JP2003155703A

JP2003155703A - 透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装及びその施工方法

Info

Publication number: JP2003155703A
Application number: JP2001357886A
Authority: JP
Inventors: Masato Takagi; 正人高木; Katsunori Takahashi; 克則高橋; Keimei Onuma; 啓明大沼
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、保水性及び透・排水性とを両立さ
せ、従来より安価で、且つ路面の冷却性能を長期間にわ
たって持続可能な透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗
装及びその施工方法を提供することを目的としている。【解決手段】アスファルト混合物の層を有してなる舗装
において、前記アスファルト混合物の間隙に、保水材が
部分的に充填され、且つ上面から下面及び／又は側面へ
連通した空隙を残存している舗装体と、該舗装体に給水
する給水手段とを設けたことを特徴とする透・排水性及
び保水性を兼ね備えた舗装である。この場合、前記保水
材が、水を添加して養生され、固化後に保水性を発揮す
る材料であるのが良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透・排水性及び保
水性を兼ね備えた舗装及びその施工方法に係わり、詳し
くは、アスファルト混合物、固化後に保水性を発揮する
材料等を用い、保水性及び透・排水性の両方を有し、都
市で起きる所謂「ヒートアイランド現象」を抑制した
り、雨水の地下還元を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アスファルト舗装は、雨水を該
舗装の下方に浸透させない構造となっている。これに対
して、最近は、雨水を地下に浸透させるようにした透水
性、あるいは舗装面に浸透させ、それを舗装下で集める
ような排水性（本発明では、これらを包括的に透・排水
性と呼ぶことにする）を有する舗装が施されるようにな
ってきた。そのようにするのは、舗装上の水溜まりを減
らし、自動車等の水跳ねやスリップ現象を抑制したり、
あるいは走行時の騒音を減らす等、さまざまなメリット
があるからである。具体的には、透水性をもつ多孔質の
レンガ類を敷き詰めるとか、舗装の全体積のうち１０％
以上を、表面が開口した間隙を有するアスファルト混合
物による舗装が施工されている。いずれも、透・排水機
能層から排水処理層あるいは路盤層まで速やかに水を透
過させるため、舗装内に上面から下面又は側面まで連ら
なった間隙を、高い体積比率で内包している。つまり、
透水性舗装の場合は、舗装上面の雨水等を舗装の下の路
盤に逃がす必要があるので、上記の間隙は、舗装の上面
から下面に連なって設けられている。また、排水性舗装
の場合は、該間隙が舗装上面から排水溝を設けた位置へ
と連なっていることが必要である。その排水溝は、多く
場合、舗装の側方に設けるので、この場合の間隙は、排
水処理層を設ける位置に従い、舗装の上面から下面及び
／又は側面へと連なっている。

【０００３】このような住環境に密着した課題だけでな
く、近年は、社会環境全体の改善が着目され、その１つ
として、都市で頻発する所謂「ヒートアイランド現象」
の抑制が検討されている。ここで、「ヒートアイランド
現象」とは、都市では、道路や建物の多くがコンクリー
ト、アスファルト、レンガといった蓄熱し易い材料によ
って構成されているので、特に夏季において道路等の表
面温度が著しく上昇し、冷却が進まないことによる熱帯
夜が常態化して、都市全体が一つの高温島のようになる
現象をいう。このような環境悪化は、さらにエアコン等
のエネルギー使用量の増加に伴う廃熱の増加で、一層促
進される傾向にある。このようなヒートアイランド現象
は、本来土や植物で覆われていた地面等が、前記したよ
うに、コンクリート、アスファルト等に置き換わったこ
とに起因する。つまり、地面が土壌であれば、雨が降る
とその内部空間に水分を溜め、その水分が晴天時に蒸発
することで気化熱を奪い、大気温度を低下させるが、コ
ンクリート、アスファルト等では、ほとんど雨水が浸み
込まずに排水溝等に流れてしまい、晴天になっても気化
熱による冷却が起らないからである。また、この現象と
は別に、コンクリート、アスファルト等からなる都市で
は、大量の降雨があると、排水設備にかかる負荷が大き
くなり、都市型洪水という新規な問題も発生しつつあ
る。

【０００４】ところで、このような排水設備にかかる負
荷の増大については、前記した透・排水性の舗装を施せ
ば、大幅に改良できると考えられる。しかしながら、舗
装の高温化については、透水性の舗装は水を保持できな
いために冷却が不十分で、解決することができない。ま
た、単純にコンクリートを土に戻すことも考えられる
が、コンクリートに置き換わってきた理由である乾燥時
の砂埃や豪雨時の流失を防止するといった利便性が大き
く失われることとなる。さらに、都市の緑化面積を拡大
するという対策もある。この対策は、ヒートアイランド
現象の抑制ばかりでなく、大気へのＣＯ₂放出量の削
減、景観の向上等の利点も多い。しかしながら、どのよ
うな場所にも適用可能なわけではないので、上記した砂
埃等の問題は軽減されても無くなるわけではなく、加え
て、植物の管理という別の仕事が必要となる。そこで、
このような問題を一気に解決する手段として、透水性舗
装と保水性（内部に長時間にわたて水を保持できる特
性）舗装とを組み合わせた舗装が考えられるようになっ
た。

