JP2001041943A - Method for measuring asphalt content - Google Patents
Method for measuring asphalt contentInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アスファルト混合
物中のアスファルト含有量の測定方法に関する。この方
法は、例えば道路舗装、土木、建築などのアスファルト
混合物を使用する各分野で利用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring asphalt content in an asphalt mixture. This method can be used in various fields using asphalt mixtures, for example, road pavement, civil engineering, and construction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アスファルトは粘着性、加工性、防水性
に優れ、また、安価であるため、使いやすい材料として
道路舗装材、ル−フィ ング材、シ−リング材、接着剤、
水路ライニング材等の分野で広く使用されている。この
アスファルトを道路舗装材として使用するために、アス
ファルトと骨材を混合したアスファルト混合物がアスフ
ァルトプラントで大量に製造されている。2. Description of the Related Art Asphalt is excellent in tackiness, workability and waterproofness, and is inexpensive. Therefore, it is easy to use as a material for road paving, roofing, sealing, adhesive, and the like.
Widely used in fields such as waterway lining materials. In order to use this asphalt as a road paving material, an asphalt mixture in which asphalt and aggregate are mixed is produced in a large amount in an asphalt plant.
【０００３】ところがアスファルト混合物の強度、耐久
性等は、アスファルトの含有量によって異なるため、ア
スファルトプラントではその製造品が事前に行われた配
合設計を満たすアスファルトを含んでいるかどうか、ま
た、高価なアスファルトが必要以上に配合されていない
かどうかが品質管理上重要である。また、アスファルト
廃材を再利用して、再生アスファルト混合物として使用
する場合、アスファルト廃材中のアスファルト含有量を
測定する必要がある。[0003] However, the strength and durability of asphalt mixtures differ depending on the asphalt content. Therefore, asphalt plants determine whether or not the product contains asphalt that satisfies a pre-set blending design. It is important for quality control whether or not the compound is more than necessary. Also, when asphalt waste is reused and used as a recycled asphalt mixture, it is necessary to measure the asphalt content in the asphalt waste.
【０００４】さらに、アスファルト舗装工事の完了検査
では、発注通りのアスファルト混合物が使用されている
かどうかの確認のため、舗装アスファルト中のアスファ
ルト含有量を測定する必要もある。しかし、かかるアス
ファルト混合物中のアスファルト含有量を測定する公知
の方法には、測定精度の他に種々の問題がある。Furthermore, in the completion inspection of the asphalt pavement work, it is necessary to measure the asphalt content in the pavement asphalt in order to confirm whether the asphalt mixture as ordered is used. However, known methods for measuring the asphalt content in such asphalt mixtures have various problems besides the measurement accuracy.
【０００５】例えば、溶剤抽出法〔社団法人日本道路協
会編 舗装試験方法別冊（暫定試験方法）１７４頁〕
は、オゾン層破壊物質といわれた１，１，１−トリクロ
ロエタンに代わる溶剤があったとしても、抽出手続きが
煩雑で時間がかかる上に、その溶剤の引火性、毒性が問
題になる。また、ラジオアイソト−プ（ＲＩ）法が実用
化されているが、放射線被爆の危険性が内在する。さら
に、燃焼法は、アスファルト混合物を高温で燃焼し、燃
焼前後の質量変化からアスファルト含有量を測定する方
法であるが、燃焼に大きなエネルギ−が必要であり、し
かも測定に時間がかかり、更にアスファルト燃焼ガスに
よる大気汚染やアスファルトの高温燃焼による危険に晒
される問題がある。For example, a solvent extraction method [edited by the Japan Road Association, pavement test method separate volume (provisional test method), page 174]
However, even if there is a solvent in place of 1,1,1-trichloroethane, which is said to be an ozone depleting substance, the extraction procedure is complicated and time-consuming, and the flammability and toxicity of the solvent are problematic. Although the radioisotope (RI) method has been put to practical use, there is an inherent danger of radiation exposure. Further, the combustion method is a method of burning an asphalt mixture at a high temperature, and measuring the asphalt content from a change in mass before and after the combustion. There is a problem that it is exposed to danger due to air pollution by combustion gas and high-temperature combustion of asphalt.
