JP4555460B2 - 透水性ブロック舗装及び透水性ブロック舗装の施工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透水性を有するブロック舗装及びその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市の景観等を考慮して歩道、ショッピングモール、公園、駐車場、一般車道等にブロック舗装が用いられることが多くなってきた。
【０００３】
従来、ブロック舗装は、図６に示すように、コンクリート舗装、アスファルト舗装、自然土等の路盤６１上にセメントと砂とを混合した空練セメントモルタル６２を敷きならし、この空練セメントモルタル上にブロック６３を所定の配置に配設した後に転圧をおこなう。
【０００４】
続いて、目地空間部６４に空練りセメントモルタル６５を充填した後に散水を行い、空練りセメントモルタル中のセメントに水和反応を生じさせて空練りセメントモルタルで構成しているクッション砂と目地砂とをモルタル状に固めて固定すると共に、ブロックを路盤に固着することで施工されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、空練りセメントモルタルでブロックを支持する方法は、固体化した空練りセメントモルタルが脆いために、歩道等の軽交通に対しては使用可能であるが、車道等の重交通に対しては耐久力が足りないという問題点があった。
【０００６】
さらに、空練りセメントモルタルを基礎とするブロック舗装に透水性を持たせることができないという問題点が存在した。これは、ブロック及び目地部に用いる空練りセメントモルタルが殆ど透水性を有さないためである。そのため、ブロック舗装を、透水性舗装及び排水性舗装として用いることができなかった。
【０００７】
このような問題点に鑑み本発明は、優れた透水性を有するとともに、重交通下においても優れた耐久性を有するブロック舗装を提供することを課題とする。また、このブロック舗装の施工方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、路盤上に配置されたブロック支持層とこのブロック支持層上に多数個のブロックを敷設してなるブロック舗装において、前記ブロック支持層が透水性を有することを特徴とするブロック舗装である。
このように構成することで、ブロック間の目地から侵入した雨水等が、前記透水性を有するブロック支持層中を通過するために、透水性を有するブロック舗装が達成される。
【０００９】
また、本発明は、前記多数個のブロック同士の目地に透水性を有する目地材料が充填されているのが好ましい。
このように構成することで、雨水等が目地を通過しやすくなり、透水性を損わずに、交通荷重に対する耐久性を高めることが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、前記路盤と前記ブロック支持層との間に遮水層が設けられているのが好ましい。
このように構成することで、ブロック支持層中を通過した雨水等を遮水層により遮り、適宜集水して排水することが可能となる。また、ブロック支持層を通過した浸透水が遮水層で遮られ路盤に浸透しないためブロック舗装道の交通荷重に対する耐久性を高めることが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、前記ブロック支持層がセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物又は樹脂系透水性混合物からなるのが好ましい。
ここで、樹脂系透水性混合物として用いる樹脂は、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等が主に用いられるが、耐水性があるものであれば、これら樹脂以外の樹脂も用いることが可能である。
【００１２】
また、本発明は、前記セメント系透水性混合物が、セメントを９．５〜３０．８質量部と、単粒度の６号又は７号砕石を４７．２〜８３．３質量部と、細骨材を３．２〜２１．９質量部と、水を２．２〜８．０質量部と、を混合してペーストボリュームが１５〜４０％になるように混練したものであり、前記アスファルト乳剤系透水性混合物が、特殊バインダとしてアスファルト乳剤とエポキシ樹脂とを混合したものを４〜８質量部と、骨材を９２〜９６質量部と、増粘材を０．１〜１．０質量部と、を混合してペーストボリュームが５〜２５％になるように混練したものであるのが好ましい。
このような組成とペーストボリュームを有する透水性混合物をブロック支持層に用いることで、交通荷重に対する耐久性と透水性をかねそなえたブロック舗装を得ることが可能となる。ここで、ペーストボリュームとは、２．５ｍｍ以下の細骨材、セメント（フィラーを含む場合はフィラーを加えたもの）及び水又は樹脂バインダー又は乳剤からなるモルタル分の体積百分率である。
【００１３】
また本発明に係るブロック舗装の施工方法は、（１）路盤上に前記のようなセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物又は樹脂系透水性混合物からなるブロック支持層を形成する工程と、（２）前記ブロック支持層上に多数個のブロックを敷設する工程と、（３）必要に応じて、前記多数個のブロック間の目地に、透水性を有する目地材料を充填する工程と、を有するのが好ましい。
このように構成することで、雨水等を路盤中に浸透させて排水することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係るブロック舗装の施工方法は、（１）路盤上に遮水層を設ける工程と、（２）前記遮水層上に前記のようなセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物又は樹脂系透水性混合物からなるブロック支持層を形成する工程と、（３）前記ブロック支持層上に多数個のブロックを敷設する工程と、（４）必要に応じて、前記多数個のブロック間の目地に、透水性を有する目地材料を充填する工程と、を有するのが好ましい。
このように構成することで、雨水等が遮水層により遮られて路盤と直接接触することが避けられるので、路盤を柔脆化することなく透水性ブロック舗装を施すことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、歩道に主に用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図２は歩車道に用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図３は車道として用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図４は、車道として用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図５は透水性ブロック舗装の施工工程を示す断面図である。
【００１７】
＝第１の実施形態＝
図１は歩道に用いられる本発明の第１の実施形態である。本実施の形態は、透水性を有する自然土等の粒状路盤１上に、単層のブロック支持層２を形成し、このブロック支持層２上に、多数個のブロック３を高さを調整しながら平面状に敷設して形成したものである。この際、ブロック３とブロック支持層２との接触性を高めるために、下面（ブロック支持層と接触する面）に接着剤を塗布したブロック３を用いても良い。
【００１８】
第１の実施形態は、軽荷重を支持するためのブロック舗装であることから、ブロック３間の目地４は突合目地又は透水性を有する砂を充填することで形成する。このように構成することで、雨水等は、目地４の間隙から透水性を有するブロック支持層２を通過し、路盤１中に浸透拡散する。本実施の形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。
【００１９】
路盤１上に形成するブロック支持層２は、所定の交通荷重を支えることが可能であり、目地４から流入する雨水等を速やかに浸透することができれば、厚さに特に制限はない。ただ、一般的に、交通荷重が大きいところでは、ブロック支持層２を厚くしたほうが交通荷重に対する耐久性が向上する。第１の実施形態は人又は自転車等が交通する歩道に適用するものであるので、ブロック支持層２は薄くても構わない。
【００２０】
また、路盤１が浸透水により悪影響を受ける恐れがある場合には、図３又は図４のように、路盤１とブロック支持層２との間に遮水層（図示せず）を設け、この遮水層に沿って伝わる水を路盤１に埋設される排水管等の排水手段で排水する構成とすることも可能である。
【００２１】
