JPH04222702A - 高熱伝導性融雪舗装材料及び該材料を用いた舗装部材 - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車道や歩道等の舗装に
使用される舗装材料及び該材料を用いた舗装部材に関し
、特にフェライトを使用した高熱伝導性融雪舗装材料及
び該材料を用いた舗装部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から雪国では車道や歩道の路面の降
雪部及び凍結部に対し電熱線や地下水又はヒートパイプ
による路面の融雪が行われている。この融雪に使用され
る舗装材料としては天然に産する砂や砂利及び岩を破砕
した砕砂や砕石又は岩を粉砕した石粉を骨材として用い
たセメントコンクリート，セメントモルタル，アスファ
ルト混合物等が使用され、また、これらの材料を用いた
舗装部材として板状体，ブロック等が主に使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の舗装材料及びこれらの材料を用いた舗装部材で
は、熱伝導率が低く熱源から供給される熱エネルギーが
路面の降雪部及び凍結部に対し十分に伝導されずに、効
率良く融雪できないという問題がある。

【０００４】本発明は上記問題に対処するためになされ
たものであり、熱伝導率が高く供給される熱エネルギー
が路面に十分に伝導でき、降雪及び凍結を効率良く融雪
できる高熱伝導性融雪舗装材料及び該材料を用いた舗装
部材を提供することを目的とする。

【０００５】［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明における高熱伝導
性融雪舗装材料は、少なくとも、母材と、所定の粒度に
調整されたフェライトとを有し調合されたことを特徴と
し、また、高熱伝導性融雪舗装部材は、少なくとも、母
材と、所定の粒度に調整されたフェライトとを有し調合
された材料を用いた成形体からなることを特徴とするも
のである。

【０００７】

【作用】所定の粒度に調整されたフェライトを骨材とし
て用いたことにより、熱伝導率が向上し、路面の降雪部
及び凍結部に対し供給される熱エネルギーが増加する。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面をも参照して説明
する。

【０００９】本発明の一実施例の高熱伝導性融雪舗装材
料は、母材としてポルトランドセメントと、所定の粒度
（５ｍｍ以下）に調整されたフェライトとを、図１に示
す配合により調合されたものであり、熱伝導率２．２９
Ｋ（ただしＫ＝ｋｃａｌ／（ｍ・ｈｒ・℃））を有して
いる。

【００１０】また、上記構成の高熱伝導性融雪舗装材料
を用いた高熱伝導性融雪舗装部材として図２に示すよう
に、所定量型枠へ流し込み等により適宜寸法（３０ｃｍ
×３０ｃｍ×３ｃｍ）に成型し硬化させた平板ブロック
１としても、同様の熱伝導率２．２９Ｋを有する。なお
、フェライトの粒度は、使用条件（硬化後の強度，熱伝
導率等）により種々に変更可能であり、他の骨材を配合
してもよい。さらに、上記構成の本発明の一実施例の高
熱伝導性融雪舗装材料は、所定の粒度のフェライト単体
又は適宜形状の成型体等を所定の粒度に破砕したフェラ
イトにセメント及び水を所定量添加混合し、セメントの
硬化前に施工現場において敷均するか、または、施工現
場において圧力を付与して締め固めて使用するようにし
てもよい。

【００１１】次に、平板ブロック１を例に本発明の一実
施例の作用効果について説明する。

【００１２】図３は本発明の一実施例の平板ブロックと
従来の平面ブロックとの配合を示す図表、図４は本発明
の一実施例の平板ブロックと従来の平面ブロックとの熱
伝導性を計測する方法を説明するための概略平面図、図
５は図４における概略正面断面図である。なお、平板ブ
ロック１は図３に示す配合のものを使用した（図３中「
Ｓ０：Ｆ５０：Ｋ５０」は砂０％，フェライト５０％，
アルミナ含有炉材５０％の体積配合比の場合を示し以下
同様の表示をする。「Ｆｅ」はフェライト，「Ｋ」はア
ルミナ含有炉材の略称である）。そして、同一寸法にて
成型した従来の平面ブロック２を比較例として説明する
。

