JP2869459B2 - 弾性舗装 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、競技場のトラック等の
運動施設や歩道等に利用される舗装に関し、より詳細に
は、骨材を樹脂バインダーで結合した構造の舗装に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】上記舗装は、透水性に優れると共に、着
色された骨材および樹脂バインダーを使用することで、
自由に着色できるという利点を有している。上記舗装と
しては、ゴムチップを樹脂バインダーで結合したもの、
並びに、セラミック粒子等の硬質骨材を樹脂バインダー
で結合したものが一般的に知られている。

【０００３】前者の、ゴムチップを樹脂バインダーで結
合した構造の舗装は、床等の硬さを、転倒して頭部を強
打した際に頭部が受ける最大加速度（ａ_max ：Ｇ）で表
した、東京工業大学小野英哲教授らの研究［例えば、
「体育館の床の弾力性に関する研究（その５）」日本建
築学会論文報告集，２２７号，１９７５年参照、以下
「小野式転倒硬さ」という］において安全とされる、最
大加速度が１００Ｇ以下の高い弾力性を有するため、転
倒時に頭部を強打しても死亡事故に至ることがきわめて
少なく、安全性に優れており、主として、競技場のトラ
ック等、運動施設において多用されている。

【０００４】一方、後者の、セラミック粒子等の硬質骨
材を樹脂バインダーで結合した構造の舗装は、ゴムチッ
プを含む舗装に比べて強度が高く、耐摩耗性に優れてお
り、主として歩道や広場等に使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ゴムチップ
を樹脂バインダーで結合した構造の舗装は強度が低く、
特に、舗装の表面に加えられる剪断応力等によってゴム
チップが剥落しやすいという問題がある。また、上記舗
装を歩道等に使用した場合には、柔らかすぎて歩きにく
いという問題がある。

【０００６】一方、硬質骨材を樹脂バインダーで結合し
た構造の舗装は、硬いため、足膝への衝撃が強く、ジョ
ギングや長時間の歩行に向かない上、前記小野式転倒硬
さによる最大加速度が１００Ｇを超え、転倒時に頭部を
強打した際には、死亡事故に至る危険性が高いという問
題がある。また、上記ゴムチップのみを含む舗装、およ
び、硬質骨材のみを含む舗装は、何れも、乾燥時と湿潤
時のすべり性の差が大きく、特に、降雨時等の湿潤状態
においてすべりやすいという問題がある。

【０００７】硬質骨材と、ゴムチップ等の軟弾性骨材と
を併用すると歩行感が向上するという知見に基づき、上
記両骨材を、全骨材中に占める軟弾性骨材の割合が２５
〜７５体積％の範囲内になるように配合し、それを樹脂
バインダーで結合した構造の舗装が提案された（特開昭
６３−７４０４号公報参照）。しかし、上記舗装におい
ては、例えば層の厚みが２０mm以下程度の薄いものであ
る場合に、硬質骨材の割合が５０体積％を超えると、弾
力性が不足して、小野式転倒硬さによる最大加速度が１
００Ｇを超え、転倒時の危険性が高くなるという問題が
ある。

【０００８】また、上記舗装において、硬質骨材の割合
が５０体積％を超えると、特に、最もすべりやすい条件
である、泥水が存在する舗装上を革底の靴で歩行する場
合において、すべりを十分に防止できないという問題も
ある。本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであ
って、上記各舗装の欠点を解消し得る新規な舗装を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の弾性舗装は、硬質骨材、軟弾性骨材および
これら骨材を結合するに足る樹脂バインダーからなり、
厚みが２０mm以下で、かつ、全骨材中に占める軟弾性骨
材の割合が５０体積％を超え、９５体積％以下の範囲内
であることを特徴とする。

【００１０】上記構成からなる、本発明の弾性舗装は、
軟弾性骨材および硬質骨材を硬化前の樹脂バインダーと
混合してなる樹脂モルタルを、金鏝等を用いて下地上に
塗布し、樹脂バインダーを硬化させることで形成され
る。弾性舗装を施工する下地としては、コンクリート舗
装またはアスファルト舗装の表面が良く、これらの表面
に、好ましくは、プライマー層を介して、樹脂モルタル
が塗布される。

