JP2020094352A - ポーラス舗装 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、耐久性、平滑性、および補修性に優れたポーラス舗装を提供する。【解決手段】本発明は、少なくとも、表層がポーラスアスファルト、および基層がポーラスコンクリートからなる多層構造を有するポーラス舗装であり、さらに、基層の下にアスファルトからなる中間層を含み、また、さらに、前記中間層の下に、順に路盤および路床を含み、前記ポーラスアスファルト（表層）の厚さが４〜６ｃｍ、および前記ポーラスコンクリート（基層）の厚さが１５〜３０ｃｍであるポーラス舗装である。【選択図】図１
Description
本発明は、耐久性、平滑性、および補修性に優れたポーラス舗装に関する。
近年、ヒートアイランド現象の緩和やゲリラ豪雨対策として、透水性や排水性を有するポーラスコンクリート、およびポーラスアスファルトの舗装が、車道、歩道、広場、駐車場などに用いられている。ちなみに、透水性の舗装とは、表層から基層まで、すべて水を通す層からなる舗装であり、排水性の舗装とは、表層以外は水を通さない層からなる舗装である。
これらのうち、ポーラスアスファルトは、舗装作業が比較的容易で敷設時間が短いが、ポーラスコンクリートに比べ耐久性に劣り、舗装面にわだち掘れが生じやすいなどの問題がある。
一方、ポーラスコンクリートは、ポーラスアスファルトに比べ耐久性に優れ、舗装面にわだち掘れが生じにくいものの、車両の輪荷重による応力によりひび割れが発生する場合がある。そして、ひび割れが発生すると補修することになるが、この補修作業は、(i）コンクリートの打設や養生に手間がかかり、(ii）敷設期間が長く、(iii）除去したコンクリートの処理が面倒であるなどの問題がある。そこで、舗装の寿命をより長くして、補修の頻度を減らすことができる舗装が望まれている。
これらのうち、ポーラスアスファルトは、舗装作業が比較的容易で敷設時間が短いが、ポーラスコンクリートに比べ耐久性に劣り、舗装面にわだち掘れが生じやすいなどの問題がある。
一方、ポーラスコンクリートは、ポーラスアスファルトに比べ耐久性に優れ、舗装面にわだち掘れが生じにくいものの、車両の輪荷重による応力によりひび割れが発生する場合がある。そして、ひび割れが発生すると補修することになるが、この補修作業は、(i）コンクリートの打設や養生に手間がかかり、(ii）敷設期間が長く、(iii）除去したコンクリートの処理が面倒であるなどの問題がある。そこで、舗装の寿命をより長くして、補修の頻度を減らすことができる舗装が望まれている。
かかる観点から、特許文献１では、ポーラスコンクリートブロック（表層）、クッション層、ポーラスアスファルト処理混合物（基層）、および、特定の透水係数を有するセメント安定処理物（路盤）から構成される舗装構造が提案されている。
そこで、本発明は、さらに耐久性、平滑性に優れ、補修が容易なポーラス舗装を提供することを目的とする。
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、表層がポーラスアスファルト、および基層がポーラスコンクリートからなる多層構造を有するポーラス舗装は、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下の構成を有するポーラス舗装である。
［１］少なくとも、表層がポーラスアスファルト、および基層がポーラスコンクリートからなる多層構造を有するポーラス舗装。
［２］さらに、前記基層の下にアスファルトからなる中間層を含む、前記［１］に記載のポーラス舗装。
［３］さらに、前記中間層の下に、順に路盤および路床を含む、前記［１］または［２］に記載のポーラス舗装。
［４］前記ポーラスアスファルト（表層）の厚さが４〜６ｃｍ、および前記ポーラスコンクリート（基層）の厚さが１５〜３０ｃｍである、前記［１］〜［３］のいずれかに記載のポーラス舗装。
［２］さらに、前記基層の下にアスファルトからなる中間層を含む、前記［１］に記載のポーラス舗装。
［３］さらに、前記中間層の下に、順に路盤および路床を含む、前記［１］または［２］に記載のポーラス舗装。
［４］前記ポーラスアスファルト（表層）の厚さが４〜６ｃｍ、および前記ポーラスコンクリート（基層）の厚さが１５〜３０ｃｍである、前記［１］〜［３］のいずれかに記載のポーラス舗装。
本発明のポーラス舗装は、耐久性、平滑性、および補修性に優れている。
本発明は、前記のとおり、少なくとも、表層がポーラスアスファルト、および基層がポーラスコンクリートからなる多層構造を有するポーラス舗装である。
