JP3467413B2

JP3467413B2 - 面状ヒータを埋設したアスファルト舗装構造の形成方法

Info

Publication number: JP3467413B2
Application number: JP23144798A
Authority: JP
Inventors: 吉彦山本
Original assignee: Kurimoto Ltd; Tigers Polymer Corp
Current assignee: Kurimoto Ltd; Tigers Polymer Corp
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2003-11-17
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: JP2000064217A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冬期降雪地域に
おける車道、歩道、駐車場等の融雪・凍結防止のため
の、面状ヒータを埋設したアスファルト舗装構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】冬期の降雪地域の道路等は、降雪・路面
凍結が起こり、交通機関の渋滞を引き起こし、引いては
物流経済の停滞を招く。

【０００３】これに対し、路面の積雪及び凍結を防ぐた
め、機械除雪の外、種々の工夫がなされている。例え
ば、塩化カルシウム等の解凍剤を散布する方法や、地下
水を汲み上げて散布する方法、ボイラーで熱した温水を
埋設管で循環させる方法、ニクロム線を媒介とした電気
式の発熱装置を路面下に埋設する方法等があげられる。

【０００４】しかし、上記の解凍剤を散布する方法は、
周囲のコンクリート等の構造物材料の劣化や環境汚染を
誘発させる問題点を有する。また、上記の地下水を汲み
上げる方法は、周辺地域の地盤沈下や水質汚染の発生が
懸念される。さらに、上記の温水パイプを埋設する方法
は、イニシャルコストが高く、メンテナンスにも問題点
を有する。これらに対し、電気式の発熱装置を埋設する
方法は、ランニングコストにやや問題があるものの、イ
ニシャルコストが安く、維持管理においてはメンテナン
スフリーとなることからよく利用されている。

【０００５】上記の発熱装置は、ニクロム線等の電熱線
が一般に用いられてきたが、アルファルト舗装内へ埋設
する時に舗装用車両がその上部を通行するため、保護層
を設ける必要がある。これは、人力施工となるため、施
工性の低下、コストアップの要因となるばかりでなく、
ハンドローラーなど軽量のローラーで転圧されるため締
固め不足になりやすく、保護層から生じたクラックが表
層まで影響し、舗装寿命を短くすることが懸念される。

【０００６】また、電熱線はアスファルトの流動等に伴
う断線事故が多く、その影響範囲が広いという欠点を有
する。

【０００７】近年、この電熱線やこの電熱線を用いた面
状ヒータをアスファルト含浸シートで保護し、面状ヒー
タとすることにより、発熱線の破損を防止したり、保護
層を不要にすることが開示されている（特開平６−５７
７１８号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
面状ヒータは、施工車両の荷重をアスファルトの骨材を
介して受けた場合、その被覆材の強度が十分でないた
め、被覆材や発熱線が傷つけられたり、絶縁不良、断線
等の破損が生じたりする可能性がある。

【０００９】また、この面状ヒータを敷設した施工部分
は、その面状ヒータ、その面状ヒータが敷設される基層
アスファルト、及びその面状ヒータを覆う表層アスファ
ルトの三層構造となり、各層間の接着性が問題となり、
層間の剪断強度の低下に伴うアスファルトの流動を引き
起こす可能性がある。

【００１０】このため、その面状ヒータの上下面に接着
層を設けて三層間の接着性を高め、剪断強度を向上させ
ることが考えられる。

【００１１】そこで、この発明の課題は、面状ヒータの
施工を容易にし、かつ、面状ヒータと上下の層との接合
を強固にすることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、路盤の上に、基層アスファルト及び表
層アスファルトをこの順に積層したアスファルト舗装道
路の、上記路盤と基層アスファルトとの間、又は、基層
アルファルトと表層アスファルトとの間に、第１アスフ
ァルト系接着層、面状ヒータ、及び第２アスファルト系
接着層からなる積層構造を設けたものである。

【００１３】また、上記面状ヒータを、電熱性繊維を含
む繊維からなる基布の両側に２本の導電線を配し、これ
らを被覆体で被覆したものとすることができる。

【００１４】面状ヒータと、路盤、基層アスファルト又
は表層アスファルトとをアスファルト系接着層によって
接合したので、面状ヒータは、強固に接合され、優れた
剪断強度を有する面状ヒータを埋設したアスファルト舗
装構造が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
を参照して説明する。

