JP2004100181A

JP2004100181A - Natural colored paving material

Info

Publication number: JP2004100181A
Application number: JP2002260798A
Authority: JP
Inventors: Michio Arai; 新　居　道　雄; Noboru Tanimoto; 谷　本　　　昇
Original assignee: Kajima Road Co Ltd
Current assignee: Kajima Road Co Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2004-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a natural colored paving material using seashells as landscape paving aggregate for general asphalt pavement of motorway/parking lot/ sidewalk, etc. and usefully using the inherent gloss of seashells. <P>SOLUTION: Crushed stones, aggregate in which 10-30 wt.% of a seashell crushed material of 0.01-15 mm in size distribution is mixed with sand or the like, is mixed with 1-10% of decolored binder in an asphalt plant and solidified. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貝殻を利用した自然色舗装材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、貝殻は一部を工芸細工用に輸出している他は鳥の餌や肥料として販売されているが、販売価格に対して生産費用が嵩むので、大半は産業廃棄物として処分せざるを得なかった。
【０００３】
すなわち、真珠を作る母貝として利用されているアコヤ貝は、真珠が水揚げされる１１月から２月までの期間、例えば愛媛県漁業協同組合関係で６００ｔ／年程度、愛媛県真珠養殖漁業協同組合関係で３００〜４００ｔ／年程度の貝殻がそれぞれ発生していた。そのため、愛媛県真珠養殖漁業協同組合では、発生するアコヤ貝殻を専用の粉砕施設で破砕し、鶏の餌や肥料として販売するなどの有効活用を図っていたが、依然、全体としてのその処分には苦慮していた。
【０００４】
一方、明色骨材等を利用する従来の自然色舗装材料は骨材材料が高価で、舗装材料の単価が高価に設定されていた。
【０００５】
【知見】
そこで発明者は、貝殻、例えばアコヤ貝殻を舗装材料の一部として有効活用し、大量に使用することの可能性について検討を行った。
まず、アコヤ貝殻を舗装材料として有効活用することの検討に当たり、アコヤ貝殻を０．０１〜１５ｍｍに破砕したものを使用し、以下の二通りの活用方法について検討を進めた。
（１）　付加価値を考慮せず、大量に使用する方法として、砕石（クラッシャーラン）に混入して下層路盤材料として活用する。
（２）　アコヤ貝殻の持つ色彩を生かして付加価値をつけ、景観舗装用骨材としてクリーングラベル（商品名）称せられている加熱混合型自然色舗装の骨材の一部として活用する。
【０００６】
上記貝殻破砕材の舗装材料としての活用可否の検討は後述する図１に示すフローによって行われ、貝殻破砕材が下層路盤材および景観舗装用骨材として利用可能であり、特に貝殻は特有の光沢を放ち自然色舗装材料として好適であることが見出された。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、自動車道路・駐車場・歩道等の一般アスファルト舗装の景観舗装用骨材として貝殻を利用し、貝殻特有の光沢を生かした自然色舗装材料として提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、砕石、砂等の骨材に粒度が０．０１〜１５ｍｍの貝殻破砕材を１０〜３０重量％混入し、アスファルトプラントにて１〜１０％の脱色バインダを混合して製造された自然色舗装材料である。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、舗装用骨材の砕石と砂の割合を減らし、貝殻破砕材を混入してアスファルトプラントで脱色バインダ（半透明の樹脂）により固めることで、貝殻特有の光沢を生かした舗装材料が得られる。
そして、この自然色舗装材料は、透水性があって舗装材としての適用性に優れており、産業廃棄物として処分されていた貝殻を再利用できる。
【００１０】
そして貝殻破砕材としては後述の如くアコヤ貝が好ましいが別の貝、例えばカラス貝等も十分に用いることが出来る。
この粒度が０．０１ｍｍ以下では貝殻の光沢が出せない不都合があり、１５ｍｍ以上では施工中に貝殻が破砕される等の不都合がある。
貝殻破砕材の混入量が５％以下では、貝殻の光沢が生かせず、３０％以上では透水性が損なわれる。
バインダの混合量が１％以下では十分に固化せず、所定の強度が得られない。また１０％以上では透水性がなくなる。特にバインダの量は最大値７％が好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態とし、アコヤ貝殻破砕材を利用してその適用性の確認を前出の図１のフローにしたがって実施しているのでその態様を説明する。
【００１２】
実験に用いられたアコヤ貝殻破砕材（以下、貝殻破砕材と記す）は、事前処理として煮沸・洗浄した後、廃ガラス用破砕機（中山鉄工所製ＦＲ−Ｓ１）を用い、最大粒径が１２ｍｍ以下になるよう破砕したもので、表１に示す粒度分布のものである（ステップＳ１）。
【表１】

