JP3902067B2

JP3902067B2 - 凍結抑制舗装

Info

Publication number: JP3902067B2
Application number: JP2002145123A
Authority: JP
Inventors: 光之小野田; 勝志山本; 逸平小島; 昭三土門; 一郎木島
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Gaeart TK Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd; Gaeart Co Ltd
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2003336206A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凍結抑制剤により舗装面の凍結を抑制する技術に係り、特に凍結抑制剤の効果を長期にわたり持続できる、凍結抑制舗装に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、舗装面の凍結を抑制するために、塩化ナトリウム等の凍結抑制剤を定期的に既設舗装面上に散布することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行例のように凍結抑制剤を既設舗装面上に直接散布しても、比較的に短時間で自然に舗装面上から流出してしまい、凍結抑制効果が長期にわたり持続しない点が問題となっていた。
【０００４】
さらにかかる持続性の短さから、従来は非常に多量の凍結抑制剤の散布を余儀なくされており、その費用及び労力のみならず、最近では周辺環境に対する影響が懸念され、一部の地域では塩害による植物の枯死が見られるようになってきている。
【０００５】
そこで本発明の主たる課題は、凍結抑制剤の効果の長期持続および凍結抑制剤の散布量の低減を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
既設舗装表面を壊すことなくその上に、あるいは既設舗装面を所定厚さに削除して形成した舗装面上に、ゴムチップ材を樹脂で結合してなり且つ空隙率１０〜５０％の連続空隙を有する板状の多孔質弾性舗装体の多数を、車線の幅方向略全体に、舗装表面をなすように敷設したものであって、
前記各舗装体の下地が透水係数が１０^-6ｃｍ／ｓｅｃ以下であり、
前記各舗装体が、平均径０．５〜３０ｍｍの粒状ゴムチップ、または平均径０．１〜５ｍｍ、長さ２〜５０ｍｍのひじき状ゴムチップを樹脂で結合してなり、かつ車線の幅方向の幅４０ｃｍ以上かつ面積５００ｃｍ²以上の大きさを有し、
前記各舗装体における舗装表面に連通する前記空隙内に凍結抑制剤溶液が収容保持されており、かつ前記空隙は、車両の走行圧を受けて凍結抑制剤溶液が収容保持していた前記空隙から染み出し、走行圧が解放されたとき前記凍結抑制剤溶液を収納するものであり、
前記舗装体が、歩行圧または車両の走行圧を受けたときに空隙容積の減少による押し出し作用によって空隙中の凍結抑制剤溶液を舗装表面上に染み出し、かつ前記歩行圧または車両の走行圧の解放時に空隙容積の復元による吸引作用によって舗装表面上の凍結抑制剤溶液を空隙中に吸引するように構成されており、
さらに、前記各舗装体が、水平面に対して傾斜して敷設され、各舗装体の少なくとも前記傾斜方向に関し下側となる面、並びにその上側となる面とこれに対向する隣なり合う舗装体との間に遮水層または遮水部が設けられていることを特徴とする凍結抑制舗装。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
（作用効果）
最近では、アイスバーンにおける車両のスリップ防止を図るべく、舗装面に弾性を付与し、舗装面上に形成された氷を車両走行により破砕するようにする技術が各種提案されている。しかし、このように舗装面に弾性を付与しても、薄い氷が破砕されるだけであり、氷がある程度まで厚く成長していれば破砕されなくなり、凍結抑制効果は十分に発揮されず、実応用上は問題点が残る。
【００１２】
本願発明の舗装体は弾性体であり、この点では上記技術と共通するものである。実際、本願発明においても上記先行例の作用効果が奏せられる。しかし本願発明の作用効果はそれだけではない。
