JPH07118626A - 舗装路面凍結防止剤及びこれを用いた舗装路面凍結防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 舗装路面凍結防止剤及びこれを用いた舗装路
面凍結防止方法を提供する。 【構成】 水、不凍液及びゲル化剤を混合してなる舗装
路面凍結防止剤。ゲル化剤の水ゲル形成能力及び保水性
能力を利用して、この舗装路面凍結防止剤のコロイド溶
液を加熱し、これを流動性状態で舗装路面から空隙に注
入するようにし、空隙内でゲル化させ、舗装路面内にゲ
ル層を形成させる。故に、ゲル層の不凍液の気化又は蒸
発により舗装路面の凍結を防止できる。ゲル層は時間経
過とともにゲル痩せするので、再施工も速やかに行なう
ことができる。また、不凍液の凝固降下効果の消滅とゲ
ル層の消滅が略同時となるように配合により調整できる
ので、舗装路面凍結防止剤の再散布施工が何度でも可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、寒冷地における舗装道
路表面の凍結を比較的長い期間にわたって防止できる舗
装路面凍結防止剤及びこれを用いた舗装路面凍結防止方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から舗装道路表面の凍結を防止する
ために、表層、基層の舗装材料中にＭｇＣｌ₂，ＣａＣ
ｌ₂，ＮａＣｌ等の塩分塊を混入し、道路の表層自体を
凍結しにくくなした道路がある。しかし、強度が低い塩
分塊を道路の構造材として使用しているので、道路自体
の強度が低くなる。さらに、上記塩分や遠赤外線放射セ
ラミック等の凍結抑制材の粉体を含むスラリーを舗装路
面の空隙に注入する方法もある（特開平５−１１２９０
５号公報）。凍結抑制材の粉体又は粒体を舗装路面の空
隙に注入する場合、表層の空隙率を大きくしなければな
らず、道路自体の強度を低下させるおそれがある。

【０００３】一方、上記舗装施工による凍結抑制の欠点
に対応するために、舗装路面に空隙を有する透水性舗装
路面に不凍液を直接散布する方法も考えられる。不凍液
と水との混合物は氷点が下がり、舗装路面の凍結を防止
できる。しかし、不凍液は舗装路面の表面又は内部に留
まらず、空隙の透孔を通過し、表層から基層、路盤へと
排出され、舗装路面の凍結を防止するという不凍液の効
果を長く維持できない。このような従来の道路表面の凍
結防止においては、頻繁に不凍液の散布を行ない、冬期
間中かなりの回数の不凍液の散布が必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、不凍液を舗装路面表層に保持させ、不凍液の緩慢な
気化を促し長期の凝固降下効果を長く保持できる舗装路
面凍結防止剤及びこれを用いた舗装路面凍結防止方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による舗装路面凍
結防止剤は水、不凍液及びゲル化剤を混合してなる。本
発明による舗装路面の凍結防止装方法は、水、不凍液及
びゲル化剤を含む舗装路面凍結防止剤を加熱し、加熱さ
れた舗装路面凍結防止剤を空隙を有する舗装路面の表層
表面から注入することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の舗装路面凍結防止剤によれば、水、不
凍液及びゲル化剤を均質に分散させるコロイド溶液（ゾ
ル）を加熱により生成され、舗装路面への注入冷却後、
不凍液を保持するゲル層を舗装路面の表層内の空隙に形
成することができる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明による舗装路面舗装路面凍結
防止剤及び舗装路面凍結防止方法の実施例について説明
する。舗装路面凍結防止剤は、舗装路面の表層の空隙に
不凍液を保持するゲル層を形成すべく、水、不凍液及び
ゲル化剤を混合してなる。

【０００８】ゲル化剤には、道路周辺に対しての安全性
を考慮し、食品又は食品添加物を利用する。すなわち、
ゲル化剤は動物性若しくは植物性の食用増粘剤又はこれ
らの混合物や、さらに、これらの塩類の組合せにより、
調製される。例えば、ゲル化剤としては、食品添加物の
増粘剤であるアルギン酸、アルギン酸ナトリウム、カー
ドラン、海草セルロース、カラギナン、カロブビーンガ
ム（ローカストビンガム）、カルボキシメチルセルロー
スカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウ
ム、キサンタンガム、グアーガム、褐藻抽出物、ジェラ
ンガム、タマリンドシードガム、ファーセレラン、プル
ラン、ペクチン、メチルセルロース等これに類似する物
質や、食品である寒天、ゼラチン、コラーゲンパウダー
等これに類似する物質が用いられる。これらゲル化剤
は、粘着物質として知られ、ゼラチン等の動物性又は植
物性とに分類されるが、植物性の多糖類にはアルギネー
ト類、カラギナン、寒天等の海藻抽出類と、種子ガム類
とに分けられ、アルギン酸などのアルギネート類ではカ
チオンとともに用いられゲル化されるものもある。ま
た、ローカストビンガム及びキサンタンガムは混合して
ゲル化され用いられる。

【０００９】特に、海藻抽出類のカラギナンは、寒天、
ゼラチンより廉価であるので増粘多糖類として好ましく
用いられ、カルシウムやカリウム等のカチオンとともに
用いることもでき、さらには、グアーガムとの混合によ
っても用いられる。これら増粘多糖類の多くは、食品又
は食品添加物であり、その塩類の多くも食品添加物であ
る。これら塩類を利用して増粘多糖類の本来持つゲル化
性能、保水性能、溶液粘度、ゲル化温度等を調整操作す
ることが可能であり、目的地の自然条件気温、舗装路面
温度等に応じて製材として組み替えることもできる。よ
って、道路周辺の環境に対しても憂慮することが無くな
る。

【００１０】一方、不凍液としては、グリコール類のプ
ロピレングリコール、エチレングリコールや、エーテル
類のジエチレングリコールエーテル、ジブチルジグリコ
ールエーテル、やアルコール類等これに類似する物が用
いられる。なお、不凍液は無公害性のものを使用する。
混合方法は、多糖類のゲル化剤は不凍液に対して不溶で
あり、多糖類の多くは有機溶剤に対して不溶であるの
で、このゲル化剤を不凍液にまず分散させ、分散作業の
後加水する。この点において、本来多糖類のゲル化剤に
加水すると膨潤してしまう増粘多糖類の扱いを安易なも
のとし、作業性に支障をきたさない。なお、かかる混合
に限定される訳ではなく、全てを略同時に撹拌してもよ
い。

【００１１】ゲル化剤は水等の液体の分散媒における分
散相として存在し、加熱等の変化により流動性のコロイ
ド（ゾル）から三次元網目構造のゲルを形成する。路面
散布施工作業にて利用するには、加熱工程を行ない、か
かる変化を生ぜしめる。舗装路面凍結防止剤は、加熱直
後高温の間はコロイド溶液（ゾル）の状態であり、これ
をゲル化温度まで溶液の温度が低下する前に舗装路面に
散布、浸透させる。舗装路面に散布された溶液は、浸透
の際に冷却された舗装路面を通過し切る前にゲル化を完
了し、ゲル層を形成する。ここで、徐々に不凍液が蒸発
し始め舗装路面凍結防止の効果を発揮する。

【００１２】ゲル層は、経時的に徐々に消滅するので
（ゲル痩せ）、これに伴い比較的平均に不凍液が蒸発
し、効果が長期間にわたり維持できる。しかも不凍液の
効果消滅とほぼ同時にゲル層も消滅するので、再施工も
速やかに行なうことができる。ゲル層の経時に伴うゲル
痩せの特徴を生かし、不凍液の凝固降下効果の消滅とゲ
ル層の消滅が略同時となるように配合することにより調
整できるので、舗装路面凍結防止剤の再散布施工が何度
でも可能であり、夏等の不要な時期までには完全に消滅
するようにできる。

【００１３】ゲル層の性能について、表１に示すNO.１
から６の試料（水、プロピレングリコール（不凍液）及
びカラギナン（ゲル化剤）からなるを調製し、ゲル化試
験を行い、その結果を表２に示す。いずれの試料におい
てもゲル層上の水は一夜中、凍結しないことが確認され
た。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】具体的舗装路面凍結防止方法は、冬期前の
適当な乾燥時期に、加熱したかかる舗装路面凍結防止剤
のコロイド溶液を舗装道路の舗装路面に散布する。コロ
イド溶液は舗装路面内に浸透し、空隙内で冷却されゲル
層を形成し、ゲル層において不凍液がゲル痩せの期間に
わたって保持される。従来の道路表面の凍結防止におい
ては、必要時毎に不凍液の散布を行なっていたが、この
方法では冬期間中かなりの回数の施工が必要となるが、
増粘多糖類により不凍液の溶液をゲル化させることによ
り、冬時期の施工回数を数回にとどめることができる。

【００１７】ゲル層に不凍液を保持している状態で、舗
装路面が凍結しそうになると、ゲル層に保持されている
不凍液が気化又は毛管現象で舗装路面に吸い上げられ、
不凍液が舗装路面にある水と混合されることにより、氷
点が低下して舗装路面の凍結が防止される。また、舗装
路面が完全凍結してしまうような場合には、凍結面の下
は真空状態となるので、なお一層多量の不凍液が舗装路
面に吸い上げられ、気温の低下が大きい場合等にも、不
凍液が有効に機能を発揮できる。

【００１８】舗装路面凍結防止剤として一般的な不凍液
を使用できるので−１０℃〜−３０℃程度の低温時にも
凍結を防止でき、厳しい自然環境においても凍結防止を
発揮できる。また、本発明にかかる凍結防止方法によれ
ば、表層に舗装路面凍結防止剤を注入するようにしたの
で、道路の強度は通常の交通に耐え得る強度を持たせつ
つ、簡単な方法によりゲル層を形成でき、極めて低温ま
で対応できる凍結防止道路とすることができる。さらに
勾配のある道路においても、不凍液が舗装路面上を流れ
落ちてしまい不凍液の効果を発揮できないといった問題
も解消できる。

【００１９】道路表層を通常の透水性舗装よりも空隙率
がやや大きめに舗装する必要はないが、例えば、空隙率
を１０％以下としてもよく、１０％程度が好ましい。舗
装自体は通常の舗装と同様に施工するので、道路自体の
一般的な強度は確保される。なお、空隙率が極めて低い
場合でも路面表面の粗面の数ｍｍの深さの凹部底に、
水、不凍液及びゲル化剤からなる舗装路面凍結防止剤コ
ロイド溶液が保持されて、ゲル層となる。

【００２０】舗装路面上に散布した舗装路面凍結防止剤
のコロイド溶液が透過してある深さ位置にて全てゲル層
となると、舗装路面には不凍液は残留しないので、平常
時においては不凍液によるスリップ等も防げることにな
る。また、舗装路面の勾配部分においても、ゲル層によ
り不凍液が保持されることになるので、あらゆる道路状
況で凍結防止に使用できる。

【００２１】

【発明の効果】以上の如く、本発明の舗装路面凍結防止
剤によれば、水、不凍液及びゲル化剤を混合してなるの
で、ゲル化剤の水ゲル形成能力及び保水性能力を利用し
て、この舗装路面凍結防止剤のコロイド溶液を加熱し、
これを流動性状態で舗装路面から空隙に注入するように
し、空隙内でゲル化させ、舗装路面内にゲル層を形成さ
せる故に、該不凍液により舗装路面の凍結を防止でき
る。さらにゲル層もゲル痩せにより自然消滅するので、
再施工も速やかに行なうことができる。また、不凍液の
凝固降下効果の消滅とゲル層の消滅が略同時となるよう
に配合により調整できるので、舗装路面凍結防止剤の再
散布施工が何度でも可能となる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水、不凍液及びゲル化剤を混合してなる
   舗装路面凍結防止剤。
2. 【請求項２】 前記ゲル化剤は動物性又は植物性の食用
   増粘剤であることを特徴とする請求項１記載の凍結防止
   剤。
3. 【請求項３】 前記ゲル化剤はアルギネート類、カラギ
   ナン及び寒天の海藻抽出類から選択された少なくとも１
   つであることを特徴とする請求項２記載の凍結防止剤。
4. 【請求項４】 水、不凍液及びゲル化剤を含む舗装路面
   凍結防止剤を加熱し、加熱された舗装路面凍結防止剤
   を、空隙を有する舗装路面の表層表面から注入すること
   を特徴とする舗装路面凍結防止方法。
5. 【請求項５】 前記ゲル化剤は動物性又は植物性の食用
   増粘剤であることを特徴とする請求項４記載の凍結防止
   方法。
6. 【請求項６】 前記ゲル化剤はアルギネート類、カラギ
   ナン及び寒天の海藻抽出類から選択された少なくとも１
   つであることを特徴とする請求項５記載の凍結防止方
   法。