JP2003171557A

JP2003171557A - 非加熱型改質アスファルトとこれを用いた透水性舗装構造体及びその施工方法

Info

Publication number: JP2003171557A
Application number: JP2001371181A
Authority: JP
Inventors: Ritsumin Cho; 立民趙
Original assignee: DUAL SYSTEM JAPAN KK; Fiber Resin Kk; MAKINO DOBOKU KK
Current assignee: DUAL SYSTEM JAPAN KK; Fiber Resin Kk; MAKINO DOBOKU KK
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2001-12-05
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】常温で施工が可能であると共に、充分な強度
と透水性を持つ、非加熱型改質アスファルトとこれを用
いた透水性舗装構造体及びその施工方法を提供すること
を目的とする。【解決手段】本発明の非加熱型改質アスファルト１２
は、アスファルトと、エポキシ樹脂と、前記アスファル
トに常温で流動性を付与する溶剤と、前記エポキシ樹脂
の硬化剤とを含み、未使用時には、少なくとも前記エポ
キシ樹脂と硬化剤とを分離して成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路や構造物の舗
装に使われる非加熱型改質アスファルトとこれを用いた
路面等の透水性舗装構造体及びその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路や構造物の舗装には、アスフ
ァルト舗装が用いられている。これは、骨材（砕石、砂
利、砂または石粉）とアスファルトとをそれぞれ加熱し
て混合したものを敷きならし、転圧機械によって締固
め、平坦な舗装とするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アスファルト舗装には幾つかの課題があった。まず、ア
スファルト舗装は、アスファルトが骨材の表面を被覆し
ているので、表面が緻密に形成されている。従って、雨
水等の降水は、舗装の下方である路床へ浸透することが
できない。このため、樹木の枯れ死、地盤沈下等を引き
起こし、集中的な水害等、自然災害の一因ともなってい
る。また、常温において固体状のアスファルトは、アス
ファルト舗装の施工にあたっては加熱工程が不可欠であ
り、ＣＯ₂排出量の増加や多大なエネルギーの消費等の
問題があった。そのうえ、アスファルトの加熱は、人体
や環境に悪影響を与える有毒ガスを発生する。上記問題
を解決すべく、常温用の乳化アスファルトが開発された
が、これは充分な強度がなく、耐久性に問題があり、実
用的ではなかった。

【０００４】本発明はこれらの課題を解決すべくなされ
たものであり、その目的とするところは、常温で施工が
可能であると共に、路面等の舗装用として充分な強度と
透水性を持つ非加熱型改質アスファルトとこれを用いた
透水性舗装構造体及びその施工方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、本発明の非
加熱型改質アスファルトは、アスファルトと、エポキシ
樹脂と、前記アスファルトに常温で流動性を付与する溶
剤と、前記エポキシ樹脂の硬化剤とを含み、未使用時に
は、少なくとも前記エポキシ樹脂と硬化剤とを分離して
成ることを特徴とする。これにより、未使用時には２液
以上に分離され、舗装用として使用した場合には、充分
な強度と空隙率を実現できる非加熱型改質アスファルト
を提供することができる。また、前記溶剤には、高級ア
ルコール類、エステル類、芳香族炭化水素、アルキルフ
ェノール類、アルキルジフェニール類、液体石油系樹脂
の１種以上を含むことを特徴とする。これらを成分とす
る溶剤を用いることにより、非加熱型改質アスファルト
に流動性を付与することができ、常温での施工を可能と
する。

【０００６】また、前記非加熱型改質アスファルトは、
ガラス繊維等の繊維添加剤を含むことを特徴とし、性能
にバラツキのない透水性舗装構造体が実現可能な非加熱
型改質アスファルトを提供することができる。また、前
記アスファルト１００重量部に対して、前記エポキシ樹
脂が３０〜６５重量部、前記硬化剤が１０〜５０重量部
配合されていることを特徴とする。この配合割合によ
り、強度、空隙率ともに良好な透水性舗装構造体が実現
可能な非加熱型改質アスファルトを提供することができ
る。

【０００７】また、前記アスファルト１００重量部に対
して、前記繊維添加剤が２〜２０重量部配合されている
ことを特徴とし、これにより、透水性と強度にバラツキ
のない透水性舗装構造体を実現可能な、非加熱型改質ア
スファルトを提供することができる。

