JPH01174703A - 耐摩耗性の舗装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、耐摩耗性に優れた舗装構造（以下、単に舗
装と略記する。）に関するもので、詳しくは、適当な徂
の空隙が生じるように骨材、セメント、水の混合物を敷
き均し、成形してなる基体の空隙中に熱硬化性樹脂の注
入材が注入されてなる舗装に係わるものである。

（従来の技術） 従来、舗装には、瀝青質系舗装、セメントコンクリート
系舗装、あるいはレジンコンクリートによる舗装等があ
る。瀝青質系舗装は、その施工の容易性という点で優れ
ており現在量も普及している舗装であるが、夏季等の高
温時には輪荷重による塑性流動を生じ、冬季には積雪、
路面凍結時に使用されるスパイクタイヤやタイヤチェー
ンにより非常に摩耗し易いという問題がある。

セメントコンクリート系舗装においては、夏季等の高温
時でも塑性流動を起こさないものの、施工上養生日数を
要しその間の交通障害となる等の問題があるばかりでな
く、前記瀝青質系舗装と同様、冬季に使用されるスパイ
クタイヤやタイヤチェーンによる摩耗の被害を受ける。

摩耗する量は瀝青質系舗装に比べれば若干少ないものの
、そのｖｉ繕にはセメントコンクリート系材料によるｉ
ｔオーバーレイ工法などが用いられているが、瀝青質系
舗装に比べて遥かに大きな費用と施工手間を要するとい
う問題があり、更に骨材の寸法から自ずとその厚さに制
約を受ける。

また、レジンコンクリートによる舗装は、摩耗の点に関
しては、前記２つのタイプの舗装に比べて優れてはいる
ものの、依然として重大な問題であることに変わりはな
く、更にその上、使用する樹脂の可使時間の制約から混
合・敷均しの作業において特別の設備を必要とする。そ
のため、現在あまり多用はされず、局部的な修繕に若干
用いられる程度である。

また最近では、耐摩耗性を高めるためにポリマー含浸コ
ンクリートブロックを用いたブロック舗装があるが、工
場でブロックの作成、脱気、ポリマーの３浸・重合の工
程を経て成型され、現場で１個１個敷並べるという工程
を必要とし、多くの施工手間と費用を要するという問題
がある。また、舗装の修繕に用いる場合は、既設路面を
厚く削り取るなどして平坦に仕上げる必要があり、尚更
多大の施工手間と費用を要する。

このように、いずれの舗装においても現在舗装技術をと
りまく大きな問題であるスパイクタイヤやタイヤチェー
ンによる摩耗の問題に関しては、その性能や作業性にお
いて依然として未解決の問題である。

（発明が解決しようとする問題点） そこで本発明者は、従来の舗装の持つ上記した問題点を
解決しようとしたものであって、スパイクタイヤやタイ
ヤチェーンによる耐摩耗性を著しく改善し、かつ作業性
にも優れた舗装を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は、上記した舗装の重大な問題点を改良すべく
、鋭意研究を重ねた結宋、極めて耐摩耗性に優れ、かつ
作業の容易性の図れる舗装を見い出し本発明を完成させ
た。

即ち、この第１発明の手段は、粗骨材とセメントと水と
を主体とし、かつ粗骨材の容積配合比が３０％以上、セ
メントの容積配合比が２％乃至２０％、水の容積配合比
が３％乃至２０％において各々含有される混合物を敷き
均し成形して基体とし、この基体の空隙中に、熱硬化性
樹脂を主成分とした注入材が注入されてなる舗装とされ
る。

そして、この第２発明の手段は、粗骨材と細骨材とセメ
ントと水とを主体とし、がっ粗骨材の容積配合比が３０
％以上、細骨材の容積配合比が２５％以下、セメントの
容積配合比が２％乃至２０％、水の容積配合比が３％乃
至２０％において各々含有される混合物を敷き均し成形
して基体とし、この基体の空隙中に、熱硬化性樹脂を主
成分とした注入材が注入されてなる舗装とされる。

従来の舗装における摩耗の実態調査では、舗装路面にお
いてはスパイクタイヤのスパイクビンやタイヤチェーン
により、粒径がおよそ２．５ｍ＋に満たない骨材（以下
、細骨材と称す。）を含んだアスファルトモルタルある
いはセメントモルタル部分がより多く削り取られるが、
粒径が２．５ｍ以上の骨材（以下、粗骨材と称す。）に
ついては削り取られる量が少なく、粗骨材量の多いもの
ほど摩耗抵抗性が大きいことは公知の事実となっている
。

しかるに、従来の舗装にあっては粗骨材の多い混合物は
作り得ても、その結合材が粗骨材をスパイクタイヤやタ
イヤチェーンの衝撃による欠落から十分に防ぎ得なかっ
たので、その効果は大きなものとは成り得なかった。