【０００５】例えば、特開平９−９５９０４号公報及び
特開平９−１９５２１２号公報は、表面に保水性セラミ
ックス舗装を施し、下層に透水性で、かつ水を保持でき
る構造の舗装を開示している。この舗装は、表層部が保
水性であるため、前記ヒートアイランド現象の抑制には
極めて効果的と言える。しかしながら、保水性セラミッ
クスは、一応透水もするが、透水係数が大きくないの
で、降雨量が多いと、水を浸透させきることができなく
なり、舗装の上面に水が停滞してしまう、所謂「水浮
き」等の現象が起きる恐れが高い。

【０００６】また、特開２０００−１２００１０号公報
は、逆に、表面に透水性アスファルト舗装を施工し、下
層に保水性骨材を施工する舗装を開示している。これに
よって、表面の透水性を確保すると共に、下層の保水性
骨材での気化熱冷却が期待でき、透水性の利点と保水性
の利点とを有効に作用させることができると考えられ
た。しかしながら、この舗装では、下層の保水性材料
は、上層の透水性舗装（アスファルト）を介して伝熱し
た後の温度となるため、表面にあるときに比べて温度が
低いので水の蒸発が起こり難く、保水材を設けたことの
本来の効果が発揮できない、また、上層の透水性舗装の
間隙内には、空気が比較的滞留し易いため、表面に保水
性材料がある場合に比べると、その透水効果はおおきく
抑制されるという問題があった。

【０００７】また、これらの保水性舗装の一般的な問題
として、路面の冷却性能の持続性が小さいことが挙げら
れる。降雨のない環境下では、冷却効果は日数が経過す
ると極端に低下する。通常、降雨がなくなってから３日
目にはほとんど冷却効果を発揮しなくなる。よって、冷
却効県を継続させるには、舗装面に定期的な散水が必要
となるが、かかる散水を実施することは煩雑であるばか
りか、大きなコスト負担になり、本舗装の普及を阻んで
いる。

【０００８】そこで、このような問題を解決するため、
幾つかの技術が提案されている。例えば、特開平８―８
５９０５号公報は、路床土に切込砕石を敷き詰め、その
上部に複数層の透水性アスフルト層を積層して一体化し
た舗装構造において、前記切込砕石の底面を防水シート
で囲むと共に、該防水シート内で、上部が前記透水性ア
スファルト層に接続され、下部が前記切込石内に挿入さ
れる不織布を設けた保水舗装を提案している。また、特
開平１１−２６９８０８号公報は、透水性舗装材と、該
舗装材の縁部に配置されて雨水を流通させる側溝と該側
溝内の水の一部を毛細管現象で前記舗装材に流通可能に
接続した導水部材とを備え、前記側溝内には渇水時に水
を供給する導水管を接続すると共に、増水時に水を側溝
外へ抜くバイパス管が接続されている湿潤性舗装システ
ムを、特開２００１−８１７０９号公報は、透水性舗装
材と、該舗装材の下方又は内部に位置し、水を流通させ
る暗渠と、該暗渠内に一端を浸され他端を舗装材下面に
配置し、毛細管現象により暗渠内の水の一部を前記舗装
材に導水可能とした導水部材と、前記暗渠内に導水用配
管を通じて水を通水する水源とを備えた湿潤性舗装シス
テムを提案している。

【０００９】しかしながら、これらの技術における路面
は、いずれも透水性舗装であり、表層の保水性が極めて
小さいために、いかに多量の水を給水したとしても、表
層が短時間の日射ですぐに乾燥状態となり、表面の温度
が上昇してしまうという欠点がある。

【００１０】また、特開平１０一４６５１３号公報に
は、透水性アスファルト等の多孔質成形ブロック等の有
孔表層において、保水性を有すると共に、透水性を有す
るシルト系充填材を充填した路面温度の上昇を抑える舗
装体の有孔表層と、この有孔表層もしくは該有孔表層に
接続する水分貯留層に給水を行うための給水用有孔管を
配設する技術が開示されている。しかしながら、この技
術は、路面冷却の持続性という観点では優れているが、
舗装材は保水性であるために透水、排水性能に欠け、降
雨量が多いと、水を浸透させきることができなくなり、
舗装の上面に水が停滞してしまう、所謂「水浮き」現象
が起きる恐れが高い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、保水性及び透・排水性とを両立させ、従来より
安価で、且つ路面の冷却性能を長期間にわたって持続可
能な透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装及びその施
工方法を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するため、透・排水性と保水性とを同時に発揮さ
せる舗装及びその方法について、今までに開示されてい
るものより優れたものがないか検討した。その結果、舗
装の上面から下面及び／又は側面に連なる間隙を舗装内
に設けること、そして、その間隙内に保水性を有する物
質を部分的に配することによって透・排水性と保水性と
を兼ね備えたものにすることに、さらに該舗装体へ水を
補給することも加え、本発明を完成させたのである。

【００１３】すなわち、本発明は、アスファルト混合物
の層を有してなる舗装において、前記アスファルト混合
物の間隙に、保水材が部分的に充填され、且つ上面から
下面及び／又は側面へ連通した空隙を残存している舗装
体と、該舗装体に給水する給水手段とを設けたことを特
徴とする透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装であ
る。