第１の実施形態は、交通荷重が軽微である歩道として用いられることを想定しているために、ブロック３間の目地４は、ブロック３同士が接触する突合目地で形成することが可能である。また、この突合目地の間隙に砂を充填しても良い。
【００２２】
また、第１の実施形態ではブロック３下面に接着剤を塗布することでブロック支持層２との間の接着性を高めることについて触れたが、目地４の透水性を阻害しなければ、接着剤に限らず、例えば接着性のシートをブロック３下面に貼着することや、樹脂をブロック３下面に塗布する等の接着性向上のための公知の手段を用いることができる。
【００２３】
ここでブロック支持層２を形成する透水性混合物としては、大きく分けて結合材としてセメントを使用した混合材料（以下、セメント系透水性混合物と言う）と、アスファルト乳剤を使用した混合材料（以下、アスファルト乳剤系透水性混合物と言う）と、樹脂を使用した混合材料（以下、樹脂系透水性混合物）を用いることが可能である。
【００２４】
まず、セメント系透水性混合物であるが、結合材としてのセメントを９．５〜３０．８質量部と、粗骨材として単粒度の６号又は７号砕石（ＪＩＳ Ａ５００１ １９８８）を４７．２〜８３．３質量部と、細骨材として川砂などの天然砂を３．２〜２１．９質量部と、水を２．２〜８．０質量部と、を混合してペーストボリュームが１５〜４０％になるように混練することにより得られる。なお、必要に応じて各種混和材料を本発明の実施の妨げにならない程度に混合してもよく、本実施の形態においては、チキソトロピー性を有する有機系混和材を０〜０．６質量部又は、無機系混和材を０．８〜１．５質量部を混合した。
【００２５】
このような組成とペーストボリュームを有するセメント系透水性混合物は、交通荷重を支えるのに十分な程度に骨材同士が結合すると共に骨材間を水が浸透可能な空隙を有する。
ここで、セメントとしては、普通セメント、早強セメント、超早強セメント、超速硬セメントを用途に応じて用いることが可能である。
【００２６】
また、アスファルト乳剤系透水性混合物は特殊バインダとしてアスファルト乳剤とエポキシ樹脂とを混合したもの（この混合物中の水分量を約３０質量％とすることが望ましい）を４〜８質量部と、骨材として単粒砕石、砂及び石粉を混合したものを９２〜９６質量部と、増粘材として食物繊維等を０．１〜１．０質量部と、を混合してペーストボリュームが５〜２５％になるように混練することにより得られる。
【００２７】
ここで、前記特殊バインダに用いるアスファルト乳剤としては、ノニオン系、カチオン系又はアニオン系アスファルト乳剤又は改質アスファルト乳剤等が挙げられる。また、前記特殊バインダに用いる樹脂としては水溶性のエポキシ変性ポリアミン等が挙げられる。前記特殊バインダは、アスファルト乳剤を７０〜９０質量部とエポキシ樹脂を１０〜３０質量部混合した組成を有することが望ましい。
【００２８】
また、前記骨材としては用いられる単粒砕石は６号砕石又は７号砕石が好適である。砂としては、川砂等の自然砂が好適である。前記骨材は、単粒砕石７０〜９５質量部と砂０〜２５質量部と石粉５〜１０質量部とを混合した組成を持つことが望ましい。
【００２９】
前記増粘材としては、食物繊維として、カルボキシメチルセルロース、ｄセルロース（トップセル）等を用いることが可能である。
【００３０】
また、ブロック支持層２の施工終了後に直ちに人力で自然石ブロックの敷設作業が行われるので、作業者の作業効率を考えてブロック支持層２は常温の混合物として施工されることが望ましい。
このように、第一の実施形態では、透水性を有するブロック支持層２上にブロック３を設置することで、従来両立することが難しかった交通荷重に対する耐久性と透水性とを両立させることを可能とした。
【００３１】
＝第２の実施形態＝
図２に歩車道専用の透水性ブロック舗装の第２の実施形態を示す。
本実施の形態は、耐久性の向上を図るために路盤１の上部に、複数の層のブロック支持層２を形成し、路盤１と接する下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂには上層のブロック支持層２ａと比較して粒径の大きい粗骨材（５号砕石）を多く使用している。
【００３２】
そのため、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂは既存の透水性舗装よりも空隙率が１０〜２０％大きく、既存の透水性舗装よりも排水性が高くなっている。
本実施の形態は、このブロック支持層２（２ａ、２ｂ）上に、下面に接着剤を塗布したブロック３を高さを調整しながら平面状に敷設して形成したものである。
【００３３】
本実施の形態も軽交通荷重を支持するためのブロック舗装であることから、ブロック３は突合目地又は透水性を有する砂を目地に充填することで形成する。第２の実施形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。
【００３４】
第２の実施形態は、下層に粒度の粗い（粗粒率が大きく、粒径の大きな粗骨材が多い）ブロック支持層（排水性混合物）２ｂを、上層に粒度の細かいブロック支持層２ａを形成したことにより、ブロック３にかかる交通荷重を有効に分散緩和することが可能となるので、第１の実施形態よりも大きな交通荷重下で用いることが可能となる。
【００３５】
下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂと上層のブロック支持層２ａの組成上の差異は、用いる骨材の粒度分布のみであり、上層のブロック支持層２ａに用いる骨材等の材料は第１の実施形態と同様のセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物及び樹脂系透水性混合物を用いることができる。
【００３６】
下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂの材料である透水性混合物は第１の実施形態に示したものを基本とする。すなわち、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂとしてセメント系透水性混合物を用いる場合には、粗骨材として、第１の実施形態では単粒度の６号又は７号砕石を４７．２〜８３．３質量部混合していたことに替えて、単粒度の５号砕石を同じ質量部混合して作成する。
【００３７】
アスファルト乳剤系透水性混合物の場合には、第１の実施形態では６号又は７号の単粒砕石７０〜９５質量部を用いていたことに替えて、単粒度の６号砕石を５０〜８０質量部混合して作成する。
【００３８】
このように、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂは上層のブロック支持層２ａよりも径の大きい骨材を多く用いているためペーストボリュームは５％程度小さくなる。
【００３９】
また、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂと上層のブロック支持層２ａには施工上の差異が存在する。上層のブロック支持層２ａは施工後直ちに自然石ブロックが敷設されるので常温の混合物として施工されることが望ましいが、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂの施工にはそのような配慮は必要無く、常法通り加熱施工で構わない。
第２の実施形態は、ブロック支持層２が複数層となった以外は、第１の実施形態と同様である。
【００４０】
＝第３の実施形態＝
図３に本発明の第３の実施形態である車道に用いるための透水性ブロック舗装の断面図を示す。本実施の形態は、自然土等の路盤１上に、遮水層６を設ける。この遮水層６は、雨水等の水分が路盤１に直接接触し路盤１の表面を柔脆化するのを防ぐために設けるものである。さらに、この遮水層６上に単層のブロック支持層２を形成する。本実施の形態は車両が通行する重交通下で用いるものであるので、ブロック支持層２は第１の実施の形態よりも厚く形成することが望ましい。
【００４１】
このブロック支持層２上に、下面に接着剤を塗布したブロック３を高さを調整しながら平面状に敷設し、ブロック３間の目地４の間隙に透水性を有する目地材料５を充填して本実施の形態の透水性ブロック舗装を形成した。本実施の形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。目地４の間隙から浸透した雨水等は、遮水層６に至るまでブロック支持層２を通過して、排水管等の排水手段により道路外に排水される。
【００４２】
