JPH1054003A - リフレクションクラック抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフレクションクラック抑制工法における従
来技術であるシートを用いる工法と開粒度アスファルト
混合物を基層に用いる工法とが有するリフレクションク
ラック抑制機能を併せもち、しかも事前処理が不要なリ
フレクションクラック抑制方法を提供する。 【解決手段】 路面上に応力緩和層を形成し、その上に
アスファルト混合物からなる表層を舗設するリフレクシ
ョンクラック抑制方法において、路面上に液状の接着材
を散布し、その上に舗装材を敷き均して応力緩和層を形
成するに際し、これら一連の作業を実質上同一間隔で連
続的に行うとともに、接着材としてアスファルト乳剤を
用い、舗装材として開粒度タイプのアスファルト混合物
を用い、この混合物が軟化状態にあるうちにこれを接着
材が液状ないし軟化状態を維持している間に敷き均し、
かつその応力緩和層の仕上がり厚さが舗装材を構成する
骨材の最大粒径の２．５倍以内となるようその敷き均し
を制御するリフレクションクラック抑制方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、路面上に応力緩和
層を形成し、その上にアスファルト表層を舗設するリフ
レクションクラック抑制方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既設のコンクリート舗装やアスファルト
舗装の上に、アスファルト混合物でオーバーレイを実施
した場合、既設舗装のクラックや目地などが影響してア
スファルト表層にリフレクションクラックが生じること
が多い。このリフレクションクラックの発生を防止する
ことは難しいが、これを抑制することを目的とした各種
の抑制工法が試みられている。日本道路協会発行の道路
維持修繕要綱には、リフレクションクラック抑制工法の
従来記述として、シートを用いる工法と開粒度アスファ
ルト混合物を基層に用いる工法が示されている。シート
を用いる工法は、既設舗装表面とオーバーレイ層底面と
の間に生じる変位を吸収するため、織布や不織布などに
アスファルトを含浸または塗布したシートを敷設するも
のである。この工法は、シートを路面に十分密着させる
ことが要件であり、密着不良があるとリフレクションク
ラック抑制効果に劣るばかりでなく、早期にオーバーレ
イ層が破損するという欠点がある。また道路線形に合わ
せたシートの加工やシートの継目における重ね合わせな
ど、シートの敷設が繁雑で熟練を要するとともに、オー
バーレイ層の敷き均し機械によってシートが剥がれた
り、転圧中にシート敷設部分からクラックが発生し易い
など施工面でも難点がある。開粒度アスファルト混合物
を基層に用いる工法は、既設舗装上に設けたこの基層を
クラック進行の絶縁層とすることにより、リフレクショ
ンクラックの抑制効果を得るものである。基層の厚さは
通常５ｃｍ程度であり、品質や施工管理の面からその厚
さを薄くすることは難しい。その上にアスファルト混合
物で厚さ４〜５ｃｍ程度の表層を舗設することになり、
基層および表層を合わせたオーバーレイ厚が１０ｃｍ程
度と厚くなる欠点がある。したがって、適用箇所が限ら
れるとともに、歩道縁石や側溝などの付帯構造物のかさ
上げが不可欠になるという欠点がある。また従来技術で
は、抑制工法を適用するのに先立ち、既設舗装の目地や
クラックの隙間に、アスファルト乳剤やこれと砂との混
合物などを充填する事前処理を施さなければ、十分なリ
フレクションクラック抑制効果が得られないという欠点
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、リフレクシ
ョンクラック抑制工法における従来技術の欠点を解消す
ることにあり、シートを用いる工法と開粒度アスファル
ト混合物を基層に用いる工法とが有するリフレクション
クラック抑制機能を併せもち、しかも事前処理が不要な
リフレクションクラック抑制方法を提供するものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、路面上に応力
緩和層を形成し、その上にアスファルト混合物からなる
表層を舗設するリフレクションクラック抑制方法におい
て、路面上に液状の接着剤を散布し、その上に舗装材を
敷き均して応力緩和層を形成するに際し、これら一連の
作業を実質上同一間隔で連続的に行うとともに、接着材
としてアスファルト乳剤を用い、舗装材として開粒度タ
イプのアスファルト混合物を用い、この混合物が軟化状
態にあるうちにこれを接着材が液状ないし軟化状態を維
持している間に敷き均し、かつその応力緩和層の仕上が
り厚さが舗装材を構成する骨材の最大粒径の２．５倍以
内となるようその敷き均しを制御することを特徴とする
リフレクションクラック抑制方法である。本発明は上記
構成を基本とするが、一連の作業を実質上同一間隔で連
続的に行う手段として、舗装材の敷設装置の走行方向前
方に接着材の散布装置を一体的に配置した装置を用いる
ことにより、一層顕著な効果が得られる。