【００１４】この場合、前記保水材が、水を添加して養
生され、固化後に保水性を発揮する材料であるのが良
い。そして、前記給水手段は、前記舗装体内に埋設され
た有孔管と、該有孔へ水を供給する水源とで形成したも
のが良い。また、この給水手段は、前記舗装体の縁部に
配置され、水を流す側溝と、該側溝内の水の一部を、該
舗装体内に吸い上げる導水部材とを備えており、且つ前
記側溝には、渇水時に該側溝へ水を補給する導水管と、
増水時に水を該側溝の外へ抜くバイパス管とを接続した
ものであったり、あるいは、前記舗装体の下方に配置さ
れ、水を流す暗渠と、該暗渠から舗装体内へ水を吸い上
げる導水部材とを備えており、前記暗渠には、導水用配
管を通じて水を供給する水源を接続したものであること
が好ましい。さらに、前記導水部材が不織布であるのが
良い。加えて、前記固化後に保水性を発揮する材料が、
高炉スラグ微粉末を５０〜７０質量％と、非晶質ＳｉＯ
₂を５０質量％以上含有する無機粉末を３０〜５０質量
％と、該高炉スラグ微粉末と該無機粉末の合計１００質
量部に対してアルカリ刺激剤を３〜４９質量部添加した
混合材、粒度５〜７４μｍの部分を５０質量％以上含む
シルト系粉末５０〜８０質量％と、残部セメント系固化
材料とからなる混合材、粒度５０〜２００μｍの高炉ス
ラグ骨材を３０〜７０質量％と、高炉スラグ微粉末を７
０〜３０質量％と、該高炉スラグ骨材及び該高炉スラグ
微粉末の合計１００質量部に対してアルカリ刺激剤を３
〜４９質量部以上添加した混合材、あるいは保水性を有
するポリマー原料３０〜７０質量％とセメント系固化材
料７０〜３０質量％とからなる混合材であることが好ま
しい。さらに加えて、前記間隙の体積率が、舗装全体の
１２％以上であったり、あるいは前記舗装体の上面から
少なくとも深さ１０ｍｍまでの空隙率が、体積率で１０
％以上であると一層好ましい。

【００１５】本発明では、上記したいずれかの透・排水
性及び保水性を兼ね備えた舗装の施工方法についても配
慮し、アスファルト混合物の間隙に、保水材が部分的に
充填され、且つ上面から下面及び／又は側面へ連通した
空隙を残存している舗装体と、該舗装体に給水する導水
手段とを設けた舗装を施工するに際して、前記間隙に、
固化後に保水性を発揮する材料を含む水スラリーを注入
することを特徴とする方法も開発した。また、この場
合、前記水スラリーの量を、前記間隙の全体積の３０〜
７０容量％としたり、あるいは前記水スラリーが、Ｐロ
ートで測定した流下時間が１０〜２０秒のものであるこ
とが好ましい。

【００１６】本発明によれば、保水性と透・排水性とを
兼ね備えた舗装が従来より安価で、且つ効率良く、長期
間にわたり冷却性能を持続して発揮できる舗装が入手で
きるようになる。その結果、都市で起きる所謂「ヒート
アイランド現象」の抑制や雨水の地下還元が達成できる
ばかりでなく、自動車等の水はねやスリップ現象を抑制
したり、走行時の騒音を減らすことも可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯を
まじえ、本発明の実施の形態を説明する。

【００１８】現在まで公知にされている保水性と透・排
水性を兼ね備えた舗装は、構造的には、保水させる物質
（材料）及び透水させる物質を表面に水平な層として配
置している。この舗装は、確かに施工上は簡便で、かつ
実用的であるが、前記したように、透・排水性と保水性
の効果を十分に発揮できるとは言い難い。そのため、本
発明者らは、透・排水性を発揮する空隙と保水性のある
物質とを共に舗装表面に存在させるようにしなければ、
両方の機能が十分に発揮できないと考え、具体的な達成
手段について種々検討した。

【００１９】その結果、舗装の上面から下面及び／又は
側面へ連なる間隙を舗装内に設け、該間隙内に保水性を
有する物質を配して透・排水性及び保水性を兼ね備えた
舗装体とし、さらに該舗装体に給水する給水手段を加え
ることを想到し、本発明を完成したのである。

【００２０】まず、本発明は、舗装体の構造として、図
１（ａ）及び（ｂ）に示したように、予め基盤１（又は
路床）上に施工したアスファルト混合物２（母体舗装と
もいう）の層において、該アスファルト混合物２の間隙
３が上面から下面及び／又は側面へ連通しており、そこ
に保水材を部分的に充填して、舗装体５の上面から下面
及び／又は側面へ連通した空隙６が残存するようにした
ものを提案する。従って、アスファルト混合物２には、
例えば開粒度アスファルト、排水性アスファルト、ある
いは透水性アスファルトのような水の通り道となる間隙
を有するものを使用する。そして、この間隙３が舗装体
５の上面から下面及び／又は側面へ連通した空隙６を残
しつつ保水材４で部分的に充填されているのである。こ
の保水材４で充填されていない空隙６は、水の通り道と
して機能するので、舗装の排水性（透水性）が確保され
る。一方、保水材４は、この水の通り道である空隙６に
面しているので、この空隙６を通る水の一部は、保水材
４中に吸収され、貯留される。貯留された水分は、後に
この舗装が太陽光に曝された際に徐々に気化して気化熱
を奪うので、舗装の温度が急激に上昇することを防止す
る。

