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技術 土系舗装の施工方法および土系舗装

出願人 株式会社ガイアート
発明者 中出誠山本正樹鈴木英治
出願日 2012年9月18日 (7年3ヶ月経過) 出願番号 2012-204362
公開日 2014年4月3日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2014-058811
状態 特許登録済
技術分野 道路の舗装構造
主要キーワード 防水コート 積雪寒冷地域 施工単価 機械化施工 通過質量 アスファルト固化 BPN値 試験施工
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年4月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

冬季寒冷地でも施工容易な土系舗装施工方法を提供する。

解決手段

路盤1の上に、土系舗装材2を敷設する。合材工場にて、廃瓦骨材、砂、石粉脱色アスファルト加熱混合して土系舗装材混合物を形成し、ダンプトラック運搬してアスファルトフィニッシャのホッパに投入し、アスファルトフィニッシャで敷き均しコンパクトローラ転圧して締め固める。

概要

背景

土系舗装は、土系の材料をセメント系や樹脂系などのバインダ固化したものである。土の色合いを生かした舗装自然景観調和し、また、適度な弾力性衝撃吸収性を備え、一般的なアスファルト舗装に比べ、歩行感が柔らかく、滑り難い。そのため、歩行専用道、遊歩道公園内やスポーツ施設内や歴史建造物周辺での散策路や歩行可能な広場など広く利用されている。

特に、廃瓦の処理に困っている地域から廃瓦を再利用したいという要望があり、廃瓦を骨材として再利用した土系舗装が多く提案されている(たとえば特許文献1)。

廃瓦は多孔質であり、廃瓦骨材の土系舗装(廃瓦舗装)は、透水性保水性に優れている。保水性に優れているため、ヒートアイランド抑制効果があり、都市部でも適用されている。

概要

冬季寒冷地でも施工容易な土系舗装の施工方法を提供する。路盤1の上に、土系舗装材2を敷設する。合材工場にて、廃瓦骨材、砂、石粉脱色アスファルト加熱混合して土系舗装材混合物を形成し、ダンプトラック運搬してアスファルトフィニッシャのホッパに投入し、アスファルトフィニッシャで敷き均しコンパクトローラ転圧して締め固める。

目的

本発明は上記課題を解決するものであり、冬季や寒冷地でも施工容易な土系舗装の施工方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

廃瓦骨材、砂、石粉アスファルト加熱混合して土系舗装材合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固めることを特徴とする土系舗装施工方法

請求項2

前記アスファルトは脱色アスファルトであることを特徴とする請求項1記載の土系舗装の施工方法。

請求項3

前記加熱混合の際、カラー着色材を添加することを特徴とする請求項2記載の土系舗装の施工方法。

請求項4

前記加熱混合の際、前記土系舗装材混合物の1.0重量%以下のチタンホワイトを添加することを特徴とする請求項2〜3記載の土系舗装の施工方法。

請求項5

前記加熱混合の際、土系舗装材混合物を160〜185℃とすることを特徴とする請求項2〜4記載の土系舗装の施工方法。

請求項6

前記土系舗装材混合物において、廃瓦骨材粒径は30mm以下であり、骨材配合は、廃瓦骨材50〜70重量%、細砂24〜44重量%、石粉5〜7重量%であり、アスファルト重量は、前記土系舗装材混合物の7〜10重量%であることを特徴とする請求項1〜5記載の土系舗装の施工方法。

請求項7

前記土系舗装材混合物を、合材工場にて加熱混合し、ダンプトラック運搬し、アスファルトフィニッシャで敷き均すことを特徴とする請求項1〜6記載の土系舗装の施工方法。

請求項8

廃瓦骨材、砂、石粉、アスファルトを加熱混合した土系舗装材混合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固めることにより形成される土系舗装。

技術分野

0001

本発明は、土系舗装に関し、特に廃瓦を再利用する土系舗装に関する。

背景技術

0002

土系舗装は、土系の材料をセメント系や樹脂系などのバインダ固化したものである。土の色合いを生かした舗装自然景観調和し、また、適度な弾力性衝撃吸収性を備え、一般的なアスファルト舗装に比べ、歩行感が柔らかく、滑り難い。そのため、歩行専用道、遊歩道公園内やスポーツ施設内や歴史建造物周辺での散策路や歩行可能な広場など広く利用されている。

0003

特に、廃瓦の処理に困っている地域から廃瓦を再利用したいという要望があり、廃瓦を骨材として再利用した土系舗装が多く提案されている(たとえば特許文献1)。

0004

廃瓦は多孔質であり、廃瓦骨材の土系舗装(廃瓦舗装)は、透水性保水性に優れている。保水性に優れているため、ヒートアイランド抑制効果があり、都市部でも適用されている。

