JPWO2014002140A1 - 舗装構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

舗装構造１は、道路の舗装面１０ａ上に設置されてエポキシ系樹脂で形成されたバインダ層２と、このバインダ層２に一部が埋設されて保持された硬質骨材３及び粒子担持弾性骨材４と、バインダ層２と硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４を被覆するトップコート層５を備える。硬質骨材３は電気炉酸化水冷スラグ骨材で形成され、粒子担持弾性骨材４は、弾性心材４１の表面に硬質粒子４２が接着剤４３で固定されて形成される。粒子担持弾性骨材４は、弾性心材４１がゴムチップで形成され、硬質粒子４２が炭酸カルシウムとブラックカーボンの混合紛体で形成され、接着剤４３がウレタン系接着剤で形成される。トップコート層５はアクリル系樹脂で形成される。

Description

本発明は、例えば自動車道路の舗装面上に設置され、舗装の機能を向上する舗装構造と、その製造方法に関する。

従来より、自動車道路の舗装や、各種競技場の舗装や、歩行者専用道路の舗装等の種々の舗装に、凍結防止機能や、衝撃緩和機能や、滑り防止機能や、騒音抑制機能等の種々の機能を付加するため、適度の弾性を有する舗装構造を適用することが行われている。

例えば、道路の舗装の凍結に起因するスリップ事故等を防止するため、弾性骨材を含む舗装材を舗装面上に設置して舗装面の凍結を抑制する構造が提案されている。例えば、特許文献１には、舗装面上にウレタン系樹脂からなるバインダを塗布し、その上に天然ゴム製のゴムチップと硬質磁器骨材を散布し、その上にウレタン系樹脂からなるトップコートを設置して形成した舗装構造が記載されている。この舗装構造は、車両の荷重が作用するに伴い、ゴムチップの弾性で舗装の表面部分にたわみを生じさせ、これにより、舗装表面に形成された氷を破壊して剥離させて、凍結抑制効果を発現させている。特許文献１の舗装構造は、製造工程において、舗装面上に塗布した直後のバインダ材料の上にゴムチップと硬質磁器骨材を散布し、硬化前のバインダ材料にゴムチップと硬質磁器骨材を付着させて、ゴムチップと硬質磁器骨材をバインダに固定するようにしている。

一方、運動施設の舗装として、運動競技者に与える衝撃を緩和するため、ゴム等の弾性骨材を用いた舗装材を舗装面上に設置して形成された舗装構造が提案されている。例えば、特許文献２に記載された舗装構造では、高硬度樹脂からなる硬質骨材とゴム状弾性体からなる弾性骨材を、ウレタンゴム等のバインダと混合して舗装材を形成し、この舗装材を、舗装面に塗布したポリウレタン製のプライマ層上に敷設して形成されている。このような弾性舗装構造は、運動競技場のほか、遊歩道等の歩行者専用道路や、ゴルフコースのカート道等にも適用されている。

特開２００９−２６３９９７号公報 特開２００１−１７２４３６号公報

特許文献１に記載の舗装構造は、バインダの比重よりもゴムチップの比重が小さい一方、バインダの比重よりも硬質磁器骨材の比重が大きいので、製造工程でゴムチップと硬質磁器骨材がバインダ材料の上に散布されたとき、硬質磁器骨材はバインダ材料の中に沈みやすい一方、ゴムチップはバインダ材料の中に沈みにくい。したがって、図４に示すように、硬質磁器骨材１３は舗装面１０ａの近傍までバインダ１２中に埋まってバインダ１２に固定されるが、ゴムチップ１４はバインダ１２の表面付近に留まってバインダ１２への固定が不十分になりやすい。その結果、上記従来の舗装構造は、車両の通行に伴ってゴムチップ１４が脱落しやすく、凍結抑制効果が失われやすいという問題がある。

一方、特許文献２に記載の舗装構造は、硬質骨材と弾性骨材をバインダと混合してなる舗装材をプライマ層上に敷設して形成するので、特許文献１の舗装構造よりも弾性骨材の脱落の問題が少ないが、硬質骨材と弾性骨材の比重の差が大きい場合、硬質骨材と弾性骨材の混ざり合いが不均一になりやすい。その結果、舗装構造の平面方向において、硬質骨材と弾性骨材の偏りが生じて、衝撃緩和機能に偏りが生じやすいという問題がある。

