JP2001303504A

JP2001303504A - 保水性舗装体の形成方法及び保水性舗装体

Info

Publication number: JP2001303504A
Application number: JP2000123287A
Authority: JP
Inventors: Masaru Omichi; 賢大道
Original assignee: Nisshin Kasei KK
Current assignee: Nisshin Kasei KK
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-24
Also published as: JP4005759B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の保水性舗装体では、吸水率が低く、ま
た連続した舗装体を得ることができず歩道用舗装体とし
ては利用することはできるが車道舗装体には適用が困難
であるという問題があった。また、従来の保水性舗装体
はその強度に問題があった。【解決手段】成形された多孔質コンクリートの空隙中
に、セメントと多孔質フィラーとを混合したスラリー状
充填材４を注入する。または、セメントに多孔質フィラ
ーを分散させてモルタル状にした締結材５を、骨材２に
加えて混合した保水性舗装体１を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微細な空隙中に保
水性の高い物質を充填することにより、路面温度の上昇
を抑制する保水性舗装体の形成方法及び保水性舗装体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市部では地表面の多くが建造物
又は舗装道路等の人工物で覆われており、これらが日中
に太陽エネルギーを吸収し熱せられて環境温度が上昇す
るいわゆるヒートアイランド現象が問題となっている。

【０００３】この対策として従来、保水性を有するセ
ラミックタイル又はセラミックブロックを用いた舗装体
半たわみ性舗装の注入グラウトとして多量の余剰水分
を含むセメントペーストに鉱物質微粉末（シルト材）を
混入したものを用い、注入材が硬化乾燥することで、水
分が存在していた箇所に微細空隙を得るようにしたも
の、等舗装体にミクロな連続空隙を生じさせ当該連続空
隙内に降雨時等における水分を保水し、さらに毛管上昇
作用により、舗装体に保水した水分を舗装体表面に移動
し、舗装体表面にて水分を蒸発させることによって舗装
体の表面温度上昇を抑制しようとするものである。

【０００４】さらに、本願出願人が特願平１０−２８３
０９号で示したようにシルト質及び粘土質の土を０．０
７４から〜２．００ｍｍの粒度、所謂砂の粒度に加工し
透水性舗装体、排水性舗装体等マクロな連続空隙を有す
る舗装体の空隙中に充填することにより、適度な透水性
を有し降雨等の水分を素早く舗装体内に取り込み、砂の
間隙の毛管上昇を利用し、舗装体中の空隙又は砂の間隙
に保水した水分を舗装体表面へ移動させ、舗装体の表面
温度上昇を抑制した舗装体等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、セラミックタ
イル又はセラミックブロックを用いた舗装体では、連続
した舗装体を得ることができないので、歩道用舗装体と
しては利用することはできるが車道舗装体には適用が困
難であるという問題があった。またセメントペーストの
水分を余剰にし、硬化させた舗装体では、舗装体の構造
にミクロな連続空隙が生じその強度には問題があった。

【０００６】本発明は斯かる事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは保水能力及び温度上昇抑
制効果を低下させることなく連続した舗装体を得ること
ができ、またセメントペーストの強度を上昇させ、車道
においても耐え得る保水性舗装体の形成方法及び保水性
舗装体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る保水性舗
装体の形成方法は、多孔質コンクリートを成形し、多孔
質コンクリート成形体の空隙中にセメントと多孔質フィ
ラーとを混合したスラリー状充填材を注入することを特
徴とする。

【０００８】第２発明に係る保水性舗装体は、成形され
た多孔質コンクリートの空隙中に、セメントと多孔質フ
ィラーとを混合したスラリー状充填材を注入したことを
特徴とする。

