JP3701252B2

JP3701252B2 - 舗石用サンドクッション材及び目地材とそれを用いた舗石の施工方法

Info

Publication number: JP3701252B2
Application number: JP2002097959A
Authority: JP
Inventors: 清二菊池; 安治荒井
Original assignee: 株式会社アートロック; 山本建設株式会社
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2016-06-01
Also published as: JP2002356803A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩道や車道、公園、遊園地の広場等の舗石を敷設した地盤の下部に施工されるサンドクッション材及び目地材とそれを用いた舗石の施工方法に関し、更に詳細には、施工時には砂としての流動性を保持しつつ、転圧を加えた後は、適度な硬度を備え、舗石への荷重等を緩和する撓み性と雨等に流されない反流動性を有するサンドクッション材及び目地材等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来車道用の舗石道路の構造は、図３（Ａ）の如くで、砕石の上にアスファルト安定処理を施した層を形成し、その上に粗目砂といわれる上記サンドクッション材を施し、更に、舗石を敷設し、舗石の間に細目砂による目地材を施した構造となっている。又、歩道用舗石道路の構造は、図３（Ｂ）の如くで、砕石の上に直接サンドクッション材を施し、その上に舗石を敷設し、舗石の間に細目砂による目地材を施した構造となっている。
このサンドクッション材には、路盤と舗装面の凹凸を調整し、舗石の平坦性を確保すると同時に、舗石に加わる荷重を分散して路盤に伝達し、舗石の安定性を図る役割が期待されている。
【０００３】
しかし、上記舗石道路の構造は、先ず、目地部分の砂が風雨に晒されて流出し易く、該目地部分の砂がなくなると、舗石間相互の支えが失われて舗石が横方向に移動すると共に、偏った荷重で左右に揺れるシ−ソ−運動を繰り返すので、凸凹の激しい面となり、危険な路面になってしまうという重大な欠点を有している。
【０００４】
一方、空練モルタルと呼ばれる一種のコンクリ−トを下敷材として施す試みがあるが、硬質に過ぎて弾性に欠けるため、舗石がシ−ソ−運動をするとモルタルが削られ、更に荷重が加わると舗石に破損やクラックが生じ、排水性も悪いるという難点がある。
【０００５】
又、目地材についても同様で、該目地材には舗石相互を結合させて部材の欠落を防止して耐久性を高めると共に、舗石の熱膨張や収縮に対し緩和作用を果すことが期待されるが、従来の間隙に細目砂を詰め込んだだけのものでは風雨で容易に流失し、これを防ぐためにモルタル等の硬質のものを用いると、上記緩和作用が失われ、舗石自身を破損させ、クラックが入ってしまうという矛盾を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
斯かる問題に対し、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、アスファルトの特性に着目し、施工時の敷均し作業をするための適度な流動性を維持し、且つ、転圧後には、適度な締め固めが得られ、風雨による流出や編荷重によるガタツキ、破損等の弊害が解消できる手段を見い出し、本発明を完成させたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明舗石用サンドクッション材は、フルイ目１３．２ｍｍ以下の粒度の砂を対象とし、総重量割合１〜４ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成して構成される。
該アスファルトの混合割合は、２．５ｗｔ％とするのが望ましい。
【０００８】
又、本発明舗石用目地材は、フルイ目２．３６ｍｍ以下の粒度の砂を対象とし、総重量割合１．５〜４．５ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成して構成される。
該アスファルトの混合割合は、３．０ｗｔ％とするのが望ましい。
【０００９】
又、もう一つの舗石用目地材は、硅砂４号〜７号を対象とし、総重量割合０．１〜２ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成して構成される。
アスファルトの混合割合は、０．５ｗｔ％とするのが望ましい。
【００１０】
本発明舗石の施工方法は、砕石層の上又はアスファルト安定処理を施した層の上に、フルイ目１３．２ｍｍ以下の粒度の砂を対象とし、総重量割合１〜４ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成した舗石用サンドクッション材を敷設し、その上に舗石を敷設し、該舗石の間隙にフルイ目２．３６ｍｍ以下の粒度の砂を対象とし、総重量割合１．５〜４．５ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成した舗石用目地材を充填することを特徴として構成される。
【００１１】
又、第二の舗石の施工方法は、砕石層の上又はアスファルト安定処理を施した層の上に、フルイ目７５μｍ以上で１３．２ｍｍ以下の粒度の砂を対象とし、総重量割合１〜４ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成した舗石用サンドクッション材を敷設し、その上に舗石を敷設し、該舗石の間隙に硅砂４号〜７号を対象とし、総重量割合０．１〜２ｗｔ％の範囲でアスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成した目地材を充填することを特徴として構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のサンドクッション材は、粗目砂といわれるサンドクッション材として用られる砂を対象とし、それを粒径で規定すると、フルイ目１３．２ｍｍ以下のものとなる。
その一例の粒度試験の結果を示すと、表１の通りである。
【表１】