本実施の形態のように、透水性を有する目地材料５を充填した目地４を用い、さらに、路盤１とブロック支持層２との間に遮水層６を設けた構成とすることにより、従来法では達成することが難しかった車両が頻繁に交通するような比較的大きな交通荷重に対する耐久性と舗装の透水性と、を両立することが可能となった。
ここで、ブロック３間の間隔（目地４の幅）は５ｍｍ〜２０ｍｍが好適である。
【００４３】
この目地４に充填する目地材料５は基本的には第１の実施形態で示したブロック支持層２と同様のセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物、又は樹脂系透水性混合物をバインダーとしたものを用いることが可能であるが、目地４の間隙を十分に充填し、ブロック３同士の接着強度を保つために、用いる骨材は最大粒径５ｍｍ以下の単粒骨材を用いることが望ましい。
ここで、樹脂系透水性混合物として用いる樹脂は、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等が好適である。
【００４４】
すなわち、セメント系透水性混合物の場合には、第１実施形態で用いた粗骨材（単粒度の６号又は７号砕石）及び細骨材（天然砂）とに替えて上記の最大粒径５ｍｍ以下の単粒骨材を６７．３〜８３．５質量部混合し、ペーストボリューム２０〜３５％としたものを用いる。
【００４５】
樹脂としてエポキシ樹脂を用いた樹脂系透水性混合物の場合には最大粒形５ｍｍ以下の単粒骨材を８５．０〜９５．０質量部混合し、ペーストボリューム５．０〜２０．０％としたものを用いる
【００４６】
また、アスファルト乳剤系透水性混合物の場合には、第１実施形態で用いた６号又は７号砕石の代りに上記の最大粒径５ｍｍ以下の単粒骨材を８０〜９５質量部混合し、ペーストボリューム５〜２５％としたものを用いる。
【００４７】
場合によっては、ブロック支持層２と目地材料５とを同一材料とすることもできるが、この場合は目地材料５の配合にブロック支持層２の配合を適合させることが望ましい。
【００４８】
また、ブロック支持層２の施工終了後に直ちに人力で自然石ブロックの敷設作業が行われるので、作業者の作業効率を考えてブロック支持層２は常温で施工されることが望ましい。
【００４９】
第３の実施形態は、ブロック支持層２を厚くしたこと、遮水層６を設けたことと及び目地４に透水性目地材料５を用いたこと以外は、第１の実施形態と同様である。
【００５０】
＝第４の実施形態＝
図４は、第３の実施形態よりも交通荷重が大きい車道に用いるための透水性ブロック舗装の第４の実施形態の断面図であり、図５はその工程図を示す。
以下、主に図５に従い図４の透水性ブロック舗装の製造工程を詳説する。
【００５１】
図５（ａ）は平坦化される前の路盤１断面であり、大小さまざまな凹凸を有している。この凹凸をブルドーザー等の機器により平坦化する（図５（ｂ））。続いて、路盤上にフィニッシャー等の機械により遮水材料を敷き均しローラ等を用いて締め固めて遮水層６を形成する（図５（ｃ））。
【００５２】
この時形成される遮水層６は雨水等が路盤１に浸透することが無い厚さに形成される。一般に、交通荷重が大きい程、遮水層６を厚くすることが望ましい。本実施形態の場合には、遮水層６の厚さは４．０〜２５．０ｃｍであることが望ましい。また、遮水層６の材料としては、加熱アスファルト混合物、舗装コンクリート、転圧コンクリート、半たわみ性舗装を用いることが望ましい。
【００５３】
続いて、遮水層６上に、ブロック支持層２（２ａ、２ｂ）を形成する（図５（ｄ）、（ｅ））。
まず、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂを加熱混合物の施工方法に準じて形成する。
【００５４】
続いて、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂ上に上層のブロック支持層２ａを形成する（図５（ｅ））。上述したセメント系透水性混合物を下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂ上に公知の方法で１．０〜３．０ｃｍの厚さで常温で堆積することで上層のブロック支持層２ａを得る（図５（ｅ））。
【００５５】
続いて、ブロック３を上層のブロック支持層２ａ上に適当な間隔の目地４を開けながら高さを揃えて敷設する（図５（ｆ））。本実施の形態は、重交通下で使用することを考慮して、目地間隔は５．０ｍｍ〜２０．０ｍｍとすることが望ましい。
【００５６】
また、ブロック３の下面には、上層のブロック支持層２ａとの接着性を高めるために、各種の公知の方法（接着剤を塗布等）を用いることが望ましい。
【００５７】
最後に目地４の間隙に、透水性を有する目地材料５を充填する（図５（ｇ））。
このようにして、図４及び図５（ｇ）に示した透水性ブロック舗装を得る。
【００５８】
本実施の形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。
【００５９】
本実施形態では、遮水層６を設けることで、雨水等の水分が路盤１を柔脆化するのを防ぎ、さらに下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂに粒度の粗いブロック支持層を、上層２ａに粒度の細かいブロック支持層を形成したことにより、ブロック３にかかる交通荷重を有効に分散緩和することが可能となるので、第３の実施形態よりもさらに大きな交通荷重下で用いることが可能となる。
【００６０】
第４の実施形態は、遮水層６を設けたことと、目地４に透水性目地材料５を用いたこと及びブロック支持層２を複数層とすると共に厚くしたこと以外は、第１の実施形態と同様である。
【００６１】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、ここでブロック支持層を形成する透水性混合物としてアスファルト乳剤系透水性混合物の好適な配合組成を得るための実験を行った。
【００６２】
アスファルト乳剤系透水性混合物の材料を以下に列記する。
（１）特殊アスファルト乳剤（ダイセル化学工業株式会社製 特殊乳剤２６０）
（２）エポキシ乳剤（硬化剤）（ダイセル化学工業株式会社製 ロードポール８３Ｎ（エポキシ変性ポリアミン））
（３）食物繊維（レッテンマイヤー社（ドイツ）製 アーボセル）
（４）６号砕石（西茨城郡産硬質砂岩（１３．２〜４．７５ｍｍ））
（５）７号砕石（西茨城郡産硬質砂岩（４．７５〜２．３６ｍｍ））
（６）粗目砂（鬼怒川産川砂（４．７５ｍｍ以下））
（７）石粉（秩父産（炭酸カルシウム））
（８）接着剤−１（ダイセル化学工業株式会社製 特殊乳剤２６０（１００質量％））
（９）接着剤−２（ダイセル化学工業株式会社製 特殊乳剤２６０（８１．９質量％）とダイセル化学工業株式会社製 ロードポール８３Ｎ（１８．１質量％）の混合物）
これらの材料を表１に示した配合組成で、縦型ミキサ（１０ｌ）に投入し３分間混合してアスファルト乳剤系透水性混合物を得た。
【００６３】
【表１】
このようにして得られた１２種類の配合組成のアスファルト乳剤系透水性混合物をそれぞれ▲１▼３０×３０×５ｃｍ、▲２▼φ１０×６．３５ｃｍ、▲３▼φ１０×３ｃｍの型枠に投入し、基準密度の約７５％程度となるように締固め、２日間養生して上記の３種類の大きさの供試体を作成した。
【００６４】
この▲１▼の供試体を用いて、社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「ホイールトラッキング試験方法」に準じてホイールトラッキング試験を実施し、アスファルト乳剤系透水性混合物の動的安定度を測定した。
【００６５】
また、▲２▼の供試体を用いて社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「マーシャル安定度試験方法」に準じてマーシャル安定度試験及び水浸マーシャル安定度試験を実施し、アスファルト乳剤系透水性混合物のマーシャル安定度、フロー値及び残留安定度を測定した。
【００６６】
さらに、▲３▼の供試体を用いて社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「透水性アスファルト混合物の透水試験方法」に準じて透水試験を実施し、アスファルト乳剤系透水性混合物の透水係数を測定した。
【００６７】
これらの試験結果を表２に示す。
【表２】
【００６８】
表２より、バインダ量が本願発明の範囲内にあれば、動的安定度、安定度及び透水係数が良好な値を示すことが確認できた。
【００６９】
（実施例２）
実施例１に記載した配合−４、配合−１０、のアスファルト乳剤系透水性混合物を用いて、外気温が１０、２０、３０℃におけるアスファルト乳剤系透水性混合物の可使時間を調査した。
【００７０】
