JPS60180949A - 舗装用セメント瀝青成形物 - 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】 本発明は、車道、歩道、自転車道、広場、工場等の構内
、鉄道のプラットホーム等の舗装、舗床等に好適の板状
、ブロック状等に成形した舗装用セメント瀝青成形物に
関するものである。

瀝青舗装では、加熱アスファルト混合物舗装（例えば、
アスクアルドコンクリート舗装）が広く用いられている
。この舗装は、常温施工の瀝青舗装に比べて施工後すぐ
交通開放でき、交通荷重に対する安定度も高く、耐久性
にすぐれている等の利点があるが、加熱アスファルト混
合物を施工場所に敷きならし、転圧する時の温度管理が
悪いと、すなわち、これらの作業に適した温度以下に加
熱アスファルト混合物の温度が下ると、良好な施工がで
きなくなる。また、歩道、地下埋設物工事等の復旧工事
時には、幅員の狭い所等があシ、敷きならし、転圧が良
好のうちに行われない。また、降雨等にさらされた場合
には、作業が中断するなど、現場、現場に応じた諸問題
がある。

従って、帝王式で、加熱アスファルト混合物のように温
度管理のむづかしい問題がなく、施工場所等によって施
工上制限されることがなく、シかも、加熱アスファルト
混合物舗装に匹敵する様な舗装の開発が要望されている
。

瀝青乳剤、カットバックアスファルト、舗装タール等の
瀝青材を結合材とする種々な常温施工の瀝青乳剤がある
が、加熱アスファルト混合物舗装に比べ、施工後の交通
開放までに養生を必要とする。交通開放後の耐久性の点
でも、や５劣るという欠点があった。

本発明者らは、常温施工で、加熱アスファルト混合物舗
装に匹敵し、しかも、狭い場所でも、広い場所でも施工
ができることを目的として研究を積重ねた結果、セメン
ト、瀝青乳剤および骨材を主成分とする混合物に、繊維
とくに長繊維を併用して強化することにょシ、加熱アス
ファルト混合物に匹敵する撓み性を有し、衝撃にも強く
、耐久性の良好なものが得られることを知見した。しか
し、施工場所によっては、現場施工するのでは、品質管
理が困難になるおそれがあった。このようなことから、
ブロック、板等に成形硬化し、これを敷いて施工すべく
成形物を研究したところ、現場施工に比べて、品質が安
定し、物性のすぐれた製品が得られ、コンクリートブロ
ック同様に施工できるほか、種々の施工方法がとれるこ
とも判明した。例えば、釘うちもできるし、路盤上にブ
ロックを敷きつめ、その目地あるいはブロックに予め設
けた孔から、セメント瀝青混合物を注入光てんし、さら
には、路盤上部にセメント瀝青混合物をてん充すると共
に、ブロックを表層として一体化した舗装も得ることが
できる。そして、これらの舗装体は、撓み性の良い舗装
である。このような研究を積み重ねて、本発明を達成す
ることができた。

本発明の目的は、常温施工で、施工性がよく、加熱アス
ファルト混合物舗装に遜色なく舗装できる舗装用セメン
ト瀝青成形物を提供するものである。

そして、本発明は、セメント、瀝青乳剤および骨材更に
必要に応じ混和材等を混合してなる混合物中に長繊維を
内在させて板状、ブロック状等に成形硬化させたことを
特徴とする舗装用セメント瀝青成形物を要旨とするもの
である。

本発明に使用するセメントは、ポルトランドセメント、
フライアッシュセメント、高炉セメント、シリカセメン
ト、高炉コロイドセメント、コロイドセメント、ジェッ
トセメント、アルミナセメント、耐硫酸塩セメント等で
ある。

また、これらのセメントと共に、混和材、例えば、セメ
ントの収縮補償材、硬化促進剤、硬化遅延剤、ＡＥ剤、
分散剤、増粘剤、減水剤、発泡剤、消泡剤等を併用する
ことができる。