そこで、本発明の課題は、高い耐久性を有し、弾性骨材の機能を安定かつ均一に発揮できる舗装構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の舗装構造は、舗装面上に設置されたバインダ層と、
弾性心材の表面に硬質粒子が担持された粒子担持弾性骨材と、硬質骨材とが混合されてなり、上記バインダ層に、上記粒子担持弾性骨材と硬質骨材とが深さ方向に均一に配置された混合骨材と、
上記バインダ層と、上記混合骨材とを被覆するトップコート層と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、舗装構造に荷重が作用するに伴い、混合骨材の粒子担持弾性骨材が弾性変形して舗装構造にたわみが生じる。これにより、例えば、舗装構造が道路の舗装に設置された場合、舗装構造の上の氷が破壊されて剥離して、道路の凍結が抑制される。また、車両の車輪が舗装構造に接触する際の衝撃が緩和され、車両の走行に伴う騒音が抑制される。また、例えば、舗装構造が競技場等の舗装に設置された場合、競技者の各部位が舗装構造に接触する際の衝撃が緩和され、競技者の負傷が抑制される。ここで、粒子担持弾性骨材は、弾性心材の表面に硬質粒子が担持されて形成されているので、従来の天然ゴム製のゴムチップよりも比重が大きいと共に、バインダ層の材料であるバインダ材料とのぬれ性が高い。したがって、製造工程において、バインダ材料の中に粒子担持弾性骨材を沈ませて舗装面の近くに到達させることができ、粒子担持弾性骨材と硬質骨材を深さ方向に均一に配置させてバインダ層に固定することができる。したがって、粒子担持弾性骨材と硬質骨材を同等の強度でバインダ層に固定できるので、車両や通行人の通行や競技の実施等、舗装構造の使用に伴う粒子担持弾性骨材の脱落を効果的に防止できる。また、上記粒子担持弾性骨材と硬質骨材は、互いの比重の差が比較的小さいので、混合骨材が製造される際に互いに均一に混ざり合って均質に形成される。したがって、バインダ層の平面方向に混合骨材の粒子担持弾性骨材と硬質骨材が均一に配置されるので、平面方向において偏りの無い均質な機能を発揮できる。このように、本発明によれば、耐久性が高く、凍結抑制機能や、滑り防止機能や、騒音抑制機能や、衝撃緩和機能を安定して発揮する舗装構造が得られる。なお、粒子担持弾性骨材と硬質骨材が均一に配置されるとは、深さ方向又は平面方向において、同じ種類の骨材が凝集することなく、粒子担持弾性骨材と硬質骨材が混ざり合って配置されることをいう。例えば、混合骨材を実質的に１粒分の厚みに配置する場合、粒子担持弾性骨材と硬質骨材が厚み方向に均一に配置されるとは、粒子担持弾性骨材と硬質骨材がバインダ層の実質的に同じ深さに配置されることをいう。

一実施形態の舗装構造は、上記粒子担持弾性骨材は、上記弾性心材がエラストマーで形成されると共に上記硬質粒子が無機系物質で形成され、かつ、１．０以上１．５以下の比重を有する。

上記実施形態によれば、粒子担持弾性骨材が、弾性心材がエラストマーで形成されると共に硬質粒子が無機系物質で形成され、かつ、１．０以上１．５以下の比重を有することにより、バインダ材料に硬質骨材と共に散布された際に、バインダ材料の中に硬質骨材と略同じ深さに沈む。また、上記粒子担持弾性骨材は硬質骨材と均一に混ざり合って均質の混合骨材が形成される。したがって、粒子担持弾性骨材は、硬質骨材と同程度の強度でバインダに固定されるので、使用に伴う脱落を防止できて、舗装構造の所定の機能を安定して発揮できると共に、平面方向において所定の機能を偏り無く発揮できる。

