JP6434925B2 - 不透水性排水中間層形成用の非固化ゴムアスファルト組成物及びこれを用いて不透水性排水中間層を一回の舗装により形成する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一回の舗装により非固化ゴムアスファルトを含む舗設材料を不透水性排水中間層として形成する排水性アスファルトの複合舗装方法及びここに用いられる非固化ゴムアスファルトを含む舗設材料組成物に係り、既存の排水性舗装に際して、舗装体の中間層を本発明の非固化ゴムアスファルトを含む舗設材料組成物を用いて非固化ゴムアスファルト浸透層に取り替えることにより、排水性舗装を行うと同時に不透水性中間層を形成する方法及びここに用いられる舗設材料組成物に関する。

さらに詳しくは、本発明は、下側の基層と付着して不透水性防水性能を発揮することにより、水や水分の浸透を防いで基層を保護し、道路の侵食を防ぐことができ、上側では低騒音及び排水性能の特性を維持する道路の舗装方法に係り、排水性アスファルトの舗装に際して、舗設材料中の非固化ゴムアスファルトが排水性舗装体の下部から上方に向かって溶けて上昇しながら表層の骨材と係合されて、各層間の結合力がなお一層強化され、耐酸性、耐アルカリ性、耐塩水性などの性能を向上させて舗装体の耐久性をなお一層増大させることのできる排水性アスファルトの舗装方法及び舗装材料組成物に関する。

一般に、排水性アスファルト道路は、表層、中間層及び基層により構成されるが、前記表層は、降雨時に円滑且つ高速な排水性能及び低騒音特性を実現するために、通常の道路舗装に比べて骨材間の空隙率が大きくなるように配合設計が行われる。

しかしながら、現在施工されている排水性舗装材料は、水や水分に対する抵抗性に劣り、骨材間の結合力が低いため容易に剥離又は脱離される他、施工後に直ぐ空隙が崩壊されて閉塞されるなどの問題に起因して早期破損が頻繁に発生している。

このように外部と直接的に接触されて露出される表層は、品質が確保されていない材料の使用により排水性舗装の最も重要な機能である円滑な排水性能及び低騒音特性が効果的に得られないという問題を抱えている。

また、舗装体の損傷による再舗装に際して、通常のアスファルト混合物の舗装に比べて高い舗装コストがかかり、施工過程においても排水性舗装に必ず中間層の舗設が行われなければならないが、ほとんどの排水性舗装は、基層の上に直に表層を舗設する方式により行われる場合が多いため表層の破損が絶えず発生している。

このような問題を解消するための従来の技術としては、例えば、下記の特許文献１に記載のものが挙げられる。前記特許文献１は、低騒音の排水性舗装体及びその舗装方法を提供して上述した従来の技術の問題を解消することを目指している。ところが、前記公開特許は、基層と表層との間に乳化アスファルトが接着樹脂（接着層）材料として用いられることにより、浸透力が良好であり、しかも、常温で手軽に施工可能であるというメリットは得られるとはいえ、前記乳化アスファルトは、通常のアスファルトに比べて強度及び弾性などの物性が低く、所定の範囲の舗装厚さでは基層と表層との間の中間媒介体の接着力及び付着効果を向上させることができないという問題があり、０℃以下の低温では弾性が低く、脆性が増加するため、表層から伝わる衝撃及び荷重により接着層が破壊され易いという問題が依然として存在する。

また、セメントコンクリートにより形成された既存の道路の舗装は、施工部位を切削し、切削面に流体を塗布した後、排水性表層用アスファルト混合物を舗設する方式により行われるが、この方法は、アスファルト及びコンクリートという異なる二種類の材料を円滑に貼り合わせるために乳剤を用い、このときに用いられる乳剤もまた、上述した乳化アスファルトと同様に低温では弾性が低く、脆性が増加するため、層間結束面が破壊され易いという問題が発生し、降雨時の排水性能が失われて水が基層だけではなく、地盤まで浸透してセメントコンクリートの劣化及び地盤の沈下を引き起こし、しかも、寿命を短縮させる。

本発明においては、表層及び基層を継ぐ腰のような媒介体の役割を果たすように非固化ゴムアスファルト浸透層を中間層として活用し、手軽に表層の一回の施工により前記非固化ゴムアスファルト浸透層を中間層の形態の不透水層として形成することにより、下側の基層との付着力を増大させ、上側では表層の下端の骨材と係合されて結束力を高めることができる。

また、このような中間層の形態の不透水層により略完璧な防水性能を有することにより、排水性舗装に際して透過された水分が下側の基層に浸透することを源泉的に封鎖及び遮断することにより、水分により発生する破損及び問題を予防することができるという効果がある。

このような排水性舗装の施工方法は、アスファルト舗装道路又はセメントコンクリート舗装道路に適用可能であり、本発明において用いられる非固化ゴムアスファルトは、前記日本のハイブリッド工法の厳しい骨材の選定及び管理、混合物及びアスファルトバインダの温度及び粘度が管理されない場合に発生する問題を容易に解決することができるというメリットがある。

また、既存の施工方法において用いられる４〜５ｃｍの中間層の施工工程を省略することにより、最終的な舗装体の高さを減らすことができ、材料コスト及び施工コストなどの付帯コストを削減することができる他、中間層として用いられる非固化ゴムアスファルトが有する特有の優れた弾性力及び伸び性能により、道路の上部から下側に伝わる衝撃及び荷重に対する緩和能力が抜群であるため道路舗装体をなお一層安全に、しかも、耐久性よく施工することができるというメリットがある。

大韓民国公開特許第２０１２−００７０１５３号公報

本発明は、上述した排水性アスファルト混合物舗装の全般的な問題を解消するためのものであり、排水性舗装後に水や水分の浸透による破損又は凍傷により破損が発生するなどの問題を解消することができ、既存の中間層の舗装後に別途に表層が施工される施工過程における作業性及び開放時間の遅延などの問題を解消して、手軽に且つ迅速に表層の施工を一回行うことにより、不透水性排水中間層を形成することのできる不透水性排水中間層形成用の非固化ゴムアスファルト組成物及びこれを用いて不透水性排水中間層を一回の舗装により形成する方法を提供することを目的としている。

