【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアスファルト乳剤混合物及びその使用方法に関する。更に詳細には、本発明は常温舗装材又は路面補修材として使用できるアスファルト乳剤混合物及びその使用方法
【０００２】
【従来の技術】
従来の道路舗装用のアスファルト乳剤は、骨材との混合性を確保するため、一般的にはアミン類を主構成成分とする乳化剤を使用し、アスファルトをコロイドミルなどで乳化して製造される。乳化とは、一つの液体（分散相）を、それと混和しない他の液体（連続相）中に細粒状に分散させることであり、生じた分散系をエマルジョンという。多くの場合、エマルジョンは水と油（水と混和しない液体を総称する）とからなりたっており、油の量が１％程度以下のときは安定剤を添加しなくても安定なエマルジョンが生成するが、分散相の量がそれよりも多くなると、安定なエマルジョンを得るために安定剤をくわえなければならない。このようなエマルジョンの安定化のために加えられる第三の物質を乳化剤という。従って、エマルジョンは一般的に、連続相、分散相及び安定剤（乳化剤）とからなる系である。
【０００３】
アスファルト乳剤は、使用する乳化剤により製造されたアスファルト乳剤もカチオン系、ノニオン系及びアニオン系に分類されている。現在、道路用に使用されているアスファルト乳剤はその殆ど全てがカチオン系のものである。混合用アスファルト乳剤としては、ＪＩＳ−Ｋ−２２０８に規定されているＭＫ−１，ＭＫ−２，ＭＫ−３などがあり、これらのグレードは適用する混合物粒度に応じて使い分けられている。アスファルト乳剤と骨材との混合物（すなわち、アスファルト乳剤混合物）は、自然含水状態あるいは含水調整した常温の骨材を用い、所定の混合物粒度に調整した後、ミキサーやショベルにてこれら骨材とアスファルト乳剤を混合することにより製造される。このようなアスファルト乳剤混合物を製造する場合、一般的に、舗装を行う施工現場近くに簡易なミキサーを設置したり、比較的施工現場に近い箇所の大型ミキサーを使用し、アスファルト乳剤混合物の製造を行う。ここで製造されたアスファルト乳剤混合物は、砕石路盤上や、アスファルト混合物の基層及び／又は表層に施工されてきた。施工は、通常のアスファルト乳剤混合物の施工機械を使用し、路盤上あるいはアスファルト．混合物上に敷き均し、ローラにて締め固めた後、通常はシールコートを施し、交通開放を行っている。
【０００４】
アスファルト乳剤は、一般に水中油滴型であり、数ミクロンのアスファルト粒子が水中に分散したコロイドとなっている。一般に、このアスファルト固形分は４０〜７０％を占め、残りが水分である。アスファルトの物性を発揮させるためには、アスファルト乳剤中の水分を消失させ、アスファルト粒子の凝集・合一を図らなければならない。例えば、道路用に使用するアスファルト乳剤では、プライムコート、タックコートのような浸透式乳剤の場合、アスファルト乳剤の散布まではアスファルト乳剤の安定性を保ち、散布後は速やかに分解し、アスファルト被膜化することが必要となる。一方、アスファルト乳剤混合物の場合を例にとると、製造から敷き均しまでの間は、アスファルト乳剤の分解は無く、これによってアスファルト乳剤混合物の作業性も製造直後の状態に近いことが望まれる。しかし、締固め作業が始まり、十分な混合物密度を確保した時点からは、アスファルト乳剤は速やかに分解し、アスファルト被膜化することが理想的なパターンである。このアスファルト乳剤中のアスファルトと水分が分離し、アスファルト粒子が凝集し合一化することを一般に「アスファルト乳剤の分解」と呼ぶ。アスファルト乳剤の分解には次のような分解が報告されている。
（ａ）静置した場合の分解（沈降、凝集、合一）
（ｂ）脱水による分解（蒸発、吸収、化学的脱水）
（ｃ）骨材面に接したときの分解
（ｄ）電解質による分解
（ｅ）機械的（ミキサー等による）な力による分解