なお、本明細書において、比重とは、かさ比重をいう。

一実施形態の舗装構造は、上記粒子担持弾性骨材は、上記弾性心材が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の最大粒径を有すると共に、上記硬質粒子が５μｍ以上１００μｍ以下の最大粒径を有する。

上記実施形態によれば、最大粒径が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の弾性心材の表面に、最大粒径が５μｍ以上１００μｍ以下の硬質粒子を担持することにより、バインダ材料中に沈むために十分な比重と、バインダ材料に対するぬれ性とを有する粒子担持弾性骨材が得られる。

一実施形態の舗装構造は、上記粒子担持弾性骨材は、上記弾性心材がゴムで形成され、上記硬質粒子が、炭酸カルシウム、ケイ素、セラミックス及びポルトランドセメントからなる群より選ばれた少なくとも１つを含んで形成されている。

上記実施形態によれば、ゴムで形成された弾性心材の表面に、炭酸カルシウム、ケイ素、セラミックス又はポルトランドセメントを含んで形成された硬質粒子を担持することにより、バインダ材料に対して十分なぬれ性を発揮してバインダ層に十分な強度で固定されるので、安定して所定の機能を発揮する舗装構造が得られる。

一実施形態の舗装構造は、上記バインダ層が、エポキシ系樹脂で形成されている。

上記実施形態によれば、バインダ層を、比重の比較的高いエポキシ系樹脂で形成する場合においても、製造時に、粒子担持弾性骨材をエポキシ系樹脂のバインダ材料中に十分に沈ませて、粒子担持弾性骨材をバインダ層に十分な強度で固定することができる。

一実施形態の舗装構造は、上記硬質骨材が、セラミックス又はスラグを含んで形成されている。

上記実施形態によれば、セラミックス又はスラグを含んで形成された硬質骨材により、耐久性の高い舗装構造が得られる。

一実施形態の舗装構造は、上記トップコート層が、ウレタン系樹脂又はアクリル系樹脂で形成されている。

上記実施形態によれば、ウレタン系樹脂又はアクリル系樹脂で形成されたトップコート層により、粒子担持弾性骨材と硬質骨材の脱落が防止され、安定した機能を有する舗装構造が得られる。

本発明の舗装構造の製造方法は、舗装面にバインダの材料を塗布するバインダ塗布工程と、
上記舗装面上に塗布されたバインダの材料の全面を覆うように、弾性心材の表面に硬質粒子が担持された粒子担持弾性骨材と硬質骨材とを混合してなる混合骨材を散布する散布工程と、
上記バインダの材料を硬化させる養生工程と、
余剰の混合骨材を回収する余剰骨材回収工程と、
上記混合骨材及びバインダの表面にトップコートを塗布するトップコート塗布工程と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、バインダ塗布工程で、舗装面にバインダの材料を塗布する。続いて、散布工程で、上記舗装面上に塗布されたバインダの材料の全面を覆うように、弾性心材の表面に硬質粒子が担持された粒子担持弾性骨材と硬質骨材とを混合してなる混合骨材を散布する。養生工程で、上記バインダの材料を硬化させた後、余剰骨材回収工程で、余剰の混合骨材を回収する。この後、トップコート塗布工程で、上記混合骨材及びバインダの表面にトップコートを塗布する。こうして製造された舗装構造は、バインダの材料中に粒子担持弾性骨材と硬質骨材を均一に配置できるので、粒子担持弾性骨材と硬質骨材のいずれもバインダに強固に固定されるから、耐久性が高く、安定して所定の機能を発揮する舗装構造を製造できる。

一実施形態の舗装構造の製造方法は、上記舗装面上にバインダの材料を塗布した直後に、このバインダの材料の塗布部分に上記混合骨材を散布するように、上記バインダ塗布工程と上記散布工程とを同時に行う。

上記実施形態によれば、バインダ塗布工程と散布工程とを同時に行うことにより、混合骨材の粒子担持弾性骨材と硬質骨材をバインダの材料中に略同じ深さに沈ませた後、バインダを硬化させることができる。したがって、粒子担持弾性骨材と硬質骨材の脱落が生じにくく、耐久性の高い舗装構造を製造できる。