【００２１】次に、この冷却性能を向上させるために、
該舗装体５に給水する給水手段を設けるようにした。図
２（ａ）に給水手段として、舗装体５内に埋設した有孔
管７を用いた形態を示す。この有孔管７の材料として
は、微細な孔を側壁に有するゴム管等が好適である。こ
の有孔管７へ外部に設けた水源（図示せず）より給水す
ることで、保水性能を有する舗装体５内に水が供給さ
れ、該舗装体５の表面から蒸発する水分を補い、表面の
冷却を長期間にわたって持続できるようになる。

【００２２】また、本発明では、別形態の給水手段も考
慮した。それは、図２（ｂ）に示すように、舗装体５内
へ外部より給水するため、舗装体５の縁部に側溝８を設
けるようにする。この側溝８を導水部材９を介して舗装
体５へ接続すると、側溝８の中の水１０を自動的に上記
導水部材９を介して舗装体５へ供給することができるか
らである。この場合、導水部材９としては、例えば不織
布からなるシート状あるいはネット状のものが利用でき
る。なお、該側溝８には、渇水時に水を供給する導水管
（図示せず）や増水時に水を側溝外に抜くバイパス管
（図示せず）が接続されていることが好ましい。

【００２３】さらに、本発明では、給水手段として、図
２（ｃ）に示すようなものも開発した。それは、舗装体
５の内部又は下方の路床１内に暗渠１１を配設し、該暗
渠１１から前記したような導水部材９を介して舗装体５
内に給水するようにしたものである。暗渠１１に通水
し、この水を導水部材９を介して保水性を有する舗装体
５内に供給することで、側溝８を設けた場合と同様にな
るからである。また、この暗渠１１には、側溝８とは異
なって自然に水が溜まらないので、水源を接続しておく
必要がある。

【００２４】加えて、本発明では、前記保水材４と前記
空隙６とを合わせた部分、詰まり前記間隙３の体積率
が、舗装全体の１２％以上であることが好ましい。これ
によって、透過・排水及び保水効果が十分に発揮できる
ようになるからである。なお、通常の開粒度アスファル
トでは、この間隙３は、１４〜２５％である。

【００２５】また、舗装を道路に施した場合には、雨天
時の自助車の走行や人の歩行に際して、水跳ねが生じな
いことが一層好ましい。この観点より、本発明では、前
記舗装の空隙６が、特に上面から少なくとも深さ１０ｍ
ｍまでの空隙率が体積率にして１０％以上であることを
提案する。このように舗装の上面近い位置での空隙率を
確保することによって、短時間に多量の降水があった場
合でも、雨水が速やかに舗装内にとりこまれるため、自
動車の走行や人の歩行に際しての水跳ねを効果的に防止
できるからである。なお、ここにアスファルト舗装の間
隙の体積率は、（社）日本道路協会による連続空隙率測
定方法（社団法人日本道路協会編「排水性舗装技術指
針（案）」、発行所：丸善、平成８年刊）により測定さ
れる連続空隙率をいう。また、保水材施工後の空隙率
は、保水材の微細気孔をパラフィンにて封孔したうえ
で、上記の連続空隙率測定方法によって測定した連続空
隙率をいう。

【００２６】引き続いて、上記した本発明に係る舗装を
形成する施工方法と、そこで好ましく使用される保水材
について説明する。

【００２７】舗装内に透・排水性を有する部分と保水性
を有する部分とを共存させる方法としては、保水性材料
と透・排水性材料とを、お互いが水平層として重なるよ
うに区切って流し込み施工していくことが考えられる。
しかしながら、この施工方法は、労力がかかる上に、全
体として一体の舗装構造とならず、使用に際して破損し
易く、安全上の問題が生じる恐れがあって現実的ではな
い。

【００２８】これに対して、保水性に有効な材料とし
て、気孔径を調整した棒状又は板状の焼結体（セラミッ
クス）等からなるレンガを鉛直にして横方向に離隔して
並べて施工し、その間を透水性レンガ等で埋めるという
施工方法も考えられる。このようにすれば、表面が透・
排水機能を有した保水性舗装になるからである。しかし
ながら、レンガ施工では、並べたレンガ同士が圧縮応力
を与え合って構造体として保持されるので、特性の異な
るレンガが隣接すると、弱い材料にしわ寄せがきて、破
壊が起こり易いという問題点がある。また、現実的に
は、透・排水性レンガと保水性レンガとを交互に施工す
るというのは、施工管理上で手間がかかるという問題点
もある。

【００２９】そこで、本発明者らは、舗装の内部に透・
排水性を有する部分と保水性を有する部分を併せ持って
形成する方法について鋭意検討を重ね、開粒度アスファ
ルト、排水性アスファルト、透水性アスファルト等に代
表されるアスファルト混合物からなる舗装を先に施工
し、そのアスファルト混合物の間隙に対して保水性材料
を、該間隙内を部分的に充填するのが有効であると考え
たのである。ここに、「部分的に充填する」とは、アス
ファルト混合物の間隙を完全に塞がないようにし、連続
した空隙が残存する程度に充填することを意味する。好
ましくは、アスファルト混合物の間隙に対して体積率で
３０〜７０％程度の保水材が充填されているのが良い。
ここで、先に施工する舗装の材料として、開粒度アスフ
ァルト舗装、排水性アスファルト舗装、透水性アスファ
ルト舗装（骨材の粒度分布を調整して、形成する舗装に
空隙を持たせるようにしたアスファルト類）を選んだの
は、これら材料の適切な配合設計（骨材の形状や量、添
加水量等の組合せ）を行えば、所望体積率の間隙を有
し、その間隙が舗装の上面から下面ないしは側面へ連な
った透・排水性を備えた舗装が施工できるからである。

