JP6535636B2

JP6535636B2 - 路盤の補修方法

Info

Publication number: JP6535636B2
Application number: JP2016134784A
Authority: JP
Inventors: 光藤　浩之; 浩之光藤; 渡辺　哲哉; 哲哉渡辺; 達也須藤; 岡田　和寿; 和寿岡田
Original assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd; JFE Mineral Co Ltd
Current assignee: Takemoto Oil and Fat Co Ltd; JFE Mineral Co Ltd
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2036-07-07
Also published as: JP2018003530A

Description

本発明は路盤の補修方法に関し、更に詳しくは膨張性鉱物を含有する路盤材を用いた路盤の補修方法に関する。

道路や駐車場等の路盤形成に敷設される路盤材には、天然砕石のほかに、鉄鋼スラグや再生材料等が用いられる。これらの路盤材に遊離ＣａＯや遊離ＭｇＯ等の膨張性鉱物が含まれると、それらが水分と反応してＣａＯ水和物やＭｇＯ水和物等を形成し、かかる水和物は元の鉱物に比べて単位物質量当たりの体積が大きいため、体積膨張して路盤の隆起、変形、破壊等を引き起こすことがある。尚、ここでいう路盤材には、仮設道路や整地材に使用される土工用材も含まれる。

従来、前記のような路盤の隆起、変形、破壊等を補修し、更には予防する方法として、路盤に目地を形成して膨張を吸収する方法や、路盤の一部分を溝状に除去してその溝の空隙部分や、その溝部分に発泡セメントミルクや非固結性の粒状材料を充填することにより膨張を吸収する方法が提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。しかし、これらの従来法では吸収できる膨張量に限界があり、膨張量によっては路盤の隆起、変形、破壊等を引き起こす恐れがあるという問題がある。

特開２０１０−１６３７５９号公報特開２０１０−７１０６６号公報特開２０１０−７１０６７号公報

本発明が解決しようとする課題は、膨張性鉱物を含有する路盤材を用いた路盤の隆起、変形、破壊等を確実に補修すると同時に、かかる隆起、変形、破壊等が生じるのを確実に予防することができる路盤の補修方法を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、膨張性鉱物を含有する路盤材を用いた路盤の補修方法であって、舗装の表層や基層から路盤材を露出させ、露出させた路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂を加えて混合した後、その混合物の所要量を路盤材として再び敷設することを特徴とする路盤の補修方法に係る。

本発明に係る路盤の補修方法（以下、本発明の補修方法という）は、遊離ＣａＯや遊離ＭｇＯ等の膨張性鉱物を含有する鉄鋼スラグのような路盤材を用いた路盤の補修方法である。本発明の補修方法では、先ず舗装の表層や基層から路盤材を露出させる。次に露出させた路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂を加えて混合する。最後にその混合物の所要量を路盤材として再び敷設する。

具体的に例えば、アスファルトで舗装されている道路や駐車場等の場合、先ずアスファルト層を除去した後、路盤を掘削し、路盤材を破砕して、敷きならす。次に敷きならした路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂をできるだけ均一に散布し、スタビライザー等によりできるだけ均一に混合する。最後にその混合物の所要量を再び敷きならし、転圧した後、アスファルトで再舗装する。

本発明の補修方法に用いる水不溶性の高吸水性樹脂は、一般的に紙おむつや生理用品等の衛生材料に使用され、また土壌保水剤や保冷剤等の非衛生材料に使用されているもので、水にはほとんど不溶であり、水を高度に吸水して膨潤する樹脂であって、ＪＩＳＫ７２２３（１９９６年）やＪＩＳＫ７２２４（１９９６年）に定義されているものである。