瀝青乳剤は、ストレートアスファルト、プローンアスフ
ァルト、セミプローンアスファルト、フロパン脱瀝アス
ファルト等の石油アスファルト類、天然アスファルト類
、タール類、ピッチ類等からえらばれた１種または２種
以上を混合してなる瀝青物、或はこれらの瀝青物にゴム
、合成高分子重合体等を添加混合し改質された瀝青物を
、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニ
オン系界面活性剤、両性界面活性剤、ベントナイト等を
乳化主材とし、さらに必要に応じて、乳化助剤、分散剤
、安定剤、保護コロイド等を適宜使用して水中に乳化さ
せたものや、これらの瀝青乳剤にゴムラテックス、合成
高分子重合体エマルジョン、合成樹脂エマルジョン、水
溶性高分子重合体、水溶性合成樹脂等を添加混合したも
のである。また、反応性の水溶性もしくは乳化されたエ
ポキシ樹脂とその硬化剤のような反応性の樹脂等を添加
混合したものも使用することができる。

また、瀝青乳剤は、乳化主材の界面活性剤の種類からア
ニオン系乳剤、カチオン系乳剤、ノニオン系乳剤および
クレ、−タイプ乳剤に大別される。

いづれのタイプのセメント混合用瀝青乳剤でも使用でき
る。

瀝青乳剤は、蒸発残留物が５５〜７０重量％の濃度のも
のが通常使用される。瀝青乳剤のうちでも、ニジストマ
ー、反応性樹脂、あるいは両者を含有するものは接着性
、結合性、耐久性等の点でよシすぐれている。また、瀝
青物で、タール系のものはアスファルト系のものよシ耐
油性、耐水性にすぐれている。

骨材は、特別の場合に砂利、砕石等の粗骨材を使用する
こともあるが、通常は細骨材を使用する。

細骨材は、粒径２５ｍ以下のもので粗粒率が１〜２５の
範囲、好ましくは１２〜２位の範囲である。例えば、川
砂、海砂、山砂、珪砂、灰を焼結した砂、鉄砂、鋳物砂
等である。また、骨材と共に、ガラス粉、珪砂粉、硅藻
土、マイカ粉、マイカ片、ベントナイト、クレー、石粉
、フライアッシュ、無水硅酸粉、顔料、カーボンブラッ
ク、グラファイト等のフィラーを使用することができる
。これらは、予め水に分散さ、せておいて使用すること
もできる。さらに、コロイダルシリカも使用できる。

また、ＣＡモルタルのてん光性を損わない範囲で無機繊
維、天然有機繊維、合成有機繊維、炭素繊維等の短繊維
を混入することもできる。

セメント、瀝青乳剤および骨材量に必要に応じ混和材等
を混合してなる混合物（−以下単にＣＡモルタルと称す
る）は、上記の材料が用いられるが、そのほか、必要に
応じて、作業性を調節するために水が使用される。

ＣＡモルタルの配合割合は、例えば、次のようである。

セメント１重量部（以下単に部という）に対して瀝青乳
剤（蒸発残留物６０重量％に換算して）０１〜５部、骨
材（砂として）０〜６部通常Ｏ〜２部の割合で使用され
る。セメントの収縮補償材、硬化促進剤等を使用すると
きは、上記配合割合におけるセメント量に入れて計算す
る。水は、ＣＡモルタルの作業性を考慮して、必要に応
じて使用される。上記配合割合で、セメント量１部に対
して瀝青乳剤量が旧都を下廻るときは、硬化体の剛性が
強く、弾性係数、撓み性等が十分でなく、また防水性も
低下する。瀝青乳剤が５部を上廻るときは１強度低下が
太きい。また、骨材量がセメント量１部に対して骨材６
部を上廻るときは、ＣＡモルタルのてん光性等の作業性
が低下する。骨材を使用しないものは、てん光性が良好
で、また耐凍結性、耐融解性にすぐれている。

