JPH11280014A - 埋設ジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化による収縮・膨張に対し良好な吸収
を示し、且つ、動的安定性（ＤＳ）が高く、車輛タイヤ
による轍掘れに対し優れた耐性を示す埋設ジョイントを
提供する。 【解決手段】 〔ａ〕（ａ−１）アスファルトおよび
（ａ−２）スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共
重合体ゴムを含有するアスファルト組成物に、〔ｂ〕
（ｂ−１）粉末ゴムおよび（ｂ−２）無機フィラーを含
有する充填材を配合してなる組成物をバインダーとして
使用した埋設ジョイント。所望により、アスファルト組
成物は、さらに（ａ−３）スチレン・ブタジエンランダ
ム共重合体ゴムを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は道路橋における桁の
継ぎ目部に施工される埋設ジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】埋設ジョイントは、道路橋における桁の
継ぎ目部に橋面舗装を連続して施工し、継ぎ目部をアス
ファルト混合物で埋め込んで表面に現れないようにした
もので、主桁の温度変化などによる収縮・膨張の変位を
アスファルト混合物の柔軟性で吸収するものである。例
えば、米国特許第４，３２４，５０４号においては、ア
スファルトに粉末ゴムおよび無機フィラーを充填材とし
て配合したバインダーを用いた埋設ジョイントが記載さ
れている。しかし、このバインダーを用いた埋設ジョイ
ントでは、温度変化による収縮・膨張の吸収が不十分な
場合があり、さらに、自動車のタイヤによる轍掘れがで
きやすいという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、温度
変化による収縮・膨張に対し良好な吸収を示し、且つ、
動的安定性（ＤＳ）が高く、車輛タイヤによる轍掘れに
対し優れた耐性を示す埋設ジョイントを提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記米国特
許に提案されているようなアスファルト、粉末ゴムおよ
び無機フィラーからなるバインダーを用いた埋設ジョイ
ントの動的安定性を向上すべく検討を重ねた結果、この
バインダーにさらにスチレン・ブタジエン・スチレンブ
ロック共重合体ゴムを配合することによって本発明の目
的が達成されることが判明した。

【０００５】かくして本発明によれば、〔ａ〕（ａ−
１）アスファルトおよび（ａ−２）スチレン・ブタジエ
ン・スチレンブロック共重合体ゴムからなるアスファル
ト組成物に、〔ｂ〕（ｂ−１）粉末ゴムおよび（ｂ−
２）無機フィラーからなる充填材を配合してなる組成物
をバインダーとして使用したことを特徴とする埋設ジョ
イントが提供される。さらに、本発明によれば、上記埋
設ジョイントのアスファルト組成物に、さらに、スチレ
ン・ブタジエンランダム共重合体ゴムを配合したものを
用いた埋設ジョイントが提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の埋設ジョイントに用いる
バインダーは、スチレン・ブタジエン・スチレンブロッ
ク共重合体ゴムを含むアスファルト組成物に充填材を配
合したものである。アスファルト組成物のベースである
アスファルトは格別限定されることなく、一般に橋面舗
装に用いられるものと同様でよく、通常ストレートアス
ファルトが用いられる。

【０００７】アスファルト組成物中に配合するスチレン
・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴム（以下、
「ＳＢＳゴム」という。）としては、共重合体重量に基
づきスチレンブロックが好ましくは１５〜３５重量％、
より好ましくは２０〜３０重量％のものが用いられる。
スチレンブロック含有量が過小であるとバインダーの動
的安定性が低下し、舗装面に轍掘れを生じ易い。逆に、
スチレンブロック含有量が過大であるとＳＢＳゴムとア
スファルトとの相溶性が低下し、アスファルト組成物の
柔軟性が低下して主桁の伸縮に対する埋設ジョイントの
追従性が劣化する。

【０００８】ＳＢＳゴムの分子量は、ゲル・パーミエー
ション・クロマトグラフィー測定によるポリスチレン換
算の重量平均分子量として好ましくは１５０，０００〜
４００，０００、より好ましくは２５０，０００〜４０
０，０００である。分子量が過小であると動的安定性に
乏しく、逆に、過大であるとアスファルトとの相溶性が
低下し、アスファルト組成物の柔軟性が低下する。ＳＢ
Ｓゴムの配合量はアスファルト１００重量部に対して好
ましくは５〜２７重量部、より好ましくは８〜２０重量
部である。ＳＢＳゴムの配合量が過小であるとバインダ
ーの動的安定性が低下する。逆に、過大であるとアスフ
ァルト組成物の軟化点が高くなり、バインダーの施工性
が低下する。