【００１３】図４及び図５に示すように、熱伝導性は、
コンクリート床３上に平面ヒータ４を設け、この平面ヒ
ータ４の上に細砂５を敷き、この細砂５内に前記本発明
の一実施例の平板ブロック（以下単に「本発明品」とも
いう）１と従来の平面ブロック（以下単に「従来品」と
もいう）２とを設置し、これらの表面温度と底面温度と
を熱電対センサー６により計測した結果を比較するよう
にしている。なお、本発明品１の熱伝導率は１．７２Ｋ
であり、従来品２の熱伝導率は１．２３Ｋである。

【００１４】図４及び図５に示すような方法により、前
記平面ヒータ４から前記細砂５を介して熱エネルギーを
供給し、本発明品１と従来品２との表面温度と底面温度
との経時的な計測結果を図６及び図７に示し、図８に熱
映像カメラによる表面温度の計測結果を示す。

【００１５】図６乃至図８に示すように、計測開始時か
ら本発明品１の方が従来品２より表面温度及び底面温度
とも高い値を示しており、良好な熱伝導性を有している
ことが判断できる。そして、本発明品１及び従来品２と
も熱エネルギーの供給開始から８時間２０分経過後に表
面温度と底面温度がほぼ安定する。この時、本発明品１
の表面温度と従来品２の表面温度との差は最高で２．５
℃（図８中△Ｔｍａｘ　＝２．５℃と表示する）有り、
本発明品１のほうが熱伝導率良く路面の降雪及び凍結に
おける融雪により効果が有ることが判る。

【００１６】実際に、本発明の一実施例の高熱伝導性融
雪舗装材料及び本発明品１をＪＲ秋田駅前のヒートパイ
プによる無散水融雪歩道部７，８に適用した例を図９及
び図１０に示す。

【００１７】なお、図９中の歩道部７，８（全面積３３
８ｍ２　）において通行量の多い部分２２５ｍ２　につ
いて本発明の一実施例の高熱伝導性融雪舗装材料の層（
以下単に「本発明品層」ともいう）９及び本発明品１を
適用し、残りの１１３ｍ２　を従来品により施工した。

【００１８】上述した熱伝導性の計測結果から図１０に
示すように、本発明品層９及び本発明品１を使用した場
合、従来品を使用した場合に比べて、蒸気により熱交換
器を介して熱供給をするヒートパイプ１０の敷設間隔が
、当初における設計間隔の２５ｃｍから３０ｃｍへと拡
大され、更にヒートパイプの必要表面温度が４８℃から
３６℃へと減少することが可能となった。これにより、
熱交換器容量の縮小が図れるという効果も生じる。

【００１９】次に、本発明の他の実施例を図面をも参照
して説明する。

【００２０】本発明の他の実施例の高熱伝導性融雪舗装
材料は、図１１に示す配合により母材としてアスファル
トと、所定の粒度（５ｍｍ以下）に調整されたフェライ
トとを調合したものであり、熱伝導率２．１２Ｋ（ただ
しＫ＝ｋｃａｌ／（ｍ・ｈｒ・℃））を有している。

【００２１】また、上記構成の高熱伝導性融雪舗装材料
を用いた高熱伝導性融雪舗装部材として、所定量型枠へ
流し込み等により適宜寸法（３０ｃｍ×３０ｃｍ×３ｃ
ｍ）に転圧し固化させた平板ブロック１１（図２に示す
平板ブロック同一形状なので図は省略する）にしても、
同様の熱伝導率２．１２Ｋを有している。

【００２２】なお、上記構成の本発明の他の実施例の高
熱伝導性融雪舗装材料は、所定の粒度のフェライト単体
又は適宜形状の成型体等を所定の粒度に破砕したフェラ
イトを加熱し、加熱溶融されたアスファルトを所定量添
加混合し蓄熱状態において施工現場で敷均し転圧して使
用するようにしてもよい。