アスファルト乳剤混合物の分解については、前記（ｂ）〜（ｅ）が大きく影響する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のアスファルト乳剤及びアスファルト乳剤混合物には下記に挙げられるような様々な問題点の存在が指摘されている。
【０００６】
▲１▼アスファルト乳剤混合物の製造時の問題点
従来のアスファルト乳剤は骨材の表面特性（例えば、石質や粒度及び／又は含水状態など）により影響を受け易い。すなわち、使用する骨材により混合性が優れるものと悪い、あるいは全く混合できない骨材があり、また、混合性が良好でも、骨材とアスファルト乳剤が剥離し易いものと、比較的剥離し難いものがあることなどが経験的に知られている。この現象は一般的に、使用骨材の表面状態（表面活性状態）が微妙に異なるために生じる現象と言われているが、この詳細なメカニズムについては現在においても十分解明されていない。しかし、使用骨材ごとに混合状況や骨材との剥離抵抗性の大小が異なることは、アスファルト乳剤混合物の性能のバラツキや耐久性の面で非常に重大な問題である。現在これらの問題点を回避するために、使用アスファルト乳剤と相性の合う骨材を探すなど多大な時間を要し、アスファルト乳剤混合物製造上及び適用上の大きなネックとなっている。
【０００７】
▲２▼アスファルト乳剤混合物の可使時間の問題点
一般的に、アスファルト乳剤混合物は、ミキサーなどの製造プラントで製造した後、施工現場までダンプトラックなどを使用して運搬し、現場に搬入して施工される。アスファルト乳剤混合物の場合、これに使用しているアスファルト乳剤の特性がアスファルト乳剤混合物の作業可能な可使時間を左右する。アスファルト乳剤混合物の可使時間とは、製造プラントなどでアスファルト乳剤混合物を製造した後、施工現場で混合物を敷き均し、転圧作業を行うまでの時間を言う。アスファルト乳剤混合物の場合、アスファルト乳剤が分解し、水とアスファルトに分離してしまえば、アスファルト乳剤混合物としての作業性が確保できなくなり、この時点で作業不可能となる。仮に、アスファルト乳剤混合物が分解状態になってしまうと、運搬車両の荷台で固まってしまうことになりかねない。また、このような状態になったアスファルト乳剤混合物を強引に敷き均し、転圧しようと試みても、アスファルト乳剤混合物の締固め密度は上がらず、その結果、本来の所定の締固め密度を確保できないことになり、耐久性に欠けるアスファルト乳剤混合物となってしまう。換言すれば、アスファルト乳剤混合物は予め作製しておいて、長期間保存し、必要に応じて直ちに使用するという「オン・デマンド」的な使用形態が不可能であった。但し、一部には、アスファルト乳剤中に油分等を添加し、アスファルト乳剤混合物の貯蔵期間を延ばす工夫もされていたが、この方法では不十分なものであった。従って、道路の軽微な補修のためにも、製造プラントなどでアスファルト乳剤混合物をその都度わざわざ製造しなければならず、余ったアスファルト乳剤混合物は無駄に廃棄されていた。
【０００８】
従来のアスファルト乳剤混合物は製造直後から徐々にアスファルト乳剤の分解が始まり、可使時間としては使用乳剤、施工時期によっても異なるが、一般的に、３０分間〜２時間程度である。従って、アスファルト乳剤混合物では、運搬時はもちろん、現場で敷き均され、転圧を行うまではアスファルト乳剤が分解しないことが望まれる。この可使時間を確保するため、運搬時にはアスファルト乳剤混合物から水分が離脱し難いように、運搬車両の荷台をシートなどで覆うなどして、アスファルト乳剤の分解を遅らせる工夫をしている。しかし、アスファルト乳剤の分解は、アスファルト乳剤混合物中の水分蒸発以外にも要因は多く、この分解時間を調整することは非常に困難であるとされている。このため、常温であるアスファルト乳剤混合物も加熱されたアスファルト乳剤混合物と同様に、作業可能な可使時間という制約から逃れられなかった。
【０００９】