【００３０】また、この場合、前記アスファルト混合物
からなる舗装は、前記したように、体積率で１２％以上
の間隙を有することが好ましい。間隙が１２％以上ある
と、そこに保水材を充填する作業が容易となる上、十分
な保水量を維持しうる量の保水材を充填したとしても、
なお、水の通り道となる空隙を残存させることが可能と
なるからである。さらに、保水材は、間隙に充填し易
く、且つ充填後には、間隙の内壁等に固着して、雨水等
によって流されないことが必要である。従って、充填性
の観点より、粉粒体または流体（スラリー）であること
が好ましく、一旦間隙に入った後には固化して固体とな
り、保水性を発揮することが必要である。

【００３１】そのような保水材に利用する材料につい
て、発明者らは、鋭意研究を重ね、以下の材料を見出し
た。

【００３２】（Ａ）高炉スラグ微粉末を５０〜７０質量
％と、非晶質ＳｉＯ₂を５０質量％以上含有する無機粉
末を３０〜５０質量％と、該高炉スラグ微粉末と該無機
粉末の合計１００質量部に対してアルカリ刺激剤を３〜
４９質量部添加した混合材、（Ｂ）粒度５〜７４μｍの
成分を５０質量％以上含むシルト系粉末５０〜８０質量
％と残部セメント系固化材料からなる混合材、（Ｃ）粒
度５０〜２００μｍの高炉スラグ骨材を３０〜７０質量
％と、高炉スラグ微粉末を７０〜３０質量％と、該高炉
スラグ骨材と該高炉スラグ微粉末の合計１００質量部に
対してアルカリ刺激剤を３〜４９質量部以上添加した混
合材、（Ｄ）保水性を有するポリマー原料３０〜７０質
量％とセメント系固化材料７０〜３０質量％からなる混
合材これら材料は、粉粒体の状態でアスファルト混合物
の間隙に散布充填された後、噴霧水や蒸気等で水分を与
えて固化反応を生じさせると、保水性を有する固化体と
なり、あるいは予め水を加えて混練してスラリー状にし
てから上記のアスファルト混合物の間隙に注入して固化
させると、保水性を有する固化体となるからである。

【００３３】上記の各種物質のなかでは、特に（Ａ）の
高炉スラグ微粉末を５０〜７０質量％と、非晶質ＳｉＯ
₂を５０質量％以上含有する無機粉末を３０〜５０質量
％と、該高炉スラグ微粉末と該無機粉末の合計１００質
量部に対してアルカリ刺激剤を３〜４９質量部添加した
混合材が好ましい。その理由は、これらの混合物が、と
りわけスラリーとした時に、その性能が優れているから
である。つまり、高炉スラグ微粉末を主体としているの
で、同じ流動性のスラリー条件で他のスラリーと比較し
た場合に，その粘性が高く、アスファルト混合物への付
着性が高いからである。したがって、少ないスラリー注
入量で、アスファルト混合物への付着量を確保でき、そ
の結果、十分な量の保水材層をアルファルト合材の間隙
に形成できるからである。それに加えて、非晶質ＳｉＯ
₂を５０質量％以上含む無機粉末を併用するので、固化
後の保水材の強度が向上する。アルファルト混合物から
なる舗装体の間隙率を１２％以上とすると、間隙が多い
ために舗装体の強度が低下してしまう。しかし、上記の
混合材を該間隙に注入して固化した後は、それによって
形成された保水材そのものの強度が高く、舗装体全体の
強度を高めることができるのである。

【００３４】また、上記した各種の混合材は、前述のよ
うに、粉粒体あるいはスラリーの形態でアスファルト混
合物の間隙に充填するのが好ましいが、特にスラリーと
して注入するのが一層好ましい。注入するものがスラリ
ー状であるため、アスファルト混合物の間隙の内部まで
浸透することができ、上部から下部に、重力によって落
下する際に、母体の壁に少しずつ付着しながら浸透する
からである。このスラリーを注入した様子を図１に示し
たが、舗装の表面付近には、元々の間隙３に対して、そ
の周辺が保水性スラリー４で覆われ、その間隙３より少
し径の小さくなった空隙６が残ったような構造となる。
また、空隙６によっては、ほとんど全体が詰まってしま
うものや、逆に元の間隙３の大きさでそのまま残るもの
もあるが、構造上の問題はない。これによって、舗装の
表面は、保水性と透・排水性を兼ね備えるような特性と
なる。

【００３５】さらに、このスラリーの量は、少な過ぎる
と、形成された固化体の保水効果が小さくなったり、固
化体が表面から下部の次の層まで連続しない場合が発生
し、下からの水分の吸い上げによる冷却効果が期待でき
なくなる。これを回避するには、開口した間隙容積の３
０％以上に該当する量のスラリーを注入することが望ま
しい。一方、スラリーの量が多くなると、舗装表面に滞
留するスラリーの量が多くなり、十分な透・排水性を確
保できなくなる場合が発生する。これでは、保水性舗装
としては良いが、透・排水性舗装にはならない。そこ
で、発明者らはさらに検討を行い、間隙容積の７０％以
下にスラリーの注入量を絞ると、振動をかけることで表
面の透水性が確保できるが、その量を超えると、振動を
かけても表面の開口をスラリーが埋めてしまうことを知
った。したがって、本発明では、間隙容積の７０％以下
にスラリー量を限定することにした。