【００１３】
次いで、上記サンドクッション材に対し、アスファルトを、総重量に対し１〜４ｗｔ％の割合で混合し、サンドクッション材の砂粒の表面にアスファルト層を被覆形成する。
ここでアスファルトとは、天然または石油の蒸留残渣として瀝青−二硫化炭素に溶ける炭化水素の混合物−を主成分とする半固体或いは固体の粘着性物質をいう。
上述の通り、アスファルトは半固体或いは固体で粘着性を示す特性を有するので、この半固体或いは固体の性質と粘着性との特性に着目し、該アスファルトを粗目砂の表面に被覆する。
しかし、アスファルト成分の割合が多すぎると、両者の粘着性及び結合性が強すぎて、前記舗石敷設作業を行なう際に、アスファルト安定処理を施した層の上にサンドクッション材を敷く場合に流動性に欠けるため、敷均し作業が困難となり、サンドクッション材を平坦に敷設することができないものとなる。
又、一方、アスファルトが少なすぎると、相互の結合性に欠けるから、従来のサンドクッション材と同様、風雨で流出し易く、凸凹面となるという欠点を露呈する。
そこで、アスファルトの特性について、実験を行なったところ、下表の如き結果を得た。
試験方法：アスファルト０〜５．０ｗｔ％の混合物を７種類作製し、それを帚にて掃いてその作業性を観察した。
【表２】

この結果、３．０ｗｔ％まではアスファルトの半固体又は固体の性質が強く、互いが触れても粘着し合うことがなくサラサラ状態で、互いに流動性を保持し、砕石の上又はアスファルト安定処理を施した層の上にサンドクッション材を平坦に敷き詰める作業、所謂敷均し作業を良好に行な得ることが確認された。
しかし、３．０ｗｔ％を越えて４．０ｗｔ％以上となると、アスファルトの粘着性の性質が強まり、敷均し作業がやりずらくなり、５．０ｗｔ％では殆ど作業は困難となる。
【００１４】
次いで、敷均し敷設作業で平滑な面とした後、そこに転圧を加えて、該転圧による締め固め試験を行なった。
試験方法：アスファルト０〜５．０ｗｔ％の混合物を７種類作製し、常温にてマ−シャル試験用モ−ルド内に充填し、マ−シャル用ランマ−にて片面を５回締め固めた。締め固め後、モ−ルドから外して、その締め固めの状況を観察した。
【表３】

この結果、１．０ｗｔ％以下では、殆ど密着性がなく砂同志バラバラであり、従来の砂と同様、凹凸面発生の原因となる。一方、４．０ｗｔ％以上では相互に密着性が強過ぎ、後述の偏荷重による破損、クラックを招く原因となる。２．０ｗｔ％は、若干密着性が弱く、３．０ｗｔ％は密着性が強いきらいがあるが、使用は可能であり、２．５ｗｔ％において最適値を示した。
【００１５】
更に、転圧後に舗石を敷設して、そこを車道として、車を走行させて耐荷重性を試験した。
試験方法：６００×３００×６０ｍｍのブロック状のみかげ石を敷設し、１０トントラックを１日１００台分（昼間８時間で１２．５台／時間）の頻度で走行させ、その舗石の状態を観察した。
【表４】

この結果、１．０ｗｔ％以下では、従来の砂と同様凹凸面が発生しガタツキを生じた。一方、４．０ｗｔ％以上では硬度が高過ぎ、舗石上に車走行による荷重が加わった反力による破損、クラックを招いた。そして、２．０ｗｔ％〜３．０ｗｔ％の間、撓み性、復元性を獲得して、荷重を緩和でき、その最適値は２．５ｗｔ％であった。
【００１６】
以上の、敷均し作業性、転圧後の締め固め、及び耐荷重性の結果を総合すると表５の通りとなる。
【表５】

