JP2019210638A - 薄層舗装用アスファルト混合物、舗装道路の補修方法及び舗装道路 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で大量供給が可能であり、かつ、耐久性を向上させることができる薄層舗装用アスファルト混合物、それを用いた舗装道路の補修方法、及び、それにより補修された舗装道路を提供する。【解決手段】薄層舗装用アスファルト混合物１は、骨材及びアスファルトを加熱混合して得られるものであって、骨材は、最大粒径が８ｍｍ未満であり、その粒度分布は、粒径２．３６ｍｍ以上８ｍｍ未満の粗骨材が６５質量％以上８０質量％以下の範囲内、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材が５質量％以上２５質量％以下の範囲内、粒径０．０７５ｍｍ以上０．３ｍｍ未満の細砂及び粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉の合計が５質量％以上２５質量％以下の範囲内のものである。【選択図】図１

Description

本発明は、舗装道路の補修に用いる薄層舗装用アスファルト混合物、それを用いた舗装道路の補修方法、及び、それにより補修された舗装道路に関する。

道路の舗装方法にはコンクリート舗装とアスファルト舗装がある。このうちアスファルト舗装された道路では、トラックやバス等の重車両が頻繁に通過するとタイヤから受ける荷重によってアスファルトが軟化、変形し、タイヤ通過領域に轍掘れと呼ばれる長い凹みや部分的な窪みが生ずる。コンクリート舗装道路でも、コンクリートのひび割れや破壊により窪みが生ずることがある。路面に轍掘れや窪みが存在すると、タイヤがそれらに入り込んだときにハンドルをとられたり、雨水が溜まってスリップしたりすることがあり事故の原因となる。このため轍掘れや窪みが生じた場合は、ひどくなる前に補修が行なわれる。

アスファルト舗装路面の場合の補修工法としては、路面のアスファルトを加熱し、かきほぐして新規材料も加えて再生使用する再生工法、補修部分のアスファルトを切削除去して新たなアスファルト混合物で敷き直す切削オーバーレイ工法、切削せずに補修部分を清掃した後に新たなアスファルト混合物を充填して敷きならすオーバーレイ工法などがある。

このうち、再生工法は路面加熱を伴うため大型装置を必要とし補修に時間がかかる問題がある。補修部分のアスファルトの切削除去を伴う切削オーバーレイ工法は、工事が大規模となって補修に時間がかかり費用も高くなる。加えて廃棄物の発生量が多い問題もある。補修部分のアスファルトを切削せず清掃した後に新たなアスファルト混合物を充填して敷きならすオーバーレイ工法は、補修に要する時間が短く、廃棄物が発生せず、費用も安くて済む利点がある。

しかし、従来のこの切削を伴わない工法による補修個所は、暫くすると補修個所周縁部に充填、転圧されたアスファルト部分に割れが生じ、周縁部のアスファルト混合物が剥離飛散してしまう問題があった。このため短期間で補修を繰り返さなければならず、交通量の多い道路の補修に適用することは困難であった。

そこで、粒径が２．３６〜８．００ｍｍの粗骨材７０〜８５質量％と、アスファルトと、フィラーとしての粒径０．３ｍｍ以下の細砂又は粒径０．０７５ｍｍ以下の石粉又はその双方と、を加熱混練してなる加熱アスファルト混合物を、轍掘れや窪みの凹部内と凹部の外側縁部とに充填、敷設し、上部より転圧する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、粗骨材の粒径を小さくすると共に、粗骨材を被覆するアスファルトの厚みを厚くするためにアスファルトの中に包含される０．３ｍｍ以下のフィラーを多くすることにより、既設の舗装路面に付着する力を強くし、補設部分の剥がれを防止するようにしている。

特許第４１０１８５８号公報

一般に、アスファルト混合物は、骨材をドライヤで加熱し、分級・計量し、ミキサに投入したのち、そこに常温のフィラーを投入して混合し、更に、アスファルトを添加して混合することにより製造される。ところが、特許文献１に記載の方法では、フィラーの量が多いので、そのまま混合するとアスファルト混合物の温度が低くなり使用することができない。アスファルト混合物の温度を確保する方法としては、フィラーを骨材と共にドライヤで加熱することが考えられるが、フィラーは０．３ｍｍ以下と小さいので、ドライヤのパグフィルタに吸い込まれてなくなってしまうために採用できない。