かかる知見に基づき、細骨材の吊と、セメントと水とか
らなるセメントペーストの吊とを可能な限り少なく、逆
に粗骨材の使用量を可能な限り多くした配合により製造
された混合物を敷き均し・成形して基体とし、同基体に
は細骨材のｍと、セメントと水とからなるセメントペー
ストの吊とを少なくしたことにより空隙が生じるのであ
るが、同空隙中に耐摩耗性に優れた熱硬化性樹脂を主成
分く主体）とする注入材を注入することにより、基体自
体の耐摩耗性と注入材自体の耐摩耗性が効果的に作用し
あうとともに注入材により粗骨材を強固に固定し、全体
としてかつてない程の極めて優れた耐摩耗性を有する舗
装を得ることができる。

なお、混合物を敷き均し成形する基盤としては既設のコ
ンクリート面、アスファルト面、砂利面、上面等である
。

本山発明において基体を構成するセメントと水の役割は
、骨材を互いに連結し施工時における混合物の敷き均し
性を改善し、注入材注入時の安定した作業面を形成する
とともに、骨材の間隙の一部を充填し基体の空隙量を調
節することが主たるものであり、セメントペーストの凝
結が完了すれば、直ちに注入材を注入することができ、
注入材が硬化すれば一般交通に開放できる。従って従来
のセメントコンクリート系舗装やレジンコンクリート！
装、あるいはポリマー含浸コンクリートブロックによる
舗装等と比べて作業性を著しく改善することができる。

基体となる骨材としては、天然砂利、砂、砕石、人工骨
材、スラグ、金属片等が使用できるが、粗骨材は、硬質
で耐摩耗性に優れたものが望ましい。

粗骨材の使用量は可能な限り多いことが望ましく、基体
全体に占める容積配合比としては少なくとも３０％以上
であり、細骨材の容積配合比は０％乃至２５％であるこ
とが必要である。粗骨材の使用量が３０％を下回るか、
細骨材の使用量が２５％を越えると耐摩耗性に関して格
段の効果を発揮しなくなる。前記セメントは水と混合さ
れることにより反応が進行し強度を発揮するものであれ
ば良いが、水和反応速度や反応後の強度の点からポルト
ランドセメント、超速硬セメント等の単味セメント、高
炉セメント、シリカセメント等の混合セメント、石膏等
の気硬性セメントが望ましい。セメントは水と混合され
てセメントペーストとなり、骨材を連結し施工性の改善
と施工直後の安定性、骨材間隙の一部を充填し基体の空
隙［有］を調節すること等が主たる役割であり、そのた
めには使用するセメントの容積配合比は２％乃至２０％
、水の容積配合比は３％乃至２０％であることが必要で
ある。

この基体の製造、施工においては種々の方法を用い得る
が、通常、強制撹拌式ミキサーによる混合、フィニッシ
ャ−による敷均し、ローラーによる転圧により容易に施
工できる。このようにしてなる基体は、通常１０％乃至
４０％の空隙を有している。

前記注入材は、熱硬化性樹脂、若しくはこれにフィラー
を混入してなるものである。熱硬化性樹脂としては、耐
摩耗性、機械的安定性、化学的安定性、耐熱性等に優れ
たものの中から選択して使用できるが、中でもエポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メチルメタアクリレー
ト、ポリウレタン樹脂等が望ましい。フィラーとしては
、石灰石粉、セメント、フライアッシュ、スラグ粉等が
望ましく、樹脂に対するフィラーの混入量は、基体の空
隙に注入に可能な粘性を有する範囲内であれば特に、そ
の混入ωを限定する必要はない。注入材の注入時の粘性
はＪロート流下時間で概ね２００秒程度以下であれば十
分である。フィラーの一部は、弁柄・酸化チタン等の顔
料で置き換え、舗装をカラー化することも可能である。

注入作業は、前記した基体の施工後直ちに開始しても注
入材硬化後には十分へる耐摩耗性及び機械的安定性を発
揮するが、施工面積が大規模に及ぶ揚台、あるいは基体
面を直接作業面として使用する場合などでは、硬化収縮
を低減せしめたるため、あるいは安定した作業面を確保
する必要上から基体の一軸圧縮強度が５Ｋｇｆ／ｃＩ！
以上になるのを持ってから行うのが望ましい。前記した
基体のセメントが早強ポルトランドセメントの場合は概
ね５時間程度の養生で一軸圧縮強度が５８９　ｆ　／　
ｃｍ以上になる。