アスファルト乳剤混合物の可使時間を延長する一つの方法として、乳剤中に油分などを添加することもあるが、これは施工後にアスファルト乳剤混合物中に油分が残存してしまい、供用時にアスファルト乳剤混合物が軟化したり、耐久性に悪影響を及ぼす。従って、アスファルト乳剤混合物の製造から施工現場までの運搬時間も、アスファルト乳剤混合物の施工やその後の供用性に与える影響は大きく、現状では長時間の運搬を避けるため、施工現場付近に製造プラントを設置する必要があり、種々の制約がつきまとう。
【００１０】
更に、アスファルト乳剤の分解調整の拙さから、アスファルト乳剤混合物中のアスファルト乳剤が運搬時に分解することにより、濁水などの汚水が析出し、運搬車両から垂れ流され、道路路面などの汚染や、他の通行車両に多大な迷惑をかけるといった問題点も指摘されている。従って、前記のように、アスファルト乳剤混合物の可使時間とアスファルト乳剤の分解特性は表裏一体のものと言える。
【００１１】
▲３▼アスファルト乳剤混合物の施工時の問題点
（イ）アスファルト乳剤混合物の初期セットが遅く、施工後十分な期間を経過しないと本来の物性が発揮されにくい
従来のアスファルト乳剤混合物の場合、アスファルト乳剤混合物を締固めた後もアスファルト乳剤が分解せず、アスファルト被膜化が遅いケースが多い。これは特に、前記▲２▼の可使時間に関する問題点を回避するため、使用するアスファルト乳剤の安定性を高めたときなどに起こりやすい。アスファルト乳剤が安定であるということは、アスファルトの被膜化にも時間がかかることを意味し、このようなアスファルト乳剤は遅分解乳剤（スローセット）と呼ばれる。このようなアスファルト乳剤を使用した場合、アスファルト乳剤混合物粒度にもよるが、ローラでの締固め時に波打ち現象が生じることが多く、著しく施工性を害する。また、施工終了後もアスファルト乳剤混合物が安定しないため、交通開放が遅れると共に、施工直後に降雨などに遭遇すると、アスファルト乳剤混合物中からアスファルト乳剤が流出してしまうなどの深刻な現象を生じてしまう。初期セット性を改善するため、アスファルト乳剤混合物に、軽金属電解質（例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなど）からなる分解剤水溶液を混合し、アスファルト乳剤の分解を促進させるアスファルト乳剤混合物及びその施工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−３０２５４６号公報
【００１３】
（ロ）骨材からのアスファルト乳剤の剥離
一般的に、アスファルト乳剤混合物の敷き均しは、小規模の現場の場合、レーキなどを用い、手作業でアスファルト乳剤混合物を敷き均すが、通常はアスファルトフィニッシャを用いてアスファルト乳剤混合物の敷き均しを行う。この過程で、従来のアスファルト乳剤混合物の最大の問題とも言える骨材とアスファルト乳剤との剥離現象が生じ易い。これは、アスファルトフィニッシャを使用するとアスファルト乳剤混合物がフィニッシャのスクリードを通過し、敷き均され、更にタンパーなどで叩かれる過程で、アスファルト乳剤混合物の骨材からアスファルト乳剤が剥離してしまうために起こる現象である。更に、ローラ転圧により施工面のアスファルトは多くの部分が剥離し、極端な場合、アスファルト分が殆ど取れてしまい、骨材表面のみの施工面となってしまうこともある。これは骨材とアスファルト乳剤との間の接着力が弱いために生じる現象であり、この剥離現象が生じたアスファルト乳剤混合物は骨材間のバインダーであるアスファルトが「つなぎ」の役割を果たしていない。この状態になったアスファルト乳剤混合物は当然のことながら耐久性に劣ることは容易に推察される。現状では、この現象を回避するため、使用するアスファルト乳剤と相性の良い骨材を選定したり、過去の経験から使用骨材を決定している。しかし、この作業を行っても必ずしも期待通りの成果が出ていないのが実態である。
【００１４】
（ハ）締固め終了後にシールコートを施さなければならない
