JP2023008424A - 舗装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】排水性に優れ、日照による舗装面の温度上昇及び雨水の流出を抑制することができ、施工も容易な舗装構造を提供する。【解決手段】舗装構造１０は、地盤である路床１１上に形成された路盤層１２と、この路盤層１２の上に形成された表層１３と、を備えている。この舗装構造１０を構成する、路盤層１２は、クラッシャーランと、セメント系固化材と、団粒化剤と、水と、を含む混合物を路床１１上に打設、固化させることによって形成され、この路盤層１２上に透水性コンクリートを打設、固化させることによって表層１３が形成されている。表層１３は骨材１４と、骨材１４同士を固着するセメント１５によって形成され、隣り合う骨材１４の間に連続空隙を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、透水性及び保水性を備えた舗装構造に関する。

近年、気温の高い夏場の都心部においてはヒートアイランド現象が多発しているが、その対策の一つとして、日照に起因する舗装面の温度上昇を抑制できる舗装構造がある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載された舗装構造は、地盤である路床上に形成された路盤層と、路盤層の上に形成された表層と、を備えている。路盤層は、クラッシャーランと、セメント系固化材と、団粒化剤と、を含む混合物を路床上に打設、固化させることによって形成され、この路盤層上の表層は、開粒アスファルトを路盤層上に打設することによって形成されている。

特許文献１に記載された舗装構造を構成する表層は透水性を有し、路盤層は透水性及び保水性を有しているため、舗装面（表層の上面）に降り注いだ雨水などは表層に吸い込まれて下方へ移動し、路盤層に貯留される。日照により舗装面の温度が高まると、路盤層中の水分が上昇し、表層の上面から大気中へ蒸発することにより、日照に起因する舗装面の温度上昇を抑制することができる。

特開２００９－１０８４８３号公報

前述したように、特許文献１に記載された舗装構造は、透水性及び保水性を有し、日照により舗装面の温度が高まると、路盤層に貯留されている水分が上昇し、表層の上面から大気中へ蒸発することにより、日照に起因する舗装面の温度上昇を抑制できる点において優れている。

しかしながら、前記路盤層上の表層は、開粒アスファルトを前記路盤層上に打設することによって形成しなければならないので、前記表層を施工する際には、アスファルトプラントから施工現場に搬入したアスファルトを路盤層上に打設したり、転圧したりする装置が必要であるが、これらの装置は比較的大型であるため、面積が小さい駐車場、歩道、遊歩道における施工が困難である。また、アスファルトは、その温度を１５０℃～１６０℃に保った状態で工事を行わなければならないので、温度管理にも手間を要し、施工性が悪化する要因となっている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、排水性に優れ、日照による舗装面の温度上昇及び雨水の流出を抑制することができ、施工も容易な舗装構造を提供することにある。

本発明に係る舗装構造は、路床上に形成された路盤層と、前記路盤層上に形成された表層と、を備え、
前記路盤層を、クラッシャーラン、再生クラッシャーランの少なくとも一方と、セメント系固化材と、団粒化剤と、水と、を含む混合物を固化させて形成し、
前記表層を透水性コンクリートで形成したことを特徴とする。

ここで、クラッシャーランとは、原石を機械で破砕したままの篩を通していない粒土範囲が広い砕石のことであり、再生クラッシャーランとは、建設工事現場から再資源化施設へ搬出される建設副産物であるコンクリート塊、アスファルト・コンクリート塊などから製造した再生骨材を単独または相互に組み合せ、これに、必要に応じて補足材料（骨材の品質を改善するための砕石・砂など）を加えて、所要の品質が得られるように調整したものをいう。また、透水性コンクリートとは、ポーラスコンクリートとも呼ばれ、内部に連続空隙を有するコンクリートであり、雨水などを連続空隙に浸透させ、表層を通過して下方へ浸透させる機能を有するものをいう。

このような構成とすれば、クラッシャーラン、再生クラッシャーランの少なくとも一方と、セメント系固化材と、団粒化剤と、を含む混合物を固化させて形成した路盤層は透水性及び保水性を有し、透水性コンクリートで形成した表層は透水性を有するものとなる。従って、舗装面（表層上面）に降り注いだ雨水は速やかに表層中へ浸透して下方へ移動し、表層の直下にある路盤層に浸透して当該路盤層中に貯留される。従って、雨天の際に舗装面に水溜まりが出来ることがなく、優れた排水性を発揮する。また、路盤層は保水性に優れ、雨水の流出を抑制することができるため、都市型水害の予防に有効である。