また、排水性能及び低騒音特性は既存の道路舗装方法と同様に維持しながらも防水性能まで兼ね備えた中間層の形態の不透水層を形成することにより、中間層として用いられる非固化ゴムアスファルトが有する特有の優れた弾性力及び伸び性能により、道路の上部から下側に伝わる衝撃及び荷重に対する緩和能力が抜群であるため道路舗装体をなお一層安全に、しかも、耐久性よく保存することのできる不透水性排水中間層形成用の非固化ゴムアスファルト組成物及びこれを用いて不透水性排水中間層を一回の舗装により形成する方法を提供することを目的としている。

上述した従来の技術の問題を解消し、本発明が解決しようとする目的を達成するために、本発明は、一回の舗装施工により不透水性排水中間層が形成可能な非固化ゴムアスファルト組成物を提示しており、前記非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０のアスファルト８０〜９０重量％と、改質剤５〜１５重量％と、プロセスオイル３〜１０重量％と、強度補強材０．５〜４重量％と、添加剤０．１〜１重量％と、抗酸化剤０．１〜１重量％及び層間付着増進剤０．１〜０．５重量％を含み、１３０〜１７０℃の温度範囲において３，０００〜１００ｃＰの粘度範囲を有することを特徴とし、前記プロセスオイルは、石油系、石炭系又は植物性系オイルであることが好ましい。

本発明の他の実施形態による不透水性中間層及び排水性表層を一回の施工により形成可能な排水性ゴムアスファルトの複合舗装方法は、表面切削の施されたアスファルト若しくはセメントコンクリートの表面又は基層の表面に、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を２〜８ｍｍの厚さで舗設する第１のステップと、前記第１のステップにおいて舗設された非固化ゴムアスファルト組成物の上に砂を散布する第２のステップと、前記第２のステップにおいて散布された砂の上に排水性表層混合物を舗設して押し固める第３のステップと、を含み、前記第３のステップにおける押し固め過程において、前記非固化ゴムアスファルト組成物が排水性表層に浸透して不透水性排水中間層が形成されることを特徴とする。

前記非固化ゴムアスファルト組成物は、１３０〜１７０℃の温度範囲において舗設されることが好ましく、前記第３のステップにおいて、排水性表層は、最大の寸法が３〜１３ｍｍの骨材を使用し、且つ、空隙率が２０％以上であることを特徴とする。

また、前記第２のステップにおいて、散布される砂は、４〜２００メッシュ又は２．５ｍｍ〜０．１μｍの粒径を有する珪砂であることが好ましく、前記第３のステップにおいて用いられる排水性表層混合物は、骨材９０〜９６重量％と、１３０〜１６０℃に加熱された排水性改質アスファルトバインダ４〜１０重量％と、を含むことが好ましい。

前記非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０であるアスファルトと、プロセスオイル及び改質剤を混合して分散させた後、添加剤を投入して約１時間反応させ、抗酸化剤及び強度補強剤を投入して攪拌した後、層間付着増進剤を最後に混合して製造することが好ましい。

本発明の非固化ゴムアスファルトを含む舗設材料組成物を用いることにより、基層用アスファルト混合物又はセメントコンクリートにより形成された上部に非固化ゴムアスファルトを浸透させた中間層を形成することができ、一回の表層施工だけでも手軽に透水層及び不透水（中間）層を形成することができる。

このような施工方法により形成される非固化ゴムアスファルトを含む不透水性排水中間層は、優れた防水及び排水の機能を有することから、下部層への水や水分の吸収を略完璧に遮断することができ、冬場に地盤まで浸透した水分の凍結現象に起因する道路の破損を防ぐことができるという効果がある。

また、前記中間層を形成する非固化ゴムアスファルト層は、下部層に吸着されるように予め形成され、表層の舗装工程に際して加えられる舗装温度及び圧力により非固化ゴムアスファルトが溶けて上部に上昇しながら基層と係合されて、一層強固に付着することにより、耐水性及び耐久性が両方とも向上した一体型舗装構造体を形成することができるという効果がある。

本発明において用いられる前記非固化ゴムアスファルト層は、弾性及び伸び率に優れていることから、表層から伝わる荷重及び圧力などの影響により発生する疲労亀裂、変形などに対する復元力が抜群であるというメリットを有するので、最終舗装体に高い安全性及び耐久性を与えることができるという効果がある。

これらに加えて、本発明は、既存の約５ｃｍに至る中間層の舗装の代わりに、非固化ゴムアスファルトを２〜８ｍｍの薄い厚さで散布した後、これを排水性舗装体に浸透させることにより、中間層を自発的に形成して、舗装厚さを最小化させることができ、しかも、作業時間及び開放時間が早くなって効率よい施工性を確保することができるというメリットがある。

従来の約４〜５ｃｍの厚さを有する中間層を備える道路舗装体の断面を図式的に示す図である。 本発明の非固化ゴムアスファルト層を用いた道路舗装体の断面を図式的に示す図である。 本発明の実施例２による排水性アスファルト舗装施工体の断面写真である。 比較例による排水性アスファルト舗装施工体の断面写真である。 本発明の様々な実施例を図式的に示す図である。 本発明の様々な実施例を図式的に示す図である。 本発明の様々な実施例を図式的に示す図である。 本発明の様々な実施例を図式的に示す図である。 本発明の図５の実際の施工結果物の断面写真である。 本発明の図６の実際の施工結果物の断面写真である。 相分離が発生しなかった組成物の写真である。 相分離が発生した組成物の写真である。

本発明の非固化ゴムアスファルトを含む舗設材料組成物を用いた不透水性排水中間層を形成する排水性アスファルトの複合舗装方法は、排水性能の機能及び低騒音の特性はそのまま維持しながら層間付着力が向上した非固化ゴムアスファルトが中間層として用いられるので、層間分離を抑える効果が得られるとともに、低温における脆性の問題が解消される。

