JP4157673B2

JP4157673B2 - 木質材料舗装

Info

Publication number: JP4157673B2
Application number: JP2000233101A
Authority: JP
Inventors: 世志雄鎌倉; 崇馬場; 昭正西野
Original assignee: 佐藤道路株式会社
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: JP2002047609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木質材料舗装に係り、特にウッドチップ等の木質材料を表層として安価な工事コストにより舗設でき、その出来映えも周辺環境との調和を図れ、歩行に際してソフトな歩行感が得られるようにした木質材料舗装に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ウッドチップ等の木質材料を所定の舗設厚で舗装中間層上に舗設したいわゆるウッド系舗装が種々開発されている。ウッドチップには通常、５〜２０mm程度の細い針あるいは棒状に加工された間伐材や家屋廃材が使用されている。また、この種のウッド系舗装ではウッドチップがバラバラになって路面から剥離しないように、ウッドチップ同士の接着効果を期待してウレタンポリマー等の湿気硬化型樹脂がバインダーとして用いられている。このウレタンポリマーはウッドチップや砂等の周りに所定厚さの被膜をつくり、チップ、砂の粒子同士の結合が図られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、乾燥したウッドチップと砂とウレタンポリマー等のバインダーとを攪拌、混合するとウレタンポリマーが必要以上にウッドチップに吸収されてしまい、バインダー使用量が多くなってしまうとともに、攪拌作業、舗設作業における取り扱いが困難になるという問題があった。このため、樹脂バインダーのコストが全体コストを押し上げる結果となり、比較的高価な施工となっていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、ウレタンポリマー等の樹脂バインダーを用いず、ウッドチップを固化させるための接着剤としてセメントモルタルを使用して木質材料舗装の定着を図るようにし、必要に応じて景観性を高める目的で所定の舗装面の洗い出しを行い、樹脂コーティングを図るようにした木質材料舗装を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は薄小片状にチップ化された後に、その含水率に応じて乾燥処理された間伐材ウッドチップに加水して内部水分調整を施した木質材料チップと、接着用ラテックス系樹脂乳剤と、セメントと、砂と、水とを混練りして、その内部に前記接着用ラテックス系樹脂乳剤を含浸させ、その表面を未固化セメントモルタルで被覆した前記木質材料チップを木質舗設材として、前記接着用ラテックス系樹脂乳剤と同じ材料でプライマー処理された基層上に所定厚さで舗設してなる木質材料舗装であって、前記木質舗設材は、前記乾燥処理された間伐材ウッドチップ１重量部に対して、前記接着用ラテックス系樹脂乳剤０．１５〜０．６５重量部と、２．０〜３．０重量部のセメントと、１．０〜１．７５重量部の砂と、前記接着用ラテックス系樹脂乳剤が重量加算された水とを、セメント水比１．０〜１．６の割合で含んでなることを特徴とする。
【０００７】
前記木質舗設材の舗設後に、その表面の未固化セメントモルタル分を洗い出し、樹脂被膜で前記木質材料舗装面にトップコートを形成することが好ましい。
【０００８】
前記基層は透水性コンクリート層であることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態としての木質材料舗装は、従来と同様の砕石路盤（一例としてＣ−４０）上に中間基層として透水性コンクリート層を施し、その表層にウッドチップを主材料とした木質舗装層を舗設する構成からなる。
【００１０】
砕石路盤上に舗設される透水性コンクリート層としては、たとえば出願人がすでに開発した透水性コンクリートを適用することが好ましい（特公平７−９９００２号公報参照）。この透水性コンクリートは骨材として質量比９〜８．５：１〜１．５程度の混合比の７号砕石と砂とが使用され、固化時の空隙率が１０〜２５％程度、透水係数がｋ＝１０^-1〜１０^-2cm/sec程度になるように設定されている。また、比較的粒度の揃った骨材間の結合力を増大させるためにセメントに加え、樹脂バインダーが所定配合比で添加されている。
【００１１】
さらにこの透水性コンクリート層の上面には表層として舗装厚３０mm程度の木質舗装層が舗設される。この木質舗装層を構成する木質舗設材は、表−１に示した配合からなる硬化性混練り材料で、後述する手順で材料の調製、混練りを行って製造され、前述した透水性コンクリート舗装等の基層上に舗設される。
【００１２】
［表１］