先行技術

0005

特開2010−133090号公報

発明が解決しようとする課題

0006

従来の廃瓦舗装では、廃瓦骨材、砂、水、固化材を専用の機械(たとえばコンクリートモービル車等)で混合し敷設する。固化材として、樹脂系、セメント系、石灰系アスファルト系などがあり、これらの固化材を複合して用いていることもある。樹脂系固化材としては、エポキシ樹脂ウレタン樹脂主材として使用されている。セメント系固化材としては普通セメント高炉セメント石灰マグネシュウムセメントを主材として使用されている。アスファルト固化材系としてはストレートアスファルトが使用されている。

0007

従来の廃瓦舗装では常温施工が一般的である。その結果、以下のような課題が生じる。

0008

特に冬季寒冷地など、施工後に気温が5℃以下になる場合、固化材の硬化不良を起こす可能性がある。なお、気温が5℃以下の場合、施工しないことが原則であるが、実際には、天候の変化により施工開始後に気温が5℃以下になることもあり得る。また、常温固化のため充分な養生期間が必要である。特に、冬季や寒冷地では10日近く養生することもある。このように、冬季や寒冷地での施工が容易でない。

0009

更に、他にも下記のような課題がある。

0010

従来技術の廃瓦舗装で用いる固化剤は、硬化収縮によるひび割れが発生しやすく、その結果、供用と共に路面が荒れやすい。また、従来の廃瓦舗装は、透水性や保水性に優れている反面、雨水等により侵食されやすく、積雪寒冷地域では凍結融解(凍上して舗装が壊れる)の影響を受けやすい。このような耐久性に係る課題があった。

0011

また、専用の機械(たとえばコンクリートモービル車等)は台数も少ない。そのため機械化施工できない場合もあり、施工効率も悪く、その結果、施工単価も高くなる。また、機械化施工できない場合、品質にばらつきが生じやすい。すなわち、機械化施工に係る課題があった。

0012

本発明は上記課題を解決するものであり、冬季や寒冷地でも施工容易な土系舗装の施工方法を提供することを目的とする。さらに、耐久性が良く機械化施工に適した土系舗装の施工方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0013

本発明は、土系舗装の施工方法であって、廃瓦骨材、砂、石粉アスファルト加熱混合して土系舗装材合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固める。

0014

加熱混合された土系舗装材混合物は、熱エネルギーを有し、冷却より固化するため、冬季や寒冷地であっても低温外気の影響を受けにくく、施工が容易である。また、施工後所定温度以下になれば、それ以降の養生は不要である。

0015

さらに、アスファルトをバインダに用いるため、耐久性がよい。一般的なアスファルト舗装の施工方法と同様であり、機械化施工に適している。

0016

上記発明においてさらに好ましくは、前記アスファルトは脱色アスファルトである。

0017

これにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

0018

上記発明においてさらに好ましくは、前記加熱混合の際、カラー着色材を添加する。

0019

これにより、色合いを調整することができる。

0020

上記発明においてさらに好ましくは、前記加熱混合の際、前記土系舗装材混合物の1.0重量%以下のチタンホワイトを添加する。

0021

脱色アスファルトは、完全な無色でなく、やや黄色かかっている。これにより、廃瓦本来の色合いをより生かすことができ、色合いの調整も容易になる。

0022

上記発明においてさらに好ましくは、前記加熱混合の際、土系舗装材混合物を160〜185℃とする。さらに好ましくは、前記加熱混合の際、土系舗装材混合物を165〜175℃とする。

0023

土系舗装材混合物が160℃未満であると、アスファルトはバインダとしての機能を発揮しにくい。一方、185℃を超えて加熱すると、色ムラが発生するおそれがある。これにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

0024

上記発明においてさらに好ましくは、前記土系舗装材混合物において、廃瓦骨材粒径は30mm以下であり、骨材配合は、廃瓦骨材50〜70重量%、細砂24〜44重量%、石粉5〜7重量%であり、アスファルト重量は、前記土系舗装材混合物の7〜10重量%である。

0025

配合を調整することで、表面の粗さや透水性や保水性を調整できる。

0026

上記発明においてさらに好ましくは、前記土系舗装材混合物を、合材工場にて加熱混合し、ダンプトラック運搬し、アスファルトフィニッシャで敷き均す

0027

機械化施工することで、施工効率が良く、均一な品質となり、その結果、施工単価も低くなる。合材工場やダンプトラックやアスファルトフィニッシャは、一般のアスファルト舗装の施工で用いるものを利用すればよい。