【０００９】第１発明及び第２発明にあっては、セメン
トと吸水率が非常に高い多孔質フィラーとを配合したス
ラリー状充填材をつくり、そしてこのスラリー状充填材
を成型された多孔質コンクリートの空隙内に注入するよ
うにしたので、保水能力の向上により路面の温度上昇を
抑制することができ、また車道用としても使用可能な強
度の高い保水性舗装体の形成方法及び保水性舗装体を提
供することができる。さらに、本発明による保水性舗装
体を用いることによって夏期の路面温度上昇を抑え都市
部のヒートアイランド現象を緩和することができる。

【００１０】第３発明に係る保水性舗装体は、前記コン
クリートが、空隙率が１５％乃至３０％の透水性アスフ
ァルトコンクリートであり、前記スラリー状充填材が、
前記セメントと前記多孔質フィラーとの重量比が、前記
セメント１００部に対して多孔質フィラーが２５部乃至
６５部であり、Ｐロート試験で９秒乃至１５秒間粘度を
調整してあることを特徴とする。

【００１１】吸水率を向上させるためにはより多くの多
孔質フィラーを添加するのが好ましいが、過度の添加は
強度上問題がある。そこで、第３発明にあっては、充填
材としての多孔質フィラーを重量比でセメント１００部
に対して６５部以下にするようにして曲げ強度及び圧縮
強度を確保するようにした。また、充填材としての多孔
質フィラーを重量比でセメント１００部に対して２５部
以上にするようにして吸水機能を確保するようにした。
同様に強度を確保すべく透水性アスファルトコンクリー
トの空隙率は３０％以下、粘度はＰロート試験で１５秒
以下とし、吸水機能を確保すべく透水性アスファルトコ
ンクリートの空隙率は１５％以上、粘度はＰロート試験
で９秒以上とするようにしたので、保水能力が高く、車
道用としても使用可能な強度の高い保水性舗装体を提供
することができる。

【００１２】第４発明に係る保水性舗装体の形成方法
は、セメントに多孔質フィラーを分散させてモルタル状
にした締結材を骨材に加えて混合し、該骨材と締結材と
の混合物を地盤上に敷設することを特徴とする。

【００１３】第５発明に係る保水性舗装体は、セメント
に多孔質フィラーを分散させてモルタル状にした締結材
を、骨材に加えて混合しことを特徴とする。

【００１４】第４発明及び第５発明にあっては、吸水率
が非常に高い多孔質フィラーを充填材としてではなく締
結材として使用するようにしたので、セメントモルタ
ル、セメントコンクリート及び透水性セメントコンクリ
ート等にも適用することができ様々な保水性舗装体の形
成方法及び保水性舗装体を提供することができる。

【００１５】第６発明に係る保水性舗装体は、前記締結
剤が、前記セメントと前記多孔質フィラーとの重量比
が、前記セメント１００部に対して多孔質フィラーが１
５部乃至２５部であることを特徴とする。

【００１６】吸水率を向上させるためにはより多くの多
孔質フィラーを添加するのが好ましいが、過度の添加は
強度上問題がある。そこで、第６発明にあっては、曲げ
強度及び圧縮強度を確保するために、締結材としての多
孔質フィラーを重量比でセメント１００部に対して２５
部以下にするようにした。また、吸水機能を確保するた
めに、締結材としての多孔質フィラーを重量比でセメン
ト１００部に対して１５部以上にするようにしたので、
保水能力が高く、また車道用としても使用可能な強度の
高い保水性舗装体を提供することができる。

【００１７】第７発明に係る保水性舗装体は、前記多孔
質フィラーが、吸水率が１００％以上、粒径が１μｍ以
上５μｍ以下であることを特徴とする。

【００１８】第７発明にあっては、充填材及び締結剤と
して、砂（粒径７５μｍ〜２ｍｍ）及びシルト材（粒径
５μｍ〜７５μｍ）よりも更に小径の粘土に分類される
粒径が１μｍ以上５μｍ以下の多孔質フィラーを用い
る。多孔質フィラーは吸水率が１００％以上と非常に高
いので保水能力の高い保水性舗装体を提供することがで
きる。