【００１３】
すなわち、本願発明は凍結抑制剤の使用を前提とし、かつ舗装体の空隙率を１０％〜５０％と大きくしている点で上記従来技術と根本的に相違する。
すなわち、本願発明は、
第１に、舗装体の空隙中に保持された凍結抑制剤溶液が舗装表面側と連通するため、舗装表面の凍結を常に抑制しながらも、
第２に、舗装体は歩行圧または車両の走行圧を受けたときに空隙容積の減少による押し出し作用によって空隙中の凍結抑制剤溶液を舗装上に染み出し、かつ歩行圧または車両の走行圧の開放時に空隙容積の復元による吸引作用によって舗装上の凍結抑制剤溶液を空隙中に吸引・収容するため、車両の通行量の増減に伴って凍結抑制効果を増減制御できるとともに、凍結抑制剤が自然流出し難くなり、長期にわたり凍結抑制効果を発揮できる、
というものである。
【００１４】
特に舗装体の空隙率が１０％未満の場合、空隙の大部分が相互に独立した形態となってしまうため、歩行圧または車両（自転車含む）の走行圧により出し入れ可能な溶液量が著しく少なく、上記本発明の効果は期待できなくなる。一方、舗装体の空隙率が５０％を超えるとスリットを置いている状態に近くなり、凍結抑制剤溶液の保持効果が著しく低くなる。したがって、本発明では舗装体の空隙率を１０〜５０％の範囲に規定している。
【００１５】
なお、本願発明と一見類似するものとして、特開平１１−１７２６１１号公報に開示された先行技術がある。しかしこの先行例は、下記の点からも明らかなように、車輪の通過により凍結抑制剤の染み出し及びその吸引収容を行うという観点が全くないものである。
【００１６】
（イ）先行例には舗装体の空隙率に関して全く記載がなく、凍結抑制剤を空隙中に出し入れ自在に収容するという思想がない。
【００１７】
（ロ）先行例は舗装体を混練製造するにあたり凍結抑制剤を添加するものであり、凍結抑制剤の殆ど全ては合成樹脂結合剤内に密封され溶出しないものであり、この点からも、凍結抑制剤を空隙中に出し入れ自在に収容するという思想がないことは明らかである。
【００１８】
（ハ）先行例は、舗装体内において溶出した凍結抑制剤は毛細管現象により、換言すれば歩行圧または車両の走行圧を利用せずに舗装上に自然湧出させるものである。
【００１９】
（ニ）先行例は幅が６〜２４ｍｍ程度の舗装体を間欠的に配置することしか想定していない。このように幅の狭い舗装体では、仮にある程度の歩行圧または車両の走行圧を受けたとしても変形の余地が殆どなく、しかも自転車の車輪のように接地幅・接地面積の小さいものが通過してもほんの一瞬しか外圧を受けないから、本発明の凍結抑制剤の染み出し・収容機能は発揮しえない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳説する。
図１〜３は、本発明に係る凍結抑制舗装の車道への適用例を示しており、既設舗装面２上に、本発明に係る多孔質弾性舗装体１を多数配列し敷設したものである。このように、既設舗装表面２を壊すことなくその上に本発明に係る舗装体１を敷設する施工形態を採ると、施工が容易になるとともに、降雪時期のみ舗装体１を敷設し、それ以外の時期は舗装体１を敷設せずに通常の舗装面として利用できるという利点がある。
【００２１】
この場合において、周囲に敷設する舗装体１が直方体状であると、周囲の既設舗装面２との間に段差ができるため、当該周囲敷設分については図示のように既設舗装面２との連続性を保つべく縁部が傾斜したものを用いたり、図示しないが所謂乗り上げブロック等の段差修正体を設置したり、あるいは一般の不透水性舗装用材料ですりつけを行い、舗装体１の側面からの凍結抑制剤の急激な流出を防止する作用が現れるように構成したりすることができる。
【００２２】
図１〜３中の符号１０はセンターライン、符号１１は路肩、符号１２は排水枡、符号１３は縁石をそれぞれ示している。
【００２３】
また上記両形態において、舗装体１は単に載置するだけでも良いが、図示しない接着材料やアンカー等の固定手段によって下部構造に対して固定するほうが望ましい。また、図示例では多数の舗装体１を車線の幅方向略全体に且つある程度の長さ範囲にわたり連続的に敷設している。
【００２４】