従来のアスファルト乳剤混合物では転圧終了後、表面保護とアスファルト乳剤混合物の耐久性向上の目的でシールコート（すなわち、浸透用乳剤＋砂などの骨材の散布）を施し、前記の骨材からのアスファルト乳剤の剥離の影響を少しでも和らげる工夫をしてきた。しかし、このシールコートは乳剤散布後、砂や砕石を表面に散布してから交通開放を行うため、これらの砂や砕石が通行車両により飛散し、他の車両のフロントガラスなどに当たるなど道路利用者から大きな不評を買っているのが実態である。
【００１５】
▲４▼アスファルト乳剤混合物の管理と適用先の問題点
（イ）交通量的には軽交通箇所にしか適用できない
アスファルト乳剤混合物の初期セット性及び耐久性面で問題点が多く、重交通路線などには適用できず、主たる適用先は簡易舗装や軽交通路線に限られる。
（ロ）コアの採取に時間がかかる
舗装後に、舗装面からコアを採取し、舗装の完成状態を検査しなければならない。舗装面よりコアの採取ができるということは、このアスファルト乳剤混合物が十分に締め固められ、アスファルト乳剤が分解し、アスファルト被膜化していることを意味する。従来のアスファルト乳剤混合物の場合、使用アスファルト乳剤のアスファルト被膜化に時間がかかること、すなわちセット性が悪いことに起因していると考えられる。更に、骨材とアスファルトの剥離、アスファルト乳剤混合物の締め固め特性などの影響により早期のコア採取が困難とされている。従来のアスファルト乳剤混合物では、コアの採取可能な時期は施工後３〜６ヶ月を要し、場合によっては１年経過後にもコアの採取が出来ないケースも少なくない。また、コア採取が不可能な場合、施工管理、検査時にきたす影響は大きく、アスファルト乳剤混合物の信頼性の低下につながっている。
【００１６】
従って、本発明の目的は、前記のような問題点を有しない新規なアスファルト乳剤混合物を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、少なくとも１種類の多価フェノール化合物からなる添加剤Ａを含む水溶液を骨材に混合し、その後、得られた混合物に、脂肪族アミン、アミノ化リグニン、炭素数７〜２２の炭化水素基を有するイミダゾリン、炭素数７〜２２の炭化水素基を有するベタイン及び炭素数７〜２２の炭化水素基を有するアミドベタインからなる群から選択される少なくとも１種類の界面活性剤Ｂを用いて製造されたアスファルト乳剤を混合することにより調製されたアスファルト乳剤混合物により解決される。
【００１８】
本発明の或る実施態様では、多価フェノール化合物の他に、添加剤Ａとして、（ａ）アニオン性高分子分散剤、ヒドロキシカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸の水溶性塩からなる群から選択される少なくとも１種類の成分、及び／又は、（ｂ）糖類、糖アルコール類及び多価アルコール類からなる群から選択される少なくとも１種類の成分を更に加えることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００２０】
本発明のアスファルト乳剤混合物は、基本的に、少なくとも１種類の多価フェノール化合物からなる添加剤Ａの水溶液と、骨材と、界面活性剤Ｂ使用アスファルト乳剤とからなる。
【００２１】
本発明の特徴は、多価フェノール化合物（添加剤Ａ）の水溶液と骨材を予め混合してから、この得られた混合物に、界面活性剤Ｂ使用アスファルト乳剤を加えて均一に混ぜ合わせることである。三種の構成成分を同時に混合したり、或いは骨材とアスファルト乳剤と混合してから多価フェノール化合物水溶液を混合しても本発明の所期の効果は得られない。
【００２２】
本発明において、多価フェノール化合物（添加剤Ａ）水溶液を先ず骨材と混合する目的は、骨材表面の活性状態を一定の安定状態にするためである。本発明で添加剤Ａとして使用される多価フェノール化合物は疎水性骨格と親水性基（すなわち、水酸基）とを同時に有する。湿潤状態にある骨材は、その表面に水酸基を有しているため、それらの水酸基が多価フェノール化合物の水酸基との間で水素結合する。その結果、多価フェノール化合物が骨材の表面に保護膜を形成し、アスファルト乳剤を混合しても、骨材との反応は抑制され、アスファルト乳剤の急分解が起こらず、種々の骨材でも良好な混合性を示す。また、多価フェノール化合物の疎水性骨格がアスファルトと吸着し、強固な耐骨材剥離性を示す。