また、圧力や荷重などの外部的な要因、又は老巧化による舗装体の亀裂や変形などに対して高い安定性及び耐久性を与えることができ、降雨や降雪時に水や水分が基層まで浸透されることを防ぐ不透水層の役割も果たすことにより、水分により道路が侵食されたり沈下したりするなどの問題を解消することができ、その結果、舗装体の寿命を大幅に向上させることができる。

本発明の非固化ゴムアスファルトを活用した排水性アスファルト舗装の断面構造の特徴を説明するために、図１及び図２にそれぞれ従来の４〜５ｃｍの中間層を有する舗装体の断面構造及び本発明の非固化ゴムアスファルトを中間層として用いた舗装体の断面構造を図式的に示す。

前記図１及び図２から確認できるように、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を含む舗設材料を用いた排水性アスファルトの複合舗装方法は、既存の排水性アスファルト舗装に用いられる４〜５ｃｍの中間層の施工を省略することができて、全体の舗装体の高さが下がることはもとより、中間層の施工にかかる時間及びコストを節減することができる。

本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を用いて不透水性排水中間層を一回の舗装により形成する方法は、新設道路の場合に基層用アスファルト舗装後に施工可能である。また、既存のアスファルト舗装面に対しては約２〜５ｃｍの表面を切削した後に施工することが好ましく、セメントコンクリートにより形成された道路の場合にも約２〜５ｃｍを切削した後に施工することが好ましい。

前記不透水性排水中間層の形成に用いられる非固化ゴムアスファルト組成物は、略完璧な防水特性を有し、舗装層間の付着力を増大させ、耐久性の向上のための中間層（不透水層）の役割を果たす。

本発明において用いられる前記非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０のアスファルト８０〜９０重量％と、改質剤５〜１５重量％と、プロセスオイル３〜１０重量％と、強度補強材０．５〜４重量％、添加剤０．１〜１重量％、抗酸化剤０．１〜１重量％及び層間付着増進剤０．１〜０．５重量％を含み、１３０〜１７０℃の温度において３，０００〜１００ｃＰの粘度範囲を有する。

前記非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０のアスファルトと、プロセスオイル及び改質剤を混合して分散させた後、添加剤を投入して約１時間反応させ、抗酸化剤及び強度補強剤を投入して攪拌した後、層間付着増進剤を最後に混合して製造することが好ましい。

本発明において提示する、不透水性中間層及び排水性表層を一回の施工により形成する排水性アスファルトの複合舗装方法は、前記非固化ゴムアスファルト組成物を溶融した後、基層用アスファルトを舗装した後、あるいは、アスファルト舗装面／セメントコンクリート形成面を約２〜５ｃｍ切削した後、約２〜８ｍｍの厚さで１３０〜１７０℃の温度範囲において舗設し、次いで、砂（サンド）を散布する方式により行われる。

このとき、前記非固化ゴムアスファルト組成物の舗設及び砂の散布後に、後続工程により施工される表層用アスファルト混合物は、最大の寸法が３〜１３ｍｍの骨材９０〜９６重量％と、１３０〜１６０℃に加熱された排水性改質アスファルトバインダ４〜１０重量％と、を含み、このような表層用アスファルト混合物の舗設及び押し固めにより形成された排水性表層は、排水性能及び低騒音の機能を有する。

以下、非固化ゴムアスファルト組成物を含む舗設材料を舗設し、砂を散布した後、表層を舗設して押し固める過程において、前記非固化ゴムアスファルト組成物を上側の表層に浸透させて不透水性排水中間層を形成する本発明の不透水性排水中間層形成用非固化ゴムアスファルト組成物及びこれを用いて不透水性排水中間層を一回の舗装により形成する方法について詳細に説明する。

新設道路に本発明を適用する場合には、基層用アスファルト舗装の施工ステップ後の中間層の舗設ステップを省略し、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を１３０〜１７０℃の温度で約２〜８ｍｍの厚さで散布する。

次いで、珪砂１号〜８号（４〜２００メッシュ若しくは２．５ｍｍ〜０．１μｍの粒径）を散布することにより、フィニッシャや混合物運搬トラックの車輪に付着して剥がされることを防ぐ。

次いで、後続工程として行われる排水性舗装混合物の施工ステップにおける高い施工温度により前記非固化ゴムアスファルト組成物が舗設された層は溶融され、前記排水性舗装体を５ｃｍの厚さで押し固めると、溶融された非固化ゴムアスファルト組成物が上側に形成された排水性舗装体に侵入して約１〜４ｃｍの厚さの不透水性中間層が形成され、４〜１ｃｍの排水層が同時に形成される（図２参照）。

既存の道路の場合には、２〜５ｃｍの深さで既存の道路の表面層を切削した後、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を１３０〜１７０℃の温度で約２〜８ｍｍの厚さで散布する。

次いで、上述した新設道路の場合と同様に、珪砂１号〜８号（４〜２００メッシュ若しくは２．５ｍｍ〜０．１μｍの粒径）を散布して、今後、フィニッシャや混合物運搬トラックの車輪により前記非固化ゴムアスファルト層が剥がされることを防ぐ。このとき、既存の道路の表面に発生したひび割れや亀背亀裂などが自動的に補修可能であるということはいうまでもない。

また、上記の均一な珪砂の散布の装備を備えていない場合には、土木用繊維を用いて施工することができるが、このような土木用繊維は、夏期の舗装に際して、高温により運搬トラックの車輪に非固化アスファルト組成物が吸着されることを防ぎ、表層の舗設時に完全に溶融されることにより一体化される。

前記土木用繊維としては、合成繊維、化学繊維［ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン］などが使用可能であり、融点が１４０℃以下であり、且つ、リブの間に１０〜１００ｍｍの隙間を有する格子状のものを用いることが好ましい。

後続する排水性舗装混合物の施工過程における高い施工温度により前記非固化ゴムアスファルト組成物による浸透層は溶融され、排水性舗装体を５ｃｍの厚さで押し固める場合には約１〜４ｃｍの厚さで前記非固化ゴムアスファルトの浸透層による中間不透水層及び４〜１ｃｍの排水層が同時に形成される。