ＣＡモルタルは、各材料を上記の配合比率で適当な混線
機、例えば、コンクリートミキサ、セメントモルタルミ
キサ、グラウトミキサ、ソイルミキサ、パグミルミキサ
、ＣＡモルタル用ミキサ、その他の適当なミキサを用い
て混合することにょシ得られる。

長繊維（以下単に繊維という）は、ガラス繊維、レーヨ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ビニ
ロン、アクリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニー
ル等の合成繊維、炭素繊維、金属繊維等の繊維で、単繊
維、多数の繊維を集束剤で集束したストランド、糸等で
、長さ１２閣以上のものが好ましい。これらは、例えば
、繊維を１２〜５（１部程度の長さに切断したもの、或
は、連続的なストランドを多数本ねじれない状態で集合
した束のロービングを、使用の際に、チョッパーガンで
長さ１２閣以上に切断して使用するもの、あるいは、連
続した繊維、または、長さ１２ｍ以上に切断した繊維を
、嵩高に積み重ねて適当な厚さのマット状にしたもの（
例゛えばコンテニアスストランドマット）等が用いられ
る。

ＣＡモルタルに内在させる繊維の量は、ＣＡモルタルの
０５〜１０容積−の範囲である。繊維量が多い程、繊維
の補強効果が上昇する傾向にあるが、１０容積チをこえ
るときは、繊維同志の絡み合い等によって均一な分散が
困難になる。逆に０．５容積チを下廻るときは、繊維補
強効果が十分でない。

本発明の舗装用セメント瀝青成形物は、いろいろな方法
で造ることができるが、その主な方法を説明すると、次
のようである。

（ＩＩＣＡモルタルに繊維（長さ１２〜５０ｍ）を混合
し、これを型枠にてん充して硬化させる。

（２）　型枠に、繊維マットを敷いておき、これにＣＡ
モルタルをてん充して硬化させる。

（３）型枠に、ＣＡモルタルと繊維を、同時、または混
合して散布し、てん充して硬化させる。

（４）ＣＡモルタルと繊維を、型枠にてん充したのち、
脱型して硬化させる。＋１１％　（２１，（ａｔ等の方
法で、型枠をはづしてから硬化させる。

そして、ＣＡモルタル、あるいは繊維を混合したＣＡモ
ルタルを型枠にてん充するとき、振動を与えて、てん充
を良好にすることもできる。また、加圧てん充すること
もできる。また、てん光径に加圧することもできる。ま
た、てん光径に真空脱水を適用し、余剰水を除去する方
法もとることができる。振動や、加圧方式を採用するこ
とにより、ＣＡモルタルや繊維混合ＣＡモルタルの水分
量を少くしたものが使用でき、成形物の密度、強度等を
向上させることができる。

ＣＡモルタルの硬化は、主としてセメントの水利反応に
よっている。硬化を促進するために、セメントの硬化を
促進する硬化促進剤等の併用も行うことができる。また
、水蒸気で高温（例えば６０℃前後）、高湿の雰囲気を
造っておき、その中で養生し、強度発現を促進する等の
方法をとることができる。更に、硬化物を加圧蒸気によ
って養生する方法もとることができる。

本発明の舗装用セメント瀝青成形物は、多量の長さの長
い繊維を含有し、これがマトリックスであるセメント瀝
青混合物内に交さくして分散し、マトリックスと結合し
て複合化され、マトリックスを強化している構造となっ
ている。

そして、成形物のため、行きとどいた品質管理のもとに
、セメントの水利反応による強度発現を十分に発揮でき
る。また、瀝青物も高温養生することによシマトリック
ス組織内にゆきわたり、強固に結合し、強化している。

