JP4904991B2

JP4904991B2 - 弾性舗装材

Info

Publication number: JP4904991B2
Application number: JP2006228229A
Authority: JP
Inventors: 正人国生
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2026-08-24
Also published as: JP2008050846A

Description

本発明は、弾性舗装材に関し、さらに詳しくは、騒音低減性および耐久性を高い水準で両立することができる弾性舗装材に関するものである。

従来から、硬質骨材や弾性骨材等と樹脂バインダとを混合した多孔質弾性舗装材は知られており、その弾性と空隙を有する構造により走行車両の走行騒音を吸収、減衰させる性能に優れ、広く用いられるようになってきている。この騒音低減性は、多孔質弾性舗装材の弾性率を増大することや空隙率を増大することにより向上させることが可能であり、種々の提案がされている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかしながら、弾性率や空隙率を増大させることに伴い、多孔質弾性舗装材がへたり易くなって轍が発生したり、骨材の粒取れが多くなるなど、耐久性に悪影響を及ぼすという問題があった。また、従来の多孔質弾性舗装材には、騒音低減性と耐久性とのいずれかに優れるものはあるが、両性能を高い水準で両立できるものはなく、更なる改良が求められていた。
特開平１１−３２３８０９号公報特開２０００−３１９５０１号公報

本発明の目的は、騒音低減性および耐久性を高い水準で両立することができる弾性舗装材を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の弾性舗装材は、硬質骨材と弾性骨材と樹脂バインダとの混合材からなる弾性舗装材において、前記硬質骨材および弾性骨材の合計体積に対する硬質骨材の体積割合が８０％以上９５％以下であり、前記硬質骨材の平均粒径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、かつ前記弾性骨材の平均粒径が０．５ｍｍ以下であり、表面粗さを示すＭＰＤ（ＭｅａｎＰｒｏｆｉｌｅＤｅｐｔｈ）値が０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下であり、空隙率が１５％以上３０％以下であり、前記硬質骨材のうち粒径０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の硬質骨材の重量割合が９５％以上、かつ前記弾性骨材のうち粒径０．５ｍｍ以下の弾性骨材の重量割合が９５％以上であり、基盤となる路面に敷設される車両走行用であることを特徴とするものである。

本発明の弾性舗装材によれば、硬質骨材と弾性骨材と樹脂バインダとを混合して混合材とし、混合する全骨材に対する硬質骨材と弾性骨材の体積割合およびそれぞれの骨材の粒径の範囲を規定して、混合材からなる弾性舗装材の適度な弾性率および空隙率を確保しながら、表面粗さをＭＰＤ（ＭｅａｎＰｒｏｆｉｌｅＤｅｐｔｈ）の値で範囲規定することにより、走行車両の走行騒音を良好に吸収、減衰しつつ、骨材の粒取れが生じにくくすることができる。これにより、弾性舗装材の騒音低減性および耐久性の両性能を高い水準で両立することが可能になる。

以下、本発明の弾性舗装材を図に示した実施形態に基づいて説明する。
図１に例示するように本発明の弾性舗装材１は、硬質骨材２と弾性骨材３と樹脂バインダ４との混合材により構成され、適度な空隙５を有している。また、必要に応じて着色剤や他の添加剤を混合することもできる。

硬質骨材２としては、珪砂、自然石、人工石、樹脂系チップ等を例示でき、弾性骨材３としては、いわゆるゴムチップ等を例示でき、例えばタイヤ等のゴム製品を破砕して製造したものを用いることができる。

樹脂バインダ４としては、湿気硬化型１液ポリウレタン樹脂または２液ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等を例示することができ、湿気硬化型１液ウレタン樹脂を用いると弾性を得やすく、かつ２液を調整して混合する必要がなく施工が迅速、容易に行なうことができ、現場施工する場合には特に好ましい。

