JP6756766B2 - アスファルトシート、アスファルトシートを用いた舗装構造およびアスファルトシートを用いた舗装工法 - Google Patents

Description

本発明は舗装技術に関し、特にアスファルトシートを用いた舗装技術に関する。

コンクリート版やひび割れのある既設舗装などの上にアスファルト混合物を施工したときに、下層の目地やひび割れが原因となり、上層部分にもひび割れの生じるおそれがある。いわゆるリフクレションクラックと呼ばれている。下層の目地部やひび割れなど縁の切れた箇所で、交通荷重が作用したときに上層と下層がそれぞれ異なった挙動を示すことによりリフクレションクラックが発生する。

これに対し、金属製金網やガラス繊維メッシュ等を芯材とするアスファルトシートが提案されている（例えば特許文献１）。

オーバーレイに先立ち、既設路面にアスファルトシートを貼り付ける。アスファルトシートはロール状に形成されており、通常、道路長手方向に、長尺状のシートを敷設する。アスファルトシート敷設後、アスファルト混合物を積層する。

アスファルトシートは、下層の伸縮に追従するとともに、上層ともよくなじむ。弾力性に富み、引張り強度に優れている。応力集中を緩和する。これにより、リフクレションクラック発生を抑制できる。また防水性も向上する。

特開2014-118721号公報

経年劣化に伴い既設舗装表層は切削され、オーバーレイされる。切削された舗装材は別途再利用される。その際、金属製金網を分離することが困難である。一方、ガラス繊維等が混じっていても舗装材は再利用可能である。

しかしながら、心理的負担から再生工場において、ガラス繊維等が混じった舗装材は好ましくないとされているのが現状である。舗装材からガラス繊維等を分離することは困難である。

本発明は上記課題を解決するものであり、ガラス繊維等による芯材を用いないアスファルトシートを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、アスファルト材料またはアスファルト材料と骨材とから構成され、繊維による芯材を用いず、ロール状に形成可能であるアスファルトシートである。

ガラス繊維等による芯材を用いないため、舗装材の再利用が可能である。また、当然、リフクレションクラック発生を抑制できる。

上記発明において好ましくは、前記アスファルト材料の、軟化点は110-130℃であり、針入度10-60(25℃ 1/10mm)である。

すなわち、従来にくらべて、やや硬く、やや軟らかくなりにくい。さらに、やや厚い。これにより、繊維等による芯材が無くても、アスファルトシートを形成できる。

上記発明において好ましくは、前記骨材はシート状に形成されたアスファルト体に埋設され、前記骨材の露頭が、前記シート表面から露出している。

上記課題を解決する本発明は、基盤とアスファルト層を含む舗装構造であって、前記基盤と前記アスファルト層との間に上記アスファルトシートが複数列状に配設されており、隣り合う前記アスファルトシート端面が当接されている。

上記課題を解決する本発明は、アスファルト混合物上層とアスファルト混合物下層とを含む舗装構造であって、前アスファルト混合物上層と前記アスファルト混合物下層との間に上記アスファルトシートが複数列状に配設されており、隣り合う前記アスファルトシート端面が当接されている。

上記課題を解決する本発明は舗装工法であって、基盤または／およびアスファルト混合物下層に、上記アスファルトシートを複数列状に、隣り合うアスファルトシート端面が当接されているように配設し、前記アスファルトシート上に、高温状態のアスファルト混合物を積層し、転圧する。

本願アスファルトシートは、ガラス繊維等による芯材を用いないため、軟化したときの流動性が高い。その結果、ラップ長が不要になる。すなわち、端面当接可能になる。

これにより、材料費を低減できる。また、ブリスタリング現象を抑制できる。さらに、既存ひび割れの補修効果も向上する。

上記課題を解決する本発明は舗装工法であって、基盤または／およびアスファルト混合物下層に、ロール状の上記アスファルトシートを道路長手方向に転がして、シートを敷設する。

ロールを転がして敷設することで施工性が向上する。

本発明は、ガラス繊維等による芯材を用いない。その結果、舗装材を再生利用できる。

アスファルトシートの概略構成図 変形例に係るアスファルトシート 舗装構造の実施例と従来例とを比較して効果を説明する図 変形例に係る舗装構造

〜アスファルトシート〜
本実施形態のアスファルトシートの製造方法について説明する。アスファルト材料を加熱し溶融状態にした後、長尺シート状に形成する。冷却した後、ロール状に形成する。図１は、ロール状に形成されたアスファルトシートの概略構成図である。