【０００９】アスファルト組成物にはＳＢＳゴムに加え
て、スチレン・ブタジエンランダム共重合体ゴムを配合
すると低温領域におけるバインダーの柔軟性が改良され
る。これにより、寒冷時に橋桁の変位を吸収できずにバ
インダーがアスファルト層から剥離したりバインダーに
亀裂を生じるという問題点が克服される。概して、１０
℃以下、特に０℃以下で使用する場合には、スチレン・
ブタジエンランダム共重合体ゴムを配合することが好ま
しい。

【００１０】スチレン・ブタジエンランダム共重合体ゴ
ムとしてはスチレン含有量１０〜３５重量％のものが好
ましく、２０〜３０重量％のものがより好ましい。ムー
ニー粘度は２０〜１００のものが好ましく、４０〜６０
のものがより好ましい。ブタジエンに対するスチレンの
相対的含有量が低過ぎたり、ムーニー粘度が低すぎたり
すると骨材に対する把握力が低下しがちであり、逆に、
スチレンの相対的含有量が高過ぎたり、ムーニー粘度が
高すぎたりするとアスファルトへの相溶性やアスファル
ト中でのゴムの分散性が低下する。

【００１１】アスファルト１００重量部に対するスチレ
ン・ブタジエンランダム共重合体ゴムの配合量は、通常
１０重量部以下、好ましくは１〜１０重量部、より好ま
しくは２〜５重量部である。スチレン・ブタジエンラン
ダム共重合体ゴムの配合量の増大とともに低温領域にお
ける柔軟性は向上するが、その配合量が過大であるとア
スファルト組成物の軟化点が上昇し、バインダーの施工
性が低下する。

【００１２】アスファルト組成物に配合すべき充填材は
粉末ゴムと無機フィラーとからなる。粉末ゴムは、格別
限定されることなく、従来から、埋設ジョイント用アス
ファルトに混合されている廃タイヤ破砕粉末ゴムその他
の粉末ゴムを用いることができる。粉末ゴムとしては通
常粒径２．５ｍｍ以下、好ましくは粒径１．０ｍｍ以下
のものが用いられる。

【００１３】粉末ゴムの配合量は、アスファルト組成物
１００重量部に対して、好ましくは１０〜４０重量部、
より好ましくは１５〜３０重量部である。粉末ゴムの配
合量が過小であるとバインダーの動的安定性が小さくな
り易く、埋設ジョイントに轍掘を生じ易い。逆に、粉末
ゴムが多過ぎると柔軟性が低くなり、橋桁の変位を吸収
することができず、バインダーがアスファルト層から剥
離したり、バインダーに亀裂を生じ易く、また、軟化点
が上昇してバインダーの施工性が低下する。

【００１４】無機フィラーも格別限定されることなく、
従来から埋設ジョイント用アスファルトに混合されてい
るものが用いられる。無機フィラーとしては粒径フィラ
ーが好ましく、その粒径は好ましくは１．０ｍｍ以下、
より好ましくは０．６ｍｍ以下である。その粒径が過大
であるとバインダー層全体の変位吸収性が低下する。無
機フィラーの具体例としては、細砂、石粉、消石灰、炭
酸カルシウム、フライアッシュ、ケイ砂、ガラス粉、タ
ルクなどが挙げられる。

【００１５】無機フィラーの配合量はアスファルト組成
物１００重量部に対して好ましくは１〜４０重量部、よ
り好ましくは５〜３０重量部である。無機フィラーの配
合量が過小であるとバインダーの動的安定性が小さくな
り易く、轍の原因となることがある。逆に、その配合量
が過大であるとバインダーの柔軟性が失われ、バインダ
ーとアスファルト層が剥離したり、硬過ぎて埋設ジョイ
ントがひび割れし易くなる。

【００１６】所望により、本発明で用いるバインダーに
は、必要に応じて適当な添加剤を加えることができる。
例えば、アスファルトが比較的柔軟度に乏しい場合は、
ナフテン系、パラフィン系、芳香族系などのオイル類を
添加することができる。オイル類の添加によりアスファ
ルト組成物の柔軟性が向上し、バインダーの加工性が向
上するとともに、多くの場合ＳＢＳの分散性が向上す
る。また、軟化点調整剤として、Ｃ５系、シクロペンタ
ジエン系、Ｃ９系などの石油樹脂を添加することができ
る。バインダーを調製する方法は、特に限定されず、例
えば、１５０〜１８０℃程度に加熱したアスファルトに
撹拌しながら、ＳＢＳゴムおよび所望によりスチレン・
ブタジエンランダム共重合体ゴム、オイル、石油樹脂な
どの添加剤、粉末ゴム、無機フィラーなどを加え、１３
０℃以上に加熱しながら均一になるまで混練する方法
や、材料の一部で配合物を調製し、合材調製時に残りを
加える分割添加方法がとられる。