【００１６】この発明にかかる面状ヒータを埋設したア
スファルト舗装構造（以下、単に「舗装構造」と称す
る。）は、アスファルト舗装道路に面状ヒータを含む積
層構造を設けたものである。上記アスファルト舗装道路
は、路盤の上に、基層アスファルト及び表層アスファル
トをこの順に積層したものである。また、上記の面状ヒ
ータを含む積層構造とは、第１アスファルト系接着層、
面状ヒータ、及び第２アスファルト系接着層をこの順に
積層した積層構造（以下、「面状ヒータ積層構造」と称
する。）をいう。この面状ヒータ積層構造は、上記アス
ファルト舗装道路の、上記路盤と基層アスファルトとの
間、又は、基層アスファルトと表層アスファルトとの間
に設けられる。

【００１７】具体的には、図１に示すように、路盤１の
表面上に第１アスファルト系接着層４を配し、その上
に、面状ヒータ６を配する。そして、その上に第２アス
ファルト系接着層を配し、その上に基層アスファルト２
を敷き、その上に表層アスファルト３を敷く。これによ
り、上記舗装構造が得られる。

【００１８】また、他の上記舗装構造として、図２に示
すように、路盤１の上に基層アスファルト２を敷き、そ
の表面上に第１のアスファルト系接着層４を配し、その
上に、面状ヒータ６を配する。そして、その上に第２の
アスファルト系接着層を配し、その上に表層アスファル
ト３を敷いたものをあげることができる。

【００１９】上記面状ヒータ６は、図３（ａ）（ｂ）に
示すように、電熱性繊維１２を含む繊維からなる基布１
１の両側に２本の導電線１４を配し、これらを被覆体１
３で被覆したものである。

【００２０】基布１１は、電熱性繊維１２を含む繊維を
用いて織布又は不織布としたものである。上記電熱性繊
維１２とは、導電性を有する繊維をいい、カーボン繊維
や金属繊維があげられる。この電熱性繊維は、通電する
と一般に発熱を生じるので、発熱体として使用される。
上記基布１１は、上記電熱性繊維のみで構成してもよ
く、また、上記電熱性繊維と、ガラス繊維やポリアミド
繊維、アラミド繊維等の強化繊維とから構成してもよ
い。上記強化繊維は高強度を有するので、基布の強度が
高まり、断線等を抑止することができる。

【００２１】導電線１４は、基布１１に通電するもので
あり、電源（図示せず）に連結されている。この導電線
１４は、基布１１の電熱性繊維と接続しており、２本の
導電線１４間の基布１１に電流が流れ、基布１１から発
熱させる。このため、２本の導電線１４の配置は、図３
（ｂ）に示すように、基布１１の両側に沿ってそれぞれ
設けるのが特に好ましい。なお、２本の導電線１４は、
被覆体１３で覆われた以外の部分は、被覆コード１５で
被覆される。

【００２２】上記の電熱性繊維と強化繊維とからの基布
１１の例としては、図３（ｂ）に示すように、ガラス繊
維２１等の強化繊維からなる基布１１の経糸（又は緯
糸）のうち、所定間隔毎の経糸（又は緯糸）を炭素繊維
２２等の電熱性繊維とし、この炭素繊維２２等の電熱性
繊維の両端を導電線１４に配したものがあげられる。こ
の構造をとれば、全ての電熱性繊維に通電することがで
きると共に、基布１１自体は強化繊維で強化され、破損
を防止できる。

【００２３】上記基布１１は、そのまま被覆体１３を被
覆してもよいが、被覆体１３との密着性を向上させるた
めの処理をしてもよい。この処理としては、ＲＦＬ処
理、エポキシ処理、ラテックス処理等があげられる。上
記ＲＦＬ処理とは、レゾルシンとホルムアルデヒドとの
初期縮合物にゴムラテックスを添加した混合物を上記基
布１１に含浸させる処理をいう。

【００２４】被覆体１３は上記基布１１を被覆するもの
であり、合成ゴム等のエラストマーからなる。この被覆
体１３は、絶縁性、耐熱性、耐圧性等が要求されること
から、エラストマーの中でも、エチレン−プロピレンゴ
ム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴ
ム（ＩＩＲ）等が特に好ましい。

【００２５】さらに、上記被覆体１３は、基布１１で発
生した熱を外部により早くかつ効率よく伝達するため、
基布１１を広げた状態で被覆したものがよい。また、こ
の被覆体１３の上面や下面を平滑にすると、アスファル
トに敷きやすくなる。また、上記被覆体１３の上面や下
面に網目等の凹凸構造を設けてもよい。このようにする
と、アンカー効果により、上記被覆体１３の上面や下面
と接する第１アスファルト系接着層４や第２アスファル
ト系接着層５との密着性が向上する。