0028

本発明は、廃瓦骨材、砂、石粉、アスファルトを加熱混合した土系舗装材混合物を形成し、前記土系舗装材混合物を敷き均し、前記敷き均された土系舗装材混合物を転圧して締め固めることにより形成される土系舗装である。

発明の効果

0029

本発明によれば、従来技術に比べて、冬季や寒冷地でも容易に施工できる。さらに、耐久性が良く、機械化施工に適しており、施工効率が良く均一な品質となる。

図面の簡単な説明

0030

土系舗装の概略断面図である。
土系舗装材混合物の骨材粒度分布

実施例

0031

〜施工〜
本実施形態の土系舗装の施工方法の一例について説明する。図1は土系舗装の概略構成の一例である。厚さ100mm程度の路盤1の上に、厚さ40mm程度の土系舗装材2を敷設する。

0032

まず、施工箇所にて路盤1を形成し、不陸を整形する。さらに、路盤1上に土系舗装の型枠を設置する。

0033

一方、土系舗装材混合物(詳細後述)を合材工場で製造する。所定配合の廃瓦骨材、砂、石粉を含む骨材をミキサー投入し、更にバインダとして脱色アスファルトを添加し、色合いを調整する場合にはカラー着色材やチタンホワイトを添加し、加熱混合する。このとき、混合時の温度を170℃程度に一定に保つように、また、加熱し過ぎないようにする。土系舗装材混合物が160℃未満であると、アスファルトはバインダとしての機能を発揮しにくい。一方、185℃を超えて過熱すると、色ムラが発生するおそれがある。

0034

施工箇所と合材工場とは密に連絡する。加熱混合した土系舗装材混合物をダンプトラックにより、施工箇所まで迅速に運搬する。

0035

施工箇所にて、ダンプトラックから土系舗装材混合物をアスファルトフィニッシャのホッパに投入し、アスファルトフィニッシャにて土系舗装材混合物を仕上がり厚さの1.2倍の厚さに敷き均す。

0036

敷き均された土系舗装材混合物をコンパクトローラプレートにより転圧して締め固める。転圧回数は3回程度とする。締固め時の温度が150〜160℃になるように管理する。

0037

施工後、所定温度(例えば50℃)以下まで冷えれば、それ以降の養生は不要である。数時間の養生期間のみで供用できる。

0038

〜土系舗装材混合物〜
本実施形態の土系舗装材混合物の配合例を説明する。骨材配合は、廃瓦骨材50〜70重量%、細砂24〜44重量%、石粉5〜7重量%であることが好ましい。脱色アスファルトの重量は、土系舗装材混合物の7〜10重量%であることが好ましい。

0039

廃瓦骨材の配合を多くすると、表面仕上げの粗い土系舗装となる。廃瓦骨材の配合を少なくし、細砂の配合を多くすると、表面仕上げの滑らかな土系舗装となる。さらに、細砂の配合を多くする場合は、脱色アスファルトの配合も多くする。

0040

表1は、骨材配合例である。重量%で示している。なお、土系舗装材混合物は、骨材とアスファルトの混合物である。骨材配合の分母は骨材総重量であり、脱色アスファルト配合の分母は土系舗装材混合物重量であることに留意する。

0041

廃瓦骨材の粒径は30mm以下であることが好ましい。本実施形態では粒径2.5〜10.0mmの廃瓦骨材を用いている。実際には2.5mm未満や10.0mmを超える廃瓦骨材も少量含むが無視できる。表2は廃瓦骨材の性状である。

0042

表2に示す性状の廃瓦骨材を用い、表1に示す配合で廃瓦骨材、砂、石粉を混合する。表3は土系舗装材混合物の骨材粒度分布である。通過質量百分率で示している。図2は、表3をグラフ化したものである。

0043

〜性状試験
本実施形態の土系舗装の性状試験を行い、従来技術における規格値を満たすかを確認した。

0044

まず、マーシャル安定度試験を行い、安定度フロー特性を測定した。表4は、マーシャル安定度試験の試験結果である。安定度、フロー特性とも、従来技術における規格値を満たすことを確認した。

0045

次に、すべり抵抗性試験及び弾力性試験を行い、BPN値と弾力性係数を測定した。表5は、すべり抵抗性試験及び弾力性試験の試験結果である。BPN値、弾力性係数とも、従来技術における規格値を満たすことを確認した。

0046

以上のように、本実施形態の土系舗装は、従来技術同様の性状を有することを確認した。

0047

〜効果〜
本実施形態の土系舗装は、従来技術同様の性状を有し、従来技術同様の効果を奏する。すなわち、廃瓦の色合いを生かして自然景観と調和する。適度な弾力性・衝撃吸収性を備え、一般的なアスファルト舗装に比べ、歩行感が柔らかく、滑り難い。また、透水性や保水性に優れ、ヒートアイランド抑制効果がある。廃瓦の再利用もでき環境への負担も少ない。