【００２３】
骨材１００ｗｔ％に対して、少なくとも１種類の多価フェノール化合物からなる添加剤Ａを０．０１〜１．０ｗｔ％添加する。添加剤Ａの用法としては５〜５０ｗｔ％水溶液に調整する。
例えば、３０ｗｔ％の添加剤Ａ水溶液の場合には、骨材に対し０．０３〜３ｗｔ％添加するのが望ましい範囲である。多価フェノール化合物（添加剤Ａ）３０ｗｔ％溶液の場合、使用量が０．０３ｗｔ％未満では、多価フェノール化合物の使用効果が不十分となる。一方、多価フェノール化合物の使用量が３ｗｔ％超では、多価フェノール化合物の使用効果が飽和し、不経済となるだけである。実際の使用に際しては、調整した添加剤Ａ水溶液と添加予定の添加水を併せた混合水を骨材に添加する。
多価フェノール化合物（添加剤Ａ）は、その使用量により、アスファルト乳剤混合物とした後の可使時間を調整することが可能である。一般的に、多価フェノール化合物（添加剤Ａ）の使用量が多くなるほど、アスファルト乳剤混合物の可使時間は長くなる。
多価フェノール化合物（添加剤Ａ）水溶液を添加水に加えた混合水の濃度は、骨材の持つ自然含水状態に対し、乾燥状態の骨材に対しては水分を多く入れるため低濃度で、骨材の含水状態が高いときには添加水が少ないため高濃度の水溶液（混合水）とする。
【００２４】
アスファルト乳剤混合物を製造する場合、一般的に、水を添加して骨材表面を湿潤化する。従って、本発明においても、骨材に加えられる水に多価フェノール化合物を溶解させ、水溶液の形態で使用することが好ましい。この水は骨材表面に水酸基を帯有させる機能を果たす。
一般的なアスファルト乳剤混合物を製造する場合、骨材に添加する添加水は使用する骨材の粒度又は総表面積に応じて変化するが、骨材１００重量部に対して、０．１重量部〜７重量部の範囲内である。この添加水に多価フェノール化合物水溶液を混合した水溶液をここでは「混合水」と称する。使用する骨材の粒度が小さくなるほど（すなわち、総表面積が大きくなるほど）、混合水の添加量も多くなり、使用する骨材の粒度が大きくなるほど（すなわち、総表面積が小さくなるほど）、混合水の添加量は少なくなる。
【００２５】
多価フェノール化合物（添加剤Ａ）水溶液と骨材を混合することにより得られた混合物に界面活性剤Ｂ使用アスファルト乳剤を添加しても、多価フェノール化合物の保護膜が骨材表面に存在しており、アスファルト乳剤の急分解性は起こらない。しかも、カチオン系の界面活性剤及びカチオンを有する両性界面活性剤を用いて製造されたアスファルト乳剤は粒子表面が正電荷を持っており、骨材表面の水酸基の負電荷とイオン結合し、骨材表面とアスファルト乳剤がしっかりと固着し、運搬、施工の過程を経ても骨材からアスファルト乳剤が剥離することはない。界面活性剤Ｂ使用アスファルト乳剤を多価フェノール化合物と共に使用すると、骨材との混合性に著しく優れ、かつ、このようなアスファルト乳剤を用いて施工された舗装体は強度及び耐久性が著しく高い。
【００２６】
界面活性剤Ｂ使用アスファルト乳剤は、アスファルトと水と界面活性剤Ｂとを混合することにより調整することができる。別法として、界面活性剤Ｂの水溶液を予め作製しておき、この水溶液とアスファルトを混合することによっても調整できる。このような乳化液の調整方法自体は当業者に周知である。界面活性剤Ｂ使用アスファルト乳剤においては、アスファルトと水の合計重量を基準にして界面活性剤Ｂは０．１ｗｔ％〜３．０ｗｔ％の範囲内で使用することが好ましい。０．４ｗｔ％〜１．２ｗｔ％の範囲内が一層好ましい。界面活性剤Ｂの使用量が０．１ｗｔ％未満では、アスファルトを十分に乳化することができない。一方、界面活性剤Ｂの使用量が３ｗｔ％超では、乳化効果が飽和し、不経済となるばかりである。