この結果、粗目砂との混合割合を２〜３ｗｔ％とした場合に、サンドクッション材として従来の欠点を解消でき、２．５ｗｔ％で最適値を示すことが判明した。但し、舗石の比重は採取場等により異なるので、±１ｗｔ％程度の誤差を見込む必要があるので、混合割合は１〜４ｗｔ％の範囲とする。
【００１７】
次に、本発明目地材について説明すると、本発明目地材には細目砂を用いる場合と、硅砂を用いる場合とがある。
細目砂とは、フルイ目２．３６ｍｍ以下の粒度の砂をいい、例えば表１で示した粒度試験のものから２．３６ｍｍより上を除いたものを用いる。
上記細目砂に対し、アスファルトを、総重量に対し１．５〜４．５ｗｔ％の割合、最適には３．０ｗｔ％で混合し、サンドクッション材の砂粒の表面にアスファルト層を被覆形成する。
この細目砂としたのは、目地間隙０．０５〜５ｍｍ程度の隙間に砂を掃き込むには粒度を細かくする必要があるからで、又、アスファルト混合割合を上記サンドクッション材より増したのは、目地には車の走行に伴って風が舞いやすく、粘着性を強くする必要があるからである。
【００１８】
又、硅砂の場合は、硅砂４号〜７号を対象とし、総重量割合０．１〜２ｗｔ％の範囲で、最適には０．５ｗｔ％で、アスファルトを混合させて前記砂の周囲にアスファルト層を形成する。
該硅砂の場合に、アスファルトの混合割合が細目砂の場合より少なくなるのは、硅砂が二酸化硅素を主成分とし、内部にアスファルトを吸収する率が低いので、少ない割合でアスファルト層が形成できるためである。
【００１９】
上記目地材の雨等の水による流出試験を行なった結果、以下の通りであった。
試験方法：３００×１００×６０ｍｍの桝目を縦状に５本並列させて２％の勾配に傾けた試験器を作製し、その桝目内に細目砂を用いた目地材を充填し、転圧を加えた後、強量の水を上面から注水し、１５分後に桝目から流出した分を計測して、流出量率を算出した。
【表６】

この結果、０ｗｔ％は５分後に水分が飽和して液状化する現象が見られたが、１．０ｗｔ％以上のアスファルトを施したものでは液状化現象は見られず、２．０ｗｔ％以上では流出量率が１．０ｗｔ％以下となり、殆ど流出がないことが確認された。尚、この結果は、サンドクッション材の場合にも同様に働くと推定される。
【００２０】
従って、細目砂を用いた目地材は、雨等による流出性からは１ｗｔ％以上が適正となるが、サンドクッション材と同様、敷均し作業性、転圧後の締め固め、及び耐荷重性が要求されるのでこれを考慮し、且つ、若干粘着性を増して１．５〜４．５ｗｔ％とし、最適値を３．０ｗｔ％とした。
又、硅砂４号〜７号を用いた場合には、内部にアスファルトを吸収する率が低いのを考慮しつつ、細目砂の場合と同様の観点で上記範囲を決定した。
【００２１】
上記サンドクッション材及び目地材の製造方法は、加熱混合式アスファルトプラントにて、ドラムドライヤ−で加熱した川砂を計量して、ミキサ−に投入したのち、アスファルト１〜４ｗｔ％を噴射し、アスファルトが川砂をすべて被覆するまで混合する。
【００２２】
次いで、上記サンドクッション材及び目地材を用いての施工方法とその作用を説明する。
先ず、最下層に砕石を約１５０ｍｍ程度の厚みに敷設し、その上に舗装面の変形を低く抑えるためのアスファルト安定処理を施した層を約１００ｍｍ程度に形成する。
次いで、本発明サンドクッション材を、加熱することなく、そのまま常温で約２０ｍｍ程度に敷設する。
このとき、敷均し作業をすると、常温で無加圧の場合には、サンドクッション材はまったく粘着性がなく、互いにサラサラとした流動性を保持するので、路面に均一に拡敷でき、平坦性を確保する。これはアスファルトの半固体又は固体である性質に起因する。
【００２３】
次に、該敷均し作業後、ブロック状の舗石を敷き込み施工するが、上記サンドクッション材の平坦性が確保されているので、舗石も充分平坦に、且つ、容易に敷き込みできる。
この舗石とは、コンクリ−ト製系を主とし、天然石系、磁器質タイル系、レンガ系をも含む。
【００２４】
該舗石の間の目地部分に、目地材を箒又はゴムレ−キで掃き入れる。このとき、目地材は、粒径が細かい且つサラサラ状態なので、狭い間隙でも容易に掃き入れることができる。
【００２５】
上記目地入れ作業が完了したら、振動転圧機等にて舗石及び目地の上から転圧を加え、締め固めを行なう。
このとき、一定の圧力を加えると、適度な締め固め状態となるので転圧作業がやり易く、同時に、舗石を均一に平坦に敷き並べることができる。
【００２６】
この結果、目地材は、掃き込んだ後左右の舗石から挟着されて圧力がかかると締め固まり、相互の粘着性により雨等による流出を防止する。又、目地部分は、車の走行により風が舞い、飛散しやすいが、これも防止する。この結果、舗石部材の欠落を防止し、舗石相互の咬み合わせ効果を維持する。
【００２７】
又、舗石への偏荷重により縦横から圧力が掛かった場合に、又、熱による膨張、収縮があった場合に、撓み性を有するのでこの力を緩和し、調整機能を発揮する。
【００２８】
又、サンドクッション材は、アスファルトの粘着性により砂粒同志が相互に密着して締め固まり、撓み性を獲得するが、この密着性は非常に微弱なものであって、過剰に強いものではない。従って、車走行等によって舗石に加えられる荷重に対して、撓み性が応力を緩和し、負荷、振動に対する調整機能を発揮すると共に、過剰な密着性ではないので、反作用による破損、クラック等を惹起しない。
この特性は持続性を有し、経時的に硬度を上昇させる等の性能劣化が見られない。
【００２９】
又、大量の降雨があって水が侵入した場合、従来のサンドクッションでは水が一種の滑材の役割を果し所謂液状化現象を招いたが、本発明では、アスファルト層が相互に密着し、且つ、油性のアスファルトが水と不溶性を示すので、その密着性に水による影響を受けず、液状化現象を防止する。
同時に、冬期に凍結の恐れがある場合にも、その融解による影響も受けない。
【００３０】
尚、油性のアスファルト成分は、植物に対し忌避作用があるので、雑草の繁茂を防止する。
【００３１】
【実施例】
サンドクッション材として、下記の砂とアスファルトを用い、その混合割合２．５ｗｔ％とした。