【００１３】
表−１に示したように、本実施の形態では、各材料の配合割合は使用されるウッドチップの単位質量に対する質量比で設定されている。主材料となるウッドチップには、間伐材あるいはリサイクル材料としての家屋廃材を使用することが好ましい。間伐材は伐採後の経過が浅いものであれば生木に近い含水率を有しているため、チップ状にした後、乾燥処理を施す。一方、家屋廃材はほとんど乾燥状態に近いものが多い。これらの原材をチッパ等の破砕機を利用して所定の形状に裁断して使用する。形状、寸法としては１辺が２〜５mm程度の角形薄片板状チップ、長さ５〜３０mm、幅、厚さ２〜５mmの針状等、使用する破砕機の仕様によって設定することができる。本実施の形態では、種々の形状、寸法を有するウッドチップのうち、後述する３タイプ（表−３参照）に対して他の材料の質量比を配合として決定した。木質舗装層に使用するウッドチップは内部水量調整（調整水量：Ｗ 1 ）を行い、混合時にさらに所定の水量（Ｗ 2 ）を加水するようにしている。また、添加剤（ｂ）も計算上、水として取り扱っている。
【００１４】
使用セメントとしては、本実施の形態では、普通ポルトランドセメントを使用しているが、早期施工を目的として早強セメントを使用してもよい。セメント量としては、ウッド質量に対する質量比として１．５以上とすることがウッド間における結合力を発揮させる。必要セメント量は、セメントモルタルがウッドチップ間の結合のための接着剤として用いるため、ウッドチップの形状によって異なる。このため、試験結果表（表−７）にあるように、ウッドチップの種類により、使用セメント量の範囲が異なる。たとえば、Ｂタイプのウッドチップの場合、その形状が薄片状で、各ウッドチップが積層されるように混合されるため、引張材としての機能を期待しにくい。このため、セメント量の混合比は、ウッド質量に対する質量比として２．０以上とすることが好ましい。セメント量の上限としては、コスト効果を考慮し、Ａタイプのウッドチップでは、質量比１．７５を、Ｂタイプでは質量比３．０、Ｃタイプでは、質量比２．５を上限とすることが好ましい。
【００１５】
本発明の木質舗装層の配合では、舗設時の施工性を良好にするために、ケイ砂あるいは山砂を混合している。粒度としては混練り後の取り扱い後の容易さを考慮してケイ砂５〜７号程度が好ましい。セメントモルタルの結合材としての強度を確保するためにウッドチップとの質量比として０．６以上が必要である。一方、質量比１．７５以上の場合、ウッドチップのタイプを問わず、セメントモルタルが粗々しくなり、取り扱いが困難になる。下限について、Ｂタイプのウッドチップの場合、セメント使用量に対応させてウッドチップとの質量比１．０以上とすることが好ましい。反対にＡタイプでは、取り扱いを容易にするため、質量比１．０程度に抑えることが好ましい。
【００１６】
本発明では、セメントモルタルとしての結合力を補強するための添加剤としてラテックス系乳剤をウッドチップに対する質量比で０．１５〜０．６５を添加している。質量比０．１５未満では、接着効果の増加が確認できず、０．６５以上では材料コストがセメントモルタルに対する補強効果を大きく上回るため、好ましくない。
【００１７】
また、ウッドチップは、使用に際して水分調整を行うが、混練り時に取り扱い易くするために水（Ｗ 2 ）を加える。また、質量ｂだけ添加される添加剤はエマルジョンタイプであるため、エマルジョンと水分の総和（ΣＷ（＝Ｗ 1 ＋Ｗ 2 ）＋ｂ）を考慮してセメントの質量ｃに対する比（本明細書中、セメント水比：ｃ／（ΣＷ＋ｂ）と呼ぶ。）を設定し、品質の安定を図っている。本実施の形態では、所定強度（引張強度０．４N／mm2）以上を確保するために、セメント水比として０．７〜１．６の範囲としている。使用するセメント量に対応して各タイプでのセメント水比を設定すると、Ａタイプでは０．７〜０．８、Ｂタイプでは１．０〜１．６、Ｃタイプでは１．２〜１．４程度に設定することが好ましい。
【００１８】
また、基層上に本発明の木質舗装を舗設する際、基層との接着性を高めるために、上述したラテックス系乳剤を塗布して基層表面をプライマー処理することが好ましい。このとき基層種類によってその塗布量を変えることが好ましい。基層は、砕石路盤、透水性コンクリート盤、普通コンクリート盤等、種類を問わず適用可能である。
【００１９】
景観性の向上のために、本発明の木質材料舗装を洗い出し舗装とすることも好ましい。洗い出し舗装とするためには、木質材料を舗設した後、遅延剤を舗設面に塗布し、所定時間の経過後、未固化のセメントモルタル分を洗い出す。さらに、木質材料が露出した面に、トップコートとしてのウレタン樹脂薄層を形成することでウッドチップの自然の色合い等を保持させることができる。
【００２０】
【実施例】
以上の発明の構成及びそれに伴う効果を奏する適正配合を得るために行った実験について、以下に述べて説明する。
［使用材料］
各実施例および比較例における使用材料は以下のとおりである（表−２〜４参照）。