【０００５】本発明で用いる接着材としては、従来舗装
用に知られた接着材料であれば本質的にはいずれも使用
でき、アスファルトを界面活性剤を含む水中に乳化、分
散させたアスファルト乳剤が好ましく用いられる。アス
ファルト乳剤は、接着力などを高めるため、ゴムやエラ
ストマーを添加して改質してもよく、たとえば少なくと
も３％のラテックスまたはＳＢＳコポリマーで改質した
改質アスファルト乳剤は特に好ましく用いられる。アス
ファルト乳剤は、乳剤中の水分を蒸発して得られる蒸発
残留分を６０％以上とすることが好ましい。高濃度のア
スファルト乳剤は、散布された乳剤の水分蒸発と分解を
促進することができる。極端に高濃度とすると作業性に
支障を生じることから、６０〜７０％の範囲で使用する
ことが好ましい。

【０００６】本発明においてアスファルト乳剤は、一般
的にアスファルト乳剤が接着材として用いられる場合よ
りも多量に、たとえば倍量程度以上用いうることが好ま
しい。用いうるアスファルト乳剤の軟化点は５０℃以
上、特に６０℃以上であることが好ましい。これは一般
的に用いられるアスファルト乳剤の軟化点よりも高い。
本発明では上記したように多量のアスファルト乳剤を散
布するため、路面温度が５０℃を超えた場合、特に夏期
に６０℃となるようなときに、軟化点を高くすることに
よって、散布した乳剤の軟化、流出を防止することがで
きる。またアスファルト乳剤を加温して用いる場合、軟
化点が高い方が、貯蔵をはじめノズルやパイプといった
散布装置内において、分散しているアスファルト粒子の
相互接着や変形などに対する安定性に優れる。アスファ
ルト乳剤は、加熱して用いることが望ましく、加熱温度
は５０℃以上とすることが好ましく、７０〜８５℃とす
ることがより好ましい。加熱することによって、散布さ
れたアスファルト乳剤の水分蒸発と分解を促進し、既設
路面と舗装材との接着性を高めることができる。また加
熱によって乳剤の粘性が低下し、散布し易くなるととも
に、路面の加温あるいは舗装材の降温抑制によって接着
力が向上する。一方、加熱温度が８５℃以上となると、
乳剤の種類によっては、貯蔵中に一部分解して変質した
り、アスファルトの塊が発生してパイプなどの散布装置
内で目詰まりを生じることがある。

【０００７】アスファルト乳剤の散布量は、散布した乳
剤の蒸発残留分と敷設した舗装材の結合材との比が１０
〜６０％で、かつ乳剤の蒸発残留分が０．３〜１．２ｋ
ｇ／ｍ² の範囲とすることが望ましい。散布量は、舗装
材の種別や路面の状態によって異なり、この範囲より少
ない量では所期の効果が得られず、多すぎても流出など
の問題が生じることになる。たとえば、路面が平滑な場
合は散布量を低くし、粗面の場合は撒布量を増やすなど
の調整を行う。本発明で用いるアスファルト乳剤の一例
を表１に示す。

【０００８】

【表１】

【０００９】本発明で舗装材として用いる開粒度タイプ
のアスファルト混合物は、少なくとも骨材、結合材を含
有する混合物であり、しかも結合材が軟化状態を維持し
ていることを要する。これらの要件を満足しない舗装材
では、接着材として用いるアスファルト乳剤との強固な
付着をはじめ、本発明の優れた効果を奏し得ない。開粒
度タイプのアスファルト混合物に用いる骨材は、砕石や
砂利などの粗骨材、天然砂やスクリーニングスなどの細
骨材とで通常構成される。骨材の最大粒径は５〜２０ｍ
ｍの範囲とすることが好ましく、１３ｍｍ以下とするこ
とがより望ましい。

【００１０】開粒度タイプのアスファルト混合物には、
合成粒度の調整や混合物の機械的強度の増加を目的とし
て、石粉、消石灰、フライアッシュ、回収ダスト、セメ
ントなどのフィラー、鉱物繊維や植物繊維などの繊維と
いった充填材を必要に応じて添加しても差し支えない。
開粒度タイプのアスファルト混合物の結合材としては、
日本道路協会発行のアスファルト舗装要綱に記載されて
いるような舗装用アスファルトが使用される。たとえば
ストレートアスファルトの他、混合物の飛散や流動の防
止、結合材のダレ防止のため、ゴムやエラストマーで改
質した改質Ｉ型、改質II型、あるいは６０℃粘度、タフ
ネス・テナシティなどを改良した高粘度改質アスファル
トなどが用いられる。結合材の添加量は、骨材および充
填材の重量に対して、３．０〜６．０ｗｔ％程度の割合
で配合される。

