JP2002302905A - アスファルト舗装用混合物、その製造方法、それに用いる特殊添加剤、及びアスファルト舗装方法 - Google Patents

アスファルト舗装用混合物、その製造方法、それに用いる特殊添加剤、及びアスファルト舗装方法

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JP2002302905A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱エネルギーを抑制したアスファルト舗装用
混合物、その製造方法、それに用いる特殊添加剤、及び
アスファルト舗装方法を提供する。 【解決手段】 骨材とアスファルトを主とする混合物
に、石油系又は合成系ワックスからなる特殊添加剤を添
加、混合してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを抑
制したアスファルト舗装用混合物、その製造方法、それ
に用いる特殊添加剤、及びアスファルト舗装方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】これまでのアスファルト舗装用混合物
は、砕石などの骨材とアスファルトを高温に加熱し、例
えばストレートアスファルト60〜80のバインダを使
用して150〜160℃の混合温度で製造していた。ま
た、製造された混合物は140〜150℃の温度で締固
めて構築されていた。また、改質アスファルトはさらに
混合温度を10〜30℃高めに設定せざるを得ないのが
現状である。
【0003】そして、混合物の所要の性状を確保するた
めには所定の混合温度及び締固め温度を守る必要があ
り、不適切な温度管理を行うと所要の性状を有するアス
ファルト舗装が得られないことがあった。即ち、製造、
施工時に熱エネルギーを抑制するために混合温度、締固
め温度を低下させて製造することは不可能であった。
【0004】そこで、アスファルトに発泡剤及び発泡
強化剤などを添加し、内部に微細な気泡を発生させる方
法、アスファルトの粘度を低減させる添加剤を添加す
る方法、アスファルトを水又は水蒸気によって泡状化
させ粘度を低下させるフォームドアスファルト工法を応
用した方法、等が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の方法は、混合物の性状は良好であるが、発泡が2時間
程度で終了してしまうため、混合物貯蔵サイロでの長時
間の貯蔵が難しいという問題があった。また、前記の
方法は、混合物貯蔵サイロでの貯蔵は可能であるが、混
合物の供用温度領域の粘度までも低下してしまうため動
的安定度が低下する傾向があった。さらに、前記の方
法は、混合物の残留水分の影響が懸念され、製造に際し
ては、アスファルトプラント設備の改造が必要であっ
た。そこで、本発明者らは、アスファルト混合物の混合
温度、締固め温度を低下させても従来と同等以上の性能
を発揮する混合物及びその製造方法を提供することを目
的とした。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、骨材とアスファルトを主とする混合物
に、石油系又は合成系ワックスからなる特殊添加剤を添
加、混合して混合物の所要の性状を確保しつつ、混合温
度及び締固め温度を低下させたことを特徴とするアスフ
ァルト舗装用混合物に関するものである。
【0007】また、本発明は、骨材とアスファルトを主
とする混合物を約20秒間一次混合した後、さらに石油
系又は合成系ワックスである特殊添加剤を添加して約2
0秒間二次混合することを特徴とするアスファルト舗装
用混合物の製造方法をも提案する。
【0008】さらに、骨材とアスファルトを主とする混
合物に添加して粘弾性を改善する特殊添加剤であって、
石油系又は合成系ワックスであることを特徴とする特殊
添加剤をも提案する。アスファルトは温度に応じて性状
(粘度)が連続的に変化する性質を持っている。すなわ
ち、高温においては粘性的な性質を、低温においては弾
性的な性質を有していることから、両者の性状を改善す
ることが必要である。
【0009】また、骨材とアスファルトを主とする混合
物に石油系又は合成系ワックスからなる特殊添加剤を添
加することにより、加熱混合温度及び締固め温度を特殊
添加剤を添加しない場合より10〜50℃低い温度で行
うようにしたことを特徴とするアスファルト舗装方法を
も提案する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明のアスファルト舗装用混合
物に用いられる特殊添加剤は、融点が50〜90℃の石
油系又は合成系ワックスであるが、これらはアスファル
