JP3588632B2

JP3588632B2 - アスファルト舗装表層及び舗装構造

Info

Publication number: JP3588632B2
Application number: JP2001169497A
Authority: JP
Inventors: 豪木内
Original assignee: Public Works Research Institute
Current assignee: National Research and Development Agency Public Works Research Institute
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2021-06-05
Also published as: JP2002363906A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透水性、保水性、吸水性を兼ね備えたアスファルト舗装表層及び透水性、保水性、吸水性を兼ね備えたアスファルト舗装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時都市のコンクリートやアスファルト化が進むことにより、潜熱輸送量が減少して地表面が高温化するとともに、蓄熱量が増大して、夜間に地表面から熱が放出され、熱帯夜の原因ともなる。また夏期の熱中症発生率は、道路空間で相対的に高く、人間に及ぼす熱ストレスの悪影響も懸念される。さらに人口地覆の増大により、雨水の地中への浸透が遮られ、地下水位の低下や河川流量の減少につながっている。このような背景から悪化を続けるヒートアイランド現象の軽減と熱環境の改善を図り、快適な生活環境をつくるとともに、地下水涵養や都市型洪水の抑制に寄与する舗装が強く求められている。
【０００３】
そこで従来アスファルト舗装として、透水性舗装や保水性舗装が開発され、現場に導入されてきた。しかし透水性舗装表層には、雨水を地下に浸透させる能力はあるが、保水性はほとんどないため、高温化防止にはつながらなかった。一方これまでの保水性舗装表層の多くは、透水性がきわめて低く、地下水涵養や流出抑制にはほとんど効果がなかった。
【０００４】
ところでアスファルト舗装空隙にシルト系材料を充填して保水性を確保するタイプのものがあり、このものの中には透水性が確保されているものもあるが、これらのものはアスファルト施工現場で充填作業を行う必要があるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、舗装の表層に微細な連続空隙を有し、降雨時には雨水が効果的に浸透して地下水の涵養と流出の抑制に役立つとともに、舗装表層の間隙の毛細管を利用して降雨等の水を保ち、又は表層空隙内に蓄えられる水分を毛管理力の作用によって、表層に吸い上げながら、蒸発に伴う潜熱輸送によって表面温度を抑制することができ、またアスファルト施工現場で充填作業を行う必要のないアスファルト舗装構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、細骨材として砕砂、山砂及び珪砂３号のうちの１種を３０〜６０重量部、粗骨材として７号砕石を５０〜７０重量部、アスファルト量を３．０〜４．５重量部、及び石粉を配合することにより、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水の一部が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えたことを特徴とするアスファルト舗装表層である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、透水係数が１．０×１０^-3ｃｍ／ｓ以下の透水性能を有する低透水性舗装の上に、細骨材として砕砂、山砂及び珪砂３号のうちの１種を３０〜６０重量部、７号砕石を５０〜７０重量部、アスファルト量を３．０〜４．５重量部、及び石粉を配合することにより、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水の一部が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えた舗装表層を敷設したことを特徴とするアスファルト舗装構造である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
前記のような本発明の請求項１に記載の発明の３実施例（以下実施例１、２、３という）と、典型的な従来技術からなる２比較例（以下比較例１、２という）とからなる供試体について、その性能について比較実験を行ったので、その結果について図１、２、３を参照して述べることとする。
【０００９】
この実験に供された実施例１、２、３及び比較例１、２からなる供試体の大きさは、３０ｃｍ４方で高さは５ｃｍの舗装体であって、図１には、その構成が示されており、（１）実施例１は、粗骨材割合として７号砕石５０重量部、細骨材の種類と量は砕砂であって４７重量部、アスファルトの種類は高粘度改質、アスファルト量は３重量部、石粉量は３重量部である。（２）実施例２は、粗骨材割合として７号砕石６０重量部、細骨材の種類と量は山砂であって３７重量部、アスファルトの種類は高粘度改質、アスファルト量は３．５重量部、石粉量は３重量部である。（３）実施例３は、粗骨材割合として７号砕石５０重量部、細骨材の種類と量は砕砂であって４７重量部、アスファルトの種類は高粘度脱色、アスファルト量は３．５重量部、石粉量は３重量部である。
【００１０】
（４）比較例１は、粗骨材割合として６号砕石３９重量部、７号砕石２０重量部、細骨材の種類と量は粗砂１３重量部、細砂１０重量部、砕砂１３重量部、アスファルトの種類はＳＴ６０−８０、アスファルト量は５．５重量部、石粉量は５重量部である。（５）比較例２は、粗骨材割合として６号砕石８２重量部、細骨材の種類と量は粗砂１３重量部、アスファルトの種類はＳＴ６０−８０、アスファルト量は４．３重量部、石粉量は５重量部である。
