を骨材として再利用した土系舗装が多く提案されている（たとえば特許文献１）。

廃瓦は多孔質であり、廃瓦骨材の土系舗装（廃瓦舗装）は、透水性や保水性に優れている。保水性に優れているため、ヒートアイランド抑制効果があり、都市部でも適用されている。

特開２０１０−１３３０９０号公報

従来の廃瓦舗装では、廃瓦骨材、砂、水、固化材を専用の機械（たとえばコンクリートモービル車等）で混合し敷設する。固化材として、樹脂系、セメント系、石灰系、アスファルト系などがあり、これらの固化材を複合して用いていることもある。樹脂系固化材としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂を主材として使用されている。セメント系固化材としては普通セメント、高炉セメント、石灰、マグネシュウムセメントを主材として使用されている。アスファルト固化材系としてはストレートアスファルトが使用されている。

従来の廃瓦舗装では常温施工が一般的である。その結果、以下のような課題が生じる。

特に冬季や寒冷地など、施工後に気温が５℃以下になる場合、固化材の硬化不良を起こす可能性がある。なお、気温が５℃以下の場合、施工しないことが原則であるが、実際には、天候の変化により施工開始後に気温が５℃以下になることもあり得る。また、常温固化のため充分な養生期間が必要である。特に、冬季や寒冷地では１０日近く養生することもある。このように、冬季や寒冷地での施工が容易でない。

更に、他にも下記のような課題がある。

従来技術の廃瓦舗装で用いる固化剤は、硬化収縮によるひび割れが発生しやすく、その結果、供用と共に路面が荒れやすい。また、従来の廃瓦舗装は、透水性や保水性に優れている反面、雨水等により侵食されやすく、積雪寒冷地域では凍結融解（凍上して舗装が壊れる）の影響を受けやすい。このような耐久性に係る課題があった。

また、専用の機械（たとえばコンクリートモービル車等）は台数も少ない。そのため機械化施工できない場合もあり、施工効率も悪く、その結果、施工単価も高くなる。また、機械化施工できない場合、品質にばらつきが生じやすい。すなわち、機械化施工に係る課題があった。

本発明は上記課題を解決するものであり、冬季や寒冷地でも施工容易な土系舗装の施工方法を提供することを目的とする。さらに、耐久性が良く機械化施工に適した土系舗装の施工方法を提供することを目的とする。

本発明は、土系舗装の施工方法であって、廃瓦骨材、砂、石粉、アスファルトを加熱混合して土系舗装材混合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固める。

加熱混合された土系舗装材混合物は、熱エネルギーを有し、冷却より固化するため、冬季や寒冷地であっても低温外気の影響を受けにくく、施工が容易である。また、施工後所定温度以下になれば、それ以降の養生は不要である。

さらに、アスファルトをバインダに用いるため、耐久性がよい。一般的なアスファルト舗装の施工方法と同様であり、機械化施工に適している。

上記発明においてさらに好ましくは、前記アスファルトは脱色アスファルトである。

これにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

上記発明においてさらに好ましくは、前記加熱混合の際、カラー着色材を添加する。

これにより、色合いを調整することができる。

上記発明においてさらに好ましくは、前記加熱混合の際、前記土系舗装材混合物の１．０重量％以下のチタンホワイトを添加する。

脱色アスファルトは、完全な無色でなく、やや黄色かかっている。これにより、廃瓦本来の色合いをより生かすことができ、色合いの調整も容易になる。

上記発明においてさらに好ましくは、前記加熱混合の際、土系舗装材混合物を１６０〜１８５℃とする。さらに好ましくは、前記加熱混合の際、土系舗装材混合物を１６５〜１７５℃とする。

土系舗装材混合物が１６０℃未満であると、アスファルトはバインダとしての機能を発揮しにくい。一方、１８５℃を超えて加熱すると、色ムラが発生するおそれがある。これにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

上記発明においてさらに好ましくは、前記土系舗装材混合物において、廃瓦骨材粒径は３０ｍｍ以下であり、骨材配合は、廃瓦骨材５０〜７０重量％、細砂２４〜４４重量％、石粉５〜７重量％であり、アスファルト重量は、前記土系舗装材混合物の７〜１０重量％である。

配合を調整することで、表面の粗さや透水性や保水性を調整できる。

上記発明においてさらに好ましくは、前記土系舗装材混合物を、合材工場にて加熱混合し、ダンプトラックで運搬し、アスファルトフィニッシャで敷き均す。

機械化施工することで、施工効率が良く、均一な品質となり、その結果、施工単価も低くなる。合材工場やダンプトラックやアスファルトフィニッシャは、一般のアスファルト舗装の施工で用いるものを利用すればよい。

本発明は、廃瓦骨材、砂、石粉、アスファルトを加熱混合した土系舗装材混合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固めることにより形成される土系舗装である。