【００１３】
前記図１のフローに示した貝殻破砕材の性状確認試験（ステップＳ２）では、上記貝殻破砕材を用い、下層路盤材としての活用と、景観舗装用骨材としての活用とについて実施されているが、以下には、本発明に関する景観舗装用骨材としての検討（図１の右側のフロー）について説明する（ステップＳ３）。
【００１４】
適用性の検討は、貝殻破砕材を既存の製品である加熱混入物型の景観舗装混合物（商品名：クリーングラベル）の骨材の一部として混入（混入量：１０％、２０％、３０％）し（ステップＳ４）、貝殻破砕材を添加しない混合物と比較検討して貝殻破砕材の最大混入量を決定したものである。
ここで、景観舗装骨材としての適用性検討試験は、加熱試験、マーシャル安定度試験、および透水試験の各項目について表２に示す試験方法で実施しており、その試験に使用した材料は、表３に示すものである。そして、それら使用材料の性状については、表４に脱色バインダを、表５に使用骨材を、また、表６にその使用骨材の粒度をそれぞれ示している。
【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

【００１５】
前記表２に示した試験として、まず、貝殻破砕材の加熱試験では、貝殻破砕材をアスファルトプラントのドライヤーで加熱した場合の粒度変化を確認する目的で実施しており、貝殻破砕材を３００°Ｃの電気炉内で１５分間加熱した後の粒度を測定している（ステップＳ５）。その結果を表７に示す。
【表７】

【００１６】
この試験結果によれば、加熱前後の粒度はほぼ同一であり、加熱による粒度変化はほとんど認められなかったため、配合設計には加熱してない貝殻破砕材を使用することとした。なお、加熱後の貝殻破砕材は色彩が若干黒色化しており、景観舗装用骨材として好ましくないため、実際に使用する場合にはドライヤーを通過させないことが望ましいとしている。
【００１７】
そして、クリーングラベル（商品名）（透水型）は、その粒度が、２．３６ｍｍフルイ通過量が透水性アスファルト混合物の粒度範囲（１２〜２５）の中央（１５％）付近となるよう設定した。クリーングラベルの骨材配合率を表８に、合成粒度を表９および図２に示す（ステップＳ６及びステップＳ７）。
【表８】

【表９】

【００１８】
次に、マーシャル安定度試験については、アスファルト量を５．０±０．５％の３点として１アスファルト量あたり３個のマーシャル供試体を製作して実施した。マーシャル供試体の作製条件を表１０に、クリーングラベル（商品名）の基準値（出願人の社内基準）を表１１に示す。
【表１０】

【表１１】

【００１９】
そして、マーシャル安定度試験の結果を、各貝殻破砕材混入量に対して表１２〜表１５に示し、また、図３〜図６にそれぞれアスファルト量に対する密度、空隙率、安定度、およびフロー値を示す（ステップＳ８）。
【表１２】

【表１３】

【表１４】

【表１５】

【００２０】
この試験結果から、以下のことがいえる。
・貝殻破砕材は、当然のことながら扁平であり、貝殻破砕材を混入することにより空隙率が小さくなる傾向がある、ただし、各混合物の粒度が同一ではないために貝殻粉砕材の混入量と空隙率との関係は明確ではない。
・貝殻粉砕材を混入することによりマーシャル安定度が大きくなる傾向があるが、混入量による差は認められない。マーシャル安定度が大きくなった原因としては、この試験のように骨材形状が球形に近い豆砂利を使用した場合には、貝殻破砕材を混入することで骨材の噛み合わせが向上したことが考えられる。
・貝殻破砕材を混入することによりフローが大きくなる傾向があるが、マーシャル安定度と同様、混入量による差は認められない。なお、フロー値が大きくなるものの混合物性状に悪影響を与えるほどのものでもない。
【００２１】
なお、この試験は、貝殻破砕材の混入がマーシャル特性値に与える影響を確認する目的で実施しており、正式な配合設計ではないので、マーシャル特性値が基準値（出願人の社内基準値）を満たしていないものについてもあえて配合の修正を実施していない。
【００２２】
したがって、上記結果からは、貝殻破砕材を混入すると空隙率が低下するものの、マーシャル特性値に与える悪影響はないものとみられ、景観舗装用骨材として利用することが可能であるといえる。
【００２３】
次に、室内透水性試験については、各混合物ともアスファルト量５．０％でマーシャル供試体を作製して室内透水試験を実施し、その結果を表１６および図７に示す。
【表１６】