【００２１】
［表２］

【００２２】

【００２３】
［表４］

【００２４】
［試験］
以下の表−５に示した各試験方法により、本発明の木質材料舗装の性状、性能を確認する。
【００２５】
［表５］

【００２６】
表−５のうち、圧裂引張強度試験（JIS A 1113）は、引張試験（JIS K 6301）に代えて圧裂試験によって引張強度を知ることを目的として行った。同試験では、円筒形供試体を作製し、円筒形供試体の圧裂引張強度と引張強度との相関関係を確認した。
【００２７】
［配合］
試験用セメントモルタル配合表を表−６に示す。
【００２８】

【００２９】
表−６には３タイプのウッドチップ（表−２参照）を用いたセメントモルタルにおいて、使用セメント種類、量、添加剤添加量、砂混合量、セメント水比の各因子をラテン方格法によって設定した配合の一部及び引張強度結果が示されている。さらにウッドチップの各タイプに対して表−７の総括配合を設定することができる。
［表７］

【００３０】
［結果］
(1)表−６に示したように、各配合において、所要引張強度（引張強度０．４N／mm²）以上の強度が得られることが確認された。表−６の結果から、各タイプのウッドチップに対して表−７の範囲の配合を適合させることができる。
(2)図１に示したように、舗装硬さの目安となるＧＢ係数、ＳＢ係数測定値は、他の舗装材の値と比較し、歩行者系舗装として良好な結果を得た。
(3)圧裂引張強度（Ｙ）と引張強度（Ｘ）との相関関係として、Ｂタイプのウッドチップを使用した場合、図２に示したように、回帰式Ｙ＝0.52X+0.20（r=0.86）が得られた。このことから、引張強度試験のための供試体を円筒形供試体として行った結果を適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、安価な工事コストよって木質材料をセメントモルタルで保持させ、歩行性能に優れ、耐久性を有する木質材料舗装を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木質材料舗装のＧＢ係数、ＳＢ係数試験結果図。
【図２】圧裂引張試験結果と引張強度の関係図。

Claims

薄小片状にチップ化された後に、その含水率に応じて乾燥処理された間伐材ウッドチップに加水して内部水分調整を施した木質材料チップと、接着用ラテックス系樹脂乳剤と、セメントと、砂と、水とを混練りして、その内部に前記接着用ラテックス系樹脂乳剤を含浸させ、その表面を未固化セメントモルタルで被覆した前記木質材料チップを木質舗設材として、前記接着用ラテックス系樹脂乳剤と同じ材料でプライマー処理された基層上に所定厚さで舗設してなる木質材料舗装であって、
前記木質舗設材は、前記乾燥処理された間伐材ウッドチップ１重量部に対して、前記接着用ラテックス系樹脂乳剤０．１５〜０．６５重量部と、２．０〜３．０重量部のセメントと、１．０〜１．７５重量部の砂と、前記接着用ラテックス系樹脂乳剤が重量加算された水とを、セメント水比１．０〜１．６の割合で含んでなることを特徴とする木質材料舗装。
前記木質舗設材の舗設後に、その表面の未固化セメントモルタル分を洗い出し、樹脂被膜で前記木質材料舗装面にトップコートを形成したことを特徴とする請求項１記載の木質材料舗装。
前記基層は透水性コンクリート層であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木質材料舗装。