【００１９】第８発明に係る保水性舗装体は、前記セメ
ントが、発泡セメントであることを特徴とする。

【００２０】第８発明にあっては、セメントに発泡材を
加えた発泡セメントを用いる。発泡セメントは通常のセ
メント（早強セメント）と比較して微細な空隙を多く有
するため、保水性が高い。したがって、多孔質フィラー
の保水能力と相俟って更に保水性の高い保水性舗装体を
提供することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。

【００２２】実施の形態１図１は多孔質フィラー（図示せず）を充填材４として使
用した保水性舗装体１の構造を示す模式的断面図であ
る。図中１は本発明に係る保水性舗装体である。保水性
舗装体１はアスファルト３によって結合された砂利等の
骨材２で構成されている。この骨材２、２…の隙間に
は、セメントに多孔質フィラーを分散させてスラリー状
にした充填材４が注入されている。

【００２３】多孔質フィラーとはセピオライト、ケイソ
ウ土又はアラゴナイト質針柱状炭酸カルシウムの一次粒
子が３次元的に不規則に絡み合ったウニ状又はマリモ状
の多孔質炭酸カルシウム等であって数10^-10ｍ〜数百10
^-10ｍの細孔を無数に備えた高吸水率を有する吸着性フ
ィラーと称される鉱物をいう。通常多孔質フィラーは吸
水率が１００％を上回るものであるが、吸水率が高くて
も例えばシリカゲルの如く１００℃以上の温度を加えな
いと水分を放出しない材料は良好な水分の蒸発が得られ
ず好ましくない。また、吸水によって体積変化を起こ
す、例えばベントナイト等は強度低下をもたらすことと
なり好ましくない。

【００２４】表１に今回の試験に用いる多孔質フィラー
の種類及び性状を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１に示すとおり、吸水率が１００％を越
えるものはフィラーＣ及びフィラーＤである。

【００２７】半たわみ性舗装に用いる試料Ｎｏ１乃至Ｎ
ｏ４を作成し、それぞれの試料の曲げ強度、圧縮強度、
最大吸水率及び５ｃｍ吸い上げ時間を検出した。結果は
表２に示すとおりである。

【００２８】

【表２】

【００２９】表２から明らかなようにＮｏ３が最も５ｃ
ｍ吸い上げ時間が早く、しかも曲げ強度、圧縮強度の低
下も小さく抑制できていることが確認できた。しかし、
吸水率が高い繊維状のフィラーＤではセメントの硬化が
不十分となり良好な結果は得られなかった。表２中曲げ
強度及び圧縮強度はＪＩＳＲ５２０１に準じて求めた値
である。また最大吸水率は（供試体を２４時間水に浸し
た後の重量−供試体の乾燥重量）÷供試体体積×１００
で求められる。また、５ｃｍ吸い上げ時間は、５ｃｍの
水を供試体が吸収する時間を測定したものであり短けれ
ば短い程良い。正確には、５ｃｍ吸い上げ時間は、供試
体の高さ×（各吸水時間の吸水重量÷最大吸水重量）の
関係をグラフ化し、グラフから５ｃｍ吸い上げた時間を
求めた。

【００３０】次に、早強セメントに対するフィラーＣの
添加率（早強セメント：フィラー）を変化させ半たわみ
性舗装に用いる試料Ｎｏ５乃至Ｎｏ８を作成し、曲げ強
度、圧縮強度及び最大吸水率を検出した。結果は表３に
示すとおりである。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３から明らかなように、フィラーの添加
率を高くすれば最大吸水率が上昇する。しかし、曲げ強
度は強度上の問題より１．０Ｎ／ｍｍ² 以上必要とされ
るところ、早強セメント１００部に対してフィラーを６
６部添加したＮｏ８は曲げ強度が０．３Ｎ／ｍｍ² であ
り、強度上問題がある。今回の試験により曲げ強度を
１．０Ｎ／ｍｍ² 以上とするためにはフィラーは６５部
以下としなければならないことが明らかになった。ま
た、最大吸水率は少なくとも４０％以上必要とされると
ころ、早強セメント１００部に対してフィラーを２５部
添加したＮｏ６は最大吸水率が４３．１％であるが、フ
ィラーが２４部以下のもの（Ｎｏ５など）は最大吸水率
が４０％以下であり保水機能が不十分である。今回の試
験により吸水率を４０％以上とするためにはフィラーは
２５部以上としなければならないことが明らかになっ
た。