セメントコンクリート道路の場合、既に形成された表層部位を約４ｃｍの深さで切削した後、本発明の前記非固化ゴムアスファルト組成物を約４ｍｍの厚さで塗布することが好ましい。後続するステップは、上記のアスファルト舗装面の施工順序と同じ順序に従い行うことにより、不透水性中間層（不透水層）及び排水性表層用アスファルト混合物層をそれぞれ２ｃｍの厚さで舗装することができる。

前記非固化ゴムアスファルト組成物により形成される不透水性中間層（不透水層）及び排水性表層（排水層）の厚さは、必要に応じて、施工状況に合わせて種々に変更可能である。

例えば、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を４ｍｍの厚さで舗設した後、不透水性中間層の厚さが２ｃｍ、排水性表層の厚さが３ｃｍになるように施工してもよい。

また、セメントコンクリートにより形成された表層部位を５ｃｍの深さで切削し、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を約４〜６ｍｍの厚さで舗設した後、不透水性中間層の厚さが２〜３ｃｍ、排水性表層の厚さが３〜２ｃｍになるように舗装施工を行ってもよい。

このように非固化ゴムアスファルト組成物を４〜６ｍｍの厚さで舗設した後、後続して排水性表層を施工するとき、高い後続工程の施工温度により流れ性が増加して表層の下部に浸透し、最終的に不透水性中間層を形成することになる。

このため、非固化ゴムアスファルト組成物が浸透された排水性表層領域の下端部は、図２に示すように、不透水性中間層として形成され、非固化ゴムアスファルト組成物が浸透できなかった排水性表層の最上端の近くは排水性表層の役割を果たし、表層混合物の舗設ステップにおいて行われる押し固め回数及び圧力の調節により、本発明の非固化ゴムアスファルト層の不透水性中間層の厚さは様々に調節可能である。

このように不透水性中間層及び排水性表層を同時に形成する本発明の施工方法においては、舗装側溝に排水管を付設することにより、降雨時に排水性舗装体から水が排出できずに発生する水浴現象（water bath）を予防することも可能である。

本発明の他の実施形態によれば、セメントコンクリートにより形成された表層部位を３ｃｍの深さで切削し、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を６ｍｍの厚さで塗布し、排水性表層用アスファルト混合物を２ｃｍの厚さで舗装すると同時に、前記非固化ゴムアスファルト組成物による不透水性中間層を３ｃｍの厚さで形成することができる。

本発明のさらに他の実施形態によれば、セメントコンクリートにより形成された表層部位を２ｃｍの深さで切削した後、非固化ゴムアスファルトを４ｍｍの厚さで塗布し、排水性表層用アスファルト混合物を２ｃｍの厚さで施工すると同時に、前記非固化ゴムアスファルト組成物による不透水性中間層を２ｃｍの厚さで形成することもできる。

このようなセメントコンクリート層に対する本発明の非固化ゴムアスファルトの施工方法は、既存の施工方式に頻繁に見られるコンクリート劣化現象の問題を解消することができ、アスファルト混合物及びセメントコンクリートという物性が異なる層の挙動により発生する反射亀裂を防ぐことができて、より強固且つ安定した舗装構造体を提供することができるという効果がある。

本発明の非固化ゴムアスファルト組成物により形成される浸透層は、加熱アスファルト混合物や排水性アスファルト混合物の舗装時に基層と表層との間に中間層を施工する既存の施工方式とは差別化される構成を有するものであり、改質剤をはじめとするその他の成分の化学的−物理的な結合により伸び率、弾性、引っ張り、防水性能などの物性を有する混合組成物の形で用いられる。

基層用アスファルト混合物又はセメントコンクリートにより形成された上部に非固化ゴムアスファルト組成物は２〜８ｍｍの厚さで１３０〜１７０℃の温度範囲において散布され、後続工程である排水性表層混合物の舗設及び押し固め過程において加えられる高温の熱及び圧力により排水性表層に浸透されることにより層間付着力及び結合力を増加させ、下側に形成された基層への水や水分の吸収を防ぐ不透水層を形成することにより、防水効果を示す。なお、低温における脆性に劣る舗装体に対して橋頭堡のような媒介体の役割を果たして混合物の安定性をより一層補うことができる。

本発明の非固化ゴムアスファルト組成物により形成される浸透層について詳細に説明すれば、下記の通りである。前記非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０のアスファルト８０〜９０重量％と、改質剤５〜１５重量％と、プロセスオイル３〜１０重量％と、強度補強材０．５〜４重量％、添加剤０．１〜１重量％、抗酸化剤０．１〜１重量％及び層間付着増進剤０．１〜０．５重量％を混合して約１３０〜２００℃の温度範囲において溶融・分散させて製造することができる。

本発明の非固化ゴムアスファルト組成物の製造方法は、まず、アスファルトを加熱して液状にした後、約１３０〜２００℃の温度でプロセスオイル及び改質剤を投入して溶融させ、添加剤を投入して約１時間反応させ、次いで、抗酸化剤と、強度補強材及び層間付着増進剤をこの順に投入して完全に溶融させるステップを含む。

このとき、アスファルトの温度が１３０℃以下になると、混合される原料が十分に溶解されないためその性能を発揮することができないだけではなく、工程時間も長時間かかり、アスファルトの温度が２００℃を超える場合には混合される材料の物性が変質したり固有の性質が破壊されたりする虞があるため、原料物質を混合して溶融・分散させるときには約１３０〜２００℃の範囲に維持することが好ましい。

針入度が６０〜８０のアスファルトは、表層と基層との間の粘着力を向上させて耐久性を増大させるためのものであり、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト又は天然アスファルトなどが使用可能であり、これらが単独で又は混合されて使用可能である。

前記アスファルトの組成比は８０〜９０重量％であることが好ましいが、前記アスファルトの組成比が８０重量％未満である場合には、添加される原料の溶解及び分散など加工性に劣り、粘度が高くなって施工時に円滑な作業が確保され難く、前記アスファルトの組成比が９０重量％を超えると、製品が脆く、強度及び耐熱度が低くなって製品の物性が低下するという問題がある。