本発明では、界面活性剤Ｂの乳化剤は一分子中に含まれる窒素原子の数が多いカチオン性界面活性剤を用いるのが良い。そのようなカチオン性界面活性剤は極性が高く、従って保水性も高いため、骨材と混合された際にその界面活性剤を含有するアスファルト乳剤が高い安定性を示し、添加剤Ａの多価フェノール化合物の骨材表面の保護膜形成によるアスファルト乳剤の急分解抑制を更に高めることになる。
また骨材表面の水酸基の負電荷とカチオン性界面活性剤の正電荷がイオン結合した場合も、本発明の界面活性剤Ｂはより強固な付着性を示す。その理由は次の通りである。カチオン性界面活性剤からなるアスファルト乳剤が骨材表面に接触すると、乳化粒子は電気的に中和され、それによって乳化系は凝集により破壊され、骨材表面にアスファルトが付着する。モノアミン塩、ジアミン塩、第四級アンモニウム塩のように、一分子中に含まれる窒素数の少ないものを用いると、得られた乳剤の安定性が不充分となり、上記した機構に基づくエマルジョン破壊が短時間で生じることがある。即ち、分解時間が短すぎるというおそれがあり、しっかりと又均一にアスファルトが骨材に吸着しないことがある。一方、一分子中に含まれる窒素数が三以上のポリアミン塩類は、アスファルト乳剤の連続相を構成する水と親和性が高く、骨材と接触しても短時間で分解される、即ちエマルジョン破壊が起こることはない。従って、骨材表面に均一にアスファルトが付着し、より強固な付着性が示される。
【００２７】
本発明のアスファルト乳剤混合物における、骨材対アスファルト乳剤の混合重量比率は一般的に、８５〜９５対１５〜５の範囲内である。骨材が細かくなるほど、骨材の総表面積が大きくなるので、アスファルト乳剤の添加量も多くしなければならない。
【００２８】
本発明のアスファルト乳剤混合物において、多価フェノール化合物（添加剤Ａ）を使用することにより得られる効果は、アスファルト乳剤混合物の可使時間を任意に調整できることである。すなわち、多価フェノール化合物はアスファルト乳剤混合物分解調整剤としての機能も併せ持つため、製造されたアスファルト乳剤混合物を遠隔地へ運搬することができ、更に、実際に使用するまで貯蔵保管しておくこともできる。これは、アスファルト乳剤混合物の施工時の締め固めにあたっても、アスファルト乳剤混合物の作業性が確保されていることにより、常に安定した混合物密度を確保することができる。
【００２９】
また、多価フェノール化合物（添加剤Ａ）を使用することにより、本発明のアスファルト乳剤混合物では使用骨材の種類に拘わる必要性がなくなる。即ち、本発明によれば、異なる骨材種を用いた場合の混合物の混合性、耐骨材剥離性の問題が解決され、異なる骨材種を用いても常に同一の結果が得られる。このため、従来のアスファルト乳剤混合物と異なり、骨材種の選定に殆ど労力を要しない。
【００３０】
更に、多価フェノール化合物（添加剤Ａ）を使用することにより、アスファルト乳剤混合物の分解時間を制御することができるので、密封容器中に保存した場合、本発明のアスファルト乳剤混合物は約３ヶ月間保存した後でも使用可能である。従って、本発明のアスファルト乳剤混合物は例えば、１０ｋｇ又は２０ｋｇ程度の少量単位で密封販売し、道路の軽微な補修材、段差修正材として広範囲に活用することができる。
【００３１】
本発明のアスファルト乳剤混合物において添加剤Ａとして使用される多価フェノール化合物は別名ポリフェノール化合物とも呼ばれ、同一分子内に水酸基を２個以上含有するフェノール類のことである。水酸基の数によって二価フェノール、三価フェノールなどと呼ばれることもある。このような多価フェノール化合物は例えば、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガロール、フロログルシノール、没食子酸、没食子酸誘導体、タンニン化合物などが挙げられる。前記タンニン化合物は例えば、五倍子タンニン、没食子タンニン、ガロタンニン、スマックタンニン、タラタンニン、バロニアタンニン、チェスナットタンニン、ミロバランタンニン、カシワタンニン、ディビディビタンニン、アルガロビアタンニンなどの加水分解型タンニン、ガンビアタンニン、ケブラチョタンニン、ミモザタンニン、マングローブタンニン、ヘムロックタンニン、スブルースタンニン、ビルマカッチタンニン、カシフ樹皮タンニン、柿渋タンニンなどの縮合型タンニン、ライスタンニン、カステロールタンニン、アカシアタンニン、デジプトタンニン、中国タンニン、トルコタンニン、ハマメリタンニン、ケブリン酸タンニン、エラーグ酸タンニンなどである。