【００３３】次に、フィラーＣのみ、フィラーＤのみ及
びフィラーＣとＤとを適宜配合した半たわみ性舗装体の
試料Ｎｏ９乃至Ｎｏ１２を作成し、曲げ強度、圧縮強
度、最大吸水率及び５ｃｍ吸い上げ時間を検出した。結
果は表４に示すとおりである。

【００３４】

【表４】

【００３５】表４から明らかなように、フィラーＤのみ
を配合した試料Ｎｏ１０では硬化不良が発生したが、フ
ィラーＣとＤとを混合させた試料Ｎｏ１１及びＮｏ１２
は、フィラーＣのみを配合した試料Ｎｏ９よりも曲げ強
度又は圧縮強度がそれぞれ上昇していることが分かる。
つまり、フィラーＤを単独で使用することは困難である
が、フィラーＣと適宜混合することによってより強度の
高い保水性舗装体１を得ることができる。

【００３６】図２は保水性舗装体１の日照試験による表
面温度変化を示すグラフである。グラフ（１）は母体ア
スファルトコンクリート、グラフ（２）は半たわみ性舗
装体、グラフ（３）は本発明に係る保水性舗装体１（試
料Ｎｏ３）の日照時間に対する舗装体の表面温度の変化
をそれぞれ示したものである。図２のグラフから明らか
なように実施の形態１に係る保水性舗装体１（試料Ｎｏ
３）を用いることにより、従来の母体アスファルトコン
クリート（１）及び半たわみ性舗装体（２）と比較して
大幅に表面温度上昇を低減することが可能となった。

【００３７】実施の形態２実施の形態１ではセメントに多孔質フィラーを分散させ
たスラリー状充填材４を、コンクリートの空隙に充填す
る保水性舗装体１について述べたが、実施の形態２では
セメントに多孔質フィラーを分散させてモルタル状にし
た締結剤５を、骨材２に加えて混合する保水性舗装体
１、つまり多孔質フィラーを締結剤５として使用する場
合について詳述する。

【００３８】図３は多孔質フィラーを締結材５として使
用した保水性舗装体１の構造を示す模式的断面図であ
る。図において５は、セメントに多孔質フィルタを分散
させてモルタル状にした締結材である。実施の形態２の
保水性舗装体１は、骨材２、２…とモルタル状の締結材
５とを混合し、この混合物を地盤上に敷設することによ
り完成する。

【００３９】早強セメント、フィラーＣ及びＤの混合
物、珪砂及び水から構成される締結剤５と骨材２とを混
合した保水性舗装体Ｎｏ１３乃至Ｎｏ１６を作成し、曲
げ強度、圧縮強度及び５ｃｍ吸い上げ時間を検出した。
結果は表５に示すとおりである。

【００４０】

【表５】

【００４１】表５から明らかなように、早強セメント１
００部に対してフィラー２９部の試料Ｎｏ１６は曲げ強
度が目標値である１．０とほぼ同様であり強度上問題が
あるということがわかった。つまり、今回の実験では確
実に強度を確保するためにはフィラーは２５部以下であ
ることが必要であることが明らかになった。また、５ｃ
ｍ吸い上げ時間は４５０秒以下であることが要求される
ところ、Ｎｏ１３（フィラー１６部）では４２０秒であ
り保水性舗装体としての機能を満たしているが、フィラ
ーが１５部以下では５ｃｍ吸い上げ時間が４５０秒以上
となり保水性舗装体としての機能を発揮し得ないことが
明らかになった。

