JPH0881672A - 道路舗装体用凍結防止剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排水性舗装体やグルービング舗装体用凍結防
止剤、それを用いたそれら舗装体の凍結防止方法及び凍
結防止されたそれら舗装体を提供する。 【構成】 キトサンの酸性水溶液と尿素とキトサンゲル
化剤からなる排水性舗装体又はグルービング舗装体用凍
結防止剤。排水性舗装体又はグルービング舗装体を凍結
防止する方法において、キトサンと尿素とキトサンゲル
化剤を含む酸性水溶液の未ゲル化溶液をその舗装体の表
面に散布し、舗装体の空隙内部又は溝内部に流入させ、
ゲル化させることを特徴とする舗装体の凍結防止方法。
排水性舗装体の空隙内部に尿素を含むキトサンゲルを吸
蔵させてなる凍結防止された舗装体。グルービング舗装
体の溝内部に尿素を含むキトサンゲルを吸蔵させてなる
凍結防止された舗装体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路の排水性舗装体又
はグルービング舗装体用凍結防止剤、それらの舗装体の
凍結防止方法及び凍結防止されたそれらの舗装体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】開粒度型アスファルト混合物を表層とし
た道路の排水性舗装体は、その高空隙率により、雨水が
すみやかに排水されるので、車輌が走行する場合、降雨
時のハイドロプレーニングの防止、水はね防止、夜間降
雨時の視認性の向上、交通騒音の吸収等の利点を有す
る。従って、このような排水性舗装体は、機能性舗装体
として注目され、その施工件数も年々増加している。一
方、排水性舗装体と同様の機能を有するグルービング舗
装体も年々採用されるようになってきている。この工法
は舗装体表面の横断方向に約２０ｍｍ間隔で巾６ｍｍ、
深さ６ｍｍ程度の溝を切り、路面の排水性を向上させる
ものである。しかし、積雪寒冷地の冬期間には、これ等
の舗装体の機能に問題が生ずる。即ち、排水性舗装体で
はその舗装体の空隙内部が雪や氷で満たされ、表面の雪
や氷が融けた水の排水性が悪くなり、夜間にその水が凍
結し、路面が滑りやすくなったり、又、空隙内部に入っ
た水が凍結し、舗装体を崩壊させてしまうと言った問題
が生ずることがある。一方、グルービング舗装では、そ
の舗装体に形成された溝が雪や氷で埋り、排水機能が発
揮できず、路面が雪や氷で滑りやすくなってしまうと言
った問題が生ずる。

【０００３】このような問題点を解決する手段として
は、凍結した路面に塩化ナトリウム、塩化カルシウム、
尿素、酢酸カルシウム・マグネシウムなどの融雪剤を散
布し、排水性舗装体にあってはその空隙内部、グルービ
ング舗装体にあってはその舗装体の溝内に埋っている雪
や氷を融す方法などがある。しかしながら、この方法
は、融雪剤散布後、しばらくの期間は有効であるが、雪
や氷の融解作用が進むに従って、排水性舗装体の空隙や
グルービング舗装体の溝から水でうすまった融雪剤が容
易に流出してしまい、効果の持続性がないという欠点を
有する。従って、度々融雪剤を散布する必要があり、そ
の結果、散布労力の増加や融雪剤散布量の増大に伴う経
済的なデメリットばかりでなく、大量散布によって水質
の汚染、車輌や橋梁物などの腐蝕、あるいは植物に対す
る影響などと言った環境問題も引き起すことになる。

【０００４】このような問題を解決する方法として、特
開昭６３−２３６８０２号の方法が提案されている。こ
の方法は、尿素をその融点１３５℃以上に加熱溶融して
液体とし、排水性舗装体表面に散布し、その空隙内部に
滲透させ、自然冷却により固化させるものである。しか
しながら、この方法では、尿素に雪や氷が接触すると容
易に雪や氷を融かすが、尿素自体も解けた水に高濃度で
溶解する。このとき、舗装体が排水性である為、溶解し
た尿素も流出してしまうという欠点を有する。従って、
この方法の場合、初期効果は期待されるものの、その効
果の持続性は必ずしも充分なものではない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、排水性舗装
体やグルービング舗装体用凍結防止剤、それを用いたそ
れら舗装体の凍結防止方法及び凍結防止されたそれら舗
装体を提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、キトサンの酸水溶
液に凍結剤としての尿素とキトサンゲル化剤を溶解させ
た溶液をゲル化反応が完結する前の流動性のあるうちに
排水性舗装体の空隙やグルービング舗装体の溝に流し込
み、内面に吸蔵させてゲル化させるときには、それら舗
装体を効果的にかつ持続性よく凍結防止し得ることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明によれば、キトサンの酸性水
溶液と尿素とキトサンゲル化剤からなる排水性舗装体又
はグルービング舗装体用凍結防止剤が提供される。ま
た、本発明によれば、排水性舗装体又はグルービング舗
装体を凍結防止する方法において、キトサンと尿素とキ
トサンゲル化剤を含む酸性水溶液の未ゲル化溶液をその
舗装体の表面に散布し、舗装体の空隙内部又は溝内部に
流入させ、ゲル化させることを特徴とする舗装体の凍結
防止方法が提供される。さらに本発明によれば、排水性
舗装体の空隙内部に尿素を含むキトサンゲルを吸蔵させ
てなる凍結防止された舗装体が提供される。さらにま
た、本発明によれば、グルービング舗装体の溝内部に尿
素を含むキトサンゲルを吸蔵させてなる凍結防止された
舗装体が提供される。

【０００８】本発明の凍結防止剤において、そのキトサ
ンの酸性水溶液は、キトサンを酸性水溶液に添加し、溶
解させることによって得ることができる。酸性水溶液と
しては、酢酸、ギ酸、乳酸等の有機酸や、塩酸、硝酸等
の無機酸の如き酸性物質を含む水溶液を挙げることがで
きる。水溶液中の酸性物質の濃度は、０．５〜５重量
％、好ましくは０．７〜３重量％である。また、酸性水
溶液に対するキトサンの添加量は、キトサンの酸性水溶
液中濃度が０．５〜５重量％、好ましくは０．７〜３重
量％となるような量である。キトサンは、カニ、エビな
どの甲殻類やセミ、カブト虫などの昆虫類に多く存在す
るキチンの加水分解物であり、グルコサミンがβ−１，
４結合した天然の多糖類である。酸性水溶液に対する尿
素の添加量は、キトサンを含む酸性水溶液１００重量部
に対し、１０〜６０重量部、好ましくは２５〜４５重量
部の割合量である。酸性水溶液に対するキトサンゲル化
剤の添加量は、キトサン１重量部に対して３〜３３重量
部、好ましくは６〜２４重量部となるような割合であ
る。キトサンゲル化剤としては、キトサンと反応し、キ
トサンを架橋化又は不溶化し、ゲル化させ得るものであ
ればどのようなものでもよく、従来公知の各種のものが
用いられる。このようなものとしては、一般的には、ア
セトアルデヒド、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒ
ド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド化合物が用い
られる。

【０００９】本発明の凍結防止剤は酸性水溶液とキトサ
ンと尿素とキトサンゲル化剤からなるものであるが、こ
の場合、キトサンと尿素はあらかじめ酸性水溶液に溶解
させておくのが好ましく、キトサンゲル化剤は、作業現
場において道路舗装体を凍結防止する直前に添加する。
もちろん、作業現場において、酸性水溶液にキトサンと
尿素とキトサンゲルを添加することによって得ることも
できる。

【００１０】本発明の凍結防止剤は、キトサンゲル化剤
の添加によりキトサンのゲル化（高分子化）反応が開始
するが、キトサンゲル化剤添加後一定時間の間は溶液は
流動性を有し、スプレーノズルにより散布可能なもので
ある。キトサンゲル化剤添加後、一定時間経過後には、
キトサンのゲル化反応が終了し、溶液全体は半固形状の
ゲル化物となる。キトサンゲル化剤を添加した溶液がゲ
ル化物となるまでの時間（ゲル化反応時間）は、溶液中
のキトサン濃度と添加するキトサンゲル化剤の添加量等
により変化させることができ、一般的には、５分〜１時
間である。このようなゲル化反応時間内においては、溶
液は流動性を有し、散布することができる。所望するゲ
ル化反応時間は、実際の散布作業時間に応じて適当に選
定される。

【００１１】道路舗装体に対する凍結防止剤の散布量
は、舗装体の種類や気象条件等によって異なるが、通
常、１ｍ²当り２００〜５００ｍｌという少量で充分で
ある。散布方法は特に制約されず、スプレーノズルを有
する液体散布装置を用いて行うことができる。要する
に、舗装体表面に均一に凍結防止剤を散布し得る方法で
あればどのような散布方法であってもよい。舗装体表面
に散布された溶液状の凍結防止剤は、排水性舗装体の空
隙やグルービング舗装体の溝に滲透し、その内部でゲル
化し、その空隙や溝の内面に吸蔵（付着）される。舗装
体の空隙や溝の内面に吸蔵したゲル化物は、内部に尿素
を含有するキトサンゲルからなるもので、尿素はそのキ
トサンゲルによって保護されている。従って、雪や氷、
水と接触しても尿素の溶出は防止され、その凍結防止効
果は長期にわたって持続する。

【００１２】本発明の凍結防止剤を吸蔵させた排水性舗
装体やグルービング舗装体はそれらの舗装体表面に雪が
積っても、舗装体表面と接するところで、雪が融け、そ
の水は、凍結することなく容易に舗装体の空隙や溝を通
って排水される。また、舗装体表面に雪や氷が固結する
ことがないので、車輌の通行によって雪や氷が容易に剥
離され、舗装体面が露出しやすくなると言う効果もあ
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。 （１）凍結防止剤の調製とゲル化反応時間 キトサンの酸性水溶液を調製するに当っては、キトサン
濃度と酸濃度が同一になるように調製した。先ず、酢酸
０．７ｗｔ％水溶液に、キトサン粉末を、キトサン濃度
０．７ｗｔ％になる量を添加し、溶解させた。この水溶
液に工業用尿素を投入し、尿素濃度が３０ｗｔ％になる
ように調製した。このキトサン−尿素水溶液にグルター
ルアルデヒドを１０％濃度になる量を添加し、溶液がゲ
ル化するまでの時間を測定した。以上と同じ要領で、キ
トサン濃度を変えたキトサン−尿素水溶液を調製し、グ
ルタールアルデヒドを添加してから溶液が半固形状態に
ゲル化するまでの時間を測定した。その結果を表１に示
す。

【００１４】

【表１】 以上の結果から、アルデヒドに対するキトサンの比率が
高くなる程、ゲル化する時間が短かくなる。

【００１５】（２）凍結防止剤の吸蔵と凍結防止効果 （排水性舗装体の試験体の作製）排水性舗装体の作製
は、アスファルト混合物の特性を調べる一般的方法であ
るマーシャル安定度試験に用いる供試体の作製法に準じ
て行った。試験体１個当りの骨材とアスファルトの配合
比率を表２に示す。

【００１６】

【表２】 排水性舗装体の試験体の作製は、次の手順に従って行っ
た。先ず、表２に記載する各骨材をミキサーに投入し、
１８０℃に加熱混合する。次にあらかじめ１６０℃に予
熱したアスファルトを添加し、さらに１８８℃で加熱混
合する。このようにして得られたアスファルト混合物を
マーシャル試験供試体作製用シリンダーに入れ、１７０
℃で表裏を突き固め、自然冷却後、シリンダーより抜取
り、直径１００ｍｍ、厚さ７０ｍｍの試験体を得た。こ
の排水性舗装体の試験体の空隙率は約２０ｖｏｌ％であ
った。

【００１７】（凍結防止試験）以上のようにして作製し
た試験体の底部と側面部を樹脂フィルムでシールし、表
１に記載の凍結防止剤Ａ〜Ｄを試験体の表面から流し込
み、空隙内部でゲル化させ吸蔵させた。充分ゲル化させ
た後、試験体表面から水を注ぎ、空隙を満した。比較の
為に、凍結防止剤を吸蔵させなかった試験体にも表面か
ら水を注ぎ、空隙を水で満した。これ等試験体を−５℃
の冷蔵庫に一昼夜放置した。その後、これ等試験体を転
倒して、３０分間保持し、凍結しなかった水を回収し、
凍結防止効果について調べた。その結果を表３に示す。

【００１８】

【表３】

【００１９】凍結防止剤を吸蔵しなかった試験体は空隙
内で水が凍結し、水は回収されなかったが、その他の試
験体はいずれも空隙内部で、水は凍結することはなかっ
た。凍結防止剤吸蔵量が比較的多い試験体Ａ及びＢに再
び水を注入し、同様の試験を繰返し行った。この結果を
表４に示す。

【００２０】

【表４】

【００２１】以上の結果から吸蔵された凍結防止剤は、
容易には流出せず、効果の持続性について確認された。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キトサンの酸性水溶液と尿素とキトサン
   ゲル化剤からなる排水性舗装体又はグルービング舗装体
   用凍結防止剤。
2. 【請求項２】 キトサンゲル化剤がアルデヒド化合物で
   ある請求項１の舗装体用凍結防止剤。
3. 【請求項３】 排水性舗装体又はグルービング舗装体を
   凍結防止する方法において、キトサンと尿素とキトサン
   ゲル化剤を含む酸性水溶液の未ゲル化溶液をその舗装体
   の表面に散布し、舗装体の空隙内部又は溝内部に流入さ
   せ、ゲル化させることを特徴とする舗装体の凍結防止方
   法。
4. 【請求項４】 排水性舗装体の空隙内部に尿素を含むキ
   トサンゲルを吸蔵させてなる凍結防止された舗装体。
5. 【請求項５】 グルービング舗装体の溝内部に尿素を含
   むキトサンゲルを吸蔵させてなる凍結防止された舗装
   体。