【００３６】なお、このスラリーの流動性については、
特に限定されるものではないが、流動性が極めて高い
と、表面に残留する保水性の固化体の厚みが薄くなり易
く、その保水効果が小さくなるという問題がある。ま
た、間隙を全部埋めるような量のスラリーを浸透させる
わけではないので、表層の全面にできる限り均質にスラ
リーを供給することが必要となるが、これがやや難しく
なる可能性もある。そこで、本発明者らは、流動性につ
いても検討を行い、Ｐロートによる測定で流下時間が１
０秒以上確保できれば良いことを見出した。より望まし
くは１２秒以上である。ただし、流動性が悪くなり過ぎ
ると、表面付近に保水材料が溜まってしまい、透水性能
を得難くなることから、Ｐロートの流下時間は２０秒以
下が望ましい。ここで、Ｐロートによる流下時間とは、
主に土木関係でグラウトやスラリー、粘着性の少ないペ
ースト等の流動性を規定するために一般的に適用されて
いるブレパクトフローコーンを用いた流動性試験方法で
測定される時間であり、該時間が短いほど高い流動性が
あることを示すものである。プレパクトフローコーン
は、逆円錐の上に円筒をつけたような形態をもち、その
最下部に直径１３ｍｍの吐出口をもっている。そこに１
７２５ｃｃのスラリーを入れ、吐出口からスラリーが流
下する時間を測定するのである。また、実際にスラリー
をこのような所望のＰロートによる流下時間のものにす
るには、スラリーとする前記固化後に保水性を発揮する
材料と水との量を適切に配合することで行える。

【００３７】本発明では、このような保水性と透・排水
性とを両立した舗装体に、給水手段を併設することによ
って、該舗装体を長期間にわたって持続して冷却するこ
とが可能となるのである。

【００３８】以上述べた本発明に係る舗装方法によれ
ば、高いレベルでの透・排水性と保水性とを兼ね備えた
舗装になると共に、給水手段の併設により持続的な舗装
面の冷却が可能となる。このような舗装の用途として
は、歩道、車道等の道路舗装への適用が基本となるが、
この舗装及び舗装方法は、住宅用ブロック、床材、屋根
材、ビルの屋上材等としても用いることができる。

【００３９】また、この技術は間隙を持つアスファルト
を母体としているが、透水性レンガ、ポーラスコンクリ
ート等にも、本発明と同様に保水材をその間隙に部分的
に充填すると共に、給水手段を設けることで利用するこ
とが可能である。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する
が、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。（実施例１）前記図２（ａ）は、本発明に係る舗装を示
すもので、透水性の層として、排水性アスファルト（間
隙率２２％）又は開粒度アスファルト（間隙率１４％）
を流し込むと共に、給水手段の有孔管７を施設してあ
る。有孔管７には、側壁に微細孔を有する可とう性の硬
質ゴム管を使用した。透水性の層が固化した後、その間
隙３の表面開口に予め計算で求めた量の固化後に保水性
を発揮する材料を含む水スラリーを流し込み、固化させ
て保水層である水硬固化体４を形成した。水スラリーに
含有させた、水硬固化体を形成させる材料には、本発明
に従い、高炉スラグ微粉末１００重量部に対し、非晶質
ＳｉＯ₂を５０質量％以上含む１００μｍ以下の粒子を
４０重量部との混合物１００重量部に対し、アルカリ刺
激剤としてＣａ（ＯＨ）₂を１５重量部添加したものを
用いた。この試験舗装の施工厚みは、５０ｍｍである。
なお、使用した水スラリーは、Ｐロート流下時間が１５
秒になるように調整したものである。また、舗装の施工
は、水スラリーの注入条件を種々変更して行い、水スラ
リーの形成のため配合した水の量は、前記材料の１００
重量部に対して８０重量部である。

【００４１】実施例及び比較例の施工条件及び施工結果
を表１に一括して示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】施工結果は、以下の通りである。

【００４４】施工性については、水スラリーのＰロート
流下時間を種々変更して実施した結果、１０秒以下の水
スラリーでは、施工はできたが、やや舗装が不均質にな
り、表面にムラが認められた。また、水スラリーのＰロ
ート流下時間が２０秒を超えると、施工体に振動をかけ
ても、水スラリーは流動するだけでなかなか間隙内に浸
透せず、舗装の表面を水スラリーが覆ったような状態に
なってしまい、水スラリーの存在が上層に偏っていると
推定された。これに対して、Ｐロート流下時間が１０〜
２０秒の水スラリーは、前記間隙内に円滑に侵入し、水
スラリーの固化後にコア抜きして深さ方向の状況を調査
したところ、５０ｍｍの深さ方向全体に良好な保水性の
固化体が形成していた。