この混合材では硬質骨材２が、硬質骨材２および弾性骨材３の骨材の合計体積に対して８０％以上９５％以下の体積割合で配合され、平均粒径は、いわゆるメジアン径で０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下になっている。弾性骨材３の平均粒径は、メジアン径で０．５ｍｍ以下であり、平均粒径の下限値は特に限定されるものではないが、一定水準の空隙を確保するために、例えば０．１ｍｍ程度である。また、この混合材からなる弾性舗装材１の表面粗さは、ＭＰＤ（ＭｅａｎＰｒｏｆｉｌｅＤｅｐｔｈ）の値で０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下になっている。

樹脂バインダ４は、硬質骨材２および弾性骨材３の配合に応じて配合割合が決定され、硬質骨材２および弾性骨材３の表面を略均一な膜厚で覆い、これら硬質骨材２および弾性骨材３を互いに固結させている。

上記のように、骨材に対する硬質骨材２の配合を体積割合で８０％以上９５％以下、即ち、弾性骨材３の配合を体積割合で５％以上２０％以下にすることで、適度な弾性を確保し、骨材の粒取れ、轍、磨耗の発生を抑制して耐久性を向上させている。

また、硬質骨材２および弾性骨材３の平均粒径を上記のように規定することで、適度な空隙を確保し、走行車両の走行騒音を効果的に吸収、減衰させるようにしている。弾性舗装材１の空隙率は、本発明のように１５％以上３０％以下にすると騒音低減性および耐久性が特に良好になり、排水性も良好になる。空隙率が１５％未満であると騒音低減性が低下するとともに排水性も低下する。一方、空隙率が３０％超であると走行車両による繰り返しの荷重により、大きなへたりや轍が生じ易くなり耐久性を低下させる一因となる。

弾性舗装材１では、表面粗さが大きい場合は骨材の粒取れが生じ易く耐久性に不利となり、粗さのばらつきが大きい場合も相対的に粗さが大きい部分で粒取れが生じるので耐久性に不利となる。そして、弾性舗装材１に局部的に粒取れ等が生じると、その部分の劣化が加速的に進み、耐久性が著しく低下する。

そこで、本発明では弾性舗装材１の表面粗さをＭＰＤ値で０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下に規定して、粗さを小さく抑えるとともにばらつきも小さくして、耐久性を一段と向上させている。尚、ＭＰＤ値が０．０５ｍｍ未満であると騒音低減性が低下するとともに表面摩擦が小さくなって滑りやすくなる。

ＭＰＤ値が０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下となる表面粗さは、例えば、混合材の表面を、加熱した均し機の均し板によって、混合材の表面と均し板とがなす角度を５°〜３０°にして均すことによって、相対的に粒径が大きい硬質骨材２の上面にある相対的に粒径が小さい弾性骨材３が、硬質骨材２と硬質骨材２との空隙５に比較的均一に埋めることで得ることができる。この際に、硬質骨材２および弾性骨材３は、その形体が球形が好ましく、その粒度分布が狭い単粒タイプがより表面粗さを小さくできて好ましい。

また、上記の骨材の配合割合および粒径範囲の条件下で、硬質骨材２の８０％以上を同一粒径にすると表面が均一化され、ＭＰＤ値が０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下の表面粗さを得やすくなる。

本発明の弾性舗装材１は、上記のように全骨材に対する硬質骨材２と弾性骨材３の体積割合、それぞれの骨材の平均粒径および表面粗さを規定することによる相乗効果によって、高い水準の騒音低減性および耐久性を両立可能にしている。

さらに、本発明のように硬質骨材２の全体重量に対してメジアン径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の硬質骨材２の重量割合を９５％にし、かつ弾性骨材３の全体重量に対してメジアン径が０．５ｍｍ以下の弾性骨材３の重量割合を９５％にして、骨材の粒径のばらつきを小さくして均一化することにより、高水準の騒音低減性および耐久性を一段と安定して得ることができる。