注入方法は、前記した基体の表面にゴムレーキ等を用い
て上記注入材を均し拡げるだけで自然流下により十分に
注入できるが、必要に応じて加圧、減圧装置を用いて、
作業の迅速化を図ることもできる。注入材の注入量は、
基体の空隙をほぼ完全に充填することが望ましい。基体
の施工厚が厚い場合には、基体の下部にセメントミルク
等を注入し、上部に注入材を注入した２層構造とするこ
とができる。また、注入材注入後は、注入材の硬化前に
２．５ａｍ程度の珪砂、天然砕石、人工骨材、エメリー
等の硬質で稜角に富んだ骨材を散布して、路面のすべり
抵抗性を向上させることもできる。

注入材注入後、交通開放までに要する時間は、使用する
熱硬化性樹脂の種類や促進剤のｍｌあるいは施工時気温
によって異なるが、通常５時間程度で十分である。

（試験例） 次に、本発明の詳細な説明する。

試験例−１ 基体のｇ！Ａ造に用いる粗骨材は硬質砂岩の１３〜５１
１ＩＩ１１の砕石（Ａ）と、同じく硬質砂岩の５〜２．
５朧の砕石（Ｂ）を、粗骨材としては２．５ｍ以下の骨
材を用いた。セメントとしては早強ポルトランドセメン
トを用い、混合は２袖パグミル式ミキサーを用いた。各
材料の配合設計は、まず骨材のみの単位容積重量を測定
し、これを骨材比重で除して実績率を求め、これを骨材
容積配合比とした。

そして、設計空隙率を定め、骨材容積配合比と設計空隙
率とセメントペースト容積配合比との合計が１００％と
なるようにセメントペースト容積配合比を決める。実験
に用いた基体の配合は表−１に示す。

注入材である熱硬化性樹脂にはエポキシ樹脂（以下、Ｅ
Ｐと称す）と不飽和ポリエステル樹脂（以下、ＵＰと称
す）を用いた。ＥＰとしては、ショーボンド＃３０３　
（ショーボンド化学株式会社％ｉ、ＥＰの商品名）を、
ＵＰとしては、ベラカサイトＵ４００　（大日本インキ
株式会社製、ｔＪＰの商品名）１００重量部に対して、
促進材として０．６％ナフテン酸コバルトのスチレン溶
液を２東都部、触媒としてメチルエチルケントパーオキ
サイド１重量部からなるものを使用した。またフィラー
としては、石灰石粉、セメントを用いた。実験に用いた
注入材の配合は表−２に示す。

本試験例−１では、表−１に示した配合の基体を５Ｃｒ
Ｒ厚に作成し、その空隙をほぼ完全に充填するまで、表
−２に示す注入材を注入して舗装とし、この耐摩耗性状
について試験した。実験に用いた配合の組合せは表−３
に示す。

比較例の舗装は、寒冷地で最も標準的に用いられている
細粒ギヤツブアスコン（１３Ｆ）、通常舗装用として用
いられるセメントコンクリート、レジンコンクリート、
及びポリマー含浸コンクリートブロックについて試験し
た。比較例の配合は、表−４に示す通りである。

表−３ 摩耗試験は、０℃の恒温室内で台形型供試体１２枚を円
形に組合せた模擬路面の上を、輪荷重１４５Ｋｇのバイ
アススノータイヤ（５，００−１０４ＰＲ。

スパイクビン６４個）２輪を、時速２０ＫＩＲ（車輪通
過回数１３４２８輪／時間）で３０時時間性させた後の
路面の摩耗量を測定するものである。

摩耗試験の結果を表−５に示す。

表−５から明らかなように、本試験例−１の舗装の耐摩
耗性は、舗装材料として最も一般に使用されている瀝青
質系混合物やセメントコンクリートはもとより、従来技
術の中で最も耐摩耗性に優れているレジンコンクリート
やポリマー含浸コンクリートブロックに比べても、１．
４〜５．３倍有することが分る。

表−５ 試験例−２ この試験例−２は、本発明品の養生期間と曲げ強度につ
いてのものである。この試験に用いる基体は、前記した
試験例−１の表−１に示した配合Ｎα３の配合とし、こ
れを２軸パグミルミキサーで混合し、ただちに長さ３０
備、幅４０備、厚さ４αの型枠の中に敷き均し、所定の
空隙になるまで転任を加えて作成した。このようにして
４個の基体を作成し、それぞれ２０℃恒濡至の中で０時
間、３時間、５時間、１７時間養生した後、試験例＝１
、表−２に示す配合ｋｄの配−合の注入材を注入した。

注入は、ゴムレーキで全体に押し拡げながら行い、最後
に表面を平坦にしてそのまま１日養生した。その復、コ
ンクリートカッターにより４α幅でそれぞれ９本の曲げ
試験用供試体を切り出した。

曲げ試験は、注入材注入後、１日、２日、４日養生した
段階で行った。試験は、スパン２０α、２等分点載荷方
法、載荷速度５α／分、試験温度２０℃、使用した試験
機は、津島製作所製サーボパルサーＬａｂ−５ｕである
。このようにして求めた養生時間と曲げ強度の関係結果
は表−６に示す。