本発明の実施形態の舗装構造を示す断面図である。 実施形態の舗装構造が有する粒子担持弾性骨材を示す断面図である。 低温ホイールトラッキング試験の結果を示すグラフである。 従来の凍結抑制舗装構造を示す断面図である。

以下、本発明の舗装構造の実施形態を詳細に説明する。

図１は、実施形態の舗装構造を示す断面図である。舗装構造１は、道路のアスファルト舗装１０の表面に設置され、舗装面の凍結防止を主な目的とするものである。この舗装構造１は、道路の舗装面１０ａ上に設置されてエポキシ系樹脂で形成されたバインダ層２と、このバインダ層２に一部が埋設されて保持された硬質骨材３及び粒子担持弾性骨材４と、上記バインダ層２と硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４を被覆するトップコート層５を備える。

上記バインダ層２は、エポキシ樹脂で形成するのが好ましく、特に、２液混合型のエポキシ樹脂が好ましい。バインダ層２は、単位面積あたり１．０〜２．０ｋｇ／ｍ^２の使用量により、舗装面１０ａ上に所定の層厚に形成する。なお、バインダ層２は、エポキシ樹脂以外に、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂等の他の樹脂を採用してもよい。

硬質骨材３は、無機系物質で形成され、２．０以上５．０以下の比重を有し、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の最大粒径のものを用いる。硬質骨材３としては、電気炉酸化水冷スラグ骨材、高炉スラグ骨材、溶融スラグ骨材、セラミック骨材、川砂等を用いることができる。特に、ＪＩＳ
Ａ ５０１１−２のＥＦＳ５ＮＡに適合し、最大粒径５ｍｍ、比重３．５１の電気炉酸化水冷スラグ骨材が好ましい。

粒子担持弾性骨材４は、図２に示すように、弾性心材４１の表面に、硬質粒子４２が担持されて形成される。弾性心材４１は、エラストマーで形成され、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム及びブチルゴム等のゴム材料で形成される。弾性心材４１は、最大粒径が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下のものを用いる。硬質粒子４２は、無機系物質で形成され、例えば、炭酸カルシウム、ケイ素、セラミックス又はポルトランドセメント等で形成される。硬質粒子４２は、最大粒径が５μｍ以上１００μｍ以下のものを用いる。硬質粒子４２は、弾性心材４１の表面に接着剤４３で固定されて担持される。接着剤４３は、弾性心材４１と硬質粒子４２の材質に応じて適宜選択できるが、例えば、ウレタン系接着剤や、変性シリコン系接着剤等を用いることができる。上記弾性心材４１の表面に硬質粒子４２が担持された粒子担持弾性骨材４は、全体として１．０以上１．５以下の比重を有する。

上記硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４とを、合計が１００として、硬質骨材：粒子担持弾性骨材＝３０：７０から７０：３０までの間の重量比で混合して、混合骨材を形成する。ここで、硬質骨材：粒子担持弾性骨材＝３０：７０から５０：５０までの間の重量比で混合するのが好ましい。特に好ましくは、硬質骨材：粒子担持弾性骨材＝３０：７０であり、混合骨材における粒子担持弾性骨材４の重量割合を硬質骨材３よりも大きく設定することにより、凍結抑制機能や、滑り防止機能や、騒音抑制機能や、衝撃緩和機能を効果的に発揮することができる。この混合骨材は、単位面積あたり３．５〜６．５ｋｇ／ｍ^２の使用量により、バインダ層２に少なくとも一部が埋設されるように設置する。

トップコート層５は、アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂で形成するのが好ましく、特に、硬化促進剤により硬化が促進されるメタクリル樹脂が好ましい。トップコート層５は、単位面積あたり０．１〜０．５ｋｇ／ｍ^２の使用量により、バインダ層２と硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４上に所定の層厚に形成する。