実施例１と同様にして配合−４及び配合−１０のアスファルト乳剤系透水性混合物を作成後０、１５、３０、４５、６０分後に社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「マーシャル安定度試験方法」に準じてマーシャル安定度試験用の供試体を作成し、供試体の密度より可使時間を推定した。その結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
表３より、可使時間はアスファルト乳剤系透水性混合物の最大粒径によらないことが明らかとなった。つまり、各配合組成とも１０℃の場合は可使時間は６０分以上であり、２０℃の場合は可使時間は３０〜４５分程度であり、３０℃の場合には可使時間は０〜１５分程度と考えられる。
【００７２】
（実施例３）
本実施例では、セメント系の透水性目地材料において、水セメント比、ペーストボリューム、ポリマー量がセメント系の透水性目地材料の物性に及ぼす影響を調査した。
【００７３】
表４に、実施した配合組成を示す
【表４】
【００７４】
表４に示した配合組成の目地材料より供試体を作成し、圧縮強度試験、付着強度試験、定水位透水試験を行った。その結果を表５に示す。
【００７５】
【表５】
表５より、セメント系の透水性目地材料の配合組成は、水セメント比率が２０〜３５％、ペーストボリュームが２０〜３５％、骨材が６７．３〜８３．５質量部の範囲で良好な結果が得られることが明らかとなった。
【００７６】
また、ポリマー添加量は、上述の配合組成の範囲において、セメント量の０〜５０％であれば良好な結果を得ることが可能である。
【００７７】
（実施例４）
本実施例では、エポキシ樹脂系の透水性目地材料において、水セメント比、ペーストボリューム、ポリマー量がエポキシ樹脂系の透水性目地材料の物性に及ぼす影響を調査した。
【００７８】
表６に実施した配合組成を示す。
【表６】
【００７９】
表６中で樹脂とは２液硬化型エポキシ樹脂で、主剤と硬化剤からなるものである。また、主剤とはエポキシ樹脂であり、硬化剤とは変性脂肪族ポリアミンである。
【００８０】
表６に示す配合を用いて供試体を作成し、圧縮強度試験、付着強度試験、定水位透水試験を行った。その結果を表７に示す。
【表７】
【００８１】
表７の結果より、エポキシ樹脂系の透水性目地材料の配合比率は、ペーストボリューム（樹脂量）が５〜２０％、骨材が８０．０〜９５質量部程度が良好であることが明らかとなった。
【００８２】
（実施例５）
本実施例では、車道に用いるための透水性ブロック舗装の施工例を示す。
【００８３】
地盤の支持力係数がＫ30＝約３００ＭＮ／ｍ3の粒状路盤上に、幅３ｍ×長さ２ｍの車道に用いるための透水性ブロック舗装の試験施工を実施した。
【００８４】
路盤面から上方に向って層の構造を述べると、まず、路盤上に密粒度アスファルトコンクリートからなる遮水層が４ｃｍ、続いて遮水層上に排水性舗装が４ｃｍ、この排水性舗装上に透水性を有するブロック支持層が２ｃｍ、さらにブロック支持層上に２０×３０×６ｃｍの自然石ブロックを敷詰めた。
【００８５】
また、自然石ブロック間の目地幅は１ｃｍであり、アスファルト乳剤系の目地材料を充填した。
なお、透水性を有するブロック支持層としては、実施例１でのべた配合−１０（表１参照）のアスファルト乳剤系透水性混合物を用いた。また、目地材料としては実施例４で述べた配合−４（表６参照）のエポキシ樹脂系の透水性目地材料を用いた。
【００８６】
遮水層及び排水性舗装用の混合物は、アスファルト合材工場より運搬し、手引きにより敷き均し、ハンドガイドローラにより締め固めた。
【００８７】
透水性ブロック支持層は、１００ｌの強制練りミキサを用いて混合し、排水性舗装上に厚さ２ｃｍ程度になるように敷き均し、続いて自然石ブロックを目地幅が１ｃｍになるように敷設し、ブロック表面を軽く叩きながら予定高さになるようにする。この時、透水性ブロック支持層の密度が大きくなるようにアスファルト乳剤系透水性混合物をやや厚めに敷き均すことが望ましい。ブロックの高さが低い場合には、ブロックを取り除いて再度透水性ブロック支持層の敷き均しから施工をし直すことにより行った。また、ブロックの下面には、接着剤として実施例１で述べた接着剤−２を用いた。
【００８８】
続いて、透水性ブロック支持層が硬化してからアスファルト乳剤系の透水性目地材料の充填を行った。目地材料は５０ｌの強制練りミキサを用いて混合し、目地に充填して付き棒や目地ゴテを用いて締め固めた後、目地ゴテで自然石ブロック表面より僅かに低くなるように仕上げた。
【００８９】
このようにして施工された透水性ブロック舗装の交通荷重耐久性は良好であり、大型車通行量２０〜３０台／日程度の交通荷重下で３ヶ月間使用した後も路面性状に変化は見られなかった。
また、本透水性ブロック舗装の施工現場で透水性試験を行ったところ目地部における透水係数は０．４ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００９０】
（実施例６）
透水性ブロック支持層の必要な強度特性について検討するために支持層に発生する応力についてＦＥＭ（有限要素法）を用いて調査を行った。
その結果、目地材料の弾性係数を変化させた場合、目地とブロック支持層との界面には引張応力が発生し、その引張応力は目地材料の弾性係数が小さいほど小さくなることが明らかとなった。
【００９１】
界面の引張応力はブロックの剥離を引起す原因になると考えられることから、目地材料には弾性係数の小さい材料を用いた方がブロック層の供用安定性は良いと考えられる。
【００９２】
続いて、透水性ブロック支持層の弾性係数を２万(kgf/cm2)及び２０万(kgf/cm2)とし、目地材料の弾性係数を２０万(kgf/cm2)に固定した場合について主応力およびせん断応力をＦＥＭにより評価を行った。
【００９３】
その結果、支持層の弾性応力を変化させた場合、透水性ブロック支持層の弾性係数は各層に発生する応力およびせん断応力に大きく影響することが明らかとなった。
【００９４】
透水性ブロック支持層の弾性係数が小さいほど、各層に発生する応力の絶対値は小さくなる。また同様に透水性ブロック支持層の弾性係数が小さいほど、透水性ブロック支持層および排水性混合物層に発生するせん断応力は小さくなる。
【００９５】
よって、ブロックと透水性ブロック支持層、ブロック支持層と排水性混合物層の耐久性や付着抵抗を考慮すると、ブロック支持層の弾性係数は小さいほうが望ましいと考えられる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明は上述したような構成を有するため以下のような顕著な効果を奏する。
【００９７】
（１）透水性を有するブロック支持層上にブロックを設置することで、従来両立することが難しかった交通荷重に対する耐久性と透水性とを両立したブロック舗装を得ることが可能となった。
（２）透水性を有する目地材料を用いることで、ブロックの透水性を損うことなく、交通荷重に対する耐久性を保つことが可能となった。
【００９８】
（３）路盤とブロック支持層との間に遮水層を設けることで、雨水等により路盤が柔脆化することを防ぎ、より一層交通荷重に対する耐久性が高まった。
（４）ブロック支持層の組成とペーストボリュームを上述したものとすることによって、交通荷重に対する優れた耐久性と透水性をかねそなえたブロック舗装を得ることが可能となる。
【００９９】
（５）本発明の透水性ブロック舗装の施工方法を用いることで、交通荷重に対する耐久性と透水性とを両立したブロック舗装を施工することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 歩道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図２】 歩車道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図３】 車道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図４】 車道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図５】 透水性ブロック舗装の施工工程を示す断面図を示す。
【図６】 従来法のブロック舗装の断面図を示す。
【符号の説明】
１ ：路盤
２ ：ブロック支持層
２ａ ：上層のブロック支持層
２ｂ ：下層のブロック支持層（排水性混合物）
３ ：ブロック
４ ：目地
５ ：目地材料
６ ：遮水層
６１ ：路盤
６２ ：空練セメントモルタル
６３ ：ブロック
６４ ：目地空間部
６５ ：空練セメントモルタル
【発明の属する技術分野】