さらに前述のとおり、舗装体部分（舗装体１単体ならびに舗装体を複数連続的に敷設する場合にはその連続部分全体の両方を含む）の幅および面積をある程度確保しないと歩行圧または走行圧を十分に受けられず、本発明の凍結抑制剤の染み出し・吸収収容作用は発揮されない。そこで、本発明では、舗装体部分が走行圧等を十分に受けうるように、舗装体部分の幅および面積を、車両・歩行者等の接地面積および接地幅を超えるように設計する。
【００２５】
すなわち、一般的な自動車（二輪車含む）のタイヤ幅は約１０〜４０ｃｍ程度であり、接地面積は約６０〜５００ｃｍ²程度であることから、本発明では、少なくとも車道に敷設する舗装体部分はこれ以上のサイズ、すなわち幅４０ｃｍ以上、面積５００ｃｍ²以上とする。これにより、二輪自動車から大型トラックまで含め、どのような車両が走行しても本発明の作用が発揮される。
【００２６】
【００２７】
なお、本発明の舗装体は敷設場所に応じて適宜サイズを変えることができる。また、本発明の作用効果を発揮する限り、舗装体の敷設位置、幅および面積については適宜定めることができる。
【００２８】
本発明の多孔質弾性舗装体１としては、空隙率が１０〜５０％（より好適には３０〜５０％）と大きいものが用いられる。本発明の空隙率は、舗装体の見かけ密度をＡとし、舗装体の最大理論密度をＢとしたとき次式から求めることができる。
空隙率＝（１−Ａ／Ｂ）×１００（％）・・・（１）
【００２９】
本発明の多孔質弾性舗装体１で使用するゴムチップとしては、平均径０．５〜３０ｍｍの粒状ゴムチップや、平均径０．１〜５ｍｍ、長さ２〜５０ｍｍのひじき状（紡錘状）のゴムチップを、ウレタン等のバインダーで結合したものを好適に使用することができる。かかるゴムチップは廃棄ゴムタイヤ等から製造することができる。特に、ひじき状ゴムチップを集合させて樹脂バインダーにより結合すると、大きな空隙率を容易に達成できる。かかる舗装体１は、凍結抑制剤溶液の染み出し抵抗が非常に低く、歩行圧または車両の走行圧による変形に応じて瞬時に、空隙内に保持した溶液を容易に染み出すことができる。
【００３０】
また、本発明の舗装体１として用いる多孔質弾性体としては空隙相互が連通する連続空隙タイプのものが使用される。
【００３１】
ところで、本発明の凍結抑制剤の保持機能の観点から、舗装体１の下地４（舗装体の直下のみならず下側にある層全体の一部または全部をいうものとする）は、透水性を有していないものが好ましい。このため、具体的には舗装体１を連続空隙タイプ（空隙相互が連続する）の多孔質弾性体からなるものとし、舗装体１の下地層を実質的に不透水性（透水係数が１０^-6ｃｍ／ｓｅｃ以下）とする。この場合において下地層としては既設舗装面２をそのまま利用したり、舗装体１の裏面に不透水性シート等を貼付または敷設したりすることができる。
【００３２】
本発明では舗装体１の空隙中に凍結抑制剤溶液を保持させる。このための具体的手法としては、例えば次の（ａ）〜（ｄ）中から選択することができる。
（ａ）工事中または工事完了後において、少なくとも舗装体１の敷設後に粉粒状の凍結抑制剤を舗装表面に散布し、自然放置して、雨水や融雪水により舗装表面の凍結抑制剤が溶液となって舗装体１の空隙内に保持されるようにする。この場合、従来から使用している機材・手法をそのまま利用でき、工事完了後の維持・管理の一環として行うこともできる。
【００３３】
（ｂ）工事段階において、少なくとも舗装体１の敷設後に、粉粒状の凍結抑制剤を舗装表面に散布し、その後に水等の凍結抑制剤の溶剤を人為的に散布し、凍結抑制剤が溶液となって舗装体の空隙内に保持されるようにする。この場合、工事完了後直ちに本発明の効果が保証される。
【００３４】
（ｃ）工事中または工事完了後において、少なくとも舗装体１の敷設後に溶液状の凍結抑制剤を舗装表面に散布し、舗装体１の空隙内に保持されるようにする。この場合にも、従来から使用している機材・手法をそのまま利用でき、工事完了後の維持・管理の一環として行うこともできる。
【００３５】
（ｄ）舗装体１の敷設に先立って工事現場で、或いは舗装体製造工場において舗装体を出荷するのに先立って、舗装体１の空隙中に凍結抑制剤を粉粒状態で若しくは溶液状態で予め保持させておき、これを敷設する。凍結抑制剤を粉粒状態で保持させた場合には、上記（ａ）と同様に自然放置するか、または（ｂ）と同様に人為的に散布する。この場合、現場作業が軽減されるメリットがある。