【０００６】従って、アスファルト混合物中のアスファ
ルト含有量を精度良く測定できるとともに、安全にかつ
手軽に測定する方法の開発が望まれている。[0006] Therefore, there is a demand for the development of a method for safely and easily measuring the asphalt content in an asphalt mixture with high accuracy.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の観点
からなされたもので、アスファルト混合物中のアスファ
ルト含有量を精度良く測定できるとともに、安全にかつ
手軽に短時間で測定する方法を提供することを目的とす
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and provides a method for measuring the asphalt content in an asphalt mixture with high accuracy, and safely and easily in a short time. The purpose is to:
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、超音波音
速若しくは超音波吸収がアスファルト混合物中のアスフ
ァルト含有量と定量的な相関関係にあることを見いだ
し、かかる知見に基づいて本発明を完成した。従って、
本発明の要旨は以下の通りである。 〔１〕 アスファルト混合物における超音波音速を測定
することによりアスファルト混合物中のアスファルト含
有量を測定する方法。Means for Solving the Problems The present inventors have found that ultrasonic sound velocity or ultrasonic absorption is quantitatively correlated with the asphalt content in an asphalt mixture, and based on such knowledge, the present invention has been made. completed. Therefore,
The gist of the present invention is as follows. [1] A method for measuring the asphalt content in an asphalt mixture by measuring the ultrasonic sound velocity in the asphalt mixture.
【０００９】〔２〕 アスファルト混合物における超音
波吸収を測定することによりアスファルト混合物中のア
スファルト含有量を測定する方法。 〔３〕 超音波音速又は超音波吸収を測定する時の周波
数が５００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚである上記〔１〕又は
〔２〕に記載のアスファルト含有量の測定方法。[2] A method for measuring the asphalt content in the asphalt mixture by measuring the ultrasonic absorption in the asphalt mixture. [3] The method for measuring the asphalt content according to the above [1] or [2], wherein the frequency at which the ultrasonic sound velocity or the ultrasonic absorption is measured is 500 kHz to 100 MHz.
【００１０】なお、本発明における測定対象たる「アス
ファルト混合物」は、アスファルトに骨材（フィラ−、
砕石、砂、スクリ−ンニングスなど）を混合したものな
ど、アスファルトとアスファルト以外の原料、材料等を
混合したものを言う。このアスファルト混合物は、主に
道路舗装、土木、建築などの分野で使用される。なお、
アスファルト混合物は固化したもの、流動状のものなど
種々の形態のものが含まれる。[0010] The "asphalt mixture" to be measured in the present invention is obtained by adding aggregate (filler, filler) to asphalt.
Crushed stone, sand, screenings, etc.) and asphalt and materials other than asphalt, such as materials. This asphalt mixture is mainly used in fields such as road pavement, civil engineering, and construction. In addition,
Asphalt mixtures include various forms such as solidified and fluid ones.
【００１１】また、本発明における「アスファルト」
は、広義のアスファルトであって、例えば、ストレ−ト
アスファルト、ブロ−ンアスファルト、プロパン脱歴ア
スファルト、改質アスファルト、天然アスファルト、カ
ラ−塗装用バインダ−などが含まれる。ストレ−トアス
ファルトは原油から常圧蒸留によって、石油ガス、ガソ
リン、ナフサ、灯油、軽油等を留出させ、さらに減圧蒸
留によって潤滑油留分等を分離した塔底留出物である。
ブロ−ンアスファルトはストレ−トアスファルトに高温
の空気を吹き込んで、酸化重合反応を行わせたものであ
る。プロパン脱歴アスファルトは減圧蒸留残油からプロ
パンとブタンの混合物を溶剤として高粘度高級潤滑油留
分（ブライトストックなど）を抽出した残油である。The "asphalt" according to the present invention
Is asphalt in a broad sense, and includes, for example, straight asphalt, blown asphalt, propane deasphalted asphalt, modified asphalt, natural asphalt, and a binder for color coating. Straight asphalt is a bottom distillate obtained by distilling petroleum gas, gasoline, naphtha, kerosene, light oil and the like from crude oil by atmospheric distillation, and further separating a lubricating oil fraction and the like by vacuum distillation.