【００４５】透水性については、透水試験機を用いて評
価した。その透水試験機は、給水槽として内径５０ｍｍ
で約７００ｃｃの容量を有するパイプを上部に持ち、そ
こから内径８ｍｍのパイプで下部の路面に設置した円盤
につながっている。その円盤は、透水部が直径１５０ｍ
ｍになるように地面に対して凹状になっている。この試
験機で４００ｃｃ相当の流下時間を計測し、１５秒あた
りの流下量に換算して透水性の判断基準とした。１５秒
あたりの流下量が８００ｃｃ以上の場合を良好（○
印）、４００ｃｃ以上、８００ｃｃ未満までの場合をや
や良好（△印）、４００ｃｃ未満の場合を不良（×印）
として評価した。

【００４６】本発明の実施例では、固化体が埋まりきら
ずに残っている表面開口を通じて、空隙内を下方へ水が
抜けており、透水性しか備えていない従来の舗装とほぼ
同等の流下特性及び水跳ね防止効果のあることが確認さ
れた。一方、密粒度アスファルトやスラリーの注入量が
多い比較例１、２では、透水しない状態で、雨のとき等
に舗装の上を歩くと水跳ねが起こってしまうと予想され
た。

【００４７】なお、これら舗装の日射時に測定した温度
変化例を図３に示す。温度は、熱電対を舗装表面から２
０ｍｍの位置に埋め込んでおき測定した。図３より、比
較例の密粒度アスファルト舗装の温度が約５０℃になっ
た条件でも、本発明の実施例では、温度が４０〜４５℃
まで低下しており、１０℃以上の冷却効果のあることが
明らかである。実際の表面温度は、さらに差が大きいと
推定される。また、比較例でも完全に水スラリーが浸透
した場合では、本発明の実施例と同程度の効果が確認さ
れたが、水スラリーの浸透量が少ない場合には、温度の
低減効果が５℃程度と一応の効果はあるものの、透・排
水性及び保水性が両立できる構造にはなっていない。

【００４８】以上のように、本発明の実施例において
は、高い透・排水性と有効な保水性とが両立する構造で
あることが確認できた。さらに、舗装面温度（比較例の
密粒アスファルト舗装との温度差）の経日変化の例を図
４に示すが、降雨がなくとも、舗装面の冷却は１４日経
過しても継続していることがわかる。

【００４９】（実施例２）前記図２（ｂ）は、本発明に
係る別形態の舗装を示すもので、路床１上には、導水部
材９として不織布を敷き、その上に実施例１と同様に、
透・排水性を有する舗装体５を施工した。不織布の両端
は道路の両側に配設されている側溝８としてのＵ字管に
接続されている。該側溝８には、渇水時に水を供給する
導水管（図示せず）と、増水時に水を側溝外へ抜くバイ
パス管（図示せず）とを接続した。

【００５０】（実施例３）前記図２（ｃ）は、本発明に
係るさらに別形態の舗装を示すもので、路床上には、導
水部材９として不織布を敷き、その上に実施例１と同様
に、透・排水性を有する舗装体を施工した。不織布の両
端は道路の両側に配設されている暗渠１１に接続されて
いる。実施例２及び３の場合の舗装面温度（比較例の密
粒アスファルト舗装との温度差）の経日変化の例を図５
に示す。降雨がなくとも、舗装面の冷却は１４日経過し
ても継続していることがわかる。

【００５１】（実施例４）スラリー用原料を変更して、
実施例１と同様な構造で保水性と透・排水性の評価を行
なった。その評価試験に用いた各種材料の組み合わせと
評価結果とを一括して表２に示す。透水性の層として、
排水性アスファルト（間隙率２２％）、保水性の層とし
て、（Ａ）粒度５〜７４μｍの部分を５０質量％以上含
むシルト系粉末６０質量％と残部セメント系固化材料４
０質量％からなる混合材、（Ｂ）粒度５０〜２００μｍ
の高炉スラグ骨材５０質量％と高炉スラグ微粉末５０質
量％と高炉スラグ微粉末を１００質量部に対してアルカ
リ刺激剤２０質量部からなる混合材、（Ｃ）保水性を有
するポリマー原料５０質量％とセメント系固化材料５０
質量％とからなる混合材の３種類を用いた。施工厚み
は、排水性アスファルトを５０ｍｍとして行なった。保
水材については、保水性スラリーをＰロート流下時間１
５秒になるように水を添加、調整して浸透させた。

【００５２】

【表２】

【００５３】保水性の特性確認試験は、表面に５リット
ル／ｍ²の量の水を散水し、表面から２５ｍｍの位置に
熱電対を設置し、日射条件下で温度変化を測定した。透
水性については、実施例１と同様な方法で現場透水試験
機を用いて評価した。

【００５４】表２に示すように、施工性、透水性能とも
良好な特性を示した。また。冷却性能は、比較例の密粒
度アスファルト舗装が約５５℃になった条件で、実施例
では、４０〜４５℃まで低下しており、１０℃以上の冷
却効果が確認された。実際の表面温度はさらに差が大き
いと推定される。また、持続性はいずれも１４日以上で
あることが確認された。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、高い
透・排水性と保水性とを兼ね備え、且つ従来より安価
で、且つ長期間にわたって冷却性能を保持できるアスフ
ァルト舗装が入手可能となった。その結果、都市で頻発
する所謂「ヒートアイランド現象」の抑制が可能となる
ばかりでなく、省エネルギーも達成することができる。
さらに、本発明は、自動車の水跳ね抑制等、生活環境の
改善及び排水設備の負荷軽減による洪水防止等にも貢献
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透・排水性及び保水性を兼ね備え
た舗装の施工状況を説明する図であり、（ａ）は舗装表
面の平面を、（ｂ）は縦断面である。