（実施例）
実施例では、自動車道路に設置され、凍結抑制機能を発揮する舗装構造について説明する。

実施例の舗装構造としての凍結抑制舗装構造１は、次のようにして製造する。まず、粒子担持弾性骨材４を作製する。すなわち、弾性心材４１としてのゴムチップ１００重量部に、接着剤１６．９５重量部と、硬質粒子４２としての炭酸カルシウムとブラックカーボンの混合紛体７１．４４重量部を加え、モルタルミキサーで数分間撹拌する。ゴムチップは、ミサワ東洋株式会社製１０００Ｈを８０重量部、及び、ミサワ東洋株式会社製１２２０を２０重量部混合した混合ゴムチップを用いる。接着剤４３は、カナエ化学工業社製のウレタン系接着剤ヴィナールを用いる。この接着剤４３の粘性係数は、弾性心材４１及び硬質粒子４２との混合を行う時に、０．１Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以上１０Ｐａ・ｓ以下であるのが好ましく、特に好ましくは、１Ｐａ・ｓ以上５Ｐａ・ｓ以下である。

上記弾性心材４１の最大粒径は、例えば２．０ｍｍである。さらに、弾性心材４１の粒度分布は、２．８０ｍｍのふるいの通過百分率が１００％であり、１．７０ｍｍのふるいの通過百分率が７３．７％であり、１．１８ｍｍのふるいの通過百分率が３５．７％であり、０．６ｍｍのふるいの通過百分率が２０．８％であり、０．１５ｍｍのふるいの通過百分率が２．９％である。上記ふるいの寸法は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１−２０００に規定される公称目開きの値である。なお、本発明の弾性心材４１の粒度分布は、２．８０ｍｍのふるいの通過百分率が９０％以上１００％以下であり、１．７０ｍｍのふるいの通過百分率が６５％以上８５％以下であり、１．１８ｍｍのふるいの通過百分率が２５％以上４５％以下であり、０．６ｍｍのふるいの通過百分率が１０％以上３０％以下であり、０．１５ｍｍのふるいの通過百分率が０％以上１０％以下であればよい。

上記硬質粒子４２の最大粒径は、例えば１９μｍである。さらに、硬質粒子４２の粒度分布は、３０μｍの粒子径の積算百分率が１００％であり、１５μｍの粒子径の積算百分率が９０％であり、１０μｍの粒子径の積算百分率が７８％であり、５μｍの粒子径の積算百分率が５５％であり、１μｍの粒子径の積算百分率が１７％である。上記粒子径は、レーザ回析錯乱法により求めたものである。なお、本発明の硬質粒子４２の粒度分布は、３０μｍの粒子径の積算百分率が９０％以上１００％以下であり、１５μｍの粒子径の積算百分率が８０％以上９８％以下であり、１０μｍの粒子径の積算百分率が６５％以上８５％以下であり、５μｍの粒子径の積算百分率が４５％以上６５％以下であり、１μｍの粒子径の積算百分率が５％以上２５％以下であればよい。

上記弾性心材４１と硬質粒子４２と接着剤４３を混合した後、モルタルミキサーから取り出し、養生ヤードで硬化乾燥させる。この後、余剰の混合紛体を目開き５００μｍの篩で除去し、粒子担持弾性骨材４が完成する。粒子担持弾性骨材４は、凍結抑制舗装構造１の設置位置で製造する必要はなく、予め製造ヤードで製造して梱包しておき、凍結抑制舗装構造１の設置位置に搬入する。

このようにして作成された粒子担持弾性骨材４の粒度分布は、２．８０ｍｍのふるいの通過百分率が９５％であり、１．７０ｍｍのふるいの通過百分率が６１．７％であり、１．１８ｍｍのふるいの通過百分率が２６．４％であり、０．６ｍｍのふるいの通過百分率が４．３％であり、０．１５ｍｍのふるいの通過百分率が０．０％である。上記ふるいの寸法は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１−２０００に規定される公称目開きの値である。なお、本発明の粒子担持弾性骨材４の粒度分布は、２．８０ｍｍのふるいの通過百分率が９０％以上１００％以下であり、１．７０ｍｍのふるいの通過百分率が５０％以上７０％以下であり、１．１８ｍｍのふるいの通過百分率が１５％以上３５％以下であり、０．６ｍｍのふるいの通過百分率が１％以上１５％以下であり、０．１５ｍｍのふるいの通過百分率が０％以上５％以下であればよい。