本発明によれば、従来技術に比べて、冬季や寒冷地でも容易に施工できる。さらに、耐久性が良く、機械化施工に適しており、施工効率が良く均一な品質となる。

土系舗装の概略断面図である。 土系舗装材混合物の骨材粒度分布

〜施工〜
本実施形態の土系舗装の施工方法の一例について説明する。図１は土系舗装の概略構成の一例である。厚さ１００ｍｍ程度の路盤１の上に、厚さ４０ｍｍ程度の土系舗装材２を敷設する。

まず、施工箇所にて路盤１を形成し、不陸を整形する。さらに、路盤１上に土系舗装の型枠を設置する。

一方、土系舗装材混合物（詳細後述）を合材工場で製造する。所定配合の廃瓦骨材、砂、石粉を含む骨材をミキサーに投入し、更にバインダとして脱色アスファルトを添加し、色合いを調整する場合にはカラー着色材やチタンホワイトを添加し、加熱混合する。このとき、混合時の温度を１７０℃程度に一定に保つように、また、加熱し過ぎないようにする。土系舗装材混合物が１６０℃未満であると、アスファルトはバインダとしての機能を発揮しにくい。一方、１８５℃を超えて過熱すると、色ムラが発生するおそれがある。

施工箇所と合材工場とは密に連絡する。加熱混合した土系舗装材混合物をダンプトラックにより、施工箇所まで迅速に運搬する。

施工箇所にて、ダンプトラックから土系舗装材混合物をアスファルトフィニッシャのホッパに投入し、アスファルトフィニッシャにて土系舗装材混合物を仕上がり厚さの１．２倍の厚さに敷き均す。

敷き均された土系舗装材混合物をコンパクトローラとプレートにより転圧して締め固める。転圧回数は３回程度とする。締固め時の温度が１５０〜１６０℃になるように管理する。

施工後、所定温度（例えば５０℃）以下まで冷えれば、それ以降の養生は不要である。数時間の養生期間のみで供用できる。

〜土系舗装材混合物〜
本実施形態の土系舗装材混合物の配合例を説明する。骨材配合は、廃瓦骨材５０〜７０重量％、細砂２４〜４４重量％、石粉５〜７重量％であることが好ましい。脱色アスファルトの重量は、土系舗装材混合物の７〜１０重量％であることが好ましい。

廃瓦骨材の配合を多くすると、表面仕上げの粗い土系舗装となる。廃瓦骨材の配合を少なくし、細砂の配合を多くすると、表面仕上げの滑らかな土系舗装となる。さらに、細砂の配合を多くする場合は、脱色アスファルトの配合も多くする。

表１は、骨材配合例である。重量％で示している。なお、土系舗装材混合物は、骨材とアスファルトの混合物である。骨材配合の分母は骨材総重量であり、脱色アスファルト配合の分母は土系舗装材混合物重量であることに留意する。

廃瓦骨材の粒径は３０ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態では粒径２．５〜１０．０ｍｍの廃瓦骨材を用いている。実際には２．５ｍｍ未満や１０．０ｍｍを超える廃瓦骨材も少量含むが無視できる。表２は廃瓦骨材の性状である。

表２に示す性状の廃瓦骨材を用い、表１に示す配合で廃瓦骨材、砂、石粉を混合する。表３は土系舗装材混合物の骨材粒度分布である。通過質量百分率で示している。図２は、表３をグラフ化したものである。

〜性状試験〜
本実施形態の土系舗装の性状試験を行い、従来技術における規格値を満たすかを確認した。

まず、マーシャル安定度試験を行い、安定度とフロー特性を測定した。表４は、マーシャル安定度試験の試験結果である。安定度、フロー特性とも、従来技術における規格値を満たすことを確認した。

次に、すべり抵抗性試験及び弾力性試験を行い、ＢＰＮ値と弾力性係数を測定した。表５は、すべり抵抗性試験及び弾力性試験の試験結果である。ＢＰＮ値、弾力性係数とも、従来技術における規格値を満たすことを確認した。

以上のように、本実施形態の土系舗装は、従来技術同様の性状を有することを確認した。

〜効果〜
本実施形態の土系舗装は、従来技術同様の性状を有し、従来技術同様の効果を奏する。すなわち、廃瓦の色合いを生かして自然景観と調和する。適度な弾力性・衝撃吸収性を備え、一般的なアスファルト舗装に比べ、歩行感が柔らかく、滑り難い。また、透水性や保水性に優れ、ヒートアイランド抑制効果がある。廃瓦の再利用もでき環境への負担も少ない。

また、骨材配合を調整することで、表面の粗さや透水性や保水性を調整できる。また、着色により、色合いを調整できる。

さらに、本実施形態の土系舗装は、従来技術に比べて、冬季や寒冷地でも施工容易であり、耐久性が良く、機械化施工に適している。

すなわち、従来技術では、常温施工が一般的であり、冬季や寒冷地では低温外気の影響を受けやすく、固化材の硬化不良を起こす可能性がある。また、特に冬季や寒冷地では、充分な養生期間（例えば１０日）が必要である。このように、冬季や寒冷地での施工が容易でない。