In blown asphalt, high-temperature air is blown into straight asphalt to cause an oxidative polymerization reaction. Propane deasphalted asphalt is a residual oil obtained by extracting a high-viscosity high-grade lubricating oil fraction (such as bright stock) from a vacuum distillation residual oil using a mixture of propane and butane as a solvent.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明は、アスファルト混合物に
おける超音波音速又は超音波吸収を測定することによ
り、アスファルト混合物中のアスファルトの含有量を測
定する方法である。本発明における超音波音速又は超音
波吸収は５００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ，さらには１〜１
０ＭＨｚの周波数で測定するのが好ましい。周波数は５
００ｋＨｚより低いと、波長が長いためアスファルトサ
ンプルを大きくする必要があり実用性が低い。また、周
波数が１００ＭＨｚを超えると、アスファルト混合物中
の超音波が減衰しやすく測定が困難になる場合がある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is a method for measuring the content of asphalt in an asphalt mixture by measuring the sound velocity or absorption of ultrasonic waves in the asphalt mixture. The ultrasonic sound velocity or ultrasonic absorption in the present invention is 500 kHz to 100 MHz, and furthermore, 1 to 1
It is preferable to measure at a frequency of 0 MHz. The frequency is 5
If the frequency is lower than 00 kHz, the wavelength is long, so that it is necessary to increase the size of the asphalt sample, and the practicality is low. On the other hand, if the frequency exceeds 100 MHz, the ultrasonic waves in the asphalt mixture may be easily attenuated and measurement may be difficult.
【００１３】また、超音波音速又は超音波吸収の測定方
法は、特に制限がなくあらゆる方法が使用できる。例え
ば、共鳴法、パルス法、シングアラウンド法、ＴＡＣ
法、パルスエコ−オ−バラップ法等「超音波技術」〔東
京大学出版会発行（初版）１９８４年発行の１０９〜１
５０ペ−ジ〕に記載の方法を挙げることができる。本発
明の実施に用いることができる超音波音速及び超音波吸
収の測定装置の１例を説明する。The method for measuring the ultrasonic sound velocity or the ultrasonic absorption is not particularly limited, and any method can be used. For example, resonance method, pulse method, sing-around method, TAC
Method, pulse eco-overlap method, etc. “Ultrasound technology” [published by the University of Tokyo Press (first edition), published in 1984, 109-1
50 page]. An example of an ultrasonic sound velocity and ultrasonic absorption measuring device that can be used for carrying out the present invention will be described.
【００１４】この測定装置はパルス信号を音波信号に変
換する第１の圧電素子と、この第１の圧電素子と接続さ
れ、アスファルト混合物のサンプルに臨んで設けられた
第１のバッファ−ロッド（音波伝搬体）と、第１のバッ
ファ−ロッドと対向しサンプルに臨んで設けられた第２
のバッファ−ロッドと、この第２のバッファ−ロッドと
接続され、サンプル中で通過及び反射した音波信号を再
びパルス信号に変換する第２の圧電素子と第１及び第２
のバッファ−ロッドに冷却媒体を流して冷却する冷却装
置、そしてサンプルを温度制御しつつ保持するための温
度制御装置付き容器を有するものである。This measuring device comprises a first piezoelectric element for converting a pulse signal into a sound wave signal, and a first buffer rod (sonic wave) connected to the first piezoelectric element and provided to face a sample of asphalt mixture. And a second buffer rod facing the sample and facing the first buffer rod.