トとの混合性及び相溶性に優れ、アスファルト混合物の
粘弾性を改善する。ワックスは、植物系、動物系、石油
系、合成系に分けられるが、植物系及び動物系ワックス
はアスファルトとの混合性も相溶性も悪く、使用できな
い。また、鉱物系ワックスはアスファルトとの混合性に
は優れているが、相溶性が悪いため使用できない。判定
は評価方法を選定することが難しいことから、目視観察
によって行っている。尚、これらの結果については表1
にまとめた。
【表1】
【0011】また、本発明のアスファルト舗装用混合物
に用いられる骨材とアスファルトを主とする混合物は、
特に限定するものではなく、従来より使用されている各
種のアスファルト混合物に適用できる。勿論、改質アス
ファルトI型、II型及び高粘度改質アスファルトにも適
用できる。
【0012】本発明のアスファルト舗装用混合物は、前
記した骨材とアスファルトを主とする混合物を一次混合
し、十分に練り混ぜた状態で、前記特殊添加剤を適量添
加して二次混合して製造される。この過程において、図
1に示すように一次混合された骨材に被覆されたアスフ
ァルトの表面が特殊添加剤によって滑性効果を生じさせ
ることによって見かけ上の粘度を低下させ、混合物を通
常よりも低い温度にて混合(製造)でき、締固めること
ができる。
【0013】より詳しくは特殊添加剤を添加しない(無
添加の)従来の混合物に比較して、前記特殊添加剤を配
合した混合物は、混合・施工領域(約110℃以上)で
の粘度が低下し、逆に供用温度領域(約60℃以下)で
の粘度は上昇することがわかった。即ち混合・施工温度
領域では、前述のように骨材を被覆しているアスファル
トの表面部分に特殊添加剤が作用し、滑性効果が生じて
粘度を低下させ、アスファルト混合物の混合性と締固め
特性の向上が図られるが、逆に供用温度領域では特殊添
加剤の固化に伴って粘度は上昇し、アスファルト混合物
の流動抵抗性の向上が図られる。この流動抵抗性につい
ては、特殊添加剤の添加率の増加に応じて向上すること
が確認された。流動抵抗性の向上に伴い、低温時のひび
割れ抵抗性の低下が懸念されたが、試験温度5℃におけ
るアスファルト混合物の繰り返し曲げ試験を実施したと
ころ、繰返し疲労抵抗性は無添加の混合物と比較して同
等の値が得られた。このことから、低温時の粘度上昇に
伴うひび割れ抵抗性の低下については全く問題がないこ
とも確認された。さらに、混合物貯蔵サイロ内に貯蔵し
ても24時間程度であれば何等問題なく、無添加の混合
物と同様に取り扱えることが確認されている。尚、前記
特殊添加剤の添加率は、アスファルト量に対する内割重
質量%で1〜7%程度であり、望ましくは2.5〜5.
5%である。この添加率が1%に満たないと、粘弾性改
善効果が十分に現れないし、7%を超えると混合物の性
状が低下する。
【0014】そして、本発明のアスファルト舗装用混合
物は、無添加の従来の混合物の混合温度及び締固め温度
より10〜50℃低い温度にて混合でき、締固めること
ができることが見いだされた。
【0015】混合温度及び締固め温度を低下させること
ができるということは、例えば混合温度を30℃、或い
は50℃低下させた場合には、例えば混合工程に使用さ
れる重油等の燃料使用量を低減できることを意味してお
り、その燃焼に関わる二酸化炭素(CO2)の排出量を削
減でき、概算ではあるがそれぞれ排出量は約20%、3
0%の削減率となることが確認されている。したがっ
て、地球温暖化防止に多大な貢献を果たすものである。
また、例えば締固め温度を30℃低下させた場合には、
施工直後の舗装体が保有している熱エネルギーが小さい
ために交通開放に至るまでの時間(舗装表面温度が50
℃以下に低下するまでの時間)を短縮できることを意味
しており、およその目安ではあるが約2時間程度短縮で
きることが確認されている。したがって、例えば道路施
工者側には、工事手順、作業日程等の自由度の拡大、工
事時間の短縮による就労者の拘束時間の低減、人件費の
削減等に貢献し、また道路利用者側には、交通規制時間
の短縮による混雑の緩和等に貢献し、種々の利点を奏す
ることができる。
【0016】
【実施例】まず、表2に示す供試体作製条件にてマーシ
ャル安定度試験を実施した。
【表2】 表2に示すように本発明のアスファルト舗装用混合物
を、従来の混合物の混合温度及び締固め温度に対して3
0℃低下させた温度でも同程度の締固め性状が得られる
か否かを確認した。即ち特殊添加剤として用いた融点が
50〜90℃の石油系又は合成系ワックスは、混合温度
及び締固め温度の低下に対して有効であるか否かを確認
した。骨材配合はストレートアスファルトを用いた密粒
度アスファルト混合物を標準とし、配合例を表3に示し
た。
【表3】 なお、混合物は粗粒度、細粒度、開粒度アスファルト混