アスファルト材料はいわゆる石油アスファルトであるが、アスファルト原料をベースとしてゴム系、熱可塑性エラストマー、樹脂系等の改良材を加えて得られる改質アスファルトが好ましい。

改質アスファルトとしては、APP（Atactic PolyPropylene）改質アスファルト、SBS（Styrene-Butadiene-Styrene Block copolymer）改質アスファルト、SEBS（Styrene Ethylene
Butylene Styrene Block Copolymer）改質アスファルト、または、これらのブレンドが好ましい。

本実施形態のアスファルトシートは、ガラス繊維等による芯材を用いないことを特徴とする。

なお、ガラス繊維等による芯材を用いたアスファルトシート（従来型）は、一般に厚み１．５〜２．０ｍｍ程度である。これに対し、本実施形態のアスファルトシートは、厚み２．５〜５．０ｍｍ程度と、従来型より厚くなっている。

一方、シート幅や長さは、従来型と同等で良い。従来型アスファルトシートでは、幅３３０ｍｍ／５００ｍｍ／１０００ｍｍのものが現場の条件に応じて選択されている。長さ１０ｍの長尺シートがロール状に形成されている。

また、本実施形態のアスファルトシートでは、従来型に比べて、やや硬く軟化しにくい材質を用いることが好ましい。具体的には、軟化点は110-130℃であり、針入度10-60(25℃ 1/10mm)であることが好ましい。さらに、軟化点は120-130℃であり、針入度10-30(25℃ 1/10mm)であると、より好ましい。

なお、一般的なアスファルト舗装に用いられているアスファルト材料では、軟化点は44-52℃であり、針入度60-80(25℃ 1/10mm)である。

これにより、ガラス繊維等による芯材を用いずに、アスファルトシートをロール状に形成可能となる。ただし、過剰に硬い場合は、ロール状に形成することが難しい。

また、過度に軟化しにくいと、高温状態のアスファルト混合物と馴染まない（詳細後述）。

アスファルト材料は粘性を有する。したがって、アスファルトシートの裏面には剥離シートが設けられている。アスファルトシート使用時には剥離シートは剥される。

また、アスファルトシートの表面には硅砂が散布されている。硅砂散布はロール形成前におこなう。硅砂の粘着抑制効果により、ロール形成可能となり、かつ、作業員がアスファルトシート上に乗って作業することが可能となる。

〜アスファルトシート変形例〜
本実施形態のアスファルトシートは、ガラス繊維等による芯材を用いないことを特徴とする。さらに、骨材がシート状に形成されたアスファルト体に埋設されていることが好ましい。

一般に、アスファルト混合物において、骨材とは粗骨材、細骨材、フィラーの総称である。2.36mmふるいにとどまる骨材を粗骨材、2.36mmふるいを通過して0.075mmふるいに止まる骨材を細骨材という。フィラーは、0.075mmふるいを通過する鉱物質粉末であり、石灰岩を粉末にした石粉が最も一般に用いられる。

図２は、アスファルトシート変形例を示す概略構成図である。

本変形例においては、粗骨材を主に用いる。粗骨材の最大寸法がアスファルトシートの厚みより大きいことが好ましい。これにより、骨材の露頭が、シート表面から露出する。なお、アスファルトシートの厚みは２〜５ｍｍ程度を想定している。

単位平面当たり０．８〜３．０ｋｇ／ｍ^２の骨材を用いる。少なすぎると骨材埋設による効果が得られない。多すぎるとシートに骨材を埋設しきれない。またロール形状にもしにくい。

その結果、硅砂散布がなくとも、作業員がアスファルトシート上に乗って作業することが可能となる。

さらに、骨材がガラス繊維等に代替する芯材となり、シート形状を維持できる。これによりロール状にも形成しやすくなる。

また、シート表面に硅砂散布しただけであれば、ロール状にする際に押圧され、硅砂がアスファルトシートにめり込み、施工現場でロールを展開したときには、粘着抑制効果が得られないおそれがあった。

