JPH07103522B2

JPH07103522B2 - 断熱舗装構造の施工方法

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Publication number: JPH07103522B2
Application number: JP63056163A
Authority: JP
Inventors: 徹桃井; 正平吉村; 久彦巣山
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1995-11-08
Anticipated expiration: 2010-11-08
Also published as: JPH01230801A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、道路、運動場、テニスコート等の断熱舗装構
造の施工方法に関し、更に詳しくは、発泡粒子を用いた
軽量で弾力性を有しうる断熱舗装構造の施工方法に関す
るものである。

（従来技術）道路等の凍上防止工法とは、寒冷地における道路、運動
場、テニスコート等の冬期の凍上現象による地盤の損壊
を防止する工法である。

道路等の凍上防止工法は、従来から種々の工法が提案さ
れている。

例えば、置換え工法、断熱工法、薬剤処理工法、遮水工
法等が知られている。

このうち、置換え工法は、凍結深さ内の路床土を凍上を
起こし難い材料で置き換えるもので、掘削作業、残土処
理等の問題点を有し、また塩化カルシウム等の寒剤を添
加して凍結温度を下げる薬剤処理工法あるいは排水路の
設置により地下水位を下げる方法などは、施工方法が大
規模で、かつ入念に行わないと効果が薄いことなどの種
々の欠点を有し、根本的な断熱舗装構造の施工方法とは
いえない。

一方、断熱工法は、表層部と地盤または路床との間に断
熱層を設けて外気温が地中に伝導することを妨げて、地
中の水分の凍結を防止する工法である。

この工法としては、特公昭51−41765号公報、特公昭55
−44202号公報、特公昭61−28042号公報等に提案される
ように、発泡プラスチック成型板を使用して断熱層を形
成する方法がある。この方法では、地下10cm〜100cm位
に掘り下げた路床もしくは地盤上に砂層を設けた後、発
泡プラスチック成型板を敷きならべ、この上に再度砂を
敷き詰め、その上に砕石等の骨材、路盤材を散布し、ア
スファルト、コンクリート等で舗装仕上げを行うもので
ある。

しかしこの方法では、発泡プラスチック成型板が施工時
の衝撃等により位置ずれが生じたり、砕石の角による損
傷を受け易いので、成型板の上に砂層を設けることが不
可欠である。さらに、掘削路床の排水溝、配管露出部、
マンホール等の形状に合わせて発泡プラスチック成型板
の切取り作業や接合作業等が必要となり、極めて煩雑な
工程を有している。

また、断熱効果のみを考慮するなら、発泡プラスチック
成形体の配置位置を表面に近くするほどその効果は上が
るが、しかし舗装の表面近くでは、交通荷重、その他に
起因する大きな応力が発生し、一方、発泡プラスチック
成形体の荷重支持力は極めて小さいので、断熱効果を犠
牲にして発泡プラスチック成形体を上層路盤および／ま
たは下層路盤の下面に配置しているのが現状である。

この他の断熱工法としては、断熱材として石綿、グラス
ウール、セルロースファイバー等を用いた工法（特公昭
62−8561号公報等）あるいは発泡ポリスチレンビーズを
用いた工法（特公昭43−2025号公報、特公昭57−77701
号公報等）が提案されているし、更に、セメント配合物
に発泡スチレンビーズを配合したものも提案されている
（例えば、特公昭42−20719号公報、特公昭47−28683号
公報、特公昭49−11725号公報、特公昭50−36853号公
報、特公昭54−11814号公報、特公昭62−36994号公報
等）。しかしこれら従来の施工方法では、親和性の乏し
いセメント配合物と発泡粒子とを配合するためあるいは
セメント配合物が流動性であるために、セメント配合物
と発泡粒子とを混合機内で混合した場合に、輸送中は勿
論のこと、現場においても、セメント配合物と発泡粒子
とが比重の差および発泡粒子へ作用する浮力により分離
が生じるため、耐圧縮強度の良い舗装面を形成するため
には、結合剤や混和剤等の添加を必要とし、そのための
煩雑な作業工程を要するという問題を有している。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記のような問題点に鑑み、鋭意検討した結
果、発泡粒子を用いた簡便な方法で、舗装としての支持
力を有し、しかも効果的な断熱性と軽量性を有し且つ弾
力性を有しうる舗装構造を安価に得ることのできる施工
方法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）第一発明は被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧縮
永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィン
系樹脂発泡粒子とバインダーと骨材を必須成分とし且つ
含液比が流動化以下である混合物層を舗設することを特
徴とする断熱舗装構造の施工方法であり、第二発明は、被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧
縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子を一面に敷き詰め、それと別途供給し
た少なくともバインダーと骨材及び／又は在来土壌とを
混練し、舗設することを特徴とする断熱舗装構造の施工
方法であり、第三発明は、被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧
縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子を一定容量充填した樹脂袋を敷き詰
め、それと別途供給した少なくともバインダーと骨材と
を、該樹脂袋を破袋すると同時に混練し、舗設すること
を特徴とする断熱舗装構造の施工方法であり、第四発明は、被舗装面上に、かさ密度が0.1g/cm³以下、
圧縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフ
ィン系樹脂発泡粒子を一定容量に予め仮着してなるブロ
ックを敷き詰め、それと別途供給した少なくともバイン
ダーと骨材とを、該ブロックを破壊しながら混練し、舗
設することを特徴とする断熱舗装構造の施工方法であ
る。