凍結抑制舗装構造１の設置位置では、舗装面の施工箇所を清掃してゴミや油や水分を除去し、下地処理を行う。続いて、主剤であるビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（三菱樹脂株式会社製エポルートＮ）と、硬化剤の変性脂肪族ポリアミンとを攪拌機で混合し、バインダ層２の材料を作製する。上記主剤と硬化剤は１００：１００の重量比で混合する。バインダ層２の材料であるバインダ材料の粘性係数は、舗装面１０ａへの塗布作業時に、０．０１Ｐａ・ｓ以上１０Ｐａ・ｓ以下であるのが好ましく、特に好ましくは、０．０５Ｐａ・ｓ以上８Ｐａ・ｓ以下である。ここで、バインダ材料の粘性係数は、バインダをローラで塗布する場合は、０．１Ｐａ．ｓ以上０．１５Ｐａ．ｓ以下が更に好ましく、バインダをスプレー装置で塗布する場合は、３Ｐａ・ｓ以上５Ｐａ・ｓ以下が更に好ましい。

これと共に、硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４を、モルタルミキサーで混合し、混合骨材を作製する。硬質骨材３は気炉酸化水冷スラグを用い、宇部サンド工業株式会社製のエコスター４号を用いることができる。硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４は、１００：１００の重量比で混合する。硬質骨材３の最大粒径は、例えば２．０ｍｍである。さらに、硬質骨材３の粒度分布は、２．８０ｍｍのふるいの通過百分率が１００％であり、１．７０ｍｍのふるいの通過百分率が７５．１％であり、１．１８ｍｍのふるいの通過百分率が４３．４％であり、０．６ｍｍのふるいの通過百分率が１１．７％であり、０．１５ｍｍのふるいの通過百分率が２．６％である。上記ふるいの寸法は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１−２０００に規定される公称目開きの値である。なお、本発明の硬質骨材３の粒度分布は、２．８０ｍｍのふるいの通過百分率が９０％以上１００％以下であり、１．７０ｍｍのふるいの通過百分率が６５％以上８５％以下であり、１．１８ｍｍのふるいの通過百分率が３５％以上５５％以下であり、０．６ｍｍのふるいの通過百分率が５％以上２０％以下であり、０．１５ｍｍのふるいの通過百分率が０％以上１０％以下であればよい。

上記主剤と硬化剤を混合してなるバインダ材料を、ゴムレーキ又はローラで舗装面１０ａに塗布する。舗装面１０ａ上のバインダ材料の塗布量は、単位面積あたり１．５ｋｇ／ｍ^２とする。このバインダ材料の塗布作業を追いかけるように、上記硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４の混合骨材を、塗布直後のバインダ材料の上に散布する。混合骨材の散布は、スコップやスプレッダを用いて行う。混合骨材は、バインダ材料を通して舗装面１０ａが視認できなくなるまで散布し、散布が完了すると、所定時間養生を行う。養生が完了すると、バインダ材料の硬化を確認した後、スイーパー等で余剰の混合骨材をバインダ材料上から除去する。これにより、舗装面１０ａ上に、実質的に１粒分の厚みに混合骨材が平面方向に配列されたバインダ層２が得られる。

次いで、主剤のメタクリル樹脂に硬化促進剤を加え、気温に応じて硬化剤の５０％ベンゾイルパーオキシドを添加し、これらを撹拌混合してトップコート層５の材料を作製する。メタクリル樹脂は三井化学産資社製シリカルを用いることができ、５０％ベンゾイルパーオキシドは化薬アクゾ社製ＢＰＯ−５０を用いることができる。上記トップコート層５の材料を、バインダ層２と硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４の上にローラで塗布する。トップコート層５の材料の塗布量は、単位面積あたり０．３ｋｇ／ｍ^２とする。この後、所定時間養生を行い、トップコート層５が硬化すると、凍結抑制舗装構造１が完成する。