And a second piezoelectric element connected to the second buffer rod, for converting the sound wave signal passed and reflected in the sample into a pulse signal again, and the first and second piezoelectric elements.
And a container with a temperature controller for holding the sample while controlling the temperature.
【００１５】この装置においては第１及び第２の圧電素
子としてジルコン・チタン酸鉛磁器、水晶等を用いるこ
とができる。この装置を使用して次のように音速を測定
する。パルス信号を前記第１の圧電素子で音波信号に変
換し、この音波信号を第１のバッファ−ロッドを介して
サンプル中を通過後、前記第２のバッファ−ロッドによ
りサンプル中を通過した音波信号を受信し、この音波信
号を第２の圧電素子で再びパルス信号に変換してサンプ
ルを通過する音波の音速を測定する。アスファルト混合
物中の超音波音速ｃは下記の式で求められる。In this device, zircon / lead titanate porcelain, quartz or the like can be used as the first and second piezoelectric elements. The speed of sound is measured using this device as follows. A pulse signal is converted into a sound wave signal by the first piezoelectric element, and the sound wave signal passes through the sample via the first buffer rod, and then passes through the sample by the second buffer rod. And the second piezoelectric element converts the sound wave signal into a pulse signal again to measure the sound speed of the sound wave passing through the sample. The ultrasonic sound velocity c in the asphalt mixture is obtained by the following equation.
【００１６】ｃ ＝ Ｌ ／ Ｔ （式中，Ｌは伝搬距離、Ｔは伝搬時間を示す。） また、超音波吸収αは以下のようにして求められる。 α ＝（１／Ｌ）ｌｎ（Ｖ1 ／Ｖ2 ） 〔式中，Ｌは上式と同じであり、Ｖ1 は通過波の最大振
幅値（電圧値）、Ｖ2は反射波の最大振幅値（電圧値）
示す〕 このようにして求めた超音波音速又は超音波吸収から、
アスファルト混合物のアスファルトの含有量を次のよう
にして求める。C = L / T (where L represents the propagation distance and T represents the propagation time) Further, the ultrasonic absorption α is obtained as follows. α = (1 / L) ln (V 1 / V 2 ) [where L is the same as above, V 1 is the maximum amplitude value (voltage value) of the passing wave, and V 2 is the maximum amplitude of the reflected wave. Value (voltage value)
Shown] From the ultrasonic sound speed or ultrasonic absorption determined in this way,
The asphalt content of the asphalt mixture is determined as follows.
【００１７】まず、アスファルトの含有量が既知の標準
試料を作成し、アスファルト含有量と超音波音速又は超
音波吸収との関係を把握して検量線を作成しておく。測
定精度を高くするには、この検量線をアスファルトのグ
レ−ドと骨材の種類毎に作成する。但し、基準のアスフ
ァルトと基準の骨材との基準検量線を作成して、アスフ
ァルトのグレ−ド及び骨材の種類によって、補正係数を
求めておけば効率的である。First, a standard sample having a known asphalt content is prepared, and the relationship between the asphalt content and the ultrasonic velocity or ultrasonic absorption is grasped to prepare a calibration curve. To increase the measurement accuracy, this calibration curve is prepared for each type of asphalt grade and aggregate. However, it is efficient to prepare a reference calibration curve between the reference asphalt and the reference aggregate, and determine the correction coefficient according to the grade of asphalt and the type of aggregate.
