JP2005240441A - 低μ舗装路面およびその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】維持コストを低減した低μ舗装路面を提供する。
【解決手段】骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物からなる舗装層の骨材間隙に、フロー値が８〜１２秒である充填材を注入したアスファルト混合物層であって、前記玉砂利の粒子が前記充填材の表面から平均で０．３ｍｍ以上突出しているとともに、前記玉砂利の突出している部分の表面が磨き出されているアスファルト混合物層からなる低μ舗装路面。
【選択図】なし

Description

本発明は、低μ舗装路面およびその構築方法に関し、特に主骨材として玉砂利を用いることにより維持コストを低減することができる自動車のテストコース用等に有用な低μ舗装路面およびその構築方法に関する。

道路舗装路面を自動車が走行するうえでタイヤと路面間のすべり抵抗性は重要な要素の一つであり、自動車を開発する過程で行うテスト走行においては路面のすべり抵抗値が比較的小さい低μ舗装路面の存在が必要不可欠である。また、近年自動車教習所においても運転者に自動車のすべりを体験させるために、このような低μ舗装路面を設けるところが増えてきている。
従来、このような低μ舗装路面としては、アスファルト舗装の表面に球状骨材が配置されるような配合のアスファルト混合物からなるアスファルト系路面、コンクリート舗装やアスファルト舗装の表面を研磨した研磨系路面、コンクリート舗装の表面に樹脂を塗布した塗布系路面、コンクリート舗装の表面に豆砂利やガラスビーズを埋め込んだ埋込み式路面、石灰岩からなる砕石を骨材として用いた開粒度アスファルト混合物の骨材間隙にセメントグラウトを注入した半たわみ性舗装系路面などが知られている。これらのうち、アスファルト系路面については特許文献１に、研磨系路面については特許文献２〜４に、半たわみ性舗装系路面については特許文献５にそれぞれ開示されている。
特開平５−７９００７号公報 特開平５−７９００８号公報 実開平３−９６３３１号公報 実開平５−２７１０３号公報 特開平１０−１２１４０４号公報

これらの低μ舗装路面のうち、塗布系路面や埋込み式路面は人力施工による工程を含むため、建設コストが高くなってしまうという問題があった。また、研磨系路面や半たわみ性舗装系路面は定期的な研磨が必要となるため、維持コストが高くなってしまうという問題があった。さらに、埋込み式路面は経時的に豆砂利やガラスビーズが飛散してしまうため、定期的な補修が必要になるという問題があった。本発明の目的は、これらの問題点を解決することにあり、特に建設コストと維持コストをともに低減することが可能な低μ舗装路面を提供することにある。

本発明の低μ舗装路面は、骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物からなる舗装層の骨材間隙に、フロー値が８〜１２秒である充填材を注入したアスファルト混合物層であって、前記玉砂利の粒子が前記充填材の表面から平均で０．３ｍｍ以上突出しているとともに、前記玉砂利の突出している部分の表面が磨き出されていることを特徴とする。
ここで、本発明の低μ舗装路面における充填材としては、セメントグラウトまたは樹脂モルタルを用いることが好ましい。

本発明の好ましい低μ舗装路面は、前記玉砂利を樹脂で平面上に固定し、そのすべり抵抗値をＤＦテスターで測定したときの摩擦係数が０．２５〜０．４５であることを特徴とする。ここで、ＤＦテスターによる測定方法とは、「舗装試験法便覧別冊」（（社）日本道路協会、平成８年１０月発行）の「４−１−１Ｔ：回転式すべり抵抗測定器による動的摩擦係数の測定方法」に記載されている方法である。

本発明の低μ舗装路面の構築方法は、骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物を舗設する舗設工程と、前記舗設工程で得られたアスファルト混合物層表面のアスファルト被膜を除去する被膜除去工程と、前記アスファルト混合物層の骨材間隙にフロー値が８〜１２秒である充填材を注入する注入工程と、前記アスファルト混合物層表面の余剰充填材を除去する洗い出し工程と、前記充填材を硬化させる養生工程と、前記アスファルト混合物層表面を研磨する研磨工程とからなることを特徴とする。
ここで、本発明の低μ舗装路面の構築方法における充填材としては、セメントグラウトまたは樹脂モルタルを用いることが好ましい。

本発明の低μ舗装路面の好ましい構築方法は、前記注入工程と前記洗い出し工程との間に、前記充填材層の表面部分の硬化を遅らせるための硬化遅延剤を散布する薬剤散布工程を含むことを特徴とする。