本発明の補修方法に使用できる水不溶性の高吸水性樹脂としては、ポリアクリル酸（塩）系、ポリスルホン酸（塩）系、無水マレイン酸（塩）系、ポリアクリルアミド系、ポリビニルアルコール系、ポリエチレンオキシド系、ポリアスパラギン酸（塩）系、ポリグルタミン酸（塩）系、ポリアルギン酸（塩）系、デンプン系、セルロース系等のものが挙げられるが、なかでもポリアクリル酸系のもの及び／又はポリアクリル酸塩系のものが好ましい。ここでいうところの系とは、それらを主成分としていることを表しでおり、単一の構成単位だけではなく、２種類以上の構成単位から構成されていてもよく、合成の際に用いる重合開始剤、内部架橋剤、連鎖移動剤、キレート剤、架橋抑制剤、界面活性剤等が含まれていてもよく、またその合成方法は水溶液重合、逆相乳化重合、逆相懸濁重合等のいずれの方法でもよい。

前記のような水不溶性の高吸水性樹脂の市販品としては、アクリル酸重合体（塩）架橋物として三洋化成社製の商品名サンフレッシュＧＴやアクアパールＤＳ、日本触媒社製の商品名アクアリックＣＡ、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物として住友精化社製の商品名アクアキープＳＡ、セルロース系樹脂として日本製紙社製の商品名サンローズＳＬＤ等が挙げられる。いずれであっても、本発明の補修方法に用いる水不溶性の高吸水性樹脂としては、その粒子径が２０００μｍ以下のものが好ましい。

路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂を加えて混合すると、高吸水性樹脂は路盤材の間隙水を吸収してその体積を増す。その一方で、路盤材中の膨張性鉱物は長時間をかけて高吸水性樹脂から水を受け取り水和膨張し、高吸水性樹脂は水を放出して収縮する。本発明の補修方法では、かかる高吸水性樹脂の収縮代を膨張性鉱物の水和膨張の吸収に活用する。高吸水性樹脂の添加量は微量でも、その吸水量と体積増量が大きいため、数％を超える大きな残留体積膨張比を有する路盤の補修に適用できる。水不溶性の高吸水性樹脂を路盤材に混合することで、路盤材中の膨張性鉱物の膨張をその場その場で吸収できるのであり、その膨張吸収量は目地や溝を設ける場合よりも大きい。

本発明の補修方法では、路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂を加えて混合するが、路盤材に水不溶性の高吸収性樹脂を含有する組成物を加えて混合することもできる。かかる組成物としては、水不溶性の高吸水性樹脂と無機物粉体、例えば珪砂、炭酸カルシウム、水砕スラグ、ガラスカレット等との混合物や、水不溶性の高吸収性樹脂と水又は親水性溶媒、例えばエチルアルコールとの混合物が挙げられる。

本発明の補修方法では、路盤材に対する水不溶性の高吸収性樹脂又はこれを含有する組成物の使用割合を制限するものではないが、路盤材に対して、水不溶性の樹脂又はこれを含有する組成物を、水不溶性の高吸水性樹脂として０．０１〜０．５質量％となるよう加えるのが好ましく、０．０５〜０．３質量％となるよう加えるのがより好ましい。加える場所は、舗装の表層や基層から路盤材を露出させた現地でもよいし、露出させた路盤材の運搬先、例えば工場でもよいが、現地で加えて混合するのが好ましい。

図１は路盤材に対する水不溶性の高吸水性樹脂の添加量（使用割合、質量％、横軸）と添加した高吸水性樹脂による膨張吸収量（容量％、縦軸）との関係を例示するグラフであり、図１中、点線１は吸水量が１０ｇ／ｇの高吸水性樹脂の場合、実線２は吸水量が１６ｇ／ｇの高吸水性樹脂の場合、一点鎖線３は吸水量が２０ｇ／ｇの高吸水性樹脂の場合、二点鎖線４は吸水量が３０ｇ／ｇの高吸水性樹脂の場合を示している。例えば吸水量が１６ｇ／ｇの高吸水性樹脂を用いた場合、その添加量が０．１質量％で、下記の数１で求められる膨張吸収量が約３．２容量％であることを示している（数１で路盤材の嵩密度２．０、高吸水性樹脂の吸水時の嵩密度１．０とした）。高吸水性樹脂の吸水量によって異なるその添加量と膨張吸収量との関係は、路盤材の膨張比が膨張吸収量以下であれば路盤は膨張しないのであるから、路盤材の膨張化との関係で、どのような吸水量の高吸水性樹脂をどのような添加量で用いるかを決める上で重量である。