【００１１】構築された舗装に所期の機能を付与するた
めには、開粒度タイプのアスファルト混合物を締固めて
得られる舗装体の空隙率が１５％以上、より好ましくは
２０％以上とすることが望ましい。したがって、開粒度
タイプのアスファルト混合物の骨材配合は、充填材を含
めた合成粒度における２．３６ｍｍふるい通過分を３５
ｗｔ％以下、好ましくは２５ｗｔ％以下、より好ましく
は１０〜２０ｗｔ％の範囲とすることが望ましい。開粒
度タイプのアスファルト混合物の骨材及び充填材の合成
粒度の一例は、表２に示すとおりである。なお、このと
きの最適アスファル量は、５．１ｗｔ％である。

【００１２】

【表２】

【００１３】応力緩和層の厚さは、舗装材を構成する骨
材の最大粒径の２．５倍以下となるように敷き均しを制
御する。従来技術においては、薄層で開粒度アスファル
ト混合物を敷き均すとひきずりを生じ、施工が極めて困
難であるとともに、たとえ敷き均しても路面との接着力
が弱く、施工後の骨材の飛散など供用性に著しく劣って
いた。本発明によれば、接着材を比較的多量に散布直後
に、舗装材である開粒度アスファルト混合物を敷き均す
構成であるため、路面と舗装材の付着力に優れ、薄層で
の施工を可能としている。しかもアスファルト乳剤の濃
度を高め、加熱することで、乳剤の分解を促進でき、舗
装材の定着性を向上している。さらに液状状態のアスフ
ァルト乳剤は乳剤中の水分が舗装材との接触によって沸
騰し、その際乳剤中のアスファルトが上昇して、混合物
内に浸透し、舗装材中の骨材を被覆し軟化状態にあるア
スファルトと一体的に付着する結果、路面と舗装材中の
骨材の付着面積が増大し、強固な付着力が得られる。

【００１４】応力緩和層の施工には、舗装材の敷設装置
の走行方向前方に接着材の散布装置を一体的に配置した
自走式の舗装機械を用いることが望ましい。舗装機械
は、舗装材を受けるホッパ、それを後方に送るバーフィ
ーダを装備し、送られた舗装材を左右に配分するスクリ
ュースプレッダおよび舗装材を敷き均し締め固めるタン
パやスクリードなどからなる敷設装置を備えている。さ
らに、敷設装置の走行方向前方には、接着材を散布する
一連のノズルが取り付けられ、車巾方向に伸縮自在なス
ブレーバなどからなる散布装置を装備するとともに、接
着材を貯蔵するタンク、それを散布装置に送る供給装
置、接着材を加熱するヒータ、散布量を調節する制御装
置などを備えている。

【００１５】表層に用いるアスファルト混合物は特に限
定されるものでなく、アスファルト舗装要綱に記載され
た混合物などが使用される。表層の施工には、従来知ら
れた舗設機械を使用することができる。また表層の施工
に先立ち、応力緩和層にアスファルト乳剤などの接着材
を散布しても差し支えない。

【００１６】

【実施例】本発明によるリフレクションクラック抑制方
法の効果を試験結果によって説明する。 （室内試験）既設舗装のクラックに相当する切り込みを
中央に入れたスチール版の上に本発明の抑制方法を施し
て供試体とした。供試体に用いた材料は次のとおりであ
る。 応力緩和層 接着材 エラストマー改質アスファルト乳剤（性状は表１のとおり） 散布量：０．７ リットル／ｍ² 散布温度：７５℃ 舗装材 開粒度タイプのアスファルト混合物 最大粒径：１３ｍｍ（骨材配合は表２のとおり） 結合材：エラストマー改質アスファルト（５．１ｗｔ％） 表層 密粒度アスファルト混合物 最大粒径：１３ｍｍ 結合材：ストレートアスファルト（５．９ｗｔ％）

【００１７】作製した供試体を用いて、引張りおよび曲
げ試験装置によるクラック進行の経時変化を測定した。
試験装置に据え付けられた供試体には、水平方向の連続
的な引張応力と油圧シリンダーによる鉛直方向の繰り返
し曲げ応力が載荷され、スチール版の切り込みからクラ
ックが供試体の表層表面に向かって進行する状況をセン
サーによって測定した。なお、比較例として、アスファ
ルト含浸ジオテキスタイルを用いたシートと、厚さ５ｃ
ｍで最大粒径１３ｍｍの開粒度アスファルト混合物によ
る抑制工法を施し、その上に表層を設けたそれぞれの供
試体についても同様の試験を行った。載荷開始から、供
試体にクラックが発生するまでの時間と、クラックが表
層の表面に達して破断するまでの時間を以下に示す。 クラック発生時間（分） 供試体破断時間（分） 本発明 ２７０ ７８０ シート ３２０ ５３０ 開粒度アスコン １８０ ５９０ 試験結果から、本発明が比較例に比べ、供試体破断まで
の時間でみればクラックの進行が最も遅く、リフレクシ
ョンクラック抑制効果に優れていることが明らかとなっ
た。