【００１１】上記弾性舗装において、全骨材中に占める
軟弾性骨材の割合が、５０体積％を超えて、９５体積％
以下の範囲内に限定されるのは、以下の理由による。す
なわち、弾性舗装の硬さは、弾性舗装の厚みと、軟弾性
骨材の含有割合とによって決まり、厚みを２０mm以下に
した場合に、軟弾性骨材の割合が５０体積％以下である
と、弾性舗装が硬くなり過ぎて、前記小野式転倒硬さに
よる最大加速度が１００Ｇを超え、転倒時の危険性が高
くなる。一方、軟弾性骨材の割合が９５体積％を超える
と、その厚みに関係なく、弾性舗装が柔らかくなり過ぎ
て、歩きにくくなるという問題を生じる。

【００１２】また、軟弾性骨材の割合が５０体積％以下
では、前述したように、最もすべりやすい条件である、
泥水が存在する舗装上を革底の靴で歩行する場合におい
て、すべりを十分に防止できないという問題を生じ、９
５体積％を超えて、軟弾性骨材の占める割合が１００体
積％に近付くと、硬質骨材と軟弾性骨材との併用系とし
ての作用が失われ、軟弾性骨材のみからなる舗装に近く
なって、かえって、すべり易くなるという問題がある。

【００１３】したがって、全骨材中に占める軟弾性骨材
の割合は、５０体積％を超えて、９５体積％以下の範囲
内に限定される。一方、上記弾性舗装の厚みが２０mm以
下に限定されるのは、全骨材中に占める軟弾性骨材の割
合が５０体積％を超える場合に、厚みが２０mmを超える
と、弾性舗装が柔らかくなり過ぎて、歩きにくくなると
いう問題を生じると共に、多量の樹脂モルタルを必要と
するため、経済的でないからである。

【００１４】弾性舗装の厚みは、２０mm以下であれば、
厚みが小さい程好ましく、特に、１０mm以下であること
が、主として施工のし易さや経済性の点で好ましい。そ
して、厚みが８mm以下の場合には、小野式転倒硬さによ
る最大加速度が１００Ｇを超えるのを防止するために、
全骨材中に占める軟弾性骨材の割合を、７５体積％を超
えて、９５体積％以下の範囲内に調整することが好まし
い。

【００１５】なお、上記弾性舗装の厚みの下限範囲は特
に限定されないが、５mm以上であることが好ましい。厚
みが５mm未満のものは塗布による施工が困難で、連続し
た塗膜を得られないおそれがあるだけでなく、軟弾性骨
材の割合を、上限である９５体積％まで増加させても、
小野式転倒硬さによる最大加速度が１００Ｇを超えてし
まうおそれがある。

【００１６】上記弾性舗装は、空隙率が１０〜４０％の
範囲内であることが好ましい。弾性舗装の空隙率が１０
％未満では、透水性が低下して、水捌けが悪くなり、表
面に溜った水で転倒事故が発生するおそれがある。ま
た、空隙率が４０％を超えると、強度が低下するおそれ
がある。軟弾性骨材としては、天然ないし合成のゴム材
料や、発泡ポリウレタン等の柔軟で弾性を有する合成樹
脂材料等からなる粒状物を使用することができ、特に、
上記ゴム材料や合成樹脂材料の廃品の粉砕チップが、資
源再利用の観点から、好適に使用される。

【００１７】上記軟弾性骨材の硬さは、特に限定されな
いが、ＪＩＳ Ｋ ６３０１「加硫ゴム物理試験方法」
に規定されたスプリング式硬さ試験（Ａ形）によるスプ
リング硬さＨｓ（ＪＩＳ Ａ）で７０以下であることが
好ましい。スプリング硬さＨｓ（ＪＩＳ Ａ）が７０を
超えた場合には、弾性舗装が硬くなり過ぎて、前記小野
式転倒硬さによる最大加速度が１００Ｇを超え、転倒時
の危険性が高くなるおそれがある。