露頭が露出した状態で骨材がアスファルトシートに埋設されていることにより、ロール状にする際に押圧されても、露頭がアスファルトシートにめり込むことがない。粘着抑制効果が維持され、粘着することなく、施工現場でロールを展開でき、作業員がアスファルトシート上に乗って作業することが可能となる。

なお、従来型であるガラス繊維等によるメッシュ芯材を有するアスファルトシートでは、芯材が骨材埋設を阻害するおそれがある。

〜舗装工法および舗装構造〜
図３上段は本願舗装構造の一例（実施例）である。

舗装構造は、表層・基層・路盤からなり、路床上に構築される。

表層は交通荷重を分散し、交通の安全性、快適性など、路面の機能を確保する。基層は路盤の上にあって、路盤の不陸を整正し、表層に加わる荷重を均一に路盤に伝達する。通常、表層・基層にアスファルト混合物が用いられ、簡便化の為、アスファルト層とする。

基盤は、砕石による路盤が一般的であるが、本件では簡便化の為、コンクリート床版や鋼床版も含むものとする。

本実施形態のアスファルトシートの舗装工法について簡略化して説明する。まず、既存のアスファルト層を切削し、基盤を露出させる。基盤にタックコートやプライムコートを塗布する。

基盤上に、道路長手方向に、ロールから引き出して長尺状のアスファルトシートを敷設する。道路幅方向にロールを転回し、複数枚のアスファルトシートを配設する。

このとき、隣り合うアスファルトシートA端面とアスファルトシートB端面とが当接されていることを特徴とする。微小な隙間が生じることは許容する。

適宜、タイヤローラ等によりアスファルトシートの簡単な転圧を行なってもよい。

さらに、アスファルトシート上に、高温状態のアスファルト合材を敷きならして積層し、転圧する。例えば、アスファルト合材工場出荷時のアスファルト混合物の温度は１６５〜１７５℃、到着時温度は１５５〜１７５℃、一次転圧時の温度１４０〜１６０℃となるように詳細に温度管理している。これらを高温状態という。

一般に、敷きならし時のアスファルト混合物の温度が１５０℃を下回らないよう推奨されているが、本願では１５０−１７０℃であることが好ましい。

高温状態のアスファルト合材が積層され押圧されることにより、アスファルト材料は軟化し、アスファルトシートA端面とアスファルトシートB端面が接合される。すなわち、ラップ長は不要である。

また、基盤表面にひび割れがある場合、軟化したアスファルト材料の一部が基盤表面のひび割れに浸透し、ひび割れを補修する。

すなわち、本工法は、アスファルトシートを敷き設する以外、一般的なオーバーレイ工法と同等である。また、新設の舗装構造にも適用してもよい。

〜効果〜
図３下段に示す従来例と比較することにより、本実施形態の効果を説明する。

従来例は、従来型アスファルトシート（ガラス繊維等による芯材有）を用いた舗装構造である。従来例では、隣り合うアスファルトシートA端面とアスファルトシートB端面とがラップ長１００ｍｍ程度有して重なるように配設されている。なお、ラップ長１００ｍｍは業界指針として規定されている。

その結果、従来例ではラップ長の分だけ材料費が無用に増える。

これに対し、実施例では、ラップ長がないため、材料費の無駄がなく、材料費を抑制できる。

また、従来例ではラップ部が厚くなり不陸になりやすい。また、ラップ部周辺に空隙ができやすい。この状態で空隙に水分が侵入し、その後直射日光を浴びることにより、ブリスタリング現象が発生するおそれがある。

これに対し、実施例では、アスファルトシートA端面とアスファルトシートB端面が接合されるとともに、押圧により均等に引き延ばされるため、不陸になりにくく、空隙も発生しない。その結果、ブリスタリング現象を抑制できる。

さらに、従来例では、ガラス繊維等による芯材が軟化したアスファルト材料の流動性を阻害する。その結果、軟化したアスファルト材料の一部が基盤表面のひび割れに浸透する場合でも、その効果は限定的である。すなわち補修効果が充分でない。

これに対し、実施例では、ガラス繊維等による芯材がなく、軟化したアスファルト材料の流動性が阻害されることもない。その結果、軟化したアスファルト材料の一部が基盤表面のひび割れに充分に浸透する。すなわち補修効果が向上する。