【０００８】また、前記エポキシ樹脂には、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレング
リコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグ
リシジルエーテル、アルキルフェノールグリシジルエー
テル、高級アルコールグリシジルエーテル、高級脂肪酸
グリシジルエステルから選ばれる１種以上の希釈剤を含
むことを特徴とする。これら希釈剤を用いることで、エ
ポキシ樹脂と硬化剤の両方と反応してエポキシ樹脂の性
能を引き出すことができる。

【０００９】また、透水性舗装構造体は、骨材と、前述
の非加熱型改質アスファルトのいずれかとが常温で混合
され、養生されてなることを特徴とする。これにより、
加熱工程を必要としないので、簡便であり、エネルギー
の消費やＣＯ₂の発生を抑えることができる。また、透
水性舗装構造体は、前記骨材に対して、前記非加熱型改
質アスファルトが４〜８重量％配合されてなることを特
徴とし、これにより強度、空隙率ともに良好な透水性舗
装構造体を提供することができる。

【００１０】また、透水性舗装構造体は、空隙率が２０
〜３５％であることを特徴とし、良好な空隙率を得るこ
とが出来る。また、透水性舗装構造体の施工方法とし
て、骨材と、前述の非加熱型改質アスファルトのいずれ
かとを常温で混合し、養生することを特徴とする。これ
により、加熱工程を必要とせず、簡便で、人間や環境に
優しい施工方法を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
の形態を詳細に説明する。まず、次の表１を用いて用語
の説明をする。

【表１】

【００１２】透水性舗装構造体とは、非加熱型改質アス
ファルトと骨材とを常温において混合したものを放置し
て養生をかけ、硬化させることによって形成した路面や
建造物の舗装を示す。図１は、本発明による透水性舗装
構造体１０の概略図である。骨材１１は、適度な空隙１
３を有しながら、非加熱型改質アスファルト１２によっ
て結合している。非加熱型改質アスファルトは、表１に
示すとおり、アスファルト、エポキシ樹脂、希釈剤、硬
化剤、溶剤、繊維添加剤から成る。また同時に非加熱型
改質アスファルトは、主剤と副剤からなる２液型の常温
硬化バインダーであり、エポキシ樹脂を含むものと、エ
ポキシ樹脂の硬化剤を含むものとを常温で混合すること
により硬化するものである。従って上記材料をエポキシ
樹脂と硬化剤のどちらに振り分けるかによって主剤と副
剤の組み合わせが種々できる。次に、骨材と合わせてこ
れら材料について順次説明する。

【００１３】まず、骨材としては、粒径範囲が０．１〜
１０ｍｍのものが、好ましくは２．５〜１０ｍｍのもの
が用いられる。従って、６号、７号の砕石が良好である
が、特にリサイクル骨材を用いると省資源に有効であ
る。例えば、廃ガラス、セメントガラ、石膏ボード、
瓦、コンクリートの破砕粒が挙げられ、これらを利用す
ると、廃ガラス等の独自の色が路面に現れ美しい外観と
なる。また、アスファルトとしては、天然アスファル
ト、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト等
が挙げられ、これらを、１種、あるいは２種以上混ぜら
れて使用されてもよい。

【００１４】また、エポキシ樹脂としては、特に主成分
として、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビス
フェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳ
ジグリシジルエーテル、アルキルフェノールノボラック
グリシジルエーテルを用いたものが好適に使用される。
しかし、これに限定されるものではない。また、希釈剤
としては、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、
ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アルキルフェ
ノールグリシジルエーテル、高級アルコールグリシジル
エーテル、高級脂肪酸グリシジルエステル等が挙げら
れ、これらから１種以上が選択されて使用される。

【００１５】希釈剤は、エポキシ樹脂の性能（低粘度
性、可撓性、硬化剤との反応性等）を充分に発揮させる
ために用いられるもので、エポキシ樹脂とこれら希釈剤
の組み合わせにより様々な性質のエポキシ樹脂を作るこ
とができる。

【００１６】硬化剤としては、キシリレンジアミン等の
芳香脂肪族アミン類、エチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレンジ
アミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサ
ミン、等のポリアルキレンポリアミンがある。特に好ま
しいものは、ジアミン変性脂肪族ポリアミンである。こ
れらはエポキシ樹脂の硬化剤として常温で使用可能であ
る。また、１種類でも、あるいは２種類以上を混合して
使用してもよい。