【００４２】図４は骨材２と締結材５とを混合した保水
性舗装体１の日照試験による表面温度変化を示すグラフ
である。図３のグラフと同じく、グラフ（１）は母体ア
スファルトコンクリート、グラフ（２）は半たわみ性舗
装体、グラフ（３）は実施の形態１に係る保水性舗装体
（試料Ｎｏ３）、グラフ（４）は実施の形態２に係る保
水性舗装体（試料Ｎｏ１５）の日照時間に対する舗装体
の表面温度の変化をそれぞれ示したものである。図４の
グラフから明らかなように実施の形態２に係る保水性舗
装体（試料Ｎｏ１５）を用いることにより、従来の母体
アスファルトコンクリート（１）及び半たわみ性舗装体
（２）と比較して大幅に表面温度上昇を低減することが
可能となった。

【００４３】本実施の形態２は以上の如き構成としてあ
り、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様である
ので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳
細な説明を省略する。

【００４４】実施の形態３早強セメントに多孔質フィラーＣを混合した試料（Ｎｏ
１７）と発泡剤（図示せず）を加えた発砲セメントに多
孔質フィラーＣを混合した試料（Ｎｏ１８）とを作成
し、曲げ強度、圧縮強度、最大吸水率及び５ｃｍ吸い上
げ時間を検出した。結果は表６に示すとおりである。

【００４５】

【表６】

【００４６】表６から明らかなように、今回の実験によ
り試料Ｎｏ１７と比較して発泡材を加えた試料Ｎｏ１８
は最大吸水率が上昇し、また５ｃｍ吸い上げ時間も大幅
に短縮していること明らかとなった。

【００４７】図５は発泡材を混合した保水性舗装体１の
日照試験による表面温度変化を示すグラフである。図３
及び図４のグラフと同じく、グラフ（１）は母体アスフ
ァルトコンクリート、グラフ（２）は半たわみ性舗装
体、グラフ（３）は保水性舗装体（試料Ｎｏ３）、グラ
フ（５）は実施の形態３に係る発泡材を加えた保水性舗
装体（試料Ｎｏ１８）の日照時間に対する舗装体の表面
温度の変化をそれぞれ示したものである。図５のグラフ
から明らかなように実施の形態３に係る発泡材を加えた
保水性舗装体（試料Ｎｏ１８）を用いることにより、従
来の母体アスファルトコンクリート（１）及び半たわみ
性舗装体（２）及び保水性舗装体（試料Ｎｏ３）（３）
と比較して表面温度上昇を低減することが可能となっ
た。

【００４８】本実施の形態３は以上の如き構成としてあ
り、その他の構成及び作用は実施の形態１及び実施の形
態２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番
号を付してその詳細な説明を省略する。

【００４９】

【発明の効果】以上の詳述した如く、第１発明及び第２
発明にあっては、セメントと吸水率が非常に高い多孔質
フィラーとを配合したスラリー状充填材をつくり、そし
てこのスラリー状充填材を成型された多孔質コンクリー
トの空隙内に注入するようにしたので、保水能力の向上
により路面の温度上昇を抑制することができ、また車道
用としても使用可能な強度の高い保水性舗装体の形成方
法及び保水性舗装体を提供することができる。さらに、
本発明による保水性舗装体を用いることによって夏期の
路面温度上昇を抑え都市部のヒートアイランド現象を緩
和することができる。

【００５０】第３発明にあっては、充填材としての多孔
質フィラーを重量比でセメント１００部に対して６５部
以下にするようにして曲げ強度及び圧縮強度を確保する
ようにした。また、充填材としての多孔質フィラーを重
量比でセメント１００部に対して２５部以上にするよう
にして吸水機能を確保するようにした。同様に強度を確
保すべく透水性アスファルトコンクリートの空隙率は３
０％以下、粘度はＰロート試験で１５秒以下とし、吸水
機能を確保すべく透水性アスファルトコンクリートの空
隙率は１５％以上、粘度はＰロート試験で９秒以上とす
るようにしたので、保水能力が高く、車道用としても使
用可能な強度の高い保水性舗装体を提供することができ
る。