一方、本実施形態では、土系舗装材混合物を１７０℃程度に加熱して混合するため、熱エネルギーを保持している。熱エネルギーを有したアスファルトが冷却より固化するため、冬季や寒冷地であっても低温外気の影響を受けにくく、品質が安定している。また、所定温度（例えば５０℃）以下になれば、それ以降の養生は不要である。数時間の養生のみで供用できる。このように、冬季や寒冷地での施工が容易である。

また、従来技術では、固化剤の硬化収縮によるひび割れが発生しやすく、その結果、供用と共に路面が荒れやすい。また、雨水等により侵食されやすく、積雪寒冷地域では凍結融解の影響を受けやすい。このような耐久性に係る課題があった。

一方、本実施形態では、加熱したアスファルトを用いるため、硬化収縮によるひび割れは発生しない。また、透水性や保水性を維持しつつ、アスファルトが廃瓦骨材を適度に防水コートするため、雨水等により侵食されにくく、凍結融解の影響を受けにくい。このように耐久性が良い。

さらに、従来技術では機械化施工が難しい場合もあり、施工効率も悪く、その結果、施工単価も高くなる。

一方、本実施形態は、一般のアスファルト舗装の施工方法を転用するものであり、機械化施工に適している。機械化施工することで、施工効率が良くなり、その結果、施工単価も低くなる。

本実施形態の土系舗装の他の効果について説明する。本実施形態では脱色アスファルトを用いることにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

ところで、脱色アスファルトは、完全な無色でなく、やや黄色かかっている。そのため、微妙な色合い調整が難しい場合もある。チタンホワイトを添加することにより、廃瓦本来の色合いをより生かすことができ、色合いの調整も容易になる。

本実施形態では、土系舗装材混合物を１８５℃を超えないように、更に好ましくは１７５℃を超えないように加熱するため、色ムラ発生を防止できる。これにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

〜変形例〜
上記実施形態では、機械化施工による大量施工について説明したが、少量施工の場合は、人力施工としてもよい。一般的なアスファルト舗装の施工方法でも、少量施工の場合は、人力施工とする。したがって、少量施工のアスファルト舗装の施工方法を転用すればよい。機械化施工に係る効果は得られないが、その他の効果は得られる。

上記実施形態では、微妙な色合い調整のため、カラー着色材やチタンホワイトを添加したが、微妙な色合い調整が不要な場合は、これらがなくとも、廃瓦の色合いを生かすことができる。

上記実施形態で示した土系舗装材混合物の温度などの数値は、理解の補助のための一例であり、これに限定されず、本願発明の技術思想の範囲で幅を有する。

脱色アスファルト以外のアスファルトをバインダに用いてもよいが、アスファルトの色が影響し、廃瓦の色合いを生かすことができないおそれがある。

〜補足〜
本発明は、廃瓦骨材を主材料とした土系舗装を一般的なアスファルト舗装の施工方法により施工するものである。

土系舗装は、バインダとしてセメントや樹脂を用い、常温で施工するものが主流であり、土系舗装の当業者には、土系舗装材混合物を加熱するという発想は生じにくい。

一方、アスファルト舗装は大量に車道に用いられるため、当業者にとっては強度が関心の対象となる。廃瓦では充分な強度が得られないため、廃瓦を骨材として用いるという発想は生じにくい。また、廃瓦は多孔質であるため、アスファルトを吸収して原材料費が増えるのではないかという先入観がアスファルト舗装の当業者にはあった。そのため、廃瓦を骨材として用いるという発想は生じなかった。

その結果、廃瓦骨材を主材料とした土系舗装を一般的なアスファルト舗装の施工方法により施工するという技術思想はなかった。本発明者等は、試験施工を繰り返し試験結果の検討を重ねた結果、本発明を完成した。

１ 路盤
２ 土系舗装材

Claims (8)

1. 廃瓦骨材、砂、石粉、アスファルトを加熱混合して土系舗装材混合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固めることを特徴とする土系舗装の施工方法。
2. 前記アスファルトは脱色アスファルトであることを特徴とする請求項１記載の土系舗装の施工方法。
3. 前記加熱混合の際、カラー着色材を添加することを特徴とする請求項２記載の土系舗装の施工方法。
4. 前記加熱混合の際、前記土系舗装材混合物の１．０重量％以下のチタンホワイトを添加することを特徴とする請求項２〜３記載の土系舗装の施工方法。
5. 前記加熱混合の際、土系舗装材混合物を１６０〜１８５℃とすることを特徴とする請求項２〜４記載の土系舗装の施工方法。
6. 前記土系舗装材混合物において、廃瓦骨材粒径は３０ｍｍ以下であり、骨材配合は、廃瓦骨材５０〜７０重量％、細砂２４〜４４重量％、石粉５〜７重量％であり、アスファルト重量は、前記土系舗装材混合物の７〜１０重量％である
   ことを特徴とする請求項１〜５記載の土系舗装の施工方法。
7. 前記土系舗装材混合物を、合材工場にて加熱混合し、ダンプトラックで運搬し、アスファルトフィニッシャで敷き均すことを特徴とする請求項１〜６記載の土系舗装の施工方法。
8. 廃瓦骨材、砂、石粉、アスファルトを加熱混合した土系舗装材混合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固めることにより形成される土系舗装。

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