本発明は、透水性を有するブロック舗装及びその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市の景観等を考慮して歩道、ショッピングモール、公園、駐車場、一般車道等にブロック舗装が用いられることが多くなってきた。
【０００３】
従来、ブロック舗装は、図６に示すように、コンクリート舗装、アスファルト舗装、自然土等の路盤６１上にセメントと砂とを混合した空練セメントモルタル６２を敷きならし、この空練セメントモルタル上にブロック６３を所定の配置に配設した後に転圧をおこなう。
【０００４】
続いて、目地空間部６４に空練りセメントモルタル６５を充填した後に散水を行い、空練りセメントモルタル中のセメントに水和反応を生じさせて空練りセメントモルタルで構成しているクッション砂と目地砂とをモルタル状に固めて固定すると共に、ブロックを路盤に固着することで施工されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、空練りセメントモルタルでブロックを支持する方法は、固体化した空練りセメントモルタルが脆いために、歩道等の軽交通に対しては使用可能であるが、車道等の重交通に対しては耐久力が足りないという問題点があった。
【０００６】
さらに、空練りセメントモルタルを基礎とするブロック舗装に透水性を持たせることができないという問題点が存在した。これは、ブロック及び目地部に用いる空練りセメントモルタルが殆ど透水性を有さないためである。そのため、ブロック舗装を、透水性舗装及び排水性舗装として用いることができなかった。
【０００７】
このような問題点に鑑み本発明は、優れた透水性を有するとともに、重交通下においても優れた耐久性を有するブロック舗装を提供することを課題とする。また、このブロック舗装の施工方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、路盤上に配置されたブロック支持層とこのブロック支持層上に多数個のブロックを敷設してなるブロック舗装において、前記ブロック支持層が透水性を有することを特徴とするブロック舗装である。
このように構成することで、ブロック間の目地から侵入した雨水等が、前記透水性を有するブロック支持層中を通過するために、透水性を有するブロック舗装が達成される。
【０００９】
また、本発明は、前記多数個のブロック同士の目地に透水性を有する目地材料が充填されているのが好ましい。
このように構成することで、雨水等が目地を通過しやすくなり、透水性を損わずに、交通荷重に対する耐久性を高めることが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、前記路盤と前記ブロック支持層との間に遮水層が設けられているのが好ましい。
このように構成することで、ブロック支持層中を通過した雨水等を遮水層により遮り、適宜集水して排水することが可能となる。また、ブロック支持層を通過した浸透水が遮水層で遮られ路盤に浸透しないためブロック舗装道の交通荷重に対する耐久性を高めることが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、前記ブロック支持層がセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物又は樹脂系透水性混合物からなるのが好ましい。
ここで、樹脂系透水性混合物として用いる樹脂は、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等が主に用いられるが、耐水性があるものであれば、これら樹脂以外の樹脂も用いることが可能である。
【００１２】
また、本発明は、前記セメント系透水性混合物が、セメントを９．５〜３０．８質量部と、単粒度の６号又は７号砕石を４７．２〜８３．３質量部と、細骨材を３．２〜２１．９質量部と、水を２．２〜８．０質量部と、を混合してペーストボリュームが１５〜４０％になるように混練したものであり、前記アスファルト乳剤系透水性混合物が、特殊バインダとしてアスファルト乳剤とエポキシ樹脂とを混合したものを４〜８質量部と、骨材を９２〜９６質量部と、増粘材を０．１〜１．０質量部と、を混合してペーストボリュームが５〜２５％になるように混練したものであるのが好ましい。
このような組成とペーストボリュームを有する透水性混合物をブロック支持層に用いることで、交通荷重に対する耐久性と透水性をかねそなえたブロック舗装を得ることが可能となる。ここで、ペーストボリュームとは、２．５ｍｍ以下の細骨材、セメント（フィラーを含む場合はフィラーを加えたもの）及び水又は樹脂バインダー又は乳剤からなるモルタル分の体積百分率である。
【００１３】
また本発明に係るブロック舗装の施工方法は、（１）路盤上に前記のようなセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物又は樹脂系透水性混合物からなるブロック支持層を形成する工程と、（２）前記ブロック支持層上に多数個のブロックを敷設する工程と、（３）必要に応じて、前記多数個のブロック間の目地に、透水性を有する目地材料を充填する工程と、を有するのが好ましい。
このように構成することで、雨水等を路盤中に浸透させて排水することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係るブロック舗装の施工方法は、（１）路盤上に遮水層を設ける工程と、（２）前記遮水層上に前記のようなセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物又は樹脂系透水性混合物からなるブロック支持層を形成する工程と、（３）前記ブロック支持層上に多数個のブロックを敷設する工程と、（４）必要に応じて、前記多数個のブロック間の目地に、透水性を有する目地材料を充填する工程と、を有するのが好ましい。
このように構成することで、雨水等が遮水層により遮られて路盤と直接接触することが避けられるので、路盤を柔脆化することなく透水性ブロック舗装を施すことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、歩道に主に用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図２は歩車道に用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図３は車道として用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図４は、車道として用いられる本発明の透水性ブロック舗装の断面図、図５は透水性ブロック舗装の施工工程を示す断面図である。
【００１７】
＝第１の実施形態＝
図１は歩道に用いられる本発明の第１の実施形態である。本実施の形態は、透水性を有する自然土等の粒状路盤１上に、単層のブロック支持層２を形成し、このブロック支持層２上に、多数個のブロック３を高さを調整しながら平面状に敷設して形成したものである。この際、ブロック３とブロック支持層２との接触性を高めるために、下面（ブロック支持層と接触する面）に接着剤を塗布したブロック３を用いても良い。
【００１８】
第１の実施形態は、軽荷重を支持するためのブロック舗装であることから、ブロック３間の目地４は突合目地又は透水性を有する砂を充填することで形成する。このように構成することで、雨水等は、目地４の間隙から透水性を有するブロック支持層２を通過し、路盤１中に浸透拡散する。本実施の形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。
【００１９】
路盤１上に形成するブロック支持層２は、所定の交通荷重を支えることが可能であり、目地４から流入する雨水等を速やかに浸透することができれば、厚さに特に制限はない。ただ、一般的に、交通荷重が大きいところでは、ブロック支持層２を厚くしたほうが交通荷重に対する耐久性が向上する。第１の実施形態は人又は自転車等が交通する歩道に適用するものであるので、ブロック支持層２は薄くても構わない。
【００２０】
また、路盤１が浸透水により悪影響を受ける恐れがある場合には、図３又は図４のように、路盤１とブロック支持層２との間に遮水層（図示せず）を設け、この遮水層に沿って伝わる水を路盤１に埋設される排水管等の排水手段で排水する構成とすることも可能である。
【００２１】
第１の実施形態は、交通荷重が軽微である歩道として用いられることを想定しているために、ブロック３間の目地４は、ブロック３同士が接触する突合目地で形成することが可能である。また、この突合目地の間隙に砂を充填しても良い。
【００２２】