表−６ 表−６により、本試験例−２の舗装用混合物は、わずか
１日養生においても従来のコンクリート舗装における設
計曲げ強度４５Ｋｇｆ／ｃｄをはるかに越える強度特性
を有することが分かる。

（発明の効果） 重両発明の舗装は、従来の瀝青質系舗装、セメントコン
クリート系舗装、レジンコンクリートによる舗装、ある
いはポリマー含浸コンクリートブロック舗装に比べて、
耐摩耗性や施工性に極めて優れたものである。

本第１発明の舗装は、粗骨材がセメントにて結合され、
かつこの空隙には注入材が充填されているため、スパイ
クタイヤやタイヤチェーンに対し削られる量が少なく、
摩耗抵抗性が極めて大きいものである。そして、本第２
発明の舗装は、粗骨材および細骨材を配合するが、細骨
材の量が可及的に少ない容積配合比２５％以下において
配合されていることより、スパイクタイヤやタイヤチェ
ーンに対し削られる量を少なくでき、摩耗抵抗性を大き
くなし得る。重両発明は注入材として用いる熱硬化性樹
脂の特性により、耐熱性、耐化学薬品性、耐衝撃性をも
兼ね備えており、摩耗を受ける個所の舗装はもとより苛
酷な荷重条件に曝される゛空港の滑走路や工場・倉庫の
床用などの舗装として適する。また、重両発明は耐摩耗
性に優れることがら河床ライニング材やダムフレストな
どにも適する。更に、既設舗装上に５＃１１厚程度のｉ
Ｊ層で基体を成形し注入材を注入すると、既設舗装而ま
で到達した注入材が既設舖装との接着剤の働きをするこ
とから、摩耗した路面の修繕用材料としであるいは耐摩
耗層用材料としても適する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）粗骨材とセメントと水とを主体とし、かつ粗骨材
   の容積配合比が３０％以上、セメントの容積配合比が２
   ％乃至２０％、水の容積配合比が３％乃至２０％におい
   て各々含有される混合物を敷き均し成形して基体とし、
   この基体の空隙中に、熱硬化性樹脂を主成分とした注入
   材が注入されてなる舗装構造。 （２）前記粗骨材が２．５ｍｍ以上の粒径のものである
   特許請求の範囲第１項記載の舗装構造。 （３）前記粗骨材が天然砕石である特許請求の範囲第１
   項記載の舗装構造。 （４）前記粗骨材がスラグである特許請求の範囲第１項
   記載の舗装構造。 （５）前記粗骨材が人工骨材である特許請求の範囲第１
   項記載の舗装構造。 （６）前記セメントが水硬性セメントである特許請求の
   範囲第１項記載の舗装構造。 （７）前記セメントが気硬性セメントである特許請求の
   範囲第１項記載の舗装構造。 （８）前記注入材の熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である
   特許請求の範囲１項記載の舗装構造。 （９）前記注入材の熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル
   樹脂である特許請求の範囲第１項記載の舗装構造。 （１０）前記注入材がフィラーを混入した熱硬化性樹脂
   である特許請求の範囲第１項記載の舗装構造。 （１１）粗骨材と細骨材とセメントと水とを主体とし、
   かつ粗骨材の容積配合比が３０％以上、細骨材の容積配
   合比が２５％以下、セメントの容積配合比が２％乃至２
   ０％、水の容積配合比が３％乃至２０％において各々含
   有される混合物を敷き均し成形して基体とし、この基体
   の空隙中に、熱硬化性樹脂を主成分とした注入材が注入
   されてなる舗装構造。（１２）前記粗骨材が２．５ｍｍ
   以上の粒径のものであり、前記細骨材が２．５ｍｍ未満
   の粒径のものである特許請求の範囲第１１項記載の舗装
   構造。 （１３）前記粗骨材および細骨材が天然砕石である特許
   請求の範囲第１１項記載の舗装構造。 （１４）前記粗骨材および細骨材がスラグである特許請
   求の範囲第１１項記載の舗装構造。 （１４）前記粗骨材および細骨材が人工骨材である特許
   請求の範囲第１１項記載の舗装構造。 （１６）前記セメントが水硬性セメントである特許請求
   の範囲第１１項記載の舗装構造。（１７）前記セメント
   が気硬性セメントである特許請求の範囲第１１項記載の
   舗装構造。（１８）前記注入材の熱硬化性樹脂がエポキ
   シ樹脂である特許請求の範囲第１１項記載の舗装構造。 （１９）前記注入材の熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステ
   ル樹脂である特許請求の範囲第１１項記載の舗装構造。 （２０）前記注入材がフィラーを混入した熱硬化性樹脂
   である特許請求の範囲第１１項記載の舗装構造。