改質剤は、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物に弾性、引っ張り、引裂性能などを与えることにより、疲労亀裂、低温亀裂、変形などに対する安定性を増大させる役割を果たし、放射状スチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＢＳ）、線形スチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＢＳ）、スチレン・ブタジエン・ゴム（ＳＢＲ）、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン・ブタジエン（ＳＢ）、エチレン・ビニール・アセテート（ＥＶＡ）、スチレン・イソプレン・スチレン（ＳＩＳ）、アタクチックポリプロピレン（ＡＰＰ：Atactic Polypropylene）などが使用可能である。

前記改質剤の含量は、５〜１５重量％であることが好ましいが、前記改質剤の含量が５重量％未満であれば、その効果があまり高くないため所望の弾性、強さ性能、耐久性などの物性が得られない結果、表層から伝わる荷重や圧力などの外部の影響に対する抵抗力が低下し、低温において亀裂が発生し易いなどの問題がある。なお、前記改質剤の含量が１５重量％を超える場合には、製造工程時間が延びて粘度が高くなって生産に難点があり、コストが高騰して経済性の確保に問題がある。

プロセスオイルは、本発明の非固化ゴムアスファルトの低温性能の向上及び原料の円滑な溶融に寄与し、石油系、石炭系及び植物性系のオイルがいずれも使用可能である。石油系及び石炭系のオイルとしては、芳香族系、ナフテン系、パラフィン系などが挙げられ、植物性オイルとしては、亜麻仁油、大豆油、米糠油などが挙げられ、これらのプロセスオイルのうちから選ばれた一種又は二種以上が混合されて使用可能である。

前記プロセスオイルの含量は３〜１０重量％であることが好ましいが、前記プロセスオイルの含量が２重量％以下であれば、その使用量が少な過ぎて製品の粘度が高くなり、低温性能に劣る他、原料の溶融時間が長引いて生産時間が長くなるという問題が発生し、前記プロセスオイルの含量が７重量％を超えると、逆に、粘度が低くなり、製品が脆くなって高温における製品の安定性や強度などが顕著に低下して優れた物性が確保され難いという問題がある。

強度補強材は、本発明の非固化ゴムアスファルトの施工後に非固化性質を維持し続けると同時に、上層部から伝わる圧力及び衝撃に耐えるように強度を高める役割を果たす材料であり、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などの合成樹脂が単独で若しくは２種以上混合されて使用可能である。

前記強度補強材は、０．５〜４重量％の範囲において用いられることが好ましいが、前記強度補強材の含量が０．５重量％未満であれば、その含量が少ないため製品の強度を向上させることが困難であり、前記強度補強材の含量が４重量％以上である場合には、製品の性質が硬くなり、非固化性質が低下して衝撃に対応する復元力や弾性力が低下する他、亀裂の発生率が高くなって水や水分が浸透したときに防水機能が低下するという問題がある。

本発明の非固化ゴムアスファルト組成物に用いられる添加剤としては、酸化防止剤が挙げられるが、前記酸化防止剤は、酸系の各種の酸化物を有機化学反応を用いて濃縮して粉末化させた物質であり、非固化ゴムアスファルトの製造に際して物質間の架橋を促し且つ活性化させて製品の酸化及び老化を防ぎ、且つ、材料の分離を防いで安定性を与えるためのものであり、その種類としては、無機酸、有機酸などの酸系が挙げられる。

前記添加剤の含量は、０．１〜１．０重量％であることが好ましいが、前記添加剤の含量が０．１重量％未満である場合には、その含量が少な過ぎてその効果を期待することができず、前記添加剤の含量が１．０重量％を超える場合には、アスファルトをはじめとする構成材料に多変化現象を招いて、逆に、製品の性能を低下させる虞があるという問題がある。

本発明の非固化アスファルト組成物に用いられる改質剤の分解を防ぐとともに、最終的な組成物の安定化を図るために抗酸化剤を用いることが好ましいが、前記抗酸化剤としては、キノン類、アミン類、フェノール類、アミノフェノール類やアルキルフェノール、アルキルフェニレンジアミン、フェニル−β−ナフチルアミンなどが挙げられる。

前記抗酸化剤の含量は０．１〜１重量％であることが好ましいが、抗酸化剤の含量が０．１重量％以下であれば、反応に及ぼす効果があまりなく、抗酸化剤の含量が１重量％を超えると、コストが上昇して製品の競争力が低下するという欠点がある。このような抗酸化剤の添加により、非固化ゴムアスファルト組成物は、長時間が経過しても熱、酸素及びオゾン、異物などの環境的な露出による弱点により製品の物性が変化しないという安全性を確保することができる。

また、本発明の非固化アスファルト組成物は、切削面層とバインダ、表層混合物との間の付着の増進のために、層間付着増進剤をさらに含むが、このような層間付着 増進剤としては、シロキサン系であるジアルキルシロキサン（ＤＡＳ）、ジフェニルシロキサン（ＤＰＳ）、トリメチルシロキサン（ＴＭＳ）、ジメチルシロキサン（ＤＭＳ）、アミン系であるモノアミン、ジアミン、ポリアミン、脂肪族アミン、芳香族アミンなどよりなる群から選ばれる少なくとも１種以上が使用可能である。

このような層間付着増進剤の含量は、０．１〜０．５重量％であることが好ましいが、層間付着増進剤の含量が０．１重量％未満であれば、層と層との間付着力の向上に及ぼす効果があまりなく、層間付着増進剤の含量が０．５重量％以上であれば、成分が高価であることを考慮するとき、コストが上昇して製品の競争力が低下するという欠点がある。

このような成分を含む本発明の非固化ゴムアスファルト組成物により形成される浸透層は、基層用アスファルト混合物又はセメントコンクリートにより形成された上部に非固化ゴムアスファルト組成物を２〜８ｍｍの厚さで１３０〜１７０℃の温度範囲において舗設し、次いで、砂を散布する方法により施工され、その上に表層用排水性アスファルト混合物を舗設施工する。