合物についても試験を実施している。本実施例では密粒
度アスファルト混合物についての試験結果について述べ
る。供試体の作製方法は、まず表2に示す混合温度で骨
材とアスファルトを一次混合した。次に、本発明の混合
物には常温の特殊添加剤を加えて二次混合してアスファ
ルト混合物を作製した。作製したアスファルト混合物は
表2に示す締固め温度にてマーシャルオートランマを用
いて両面で50回突き固めて締固めを行った。
【0017】ストレートアスファルトを用いた密粒度ア
スファルト混合物のマーシャル安定度試験の密度試験結
果を表4に示した。
【表4】 マーシャル供試体の密度は、一般に混合温度及び締固め
温度を最適な温度より低下させると小さくなり、所要の
締固め度が得られないことが多いが、表4に示すように
本発明の混合物は混合温度及び締固め温度をそれぞれ3
0℃低下させても、従来の混合物の密度と同程度の数値
が得られることが確認された。
【0018】さらに、各アスファルト混合物の流動抵抗
性を調べるためホイールトラッキング試験を行った。そ
の結果を表5に示した。
【表5】 表5に示すように本発明の混合物は、従来の混合物より
すぐれた流動抵抗性を示す結果が得られた。次に、アス
ファルト混合物のひびわれ抵抗性を調べるために、低温
時の繰返し曲げ試験を行った。その結果を図2に示し
た。図2に示すように従来の混合物とは変わらない結果
が得られた。これらのことから、本発明の混合物は混合
温度及び締固め温度を低下させても品質に問題がないこ
とが確認された。
【0019】また、各アスファルト混合物の貯蔵安定性
を調べるため混合物貯蔵サイロに160℃で一旦貯蔵し
て混合物の締固め度を測定した。その結果を表6に示し
た。
【表6】 表6に示すように、本発明の混合物を混合物貯蔵サイロ
に24時間貯蔵した後に、供試体を作製しても製造直後
の密度と同程度の数値が得られた。即ち本発明の混合物
は、混合物貯蔵サイロに貯蔵しても持続することが確認
された。
【0020】これらの結果より、本発明のアスファルト
舗装用混合物は、特殊添加剤を混合することにより、混
合時、締固め時において効果を発揮するばかりでなく、
その効果は混合物を混合物貯蔵サイロに貯蔵しても持続
する。そのため、本発明のアスファルト舗装用混合物
は、混合温度及び締固め温度を低下させることによる多
大且つ多種の効果を有しつつ、その製造及び施工は従来
のアスファルト混合物と同様に実施することができ、同
様の性状を有する舗装体を施工することができるもので
ある。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアスファル
ト舗装用混合物は、混合温度、締固め温度を低下できる
ので、その製造に際しては、骨材の加熱に伴って発生す
る二酸化炭素の抑制、製造時の燃費の削減が可能とな
り、地球温暖化対策としての省エネルギー化を推進する
ことができる。また、その施工に際しては、交通規制時
間の短縮に伴う種々の利点を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアスファルト舗装用混合物を示す概念
図である。
【図2】実施例における低温時の繰返し曲げ試験結果を
示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D051 AA05 AB03 AG11 AH03 EB06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 骨材とアスファルトを主とする混合物
    に、石油系又は合成系ワックスからなる特殊添加剤を添
    加、混合して混合物の所要の性状を確保しつつ、混合温
    度及び締固め温度を低下させたことを特徴とするアスフ
    ァルト舗装用混合物。
  2. 【請求項2】 骨材とアスファルトを主とする混合物を
    一次混合した後、さらに石油系又は合成系ワックスであ
    る特殊添加剤を添加して二次混合することを特徴とする
    アスファルト舗装用混合物の製造方法。
  3. 【請求項3】 骨材とアスファルトを主とする混合物に
    添加して粘弾性を改善する特殊添加剤であって、石油系
    又は合成系ワックスであることを特徴とする特殊添加
    剤。
  4. 【請求項4】 骨材とアスファルトを主とする混合物
    に、石油系又は合成系ワックスからなる特殊添加剤を添
    加することにより、加熱混合温度及び締固め温度を特殊
    添加剤を添加しない場合より10〜50℃低い温度で行
    うようにしたことを特徴とするアスファルト舗装方法。
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