【００１７】また、溶剤としては、高級アルコール類、
高級エステルやフタル酸エステル等のエステル類、芳香
族炭化水素、アルキルフェノール類、アルキルジフェニ
ール類、液状キシレン樹脂等の液体石油系樹脂類等が挙
げられる。これら溶剤は、アスファルトの粘度を改善す
るために加えられる。つまり、常温で固体状のアスファ
ルトに流動性を与え、常温でも施工できるようにするた
めに使用されるものである。

【００１８】また、繊維添加剤としては、ロックウー
ル、セラミックウール、ガラス繊維、金属ウール、炭素
ウール、高分子材料の繊維等が挙げられ、これらから１
種以上が選択されて使用される。形状については特に繊
維径１００ミクロン以下で繊維長１ミクロン以下のもの
が好適である。これら繊維添加剤を使用する理由は、非
加熱型改質アスファルトを骨材に均一に分散させ、硬化
期間中の液ダレや、透水性舗装構造体の強度不足、透水
性のバラツキを無くすためである。

【００１９】次にこれらの材料の配合率について試験し
た内容について説明する。まず、非加熱型改質アスファ
ルトにおける、アスファルトとその他の材料との配合率
をかえて得られた透水性舗装構造体の、曲げ強度と圧縮
強度について調べた。その結果を図２に示す。使用した
骨材は、市販品の金華砂利（粒径範囲４〜６ｍｍ）であ
り、非加熱型改質アスファルトは、骨材に対して６％
（重量比）の割合で配合した。そして、養生は、２５℃
の環境下で１日行った。曲げ強度、圧縮強度の試験方法
は、JIS R 5201 セメントの物理方法に準拠する。

【００２０】図２から、その他の材料の配合比の増加に
ともない、曲げ強度、圧縮強度どちらの値も上がってい
ることがわかる。また、アスファルト１に対するその他
材料の配合比が０．５のときは、試験の際に割れる状態
が、樹脂剥離であったが、配合比が０．６７と１．００
のときは、骨材破壊となっていた。すなわち透水性舗装
構造体として骨材と非加熱型改質アスファルトが一体と
なった強度が出ていることがわかる。従来のアスファル
ト舗装の曲げ強度の目標値が、１Ｎ／ｍｍ²であるのに
比較すると、強度的に非常に優れていることがわかる。

【００２１】次に、骨材に対する非加熱型改質アスファ
ルトの配合率を替えて得られた透水性舗装構造体の空隙
率を測定した。使用した骨材は、市販品の金華砂利（粒
径範囲４〜６ｍｍ）であり、骨材に対する非加熱型改質
アスファルトの配合率を２、３、４、５、６、８％に替
えた。その結果を図３に示す。

【００２２】非加熱型改質アスファルトの配合率が増え
ると空隙率が減るが、配合率が８％であっても２０％以
上の充分な空隙率を得ることができる。これは、従来の
アスファルト舗装の目標空隙率が、３〜６％であること
を考えると、飛躍的に空隙率があがっていることがわか
る。

【００２３】上記試験の結果と、透水性舗装構造体を施
工する際の取り扱いやすさ等を考慮した結果、好適な材
料の配合率として次に示す配合を得ることができた。ま
ず、非加熱型改質アスファルトの各材料は、アスファル
ト１００重量部に対して、次に示される配合割合が好適
である。アスファルト１００重量部エポキシ樹脂３０〜６５重量部希釈剤５〜１０重量部溶剤５〜５０重量部硬化剤１０〜５０重量部繊維添加剤２〜２０重量部そして、これら材料からなる非加熱型改質アスファルト
は、骨材に対して４〜８重量％であると、充分な強度と
空隙率を持つ透水性舗装構造体を得ることができる。ま
た、特に５〜６％（重量比）であると、良好な透水性を
持つと共に、強度を増すことができ、好適である。

【００２４】次に具体的な実施例をあげてより詳細に説
明する。２液型常温硬化バインダーである非加熱型改質
アスファルトの、２液（主剤と副剤）の分け方として、
上記材料のエポキシ樹脂と硬化剤のうち、どちらをアス
ファルトと混練するかによって、次の２つの実施例があ
げられる（表２、３参照）。

【００２５】（第１実施例）次の表２に示すように、ア
スファルトを主成分とし、これにエポキシ樹脂（希釈剤
を含有する）、繊維添加剤、溶剤を混練し主剤とする。
副剤としては、硬化剤を用いる。