本発明の断熱舗装構造は路床、路盤、表層のいずれとし
ても有効に施工できる。

第１図は本発明の道路舗装構成の一例を示す断面図であ
り、第２図はこれと対比される従来の道路舗装構成の一
例を示す断面図である。

第２図の従来の一般的な置換え工法による断熱舗装構造
の施工方法では、路面から80〜200cm位を掘削して堀り
下げた路盤（１）上に、60〜150cmの山砂等の細粒状体
からなる凍上抑制層（２）を設けた後に、10〜40cmの砂
利、山砂利等からなる下層路盤（３）および10〜50cmの
砕石、砂利、砂等を混合してなる上層路盤（４）を施工
し、更にその上にアスファルトコンクリートもしくはコ
ンクリート等の表層（５）を形成している。

一方第１図の本発明の舗装構成例では、路面から30〜50
cm位を掘削した路床（１）の上に、10〜30cm位の水硬性
物質および骨材とを混合した発泡粒子混合層（６）を設
けた後に、上層路盤（４）および表層（５）を形成す
る。

本発明の特定の断熱層を形成する工法は、従来の置換え
工法や発泡プラスチック成形体敷設工法に比較して、掘
削深度が浅く、作業が簡略化されるばかりでなく、残土
処理の問題が軽減される等の利点がある。

本発明においてバインダーとしては水硬性物質、アスフ
ァルト系バインダー、樹脂系バインダーが好ましく用い
られる。水硬性物質としては、白色セメント、早強セメ
ント等のポルトランドセメント、高炉セメント、シリカ
セメント、フライアッシュセメント等の混合セメント、
アルミナセメント、超速硬セメント等の特殊セメント等
の各種セメント類、石膏、石灰等が挙げられる。

アスファルト系バインダーとしては、ストレート・アス
ファルト、ブローン・アスファルト、プロパン脱歴アス
ファルト、カットバックアスファルト、タール、タール
ピッチ、脂肪酸ピッチ、トール油ピッチ、重質鉱油等の
１種又は２種以上を混和してなるアスファルトあるいは
それらのアスファルト乳剤等が挙げられる。

樹脂系バインダーとしては従来から知られているレジン
コンクリート用合成樹脂バインダーである不飽和ポリエ
ステル樹脂やエポキシ樹脂等を用いることもできるが後
記する親水性を有する樹脂バインダーも用いうる。

水硬性物質使用時に親水性を有する樹脂バインダーや界
面活性剤を併用すると水硬性物質発泡粒子との間の比重
差により影響をより効果的に抑えることができる。これ
らの樹脂バインダーとしては合成樹脂エマルジョン、例
えば、酢酸ビニル重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体、マレイ
ン酸エステル−酢酸ビニル共重合体等の酢酸ビニル系重
合体、アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリル
酸エステル共重合体等のアクリル系重合体、塩化ビニル
系重合体及びその共重合体、塩化ビニル系重合体、SBR
系重合体あるいはエチレン−（メタ）アクリル酸もしく
はそのエステル共重合体またはその金属塩等が挙げら
れ、特に低分子量のエチレン−カルボン（アクリル）酸
共重合体もしくはエチレン−カルボン（アクリル）酸−
カルボン（アクリル）酸エステル共重合体もしくはその
金属塩、アミン塩等が挙げられる。