【００１８】（試験施工）クラックの発生しているコン
クリート舗装上に、本発明と比較例によるリフレクショ
ンクラック抑制方法の試験施工を室内試験と同様の材料
を用いて行った。なお、効果の比較を早期に行うため、
クラックの事前処理は行わなかった。応力緩和層の施工
に当たっては、舗装材の敷設装置の走行方向前方に接着
材の散布装置を一体的に配置した舗装機械を用い加熱し
たエラストマー改質乳剤を路面に散布しつつ、路面上の
同乳剤が実質上散布した液状を保持している一定の時間
間隔で加熱してアスファルトが軟化状態にあるアスファ
ルト混合物を連続的に敷き均した。施工完了後、交通車
両に解放して１年間の経過観察を行った結果、本発明に
よる施工箇所には全く不具合が見受けられず、リフレク
ションクラック抑制機能が十分発揮されていることが明
らかとなった。一方、比較例の施工箇所では、クラック
が表層表面にまで達している箇所が見受けられ、本発明
の優位性が検証できた。

【００１９】

【発明の効果】本発明方法によれば、接着材を散布後、
直ちに応力緩和層の敷き均しができるため、多量の接着
材を用いても勾配の低い方に流れ出したり、凹部に溜ま
ったりしない。そこで、路面上に液状のアスファルト乳
液を接着材として通常の倍量以上、多量に散布すること
により、既設舗装の目地やクラックの隙間を充填しなが
ら、既設舗装とオーバーレイ層との境界面に生じる変位
を吸収可能な応力吸収皮膜を現位置で形成し得る。した
がって、既設舗装の目地やクラックの開口部を事前処理
なしにふさぎ、水の浸透を防ぐことができ、舗装を安定
させる効果がある。また応力緩和層を構成する舗装材と
して、開粒度タイプのアスファルト混合物を用いること
により、既設舗装の凹凸を均すレベリング層としての機
能と、リフレクションクラック進行を遅延させる絶縁層
としての機能も併せもち、応力吸収皮膜との相乗効果に
より、顕著なリフレクションクラック抑制効果を発揮す
る。しかも、これら一連の作業を実質上同一間隔で連続
的に行うとともに、アスファルト乳剤と開粒度タイプの
アスファルト混合物の結合材が軟化状態を維持している
間に敷き均すことから、アスファルト乳剤による応力吸
収皮膜を介して既設舗装と開粒度タイプのアスファルト
混合物とが強固に固着し、既設舗装と応力緩和層とが一
体的に挙動する理想的な舗装が得られるとともに、均一
で確実なリフレクションクラック抑制機能が得られると
いう効果がある。さらに本発明方法によれば、舗装材を
構成する骨材の最大粒径の２．５倍以内での層厚が確保
できるためリフレクションクラック抑制機能を損なうこ
となく、応力緩和層を含めたオーバーレイ厚を薄くする
ことが可能となり、適用箇所を拡大することができると
ともに、歩道縁石や側溝などの付帯構造物のかさ上げ頻
度を低減できるという効果がある。本発明は上記効果に
加え、一連の作業を実質上同一間隔で連続的に行う手段
として、舗装材の敷設装置の走行方向前方に接着材の散
布装置を一体的に配置した装置を用いることにより、応
力緩和層の品質向上と迅速な施工が可能となり、一層顕
著な効果が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路面上に応力緩和層を形成し、その上に
   アスファルト混合物からなる表層を舗設するリフレクシ
   ョンクラック抑制方法において、路面上に液状の接着材
   を散布し、その上に舗装材を敷き均して応力緩和層を形
   成するに際し、これら一連の作業を実質上同一間隔で連
   続的に行うとともに、接着材としてアスファルト乳剤を
   用い、舗装材として開粒度タイプのアスファルト混合物
   を用い、この混合物が軟化状態にあるうちにこれを接着
   材が液状ないし軟化状態を維持している間に敷き均し、
   かつその応力緩和層の仕上がり厚さが舗装材を構成する
   骨材の最大粒径の２．５倍以内となるようその敷き均し
   を制御することを特徴とするリフレクションクラック抑
   制方法。
2. 【請求項２】 一連の作業を実質上同一間隔で連続的に
   行う手段として、舗装材の敷設装置の走行方向前方に接
   着材の散布装置を一体的に配置した装置を用いる請求項
   １記載のリフレクションクラック抑制方法。