【００１７】埋設ジョイントの施工には、常用される方
法が採られ、その施工方法自体は格別限定されるもので
はない。一般に、橋桁と路床との継目にバックアップ材
を介在せしめ、バックアップ材の上部継目間隙に弾性シ
ール材を充填し、路床面と橋桁面とにまたがるギャップ
プレートを配置し、その上に、瀝青シートやゴムシート
を配置し、さらにその上に本発明のバインダーを含む埋
設ジョイント形成用混合物の舗装体を形成する。

【００１８】埋設ジョイント形成用混合物は、上記のバ
インダーと骨材とからなる。骨材としては、５〜７号程
度の粗骨材（砕石）、スクリーニングス、陸砂からなる
粗目砂、川砂からなる細目砂など粒度の異なるものが適
宜混合されて用いられる。骨材とバインダーとの配合比
は一般に５０／５０〜７０／３０（重量比）の範囲であ
る。ジョイント舗装体は、ジョイント形成用混合物から
構成される単層または複層のいずれでもよい。

【００１９】

【実施例】以下、本発明のバインダーを用いた埋設ジョ
イント用混合物を調製し、その物性を評価した具体例に
ついて説明する。実施例および比較例において、％およ
び部は重量基準である。下記使用材料を表１に示す処方
に従って混合し、バインダーを調製した。

【００２０】 アスファルト：ストレートアスファルト（針入度６０〜２００） オイル ：ＰＷ−９０（出光石油化学製） ＳＢＳ ：ＺＦＴ１３３０Ｆ（日本ゼオン製） ＲＳＲ ：ロードスター（スチレン・ブタジエンランダム共重合体ゴムラ テックス、日本ゼオン製、ムーニー粘度５０） 粉末ゴム ：廃タイヤ粉砕品（粒径０．７１ｍｍ〜０．５０ｍｍが３０％、 ０．５０ｍｍ〜０．２５ｍｍが５０％、０．２５ｍｍ未満が２０％） 無機フィラー：炭酸カルシウム（ホワイトンＳＢ 白石カルシウム製）比重２ ．７０、平均粒径１．２５〜１．７５μｍ ：細砂（木更津産、０．６ｍｍ篩通過９２％） ：石灰粉（消石灰） 石油樹脂 ：クイントン１３２５（ジシクロペンタジエン系石油樹脂、日本 ゼオン製）

【００２１】バインダーを調製するには、１６０〜１８
０℃に加熱したアスファルトを撹拌しながら、オイル、
石油樹脂、ＳＢＲ、ＳＢＳ、粉末ゴム、無機フィラーな
どを添加し、これを加圧ニーダー（１リットル容量Ｈ型
加圧ニーダー）にて粉末ゴムと無機フィラーを添加し、
１５０℃以上で１５分混練した。試験供試体の作製は、
加熱した５号砕石と上記のように調製し、１５０℃以上
に加熱したバインダーとを５５／４５（重量比）の割合
で混合し、試験型枠に充填して、５００ｍｍ長×３００
ｍｍ幅×５０ｍｍ高の供試体を作成し、下記の方法に従
って、轍掘れの指標である動的安定性（ＤＳ）（回／ｍ
ｍ）および耐伸縮性を評価した。

【００２２】（１）動的安定性（ダイナミック・スタビ
リテイ、ＤＳ） 舗装試験法便覧「３−７−３ ホイールトラッキング試
験方法」に準拠して、上記供試体について動的安定性
（回／ｍｍ）を測定した。 （２）耐伸縮性 日本道路公団試験報告書（２８巻、８５〜９６頁、１９
９１）に記載される試験機を作成し、測定に供した。供
試体底部中央に幅方向に幅１５０ｍｍの鉄板を置き、そ
の上に幅２００ｍｍのＳＢＲシートを敷いた。速度＝
３．３ｍｍ／ｈ、１サイクル＝１００ｍｍ／３３ｈｒの
条件下に、遊間が５０ｍｍ→７５ｍｍ（伸張）→５０ｍ
ｍ→２５ｍｍ（圧縮）→５０ｍｍ（供試体作成時遊間＝
５０ｍｍ）と変化するように伸縮作用を与え、目視観察
により亀裂発生の有無を観察した。耐伸縮性は２５℃お
よび５℃において行った。