本発明の低μ舗装路面は、経時的な研磨を行わなくとも建設時のすべり抵抗値（μ値）を長期間維持することができるとともに、充填材の把持力により玉砂利が飛散しないので、補修に要する費用を必要最小限に抑えることができる。
また、樹脂で平面上に固定して測定した摩擦係数が０．２５〜０．４５と小さい玉砂利を骨材として用いる場合には、より少ない研磨回数で所望のすべり抵抗値を得ることができる。

本発明の低μ舗装路面の構築方法は、研磨工程における研磨回数を低減することができる。また、充填材注入後にその表面に硬化遅延剤を作用させる場合には、表面付近の充填材の硬化を遅らせることができ、洗い出し工程における余剰充填材の除去を一層容易に行うことができる。

本発明の実施の形態について以下に説明する。
本発明の低μ舗装路面は、骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物からなる舗装層の骨材間隙に、フロー値が８〜１２秒である充填材を注入したアスファルト混合物層であって、前記玉砂利の粒子が前記充填材の表面から平均で０．３ｍｍ以上突出しているとともに、前記玉砂利の突出している部分の表面が磨き出されていることを特徴とする。

本発明で用いられる玉砂利は、採取地により川砂利、山砂利、海砂利などに分類される砂利のうち、その形状が比較的球状に近いものを用いることが好ましい。ここで、形状が比較的球状に近い砂利とは、砂利の長径と短径との比が２：１以内のものであり、かつ稜角がないものをいう。また、玉砂利の品質については、「舗装施工便覧」（（社）日本道路協会、平成１３年１２月発行）に規定される砕石の品質に準ずるものとする。本発明で用いられる開粒度アスファルト混合物は、「舗装施工便覧」に規定される粒度範囲や品質を満たすものであって、アスファルト混合物層としたときの空隙率が１５〜３５％程度のものを用いることが好ましい。本発明で用いられる充填材は、フロー値が８〜１２秒でかつ玉砂利が飛散しない程度の把持力を有する材料を用いることが好ましく、その具体例としてはセメントグラウトや樹脂モルタルをあげることができる。その中でも特に、「舗装施工便覧」に規定される半たわみ性舗装で用いられる浸透用セメントミルクの配合および標準的性状を満たすものを用いることが好ましい。

本発明の低μ舗装路面の構築方法は、骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物を舗設する舗設工程と、前記舗設工程で得られたアスファルト混合物層表面のアスファルト被膜を除去する被膜除去工程と、前記アスファルト混合物層の骨材間隙にフロー値が８〜１２秒である充填材を注入する注入工程と、前記アスファルト混合物層表面の余剰充填材を除去する洗い出し工程と、前記充填材を硬化させる養生工程と、前記アスファルト混合物層表面を研磨する研磨工程とからなることを特徴とする。

本発明の舗設工程は、アスファルトプラント等で製造された前記の骨材配合比をもつ開粒度アスファルト混合物を施工現場まで搬送し、粗粒度アスファルト混合物層等の施工基面上にアスファルトフィニッシャ等の敷均し機械を用いて敷き均した後、振動ローラやタイヤローラ等の締固め機械を用いて締め固めてアスファルト混合物層を構築する工程である。本工程で用いられるアスファルト混合物の温度は、アスファルトプラントからの出荷温度で１５０±１０℃、施工現場への到着温度で１４５±１０℃、振動ローラによる一次締固め温度で１３０±２０℃、タイヤローラによる二次締固め温度で９０±１０℃程度であることが好ましい。また、本工程における二次締固めは２回程度行われることが好ましく、例えばその１回目はタイヤ表面に水を噴霧させながら行い、２回目はアスファルト混合物層表面のアスファルト被膜を軟化させるために、水に代えて軟化剤を噴霧させながら行ってもよい。軟化剤としては、軽油、灯油等のアスファルト用の溶剤によって代表される公知の適宜の軟化剤を用いることができる。

本発明の被膜除去工程は、好ましくは軟化剤を用いて軟化させた軟化状態のアスファルト混合物層表面のアスファルト被膜をモップ等により除去する工程である。本工程では、さらにワイヤブラシやビニルブラシ等のブラシを用いていアスファルト被膜を除去してもよいし、ウォータージェット方式などを用いてアスファルト被膜を除去してもよい。本工程を行うことによって、その後の研磨工程を簡略化することができる。