【００２４】
上記透水試験結果によれば、混合物の空隙率よりも貝殻破砕材の混合量の方が透水係数との相関があり、混入量が増加するのにしたがい透水係数が低下する傾向が認められ、混入量３０％のものは、透水係数の目標値である１×１０^−２以上を満足できない結果であった。この原因については、貝殻破砕材が扁平であることと、供試体作製時に破砕されることとから、水の浸透性を低下させていることが考えられる。
【００２５】
以上の実施された各試験結果から、貝殻破砕材を景観舗装用骨材として使用することが可能であり、混入量については以下のことがいえる。
・貝殻破砕材の混入量が多くなると透水性能が低下するため、透水型混合物を対象とした場合には、貝殻破砕材の混入量の上限は３０％程度（２０％が好ましい）とすべきである。
・貝殻破砕材をアスファルトプラントのドライヤーで加熱すると変色する可能性があるため、リサイクルキット等による間接加熱方式で混合物を製作することが望ましい。
間接加熱方式による再生アスファルト混合物の製造では、再生骨材の混入率は３０％程度以下とされており、これに準じて間接加熱方式で混合物を製造する場合には、貝殻破砕材の混入量の上限も３０％程度（２０％が好ましい）とする必要がある。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、以下に示す効果を奏する。
（１）　産業廃棄物として処分していた貝殻を資源として再利用することができる。
（２）　破砕された貝殻は虹色の光沢を放ち、自然色舗装として優れた景観性を備えている。
（３）　透水性があるので水溜りができにくく、歩道への適用性に優れている。
（４）　廃貝殻を利用するので他の景観舗装（ブロック舗装、カラー舗装等）に比べて廉価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】貝殻破砕材の活用検討のフローを示す図。
【図２】クリーングラベルの合成粒度曲線を示す図。
【図３】マーシャル安定度試験結果のアスファルト量に対する密度を示す図。
【図４】マーシャル安定度試験結果のアスファルト量に対する空隙率を示す図。
【図５】マーシャル安定度試験結果のアスファルト量に対する安定度を示す図。
【図６】マーシャル安定度試験結果のアスファルト量に対するフロー値を示す図。
【図７】透水試験結果の混入量に対する透水係数を示す図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a natural color pavement material using shells.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, shells are sold as bird food and fertilizers except for some exports for craftsmanship.However, production costs are high relative to sales prices, so most of them must be disposed of as industrial waste. I didn't get it.
[0003]
In other words, the pearl oysters used as mother pearls are used during the period from November to February when pearls are landed, for example, about 600 t / year in the Ehime Prefecture Fisheries Cooperative Association. As a result, shells of about 300 to 400 t / year were generated. For this reason, the Ehime Prefecture Pearl Culture Fisheries Cooperative has been trying to effectively utilize the pearl oyster shells that are generated by crushing them in a dedicated crushing facility and selling them as chicken feed and fertilizer. Was struggling.
[0004]
On the other hand, in the conventional natural color pavement material using light-colored aggregate or the like, the aggregate material is expensive, and the unit price of the pavement material is set to be expensive.
[0005]
[Knowledge]
Therefore, the inventors studied the possibility of using shells, for example, pearl oyster shells effectively as a part of the pavement material and using them in large quantities.
First, in examining the effective use of Akoya shells as a pavement material, the following two methods of utilization were studied using Akoya shells crushed to 0.01 to 15 mm.
(1) As a method of using a large amount without considering the added value, mix it with crushed stone (crusher run) and use it as a material for the lower roadbed.
(2) Add value by making the most of the color of the Akoya shells and use it as a part of the heat-mixed natural color pavement, which is known as a clean gravel (trade name) as an aggregate for landscape pavement.
[0006]
Examination of the feasibility of using the above-mentioned shell crushed material as a pavement material is carried out according to the flow shown in FIG. 1 described below. The shell crushed material can be used as a lower roadbed material and an aggregate for landscape pavement. Was found to be suitable as a natural color pavement material.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a natural color pavement material utilizing a shell as a natural paving material using a shell as an aggregate for landscape pavement of a general asphalt pavement such as an automobile road, a parking lot, and a sidewalk.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is manufactured by mixing 10 to 30% by weight of a shell crushed material having a particle size of 0.01 to 15 mm with aggregate such as crushed stone and sand, and mixing 1 to 10% of a decolorizing binder in an asphalt plant. It is a natural color pavement material.
[0009]
That is, according to the present invention, the ratio of the crushed stone and sand in the pavement aggregate is reduced, and the shell-specific luster is utilized by mixing the shell crushing material and hardening with the decolorizing binder (translucent resin) in the asphalt plant. Pavement material is obtained.
The natural color pavement material has water permeability and is excellent in applicability as a pavement material, and can reuse shells disposed of as industrial waste.
[0010]
As the shell crushing material, pearl oysters are preferable as described later, but other shells, for example, crow shells, can be sufficiently used.
If the particle size is less than 0.01 mm, there is a disadvantage that the shell cannot be glossy, and if it is more than 15 mm, there is a problem that the shell is crushed during construction.
If the amount of the crushed shell material is 5% or less, the luster of the shell cannot be utilized, and if it is 30% or more, the water permeability is impaired.
If the mixing amount of the binder is 1% or less, the binder is not sufficiently solidified and a predetermined strength cannot be obtained. If it is 10% or more, water permeability is lost. Particularly, the maximum amount of the binder is preferably 7%.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, as an embodiment of the present invention, the applicability of the pearl oyster shell is checked using the crushed pearl oyster shell according to the flow of FIG. 1 described above.
[0012]
The Akoya shell crushed material (hereinafter referred to as shell crushed material) used in the experiment was boiled and washed as a pretreatment, and then used a crusher for waste glass (FR-S1 manufactured by Nakayama Iron Works) to have a maximum particle size. It is crushed to 12 mm or less and has a particle size distribution shown in Table 1 (Step S1).
[Table 1]