【００１８】次いで、測定試料について、検量線作成時
と同一条件で、超音波音速又は超音波吸収を測定し、前
記検量線からアスファルト含有量を算出する。なお、精
密なアスファルト含有量を求める場合で、測定試料のア
スファルトのグレ−ド及び骨材の種類が未知のときは事
前にアスファルトと骨材とをサンプリングして確認して
おくことが望ましい。Next, the ultrasonic sound velocity or the ultrasonic absorption is measured for the measurement sample under the same conditions as when the calibration curve was prepared, and the asphalt content is calculated from the calibration curve. When the precise asphalt content is to be obtained and the type of the asphalt grade and the aggregate of the measurement sample is unknown, it is desirable to sample and confirm the asphalt and the aggregate in advance.
【００１９】[0019]
【実施例】本発明について、更に、実施例を用いて詳細
に説明する。 〔アスファルト混合物の標準試料と検量線の作成〕骨材
にＪＩＳグレ−ド６０〜８０のアスファルトを３，４，
５，６，７重量％配合したアスファルト混合物の標準試
料を作成した。EXAMPLES The present invention will be described in further detail with reference to Examples. [Preparation of standard sample and calibration curve of asphalt mixture] Asphalt of JIS grade 60-80 was used for aggregate
A standard sample of an asphalt mixture containing 5, 6, 7% by weight was prepared.
【００２０】骨材としては表１に示す配合割合のものを
使用した。また、アスファルト混合物の標準試料の作成
方法は、社団法人日本道路協会編 舗装試験方法別冊
（暫定試験方法）５０６頁のマ−シャル安定度試験方法
の供試体の作成の項の記載に準拠して作成した。具体的
には、骨材を１０５〜１１０℃で乾燥し、アスファルト
を１５０℃に加熱する。次いで、加熱した混合器で骨材
を空練し、所定量のアスファルトを加え、骨材が充分ア
スファルトに被覆されるまで混合した。その後、締固め
器で所定の回数締固めて作成した。Aggregates having the mixing ratio shown in Table 1 were used. The preparation method of the standard sample of the asphalt mixture is based on the description of the preparation of the specimen of the martial stability test method on page 506 of the separate edition of the pavement test method (provisional test method) edited by the Japan Road Association. Created. Specifically, the aggregate is dried at 105 to 110 ° C, and the asphalt is heated to 150 ° C. Next, the aggregate was kneaded with a heated mixer, a predetermined amount of asphalt was added, and the aggregate was mixed until the asphalt was sufficiently covered with the asphalt. Thereafter, it was compacted a predetermined number of times with a compacting device to make it.
【００２１】次いで、これらの標準試料について超音波
音速及び超音波吸収を測定し、アスファルト含有量と超
音波音速及び超音波吸収の相関関係を求めて、検量線と
した。超音波音速及び超音波吸収の測定は、前述（実施
態様の項で記載）の装置を使用し、測定周波数１ＭＨ
ｚ，測定温度２５℃で行った。 〔測定試料〕アスファルトと骨材との混合物であって、
アスファルト含有量が未知の試料ＡとＢを用いた。 〔実施例１〕試料Ａ，Ｂについて検量線作成と同一の条
件で超音波音速を測定した。測定値と前記検量線からア
スファルト含有量を測定した。また、これらの測定に要
した時間（測定時間）も計測した。結果を表２に示し
た。 〔実施例２〕超音波音速に代えて超音波吸収を測定した
こと以外は実施例１と同じ方法でアスファルト含有量を
測定した。測定時間と測定結果を表２に示した。 〔比較例１〜３〕試料Ａ，Ｂについて抽出法（比較例
１），ＲＩ法（比較例２）及び燃焼法（比較例３）によ
ってアスファルト含有量を測定した。それぞれの方法に
よる測定結果と測定時間を表２に示した。Next, the ultrasonic sound speed and the ultrasonic absorption of these standard samples were measured, and the correlation between the asphalt content and the ultrasonic sound speed and the ultrasonic absorption was obtained to obtain a calibration curve. The ultrasonic sound velocity and the ultrasonic absorption were measured using the above-described apparatus (described in the embodiment section), and the measurement frequency was 1 MHz.