【００３６】
また、本発明で使用する凍結抑制剤としては、舗装体１の空隙内に溶液状態で保持されるものであれば、特に限定されるものではない。本発明では、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ＣＭＡ（カルシウムマグネシウムアセテート）、酢酸カリウム、ギ酸カリウム、エチレングリコール、尿素等から、適宜選択し、必要に応じてこれらを混合して使用することができる。なお、これらの凍結抑制剤の選択および配合は路面状況に応じて定める。さらに必要に応じて、本発明では凍結抑制剤とともに用いられる副次的添加物、例えば防錆剤等を併用することもできる。
【００３７】
さて、かくして構成された本発明の舗装構造においては、舗装体１の空隙中に保持された凍結抑制剤溶液が舗装表面側と連通する。よって、舗装表面の凍結を常に抑制できる。しかも、この凍結抑制効果を基本として、舗装体１の空隙中に保持された凍結抑制剤溶液は、車両の走行や人の通行等によって歩行圧または車両の走行圧を受けたときには空隙容積の減少による押し出し作用によって舗装上に染み出され広がる。さらに、この外圧が解放されたときには空隙容積の復元による吸引作用によって舗装上の凍結抑制剤溶液が舗装体１内の空隙中に吸引収容される。
【００３８】
したがって、歩行圧または車両の走行圧の要因、すなわち通行量の増減に伴って凍結抑制効果を増減制御できる、つまり車通りや人通りの多い時間には自動的に凍結抑制効果が増加し、少ないときには最低限まで減少するようになり、しかも凍結抑制剤は基本的に舗装体１の空隙内に保持されるから自然流出し難くなり、長期にわたり凍結抑制効果が発揮されるようになる。またそのため、凍結抑制剤を従来のように多量に使用しなくて済み、周辺環境に対する塩害も軽減することができるようになる。
【００３９】
【実施例】
表１に示すように、舗装体の空隙率および下地の種類を変えながら、凍結抑制効果維持期間・凍結抑制剤溶液の染み出し性を評価した。なお、従来例は、既設のアスファルト表面に粒状凍結抑制剤を直接散布したものである。評価結果を表１に併せて示す。
【００４０】
【表１】

【００４１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば凍結抑制剤の効果の長期持続を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の施工例の平面図である。
【図２】 II−II断面図である。
【図３】 III−III断面図である。
【図４】第２の施工例の平面図である。
【図５】 IV−IV断面図である。
【図６】 V−V断面図である。
【符号の説明】
１…多孔質弾性舗装体、２…既設舗装面、３…溝。

Claims

既設舗装表面を壊すことなくその上に、あるいは既設舗装面を所定厚さに削除して形成した舗装面上に、ゴムチップ材を樹脂で結合してなり且つ空隙率１０〜５０％の連続空隙を有する板状の多孔質弾性舗装体の多数を、車線の幅方向略全体に、舗装表面をなすように敷設したものであって、
前記各舗装体の下地が透水係数が１０^-6ｃｍ／ｓｅｃ以下であり、
前記各舗装体が、平均径０．５〜３０ｍｍの粒状ゴムチップ、または平均径０．１〜５ｍｍ、長さ２〜５０ｍｍのひじき状ゴムチップを樹脂で結合してなり、かつ車線の幅方向の幅４０ｃｍ以上かつ面積５００ｃｍ²以上の大きさを有し、
前記各舗装体における舗装表面に連通する前記空隙内に凍結抑制剤溶液が収容保持されており、かつ前記空隙は、車両の走行圧を受けて凍結抑制剤溶液が収容保持していた前記空隙から染み出し、走行圧が解放されたとき前記凍結抑制剤溶液を収納するものであり、
前記舗装体が、歩行圧または車両の走行圧を受けたときに空隙容積の減少による押し出し作用によって空隙中の凍結抑制剤溶液を舗装表面上に染み出し、かつ前記歩行圧または車両の走行圧の解放時に空隙容積の復元による吸引作用によって舗装表面上の凍結抑制剤溶液を空隙中に吸引するように構成されており、
さらに、前記各舗装体が、水平面に対して傾斜して敷設され、各舗装体の少なくとも前記傾斜方向に関し下側となる面、並びにその上側となる面とこれに対向する隣なり合う舗装体との間に遮水層または遮水部が設けられていることを特徴とする凍結抑制舗装。