【表２】

【００２６】この具体的な実施例として、次に述べる材
料とその配合が挙げられる。まず、主剤は、ストレート
アスファルト１０００ｇ、ビスフェノールＡジグリシジ
ルエーテル（希釈剤を含有する）３００〜６５０ｇ、ガ
ラス繊維等の繊維添加剤２０〜２００ｇ、溶剤５０〜５
００ｇを混練することにより作られる。副剤としては、
硬化剤の液体変性脂肪族ポリアミン１５０〜３５０ｇを
使用する。ストレートアスファルトは、常温で固体であ
り、使用の際には加熱する必要があったが、上記の主剤
は、流動性があって取り扱いやすく、加熱する必要もな
い。

【００２７】施工方法としては、まず、主剤に副剤を加
え、混練する。そして、骨材（４〜６ｍｍの粒径範囲の
金華砂利（市販品））３５〜４０ｋｇに、主剤と副剤を
混練したものを、常温（２０℃）にて加え、均一に混ぜ
る。それから１日放置して、養生をかけると透水性舗装
構造体を得ることができる。施工の際には、現場にて主
剤、副剤及び骨材を混ぜ合わせる作業が行なわれる。得
られる透水性舗装構造体は、曲げ強度４．３Ｎ／ｍ
ｍ²、圧縮強度は９．１Ｎ／ｍｍ²、であり、充分な強度
を持っている。また、空隙率は２７．８％で、良好な透
水性を有している。従来のアスファルト舗装の目標値
が、空隙率３〜６％、曲げ強度１Ｎ/ｍｍ²であるのに比
較しても、十分な強度と空隙率を達成していることがわ
かる。

【００２８】（第２実施例）第２実施例は、表３に示す
ようにアスファルトに硬化剤、繊維添加剤、溶剤を混練
して主剤とし、エポキシ樹脂（希釈剤を含有する）を副
剤とする。

【表３】

【００２９】この具体的な例として次に述べる材料とそ
の配合が挙げられる。ストレートアスファルト１０００
ｇに、液体変性脂肪族ポリアミン１５０〜３５０ｇ、ガ
ラス繊維などの繊維添加剤２０〜２００ｇ、溶剤５０〜
５００ｇを添加して混練し、主剤とする。副剤として
は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（希釈剤を
含有する）を３００〜６５０ｇ用いる。この主剤ついて
も、適度な流動性があり、加熱の必要がない。

【００３０】施工方法としてはまず、主剤に副剤を加え
混練する。そして、骨材（４〜６ｍｍの粒径範囲の金華
砂利（市販品））３５〜４０ｋｇに、主剤と副剤を混練
したものを常温（２０℃）にて均一に混ぜ、１日養生を
かけることで透水性舗装構造体を得ることが出来る。実
際の施工の際には、現場にて主剤、副剤、骨材を混練す
ることが行なわれる。得られた透水性舗装構造体は、曲
げ強度４．５Ｎ／ｍｍ²、圧縮強度９．３Ｎ／ｍｍ²であ
り、舗装用として充分な強度を持っている。また、空隙
率は２７．５％であり、良好な透水性をも有している。

【００３１】第１、第２実施例のどちらも主剤、副剤は
流動性があり混練し易い。また、主剤と副剤を混練した
後しばらくは、流動性があるので骨材と均一に混合する
ことができる。また、主剤、副剤はどちらも保存性が良
く、その性質を維持しながら長期間保管しておくことが
できる。また、第１実施例、第２実施例に示した主剤
に、それぞれ骨材を混ぜたものを主剤としてもよい。こ
れによると、現場においては、この主剤に副剤を混合す
るだけで容易に施工を行うことができる。さらに、非加
熱型改質アスファルトの材料のうち、主剤、副剤の２液
に分ける組み合わせは、第１、第２実施例に限定される
ものではない。また、３液以上に分けられてもよいのは
勿論である。

【００３２】また、このような非加熱型改質アスファル
トを用いると、樹脂単独で骨材を固める舗装よりも、施
工直後から十分な強度を出すことができる。そのうえ、
樹脂よりも価格の安いアスファルトを混合することで、
コスト面においても有利となる。また、実施例から判る
ように、骨材に対する非加熱型改質アスファルトの混合
量が少ないにもかかわらず接着力が強いので、得られた
透水性舗装構造体は優れた撓み性を持ち、充分な強度や
剥離し難さを有すると共に、良好な空隙率をも有するこ
とが出来る。そのため、透水、排水に優れており、地盤
沈下や自然災害の防止に効果的である。さらに、滑り抵
抗が大きいので、車道用、特に交差点、踏み切り等の路
面に好適に使用できる。また、低騒音舗装としても有効
である。