そこで、従来は、ドライヤにおける骨材の加熱温度を高くし、ミキサの蓋を開けて人力でフィラーを常温で投入していたが、投入量が多くて大変であり、かつ、危険を伴う。そのため、一度に製造できる量が少なく、大規模補修には不向きであるという問題があった。

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、安価で大量供給が可能であり、かつ、耐久性を向上させることができる薄層舗装用アスファルト混合物、それを用いた舗装道路の補修方法、及び、それにより補修された舗装道路を提供することを目的とする。

本発明の薄層舗装用アスファルト混合物は、骨材及びアスファルトを加熱混合して得られるものであって、骨材は、最大粒径が８ｍｍ未満であり、その粒度分布は、粒径２．３６ｍｍ以上８ｍｍ未満の粗骨材が６５質量％以上８０質量％以下の範囲内、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材が５質量％以上２５質量％以下の範囲内、粒径０．０７５ｍｍ以上０．３ｍｍ未満の細砂及び粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉の合計が５質量％以上２５質量％以下の範囲内のものである。

本発明の舗装路面の補修方法は、本発明の薄層舗装用アスファルト混合物を既設の舗装路面上に舗設して補修するものである。

本発明の舗装道路は、本発明の薄層舗装用アスファルト混合物を既設の舗装路面上に舗設して補修したものである。

本発明によれば、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材を含むようにしたので、細骨材にフィラーとしての働きをさせることができ、既設の舗装路面に付着する力を強くすることができる。これにより、切削オーバーレイ工法ではなく、オーバーレイ工法で補修することができ、短い工事期間で簡単に工事することができると共に、廃棄物が少なく地球環境の改善にも大きく貢献することができる。また、工事期間が短いので、工事による交通規制の回数や時間を減少させることができ、工事による事故も削減することができる。

また、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材は、粗骨材と共にドライヤで加熱することができるので、既設のプラントを用いて薄層舗装用アスファルト混合物を製造することができる。よって、薄層舗装用アスファルト混合物を安価にかつ大量に供給することができる。従って、補修箇所の外側縁部を十分に広く覆うことができ、補設部分の周縁部から剥がれ、補修箇所が露出してしまうことを抑制することができる。また、広範囲にわたる補修を連続して行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。更に、安価で大量の予防保全を行うことができるので、舗装道路の寿命を各段に延長させることができる。

更に、粗骨材の最大粒径と最小粒径の差を３．００ｍｍ以下とするようにすれば、補修箇所の外側縁部の平坦部分において、粒径が揃った粗骨材同士が互いにかみ合ったような形の薄い粗骨材の層を形成し、上部から加えられた転圧力がどの部分にも均一に加わり、全体を均一な力で固く締め固めることができる。よって、締め固めの弱い部分が形成されないため、アスファルト混合物の割れや剥離飛散を大幅に減少させることができる。

本発明の一実施の形態に係る薄層舗装用アスファルト混合物を使用した補修個所の断面図である。 図１の一部を拡大して表す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る薄層舗装用アスファルト混合物を使用した補修個所の断面図である。図２は、図１の一部を拡大して表すものである。この薄層舗装用アスファルト混合物１は、骨材及びアスファルトを加熱混合して得られるものであり、既設の舗装路面２にできた轍掘れや窪み、及び、主に橋梁伸縮装置部（ジョイント部）に発生する１ｃｍから３ｃｍ程度の割れ等の補修箇所３をオーバーレイ工法により補修するのに適したものである。なお、図１は、轍掘れの場合について示している。

骨材は、最大粒径が８ｍｍ未満であり、その粒度分布は、粒径２．３６ｍｍ以上８ｍｍ未満の粗骨材が６５質量％以上８０質量％以下の範囲内、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材が５質量％以上２５質量％以下の範囲内、粒径０．０７５ｍｍ以上０．３ｍｍ未満の細砂及び粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉の合計が５質量％以上２５質量％以下の範囲内である。このように最大粒径及び粒度分布を調節することにより、補修箇所３に敷設した薄層舗装用アスファルト混合物１を十分に締め固めることができるようにし、既設の舗装路面２に付着する力を強くしたものである。

粒径２．３６ｍｍ以上８ｍｍｍｍ未満の粗骨材を６５質量％以上８０質量％以下の範囲内とするのは、粗骨材が少なすぎると、細骨材等が多くなり転圧を十分にできるが強度が弱くなってしまい、また、粗骨材が多すぎると、細骨材等が少なくなることによりアスファルトのコーティング厚みが薄くなり、剥離しやすくなるからである。