一方、夏場の日照などにより舗装面の温度が高まると、路盤層中に貯留されている水分が表層に向かって上昇し、表層面から蒸発する際に気化熱を奪うので、舗装面の温度上昇を抑制することができる。また、この舗装構造は、一般的な建設資材であるクラッシャーラン、セメント系固化材及び団粒化剤を混合したものを路床上に打設、固化させて路盤層を形成した後、その上に透水性コンクリートの表層を形成するだけで完成するので、施工も容易である。

また、クラッシャーランとセメント系固化材とを混合したものに団粒化剤を加えることにより、イオンの作用により、クラッシャーランとセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が発生する。このため、これらの混合物を固化させることにより、雨水を保水する機能と、保水しきれない雨水は下方へ浸透させる機能とを兼備した、透水性と保水性のバランスがとれた路盤層を形成することができる。

なお、クラッシャーランや再生クラッシャーランに含まれる細粒成分の比率を変えることにより、透水性及び保水性を調節することができる。即ち、細粒成分の含有比率を上げると、透水性が低下し、保水性が高まる傾向が生じ、細粒成分の含有比率を下げると、透水性は高まるが、保水性が低下する傾向が生じる。

本発明に係る舗装構造において、クラッシャーランや再生クラッシャーランは透水性及び保水性を有する路盤層を形成する主材料としての機能を発揮し、団粒化剤は、前述したように、イオンの作用でクラッシャーランなどとセメント系固化材の粒子とを立体的な団粒構造に変化させる機能を発揮する。また、セメント系固化材は、団粒化剤によって形成された団粒構造を外力で破壊されない程度まで固める役目をもっている。なお、前記セメント系固化材は、特に限定しないが、例えば、住友大阪セメント株式会社製の商品名「タフロックＴＬ－３Ｅ（登録商標）」などが好適である。

前記舗装構造においては、前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を用いることができる。このような成分の団粒化剤を用いることにより、比較的強固な団粒構造を形成することができる。なお、団粒化剤は特に限定しないが、例えば、有限会社グローバル研究所製の商品名「ＳＳ－Ｍ１」などが好適である。

前記舗装構造において、前記透水性コンクリートは、骨材同士がセメントで固着され、隣り合う前記骨材の間に連続空隙を有するものを使用することができる。この場合、前記骨材は、例えば、粒径２．５ｍｍ～１３．０ｍｍ程度の砕石などが好適である。

本発明により、排水性に優れ、日照による舗装面の温度上昇及び雨水の流出を抑制することができ、施工も容易な舗装構造を提供することができる。

本発明の実施形態である舗装構造を示す一部省略垂直断面図である。 図１中の矢線Ａで示す領域の一部省略拡大図である。

以下、図１，図２に基づいて本発明の実施形態である舗装構造について説明する。図１に示すように、本実施形態の舗装構造１０は、地盤である路床１１上に形成された路盤層１２と、この路盤層１２の上に形成された表層１３と、を備えている。この舗装構造１０を構成する、路盤層１２は、クラッシャーランと、セメント系固化材と、団粒化剤と、水と、を含む混合物を路床１１上に打設、固化させることによって形成され、この路盤層１２上に透水性コンクリートを打設、固化させることによって表層１３が形成されている。

路盤層１２を形成する原料となる混合物は、クラッシャーラン１立方メートルに対し、セメント系固化材１０ｋｇ～８０ｋｇ、団粒化剤０．５リットル～３．０リットル及び水２０リットル～１２０リットルを混合、撹拌することによって形成される。

前記混合物を形成する工程において、クラッシャーランとセメント系固化材とを混合したものに団粒化剤を加えると、イオンの作用により、クラッシャーランとセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、混合物中に連続した空隙が発生する。従って、この混合物を路床１１上に打設して固化させることにより、降雨時に表層１３を通過して流下してくる雨水を吸い込んで保水する機能と、保水しきれない雨水は下方の路床１１へ浸透させる機能とを兼備した、透水性と保水性のバランスがとれた路盤層１２を形成することができる。

この場合、クラッシャーランは路盤層１２を形成する主材料となり、団粒化剤はクラッシャーランとセメント系固化材の粒子を立体的な団粒構造へと変化させる作用を生じ、セメント系固化剤は、団粒化剤によって形成された団粒構造を外力で破壊されない程度まで固める機能を果たす。

本実施形態では、団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物である、有限会社グローバル研究所製の商品名「ＳＳ－Ｍ１」を用いたところ、強固な団粒構造を形成することができた。また、セメント系固化剤として、住友大阪セメント株式会社製の商品名「タフロックＴＬ－３Ｅ（登録商標）」を用いたところ、前記団粒構造を強固に固化させることができた。