また、第１の実施形態ではブロック３下面に接着剤を塗布することでブロック支持層２との間の接着性を高めることについて触れたが、目地４の透水性を阻害しなければ、接着剤に限らず、例えば接着性のシートをブロック３下面に貼着することや、樹脂をブロック３下面に塗布する等の接着性向上のための公知の手段を用いることができる。
【００２３】
ここでブロック支持層２を形成する透水性混合物としては、大きく分けて結合材としてセメントを使用した混合材料（以下、セメント系透水性混合物と言う）と、アスファルト乳剤を使用した混合材料（以下、アスファルト乳剤系透水性混合物と言う）と、樹脂を使用した混合材料（以下、樹脂系透水性混合物）を用いることが可能である。
【００２４】
まず、セメント系透水性混合物であるが、結合材としてのセメントを９．５〜３０．８質量部と、粗骨材として単粒度の６号又は７号砕石（ＪＩＳ Ａ５００１ １９８８）を４７．２〜８３．３質量部と、細骨材として川砂などの天然砂を３．２〜２１．９質量部と、水を２．２〜８．０質量部と、を混合してペーストボリュームが１５〜４０％になるように混練することにより得られる。なお、必要に応じて各種混和材料を本発明の実施の妨げにならない程度に混合してもよく、本実施の形態においては、チキソトロピー性を有する有機系混和材を０〜０．６質量部又は、無機系混和材を０．８〜１．５質量部を混合した。
【００２５】
このような組成とペーストボリュームを有するセメント系透水性混合物は、交通荷重を支えるのに十分な程度に骨材同士が結合すると共に骨材間を水が浸透可能な空隙を有する。
ここで、セメントとしては、普通セメント、早強セメント、超早強セメント、超速硬セメントを用途に応じて用いることが可能である。
【００２６】
また、アスファルト乳剤系透水性混合物は特殊バインダとしてアスファルト乳剤とエポキシ樹脂とを混合したもの（この混合物中の水分量を約３０質量％とすることが望ましい）を４〜８質量部と、骨材として単粒砕石、砂及び石粉を混合したものを９２〜９６質量部と、増粘材として食物繊維等を０．１〜１．０質量部と、を混合してペーストボリュームが５〜２５％になるように混練することにより得られる。
【００２７】
ここで、前記特殊バインダに用いるアスファルト乳剤としては、ノニオン系、カチオン系又はアニオン系アスファルト乳剤又は改質アスファルト乳剤等が挙げられる。また、前記特殊バインダに用いる樹脂としては水溶性のエポキシ変性ポリアミン等が挙げられる。前記特殊バインダは、アスファルト乳剤を７０〜９０質量部とエポキシ樹脂を１０〜３０質量部混合した組成を有することが望ましい。
【００２８】
また、前記骨材としては用いられる単粒砕石は６号砕石又は７号砕石が好適である。砂としては、川砂等の自然砂が好適である。前記骨材は、単粒砕石７０〜９５質量部と砂０〜２５質量部と石粉５〜１０質量部とを混合した組成を持つことが望ましい。
【００２９】
前記増粘材としては、食物繊維として、カルボキシメチルセルロース、ｄセルロース（トップセル）等を用いることが可能である。
【００３０】
また、ブロック支持層２の施工終了後に直ちに人力で自然石ブロックの敷設作業が行われるので、作業者の作業効率を考えてブロック支持層２は常温の混合物として施工されることが望ましい。
このように、第一の実施形態では、透水性を有するブロック支持層２上にブロック３を設置することで、従来両立することが難しかった交通荷重に対する耐久性と透水性とを両立させることを可能とした。
【００３１】
＝第２の実施形態＝
図２に歩車道専用の透水性ブロック舗装の第２の実施形態を示す。
本実施の形態は、耐久性の向上を図るために路盤１の上部に、複数の層のブロック支持層２を形成し、路盤１と接する下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂには上層のブロック支持層２ａと比較して粒径の大きい粗骨材（５号砕石）を多く使用している。
【００３２】
そのため、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂは既存の透水性舗装よりも空隙率が１０〜２０％大きく、既存の透水性舗装よりも排水性が高くなっている。
本実施の形態は、このブロック支持層２（２ａ、２ｂ）上に、下面に接着剤を塗布したブロック３を高さを調整しながら平面状に敷設して形成したものである。
【００３３】
本実施の形態も軽交通荷重を支持するためのブロック舗装であることから、ブロック３は突合目地又は透水性を有する砂を目地に充填することで形成する。第２の実施形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。
【００３４】
第２の実施形態は、下層に粒度の粗い（粗粒率が大きく、粒径の大きな粗骨材が多い）ブロック支持層（排水性混合物）２ｂを、上層に粒度の細かいブロック支持層２ａを形成したことにより、ブロック３にかかる交通荷重を有効に分散緩和することが可能となるので、第１の実施形態よりも大きな交通荷重下で用いることが可能となる。
【００３５】
下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂと上層のブロック支持層２ａの組成上の差異は、用いる骨材の粒度分布のみであり、上層のブロック支持層２ａに用いる骨材等の材料は第１の実施形態と同様のセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物及び樹脂系透水性混合物を用いることができる。
【００３６】
下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂの材料である透水性混合物は第１の実施形態に示したものを基本とする。すなわち、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂとしてセメント系透水性混合物を用いる場合には、粗骨材として、第１の実施形態では単粒度の６号又は７号砕石を４７．２〜８３．３質量部混合していたことに替えて、単粒度の５号砕石を同じ質量部混合して作成する。
【００３７】
アスファルト乳剤系透水性混合物の場合には、第１の実施形態では６号又は７号の単粒砕石７０〜９５質量部を用いていたことに替えて、単粒度の６号砕石を５０〜８０質量部混合して作成する。
【００３８】
このように、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂは上層のブロック支持層２ａよりも径の大きい骨材を多く用いているためペーストボリュームは５％程度小さくなる。
【００３９】
また、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂと上層のブロック支持層２ａには施工上の差異が存在する。上層のブロック支持層２ａは施工後直ちに自然石ブロックが敷設されるので常温の混合物として施工されることが望ましいが、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂの施工にはそのような配慮は必要無く、常法通り加熱施工で構わない。
第２の実施形態は、ブロック支持層２が複数層となった以外は、第１の実施形態と同様である。
【００４０】
＝第３の実施形態＝
図３に本発明の第３の実施形態である車道に用いるための透水性ブロック舗装の断面図を示す。本実施の形態は、自然土等の路盤１上に、遮水層６を設ける。この遮水層６は、雨水等の水分が路盤１に直接接触し路盤１の表面を柔脆化するのを防ぐために設けるものである。さらに、この遮水層６上に単層のブロック支持層２を形成する。本実施の形態は車両が通行する重交通下で用いるものであるので、ブロック支持層２は第１の実施の形態よりも厚く形成することが望ましい。
【００４１】
このブロック支持層２上に、下面に接着剤を塗布したブロック３を高さを調整しながら平面状に敷設し、ブロック３間の目地４の間隙に透水性を有する目地材料５を充填して本実施の形態の透水性ブロック舗装を形成した。本実施の形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。目地４の間隙から浸透した雨水等は、遮水層６に至るまでブロック支持層２を通過して、排水管等の排水手段により道路外に排水される。
【００４２】
本実施の形態のように、透水性を有する目地材料５を充填した目地４を用い、さらに、路盤１とブロック支持層２との間に遮水層６を設けた構成とすることにより、従来法では達成することが難しかった車両が頻繁に交通するような比較的大きな交通荷重に対する耐久性と舗装の透水性と、を両立することが可能となった。
ここで、ブロック３間の間隔（目地４の幅）は５ｍｍ〜２０ｍｍが好適である。