界面活性剤としては、ノニオン型、アニオン型、カチオ
ン型、両性型等のいずれを使用しても差し支えない。

本発明において骨材としては砂、砂利、砕石、スラグ
材、人工軽量骨材等はもちろんのこと良質土、掘削残土
等の廃棄物も包含し、施工すべき舗装構造の利用目的等
に応じ適宜のものが選択使用される。

本発明において発泡粒子はかさ密度0.1g/cm³以下、圧縮
永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィン
系樹脂発泡粒子である。この発泡体粒子は前記した発泡
スチレンビーズ等に比し、耐水性、耐圧縮性、軽量性等
の点で顕著に優れていると共に安価である。

上記ポリオレフィン系樹脂としては、低、中、高密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ−
４−メチルペンテン−１等の単独重合体、エチレン、プ
ロピレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘキ
セン−１、オクテン−１等のα−オレフィン相互共重合
体、エチレンと酢酸ビニル共重合体、エチレンと（メ
タ）アクリル酸もしくはそのエステルとの共重合体ある
いはこれらポリオレフィン樹脂にアクリル酸、無水マレ
イン酸等の不飽和カルボン酸またはスチレンをグラフト
した共重合体およびそれらの混合物を包含するものであ
る。

上記のポリオレフィンに、ポリスチレンをブレンドした
ものも発泡粒子の原料として使用することができる。

これらの中でも特にエチレン−プロピレンランダム共重
合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、プロピ
レン−エチレンブロック共重合体が好ましい。

また本発明の発泡粒子とは、ビーズ発泡から形成した発
泡ピーズは勿論、新規もしくはリサイクルの発泡板、発
泡ブロック等の発泡体を破砕したものをも包含するもの
である。

上記発泡粒子のかさ密度は、0.1g/cm³以下、熱伝導率が
0.05Kcal/m.hr.℃以下が好ましい。

また本発明においては、上記ポリオレフィン系樹脂発泡
粒子を使用するが、該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子
の、かさ密度が0.1g/cm³を越える場合は、断熱性、軽量
性が失われたものとなる可能性があり、圧縮永久歪みが
30％が越えたものは変形後の形状復元性が低く、道路等
では轍や凹凸の発生原因となる恐れを生じ、また独立気
泡を形成していない場合には水の浸透が進行し、断熱性
が失われる惧れを生じる。

本発明の舗装構造を構成する必須成分は上記のとおりで
あるが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、通例添加さ
れる熱可塑性樹脂、石油樹脂、硬化性樹脂、ゴム、硬化
剤、硬化促進剤、硬化遅延剤、AE剤、減水剤、分散剤、
発泡剤、防錆剤、無機フィラー、顔料等を適宜選択して
用いても差し支えない。特に土木繊維の併用は有効であ
る。

ここでいう土木繊維は、樹脂で造られた短繊維、および
不織布等の小片、または織物等の小片等とくに限定する
ものではなくプラントにおける製造の場合は、所定量混
合時に投入され、また現場における混合の場合は、事前
に所定量散布されることにより、容易に混合される。

第１発明においては転化等の舗設前の混合物が発泡粒子
とバインダーと骨材とを必須成分とし且つ含液比が流動
圧以下であることを本質とする。

上記含液比とは、混合物が含んでいる液体分をいい、骨
材が含んでいる水分、バインダーの水分または液体分お
よび加水された水分等をいい、これらが混合物に流動性
を与えない程度、むしろ望ましいのは、発泡体混合物の
締め固め時、最も締まり易い含水比（最適含水比）で敷
き均し、転圧工程を経て、前記目的の舗装構造を構築す
るものである。このときもちろん混合物自体の含水比
が、最適含水比以下である場合には、敷き均し、転圧時
に散水等により、調整することが必要である。

この混合物はプラントで別途調製してもよいし現場で調
製してもよい。発泡粒子の使用と流動化以下の含液比と
いう条件を組合せることにより発泡粒子と他の材料との
比重差により施工の困難性や層分離傾向を顕著に抑制し
前記した本発明の目的を簡便且つ安価に達成しうるので
ある。

プラント混合方式における施工工程例としては、山砂、
砂利、砕石等からなる骨材および発泡粒子を、セメント
またはアスファルト乳剤等と共にプラントにて混練し、
その混合物を施工現場まで運搬し基盤もしくは路床面等
の被舗装面上に敷き均し、転圧し、断熱層を形成し、次
に、所望により、アスファルト乳剤を散布して養生膜を
形成し、その上に、アスファルトコンクリート等の表層
を設ける例等がある。