【図２】本発明に係る透・排水性及び保水性を兼ね備え
た舗装例を示す図であり、（ａ）は、給水手段に有孔管
を利用したもの、（ｂ）は、側溝と導水部材とを組合せ
たもの、（ｃ）は暗渠と導水部材とを組合せたものであ
る。

【図３】舗装温度の経時変化を示す図である。

【図４】舗装温度（比較例の密粒アスファルト舗装との
温度差）の経時変化を示す図である。

【図５】別の舗装温度（比較例の密粒アスファルト舗装
との温度差）の経時変化を示す図である。

【符号の説明】

１基盤（路床）２アスファルト混合物３間隙４保水材（水スラリー）５舗装体６空隙７有孔管８側溝９導水部材１０水１１暗渠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大沼啓明千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 2D051 AA02 AA03 AA05 AD07 AF01 AF02 AF05 AF07 AG01 AG03 AH02 AH03 EA01 EA06 EA07 EB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アスファルト混合物の層を有してなる舗
装において、前記アスファルト混合物の間隙に、保水材が部分的に充
填され、且つ上面から下面及び／又は側面へ連通した空
隙を残存している舗装体と、該舗装体に給水する給水手
段とを設けたことを特徴とする透・排水性及び保水性を
兼ね備えた舗装。
【請求項２】前記保水材が、水を添加して養生され、
固化後に保水性を発揮する材料であることを特徴とする
請求項１記載の透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗
装。
【請求項３】前記給水手段は、前記舗装体内に埋設さ
れた有孔管と、該有孔へ水を供給する水源とで形成して
なることを特徴とする請求項１又は２記載の透・排水性
及び保水性を兼ね備えた舗装。
【請求項４】前記給水手段は、前記舗装体の縁部に配
置され、水を流す側溝と、該側溝内の水の一部を、該舗
装体内に吸い上げる導水部材とを備えており、且つ前記
側溝には、渇水時に該側溝へ水を補給する導水管と、増
水時に水を該側溝の外へ抜くバイパス管とを接続したこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の透・排水性及び保
水性を兼ね備えた舗装。
【請求項５】前記給水手段は、前記舗装体の下方に配
置され、水を流す暗渠と、該暗渠から舗装体内へ水を吸
い上げる導水部材とを備えており、前記暗渠には、導水
用配管を通じて水を供給する水源を接続したことを特徴
とする請求項１又は２記載の透・排水性及び保水性を兼
ね備えた舗装。
【請求項６】前記導水部材が不織布からなることを特
徴とする請求項４又は５記載の透・排水性及び保水性を
兼ね備えた舗装。
【請求項７】前記固化後に保水性を発揮する材料が、
高炉スラグ微粉末を５０〜７０質量％と、非晶質ＳｉＯ
₂を５０質量％以上含有する無機粉末を３０〜５０質量
％と、該高炉スラグ微粉末と該無機粉末の合計１００質
量部に対してアルカリ刺激剤を３〜４９質量部添加した
混合材であることを特徴とする請求項２〜７のいずれか
に記載の透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装。
【請求項８】前記固化後に保水性を発揮する材料が、
粒度５〜７４μｍの部分を５０質量％以上含むシルト系
粉末５０〜８０質量％と、残部セメント系固化材料とか
らなる混合材であることを特徴とする請求項２〜７のい
ずれかに記載の透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗
装。
【請求項９】前記固化後に保水性を発揮する材料が、
粒度５０〜２００μｍの高炉スラグ骨材を３０〜７０質
量％と、高炉スラグ微粉末を７０〜３０質量％と、該高
炉スラグ骨材及び該高炉スラグ微粉末の合計１００質量
部に対してアルカリ刺激剤を３〜４９質量部以上添加し
た混合材であることを特徴とする請求項２〜７のいずれ
かに記載の透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装。
【請求項１０】前記固化後に保水性を発揮する材料
が、保水性を有するポリマー原料３０〜７０質量％とセ
メント系固化材料７０〜３０質量％とからなる混合材で
あることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の
透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装。
【請求項１１】前記間隙の体積率が、舗装全体の１２
％以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
かに記載の透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装。
【請求項１２】前記舗装体の上面から少なくとも深さ
１０ｍｍまでの空隙率が、体積率で１０％以上であるこ
とを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の透・
排水性及び保水性を兼ね備えた舗装。
【請求項１３】アスファルト混合物の間隙に、保水材
が部分的に充填され、且つ上面から下面及び／又は側面
へ連通した空隙を残存している舗装体と、該舗装体に給
水する導水手段とを設けた舗装を施工するに際して、前記間隙に、固化後に保水性を発揮する材料を含む水ス
ラリーを注入することを特徴とする透・排水性及び保水
性を兼ね備えた舗装の施工方法。
【請求項１４】前記水スラリーの量を、前記間隙の全
体積の３０〜７０容量％とすることを特徴とする請求項
１３記載の透・排水性及び保水性を兼ね備えた舗装の施
工方法。
【請求項１５】前記水スラリーが、Ｐロートで測定し
た流下時間が１０〜２０秒のものであることを特徴とす
る請求項１３又は１４記載の透・排水性及び保水性を兼
ね備えた舗装の施工方法。