【００４３】
この目地４に充填する目地材料５は基本的には第１の実施形態で示したブロック支持層２と同様のセメント系透水性混合物、アスファルト乳剤系透水性混合物、又は樹脂系透水性混合物をバインダーとしたものを用いることが可能であるが、目地４の間隙を十分に充填し、ブロック３同士の接着強度を保つために、用いる骨材は最大粒径５ｍｍ以下の単粒骨材を用いることが望ましい。
ここで、樹脂系透水性混合物として用いる樹脂は、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等が好適である。
【００４４】
すなわち、セメント系透水性混合物の場合には、第１実施形態で用いた粗骨材（単粒度の６号又は７号砕石）及び細骨材（天然砂）とに替えて上記の最大粒径５ｍｍ以下の単粒骨材を６７．３〜８３．５質量部混合し、ペーストボリューム２０〜３５％としたものを用いる。
【００４５】
樹脂としてエポキシ樹脂を用いた樹脂系透水性混合物の場合には最大粒形５ｍｍ以下の単粒骨材を８５．０〜９５．０質量部混合し、ペーストボリューム５．０〜２０．０％としたものを用いる
【００４６】
また、アスファルト乳剤系透水性混合物の場合には、第１実施形態で用いた６号又は７号砕石の代りに上記の最大粒径５ｍｍ以下の単粒骨材を８０〜９５質量部混合し、ペーストボリューム５〜２５％としたものを用いる。
【００４７】
場合によっては、ブロック支持層２と目地材料５とを同一材料とすることもできるが、この場合は目地材料５の配合にブロック支持層２の配合を適合させることが望ましい。
【００４８】
また、ブロック支持層２の施工終了後に直ちに人力で自然石ブロックの敷設作業が行われるので、作業者の作業効率を考えてブロック支持層２は常温で施工されることが望ましい。
【００４９】
第３の実施形態は、ブロック支持層２を厚くしたこと、遮水層６を設けたことと及び目地４に透水性目地材料５を用いたこと以外は、第１の実施形態と同様である。
【００５０】
＝第４の実施形態＝
図４は、第３の実施形態よりも交通荷重が大きい車道に用いるための透水性ブロック舗装の第４の実施形態の断面図であり、図５はその工程図を示す。
以下、主に図５に従い図４の透水性ブロック舗装の製造工程を詳説する。
【００５１】
図５（ａ）は平坦化される前の路盤１断面であり、大小さまざまな凹凸を有している。この凹凸をブルドーザー等の機器により平坦化する（図５（ｂ））。続いて、路盤上にフィニッシャー等の機械により遮水材料を敷き均しローラ等を用いて締め固めて遮水層６を形成する（図５（ｃ））。
【００５２】
この時形成される遮水層６は雨水等が路盤１に浸透することが無い厚さに形成される。一般に、交通荷重が大きい程、遮水層６を厚くすることが望ましい。本実施形態の場合には、遮水層６の厚さは４．０〜２５．０ｃｍであることが望ましい。また、遮水層６の材料としては、加熱アスファルト混合物、舗装コンクリート、転圧コンクリート、半たわみ性舗装を用いることが望ましい。
【００５３】
続いて、遮水層６上に、ブロック支持層２（２ａ、２ｂ）を形成する（図５（ｄ）、（ｅ））。
まず、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂを加熱混合物の施工方法に準じて形成する。
【００５４】
続いて、下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂ上に上層のブロック支持層２ａを形成する（図５（ｅ））。上述したセメント系透水性混合物を下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂ上に公知の方法で１．０〜３．０ｃｍの厚さで常温で堆積することで上層のブロック支持層２ａを得る（図５（ｅ））。
【００５５】
続いて、ブロック３を上層のブロック支持層２ａ上に適当な間隔の目地４を開けながら高さを揃えて敷設する（図５（ｆ））。本実施の形態は、重交通下で使用することを考慮して、目地間隔は５．０ｍｍ〜２０．０ｍｍとすることが望ましい。
【００５６】
また、ブロック３の下面には、上層のブロック支持層２ａとの接着性を高めるために、各種の公知の方法（接着剤を塗布等）を用いることが望ましい。
【００５７】
最後に目地４の間隙に、透水性を有する目地材料５を充填する（図５（ｇ））。
このようにして、図４及び図５（ｇ）に示した透水性ブロック舗装を得る。
【００５８】
本実施の形態における透水係数は０．０１ｃｍ／ｓｅｃ以上を目標とするものである。
【００５９】
本実施形態では、遮水層６を設けることで、雨水等の水分が路盤１を柔脆化するのを防ぎ、さらに下層のブロック支持層（排水性混合物）２ｂに粒度の粗いブロック支持層を、上層２ａに粒度の細かいブロック支持層を形成したことにより、ブロック３にかかる交通荷重を有効に分散緩和することが可能となるので、第３の実施形態よりもさらに大きな交通荷重下で用いることが可能となる。
【００６０】
第４の実施形態は、遮水層６を設けたことと、目地４に透水性目地材料５を用いたこと及びブロック支持層２を複数層とすると共に厚くしたこと以外は、第１の実施形態と同様である。
【００６１】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、ここでブロック支持層を形成する透水性混合物としてアスファルト乳剤系透水性混合物の好適な配合組成を得るための実験を行った。
【００６２】
アスファルト乳剤系透水性混合物の材料を以下に列記する。
（１）特殊アスファルト乳剤（ダイセル化学工業株式会社製 特殊乳剤２６０）
（２）エポキシ乳剤（硬化剤）（ダイセル化学工業株式会社製 ロードポール８３Ｎ（エポキシ変性ポリアミン））
（３）食物繊維（レッテンマイヤー社（ドイツ）製 アーボセル）
（４）６号砕石（西茨城郡産硬質砂岩（１３．２〜４．７５ｍｍ））
（５）７号砕石（西茨城郡産硬質砂岩（４．７５〜２．３６ｍｍ））
（６）粗目砂（鬼怒川産川砂（４．７５ｍｍ以下））
（７）石粉（秩父産（炭酸カルシウム））
（８）接着剤−１（ダイセル化学工業株式会社製 特殊乳剤２６０（１００質量％））
（９）接着剤−２（ダイセル化学工業株式会社製 特殊乳剤２６０（８１．９質量％）とダイセル化学工業株式会社製 ロードポール８３Ｎ（１８．１質量％）の混合物）
これらの材料を表１に示した配合組成で、縦型ミキサ（１０ｌ）に投入し３分間混合してアスファルト乳剤系透水性混合物を得た。
【００６３】
【表１】
【００６４】
この▲１▼の供試体を用いて、社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「ホイールトラッキング試験方法」に準じてホイールトラッキング試験を実施し、アスファルト乳剤系透水性混合物の動的安定度を測定した。
【００６５】
また、▲２▼の供試体を用いて社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「マーシャル安定度試験方法」に準じてマーシャル安定度試験及び水浸マーシャル安定度試験を実施し、アスファルト乳剤系透水性混合物のマーシャル安定度、フロー値及び残留安定度を測定した。
【００６６】
さらに、▲３▼の供試体を用いて社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「透水性アスファルト混合物の透水試験方法」に準じて透水試験を実施し、アスファルト乳剤系透水性混合物の透水係数を測定した。
【００６７】
これらの試験結果を表２に示す。
【表２】
表２より、バインダ量が本願発明の範囲内にあれば、動的安定度、安定度及び透水係数が良好な値を示すことが確認できた。
【００６９】
（実施例２）
実施例１に記載した配合−４、配合−１０、のアスファルト乳剤系透水性混合物を用いて、外気温が１０、２０、３０℃におけるアスファルト乳剤系透水性混合物の可使時間を調査した。
【００７０】
実施例１と同様にして配合−４及び配合−１０のアスファルト乳剤系透水性混合物を作成後０、１５、３０、４５、６０分後に社団法人日本道路協会「舗装試験法便覧」に記載された「マーシャル安定度試験方法」に準じてマーシャル安定度試験用の供試体を作成し、供試体の密度より可使時間を推定した。その結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】
（実施例３）
本実施例では、セメント系の透水性目地材料において、水セメント比、ペーストボリューム、ポリマー量がセメント系の透水性目地材料の物性に及ぼす影響を調査した。
【００７３】
表４に、実施した配合組成を示す
【表４】
表４に示した配合組成の目地材料より供試体を作成し、圧縮強度試験、付着強度試験、定水位透水試験を行った。その結果を表５に示す。