（氷着引張強度試験）
実施例の凍結抑制舗装構造１について、氷着の抑制効果を確認する試験を行った。氷着の抑制効果は、社団法人日本道路協会発行の舗装性能評価法別冊に準拠する氷着引張強度試験により確認した。氷着引張強度試験は、治具の接触材に水を含ませて供試体に接触させ、低温室で養生して治具を供試体に氷着させた後、供試体に鋼球の落下による衝撃力を与える。この後、治具に引張試験機で引張力を与え、供試体から分離するときの引張強度を測定した。供試体は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み４０ｍｍのホイールトラッキング試験用供試体を用いた。氷着引張試験の実験条件は、表１のとおりである。

実施例としては、混合骨材を構成する硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４の混合割合と、トップコート層５の材料とが異なる３種類の供試体を作製して試験を行った。実施例の供試体の詳細は、表２に示すとおりである。供試体は、１つの種類につき２つ作製し、各々について試験を行った。

また、比較例として、密粒度アスファルトコンクリート（以下、密粒度アスコン）の供試体を作製して試験を行った。密粒度アスコンは、最大粒径が１３ｍｍの骨材を用いた表層用アスファルト混合物である。比較例の供試体番号は、７及び８である。

上記実施例の供試体番号１乃至６と、比較例の供試体番号７及び８について、氷着引張強度試験を行った結果は、表３に示すとおりである。

表３から分かるように、実施例の供試体１乃至６のいずれも、比較例の供試体９及び１０よりも氷着引張強度が小さく、氷着の抑制効果を発揮することができる。また、実施例において、トップコート層５の材料に水性ウレタン樹脂を用いるよりも、アクリル系樹脂を用いるほうが、氷着の抑制効果を発揮することができる。

（低温ホイールトラッキング試験）
実施例の凍結抑制舗装構造１の凍結抑制効果を評価するため、低温環境下で、供試体の表面に水を定期的に散布しながらホイールトラッキング試験機でトラバース走行を繰り返して、水の散布で形成された氷の薄膜の破砕効果を評価した。氷の破砕効果は、供試体表面のすべり抵抗値を測定することにより評価した。すべり抵抗値は、振子式スキッドレジスタンステスタを用いて測定し、測定結果をＢＰＮ値で表した。このようなホイールトラッキング試験機によるトラバース走行と、すべり抵抗値の測定とを繰り返し、ＢＰＮ値が３０程度に低下した時点で試験を終了した。供試体は、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚み４０ｍｍのホイールトラッキング試験用供試体を用いた。氷着引張試験の実験条件は、表４のとおりである。

低温ホイールトラッキング試験では、下記の表５に示す実施例１及び実施例２と、比較例の供試体について、試験を行った。

また、比較例として、最大粒径が１３ｍｍの骨材を用いた表層用アスファルト混合物で作製した密粒度アスコンによる供試体を用いた。

図３は、低温ホイールトラッキング試験の結果を示すグラフである。図３のグラフにおいて、横軸は試験開始からの経過時間（分）であり、縦軸はすべり抵抗値を表すＢＰＮ値である。図３のグラフから分かるように、比較例の密粒アスコンでは、水の散布により氷板が形成されてＢＰＮ値が急激に減少し、試験開始から３０分程度でＢＰＮ値が３０以下となり、試験が終了した。一方、実施例１及び２のいずれも、水の散布によって形成された氷が、ホイールトラッキング試験機の載荷タイヤの走行によって破砕されるので、氷板が形成されにくく、ＢＰＮ値の低下が緩やかである。このように、実施例１及び２は、密粒アスコンよりも高い凍結抑制効果を有する。

（摩耗試験）
実施例の凍結抑制舗装構造１の耐摩耗性を確認するため、テーバー摩耗試験を行った。テーバー摩耗試験は、ＪＩＳ Ｋ７２０４に準拠し、摩耗輪Ｈ−２２を用いて９．８Ｎの荷重を作用させて行った。摩耗輪の回転数は５００回転であり、供試体の質量を試験前と試験後で測定し、それらの差を算出して摩耗質量を求めた。実施例の供試体は、バインダ層２に、硬質骨材３と粒子担持弾性骨材４を１００：１００の重量比で混合した混合骨材を配置したものを用いる。比較例の供試体は、バインダ層２に、硬質骨材３とゴムチップの弾性心材４１とを１００：１００の重量比で混合した混合骨材を配置したものを用いる。実施例と比較例の供試体のいずれも、トップコート層は形成しない。