以下、本発明について詳細に説明する。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポーラス舗装に用いるポーラスアスファルトは、骨材とアスファルトを含み、好ましくは、厚さが４〜６ｃｍである。厚さが４ｃｍ未満で耐久性が低く、６ｃｍを超えると平滑性が低下するおそれがある。
ポーラスアスファルトの配合は一般的な配合でよく、例えば、骨材の含有率は９５質量％、アスファルトの含有率は５質量、骨材の最大寸法は１３ｍｍ、および空隙率は２０％である。
ポーラスアスファルトの配合は一般的な配合でよく、例えば、骨材の含有率は９５質量％、アスファルトの含有率は５質量、骨材の最大寸法は１３ｍｍ、および空隙率は２０％である。
また、本発明のポーラス舗装に用いるポーラスコンクリートは、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材、水、および高性能ＡＥ減水剤を含む。ここで、ポルトランドセメントは、特に限定されず、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、および低熱ポルトランドセメント等が使用できる。これらの中でも、強度発現性やコストの観点から、普通ポルトランドセメント、または早強ポルトランドセメントが好ましい。
細骨材は、川砂、陸砂、海砂、珪砂、および砕砂等が使用できる。また、粗骨材は、川砂利、海砂利、および砕石等を使用できる。これらの中でも、強度発現性やコストの観点から、粗骨材は砕石６号が好ましい。また、水は水道水等が使用できる。
高性能ＡＥ減水剤は、ポリカルボン酸系化合物やナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩が使用できる。
細骨材は、川砂、陸砂、海砂、珪砂、および砕砂等が使用できる。また、粗骨材は、川砂利、海砂利、および砕石等を使用できる。これらの中でも、強度発現性やコストの観点から、粗骨材は砕石６号が好ましい。また、水は水道水等が使用できる。
高性能ＡＥ減水剤は、ポリカルボン酸系化合物やナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物塩が使用できる。
前記ポーラスコンクリートの配合は、好ましくはポルトランドセメントの単位量が１３０〜５００ｋｇ／ｍ３、細骨材の単位量が４０〜３００ｋｇ／ｍ３、粗骨材の単位量が１１００〜１９００ｋｇ／ｍ３、水の単位量が４０〜１５０ｋｇ／ｍ３、および高性能ＡＥ減水剤の単位量が０．７〜１５．０ｋｇ／ｍ３である。
なお、前記ポーラスコンクリートは、前記材料以外に、空気量調整剤をポルトランドセメント１００質量部に対して０．０２質量部以下含むことができる。
さらに、前記ポーラスコンクリートは、前記材料以外に、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、およびシリカフューム等のセメント用混和材を含むこともできる。
なお、前記ポーラスコンクリートは、前記材料以外に、空気量調整剤をポルトランドセメント１００質量部に対して０．０２質量部以下含むことができる。
さらに、前記ポーラスコンクリートは、前記材料以外に、高炉スラグ粉末、フライアッシュ、およびシリカフューム等のセメント用混和材を含むこともできる。
前記ポーラスコンクリートのモルタル粗骨材空隙比（Ｋｍ)は、好ましくは０．４〜０．８である。モルタル粗骨材空隙比は、ポーラスコンクリートの配合特性を表す指標の一つであって、粗骨材を締め固めた状態における粗骨材間の空隙量に対する、モルタルの体積の比を表す。
また、前記ポーラスコンクリートのペースト細骨材空隙比（Ｋｐ)は、好ましくは５〜１１である。ペースト細骨材空隙比も、ポーラスコンクリートの配合特性を表す指標の一つであって、細骨材を締め固めた状態における細骨材間の空隙量に対する、セメントペーストの体積の比を表す。
また、前記ポーラスコンクリートのペースト細骨材空隙比（Ｋｐ)は、好ましくは５〜１１である。ペースト細骨材空隙比も、ポーラスコンクリートの配合特性を表す指標の一つであって、細骨材を締め固めた状態における細骨材間の空隙量に対する、セメントペーストの体積の比を表す。
なお、施工に際し、ポーラスコンクリートの敷均し、および締固めにはバイブ式のアスファルトフィニッシャーを使用するとよい。また、該敷均しや締固めの後、ゴム巻きの振動ローラーを使用して、さらに締固めおよび平坦仕上げを行うとよい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
（a）ポーラスコンクリートの使用材料および配合
表１にポーラスコンクリートの使用材料を示し、表２にポーラスコンクリートの配合を示す。