【００７５】
【表５】
【００７６】
また、ポリマー添加量は、上述の配合組成の範囲において、セメント量の０〜５０％であれば良好な結果を得ることが可能である。
【００７７】
（実施例４）
本実施例では、エポキシ樹脂系の透水性目地材料において、水セメント比、ペーストボリューム、ポリマー量がエポキシ樹脂系の透水性目地材料の物性に及ぼす影響を調査した。
【００７８】
表６に実施した配合組成を示す。
【表６】
表６中で樹脂とは２液硬化型エポキシ樹脂で、主剤と硬化剤からなるものである。また、主剤とはエポキシ樹脂であり、硬化剤とは変性脂肪族ポリアミンである。
【００８０】
表６に示す配合を用いて供試体を作成し、圧縮強度試験、付着強度試験、定水位透水試験を行った。その結果を表７に示す。
【表７】
表７の結果より、エポキシ樹脂系の透水性目地材料の配合比率は、ペーストボリューム（樹脂量）が５〜２０％、骨材が８０．０〜９５質量部程度が良好であることが明らかとなった。
【００８２】
（実施例５）
本実施例では、車道に用いるための透水性ブロック舗装の施工例を示す。
【００８３】
地盤の支持力係数がＫ30＝約３００ＭＮ／ｍ3の粒状路盤上に、幅３ｍ×長さ２ｍの車道に用いるための透水性ブロック舗装の試験施工を実施した。
【００８４】
路盤面から上方に向って層の構造を述べると、まず、路盤上に密粒度アスファルトコンクリートからなる遮水層が４ｃｍ、続いて遮水層上に排水性舗装が４ｃｍ、この排水性舗装上に透水性を有するブロック支持層が２ｃｍ、さらにブロック支持層上に２０×３０×６ｃｍの自然石ブロックを敷詰めた。
【００８５】
また、自然石ブロック間の目地幅は１ｃｍであり、アスファルト乳剤系の目地材料を充填した。
なお、透水性を有するブロック支持層としては、実施例１でのべた配合−１０（表１参照）のアスファルト乳剤系透水性混合物を用いた。また、目地材料としては実施例４で述べた配合−４（表６参照）のエポキシ樹脂系の透水性目地材料を用いた。
【００８６】
遮水層及び排水性舗装用の混合物は、アスファルト合材工場より運搬し、手引きにより敷き均し、ハンドガイドローラにより締め固めた。
【００８７】
透水性ブロック支持層は、１００ｌの強制練りミキサを用いて混合し、排水性舗装上に厚さ２ｃｍ程度になるように敷き均し、続いて自然石ブロックを目地幅が１ｃｍになるように敷設し、ブロック表面を軽く叩きながら予定高さになるようにする。この時、透水性ブロック支持層の密度が大きくなるようにアスファルト乳剤系透水性混合物をやや厚めに敷き均すことが望ましい。ブロックの高さが低い場合には、ブロックを取り除いて再度透水性ブロック支持層の敷き均しから施工をし直すことにより行った。また、ブロックの下面には、接着剤として実施例１で述べた接着剤−２を用いた。
【００８８】
続いて、透水性ブロック支持層が硬化してからアスファルト乳剤系の透水性目地材料の充填を行った。目地材料は５０ｌの強制練りミキサを用いて混合し、目地に充填して付き棒や目地ゴテを用いて締め固めた後、目地ゴテで自然石ブロック表面より僅かに低くなるように仕上げた。
【００８９】
このようにして施工された透水性ブロック舗装の交通荷重耐久性は良好であり、大型車通行量２０〜３０台／日程度の交通荷重下で３ヶ月間使用した後も路面性状に変化は見られなかった。
また、本透水性ブロック舗装の施工現場で透水性試験を行ったところ目地部における透水係数は０．４ｃｍ／ｓｅｃであった。
【００９０】
（実施例６）
透水性ブロック支持層の必要な強度特性について検討するために支持層に発生する応力についてＦＥＭ（有限要素法）を用いて調査を行った。
その結果、目地材料の弾性係数を変化させた場合、目地とブロック支持層との界面には引張応力が発生し、その引張応力は目地材料の弾性係数が小さいほど小さくなることが明らかとなった。
【００９１】
界面の引張応力はブロックの剥離を引起す原因になると考えられることから、目地材料には弾性係数の小さい材料を用いた方がブロック層の供用安定性は良いと考えられる。
【００９２】
続いて、透水性ブロック支持層の弾性係数を２万(kgf/cm2)及び２０万(kgf/cm2)とし、目地材料の弾性係数を２０万(kgf/cm2)に固定した場合について主応力およびせん断応力をＦＥＭにより評価を行った。
【００９３】
その結果、支持層の弾性応力を変化させた場合、透水性ブロック支持層の弾性係数は各層に発生する応力およびせん断応力に大きく影響することが明らかとなった。
【００９４】
透水性ブロック支持層の弾性係数が小さいほど、各層に発生する応力の絶対値は小さくなる。また同様に透水性ブロック支持層の弾性係数が小さいほど、透水性ブロック支持層および排水性混合物層に発生するせん断応力は小さくなる。
【００９５】
よって、ブロックと透水性ブロック支持層、ブロック支持層と排水性混合物層の耐久性や付着抵抗を考慮すると、ブロック支持層の弾性係数は小さいほうが望ましいと考えられる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明は上述したような構成を有するため以下のような顕著な効果を奏する。
【００９７】
（１）透水性を有するブロック支持層上にブロックを設置することで、従来両立することが難しかった交通荷重に対する耐久性と透水性とを両立したブロック舗装を得ることが可能となった。
（２）透水性を有する目地材料を用いることで、ブロックの透水性を損うことなく、交通荷重に対する耐久性を保つことが可能となった。
【００９８】
（３）路盤とブロック支持層との間に遮水層を設けることで、雨水等により路盤が柔脆化することを防ぎ、より一層交通荷重に対する耐久性が高まった。
（４）ブロック支持層の組成とペーストボリュームを上述したものとすることによって、交通荷重に対する優れた耐久性と透水性をかねそなえたブロック舗装を得ることが可能となる。
【００９９】
（５）本発明の透水性ブロック舗装の施工方法を用いることで、交通荷重に対する耐久性と透水性とを両立したブロック舗装を施工することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 歩道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図２】 歩車道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図３】 車道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図４】 車道に用いる透水性ブロック舗装の断面図を示す。
【図５】 透水性ブロック舗装の施工工程を示す断面図を示す。
【図６】 従来法のブロック舗装の断面図を示す。
【符号の説明】
１ ：路盤
２ ：ブロック支持層
２ａ ：上層のブロック支持層
２ｂ ：下層のブロック支持層（排水性混合物）
３ ：ブロック
４ ：目地
５ ：目地材料
６ ：遮水層
６１ ：路盤
６２ ：空練セメントモルタル
６３ ：ブロック
６４ ：目地空間部
６５ ：空練セメントモルタル
Claims (4)
- 路盤上に配置されたブロック支持層とこのブロック支持層上に多数個のブロックを敷設してなるブロック舗装において、
前記ブロック支持層が透水性を有するアスファルト乳剤系透水性混合物で構成されるとともに、前記多数個のブロック同士の目地に透水性を有する目地材料が充填され、
前記アスファルト乳剤系透水性混合物が、特殊バインダとしてアスファルト乳剤とエポキシ樹脂とを混合したものを４〜８質量部と、骨材を９２〜９６質量部と、増粘材を０．１〜１．０質量部と、を混合してペーストボリュームが５〜２５％になるように混練したものであることを特徴とするブロック舗装。 - 前記路盤と前記ブロック支持層との間に遮水層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のブロック舗装。
- （１）路盤上に請求項１記載のアスファルト乳剤系透水性混合物からなるブロック支持層を形成する工程と、
（２）前記ブロック支持層上に多数個のブロックを敷設する工程と、
（３）前記多数個のブロック間の目地に、透水性を有する目地材料を充填する工程と、
を有するブロック舗装の施工方法。 - （１）路盤上に遮水層を設ける工程と、
（２）前記遮水層上に請求項２記載のアスファルト乳剤系透水性混合物からなるブロック支持層を形成する工程と、
（３）前記ブロック支持層上に多数個のブロックを敷設する工程と、
（４）前記多数個のブロック間の目地に、透水性を有する目地材料を充填する工程と、
を有するブロック舗装の施工方法。
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