粗骨材の最大粒径と最小粒径の差は３．００ｍｍ以下とすることが好ましい。補修箇所３の外側縁部４の平坦部分においては、粒径が揃った粗骨材同士が互いにかみ合ったような形の薄い粗骨材の層が形成され、上部から加えられた転圧力がどの部分にも均一に加わり、全体を均一な力で固く締め固めることができるからである。よって、締め固めの弱い部分が形成されないため、アスファルト混合物の割れや剥離飛散を大幅に減少させることができるからである。

粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材は、フィラーとしての働きをさせるためのものである。粒径０．３ｍｍ未満の細砂は粗骨材と共にドライヤで加熱することが難しいので、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材を用いることにより、既設のプラントで生産することができるようにしたものである。

骨材における細砂及び石粉の粒度分布は、細砂が０質量％以上１７質量％以下の範囲内、石粉が５質量％以上１２質量％以下の範囲内であることが好ましい。細砂は、積極的に添加するものではなく、主として、細骨材の原料に含まれている粒径０．３ｍｍ未満の細砂のうち、ドライヤのパグフィルタに吸い込まれずに残ったものである。

なお、骨材における粒径１ｍｍ以上２．３６ｍｍ未満の粒度分布は０質量％であることが好ましい。骨材の好ましい粒度分布を表１に示す。

骨材は、例えば、７号砕石と、細目砂と、石粉とを配合することにより得られる。

薄層舗装用アスファルト混合物１におけるアスファルトの配合割合は、例えば、５質量％以上８質量％以下とすることが好ましい。アスファルトの添加率が５質量％より小さいと、アスファルトが全体に十分行き渡らず耐久性が不十分となり、８質量％より大きいと、アスファルト混合物が不均一となりかえって耐久性が低下してしまうからである。

この薄層舗装用アスファルト混合物１は、例えば、粗骨材及び細骨材の原料をドライヤで加熱し、分級・計量してミキサに投入し、そこに常温の石粉を投入して混合したのち、更に、アスファルトを添加して混合することにより製造することができる。

この薄層舗装用アスファルト混合物１は、既設の舗装路面２の補修を行う際に、既設の舗装路面上に舗設して補修することができる。具体的には、まず、補修する補修箇所３を水等でクリーニングした後、補修箇所３及びその外側縁部４を十分に覆うように、薄層舗装用アスファルト混合物１を敷設し、その表面を転圧機等により締固め処理を行う。なお、補修箇所３における薄層舗装用アスファルト混合物１を舗設後の表面高さは既設の舗装路面２の高さよりも高くなるようにすることが好ましく、補修箇所３の外側縁部４において、薄層舗装用アスファルト混合物１を舗設後の表面高さが端部に向かい既設の舗装路面２の高さに近くなるように低くなるようにすることが好ましい。補修箇所３における舗設後の薄層舗装用アスファルト混合物１の厚みは、例えば、１．０ｃｍから５．０ｃｍである。外側縁部４の補修箇所３の側における舗設後の薄層舗装用アスファルト混合物１の厚みは、例えば、粗骨材の最大粒径に等しくなるようにすることが好ましい。

このように本実施の形態によれば、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材を含むようにしたので、細骨材にフィラーとしての働きをさせることができ、既設の舗装路面２に付着する力を強くすることができる。これにより、切削オーバーレイ工法ではなく、オーバーレイ工法で補修することができ、短い工事期間で簡単に工事することができると共に、廃棄物が少なく地球環境の改善にも大きく貢献することができる。また、工事期間が短いので、工事による交通規制の回数や時間を減少させることができ、工事による事故も削減することができる。

また、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材は、粗骨材と共にドライヤで加熱することができるので、既設のプラントを用いて薄層舗装用アスファルト混合物１を製造することができる。よって、薄層舗装用アスファルト混合物１を安価にかつ大量に供給することができる。従って、補修箇所３の外側縁部４を十分に広く覆うことができ、補設部分の周縁部から剥がれ、補修箇所３が露出してしまうことを抑制することができる。また、広範囲にわたる補修を連続して行うことができ、作業効率を大幅に向上させることができる。更に、安価で大量の予防保全を行うことができるので、舗装道路の寿命を各段に延長させることができる。