【００５１】第４発明及び第５発明にあっては、吸水率
が非常に高い多孔質フィラーを充填材としてではなく締
結材として使用するようにしたので、セメントモルタ
ル、セメントコンクリート及び透水性セメントコンクリ
ート等にも適用することができ様々な保水性舗装体の形
成方法及び保水性舗装体を提供することができる。

【００５２】第６発明にあっては、曲げ強度及び圧縮強
度を確保するために、締結材としての多孔質フィラーを
重量比でセメント１００部に対して２５部以下にするよ
うにした。また、吸水機能を確保するために、締結材と
しての多孔質フィラーを重量比でセメント１００部に対
して１５部以上にするようにしたので、保水能力が高
く、また車道用としても使用可能な強度の高い保水性舗
装体を提供することができる。

【００５３】第７発明にあっては、充填材及び締結剤と
して、砂（粒径７５μｍ〜２ｍｍ）及びシルト材（粒径
５μｍ〜７５μｍ）よりも更に小径の粘土に分類される
粒径が１μｍ以上５μｍ以下の多孔質フィラーを用い
る。多孔質フィラーは吸水率が１００％以上と非常に高
いので保水能力の高い保水性舗装体を提供することがで
きる。

【００５４】第８発明にあっては、セメントに発泡材を
加えた発泡セメントを用いる。発泡セメントは通常のセ
メント（早強セメント）と比較して微細な空隙を多く有
するため、保水性が高い。したがって、多孔質フィラー
の保水能力と相俟って更に保水性の高い保水性舗装体を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多孔質フィラーを充填材として使用した保水性
舗装体の構造を示す模式的断面図である。

【図２】保水性舗装体の日照試験による表面温度変化を
示すグラフである。

【図３】多孔質フィラーを締結材として使用した保水性
舗装体の構造を示す模式的断面図である。

【図４】骨材と締結材とを混合した保水性舗装体の日照
試験による表面温度変化を示すグラフである。

【図５】発泡材を混合した保水性舗装体の日照試験によ
る表面温度変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１保水性舗装体２骨材３アスファルト４充填材５締結材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質コンクリートを成形し、多孔質コンクリート成形体の空隙中にセメントと多孔質
フィラーとを混合したスラリー状充填材を注入すること
を特徴とする保水性舗装体の形成方法。
【請求項２】成形された多孔質コンクリートの空隙中
に、セメントと多孔質フィラーとを混合したスラリー状充填
材を注入したことを特徴とする保水性舗装体。
【請求項３】前記コンクリートは、空隙率が１５％乃至３０％の透水性アスファルトコンク
リートであり、前記スラリー状充填材は、前記セメントと前記多孔質フィラーとの重量比が、前記
セメント１００部に対して多孔質フィラーが２５部乃至
６５部であり、Ｐロート試験で９秒乃至１５秒間粘度を調整してあるこ
とを特徴とする請求項２に記載の保水性舗装体。
【請求項４】セメントに多孔質フィラーを分散させて
モルタル状にした締結材を骨材に加えて混合し、該骨材と締結材との混合物を地盤上に敷設することを特
徴とする保水性舗装体の形成方法。
【請求項５】セメントに多孔質フィラーを分散させて
モルタル状にした締結材を、骨材に加えて混合したこと
を特徴とする保水性舗装体。
【請求項６】前記締結剤は、前記セメントと前記多孔質フィラーとの重量比が、前記
セメント１００部に対して多孔質フィラーが１５部乃至
２５部であることを特徴とする請求項５に記載の保水性
舗装体。
【請求項７】前記多孔質フィラーは、吸水率が１００％以上、粒径が１μｍ以上５μｍ以下で
あることを特徴とする請求項２，３，５又は６に記載の
保水性舗装体。
【請求項８】前記セメントは、発泡セメントであることを特徴とする請求項２，３，
５，６又は７に記載の保水性舗装体。