【００２６】上記第１アスファルト系接着層４や第２ア
スファルト系接着層５は、上記面状ヒータ６と、路盤
１、基層アスファルト２又は表層アスファルト３とを接
合するものである。アスファルト系の接着層４、５とし
ては、加熱溶融型のアスファルト系の接着剤を所定の場
所に塗布することにより、アスファルト系の接着層とな
すものや、加熱溶融型のアスファルト系接着剤を基布に
含浸させると共に、この基布の上下面にこのアスファル
ト系接着剤からなる層を設けたシート状物をアスファル
ト系の接着層とするものがある。上記の加熱溶融型のア
スファルト系接着剤の例としては、フレッシュコート
（ニチレキ（株）社製）等があげられる。また、アスフ
ァルト系接着剤を含浸させたシート状物の例としては、
フレッシュシート（ニチレキ（株）社製）等があげられ
る。特に、このフレシュコートやフレッシュシートを用
いると、面状ヒータ積層構造の剪断強度及び剪断伸び
が、特に良好となり、アスファルト舗装道路に積層した
場合、表層アスファルトの側方流動、轍掘れの助長等と
いったアスファルト舗装への悪影響を防止されると共
に、面状ヒータの断線等も防止される。

【００２７】次に、この発明にかかる舗装構造を形成す
るための施工方法の例を説明する。なお、ここでは、図
１に示す舗装構造のための施工方法を説明するが、図２
に示す舗装構造は、以下に示す方法と同様の方法で、基
層アスファルト２の上面に面状ヒータ積層構造を積層さ
せることによって施工することができる。また、第１ア
スファルト系接着層４は、加熱溶融型のアスファルト系
接着剤を現場で加熱溶融して塗布して形成される層であ
り、第２アスファルト系接着層５は、加熱溶融型のアス
ファルト系接着剤を含浸させたシート状物を積層したも
のである。

【００２８】図４に示すように、まず、路盤１の上面に
アスファルト系接着剤を現場で加熱溶融して塗布して、
第１アスファルト系接着層４を形成する。次いで、面状
ヒータ６を載せて、貼り付ける。そして、その上にアス
ファルト系接着剤を含浸させたシート状物（ロール状）
を敷いて第２アスファルト系接着層５を形成する。これ
により、面状ヒータ積層構造が形成される。次いで、図
４には示されていないが、この上に基層アスファルト２
及び表層アスファルト３を打設することにより、舗装構
造が形成される。

【００２９】上記舗装構造の、面状ヒータ積層構造を設
ける位置、すなわち、図１に示す舗装構造を採用するの
か、図２に示す舗装構造を採用するのかについては、大
型車両の通行量や気候、立地条件（一般走行部、交差
点、停留所等）等によって決定される。

【００３０】

【実施例】（実施例１）アスファルト系接着層の剪断
強度測定試験図３に示すように、ガラス繊維及び炭素繊維を織り込ん
だ基布の両側に導電線を沿って設け、これらをＥＰＤＭ
（エチレン・プロピレンゴム）で被覆して面状ヒータを
作製した。

【００３１】この面状ヒータの両面に、フレッシュコー
ト（加熱溶融型アスファルト系接着剤、ニチレキ（株）
社製）を加熱溶融して塗布して、フレッシュコート層−
面状ヒータ−フレッシュコート層の３層構造体を形成し
た。次いで、この３層構造体をアスファルト上に積層
し、さらに、この３層構造体の上にアスファルトを敷
き、通常の施工と同様にしてローラーで締め固めた。得
られた舗装構造から、たて２０ｃｍ×横２０ｃｍ×厚さ
１０ｃｍのサンプルを切り出した。

【００３２】得られたサンプルをアムスラー載荷試験機
を用い、剪断強度及び剪断伸びを測定した。その結果、
剪断強度は、０．２８３ＭＰａ、剪断伸びが２．０％で
あった。

【００３３】（実施例２）２枚のフレッシュシート（加
熱溶融型アスファルト系接着剤含浸シート、ニチレキ
（株）社製）のそれぞれの一方の面を実施例１に記載の
面状ヒータの両面にそれぞれ接合し、フレッシュシート
−面状ヒータ−フレッシュシートの３層構造体を形成し
た。

【００３４】得られた３層構造体を実施例１の記載方法
にしたがって、アスファルト間に積層して舗装構造を形
成させ、ここから、たて２０ｃｍ×横２０ｃｍ×厚さ１
０ｃｍのサンプルを切り出し、これについて実施例１と
同様にして、剪断強度及び剪断伸びを測定した。その結
果、剪断強度は、０．３１１ＭＰａ、剪断伸びが７．１
％であった。