成形物は、耐圧強度、曲げ強度、撓み性、せん断抵抗性
、耐衝撃性にすぐれている。また、防水性にすぐれ、凍
結融解にも強い。

この舗装用セメン）［前成形物は、板状、ブロック状等
に成形されるが、型枠を選ぶことにょシ、凹凸をつけた
シ、側面に板やブロックの敷きならべが容易になる様か
み合える凹凸をつけたシ、また、有孔にしておくことも
できる。この舗装用セメント瀝青成形物の表面に合成樹
脂、着色顔料、骨材等を用いて着色仕上げや滑シ止め処
理を行っておくこともできる。

大きさについては、厚さ６ｍｎぐらいがら１００ｍｍ程
度まで、いろいろできる。これよシ厚いものも造ること
ができる。大きさは、舗装、舗床に適応して、種々の大
きさを造ることができる。

次に、本発明の舗装用セメント瀝青成形物の特徴と作用
効果について説明する。

（１）　成形物は、現場施工と異なシ、品質管理の行き
とどいた工程で造ることができ、構造が長繊維をセメン
ト瀝青混合物中に内在させて成形、硬化させ、十分に強
度を発現させた繊維強化セメント瀝青硬化体で構成され
ている。

セメント瀝青硬化体（マトリックス）中に長繊維が交錯
分散し、マトリックスと結合しているため、下記の各項
に述べるようなすぐれた性能を有している。また、マト
リックスでは、セメントの水和反応による強度も、瀝青
材の結合性、防水性等も十分に発揮されている。

（２）成形物は、加熱アスファルト混合物のように撓み
性を有し、安定度が高く、また、寸法安定性があシ、夏
季の高気温時にも、交通荷重下に流動したシ、瀝青材の
フラッシュしたりすることが全く生じない。

（３）成形物は、曲げ強度が大きく、また、がなりめ曲
げに対しても可撓するが、ひび割れ破断を生じにくい。

（４）成形物は、衝撃に強くひび割れを生じない。

（５）成形物は、防水性にすぐれている。

（６）　成形物は、瀝青乳剤、カットバックアスファル
ト、アスファルト、タール等の瀝青物、ＣＡモルタル、
セメントモルタルと結合性がよく、また釘等で打ってと
めることもできるので、施工性にすぐれている。

゛ニーそのため、成形物を施工すべき基盤に敷きならし
、容易に舗装、舗床を行うこぶができる。

例えば、砕石等の路盤では、ＣＡモルタルを敷きならし
て、この上に成形物を敷きならして舗設し、一体化した
セメント瀝青舗装体を造ることができる。あるいは、路
盤の上に成形物を敷いておき、その目地あるいは予め成
形物に設けられた孔を通してＣＡモルタルを注入し、さ
らに路盤の上部の間隙もてん充して一体化したセメント
＆青舗装体を造ることもできる。既設の舗装体（コンク
ＩＪ−ト、ｉ青いづれも）上に施工するときも、同様の
方法をとることができる。また、ＣＡモルタルの代りに
、瀝青乳剤に細骨材、フィラー等を混入したスラリーも
用いることができる。また、セメントモルタルを用いる
こともできる。

また、アスファルトポリマーラテックス乳剤のように、
ゴムラテックスや合成高分子ラテックス（エマルジョン
ともいう）を多量に含むアスファルト乳剤（例えば、ラ
テックスの水相にアスファルトを微粒子に分散させて造
った乳剤、高濃度のものが多い）、あるいは、これにセ
メント、砂、フィラー等を少量混入したもの等を用いて
、成形物を張ってもよい。歩道橋（例えば鋼床版）等で
は、この様な施工で良好な舗装を行うこともできる。

（７）耐久性の舗装が得られる。

本発明の成形物は、上述したような特徴と作用効果を有
するので、車道、歩道、自転車道、広場、工場等の構内
、鉄道のプラットホーム、駐車場、ビルの屋上等の舗装
、舗床に好適である。′以下、２．３の実施例によシ、
更に本発明の詳細な説明する。