（a）ポーラスコンクリートの使用材料および配合
表１にポーラスコンクリートの使用材料を示し、表２にポーラスコンクリートの配合を示す。
（b）施工
路盤上に、空隙率が１７．５％に揃えた表２のポーラスコンクリートを厚さ２５ｃｍで施工した。バイブ式のアスファルトフィニッシャーでポーラスコンクリートを敷均した後に、ゴム巻きの振動ローラーで締固めて仕上げを行った。その後、速やかに、ポーラスコンクリートの表面にビニルシートを敷設して、材齢３日まで養生した。
次に、ポーラスコンクリートの表面上に、空隙率が１５．０％のポーラスアスファルト舗装を厚さ５ｃｍで施工した。アスファルトフィニッシャーを用いて、ポーラスアスファルトを敷均した後、ロードローラーで初期転圧を行ない、さらに、タイヤローラーで二次転圧を行った。
なお、比較のため、路盤上に前記と同じ方法により、ポーラスアスファルト舗装を厚さ１０ｃｍで施工した。
路盤上に、空隙率が１７．５％に揃えた表２のポーラスコンクリートを厚さ２５ｃｍで施工した。バイブ式のアスファルトフィニッシャーでポーラスコンクリートを敷均した後に、ゴム巻きの振動ローラーで締固めて仕上げを行った。その後、速やかに、ポーラスコンクリートの表面にビニルシートを敷設して、材齢３日まで養生した。
次に、ポーラスコンクリートの表面上に、空隙率が１５．０％のポーラスアスファルト舗装を厚さ５ｃｍで施工した。アスファルトフィニッシャーを用いて、ポーラスアスファルトを敷均した後、ロードローラーで初期転圧を行ない、さらに、タイヤローラーで二次転圧を行った。
なお、比較のため、路盤上に前記と同じ方法により、ポーラスアスファルト舗装を厚さ１０ｃｍで施工した。
（c）試験概要
繰返し載荷装置内に前記の条件の舗装構造体を構築した。また、現場透水試験を行い、路面の透水性を評価した。次に、直径３０ｃｍの載荷版を介して、輪荷重を想定して５トンの荷重を舗装路面に２百万回、２秒間隔で繰り返し作用させた後、路面の沈降量を測定した。また、繰返し載荷試験の後に、ポーラスコンクリート上のポーラスアスファルトを除去して、ポーラスアスファルト表面のひび割れの有無を目視により観察した。
繰返し載荷装置内に前記の条件の舗装構造体を構築した。また、現場透水試験を行い、路面の透水性を評価した。次に、直径３０ｃｍの載荷版を介して、輪荷重を想定して５トンの荷重を舗装路面に２百万回、２秒間隔で繰り返し作用させた後、路面の沈降量を測定した。また、繰返し載荷試験の後に、ポーラスコンクリート上のポーラスアスファルトを除去して、ポーラスアスファルト表面のひび割れの有無を目視により観察した。
（ｄ）試験結果
現場透水試験の結果を表３に示す。実施例、比較例ともに「舗装設計施工指針」（社団法人日本道路協会）に示される排水性舗装および透水性舗装の浸透水量の基準値１０００ｍｌ/秒を満たし、十分な透水性を有していた。
また、路面の沈降量の測定結果も表３に示す。比較例では、「道路維持修繕要綱」（社団法人日本道路協会）に示される維持修繕の要否の判断の目安となる３０ｍｍ以上の沈降量が生じていたが、実施例では３０ｍｍよりも小さい沈降量であった。
また、目視による観察の結果、実施例ではポーラスコンクリートにひび割れが発生せず、繰返し載荷した後も十分な構造的安全性を有していた。
現場透水試験の結果を表３に示す。実施例、比較例ともに「舗装設計施工指針」（社団法人日本道路協会）に示される排水性舗装および透水性舗装の浸透水量の基準値１０００ｍｌ/秒を満たし、十分な透水性を有していた。
また、路面の沈降量の測定結果も表３に示す。比較例では、「道路維持修繕要綱」（社団法人日本道路協会）に示される維持修繕の要否の判断の目安となる３０ｍｍ以上の沈降量が生じていたが、実施例では３０ｍｍよりも小さい沈降量であった。
また、目視による観察の結果、実施例ではポーラスコンクリートにひび割れが発生せず、繰返し載荷した後も十分な構造的安全性を有していた。
Claims (4)
- 少なくとも、表層がポーラスアスファルト、および基層がポーラスコンクリートからなる多層構造を有するポーラス舗装。
- さらに、前記基層の下にアスファルトからなる中間層を含む、請求項１に記載のポーラス舗装。
- さらに、前記中間層の下に、順に路盤および路床を含む、請求項１または２に記載のポーラス舗装。
- 前記ポーラスアスファルト（表層）の厚さが４〜６ｃｍ、および前記ポーラスコンクリート（基層）の厚さが１５〜３０ｃｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポーラス舗装。
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