更に、粗骨材の最大粒径と最小粒径の差を３．００ｍｍ以下とするようにすれば、補修箇所３の外側縁部４の平坦部分において、粒径が揃った粗骨材同士が互いにかみ合ったような形の薄い粗骨材の層を形成し、上部から加えられた転圧力がどの部分にも均一に加わり、全体を均一な力で固く締め固めることができる。よって、締め固めの弱い部分が形成されないため、アスファルト混合物の割れや剥離飛散を大幅に減少させることができる。

７号砕石と、細目砂と、石粉とを用い、骨材を配合した。配合した骨材について、ふるいを用いて粒度分布を測定したところ、通過質量百分率は表２に示した通りであった。すなわち、粒径２．３６ｍｍ以上４．７５ｍｍ未満の粗骨材が６９質量％、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材が１４．８質量％、粒径０．０７５ｍｍ以上０．３ｍｍ未満の細砂が６．６質量％、粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉が９．６質量％であった。この骨材９３．８質量％とアスファルト６．２質量％とを混合して薄層舗装用アスファルト混合物１を製造した。製造に際しては、粗骨材及び細骨材の原料として、７号砕石と、細目砂とをドライヤで加熱し、分級・計量してミキサに投入し、そこに常温の石粉を投入して混合したのち、更に、アスファルトを添加して混合した。

得られた薄層舗装用アスファルト混合物１について、締固め温度１４０℃でマーシャルオートランマを用いて両面で５０回突き固めて締固め処理を行い、マーシャル安定度試験（社団法人日本道路協会編「舗装調査・試験法便覧」項目Ｂ００１）を実施した。また、カンタプロ試験及びラベリング試験も行った。試験結果を基準値と共に表３に示す。

表３に示したように、本実施例によれば、基準値を満足しており、十分な実用性を備えていることが分かった。なお、本実施例では、骨材の粒度分布について具体的に例を挙げて説明したが、上記実施の形態において説明した範囲内についても、同様の特性が得られた。

また、本実施例の薄層舗装用アスファルト混合物１を用い、本線での試験施工を行った。
（試験施工例１）
延長７０ｍ、施工幅０．８〜１．２ｍにわたり補修工事を行った。１年経過後に観察したところ、わずかにクラックが見られたが、既設の舗装路面ほどではなく、走行上も問題がなかった。
（試験施工例２）
延長１００ｍ、施工幅０．８〜１．２ｍにわたり補修工事を行った。１年経過後に観察したところ、目立った損傷はなかった。

これらの試験施工例からも十分に実用性を備えていることが分かった。

以上、実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。例えば、薄層舗装用アスファルト混合物１は、骨材とアスファルト以外の添加物を含んでいてもよい。

舗装路面の補修に用いることができる。

１…薄層舗装用アスファルト混合物、２…舗装路面、３…補修箇所、４…外側縁部

Claims (6)

1. 骨材及びアスファルトを加熱混合して得られる薄層舗装用アスファルト混合物であって、
   前記骨材は、最大粒径が８ｍｍ未満であり、その粒度分布は、粒径２．３６ｍｍ以上８ｍｍ未満の粗骨材が６５質量％以上８０質量％以下の範囲内、粒径０．３ｍｍ以上１ｍｍ未満の細骨材が５質量％以上２５質量％以下の範囲内、粒径０．０７５ｍｍ以上０．３ｍｍ未満の細砂及び粒径０．０７５ｍｍ未満の石粉の合計が５質量％以上２５質量％以下の範囲内である
   ことを特徴とする薄層舗装用アスファルト混合物。
2. 前記骨材において、前記細砂は０質量％以上１７質量％以下の範囲内、石粉は８質量％以上１２質量％以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１記載の薄層舗装用アスファルト混合物。
3. 前記粗骨材は、最大粒径と最小粒径の差が３．００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の薄層舗装用アスファルト混合物。
4. 前記骨材は、粒径１ｍｍ以上２．３６ｍｍ未満の粒度分布が０質量％であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載の薄層舗装用アスファルト混合物。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１に記載の薄層舗装用アスファルト混合物を既設の舗装路面上に舗設して補修することを特徴とする舗装路面の補修方法。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１に記載の薄層舗装用アスファルト混合物を既設の舗装路面上に補設して補修したことを特徴とする舗装道路。

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