本発明によると、膨張性鉱物を含有する路盤材を用いた路盤の隆起、変形、破壊等を確実に補修すると同時に、かかる隆起、変形、破壊等が生じるのを確実に予防することができるという効果がある。

路盤材に対する水不溶性の高吸水性樹脂の添加量（使用割合、質量％、横軸）と添加した高吸水性樹脂による膨張吸収量（容量％、縦軸）との関係を例示するグラフ。

アスファルト舗装面の隆起した場所からアスファルト層を除去した後、路盤を掘削し、膨張性鉱物を含有する鉄鋼スラグ等を用いた路盤材を破砕して、敷きならした。長さ２０ｍ、幅４ｍ、厚さ０．２ｍ、路盤材量３２ｔの試験工区を合計６工区設け、次のように施工した。

・比較例１
前記のように敷きならした路盤材をそのまま転圧し、アスファルトで舗装した。

・比較例２
前記のように敷きならした路盤材に、その長手方向に３ｍ間隔で幅３０ｃｍの溝を設け、アスファルトで舗装した。

・実施例１〜４
前記のように敷きならした路盤材に、表１記載の添加量等となるよう高吸水性樹脂を散布し、スタビライザーで双方が均一となるよう混合した後、再び路盤材を敷きならし、転圧して、アスファルトで舗装した。

各試験工区で、アスファルト舗装面に所定間隔で合計１５個の観測鋲を打ち、１年後、３年後及び５年後に、これらの観測鋲の高さの変位を測定し、その平均値を基の路盤材の厚さで除した値を膨張比（％）として、結果を表１にまとめて示した。

表１において、
Ａ１：アクリル酸系吸水性樹脂（住友精化社製の商品名アクアキープＣＡ６０ＮＴＹＰＥ II、カタログ値中位粒子径３００μｍ）
Ａ２：セルロース系吸水性樹脂（日本製紙社製の商品名サンローズＳＬＤ−Ｆ１、カタログ値平均粒子径５０〜６０μｍ）

表１の結果からも明らかなように、本発明によると、膨張性鉱物を含有する路盤材の膨張を実質的に防止し、路盤を確実に補修することができる。

Claims

膨張性鉱物を含有する路盤材を用いた路盤の補修方法であって、舗装の表層や基層から路盤材を露出させ、露出させた路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂を加えて混合した後、その混合物の所要量を路盤材として再び敷設することを特徴とする路盤の補修方法。
膨張性鉱物を含有する路盤材を用いた路盤の補修方法であって、舗装の表層や基層から路盤材を露出させ、露出させた路盤材に水不溶性の高吸水性樹脂を含有する組成物を加えて混合した後、その混合物の所要量を路盤材として再び敷設することを特徴とする路盤の補修方法。
組成物が、水不溶性の高吸水性樹脂と無機物粉体との混合物である請求項２記載の路盤の補修方法。
組成物が、水不溶性の高吸水性樹脂と水又は親水性媒体との混合物である請求項２記載の路盤の補修方法。
水不溶性の高吸水性樹脂がポリアクリル酸系のもの及び／又はポリアクリル酸塩系のものである請求項１〜４のいずれか一つの項記載の路盤の補修方法。
水不溶性の高吸水性樹脂が、粒子径２０００μｍ以下のものである請求項１〜５のいずれか一つの項記載の路盤の補修方法。
路盤材に対して水不溶性の高吸水性樹脂又はこれを含有する組成物を、水不溶性の高吸水性樹脂として０．０１〜０．５質量％となるよう加える請求項１〜６のいずれか一つの項記載の路盤の補修方法。