z, at a measurement temperature of 25 ° C. (Measurement sample) a mixture of asphalt and aggregate,
Samples A and B with unknown asphalt content were used. [Example 1] Ultrasonic sonic velocities of samples A and B were measured under the same conditions as those for preparing the calibration curves. The asphalt content was measured from the measured values and the calibration curve. The time required for these measurements (measurement time) was also measured. The results are shown in Table 2. Example 2 The asphalt content was measured in the same manner as in Example 1 except that the ultrasonic absorption was measured instead of the ultrasonic sound velocity. Table 2 shows the measurement time and measurement results. [Comparative Examples 1 to 3] The asphalt content of Samples A and B was measured by the extraction method (Comparative Example 1), the RI method (Comparative Example 2), and the combustion method (Comparative Example 3). Table 2 shows the measurement results and the measurement time by each method.
【００２２】なお、各測定法は以下の通りである。抽出法 社団法人日本道路協会編 舗装試験方法別冊
（暫定試験方法）１７７頁に記載の常圧ソックスッレ−
抽出法による。ここで用いた溶剤はトルエンである。ＲＩ法 社団法人日本道路協会編 舗装試験方法別冊
（暫定試験方法）１９０頁に記載の方法による。Each measuring method is as follows. Extraction method Japan Road Association, pavement test method separate volume (provisional test method)
By the extraction method. The solvent used here is toluene. According to the method described on page 190 of the pavement test method separate volume (provisional test method), edited by RI Road Association of Japan.
【００２３】燃焼法 加熱炉で試料を燃焼し、燃焼前
後の重量測定によりアスファルト含有量を算出した。The burning of the sample in the combustion process furnace was calculated asphalt content gravimetrically before and after combustion.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】[0025]
【表２】 [Table 2]
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明のアスファルト混合物における超
音波音速又は超音波吸収を測定してアスファルト混合物
中のアスファルト含有量を測定する方法は、アスファル
ト含有量を手軽に短時間に精度よく測定ができる。ま
た、この方法は、溶剤を使用し毒性、引火性が問題の抽
出法、放射線を使用しその安全性が問題のＲＩ法、熱
（火）を使用し火傷や燃焼ガスによる大気汚染が問題の
燃焼法等のいずれの問題もなく安全な方法である。According to the method of the present invention for measuring the asphalt content in an asphalt mixture by measuring the sound velocity or ultrasonic absorption of the asphalt mixture, the asphalt content can be measured easily and accurately in a short time. In addition, this method uses a solvent to extract toxicity and flammability problems, an RI method that uses radiation for safety, and a method using heat (fire) to prevent air pollution caused by burns and combustion gases. It is a safe method without any problems such as the combustion method.
Claims (3)
を測定することによりアスファルト混合物中のアスファ
ルト含有量を測定する方法。1. A method for measuring the asphalt content in an asphalt mixture by measuring the speed of ultrasonic sound in the asphalt mixture.
を測定することによりアスファルト混合物中のアスファ
ルト含有量を測定する方法。2. A method for measuring asphalt content in an asphalt mixture by measuring ultrasonic absorption in the asphalt mixture.
の周波数が５００ｋＨｚ〜１００ＭＨｚである請求項１
又は２に記載のアスファルト含有量の測定方法。3. The frequency at which the ultrasonic sound velocity or the ultrasonic absorption is measured is 500 kHz to 100 MHz.
Or the method for measuring asphalt content according to 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11217300A JP2001041943A (en) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | Method for measuring asphalt content |
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| JP2001041943A true JP2001041943A (en) | 2001-02-16 |
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| JP (1) | JP2001041943A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106018762A (en) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 华南理工大学 | Gradational segregation situation considered method for detecting asphalt content through laboratory test |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11217300A patent/JP2001041943A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106018762A (en) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 华南理工大学 | Gradational segregation situation considered method for detecting asphalt content through laboratory test |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080916 |