本発明の注入工程は、舗設した開粒度アスファルト混合物層の表面温度が常温となった時点で、前記開粒度アスファルト混合物層の骨材間隙に充填材を流し込む工程である。このとき、充填材が十分に浸透するように、振動ローラにより前記開粒度アスファルト混合物層に振動を与えながら流し込みを行うことが好ましい。

本発明の洗い出し工程は、アスファルト混合物層表面に残るまだ硬化していない余剰充填材を散水により洗い流す工程である。このときの洗い出しの程度は、アスファルト混合物層の表面に玉砂利が充填材の表面から０．３ｍｍ以上突出しているとともに、表面のきめ深さが０．６ｍｍ程度となるようにすることが、所望のすべり抵抗値を確保するうえで好ましい。ここで、表面のきめ深さとは、「舗装試験法便覧別冊」の「４−１−２Ｔ：レーザセンサによる路面のセンサきめ深さ測定方法」に記載されている方法により測定したきめ深さである。

本発明の養生工程は、注入した前記充填材を硬化させる工程である。本工程における養生期間は充填材としてポルトランドセメントを原料としたセメントグラウトを用いた場合、通常７日程度であるが、セメントグラウトの原料として早強ポルトランドセメントを用いることにより、養生期間を３日程度に短縮することができる。

本発明の研磨工程は、アスファルト混合物層の表面に露出した玉砂利の表面にまだ付着しているアスファルトを除去するとともに、玉砂利の表面を研磨することにより所望のすべり抵抗値を得るための工程である。本工程では、アスファルト混合物層表面に＃４０００程度の研磨粉を散布して、ポリッシャにより４〜５回程度アスファルト混合物層表面の研磨を行う。このときの研磨回数は特に限定されず、所望のすべり抵抗値が得られるように予めキャリブレーションを行って研磨回数を求めておく。研磨工程が終了したら、アスファルト混合物層表面を洗浄して表面に残る研磨粉を除去する。そして、管理試験として路面上ですべり抵抗試験を行い、すべり抵抗値が所望のすべり抵抗値の範囲に入っていることを確認する。所望のすべり抵抗値を満足しない区間については、さらに研磨粉を用いた研磨作業を行う。

本発明の低μ舗装路面の構築方法は、さらに前記注入工程と前記洗い出し工程との間に硬化遅延剤を散布する薬剤散布工程（表面遅延剤散布工程）を含むものでもよい。ここで、薬剤散布工程は、アスファルト混合物層表面に硬化遅延剤を散布する工程である。ここで、硬化遅延剤を散布する時期は充填材の種類によって異なるが、充填材としてセメントグラウトを用いた場合には、注入工程後のセメントグラウトの表面水がなくなった時点で散布することが好ましい。本発明で用いられる硬化遅延剤としては、例えば商品名「ディスパライトＥＲ」等の市販品を適宜用いることができる。このときの硬化遅延剤の散布量は、３００ｇ／ｍ^２程度であり、噴霧器を用いて均等に散布する。薬剤散布工程の後、翌日に洗い出し工程を行う。

実施例では、低μ舗装路面のベースとなるアスファルト混合物として表−１に示す粒度範囲と混合物特性（マーシャル性状値）をもつ開粒度アスファルト混合物を用い、また、そのベースアスファルト混合物層中に流し込む充填材として表−２に示す性状値をもつセメントグラウトを用いた。
天然の玉砂利には多くの種類があるが、低μ舗装路面に適する粒形と粒度分布を有する数種類の玉砂利を選定した。それらの玉砂利の骨材性状を表−３に示す。これらの玉砂利のすべり特性として、例えば玉砂利を樹脂で平面上に固定し、その上からＤＦテスターですべり抵抗を測定した結果は、玉砂利の表面を研磨しない状態で表−４のような値を示していた。

これらの値が低μ舗装路面用骨材として十分であることが確認できたことから、実車タイヤを装着した回転走行試験装置による走行実験を行った。表−５に示す骨材配合を有する低μ舗装路面用アスファルト混合物からなる混合物層の骨材間隙にセメントグラウトを流し込み、該セメントグラウトの硬化後に混合物層表面の骨材を洗い出してから回転走行試験装置による走行試験を行った。