ここで、非固化ゴムアスファルトの舗設施工温度は、１３０〜１７０℃に保たれることが好ましいが、非固化ゴムアスファルトの舗設施工が１３０℃以下で行われる場合には（特に、冬場）、外部の気温及び下部舗装層の低い温度に起因して製品の温度が急激に下がって粘度が増加するため、舗設を一定且つ均一に行うことができず、後続ステップである表層の押し固めに際して押し固め効果が低下して適正な押し固めを期待することができないという問題がある。

また、施工温度が１７０℃以上である場合には、高温による製品の物性の変化及び作業者の安全性の低下が危惧され、しかも、燃料が過剰に使用されるという問題がある。

前記非固化ゴムアスファルト組成物の（散布）施工の厚さは、２〜８ｍｍであることが好ましいが、前記厚さが２ｍｍ以下に施工される場合には厚さが薄過ぎ、舗設される量が少な過ぎて、下部の基層側に一部が吸収／付着して残った非固化ゴムアスファルト組成物の量だけでは後続ステップの不透性中間層が正常に形成されなくなる。

すなわち、後続ステップである表層混合物の舗設施工ステップにおいて加えられる熱及び圧力により前記舗設された非固化ゴムアスファルト組成物が溶融されて表層混合物の下端に上昇して表層の下端部と係合されて付着及び粘着が行われて（不透水性中間層である）浸透層を円滑に形成することができず、その結果、水や水分に対する浸透はもとより、層間耐久性、亀裂、低温における安全性などあらゆる側面からみて本発明の目的を達成することができないという問題が発生する。

これに対し、前記舗設厚さが８ｍｍ以上である場合には、その厚さが厚過ぎて表層の舗設時の熱及び圧力により表層に上昇する前記非固化ゴムアスファルト組成物の量が多すぎて骨材間の空隙を閉塞してしまう結果、ブリード現象が発生する。

すなわち、表層排水性舗装体の半分以上の空隙が前記非固化ゴムアスファルト組成物により埋め込まれることにより、排水性舗装の重要な機能である排水機能はもとより、低騒音性能を失ってしまうという問題が発生する虞がある。なお、過剰な施工厚さにより施工性及び作業性が低下し、材料コストが高騰するという問題が発生する。

また、非固化ゴムアスファルト組成物は、舗設温度１３０〜１７０℃の条件において１００〜３０００ｃＰの粘度を維持することが好ましい。前記施工温度における粘度が１００ｃＰ以下である場合には、前記非固化ゴムアスファルト組成物が基層アスファルト混合物層に吸収されることにより、所望の適正な防水層（不透水層）が形成されないという問題が発生し、逆に、粘度が３，０００ｃＰ以上である場合、粘度が高過ぎて後続する押し固め過程においても排水性表層の下端の所望の高さまで前記非固化ゴムアスファルト組成物による浸透層が上昇しないという問題が発生する。

前記非固化ゴムアスファルト組成物の舗設後に散布される珪砂などの砂の場合には、非固化ゴムアスファルトが塗布されてから直ちに散布されて製品の強度を高めると共に、押し固め時に押し固め器にくっついたり付着したりすることを防いで円滑な作業を行うためのものであり、砂（珪砂）は、１号〜８号（４〜２００メッシュ若しくは２．５ｍｍ〜０．１μｍの粒径）のものを用いることが好ましい。

さらに、前記非固化ゴムアスファルト組成物の再溶融温度もまた、舗設施工温度と同様に、１３０〜１７０℃の範囲において行われることが好ましいが、温度が１３０℃以下であれば、製品の粘度が高くなるため作業に多大な手間及び長時間がかかり、温度が１７０℃以上であれば、製品の粘度が低くて基層への吸収量が多く、適正な舗設量が選定され難い他、高温の加熱により製品物質が変化するという問題が発生する。

本発明の表層用排水性アスファルト混合物に用いられる骨材の寸法は、３〜１３ｍｍであり、空隙率が２０％以上の排水性アスファルト混合物を舗設することを特徴とし、前記骨材の粒度は、ソウル特別市、建設交通部、道路公社の示方書の低騒音、排水性アスファルト舗装用骨材の合成粒度の範囲を満たす粒度範囲であることが好ましい。

上述したように、下から基層−非固化ゴムアスファルト組成物による浸透層（不透水性中間層）−（排水性）表層の順に施工されることを特徴とする、本発明の不透水性排水中間層形成用非固化ゴムアスファルト組成物を用いて、不透水性排水中間層を一回の舗装により形成する方法は、降雨時若しくは降雪時に水や水分が円滑に排出される排水性能及び低騒音の特性を維持すると同時に、浸透層を形成する非固化ゴムアスファルトが浸透される水や水分が基層まで浸透できないように略完璧に防水して地盤が水分に露出されることを防ぐ不透水性機能及び層間付着性を高めて表層から伝わる荷重や圧力などによる捩れ、変形などを防ぐ役割を果たす。

また、優れた弾性及び復元性、強さ特性及び耐久性に基づいて疲労による亀裂を抑え、低温における脆性への対応力が向上して侵食及び沈下などの与件において安全に舗装構造体を保存することができ、表層の舗設時に溶融されて上昇した非固化ゴムアスファルトは、骨材と強く係合されて挙動による層分離や亀裂、脱着が発生しないように防ぐ機能を行う。

［実施例１］
本発明の非固化ゴムアスファルト組成物に対する物性は、下記の表１に明示されており、前記表１のテストは、日本の橋梁の鋼床板用防水規格を適用して行った。このとき、前記非固化ゴムアスファルト組成物の実施例において、アスファルトとしてＡＰ５、プロセスオイルとしてアロマ系オイル、改質剤としてはＳＢＳ ５０１、強度補強剤としてＬＤＰＥ ９２０５、添加剤として酸化防止剤などを使用し、具体的な組成比は、下記表１に示す。