第２発明以後は第１発明の実施方法の１つとしても有効
だが必ずしもそれに限られないものである。

いずれも現場混合方式における施工方法に相当し、通常
まず発泡粒子を被舗装面上に配する。

第２発明では発泡粒子をそのまま一面に敷き詰め、その
後骨材とバインダーを混練し、転化等により舗設するも
のであり図示（第３図）されている。

第３発明では発泡粒子を一定容量充填した樹脂袋を敷き
詰めた後、該樹脂袋を破袋すると同時に、バインダーと
骨材及び／又は在来土壌とを混練し、転化等により舗設
する。樹脂袋は通常破袋された状態で舗装中に組み込ま
れる。なお、舗装体中に破袋された樹脂袋を組み込むの
を避ける場合には、水溶性樹脂袋を使用しても差し支え
ない。

第４発明では発泡粒子を一定容量に、予め仮着してなる
ブロックを敷き詰めた後、該ブロックを破壊しながら、
骨材、バインダーと混練し、転化等の舗設をする。

これらにおいて現場での混合はロードスタビライザ等の
施工機械を用いて効率的に行われる。

第３図第２発明の施工手順を示すもので、一例として、
第１図において路面からおよそ30cm位の深さに堀り下げ
た路床（１）に発泡粒子を敷き均した後、山砂、砕石等
からなる骨材をショベルローダもしくはモーターレーダ
等で敷き均し、更にその上にセメントを散布し、ロード
スタビライザ等を用いて、含水比を調製しながら発泡粒
子、骨材およびセメントの三者を良く混合し、ロードロ
ーラ等で転圧して発泡粒子混合物からなる断熱層（６）
を形成する。次に所望によりアスファルト乳剤を散布し
て養生膜を形成し、通例の骨材からなる上層路盤を施工
し、その上にアスファルトコンクリート等の表層を設け
るものである。

第２発明では発泡粒子そのものを単独で敷き均すため、
風の影響を受けて飛散したりして安定な施工が困難な場
合があったり、発泡粒子の運搬や配合時の計量に時間が
かかる等の若干の問題がある。

これに対し第３発明におけるような発泡粒子を充填した
樹脂袋や第４発明におけるような発泡粒子を熱もしくは
接着剤等で仮着しブロック状にしたものを敷き詰め、こ
れらを破袋又は破砕しながらセメントや骨材等の混合す
ることにより、第２発明の方法より、発泡粒子の運搬や
配合時の計量、施工の迅速化、安定化を図れるという効
果がある。

尚上記第１〜第４発明からなる断熱層の上面、下面もし
くは中間に、補強材（合成樹脂シート、合成樹脂ネッ
ト、金網、鉄筋等）、断熱材（発泡シート、発泡板、発
泡プロック、発泡コンクリート、ゴムチップおよびパー
ライト、などの発泡材、ガラスバルーンなどの中空体
等）、止水材（ゴムシート、含水性樹脂等）からなる少
なくとも１種の層を設けることも好ましい。

また同密度もしくは密度の異なる発泡粒子を使用して、
上記の断熱層を多層化することもできる。

上記説明からも理解されるように本発明は下記の実施態
様を包含するものである。

（１）被舗装面に、同密度あるいは異なる密度からなる
発泡粒子を使用し、多層の断熱層を形成してなる請求項
（１）〜請求項（４）のいずれかに記載の断熱舗装構造
の施工方法。

（２）補強材、断熱材、止水材の群から選ばれた少なく
とも１種の層を請求項（１）〜請求項（４）のいずれか
からなる断熱層を任意の順序で施工したことを特徴とす
る断熱舗装構造の施工方法。

（３）前記発泡粒子が粒度調整されたものである請求項
（１）〜請求項（４）のいずれかに記載の断熱舗装構造
の施工方法。

（４）前記発泡粒子が、かさ密度0.1g/cm³以下、圧縮永
久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィン系
樹脂の発泡粒子を用いたことを特徴とする請求項（１）
〜請求項（４）の断熱舗装構造の施工方法。

