JP4217133B2 - 保水性舗装構造 - Google Patents
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Description
また、開粒度混合物層が、開粒度アスファルト混合物層である場合、骨材、アスファルトバインダ量等の配合比、空隙率、密度等はどのようであってもよい。また、開粒度アスファルト混合物層は、一回で施工されたものであってよいし、複数回で施工されたものであってもよい。さらに、複数回で施工された開粒度アスファルト混合物層の場合、この開粒度アスファルト混合物層を形成する各開粒度アスファルト混合物の種類は異なってもよい。
また、吸湿材は、保水性グラウトと混合された保水性且つ吸湿性を有する保水性・吸湿性充填材として、開粒度混合物の連続空隙に充填されている。したがって、吸湿材は、保水性グラウトに固着すると共に、開粒度混合物にも固着しており、吸湿材が溶出することを、好適に防止可能である。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
まず、第1実施形態に係る保水性舗装構造について、図1及び図2を参照して説明する。参照する図面において、図1は、第1実施形態に係る保水性舗装構造を模式的に示す側断面図である。図2は、第1実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法を模式的に示す側断面図である。
図1に示すように、保水性舗装構造1は、クラッシャラン、鉄鋼スラグ、砂利あるいは砂等を含む粒状系路盤、ストレートアスファルト等で処理された瀝青安定処理路盤、セメント・石灰安定処理路盤等の路盤51の上に積層した密粒度アスファルト混合物からなる遮水層52の上に構築されており、母体となる開粒度アスファルト混合物層5(開粒度混合物層)と、開粒度アスファルト混合物層5の連続空隙6(図2参照)に充填された固化状態の保水性・吸湿性充填材10とを備えて構成されている。なお、本実施形態における保水性舗装構造1全体の空隙率は、水分の保水性及び透過性を考慮し、5%〜14%に設定している。
骨材5aの合成粒度は、例えば、使用する骨材5aの最大粒径が13mm(つまり、使用する最大粒径の粗骨材が6号砕石)の場合、次の表1に示す粒度範囲であると設定空隙率が15〜35%となり、保水性・吸湿性充填材10を十分に充填可能となるので好ましい。
また、第1実施形態では、保水性・吸湿性充填材10が、開粒度アスファルト混合物層5の表面付近の高さ位置まで充填されたとしたが、これに限定されず適宜変更してもよい。
また、セメント系固化材としては、超速硬性セメント、普通ポルトランドセメント、超早強セメント、早強セメント、高炉セメント等から、施工条件等を考慮し適宜選択して使用してよい。
さらに、添加剤について、減水剤としては、カルボン酸系またはメラニン系等の減水剤が適しており、凝結遅延剤としては、SBR系、アクリル系、酢酸ビニル系のポリマーエマルジョンが好適に使用可能である。
また、吸湿材12は、保水性グラウト11に添着・結合すると共に、保水性グラウト11を介して開粒度アスファルト混合物層5に固着している。したがって、吸湿材12は、降雨等の散水により溶出しにくくなっている。
保水性グラウト11に水が保水されている場合、晴天等により外気温が上昇し、保水性舗装構造1の温度が上昇すると、保水性舗装構造1の表面から、保水性グラウト11に保水された水が気化する。この気化にともなう水の気化潜熱が、保水性舗装構造1及び外気中から奪われるため、保水性舗装構造1の路面温度の上昇は抑制される。
続いて、第1実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法について、図2を参照して説明する。
保水性舗装構造1の施工方法は、母体となる開粒度アスファルト混合物層5を構築する開粒度アスファルト混合物層構築工程と、開粒度アスファルト混合物層5の連続空隙6に保水性・吸湿性充填材10を充填する保水性・吸湿性充填材充填工程を含んで構成されている。