この弾性舗装材１は、上記した混合材を工場等で型枠に入れて四角形等の所定形状のパネル体に成形し、そのパネル体を施工現場に敷設してもよく、施工現場で混合作業を行って上記した混合材を製造し、この混合材を基盤となる路面に直接敷設することもできる。

例えば、表面粗さをＭＰＤ値０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下に調整したパネル体を、現場施工して敷設された混合材の表面に積層して弾性舗装材１を形成することもできる。この方法によれば、所定の表面粗さの弾性舗装材１を容易に形成することができる。

硬質骨材を珪砂、弾性骨材をゴムチップ、樹脂バインダを湿気硬化型１液ウレタン樹脂とし、これらに着色剤を加えて均一に混合したことを共通条件として、表１に示すように硬質骨材および弾性骨材の粒径と配合割合を変えて弾性舗装材の試験サンプルを８種類（実施例１〜４、比較例１〜４）製造し、各試験サンプルについて下記に示す騒音低減性および耐久性を測定した。尚、表１の平均粒径はメジアン径であり、樹脂バインダの配合割合は硬質骨材および弾性骨材の表面を一定の膜厚で覆うことができるように、骨材の配合割合で自動的に決定される。その測定結果を表１に示し、両性能で優れた判定の場合を総合評価で○とし、それ以外を×で示した。

[騒音低減性]
各試験サンプルおよび密粒度アスファルト舗装を敷設した走行試験路上に乗用車を時速４０ｋｍで走行させ、その際の走行騒音を測定し、密粒度アスファルト舗装における走行騒音を基準にして、低減した騒音レベルを表１に記載した。低減効果が７（ｄＢ）以上の場合を非常に優れていると判定して○で示し、７（ｄＢ）未満の場合を通常レベルとして×で示した。

[耐久性]
各試験サンプルを敷設した路面上でトラック・バス用タイヤ（トレッド幅２２５ｍｍ）を輪荷重２１００ｋｇ、走行速度１２ｋｍ／ｈの条件で半径３ｍの円周で周回させ、３０万周回走行後の試験サンプルの状態を観察した。表１では、表面割れ、骨材の粒取れ、轍の発生、目立った磨耗の状態がなく或いは軽度であり道路として十分使用可能な場合を優れていると判定して○で示し、道路としてそのまま使用することができず補修が必要である場合を×で示した。

表１の結果より、全骨材に対する硬質骨材と弾性骨材の体積割合およびそれぞれの骨材の粒径の範囲、試験サンプルの表面粗さを本発明で規定した範囲に設定した実施例１〜４では、騒音低減性および耐久性が高い水準にあることが確認できた。

本発明の弾性舗装材を例示する模式図である。

符号の説明

１弾性舗装材
２硬質骨材
３弾性骨材
４樹脂バインダ
５空隙

Claims

硬質骨材と弾性骨材と樹脂バインダとの混合材からなる弾性舗装材において、前記硬質骨材および弾性骨材の合計体積に対する硬質骨材の体積割合が８０％以上９５％以下であり、前記硬質骨材の平均粒径が０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、かつ前記弾性骨材の平均粒径が０．５ｍｍ以下であり、表面粗さを示すＭＰＤ（ＭｅａｎＰｒｏｆｉｌｅＤｅｐｔｈ）値が０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下であり、空隙率が１５％以上３０％以下であり、前記硬質骨材のうち粒径０．６ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の硬質骨材の重量割合が９５％以上、かつ前記弾性骨材のうち粒径０．５ｍｍ以下の弾性骨材の重量割合が９５％以上であり、基盤となる路面に敷設される車両走行用の弾性舗装材。
前記樹脂バインダが湿気硬化型１液ウレタン樹脂バインダである請求項１に記載の弾性舗装材。
前記硬質骨材および弾性骨材の形体が球形である請求項１または２に記載の弾性舗装材。