【００２３】上記構成の本発明の他の実施例の高熱伝導
性融雪舗装材料を使用した平板ブロック１１を、図１２
に示すように無散水融雪歩道部に適用して、切込み砕石
１２上にヒートパイプ１０を内在した普通コンクリート
１３を設け、この普通コンクリート１３上に普通セメン
トモルタル製平板ブロック（図示しない）と普通アスフ
ァルト舗装製平板ブロック（図示しない）及前記平板ブ
ロック１１を施工し、地下水により熱交換器を介してヒ
ートパイプ１０に熱供給し、現地観測を行った結果、前
記普通セメントモルタル製平板ブロックと普通アスファ
ルト舗装材料製平板ブロックの舗装表面に積雪がある状
態で前記平板ブロック１１の表面部が消雪しており、前
記平板ブロック１１が熱伝導率良く路面の降雪及び凍結
における融雪により効果が有ることが確認された。

【００２４】以上、本発明の各実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を変更しない範囲で種々に変形実施が可能である
。

【００２５】前記フェライトの配合は種々変更可能でり
、例えば、図１３及び図１４に示すように（図中「Ｓ１
００：Ｆ０」は砂１００％，フェライト０％の体積配合
比の場合を示し、「Ｆｅ」はフェライトの略称である）
、フェライトの粒度を５ｍｍ以下とし骨材として使用し
た場合、同体積比で混合割合を変えたコンクリートモル
タルの熱伝導率は略１．４乃至１．９になり、また、図
１５及び図１６に示すようにアスファルトモルタルの熱
伝導率は略１．６乃至２．０になり、前述した実施例の
高熱伝導性融雪舗装材料に比べて熱伝導率は若干低いも
のの、従来例に比べて良好な値を示しており、上記同様
に熱伝導率が向上し、路面の降雪部及び凍結部に対し供
給される熱エネルギーが増加するという効果を得ること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように発明によれば、熱伝
導率が高く供給される熱エネルギーが路面に十分に伝導
でき、降雪及び凍結を効率良く融雪できる高熱伝導性融
雪舗装材料及び該材料を用いた舗装部材を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の高熱伝導性融雪舗装材料の
配合を示す図表である。

【図２】本発明の一実施例の高熱伝導性融雪舗装部材と
しての平板ブロックを示す概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例の平板ブロックと従来の平面
ブロックとの配合を示す図表である。

【図４】本発明の一実施例の平板ブロックと従来の平面
ブロックとの熱伝導性を計測する方法を説明するための
概略平面図である。

【図５】図３における概略正面断面図である。

【図６】本発明品と従来品との表面温度と底面温度との
経時的な計測結果を示す図表である。

【図７】本発明品と従来品との表面温度と底面温度との
経時的な計測結果を示すグラフである。

【図８】本発明品と従来品との表面温度の熱映像カメラ
による計測結果示す図である。

【図９】本発明品を適用した無散水融雪歩道部を示す平
面図である。

【図１０】本発明品を適用した無散水融雪歩道部を示す
概略断面図である。

【図１１】本発明の他の実施例のアスファルトとの配合
を示す図表である。

【図１２】本発明品を適用した無散水融雪歩道部を示す
概略断面図である。

【図１３】本発明の変形例の配合及び特性を示す図表で
ある。

【図１４】本発明の変形例の熱伝導率を示すグラフであ
る。

【図１５】本発明の変形例の配合及び特性を示す図表で
ある。

【図１６】本発明の変形例の熱伝導率を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１　　本発明に係る平板ブロック ２　　従来の平板ブロック ３　　コンクリート床 ４　　平面ヒータ ５　　細砂 ６　　熱電対センサー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも、母材と、所定の粒度に調
   整されたフェライトとを有し調合されたことを特徴とす
   る高熱伝導性融雪舗装材料。
2. 【請求項２】　　少なくとも、母材と、所定の粒度に調
   整されたフェライトとを有し調合された材料を用いた成
   形体からなることを特徴とする高熱伝導性融雪舗装部材
   。
3. 【請求項３】　　前記成形体は、型を用いて平板状に成
   形したものである請求項２記載の高熱伝導性融雪舗装部
   材。
4. 【請求項４】　　前記母材がセメントである請求項１記
   載の高熱伝導性融雪舗装材料。
5. 【請求項５】　　前記母材がアスファルトである請求項
   １記載の高熱伝導性融雪舗装材料。
6. 【請求項６】　　前記母材がセメントである請求項２ま
   たは３記載の高熱伝導性融雪舗装部材。
7. 【請求項７】　　前記母材がアスファルトである請求項
   ２または３記載の高熱伝導性融雪舗装部材。