図2(a)に示すように、遮水層52の上に、アスファルトフィニッシャ等を使用して、所定配合の開粒度アスファルト混合物を敷き均した後、ロードローラ、振動ローラ、タンパ等(以下「締め固め機械」と総称する)で締め固め、所定密度、所定厚さ、所定空隙率の開粒度アスファルト混合物層5を構築する。
遮水層52及び路肩等の周辺部が、十分な遮水性を有さない場合には、開粒度アスファルト混合物を敷き均す前に、高濃度のゴム入りアスファルト乳剤を散布する等の止水処理を施すことが好ましい。
グラウトミキサ等(図示しない)の適宜な混合手段で、保水性グラウト11と吸湿材12を注入前に撹拌、混合して、流動性を有する液状の保水性・吸湿性充填材10を製造する。保水性・吸湿性充填材10の粘度は、Pロート試験で9〜15秒の流下時間であると好ましく、このような粘度であると開粒度アスファルト混合物層5の連続空隙6に好適に充填可能である。
また、保水性・吸湿性充填材10を注入しながら、振動ローラ等を使用して、振動を開粒度アスファルト混合物層5に付与すると、連続空隙6に隙間を形成せずに充填可能となるので好ましい。
続いて、本発明の第2実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法について、図3を参照して説明する。図3は、第2実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法を示す側断面図である。
ここで、第2実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法により構築される保水性舗装構造1は、第1実施形態に係る保水性舗装構造1と同様であるため、その説明は省略する。
第1実施形態と同様、開粒度アスファルト混合物層5を構築した後、図3(b)に示すように、開粒度アスファルト混合物層5の表面に適宜な手段(例えば、スコップ、竹ほうき等)を使用して、分散性を考慮し粉末状の吸湿材12を所定量散布する。散布された吸湿材12は、連続空隙6に侵入すると共に分散する。
その後、図3(c)に示すように、開粒度アスファルト混合物層5の表面から、所定量の保水性グラウト11を注入する。注入された保水性グラウト11は、連続空隙6内を流動すると共に吸湿材12と混合されて、保水性・吸湿性充填材10が生成する。そして、保水性・吸湿性充填材10は、さらに連続空隙6の下方へと流動し充填される。
次に、第3実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法について、図4を参照して説明する。
第3実施形態に係る保水性舗装構造の施工方法は、第2実施形態における粉末状の吸湿材12を散布する吸湿材散布工程を、図4に示すように、予め吸湿材12を水に溶解した所定濃度の吸湿材溶液13を散布する吸湿材溶液散布工程に置き換えた施工方法である。
このように吸湿材溶液13を使用することにより、希薄な濃度の吸湿材溶液13であっても、広範囲で散布することができる。また、吸湿材溶液13を散布する際には、噴霧器20のノズル21等を使用することにより、さらに広範囲で散布可能となる。
(保水性舗装構造の保水機能維持方法)
次に、第4実施形態に係る保水性舗装構造の保水機能維持方法(以下、「保水機能維持方法」と略称する)について説明する。
保水機能維持方法は、連続空隙6に保水性グラウト11または保水性・吸湿性充填材10が充填された保水性舗装構造1に、吸湿材12及び吸湿材12が水に溶解した吸湿材溶液13(図4参照)の少なくとも一方を散布し、吸湿材12を保水性グラウト11に固着させる吸湿材固着工程を含んで構成されている。
また、吸湿材12及び吸湿材溶液13を散布する前に、透水性を有する液状のバインダ等を散布して、吸湿材12の保水性グラウト11への固着力を高めてもよい。
母体開粒度アスファルト混合物層として、室内的に混合した開粒度アスファルト混合物で作製した空隙率25%の直径10cm×高さ20cmの円柱状の供試体を使用した。