【００２３】評価結果は表１に示す。比較のために、米
国特許第４，３２４，５０４号明細書２欄の表に記載さ
れる配合例１および配合例３を追試し、その結果を、表
１に比較例１および比較例２として示す。なお、表１
中、粉末ゴムと無機フィラーの量を表わす部数のうち括
弧内の数値はアスファルト組成物（アスファルト、ＳＢ
Ｓ、必要に応じて、オイル、ＳＢＲ、石油樹脂を含有す
る）を１００部とした場合の値である。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１の結果から、本発明のバインダーを用
いて作成したジョイント舗装体は、常温（２５℃）にお
いて米国特許第４，３２４，５０４号のものと同程度の
耐伸縮性を示し、また、低温における耐伸縮性にも優れ
ている。本発明のジョイント舗装体の動的安定性（Ｄ
Ｓ）は、上記米国特許のものと比較して著しく高く、
「アスファルト舗装要綱」において重交通路におけるＤ
Ｓの目標値とされている１５００回／ｍｍより高い値と
なっている。

【００２６】

【発明の効果】アスファルト、粉末ゴムおよび無機フィ
ラーからなるバインダーを用いて施工した従来から知ら
れている埋設ジョイントと比較して、これらの材料にさ
らにスチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体
ゴムを配合してなるバインダーを用いて施工した本発明
の埋設ジョイントは、優れた動的安定性を示し、自動車
タイヤによる轍掘れに対する耐性が非常に高い。しか
も、本発明の埋設ジョイントは、桁伸縮に対し、上記公
知の埋設ジョイントと同程度の良好な耐性を示す。特
に、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体
ゴムに加えて、スチレン・ブタジエンランダム共重合体
ゴムを配合してなるバインダーを用いて施工した埋設ジ
ョイントは特に低温領域における耐伸縮性に優れてお
り、寒冷地における施工に好適である。

【００２７】（好ましい実施態様） 〔ａ〕（ａ−１）アスファルト、（ａ−２）スチレン・
ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴム、および所
望によりさらに（ａ−３）スチレン・ブタジエンランダ
ム共重合体ゴムからなるアスファルト組成物に、〔ｂ〕
（ｂ−１）粉末ゴムおよび（ｂ−２）無機フィラーから
なる充填材を配合してなる組成物をバインダーとして使
用したことを特徴とする本発明の埋設ジョイントの好ま
しい実施態様をまとめると以下のとおりである。

【００２８】（１）スチレン・ブタジエン・スチレンブ
ロック共重合体ゴム中のスチレンブロック含有量が１５
〜３５重量％、より好ましくは２０〜３０重量％であ
る。 （２）スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合
体ゴムの分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマト
グラフィー測定によるポリスチレン換算の重量平均分子
量として１５０，０００〜４００，０００、より好まし
くは２５０，０００〜４００，０００の範囲である。 （３）スチレン・ブタジエンランダム共重合体ゴム中の
スチレン含有量が１０〜３５重量％、より好ましくは２
０〜３０重量％である。 （４）粉末ゴムは粒径２．５ｍｍ以下、より好ましくは
１．０ｍｍ以下を有する。 （５）無機フィラーは粒径１．０ｍｍ以下、より好まし
くは０．６ｍｍ以下を有する。 （６）バインダーを構成する各成分の配合量は、アスフ
ァルト１００重量部に対し、スチレン・ブタジエン・ス
チレンブロック共重合体ゴムが５〜２７重量部、より好
ましくは８〜２０重量部であり、スチレン・ブタジエン
ランダム共重合体ゴムが１０重量部以下、より好ましく
は１〜１０重量部、さらに好ましくは２〜５重量部であ
り、粉末ゴムが１０〜４０重量部、より好ましくは２０
〜３０重量部であり、無機フィラーが１〜４０重量部、
より好ましくは５〜３０重量部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 〔ａ〕（ａ−１）アスファルトおよび
   （ａ−２）スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共
   重合体ゴムを含有するアスファルト組成物に、〔ｂ〕
   （ｂ−１）粉末ゴムおよび（ｂ−２）無機フィラーを含
   有する充填材を配合してなる組成物をバインダーとして
   使用したことを特徴とする埋設ジョイント。
2. 【請求項２】 アスファルト組成物が、さらに（ａ−
   ３）スチレン・ブタジエンランダム共重合体ゴムを含有
   してなる請求項１記載の埋設ジョイント。