（発明の作用効果）本発明は、混合物自体に流動性がないために、プラント
で混合、現地へ搬入する場合において、運搬時などに発
泡粒子が分離するという問題が解消でき、従来のよう
な、材料分離に伴う煩雑な作業工程をはぶくことができ
る。

また現場で混合する場合、発泡粒子を混合した層を簡易
に施工でき、さらに、本発明の発泡粒子混合物は、高い
荷重支持力を有するため、舗装の上層路盤および／また
は下層路盤等として使用でき、断熱効果をさらに高める
ことができる。

よって寒冷地における道路、運動場、テニスコート等を
経済的に築造することができる。

また本発明の舗装構造は簡易に、さらに安価に施工でき
ることから、これまでの凍上防止層、さらに軟弱地盤の
圧密沈下低減の目的でなおかつ支持層としても機能す
る、軽量で断熱性を有した舗装構造として利用できるも
のである。また骨材として、なんら制限を受けないこと
から、現地発生土の利用、あるいは掘削残土等の再利用
が可能となり、社会的な要求である残土処分等の問題も
解決できる。

遊歩道等の表層としてアスファルト系あるいは樹脂系バ
インダーを用いた舗装構造としたとき、弾力性の有する
舗装としても利用できる。

土木繊維の混入の場合は、樹脂発泡粒子を混在させたこ
れらの層の耐ひびわれ効果を改善する効果もある。

（実施例）以下実施例により本発明を更に詳述する。

第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような構造断面の
舗装体を施工した。

（ｃ）は、従来工法による標準構造、（ａ）は、本発明
による発泡粒子混合物を上層路盤に用いた構造、（ｂ）
は、同じく下層路盤に用いた構造である。（ａ），
（ｂ）の発泡粒子混合物層は断熱層としての効果のみで
なく、舗装の荷重支持層としての役割を分担するため、
それぞれの混合物のCBRが80以上および20以上となるよ
うな発泡粒子の配合割合とした（表−１）。

それぞれの舗装構造の表面温度を−30℃に保つと共に舗
装各層境界における温度および凍結深度を測定した。

第５図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれの構造断面
にあって、温度が０℃を示す深さおよび別途測定した凍
結深度を示す。

これらの図から、本発明による支持力特性の高い発泡粒
子混合物を、舗装の表面近くに配置する舗装構造が、断
熱効果が優れており、更に、舗装構造が薄くて済み、経
済的断面を提供することができた。

尚発泡粒子としては「日石ポリプロ350J」（MI＝８）な
るポリプロピレンを発泡させて得た平均粒径5mm、密度
0.025g/cm³の「Ｐ−ブロック」（日本スチレンペーパー
（株）製）を用いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の道路舗装構成の一例を示す断面図、第
２図は従来の道路舗装構成の断面図、第３図は、現場混
合方式における施工工程を示す概略図である。第４図（ａ），（ｂ）は、実施例の舗装体の断面構造を
示し、第４図（ｃ）は、従来工法による標準構造を示し
た。第５図は、各実施例、比較例の凍結深度、測定温度を示
した。（１）……路床、（２）……凍上抑制層、（３）……下
層路盤、（４）……上層路盤、（５）……表層面、
（６）……発泡粒子混合層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者巣山久彦神奈川県横浜市戸塚区上倉田町1809―30 (56)参考文献特開昭57−77701（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−116901（ＪＰ，Ａ) 特公昭43−2025（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧
縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子とバインダーと骨材を必須成分とし且
つ含液比が流動化以下である混合物層を舗設することを
特徴とする断熱舗装構造の施工方法。
【請求項２】被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧
縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子を一面に敷き詰め、それと別途供給し
た少なくともバインダーと骨材及び／又は在来土壌とを
混練し、舗設することを特徴とする断熱舗装構造の施工
方法。
【請求項３】被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧
縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子を一定容量充填した樹脂袋を敷き詰
め、それと別途供給した少なくともバインダーと骨材と
を、該樹脂袋を破袋すると同時に混練し、舗設すること
を特徴とする断熱舗装構造の施工方法。
【請求項４】被舗装面上にかさ密度が0.1g/cm³以下、圧
縮永久歪みが30％以下の独立気泡からなるポリオレフィ
ン系樹脂発泡粒子を一定容量に予め仮着してなるブロッ
クを敷き詰め、それと別途供給した少なくともバインダ
ーと骨材とを、該ブロックを破壊しながら混練し、舗設
することを特徴とする断熱舗装構造の施工方法。