【００１１】
図２は、実施例１、２、３と比較例１、２との表面温度の時間変化について行った比較実験の結果を示す図面であり、これを参照してその実験結果について説明する。この実験は、人工気候室において行なわれ、この人工気候室は、高さが３．４ｍ、平面形状は３．７ｍ×３．６ｍで、室内の壁はすべて反射鏡で覆われて、室内の気温は３０℃に設定した。そして供試体上の放射量を一定値に調節するために、合計６４のハロゲン灯（５００ｗ）を点灯させ、一度に４体の供試体を置いた。この供試体の表面は、床面から１５ｃｍの高さにおいた。
【００１２】
このようにして各供試体の中心点において放射量を測定したところ、１１９０Ｗ／ｍ ²〜１２５０Ｗ／ｍ ²の範囲であった。強制的な風は発生させていないが、気温を一定値に保つための空調機能によって、供試体の表面から約１０ｃｍ（床面から２５ｃｍ）の高さにおいて、およそ０．７〜０．９ｍ／ｓの風が常に吹いていた。このような状態のところに各供試体を断熱容器に収容して底面は不透水とし、実験の開始時には空隙を水がほぼ充填している状態とした。そして実験開始後約４時間経過した時点において、実施例１、２、３は、比較例１、２に比較して表面温度がそれぞれ１２．９℃、１６．８℃、１６．６℃低下していた。また初期の保水量に対して、それぞれおよそ２５％、３２％、２５％の水分が蒸発によって失われていた。
【００１３】
図３に示されているように、実施例１、２、３は、比較例１、２に比較して連続空隙率％、透水係数ｃｍ／ｓ及び保水率％が大きく、また安定度が約２．５ｋＮ以上が確保されていることがわかり、このような特性をもつことから、図２に示されたこととあいまって、降雨時、散水時に土壌と同程度の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層の間隙に毛管力により、降雨を保水し、晴天時、非散水時にその保水が毛管力の働きによって、表層表面に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止することになる。
【００１４】
また本発明の請求項２に記載された発明は、このような実施例１、２、３を透水係数が１．０×１０^-3ｃｍ／ｓ以下の透水性能を有する低透水性舗装の上に、敷設することによって構成されたアスファルト構造からなるものであることから、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えたものとなっている。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明は、細骨材として砕砂、山砂及び珪砂３号のうちの１種を３０〜６０重量部、粗骨材として７号砕石を５０〜７０重量部、アスファルト量を３．０〜４．５重量部、及び石粉を配合することにより、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水の一部が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えたことを特徴とする舗装表層であるので、舗装の表面が高温化するのを防止することができるという効果がある。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、透水係数が１．０×１０^-3ｃｍ／ｓ以下の透水性能を有する低透水性舗装の上に、細骨材として砕砂、山砂及び珪砂３号のうちの１種を３０〜６０重量部、７号砕石を５０〜７０重量部、アスファルト量を３．０〜４．５重量部、及び石粉を配合することにより、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水の一部が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えた舗装表層を敷設したことを特徴とするアスファルト舗装構造であるので、舗装の表面が高温化するのを防止して、都市のヒートアイランド現象の軽減や熱環境の改善が図れるとともに、地下水の涵養や雨天時の流出抑制にも寄与するという効果をもち、これによって都市環境問題や地球環境問題の解決の一助として大きく貢献することとなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明の実施例１、２、３の構成図である。
【図２】同実施例１、２、３と比較例１、２との表面温度の時間変化を示す比較図である。
【図３】同実施例１、２、３と比較例１、２との各性能の比較図である。

Claims

細骨材として砕砂、山砂及び珪砂３号のうちの１種を３０〜６０重量部、粗骨材として７号砕石を５０〜７０重量部、アスファルト量を３．０〜４．５重量部、及び石粉を配合することにより、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水の一部が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えたことを特徴とする舗装表層。
透水係数が１．０×１０^-3ｃｍ／ｓ以下の透水性能を有する低透水性舗装の上に、細骨材として砕砂、山砂及び珪砂３号のうちの１種を３０〜６０重量部、７号砕石を５０〜７０重量部、アスファルト量を３．０〜４．５重量部、及び石粉を配合することにより、降雨時には舗装透水試験による透水係数が１．０×１０^-2ｃｍ／ｓ以上の透水性をもって雨水を地下に浸透させるとともに、表層空隙の毛管力により、体積含水率で１０％以上、雨水や散水を空隙内に保持し、晴天時、非散水時には、空隙内に保持された水の一部が毛管力の作用で表層に移動して蒸発することにより、舗装の表面が高温化するのを防止する保水性、透水性、吸水性を備えた舗装表層を敷設したことを特徴とするアスファルト舗装構造。