【００３３】また、従来のアスファルト舗装は、温度に
対する依存性が高く、変形しやすかったが、本発明によ
る透水性舗装構造体は、温度に対して安定している。さ
らに、施工は常温で可能なので、省エネルギー、ＣＯ₂
排出量削減に有効であるうえに、手軽に行うことができ
る。以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明
してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものでは
なく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施
し得るのは勿論のことである。

【００３４】

【発明の効果】本発明による非加熱型改質アスファルト
は、良好な流動性を持つので施工がしやすく、さらに、
透水性舗装構造体の施工にあたっては、加熱工程を必要
としないので、エネルギーの消費やＣＯ₂の発生を抑え
ることができる。また、本発明による透水性舗装構造体
は、路面を形成するのに充分な強度があると共に、良好
な透水性を持つので、雨水等が浸透し、排水し易い。す
なわち路面としての機能を充分に有すると共に、環境に
優しい舗装を作ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による透水性舗装構造体の概略図。

【図２】非加熱型改質アスファルトの配合比と透水性舗
装構造体の曲げ強度および圧縮強度との関係を示すグラ
フ。

【図３】非加熱型改質アスファルトの配合と透水性舗装
構造体の空隙率の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１０透水性舗装構造体１１骨材１２非加熱型改質アスファルト１３空隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 63:00）Ｃ０８Ｌ 63:00 Ａ (72)発明者趙立民東京都中央区日本橋浜町２−22−３ファイバーレジン株式会社内Ｆターム(参考） 2D051 AA02 AE01 AE04 AF01 AF06 AG01 AG04 AG09 AG14 EA01 EA03 EB06 4J002 AG001 CD002 CD013 CD052 CD062 DA018 DA068 DE008 DL008 EA036 EC066 ED056 EH036 EH146 EN037 EN047 FA048 FD018 FD147 GL00 4J036 AA01 AA05 AB01 AB10 AD01 AF06 DA01 DC03 DC04 DC06 FA05 FA09 FA10 FA11 FB21 JA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アスファルトと、エポキシ樹脂と、前記アスファルトに常温で流動性を付与する溶剤と、前記エポキシ樹脂の硬化剤とを含み、未使用時には、少なくとも前記エポキシ樹脂と硬化剤と
を分離して成ることを特徴とする非加熱型改質アスファ
ルト。
【請求項２】前記溶剤には、高級アルコール類、エス
テル類、芳香族炭化水素、アルキルフェノール類、アル
キルジフェニール類、液体石油系樹脂の１種以上を含む
ことを特徴とする請求項１記載の非加熱型改質アスファ
ルト。
【請求項３】ガラス繊維等の繊維添加剤を含むことを
特徴とする請求項１または２記載の非加熱型改質アスフ
ァルト。
【請求項４】前記アスファルト１００重量部に対し
て、前記エポキシ樹脂が３０〜６５重量部、前記硬化剤
が１０〜５０重量部配合されていることを特徴とする請
求項１、２または３記載の非加熱型改質アスファルト。
【請求項５】前記アスファルト１００重量部に対し
て、前記繊維添加剤が２〜２０重量部配合されているこ
とを特徴とする請求項３記載の非加熱型改質アスファル
ト。
【請求項６】前記エポキシ樹脂には、ポリエチレング
リコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコ
ールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシ
ジルエーテル、アルキルフェノールグリシジルエーテ
ル、高級アルコールグリシジルエーテル、高級脂肪酸グ
リシジルエステルから選ばれる１種以上の希釈剤を含む
ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の
非加熱型改質アスファルト。
【請求項７】骨材と、請求項１〜６いずれか１項記載
の非加熱型改質アスファルトが常温で混合され、養生さ
れてなることを特徴とする透水性舗装構造体。
【請求項８】前記骨材に対して、前記非加熱型改質ア
スファルトが４〜８重量％配合されてなることを特徴と
する請求項７記載の透水性舗装構造体。
【請求項９】空隙率が２０〜３５％であることを特徴
とする請求項７または８記載の透水性舗装構造体。
【請求項１０】骨材と、請求項１〜６いずれか１項記
載の非加熱型改質アスファルトとを常温で混合し、養生
することを特徴とする透水性舗装構造体の施工方法。