[0013]
In the property confirmation test (step S2) of the shell crushed material shown in the flow of FIG. 1 described above, the shell crushed material is used to be used as a lower roadbed material and as an aggregate for landscape pavement. However, the study (flow on the right side in FIG. 1) of the present invention as an aggregate for landscape pavement will be described below (step S3).
[0014]
Examination of applicability is based on the fact that shell crushed materials are mixed as a part of aggregates of the existing product, a heated mixture type landscape pavement mixture (brand name: clean gravel) (mixed amount: 10%, 20%, 30%) (Step S4), and the maximum amount of the crushed shell material was determined by comparing and examining the mixture without adding the crushed shell material.
Here, the applicability examination test as a landscape pavement aggregate is carried out according to the test method shown in Table 2 for each item of a heating test, a marshalling stability test, and a water permeability test. This is shown in Table 3. Table 4 shows the decolorized binder, Table 5 shows the used aggregate, and Table 6 shows the particle size of the used material.
[Table 2]

[Table 3]

[Table 4]

[Table 5]

[Table 6]

[0015]
First, as a test shown in Table 2, in the heating test of the shell crushed material, the shell crushed material was subjected to a purpose of confirming a change in particle size when the shell crushed material was heated by a dryer of an asphalt plant. The particle size after heating for 15 minutes in the electric furnace C is measured (step S5). Table 7 shows the results.
[Table 7]

[0016]
According to the test results, the particle size before and after the heating was almost the same, and there was almost no change in the particle size due to the heating. In addition, since the shell crushed material after heating is slightly black in color, which is not preferable as an aggregate for landscape paving, it is desirable that the material should not be passed through a dryer when actually used.
[0017]
Then, the clean gravel (trade name) (water permeable type) was set so that the particle size was around the center (15%) of the particle size range (12 to 25) of the water permeable asphalt mixture at 2.36 mm sieve. Table 8 shows the mixture ratio of the aggregate of the clean gravel, and Table 9 and FIG. 2 show the synthetic particle size (steps S6 and S7).
[Table 8]

[Table 9]

[0018]
Next, the marshall stability test was performed by manufacturing three marshall specimens per asphalt amount with the asphalt amount being three points of 5.0 ± 0.5%. Table 10 shows the conditions for preparing the marshall specimen, and Table 11 shows the reference values of the clean gravel (product name) (in-house standards of the applicant).
[Table 10]