走行試験の条件は次のとおりである。
走行条件：温度５℃ タイヤ空気圧１．６ｋｇ／ｃｍ^２（ラジアルタイヤ
ＢＳ１４５ＳＲ１０）
散水あり
輪荷重 ２００ｋｇ
テーブル回転数 １４ｋｍ／ｈｒ タイヤシフト幅 ±５０ｍｍ
タイヤ回転数 １６ｋｍ／ｈｒ

図−１は、走行路面上で振り子式すべり抵抗試験機によりすべり抵抗を測定した結果を走行回数とすべり抵抗（ＢＰＮ）との関係で示したものである。この結果より、測定値がＢＰＮの目標値の範囲に含まれ、初期値からの変化の少ないＣが良好な玉砂利であると判断し、これを用いることとした。
本発明の低μ舗装路面に用いるアスファルト混合物の製造は、骨材がペブル（玉砂利）であることを除いて、その工程および製造条件は通常の開粒度アスファルト混合物と同じとした。また、施工条件も通常のアスファルト舗装の施工と基本的には同じとした。即ち、予め舗設した厚さ約６０ｍｍの粗粒度アスファルト混合物層上に、所定の開粒度アスファルト混合物を厚さ４０ｍｍとなるように通常のアスファルト舗装工程に従って舗設した。しかし、本工法の特徴である低すべり抵抗値を確保するため、開粒度アスファルト混合物層中にセメントグラウトを流し込む前に舗装表面に付着しているアスファルト被膜をできるだけ除去しておくことが望まれることから、締固め時に軟化剤（軽油）を散布してアスファルトを軟化させ、それをモップを用いてできる限り除去する工程を実施した。

前記セメントグラウトの組成やその流し込み方法等も通常の半たわみ性舗装の施工工程と概ね変わりはないが、最終的に表面に存在するペブルを露出しやすくする必要があり、表面付近のセメントグラウトの硬化を遅らせるための硬化遅延剤として、商品名「ディスパライトＥＲ」を適用し噴霧器等を用いて３００ｇ／ｍ^２を均等に散布した。前記硬化遅延剤によって硬化が抑制された表面のセメントグラウトを１日おいてから散水によって洗い流したが、このときの表面の骨材露出程度は、表面キメ深さで０．６ｍｍであった。なお、セメントグラウト全体の養生は７日とした。

舗装表面のペブルの低すべり抵抗性を確保するため、露出させたペブルの表面をポリッシャと研磨粉＃４０００を用いて研磨した。研磨回数は４回とした。表面研磨終了後に表面の泥を水洗いして研磨粉を除去した後、すべり抵抗値を測定したところ、ＢＰＮは２８を示し３０±３の範囲にあることを確認できた。

実施例における実車走行試験での走行回数とＢＰＮとの関係を示すグラフ。

Claims (6)

1. 骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物からなる舗装層の骨材間隙に、フロー値が８〜１２秒である充填材を注入したアスファルト混合物層であって、前記玉砂利の粒子が前記充填材の表面から平均で０．３ｍｍ以上突出しているとともに、前記玉砂利の突出している部分の表面が磨き出されていることを特徴とする低μ舗装路面。
2. 前記充填材がセメントグラウトまたは樹脂モルタルである請求項１に記載の低μ舗装路面。
3. 前記玉砂利を樹脂で平面上に固定し、そのすべり抵抗値をＤＦテスターで測定したときの摩擦係数が０．２５〜０．４５であることを特徴とする請求項１または２に記載の低μ舗装路面。
4. 骨材として、骨材配合における重量比で、粒径１３〜５ｍｍの玉砂利を５５〜８５％、粒径５〜２．５ｍｍの玉砂利を５〜２０％、粒径２．５ｍｍ〜７５μｍの砂を５〜２０％、粒径７５μｍ以下のフィラーを２〜６％含有する開粒度アスファルト混合物を舗設する舗設工程と、前記舗設工程で得られたアスファルト混合物層表面のアスファルト被膜を除去する被膜除去工程と、前記アスファルト混合物層の骨材間隙にフロー値が８〜１２秒である充填材を注入する注入工程と、前記アスファルト混合物層表面の余剰充填材を除去する洗い出し工程と、前記充填材を硬化させる養生工程と、前記アスファルト混合物層表面を研磨する研磨工程とからなることを特徴とする低μ舗装路面の構築方法。
5. 前記注入工程と前記洗い出し工程との間に、前記充填材層の表面部分の硬化を遅らせる硬化遅延剤を散布する薬剤散布工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記充填材がセメントグラウトまたは樹脂モルタルである請求項４または５に記載の方法。

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