前記表２から確認できるように、実験例１及び２の本発明の一実施例による非固化ゴムアスファルトの物性は、日本橋梁鋼床板用防水規格に符合することはもとより、それ以上の性能結果を示す。特に、引っ張り強度及び伸び性能は、日本の基準に比べて約２倍に至る物性値を示し、層と層との間に伝わる外部の力及び圧力に対する対応性に優れている。なお、耐アルカリ試験及び耐塩水性試験の結果は、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物が水や水分に加えて化学物や塩分に露出されたときにも製品の物性が変質されることなく安全に維持されることを意味する。

しかしながら、前記表２から明らかなように、長期保存性の試験を行ったところ、実験例１、２の場合には前記条件下で製品の変化なしに安定した状態を維持したが、比較例１、２のように抗酸化剤を含有していない配合組成物の場合には、配合組成物の物性が変化し、相分離の現象が発生するという問題がある。図１１は、相分離が発生しなかった実験例１の写真であり、図１２は、相分離が発生した比較例２の写真である。なお、比較例１の場合には、本発明の粘度範囲を満たさない高い粘度値を示す。

このような物性の測定結果を通して、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物により形成される（不透水性）浸透層が有する優れた引っ張り及び伸び性能により、且つ、高い硬度及び高い強度を有する骨材の特性により、低温における脆性に弱い舗装体に高い安定性を与えることができて、道路の寿命を増大させて共用性を高める効果を提供することができる。

［実施例２］
下記表３の組成及び方法に従い製造された本発明の排水性表層用混合物に対する排水性アスファルト混合物の品質基準及び試験結果を下記表４に示す。

前記表４の試験結果から明らかなように、本発明の［実施例２］による排水性アスファルト表層混合物は、国土海洋部、韓国道路公社及びソウル特別市の品質規格を全て満たしており、基準値を上回る優れた物性値を示す。

［実施例３］
本発明の非固化ゴムアスファルト層（浸透層）及び排水性アスファルト表層混合物のそれぞれの性能及び規格を上記の［実施例１］及び［実施例２］を通して確認し、これを用いて本発明の一回の舗装により不透水性中間層を形成すると同時に、排水性舗装を行った。なお、このときに用いられた具体的な組成は、下記表５に示す。

押し固めの行われた基層用アスファルト混合物の上部表層に１５０℃で粘度１４００ｃＰの非固化ゴムアスファルト（浸透層）を４ｍｍの厚さで塗布し、排水性表層混合物を１５０℃で舗設した後、５０回の押し固めを行った。押し固めステップにおいて用いられた装備は、８トン以上のマカダムローラー、６トン以上の２軸式タンデムローラー又は１０トン以上のダイアローラーのうちのいずれか一種であり、基準密度の少なくとも９６％以上に押し固めた。

比較のために、本発明の［実施例３］において提示された非固化アスファルト組成物と同じ成分を用いるが、組成比を変化させて加熱温度による粘度値を除く他の物性がほとんど同様である場合を［比較例］として使用し（表６参照）、その結果を前記［実施例３］の結果と比較して下記表６に示す。

前記比較例１は、実験例１とは異なり、押し固めの行われた基層用混合物の上部表層に、１５０℃の温度における粘度が３５５０ｃＰである非固化ゴムアスファルト組成物を使用し、表層混合物の舗設をはじめとする他の施工条件は同様にした。すなわち、非固化ゴムアスファルトの散布は４ｍｍの厚さで行われ、排水性表層混合物は１５０℃で舗設され、５０回の（両面）押し固めが行われた。

このような方法により製造された実験例１及び比較例１の不透水層の形成様子と、完成された供試体の様子及びその断面写真をそれぞれ図３及び図４に示す。

前記［実施例３］の結果からは、１５０℃の温度における粘度が１４００ｃＰである非固化ゴムアスファルト組成物により形成された浸透層は表層の下部に約２ｃｍほど上昇して不透水層が形成されることを確認することができたが（図３参照）、［比較例］の場合、１５０℃の温度における粘度が３５５０ｃＰである非固化ゴムアスファルト（浸透層）が高い粘度により押し固め時に表層に上昇できない結果、不透水層が形成されず、供試体の隣にバインダが押し出される現象を示した（図４参照）。

前記［実施例３］及び［比較例］の結果から、本発明の非固化ゴムアスファルト組成物の適正な粘度は、１３０〜１７０℃の温度範囲において少なくとも１００〜３０００ｃＰに保たれることが好ましいということを実験的に確認することができた。

［実施例４］
セメントコンクリートの切削及び不透水層の形成範囲を種々に変形させた例及び水浴現象に備えて排水口を設けた例を図５から図８に図式的に提示した。

図５は、セメントコンクリート層を４ｃｍの深さで切削した後、非固化ゴムアスファルトを４ｍｍの厚さで塗布し、排水性表層用アスファルト混合物を２ｃｍの厚さで形成すると同時に、（不透水性）中間層を２ｃｍの厚さで形成した例を示すものであり、実際に施工された断面写真を図９に示す。

図６は、セメントコンクリート層を５ｃｍの深さで切削した後、非固化ゴムアスファルトを４〜６ｍｍの厚さで塗布し、排水性表層用アスファルト混合物を３〜２ｃｍの厚さで形成すると同時に、（不透水性）中間層を２〜３ｃｍの厚さで形成した例を示すものであり、実際に施工された断面写真を図１０に示す。

前記図５及び図６においては、左側に排水のための舗装側溝（排水口）を形成して排水路と連結させ、舗装側溝を形成して排水路の役割を果たさせた。なお、上述した具体的な施工例をはじめとして、本発明のいかなる形態の変形例においても水浴現象の防止のための舗装側溝を設けることができる。

図７は、セメントコンクリートの表層部位を２ｃｍの深さで切削し、本発明の非固化ゴムアスファルトを４ｍｍの厚さで塗布した後、排水性表層用アスファルト混合物を２ｃｍの厚さで施工すると同時に、（不透水性）中間層を２ｃｍの厚さで施工した例を示す図であり、図８は、セメントコンクリートの表層部位を３ｃｍの深さで切削し、本発明の非固化ゴムアスファルトを６ｍｍの厚さで塗布した後、排水性表層用アスファルト混合物を２ｃｍの厚さで施工すると同時に、（不透水性）中間層を３ｃｍの厚さで施工した例を示す図である。