なお、当然、実施例においても、従来例と同様に、応力集中を緩和し、リフクレションクラック発生を抑制できる。

出願人は、リフクレションクラック発生抑制効果に係る評価試験をおこなった。SFRC（スチールファイバー入りコンクリート）の「曲げタフネス試験方法（JCI）」に準拠した。荷重−たわみ曲線の面積を曲げタフネスと定義し、判断指標とした。

アスファルトシートなしのケース、厚さ２．５ｍｍのアスファルトシートを挿入したケース、厚さ５．０ｍｍのアスファルトシートを挿入したケースを比較したところ、曲げタフネスは、それぞれ、２．１ｃｍ^２、２．５ｃｍ^２、１１．１ｃｍ^２となった。

上記試験結果によれば、厚さ２．５ｍｍのアスファルトシートを挿入したケースでも、曲げタフネス向上を確認でき、厚さ５．０ｍｍのアスファルトシートを挿入したケースでは、顕著な効果を確認できる。

なお、従来例ではガラス繊維等メッシュによる引張抵抗により応力を緩和する技術思想であった。これに対し、実施例では、アスファルト材料による弾力により応力を緩和する技術思想である。すなわち基本的な技術思想が異なる。

従来例では、ガラス繊維等が混じった舗装材が再生工場から敬遠される傾向にあった。すなわち、事実上、再生困難であった。これに対し、実施例では、ガラス繊維等を用いておらず、舗装材は再生工場に問題なく受け入れてもらえる。すなわち、再生可能である。

以上のように、実施例では、リフクレションクラック発生抑制効果を維持しつつ、従来例では得られない効果も奏する。

〜舗装構造変形例〜
図４は、舗装構造変形例を示す概略構成図である。上記実施例では、アスファルト層と基盤とに簡略化したが、実施工では、表層（上層）・基層（下層）とが積層されて、アスファルト層が形成される。

基盤とアスファルト混合物下層との間にアスファルトシートを敷設するのに加えて、アスファルト混合物下層上にアスファルトシートを敷設する。または、アスファルト混合物上層を切削し、アスファルト混合物下層上にアスファルトシートを敷設する。

変形例においても、隣り合うアスファルトシートA端面とアスファルトシートB端面とが当接されており、アスファルトシート上に、高温状態のアスファルト混合物が積層され、アスファルト混合物上層が形成される。これにより、上記効果と同等の効果が得られる。

Claims (7)

1. 基盤とアスファルト層との間、または、アスファルト混合物上層とアスファルト混合物下層との間に用いられるアスファルトシートであって、
   アスファルト材料と粗骨材とから構成され、
   繊維による芯材を用いず、
   ロール状に形成されている
   ことを特徴とするアスファルトシート。
2. 前記アスファルト材料の、
   軟化点は110-130℃であり、
   針入度10-60 (25℃ 1/10mm)
   であることを特徴とする請求項１記載のアスファルトシート。
3. 前記粗骨材はシート状に形成されたアスファルト体に埋設され、
   前記粗骨材の露頭が、前記シート表面から露出している
   ことを特徴とする請求項１または２記載のアスファルトシート。
4. 基盤とアスファルト層を含む舗装構造であって、
   前記基盤と前記アスファルト層との間に請求項１〜３いずれか記載のアスファルトシートが複数列状に配設されており、
   隣り合う前記アスファルトシート端面が当接されている
   ことを特徴とする舗装構造。
5. アスファルト混合物上層とアスファルト混合物下層とを含む舗装構造であって、
   前アスファルト混合物上層と前記アスファルト混合物下層との間に請求項１〜３いずれか記載のアスファルトシートが複数列状に配設されており、
   隣り合う前記アスファルトシート端面が当接されている
   ことを特徴とする舗装構造。
6. 基盤上または／およびアスファルト混合物下層上に、
   ロール状の請求項１〜３いずれか記載のアスファルトシートを道路長手方向に転がして、シートを敷設する
   ことを特徴とする舗装工法。
7. 基盤上または／およびアスファルト混合物下層上に、
   請求項１〜３いずれか記載のアスファルトシートを複数列状に、隣り合うアスファルトシート端面が当接されているように配設し、
   前記アスファルトシート上に、高温状態のアスファルト混合物を積層し、転圧する
   ことを特徴とする舗装工法。