【００１８】軟弾性骨材の粒径についても、特に限定さ
れないが、０．３〜５mmの範囲内であることが好まし
い。軟弾性骨材の粒径が０．３mm未満では、前述した空
隙率を十分に確保できず、弾性舗装の透水性が不十分に
なるおそれがある。一方、軟弾性骨材の粒径が５mmを超
えると、弾性舗装の仕上がり表面が均一にならないおそ
れがある。

【００１９】硬質骨材としては、天然石、硅砂、人工
石、スラグ、セラミックボール、セラミック粒子、プラ
スチックス粒子等を使用することができる。上記硬質骨
材の硬さは、特に限定されないが、前記スプリング硬さ
Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）で９０以上であることが好ましい。
スプリング硬さＨｓ（ＪＩＳ Ａ）が９０未満では、弾
性舗装が柔らかくなり過ぎて、歩きにくくなるおそれが
ある。

【００２０】硬質骨材の粒径については、先の軟弾性骨
材の場合と同じ理由で、０．３〜５mmの範囲内であるこ
とが好ましい。上記軟弾性骨材および硬質骨材を結合す
る樹脂バインダーとしては、例えば、ポリウレタン樹
脂、軟質エポキシ樹脂、過酸化物架橋タイプのアクリル
樹脂、軟質ポリエステル樹脂、アスファルトエマルジョ
ン等の、耐候性、耐水性に優れた種々の硬化性樹脂材料
を使用することができ、特に、湿気硬化型ポリウレタン
が好適に使用される。上記湿気硬化型ポリウレタンは、
１剤で供給されるため、計量等の手間が不要で、しか
も、湿気により自然硬化するため、硬化作業が容易であ
るとともに、弾性舗装の硬さに影響を与えるおそれのな
い、柔軟性に優れた硬化物を得ることができるという利
点がある。

【００２１】上記樹脂バインダーは、骨材を結合するに
足る量だけ配合されていれば良く、その配合割合は特に
限定されないが、施工時の樹脂モルタル中において、体
積比で、骨材総量（軟弾性骨材と硬質骨材の合計量）の
１／６〜１／３の量の樹脂バインダーが配合されること
が好ましい。骨材総量に対する樹脂バインダーの量が１
／６未満では、樹脂バインダーによる骨材の接着性が低
下して、弾性舗装の強度が低下するおそれがあり、骨材
総量に対する樹脂バインダーの量が１／３を超えると、
樹脂モルタルの粘りけが高くなり過ぎて、塗布が困難に
なるおそれがある。

【００２２】なお、上記軟弾性骨材、硬質骨材および樹
脂バインダーが配合された樹脂モルタルには、さらに、
必要に応じて、着色剤、増粘剤、消泡剤、湿潤剤等の添
加剤や溶剤を、適宜量配合しても良い。

【００２３】

【作用】上記構成からなる、本発明の弾性舗装によれ
ば、硬質骨材と軟弾性骨材とを、全骨材中に占める軟弾
性骨材の割合が５０体積％を超え、９５体積％以下の範
囲内になるように配合されており、厚み２０mm以下の条
件で、歩行に適した適度な硬さと、転倒時の安全性とを
両立させることができる。

【００２４】また、上記割合で硬質骨材と軟弾性骨材と
が配合された本発明の弾性舗装は、特に、最もすべりや
すい条件である、泥水が存在する舗装上を革底の靴で歩
行する場合等において、すべりを十分に防止できるもの
となる。さらに、上記表層は、摩耗しにくい硬質骨材を
含有するため、耐摩耗性に優れている。

【００２５】

【実施例】骨材の配合割合の検討Ｉ 軟弾性骨材としてのエチレン−プロピレン−ジエンゴム
（ＥＰＤＭ）製チップ［住友ゴム工業社製の商品名ＧＯ
チップ、平均粒径１〜３mm、スプリング硬さＨｓ（ＪＩ
Ｓ Ａ）６０］と、硬質骨材としてのセラミックボール
［日本セラウェー開発社製の商品名ダオラレック、平均
粒径０．５〜３mm、スプリング硬さＨｓ（ＪＩＳ Ａ）
１００］とを、全骨材中に占める、軟弾性骨材（ＥＰＤ
Ｍ製チップ）の割合（体積比）が、表１に示す値となる
ように混合したものを、それぞれ、樹脂バインダーとし
ての湿気硬化型ポリウレタンバインダー（住友ゴム工業
社製の商品名グリップコートＣ９２８）と、体積比で
４：１の割合で混合して樹脂モルタルを作製し、これら
の樹脂モルタルを、コンクリート舗装の表面に形成され
た、ポリウレタン製のプライマー層（塗布量２００ｇ／
ｍ²）の上に、金鏝を用いて流し展べ塗布し、硬化させ
て、厚み２０mm、空隙率３０％の舗装（試験例１〜６）
を形成した。