0048

また、骨材配合を調整することで、表面の粗さや透水性や保水性を調整できる。また、着色により、色合いを調整できる。

0049

さらに、本実施形態の土系舗装は、従来技術に比べて、冬季や寒冷地でも施工容易であり、耐久性が良く、機械化施工に適している。

0050

すなわち、従来技術では、常温施工が一般的であり、冬季や寒冷地では低温外気の影響を受けやすく、固化材の硬化不良を起こす可能性がある。また、特に冬季や寒冷地では、充分な養生期間(例えば10日)が必要である。このように、冬季や寒冷地での施工が容易でない。

0051

一方、本実施形態では、土系舗装材混合物を170℃程度に加熱して混合するため、熱エネルギーを保持している。熱エネルギーを有したアスファルトが冷却より固化するため、冬季や寒冷地であっても低温外気の影響を受けにくく、品質が安定している。また、所定温度(例えば50℃)以下になれば、それ以降の養生は不要である。数時間の養生のみで供用できる。このように、冬季や寒冷地での施工が容易である。

0052

また、従来技術では、固化剤の硬化収縮によるひび割れが発生しやすく、その結果、供用と共に路面が荒れやすい。また、雨水等により侵食されやすく、積雪寒冷地域では凍結融解の影響を受けやすい。このような耐久性に係る課題があった。

0053

一方、本実施形態では、加熱したアスファルトを用いるため、硬化収縮によるひび割れは発生しない。また、透水性や保水性を維持しつつ、アスファルトが廃瓦骨材を適度に防水コートするため、雨水等により侵食されにくく、凍結融解の影響を受けにくい。このように耐久性が良い。

0054

さらに、従来技術では機械化施工が難しい場合もあり、施工効率も悪く、その結果、施工単価も高くなる。

0055

一方、本実施形態は、一般のアスファルト舗装の施工方法を転用するものであり、機械化施工に適している。機械化施工することで、施工効率が良くなり、その結果、施工単価も低くなる。

0056

本実施形態の土系舗装の他の効果について説明する。本実施形態では脱色アスファルトを用いることにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

0057

ところで、脱色アスファルトは、完全な無色でなく、やや黄色かかっている。そのため、微妙な色合い調整が難しい場合もある。チタンホワイトを添加することにより、廃瓦本来の色合いをより生かすことができ、色合いの調整も容易になる。

0058

本実施形態では、土系舗装材混合物を185℃を超えないように、更に好ましくは175℃を超えないように加熱するため、色ムラ発生を防止できる。これにより、廃瓦の色合いを生かすことができる。

0059

〜変形例〜
上記実施形態では、機械化施工による大量施工について説明したが、少量施工の場合は、人力施工としてもよい。一般的なアスファルト舗装の施工方法でも、少量施工の場合は、人力施工とする。したがって、少量施工のアスファルト舗装の施工方法を転用すればよい。機械化施工に係る効果は得られないが、その他の効果は得られる。

0060

上記実施形態では、微妙な色合い調整のため、カラー着色材やチタンホワイトを添加したが、微妙な色合い調整が不要な場合は、これらがなくとも、廃瓦の色合いを生かすことができる。

0061

上記実施形態で示した土系舗装材混合物の温度などの数値は、理解の補助のための一例であり、これに限定されず、本願発明技術思想の範囲で幅を有する。

0062

脱色アスファルト以外のアスファルトをバインダに用いてもよいが、アスファルトの色が影響し、廃瓦の色合いを生かすことができないおそれがある。

0063

補足
本発明は、廃瓦骨材を主材料とした土系舗装を一般的なアスファルト舗装の施工方法により施工するものである。

0064

土系舗装は、バインダとしてセメントや樹脂を用い、常温で施工するものが主流であり、土系舗装の当業者には、土系舗装材混合物を加熱するという発想は生じにくい。

0065

一方、アスファルト舗装は大量に車道に用いられるため、当業者にとっては強度が関心の対象となる。廃瓦では充分な強度が得られないため、廃瓦を骨材として用いるという発想は生じにくい。また、廃瓦は多孔質であるため、アスファルトを吸収して原材料費が増えるのではないかという先入観がアスファルト舗装の当業者にはあった。そのため、廃瓦を骨材として用いるという発想は生じなかった。

0066

その結果、廃瓦骨材を主材料とした土系舗装を一般的なアスファルト舗装の施工方法により施工するという技術思想はなかった。本発明者等は、試験施工を繰り返し試験結果の検討を重ねた結果、本発明を完成した。

0067

1路盤
2 土系舗装材

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