実施例　１ 型枠（内のり３０　ｃｍ　Ｘ　５０　ｃｍ　Ｘ　５　ｃ
ｍ　）内に、ガラス繊維製長繊維マット、コンチネ、７
　トストランドマットＣ８Ｍ（旭硝子■製、商品名）　
６００　ｔ／ｌｒ？品（厚さ約５０）を切断して敷きこ
み、この上からセメントｗ青モルタルをてん充する。セ
メント瀝青モルタルは、普通ポルトランドセメント　１
重量部、砂２重量部およびノニオン系アスファルト乳剤
（蒸発残留物６０重量％、蒸発残留物の針入度（２５℃
）　１４５　）　１６重量部の割合で混練した混合物で
、これを振動を与えながら密にてん充する。ついで、硬
化させて本発明の舗装用セメント瀝青成形物（ブロック
）を造る。

密にてん充したものは、硬化前に型枠をはずすこともで
きる。硬化条件として、空気中で室温硬化すると共に養
生し、また、水蒸気で約６０℃の高温、高湿の室を造り
その中で養生する方法で充分に硬化させたところ、いづ
れも、良好な成形物を得た。空気中養生で、同じ材質で
、はぼ同一条件で造られた供試体（４Ｘ　４　Ｘ１６６
ｎ’）について、圧縮強度および曲げ試験を、供試体（
５ＸＩＯＸＩＯｃｍ　）についてページ衝撃試験を行っ
た。その結果は、表のようである。

結果 繊維量（容積％）’　］ 曲げ強度（助／ｃｒｎリ　６２ 良好 ＊１　曲げ変位量 ４５１ｍにおいても破断を、生ぜず、試験を中止する。

＊２　衝撃試験 供試体の中央上部にプランジャ（先端が直径２ｃｒｎの
半球がついて重量１縁）の先を当て、プランジャに１ｍ
の高さから鉄槌（２４に９）を落下させ、供試体がひび
割れを生ずるまでの落下回数を調べる。

６０回の落下で、ひび割れ、その他の異常が認められず
、試験を打切る。

実施例　２ 早強ポルトランドセメント　１重量部、砂２重量部、ノ
ニオン系アスファルト乳剤　１４重量部およびゴムラテ
ックス　０２重量部（スチレンブタヂエン系、不揮発分
５０重量％）、これに少量の分散剤を加え混練して混合
物を造り、これにガラス繊維チョップストランド（長さ
２０■）を混合物のＯｉ容積チ混入し、これを振動を与
えながら型枠にてん充し、次いで、軽くプレスをかけて
余しよう水を除去し、型枠をはずして硬化させ、本発明
の舗装用セメント瀝青成形物を得た。

実施例　３ 実施例１と同様にして、型枠に、長繊維マットを内在さ
せた瀝青乳剤、骨材およびセメントの混合物をてん充し
たのち、表面に特定のノ（ターンを持った押型で軽くプ
レスして表面にパターンをつけて硬化させ、舗装用セメ
ント瀝青成形物を得た。

実施例１．２および３で作られたブロックは、いづれも
が釘打ち可能である。また、セメントモルタル、セメン
ト瀝青モルタル（セメント、瀝青乳剤および細骨材の混
練物）、瀝青乳剤等の接着がよく、車道、歩道等（例え
ば砕石路盤上に）への施工が良好である。また、橋等の
調法床板、コンクリート床板への施工が良好である。歩
道橋の鋼床版上に張っても床板になじみよく、衝撃に強
く、ハイヒールの踵等先のとがったものを通じての荷重
にも強く、ひび割れを生じないで良好であった。

車道においても、部分的の施工結果では、非常に良い結
果が得られている。

特許出願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セメント、瀝青乳剤および骨材更に必要に応じ混和材等
   を混合してなる混合物中に長繊維を内在させて板状、ブ
   ロック状等に成形硬化させたことを特徴とする舗装用セ
   メント歴青成形物。