【００２６】以上のようにして得られた、各試験例の舗
装について、以下の各試験を行った。 ・小野式転倒硬さ測定 上記各試験例の舗装について、前記「体育館の床の弾力
性に関する研究（その５）」に所載の測定方法に準じ
て、頭部モデルを２０cmの高さから自由落下させた時
に、この頭部モデルに装着された加速度計が示す最大加
速度（ａ_max ：Ｇ）を求めた。

【００２７】・透水性試験 上記各試験例の舗装について、ＪＩＳ Ａ１２１８「土
の透水試験方法」所載の定水位法に準じて、透水係数が
１０^-2cm／ｓ以上のものを〇、未満のものを×として、
透水性を評価した。 ・歩行感試験 上記各試験例の舗装上を１００人の被検者に歩いてもら
い、その歩き具合を、良および不良の２段階で評価して
もらって、良の割合が７０人以上のものを○、以下のも
のを×と判定した。

【００２８】・耐摩耗性試験 上記各試験例の舗装について、ＡＳＴＭ Ｄ１０４４
「プラスチックの表面の耐摩耗性試験（RESISTANCE OF
TRANSPARENT PLASTICS TO SURFACE ABRASION）」に準じ
て、表面の耐摩耗性を測定した。なお、試験には、テー
バー社製の摩耗試験機（Taber abraser ）と、同じくテ
ーバー社製の摩耗輪（型番Ｈ２２）とを使用し、接触荷
重１kg、試料の回転数１０００回転の条件で測定を行
い、結果を、舗装の厚みの減少量として求めた。

【００２９】・すべり抵抗値測定 上記各試験例の舗装について、東京工業大学小野英哲教
授らの試作によるすべり試験機［「床のすべりおよびそ
の評価方法に関する研究（その３ すべり試験機の設計
・試作）」日本建築学会論文報告集，３４６号，１９８
４年参照］を用いて、舗装表面に泥水が存在する場合
の、革底の靴のすべり抵抗値を測定した。

【００３０】以上の結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】上記表１の結果より、舗装の厚みが２０mm
の場合に、全骨材中に占める軟弾性骨材の割合が５０体
積％以下である試験例１の舗装では、小野式転倒硬さ
が、危険とされる１００Ｇを超え、転倒時の危険性が高
いことが判った。また、上記試験例１の舗装は、耐摩耗
性に優れるものの、すべり抵抗値が僅かに低く、すべり
やすいことも判った。

【００３３】一方、従来のゴムチップのみを含む舗装の
構成である試験例６は、小野式転倒硬さが、危険とされ
る１００Ｇ以下で、転倒時の危険性が少なく、また、透
水性にも優れているが、すべり抵抗値が低く、すべりや
すい上、柔らかすぎて歩きにくく、しかも、耐摩耗性が
悪いことが判った。これに対し、全骨材中に占める軟弾
性骨材の割合が５０体積％を超え、９５体積％以下であ
る試験例２〜５の舗装は、何れも、小野式転倒硬さが、
危険とされる１００Ｇ以下で、転倒時の危険性が少な
く、透水性、耐摩耗性に優れる上、歩きやすい適度な硬
さを有し、しかも、すべり抵抗値が高く、すべりにくい
ものであることが判った。