このように、本発明の非固化ゴムアスファルト（浸透層）を中間層として活用した舗装工法の具体的な施工例を下記表７にまとめて示す。しかしながら、本発明の変形例は下記表に何ら限定されるものではなく、セメントコンクリート道路だけではなく、既存のアスファルト道路にも適用可能であり、必要に応じて、様々な範囲において各種の形態に変形して施工可能であるということは言うまでもない。

［実施例５］
本発明の非固化ゴムアスファルト組成物により形成された不透水性排水中間層が有するメリットである下部の基層との接着強度及び上部の表層との接着強度を実際の試片を用いて測定した。

まず、コンクリートアスファルト層との引っ張り接着強度を確認するために、セメントコンクリート試片に本発明の実験例１の組成物を１７０℃（このとき、粘度は７２０ｃＰである）で４ｍｍの厚さで塗布した後、上部にアスファルトコンクリート混合物を１７０℃で５０回舗設し且つ押し固めた後、常温（２０℃）で引っ張り接着強度を測定した。

また、アスファルトコンクリート混合物層との引っ張り接着強度を確認するために、同様に、アスファルトコンクリート混合物試片に本発明の非固化ゴムアスファルト組成物を１７０℃（このとき、粘度は７２０ｃｐである）で４ｍｍの厚さで塗布し、上部にアスファルトコンクリート混合物を１７０℃で５０回舗設し且つ押し固めた後、２０℃で引っ張り接着強度を測定し、その結果を下記表８に示す。

下記の引っ張り強度の測定結果から明らかなように、本発明の付着増進剤を含有する実験例１は、韓国の橋面用防水材の引っ張り接着強度（低温−２０℃及び常温２０℃）規格[ＫＳＦ４９３２]を満たす優れた物性を示しているのに対し、付着増進剤を含有していない比較例２の場合には、略同じ配合割合にも拘わらず、引っ張り接着強度が低いことが分かる。

１０：水分
２０：セメントコンクリート層
１００：基層
２００：不透水性中間層
３００：表層
３１０：不透水性中間層
３２０：排水性表層
４００：本発明の非固化ゴムアスファルト組成物
５００：舗装側溝（排水口）
６００：切削深さ

Claims (7)

1. 表面切削の施されたアスファルト若しくはセメントコンクリートの表面又は基層の表面に、非固化ゴムアスファルト組成物を２〜８ｍｍの厚さで舗設する第１のステップと、
   前記第１のステップにおいて舗設された非固化ゴムアスファルト組成物の上に砂を散布する第２のステップと、
   前記第２のステップにおいて散布された砂の上に排水性表層混合物を舗設して押し固める第３のステップと、
   を含み、
   前記第１のステップで使用される非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０のアスファルト８０〜９０重量％と、改質剤５〜１５重量％と、プロセスオイル３〜１０重量％と、強度補強材０．５〜４重量％と、添加剤０．１〜１重量％と、抗酸化剤としてのフェニル−β−ナフチルアミン０．５〜０．６重量％及び層間付着増進剤としてのメルカプトプロピルトリメトキシシラン０．２〜０．３重量％を含み、１３０〜１７０℃の温度範囲において３，０００〜１００ｃＰの粘度範囲を有する非固化ゴムアスファルト組成物であり、
   前記第３のステップにおける押し固め過程において、前記非固化ゴムアスファルト組成物が排水性表層に浸透して不透水性排水中間層が形成されて、不透水性中間層及び排水性表層が一回の施工により形成可能である排水性アスファルトの複合舗装方法。
2. 前記改質剤としては、放射状スチレン・ブタジエン・スチレン、線形スチレン・ブタジエン・スチレン、スチレン・ブタジエン・ゴム、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン、スチレン・ブタジエン、エチレン・ビニール・アセテート、スチレン・イソプレン・スチレン、またはアタクチックポリプロピレンが用いられ、
   前記強度補強材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、低密度ポリエチレン、または高密度ポリエチレンが単独で若しくは２種以上用いられ、
   前記添加剤としては、酸化物を有機化学反応を用いて濃縮して粉末化させた無機酸または有機酸からなる酸系の添加剤が用いられ、
   前記抗酸化材としては、前記非固化アスファルト組成物に用いられる前記改質剤の分解を防ぐとともに、最終的な組成物の安定化を図るためのキノン類、アミン類、フェノール類、アミノフェノール類やアルキルフェノール、アルキルフェニレンジアミン、またはフェニル−β−ナフチルアミンが用いられることを特徴とする請求項１に記載の排水性アスファルトの複合舗装方法。
3. 前記非固化ゴムアスファルト組成物は、１３０〜１７０℃の温度範囲において舗設されることを特徴とする請求項１に記載の排水性アスファルトの複合舗装方法。
4. 前記第３のステップにおいて、排水性表層は、最大の寸法が３〜１３ｍｍの骨材を使用し、且つ、空隙率が２０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の排水性アスファルトの複合舗装方法。
5. 前記第２のステップにおいて、散布される砂は、４〜２００メッシュ又は２．５ｍｍ〜０．１μｍの粒径を有する珪砂であることを特徴とする請求項１に記載の排水性アスファルトの複合舗装方法。
6. 前記第３のステップにおいて用いられる排水性表層混合物は、骨材９０〜９６重量％と、１３０〜１６０℃に加熱された排水性改質アスファルトバインダ４〜１０重量％と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の排水性アスファルトの複合舗装方法。
7. 前記非固化ゴムアスファルト組成物は、針入度が６０〜８０のアスファルトと、プロセスオイル及び改質剤を混合して分散させた後、添加剤を投入して１時間反応させ、抗酸化剤及び強度補強剤を投入して攪拌した後、層間付着増進剤を最後に混合して製造することを特徴とする請求項１に記載の排水性アスファルトの複合舗装方法。