また、後記する表1に示す配合比で、水、セメント系固化材、シルト系充填材を混合し、さらに減水剤、凝結遅延剤を添加して混合し、保水性グラウトを調製した。
そして、この保水性グラウトに、水の質量と減水剤の質量の和に対して、吸湿材添加率が5質量%となる吸湿材((645kg+18.8kg)×0.05=33kg)を添加後、混合して、保水性・吸湿性充填材を調製した。
ここで、セメント系固化材としてはコスミックRD(R)(電気化学工業社製)、シルト系粉末としては土屋カオリン工業社製の鉱物質微粉末、減水剤としてはデンカFT−80(R)(電気化学工業社製)、凝結遅延剤としてはデンカセッターD−200(R)(電気化学工業社製)、吸湿材としては市販されている粒状の塩化カルシウムを使用した。
実施例1を、60℃の乾燥機で2日間乾燥した後、室温20℃、湿度95%の室内に静置して吸湿量の変化を測定した。吸湿量は、次の式(1)により算出した。そして、図5に吸湿量の経時変化を示す。
前記した吸湿材添加率が10質量%、20質量%、40質量%となるように、吸湿材を保水性グラウトに添加したものを、それぞれ、実施例2、実施例3、実施例4とした。吸湿材添加率が0質量%(吸湿材を添加しない)ものを比較例1とした。そして、実施例1と同様の評価試験を行い、図5に吸湿量の経時変化を示す。
ここで、実施例1〜4及び比較例1の配合比を、表2にまとめて示す。
実施例1で使用した直径10cm×高さ20cmの供試体を、2日間、60℃の乾燥機で乾燥した後、吸湿材(塩化カルシウム)を水に溶解して調製した20質量%の塩化カルシウム水溶液(吸湿材溶液)に24時間含浸した後、保水性グラウトを充填せず、そのまま乾燥したものを比較例2とした。なお、供試体を塩化カルシウム水溶液に含浸させる工程が、第3実施形態における吸湿材溶液散布工程に相当するとした。また、比較例2の作製時において、比較例2は、実施例4相当の吸湿材添加率(40質量%)を有すると仮定した。
また、塩化カルシウム水溶液(吸湿材溶液)に含浸せず、水に含浸したものを比較例3とした。
そして、比較例2及び比較例3についても、実施例1と同様の評価試験を行った。その結果を図5に示す。
図5より明らかなように、吸湿材を添加していない比較例1に比して、吸湿材を添加した実施例1〜実施例4は、吸湿量が大きくなることがわかった。また、吸湿材添加量が高くなるにともない、吸湿量が大きくなることがわかった。さらに、吸湿材添加率が5〜40質量%の範囲(実施例1〜実施例4)では、例えば1400分経過後に、吸湿量が3〜5.5%の範囲内となり良好であることがわかった。
すなわち、このような保水性・吸湿性充填材10が略中間高さ位置まで充填された保水性舗装構造2は、見かけ上、空隙率の大きい上層2aと空隙率の小さい下層2bを有している。このような保水性舗装構造2によれば、上層2aにおける連続空隙6aの空隙率が大きいため、車両の走行時における騒音低下機能や、降雨時における路面排水機能を有する。
また、このような保水性舗装構造2の場合、骨材5aの合成粒度及び保水性・吸湿性充填材10の充填量は、適宜変更し、例えば、上層2aの空隙率が15%〜35%の範囲内であると、好適に騒音低下機能及び路面排水機能を発揮することができる。また、下層2bの空隙率が5%〜14%の範囲内であると、さらに好適な剛性を有することとなり、保水性舗装構造2全体としての耐流動性が向上するので好ましい。
5 開粒度アスファルト混合物層(開粒度混合物層)
5a 骨材
5b アスファルトバインダ
6、6a 連続空隙
10 保水性・吸湿性充填材
11 保水性グラウト
12 吸湿材
13 吸湿材溶液
20 噴霧器
21 ノズル
Claims (1)
- 内部に連続空隙を有する開粒度混合物層と、
前記連続空隙に充填された、保水性グラウト及び吸湿材を混合してなる保水性・吸湿性充填材と、を有し、
前記吸湿材により外気中の水分を吸湿させるとともに、その水分を前記保水性グラウトで保水可能とし、
前記吸湿材の密度は表面側で高いことを特徴とする保水性舗装構造。
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