【００３４】骨材の配合割合の検討II 舗装の厚みを８mmとしたこと以外は、上記骨材の配合割
合の検討Ｉと同様にして、表２に示す試験例７〜１２の
舗装を形成した。そして、各試験例の舗装に対し、前記
と同じ各試験を行った。結果を表２に示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】上記表２の結果より、舗装の厚みが８mmの
場合に、全骨材中に占める軟弾性骨材の割合が７５体積
％以下である試験例７〜９の舗装では、小野式転倒硬さ
が、危険とされる１００Ｇを超え、転倒時の危険性が高
い上、硬すぎて足膝に負担を与え易く、歩きにくいこと
が判った。また、上記試験例７〜９の舗装は、耐摩耗性
に優れるものの、すべり抵抗値が僅かに低く、すべりや
すいことも判った。

【００３７】一方、従来のゴムチップのみを含む舗装の
構成である試験例１２は、小野式転倒硬さが、危険とさ
れる１００Ｇ以下で、転倒時の危険性が少なく、また、
透水性にも優れているが、すべり抵抗値が低く、すべり
やすい上、柔らかすぎて歩きにくく、しかも、耐摩耗性
が悪いことが判った。これに対し、全骨材中に占める軟
弾性骨材の割合が７５体積％を超え、９５体積％以下で
ある試験例１０，１１の舗装は、何れも、小野式転倒硬
さが、危険とされる１００Ｇ以下で、転倒時の危険性が
少なく、透水性、耐摩耗性に優れる上、歩きやすい適度
な硬さを有し、しかも、すべり抵抗値が高く、すべりに
くいものであることが判った。

【００３８】

【発明の効果】本発明の弾性舗装は、以上のように構成
されているため、転倒時の安全性が高く、しかも、歩き
易い上、耐摩耗性に優れたものとなる。したがって、上
記本発明の弾性舗装は、従来の各種舗装の持つ問題点を
全て解決して、運動施設や歩道等のあらゆる種類の舗装
として、好適に使用できるものとなっている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000192844 神東塗料株式会社 兵庫県尼崎市南塚口町６丁目10番73号 (73)特許権者 000105648 コニシ株式会社 大阪府大阪市中央区道修町１丁目６番10 号 (73)特許権者 000183233 住友ゴム工業株式会社 兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９ 号 (73)特許権者 000006714 横浜ゴム株式会社 東京都港区新橋５丁目36番11号 (73)特許権者 591063464 ショーボンド化学株式会社 東京都千代田区神田神保町２丁目２番地 (73)特許権者 000230054 日本ペイント株式会社 大阪府大阪市北区大淀北２丁目１番２号 (72)発明者 柑本 哲哉 京都府長岡京市開田４−34−16 (72)発明者 森 芳徳 茨城県つくば市大曽根3816−１ 財団法 人土木研究センター内 (72)発明者 寺野 康次 滋賀県蒲生郡竜王町大字鏡字谷田731− １ 積水樹脂株式会社内 (72)発明者 鳥潟 隆悦 栃木県下都賀郡国分寺町柴279 日瀝化 学工業株式会社内 (72)発明者 下田 一徳 埼玉県戸田市氷川町２−９−６ 日進化 成株式会社内 (72)発明者 高村 英二 兵庫県尼崎市南塚口町６−10−73 神東 塗料株式会社内 (72)発明者 益田 豊 埼玉県浦和市西堀５−３−35 コニシ株 式会社内 (72)発明者 村山 壽弥 神奈川県平塚市中原上宮950番地 横浜 ゴム株式会社内 (72)発明者 斉藤 弘志 埼玉県大宮市吉敷町４−197 ショーボ ンド化学株式会社内 (72)発明者 永田 順一郎 大阪府寝屋川市池田中町19−17 日本ペ イント株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−59433（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−54604（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E01C 7/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硬質骨材、軟弾性骨材およびこれら骨材を
   結合するに足る樹脂バインダーからなり、厚みが２０mm
   以下で、かつ、全骨材中に占める軟弾性骨材の割合が５
   ０体積％を超え、９５体積％以下の範囲内であることを
   特徴とする弾性舗装。
2. 【請求項２】軟弾性骨材が、スプリング硬さＨｓ（ＪＩ
   Ｓ Ａ）７０以下であり、硬質骨材が、スプリング硬さ
   Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）９０以上である請求項１記載の弾性
   舗装。
3. 【請求項３】空隙率が１０〜４０％である請求項１記載
   の弾性舗装。