テーバー摩耗試験の結果は、表６に示すとおりである。

表６から分かるように、実施例の凍結抑制舗装構造１は、摩耗質量が比較例よりも少なく、耐摩耗性が比較例よりも優れているといえる。

このように、本発明の凍結抑制舗装構造１は、高い凍結抑制機能を有すると共に、高い耐久性を有する。したがって、この凍結抑制舗装構造１は長期にわたって凍結抑制機能を発揮できる。

上記実施例において、本発明の凍結抑制舗装構造１をアスファルト舗装１０に設置したが、コンクリート舗装等の他の舗装に設置してもよい。

上記実施例では、舗装構造により、自動車道路の舗装の凍結抑制を行ったが、舗装の滑り防止や騒音抑制を行ってもよい。また、本発明の舗装構造は、競技場の舗装に適用して競技者に対する衝撃緩和を行ってもよく、また、ゴルフ場のカート道に適用してカートの滑り防止を行ってもよい。また、実施例のバインダ材料には、必要に応じて、顔料を添加して着色してもよく、また、界面活性剤を添加して通水機能を強化してもよい。

１ 舗装構造
２ バインダ層
３ 硬質骨材
４ 粒子担持弾性骨材
５ トップコート層
１０ アスファルト舗装
１０ａ 舗装面

Claims (9)

1. 舗装面上に設置されたバインダ層と、
   弾性心材の表面に硬質粒子が担持された粒子担持弾性骨材と、硬質骨材とが混合されてなり、上記バインダ層に、上記粒子担持弾性骨材と硬質骨材とが深さ方向に均一に配置された混合骨材と、
   上記バインダ層と、上記硬質骨材と、上記粒子担持弾性骨材とを被覆するトップコート層と
   を備えることを特徴とする舗装構造。
2. 請求項１に記載の舗装構造において、
   上記粒子担持弾性骨材は、上記弾性心材がエラストマーで形成されると共に上記硬質粒子が無機系物質で形成され、かつ、１．０以上１．５以下の比重を有することを特徴とする舗装構造。
3. 請求項１に記載の舗装構造において、
   上記粒子担持弾性骨材は、上記弾性心材が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の最大粒径を有すると共に、上記硬質粒子が５μｍ以上１００μｍ以下の最大粒径を有することを特徴とする舗装構造。
4. 請求項１に記載の舗装構造において、
   上記粒子担持弾性骨材は、上記弾性心材がゴムで形成され、上記硬質粒子が、炭酸カルシウム、ケイ素、セラミックス及びポルトランドセメントからなる群より選ばれた少なくとも１つを含んで形成されていることを特徴とする舗装構造。
5. 請求項１に記載の舗装構造において、
   上記バインダ層が、エポキシ系樹脂で形成されていることを特徴とする舗装構造。
6. 請求項１に記載の舗装構造において、
   上記硬質骨材が、セラミックス又はスラグを含んで形成されていることを特徴とする舗装構造。
7. 請求項１に記載の舗装構造において、
   上記トップコート層が、ウレタン系樹脂又はアクリル系樹脂で形成されていることを特徴とする舗装構造。
8. 舗装面にバインダの材料を塗布するバインダ塗布工程と、
   上記舗装面上に塗布されたバインダの材料の全面を覆うように、弾性心材の表面に硬質粒子が担持された粒子担持弾性骨材と硬質骨材とを混合してなる混合骨材を散布する散布工程と、
   上記バインダの材料を硬化させる養生工程と、
   余剰の混合骨材を回収する余剰骨材回収工程と、
   上記混合骨材及びバインダの表面にトップコートを塗布するトップコート塗布工程と
   を備えることを特徴とする舗装構造の製造方法。
9. 請求項８に記載の舗装構造の製造方法において、
   上記舗装面上にバインダの材料を塗布した直後に、このバインダの材料の塗布部分に上記混合骨材を散布するように、上記バインダ塗布工程と上記散布工程とを同時に行うことを特徴とする舗装構造の製造方法。

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