【００３５】（実施例３）対流動試験実施例１で切り出されたサンプルを用い、水浸ホイール
トラッキング試験用型枠の中央に設置し、隙間に石膏を
流し込んで上記サンプルを固定した。

【００３６】ホイールトラッキング試験方法に準拠し、
上記型枠を試験機に設置し、サンプル表面が６０±０．
５℃になるまで静置し、試験輪を直進走行（４２回／ｍ
ｉｎ、試験輪荷重７０ｋｇｆ（接地圧６．４ｋｇｆ／ｃ
ｍ²に相当））させた。

【００３７】試験開始直後の上記試験輪が中心部を通過
したときのダイヤルゲージを原点とし、４５分及び６０
分後の変化量を測定した。この間の変化量の１分間当た
りの変化を変形率（ＲＤ）として算出すると共に、走行
回数（４２回／ｍｉｎ）とＲＤの逆数の積を動的安定度
（ＤＳ）として算出した。

【００３８】その結果、ＲＤは０．０２５ｍｍ／ｍｉｎ
で、ＤＳは１７００回／ｍｍであった。

【００３９】（実施例４）実施例２で切り出されたサン
プルを用い、実施例３に記載の方法でＲＤ及びＤＳを測
定した。その結果、ＲＤは０．０２０ｍｍ／ｍｉｎで、
ＤＳは２１００回／ｍｍであった。

【００４０】結果（社）日本道路協会が設定する防水層の基準は、剪断強
度：１．５ｋｇｆ／ｃｍ²（０．１４７ＭＰａ）以上、
剪断伸び：１．０％以上である。上記の実施例１及び実
施例２共、この基準を満たしており、十分な性能を有す
ることが明らかとなった。

【００４１】また、大型自動車の通行量が１０００台／
日未満の道路におけるＤＳの基準は、１５００回／ｍｍ
であり、上記の実施例３及び実施例４共、この基準を満
たしており、十分な性能を有することが明らかとなっ
た。

【００４２】

【発明の効果】この発明にかかる舗装構造は、優れた剪
断強度を有しているので、表層アスファルトの側方流
動、轍掘れの助長等といったアスファルト舗装への悪影
響を防止できる。

【００４３】また、面状ヒータと下層とが強く接合され
るので、面状ヒータの上層のアスファルト層の舗装時、
施工車両が面状ヒータ上を直接走行してもずれがなく、
保護層等の養生層を設ける必要がない。このため、施工
速度が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる舗装構造の例を示す断面図

【図２】この発明にかかる舗装構造の他の例を示す断面
図

【図３】（ａ）面状ヒータの例を示す断面図（ｂ）（ａ）の一部切欠平面図

【図４】この発明にかかる舗装構造の施工方法の例を示
す図

【符号の説明】

１路盤２基層アスファルト３表層アスファルト４第１アスファルト系接着層５第２アスファルト系接着層６面状ヒータ１１基布１２電熱性繊維１３被覆体１４導電線１５被覆コード２１ガラス繊維２２炭素繊維

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−321204（ＪＰ，Ａ) 特開平６−57718（ＪＰ，Ａ) 特開平８−92905（ＪＰ，Ａ) 特開平８−31552（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E01C 11/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】路盤の上に、アスファルト系接着剤を加
熱溶融し、塗布して第１アスファルト系接着層を形成
し、次いで、電熱性繊維と強化繊維とからなる基布の両
側に２本の導電線を配し、これらを被覆体で被覆した複
数の面状ヒータを、それぞれ間隙を設けながら載せて貼
り付け、そして、その上に加熱溶融型のアスファルト系
接着剤を含浸させたシート状物を敷いて第２アスファル
ト系接着層を形成し、次いで、基層アスファルト及び表
層アスファルトを打設する面状ヒータを埋設したアスフ
ァルト舗装構造の形成方法。
【請求項２】路盤の上に基層アスファルトを打設し、
その上にアスファルト系接着剤を加熱溶融し、塗布して
第１アスファルト系接着層を形成し、次いで、電熱性繊
維と強化繊維とからなる基布の両側に２本の導電線を配
し、これらを被覆体で被覆した複数の面状ヒータを、そ
れぞれ間隙を設けながら載せて貼り付け、そして、その
上に加熱溶融型のアスファルト系接着剤を含浸させたシ
ート状物を敷いて第２アスファルト系接着層を形成し、
次いで、表層アスファルトを打設する面状ヒータを埋設
したアスファルト舗装構造の形成方法。