[Table 11]

[0019]
The results of the Marshall stability test are shown in Tables 12 to 15 with respect to the amount of each shell crushed material mixed, and FIGS. 3 to 6 show the density, porosity, stability, and flow value with respect to the asphalt amount, respectively. (Step S8).
[Table 12]

[Table 13]

[Table 14]

[Table 15]

[0020]
The following can be said from the test results.
-Shell crushed material is naturally flat, and the porosity tends to be reduced by mixing shell crushed material.However, since the particle size of each mixture is not the same, the amount of mixed shell crushed material The relationship with porosity is not clear.
-Marshall stability tends to increase by mixing shell crushed material, but no difference is observed depending on the mixing amount. The reason for the increase in marshalling stability is that when using pea gravel with an aggregate shape close to spherical as in this test, the meshing of the aggregate was improved by mixing the shell crushed material. Conceivable.
-The flow tends to increase by mixing shell crushed materials, but there is no difference due to the mixing amount, similar to the marshalling stability. In addition, although the flow value is increased, it is not so much as to adversely affect the properties of the mixture.
[0021]
This test was conducted to confirm the effect of shell crushed materials on the marshalling characteristic value. It is not a formal blending design, so the marshalling characteristic value is a reference value (internal standard value of the applicant). For those that do not satisfy the formula, no modification of the formulation was performed.
[0022]
Therefore, from the above results, although the porosity is reduced when the shell crushed material is mixed, it is considered that there is no adverse effect on the marshall characteristic value, and it can be said that the porosity can be used as an aggregate for landscape pavement.
[0023]
Next, with respect to the indoor water permeability test, a marshall specimen was prepared with each mixture having an asphalt amount of 5.0%, and the indoor water permeability test was performed. The results are shown in Table 16 and FIG.
[Table 16]

[0024]
According to the above water permeability test results, the mixing amount of the shell crushed material is more correlated with the water permeability than the porosity of the mixture, and there is a tendency that the water permeability decreases as the mixing amount increases. In the case of the amount of 30%, the result was not able to satisfy the target value of the water permeability of 1 × 10 ⁻² or more. Regarding the cause, it is considered that the permeability of water is reduced because the shell crushed material is flat and crushed at the time of preparing the specimen.
[0025]
From the results of the tests performed above, it is possible to use the crushed shell material as aggregate for landscape pavement, and the following can be said for the amount of contamination.
-When the amount of mixed shell crushed material increases, the water permeability decreases, so when targeting a permeable mixture, the upper limit of the mixed amount of shell crushed material should be about 30% (preferably 20%). is there.
-If the crushed shell material is heated by the asphalt plant dryer, the color may change. Therefore, it is desirable to produce the mixture by an indirect heating method using a recycling kit or the like.
In the production of the recycled asphalt mixture by the indirect heating method, the mixing ratio of the recycled aggregate is set to about 30% or less, and when the mixture is manufactured by the indirect heating method according to this, the amount of the mixed shell crushed material is reduced. The upper limit also needs to be about 30% (preferably 20%).
[0026]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
(1) Shells that have been disposed of as industrial waste can be reused as resources.
(2) The crushed shell has a rainbow-colored luster and has excellent landscape as a natural color pavement.
(3) Since it has water permeability, puddles are less likely to be formed, and the applicability to sidewalks is excellent.
(4) Since waste shells are used, it is less expensive than other landscape pavements (block pavement, color pavement, etc.).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a flow of a study on utilization of a shell crushing material.
FIG. 2 is a view showing a synthetic particle size curve of a clean gravel.
FIG. 3 is a diagram showing a density with respect to an asphalt amount of a marshalling stability test result.
FIG. 4 is a diagram showing a porosity with respect to an asphalt amount in a marshalling stability test result.
FIG. 5 is a diagram showing the stability with respect to the asphalt amount of the marshalling stability test result.
FIG. 6 is a view showing a flow value with respect to an asphalt amount of a marshalling stability test result.
FIG. 7 is a diagram showing a water permeability coefficient with respect to a mixed amount of a water permeability test result.

Claims

It is manufactured by mixing 5-30% by weight of shell crushed material with a particle size of 0.01-15mm in aggregate such as crushed stone and sand, and mixing 1-10% of a decolorized binder in an asphalt plant. A natural color pavement material characterized by: