JP5846880B2

JP5846880B2 - ひび割れ部の補修工法

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Publication number: JP5846880B2
Application number: JP2011266402A
Authority: JP
Inventors: 勲田崎
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Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-12-06
Also published as: KR101962474B1; JP2013119699A; KR20130063441A

Description

本発明は、舗装面や防水層に生じた比較的細いひび割れ部や狭小な凹部や段差等を容易に補修することのできるひび割れ部の補修工法に関する。

道路舗装面や防水層は、温度の変化、風、雨、雪等に常にさらされ、また、多くの車両の通過による荷重の負荷や振動等の過酷な条件下におかれている。そのためひび割れや表面層の剥がれ、陥没や凹凸等の損傷や破損が生じている。

それらを補修する工法としては、シール工法、Ｖカット工法、狭小切削工法等の応急補修工法、線状打換え工法、線状打換えと切削オーバーレイの組み合わせ工法等の進行防止対策工法等が行われているが、そのいずれも大掛かりな工法となったり当該補修部分の効果の持続性に欠点のある工法であった。

それらの内、幅が狭く深いひび割れや狭小面積となる凹部に対応するシール工法は、そのひび割れ部や凹部の先端や底に補修材料が届くことが難しく、それらが生じている表層や中間層までを薄く補修材料を適用する程度であった。他方、カット工法や線状打換え工法等は、ひび割れ部や凹部箇所の周辺部分を含めて補修対象部を大きく除去して打換え等の作業が必要となる補修方法であった。

また、前者にあっては、補修箇所が浅かったり薄かったりするため剥がれ易く、再び元の状態に戻ってしまうことが多く、効果は一時的であり、応急補修工法的なものであった。また、後者の場合は、補修箇所の周囲を含め大きく切削除去しなくてはならず、舗装体の打換え等の比較的規模の大きな作業を必要とし、その除去材の撤去や多くの補修材料を使用しなければならず、交通規制の問題や補修後の管理上の問題が生じることが多かった。

下記特許文献は、上記のような欠点となる既存部分との密着性や施工性を考慮して想案されたもので、ひび割れ部の補修に際し、加熱瀝青質バインダや流動性加熱モルタル混合物を該ひび割れ部に充填し、その上層部を加熱瀝青質バインダ及び／又は流動性加熱モルタル混合物と網状シートとが一体化した層により覆う補修工法である。

しかし、上記補修工法は、現場において加熱した瀝青質バインダや加熱した流動性モルタルを使用するため、現場に加熱手段を持ち込まなければならず、従来の瀝青物による補修と大きな差異はなかった。

また、補修箇所及びその周辺上部に網状シートの覆い層を設ける必要があり、施工工程が多くなるという欠点があった。

特開平１１−１０７２１１号公報

本発明は、上記欠点を解決したもので、幅が狭く深いひび割れ部や狭小面積となる凹部や段差（以下、それらを総称してひび割れ部という）においても補修箇所を切削除去することなく、ひび割れ部の先端部分や底部分にも現場において加熱する必要のない補修材料が到達し、当該補修箇所全体を既存部分と密着充填してなるひび割れ部の補修工法を提供することを課題とするものである。

本発明は、下記の工程よりなる舗装部材に生じたひび割れ部の補修工法を特徴とする。
１．ひび割れ部及びその周辺の清掃を行う工程。
２．該ひび割れ部に、親水性に優れた珪砂よりなる小粒度の粉状体を、該ひび割れ部の表面側に数ｍｍ程の凹部が残るようにして充填する工程。
３．その充填箇所に、下記ａ．乃至ｉ．の工程において予め製造した常温で流動性に優れた密着性の良好な補修浸透充填材料を注入し、粉状体に滲み込ませながらひび割れ部を充填する工程。
ａ．常温の潤滑油廃液と針入度２０〜３０で温度１８０℃前後の溶融ブロンアスファルトとを該潤滑油廃液が該溶融ブロンアスファルトの１０〜２５重量％の割合となるように加熱式撹拌混合タンク内にて混合し、温度を１６０〜１９０℃に保ちながら１〜２時間、加熱撹拌混合する。
ｂ．スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを上記潤滑油廃液とブロンアスファルトとの混合中の１〜２時間の間に少量ずつ添加する。上記スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーの混合割合はブロンアスファルトの５〜１０重量％の割合とする。
ｃ．上記スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを添加後の混合物を１時間前後、加熱撹拌融解混合する。
ｄ．その後、温度を１６０〜１９０℃に保ちながら消石灰を少量ずつ添加し、３時間前後、加熱撹拌混練する。上記消石灰の混合割合は潤滑油廃液とブロンアスファルトの混合物重量に対し２０〜４０重量％の割合とする。
ｅ．加熱撹拌後、上記混合物を剥離材を施した容器内に一定量流し込み、自然冷却する。
ｆ．冷却後、容器内より取り出し、細かく切断或いは破砕する。
ｇ．細かく切断又は破砕した混合物を別装置となる撹拌混合タンク内に挿入し、トルエンを混合物の４０〜６０重量％の割合で添加する。
ｈ．次に、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを混合物の０．５〜１０重量％の割合で添加し、３〜５時間、撹拌混合融解する。
ｉ．その後、一定量容器に流し込み、流動性の良好な液状の状態で常温下で保管する。
４．露出する凹部及びその周辺部を含め全体が覆われるように既存部分よりやや高めになる位置まで補修浸透充填材料の充填を継続する工程。
５．充填後、補修浸透充填材料と既存部分との表面が面一となるようにする工程。

また、上記ひび割れ部の補修工法において、上記２及び／又は３の工程時にひび割れ部及びその周辺部を加振し、粉状体及び補修浸透充填材料が早期に先端部まで行き渡るようにするひび割れ部の補修工法を特徴とする。

更に、珪砂よりなる小粒度の粉状体は、その粒度を０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとしたひび割れ部の補修工法を特徴とする。

また、上記段落番号［００１１］に記載の３の工程における補修浸透充填材料を予め製造するａ．の工程を、
常温の潤滑油廃液と針入度２０〜３０の固形ブロンアスファルトとを該潤滑油廃液が該固形ブロンアスファルトの１０〜２５重量％の割合となるように加熱式撹拌混合タンク内にて混合し、加熱しながら徐々に撹拌し、温度を１６０〜１９０℃まで上昇させ、１〜２時間、加熱撹拌混合する。
とし、他のｂ．乃至ｉ．の工程を同じ工程として得られた補修浸透充填材料を特徴とする。

本発明のひび割れ部の補修工法は、ひび割れ部全体に補修材料が行き渡り、且つその補修材料は、小粒度の粉状体並びに浸透性及び密着性が良好な補修浸透充填材料としたので、注入した補修浸透充填材料が先に充填されている粉状体を湿潤しながら最先端部へ到達することになり、補修後は既存の舗装部材と一体化となる補修箇所を得ることができ、路床路盤等からの毛管水の上昇となるいわゆるポンピング現象を防止することが可能となった。

また、補修材料の小粒度の粉状体は、その粒度が小さく、乾燥状態で使用するので、幅が狭く深いひび割れ部の最奥部まで到達することができ、流動性に優れている。他方の補修浸透充填材料は、常温下で流動性の良好な液体としたので、注入により上記同様、ひび割れ部の最奥部まで到達するが、その間、先に充填した小粒度の親水性の良好な粉状体に浸透作用を利用しながら降下し、周辺部を含めひび割れ部全体に行き渡り、既存部分と一体化することができる。これにより、四季の気象変化の影響を受けにくく、夏季高温時に溶け出す所謂フラッシュ現象を防止することができる補修箇所を得ることができ、補修効果を十分に発揮することが可能となった。

更に、冬季低温時においての耐衝撃性・粘弾性・塑性変形等がより改善され、且つ耐久性の向上とひび割れ部内の凍上及びその融解の繰り返しとなる現象が発生することがなく、アスファルト成分の劣化が防止され、補修効果を十分に発揮することが可能となった。また、補修面の破損の進行を抑えることを可能とした。

また、ひび割れ部の補修後の５分後には交通開放ができ、補修工事による交通渋滞を緩和することを可能とし、且つ補修後の耐用年数が長くなることにより、補修工事の回数を減らすことができ、交通渋滞の減少をはじめ、環境への悪影響を小さくし、ライフサイクルコストの低減を可能とした。

本発明のひび割れ部の補修工法を説明する図で、ひび割れ部に粉状体を充填している状態を示す断面図。同ひび割れ部に粉状体を充填した後の状態を示す断面図。同ひび割れ部に補修浸透充填材料を注入している状態を示す断面図。同ひび割れ部に補修浸透充填材料を注入した後の状態を示す断面図。

以下、本発明を実施例に沿って説明する。

図１〜４に示す実施例は、通常の道路、橋床版等の舗装面や防水層等の構造物（以下、舗装部材１という）に生じた比較的細い線状のひび割れ、点状のひび割れ、狭小な凹部や段部や空洞等（以下、便宜上ひび割れ部２という）を補修する工法である。

該舗装部材１としては、道路、歩道、駐車場、橋梁等の様々なものがその対象となるが、該舗装部材１に生じた０．２ｍｍ〜３０．０ｍｍ程度の幅の細くて深いひび割れ部２に、小粒度の粉状体として粒度０．０２ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の乾燥した珪砂３を、そのひび割れ部２の状態に応じて粒度を選んで採用する。例えば、２ｍｍ〜５ｍｍ程のひび割れ部２であれば、予め用意してあった０．０２ｍｍ〜１．０ｍｍの珪砂３を採用する。

珪砂としては、珪砂４号〜７号程度のものをひび割れ部２の状態に応じて採用する。珪砂７号は、一般的に粒度が０．０４ｍｍ〜０．３０ｍｍで、その中心粒度は、０．１５ｍｍのものが４６％のものである。珪砂６号は、粒度が０．０５ｍｍ〜０．６０ｍｍで、その中心粒度は、０．３ｍｍのものが４４％のものである。珪砂５号は、粒度が０．０７ｍｍ〜０．６０ｍｍで、その中心粒度は、０．４２ｍｍのものが５３％のものである。珪砂４号は、粒度が０．３０ｍｍ〜１．１８ｍｍで、その中心粒度は、０．６ｍｍのものが７０％のものである。

該珪砂３をひび割れ部２の最深部に到達するまで全体に充填することになるが、該ひび割れ部２には水が溜まったり、微細塵が入り込んでいる場合があるので、通常の清掃の他、吸引機又は乾燥機等によりひび割れ部２内を掃除し、微細塵を取り除き、乾燥状態とさせる。

図１に示すように、該珪砂３はひび割れ部２の最先端箇所まで到達し、図２に示すように、該ひび割れ部２全体に充填されることになる。橋梁のように所定厚の舗装部材１の厚さ方向全体に生じたひび割れ部２の最先端箇所においても所定幅のひび割れ部２が生じている場合は、粒度のある粒状体を先行して使用して当該箇所を塞ぐこともできる。舗装部材１の表面４側となる上端部の充填部は既存舗装部材１の表面４より２ｍｍ〜３ｍｍ程度低くなるように充填し又は充填後に当該部分が生じるように取り除き、凹部５を形成する。

その後、図３に示すように、該凹部５に流動性の良好な補修浸透充填材料６を注入する。該補修浸透充填材料６は、以下の工程で工場等で予め製造した材料である。

以下にひび割れ部の補修浸透充填材料の製造方法をその工程に沿って説明する。
ａ．常温の潤滑油廃液と針入度２０〜３０で温度１８０℃前後の溶融ブロンアスファルトとを混合し、必要に応じて添加量を調整し、同時に添加材を徐々に添加する。
空の加熱式撹拌混合タンクヘ、常温の潤滑油廃液と針入度２０〜３０、温度１８０℃前後となる溶融ブロンアスファルトとを、予め吐出量を設定した各々のギヤポンプにより移送し、加熱撹拌混合をする。温度は１６０〜１９０℃の範囲内とし、最適には１８０℃前後を保ちながら１〜２時間、加熱撹拌混合を続ける。
潤滑油廃液と溶融ブロンアスファルトの混合割合は、溶融ブロンアスファルトの重量に対して潤滑油廃液を１０〜２５重量％添加する。
又は
常温の潤滑油廃液と常温で固形（固体）の針入度２０〜３０の固形ブロンアスファルトとを加熱式撹拌混合タンク内ヘ注入して混合し、加熱しながら徐々に撹拌し、温度を１６０〜１９０℃まで上昇させ、１〜２時間、加熱撹拌混合し、潤滑油廃液中の固形ブロンアスファルトを軟化させる。
上記により混合物を得る。
上記各材料の個別状態及び混合割合や温度設定であれば、従来の製造方法によって得られた潤滑油廃液とブロンアスファルトとの混合物とは異なり、固形ブロンアスファルトにあっても徐々に、且つ均一に軟化させることができ、いずれの場合も良好な混合物が得られる。
上記製造工程の特徴は、単独ではひび割れ部２の補修材料には不可能なブロンアスファルトを、潤滑油廃液及び加熱撹拌により軟化し、所要の粘度にして良好な補修浸透充填材料６を得ることを可能とした工程である。
ｂ．上記工程の間、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを潤滑油廃液とブロンアスファルトとの混合中に少しずつ添加し、加熱撹拌融解混合して所要の性状にする。各原材料の添加は１〜２時間かけてほぼ同時に終了する。
ｃ．その後、１時間前後、加熱撹拌融解混合し、上記工程での撹拌融解混合時間と合わせて各原材料の撹拌融解混合時間は３時間を目安にして性状変化を観察・確認する。
上記温度は１６０〜１９０℃の範囲とし、最適には１８０℃前後を保ち続ける。
スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーの混合割合は、ブロンアスファルトの量に対して５〜１０重量％添加する。この添加により、混合物に一層の粘弾性・可撓性・耐衝撃性・塑性変形等の低温特性が加わり、補修材料の性能を大幅に向上させることができる。
ｄ．その後、温度を１６０〜１９０℃、最適には１８０℃前後を保ちながら消石灰を徐々に少量ずつ添加して加熱撹拌混練する。添加後、加熱撹拌混練時間は３時間を目安として混合物の仕上がりを判断する。
消石灰の混合割合は、潤滑油廃液とブロンアスファルトの量に対して２０〜４０重量％とし、徐々に添加して加熱撹拌混練する。消石灰の添加により粘弾性を高め、感温性を小さくすることができる。それにより自然温度下において流動しようと働く力に対して流れまいとする力が強く働く。このような性状は舗装及び防水層の補修材料にとっては欠かせない重要な性能であり、補修施工後の耐用年数の長期化に大きく影響する。それによりライフサイクルコストの低減をはかり、経済効果を引き出すという重要な役割を達成することができる。
なお、アルカリ性であるので、既存の路面や骨材への付着性を一層向上させることができる。
ｅ．上記混合物の仕上がり後、剥離材を施した容器内に該混合物の一定量を流し込み、自然冷却する。
ｆ．上記工程の翌日等の冷却後、容器内から混合物を分離して取り出し、細かく切断又は砕く。切断は常温で行い、砕く場合には冷蔵庫で０〜−５℃まで温度を下げて行う。
ｇ．細かく切断又は破砕した混合物を別装置となる撹拌混合タンク内に挿入し、トルエンを混合物の４０〜６０重量％の割合で添加する。
ｈ．次に、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを混合物の０．５〜１０重量％の割合で添加し、３〜５時間、常温にて撹拌混合融解する。
ｉ．その後、一定量容器に流し込み、流動性の良好な液状の状態で常温下で保管する。

上記製造方法により得た補修材料は、単独での補修材料の他、ひび割れ部の補修浸透充填材料６としての役割を成すことができる。この場合、補修浸透充填材料６は、施工場所において自然流下するために舗装ひび割れの間隙の狭い（０．２ｍｍ〜３０．０ｍｍ）深部まで先行して充填した珪砂等の乾燥した小粒度の粉状体の浸透作用を利用しながら注入充填でき、上記微細な間隙や空洞を充填することが可能となる。
その結果、毛管水の上昇を抑制することができ、破損の進行を抑制し補修効果は一層大きくなった。

なお、アスファルト舗装の場合は、ひび割れ部２により劣化した面のアスファルト分を活性化することができる。コンクリート舗装の場合は、ひび割れ部２に充填したことにより、ポンピング現象を抑制して路盤からのシルト分の舗装表面への吹出し防止及び更なる路盤の空洞化を防ぐことができる。
また、注入充填した補修浸透充填材料６は、年間を通じて適度の粘弾性を保持することができ、補修効果の持続性向上を図ることができる。

上記理由により、舗装ひび割れ進行の主な原因の一つである雨水（表面水）が、ひび割れ部２に滲入することにより舗装に及ぼす破損の影響が大であるが、上記実施例によって製造された補修材料は雨水（表面水）の滲入の防止が図れることはもとより、路床路盤からの毛管水による上昇や寒冷時のひび割れ部２内の凍上及び融解の繰り返しを防ぎ、ひび割れの進行を抑制することができるため、舗装面の予防維持を含め維持管理費の低減が図れ、大きな経済効果をもたらすものである。
また、冬季の寒冷時、夏季の高温時のいずれにおいても、ひび割れ部２内で適度な粘弾性と安定性を保持し、優れた耐久性を有するものである。

上記工程によって得られた補修浸透充填材料６を、図３に示すように、先にひび割れ部２に充填されている珪砂３の表面４の凹部５側より該珪砂３に浸透していくようにゆっくりと注入する。

該凹部５に補修浸透充填材料６が留まるようになった時点では浸透が最深部まで行き渡ったことが確認できることになる。図４に示すように、凹部５の表面及びその周辺部が既存の舗装部材１の表面４よりやや高めとなる位置まで充填を継続する。

補修浸透充填材料６の乾燥した珪砂３等の粉状体への浸透は、ひび割れ部２の形状によっては時間をかけて緩やかに進行することがあるので、上記のように補修浸透充填材料６は既存の舗装部材１の表面４よりやや高めに充填することになるが、その後、該補修浸透充填材料６が沈下固化するのを待って、既存部分と面一の位置まで浸透している場合はそのままとし、表面４より突出している状態で沈下が終了した場合は該突出部をグラインダやケレンがけ等により面一となるように削り取ることになる。

ひび割れ部２に珪砂３を充填し、実施例１では乾燥した小粒度の珪砂３の自然落下により、ひび割れ部２の先端部にまで行き渡らせているが、ひび割れ部２の形状は横方向にずれたり、複雑に分岐したり、また、ひび割れ部２の幅も大小様々なこともあり、通常の自然落下のみでは珪砂３が最先端部まで到達しにくいひび割れ部２もある。また、自然落下のみでは場合によっては時間のかかることもある。そこで、ゴムハンマーによる殴打や加振器による振動の付加等によりひび割れ部２及びその周囲を加振させ、乾燥している珪砂３を最先端部又は入りにくい箇所へ早期に入り込ませて行き渡らせるようにすることができる。

この加振する工程は、珪砂３を充填した時点でも補修浸透充填材料６を注入した時点でもよいし、その両者でもよい。他の補修工法の工程は、実施例１と同様である。

１舗装部材
２ひび割れ部
３珪砂
４表面
５凹部
６補修浸透充填材料

Claims

下記の工程よりなる舗装部材に生じたひび割れ部の補修工法、
１．ひび割れ部及びその周辺の清掃を行う工程。
２．該ひび割れ部に、親水性に優れた珪砂よりなる小粒度の粉状体を、該ひび割れ部の表面側に数ｍｍ程の凹部が残るようにして充填する工程。
３．その充填箇所に、下記ａ．乃至ｉ．の工程において予め製造した常温で流動性に優れた密着性の良好な補修浸透充填材料を注入し、粉状体に滲み込ませながらひび割れ部を充填する工程。
ａ．常温の潤滑油廃液と針入度２０〜３０で温度１８０℃前後の溶融ブロンアスファルトとを該潤滑油廃液が該溶融ブロンアスファルトの１０〜２５重量％の割合となるように加熱式撹拌混合タンク内にて混合し、温度を１６０〜１９０℃に保ちながら１〜２時間、加熱撹拌混合する。
ｂ．スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを上記潤滑油廃液とブロンアスファルトとの混合中の１〜２時間の間に少量ずつ添加する。上記スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーの混合割合はブロンアスファルトの５〜１０重量％の割合とする。
ｃ．上記スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを添加後の混合物を１時間前後、加熱撹拌融解混合する。
ｄ．その後、温度を１６０〜１９０℃に保ちながら消石灰を少量ずつ添加し、３時間前後、加熱撹拌混練する。上記消石灰の混合割合は潤滑油廃液とブロンアスファルトの混合物重量に対し２０〜４０重量％の割合とする。
ｅ．加熱撹拌後、上記混合物を剥離材を施した容器内に一定量流し込み、自然冷却する。
ｆ．冷却後、容器内より取り出し、細かく切断或いは破砕する。
ｇ．細かく切断又は破砕した混合物を別装置となる撹拌混合タンク内に挿入し、トルエンを混合物の４０〜６０重量％の割合で添加する。
ｈ．次に、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマーを混合物の０．５〜１０重量％の割合で添加し、３〜５時間、撹拌混合融解する。
ｉ．その後、一定量容器に流し込み、流動性の良好な液状の状態で常温下で保管する。
４．露出する凹部及びその周辺部を含め全体が覆われるように既存部分よりやや高めになる位置まで補修浸透充填材料の充填を継続する工程。
５．充填後、補修浸透充填材料と既存部分との表面が面一となるようにする工程。
請求項１において、２及び／又は３の工程時にひび割れ部及びその周辺部を加振し、粉状体及び補修浸透充填材料を早期に先端部まで行き渡らせるようにすることを特徴とする請求項１記載のひび割れの補修工法。
珪砂よりなる小粒度の粉状体は、その粒度を０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載のひび割れの補修工法。
請求項１の３の工程における補修浸透充填材料を予め製造するａ．の工程を、
常温の潤滑油廃液と針入度２０〜３０の固形ブロンアスファルトとを該潤滑油廃液が該固形ブロンアスファルトの１０〜２５重量％の割合となるように加熱式撹拌混合タンク内にて混合し、加熱しながら徐々に撹拌し、温度を１６０〜１９０℃まで上昇させ、１〜２時間、加熱撹拌混合する。
とし、他のｂ．乃至ｉ．の工程を同じ工程として得られた補修浸透充填材料を特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のひび割れの補修工法。