次に、路盤層１２の上の表層１３を構成する透水性コンクリートは、図２に示すように、骨材１４同士がセメント１５で固着され、隣り合う骨材１４の間に連続空隙１６を有している。本実施形態において、骨材１４は、粒径２．５ｍｍ～１３．０ｍｍ程度の砕石を使用しているが、これに限定するものではない。

１立方メートルの骨材１４に対して、セメント３５０ｋｇ～４５０ｋｇ、水７０リットル～９０リットルを混合、撹拌することによって形成される混合物を、路盤層１２の上に打設した後、転圧し、固化させると透水性コンクリートから成る表層１３が形成され、舗装構造１０が完成する。

また、図２に示すように、路盤層１２の上の表層１３を構成する透水性コンクリートは、隣り合う骨材１４の間に連続空隙１６を有し、透水性に優れているため、舗装面（表層１３の上面）に降り注ぐ雨水などを速やかに吸い込んで、下方の路盤層１２へ移動させることができる。

本実施形態の舗装構造１０において、舗装面（表層１３の上面）に降り注いだ雨水は、表層１３に浸透して下方へ移動し、この表層１３の直下にある路盤層１２に貯留される。従って、雨天の際に舗装面（表層１３の上面）に水溜まりが出来ず、優れた排水性を発揮する。また、路盤層１２は保水性に優れ、雨水の流出を抑制することができるため、集中的な豪雨などの際に発生することの多い、都市型水害の予防にも有効である。

一方、夏場の日照などにより舗装面の温度が高まると、路盤層１２中に貯留されている水分が表層１３に向かって上昇し、表層１３の上面から大気中へ蒸発する際に気化熱を奪うので、舗装面の温度上昇を抑制することができる。また、この舗装構造１０は、一般的な建設資材であるクラッシャーラン、セメント系固化材、団粒化剤及び水を混合したものを路床１１上に打設、固化させて路盤層１２を形成した後、その上に透水性コンクリートによる表層１３を形成するだけで完成するので、施工も容易である。

また、路盤層１２の施工工程においては、クラッシャーランとセメント系固化材とを混合したものに団粒化剤を加えることにより、イオンの作用により、クラッシャーランとセメント系固化材の粒子とが立体的な団粒構造を形成し、連続した空隙が発生する。このため、これらの混合物を路床１１上に打設、固化させることにより、雨水を保水する機能と、保水しきれない雨水は下方の路床１１へ浸透させる機能とを兼備するとともに、透水性と保水性のバランスがとれた路盤層１２を形成することができる。

なお、クラッシャーランや再生クラッシャーランに含まれる細粒成分の含有比率を上げると、透水性が低下し、保水性が高まる傾向があり、含有比率を下げると、透水性は高まるが、保水性が低下する傾向があるので、前記含有比率を変更することにより施工現場の状況に適した舗装構造１０を形成することができる。

本実施形態の舗装構造１０においては、路盤層１２の原材料の一つとしてクラッシャーランを使用しているが、これに限定しないので、再生クラッシャーランを使用したり、両者の混合物を使用したりすることができる。また、舗装構造１０の用途は特に限定しないので、車道、歩道あるいは駐車場などにおいて施工することができる。

舗装構造１０を構成する表層１３は透水性コンクリートを用いて形成されているので、アスファルト舗装と異なり、アスファルトプラントなどの加熱設備や大型の転圧機械などが不要であるため、施工も容易であり、面積が比較的狭い駐車場や歩道などへの施工にも的確に対応することができる。

なお、図１，図２に基づいて説明した舗装構造１０は、本発明に係る舗装構造の一例を示すものであり、本発明に係る舗装構造は前述した舗装構造１０に限定されない。

本発明に係る舗装構造は、駐車場、歩道、遊歩道などの舗装工事を施工する土木建設業や土木建築業などの産業分野において広く利用することができる。

１０ 舗装構造
１１ 路床
１２ 路盤層
１３ 表層
１４ 骨材
１５ セメント
１６ 連続空隙

Claims (3)

1. 路床上に形成された路盤層と、前記路盤層上に形成された表層と、を備え、
   前記路盤層を、クラッシャーラン、再生クラッシャーランの少なくとも一方と、セメント系固化材と、団粒化剤と、水と、を含む混合物を固化させて形成し、
   前記表層を透水性コンクリートで形成したことを特徴とする舗装構造。
2. 前記団粒化剤として、アクリル酸・メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合物のマグネシウム塩とポリエチレンイミンとの複合体からなる高分子化合物を用いた請求項１記載の舗装構造。
3. 前記透水性コンクリートは、骨材同士がセメントで固着され、隣り合う前記骨材の間に連続空隙を有するものである請求項１または２記載の舗装構造。

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