上記サンドクッション材と目地材を用い、６００×３００×６０ｍｍの磁器質タイルブロック、みかげ石ブロック、コンクリ−トブロックの３種類の舗石を敷設した。
そして、平成８年１月〜４月の間、露天に晒し、且つ、大型１０トントラックを、１日１００台分（昼間８時間の間）走行させた。
その結果、敷均し作業が良好で、大量の降雨があっても、目地材の流出がなく、舗石の欠落が皆無で、又、車の走行による荷重を繰り返しても、凹凸や破損、クラックの発生がまったく観察されなかった。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は以上のようで、サンドクッション材として、施工時の敷均し作業をするための適度な流動性を維持し、且つ、転圧後には、適度な硬度と撓み性を獲得し、風雨による流出や舗石の移動を防止し及び編荷重による破損、クラック等の弊害が解消できるという相反する要求を共に満足させる優れた効果を奏する。
又、目地材として、雨による流出の恐れがなく舗石の欠落を防止できると共に、撓み性があるので舗石の縦横からの圧力や膨張収縮に緩衝作用を発揮し、雑草の繁茂を防止できる。
そして、上記サンドクッション材及び目地材を組合わせた施工方法によれば、敷均し作業や敷込み作業が簡単であると共に一定の圧力で適度な締め固め状態となるので転圧作業が容易で平坦に敷設できる等作業面においても優れた効果を奏する極めて有利な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明サンドクッション材及び目地材を施した車道用路盤の模式的一部断面図。
【図２】本発明サンドクッション材及び目地材を施した歩道用路盤の模式的一部断面図。
【図３】本発明サンドクッション材及び目地材の模式的一部拡大断面図。
【図４】従来のサンドクッション材及び目地材を施した路盤の模式的一部断面図で、（Ａ）が車道用の場合、（Ｂ）が歩道用の場合。

Claims

フルイ目１３．２ｍｍ以下の粒度の砂を対象とし、総重量割合１〜４ｗｔ％の範囲でアスファルトが砂をすべて被覆するまで混合し、前記砂の周囲に常温無加圧時には互いが触れても粘着し合うことのないサラサラ状態のアスファルト層を形成したことを特徴とする敷石用サンドクッション材。