【００３２】
本発明のアスファルト乳剤混合物において添加剤Ａの追加成分（ａ）として使用されるアニオン性高分子分散剤は例えば、ナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合物、メラミンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合物、フェノールスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合物、ポリカルボン酸コポリマー及びこれらの水溶性塩、クラウトリグニン、リグニンスルホン酸及びこれらの水溶性塩などである。特に、リグニンスルホン酸及びリグニンスルホン酸のＮａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ及びＡｌ塩などの水溶性塩が好ましい。
【００３３】
本発明のアスファルト乳剤混合物において添加剤Ａの追加成分（ａ）として使用されるヒドロキシカルボン酸は例えば、グルコン酸、グルコヘプトン酸、アラボン酸、リンゴ酸及びクエン酸などである。これらの水溶性塩は例えば、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ及びＡｌ塩などである。特に、グルコン酸ナトリウムが好ましい。
【００３４】
骨材１００ｗｔ％に対して、前記追加成分（ａ）を０．０１〜１．０ｗｔ％添加する。追加成分（ａ）の用法としては５〜５０ｗｔ％水溶液に調整する。
例えば、３０ｗｔ％の追加成分（ａ）水溶液の場合には、骨材に対し０．０３〜３ｗｔ％添加するのが望ましい範囲である。追加成分（ａ）の３０ｗｔ％溶液の場合、使用量が０．０３ｗｔ％未満では、追加成分（ａ）の使用効果が不十分となる。一方、追加成分（ａ）の使用量が３ｗｔ％超では、追加成分（ａ）の使用効果が飽和し、不経済となるだけである。実際の使用に際しては、調整した追加成分（ａ）水溶液と添加予定の添加水を併せた混合水を骨材に添加する。
追加成分（ａ）は、その使用量により、アスファルト乳剤混合物とした後の可使時間を調整することが可能である。一般的に、追加成分（ａ）の使用量が多くなるほど、アスファルト乳剤混合物の可使時間は長くなる。
追加成分（ａ）の水溶液を添加水に加えた混合水の濃度は、骨材の持つ自然含水状態に対し、乾燥状態の骨材に対しては水分を多く入れるため低濃度で、骨材の含水状態が高いときには添加水が少ないため高濃度の水溶液（混合水）とする。
【００３５】
本発明のアスファルト乳剤混合物において添加剤Ａの追加成分（ｂ）として使用される糖類としては、例えば、グルコース、マルトース、フラクトース、ガラクトース、サッカロース、異性化糖等の単糖類及び二糖類や、デキストリン等のオリゴ糖、及びデキストラン等の多糖類が挙げられる。また、糖アルコール類としては、例えば、ソルビトース等な挙げられる。更に、多価アルコール類としては、分子中に二個以上の水酸基を有し、かつ水溶性のものであればよく、例えば、ポリエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリグリセリン、及びジエチレングリコールなどが挙げられる。
【００３６】
骨材１００ｗｔ％に対して、前記追加成分（ｂ）を０．０１〜１．０ｗｔ％添加する。追加成分（ｂ）の用法としては５〜５０ｗｔ％水溶液に調整する。
例えば、３０ｗｔ％の追加成分（ｂ）水溶液の場合には、骨材に対し０．０３〜３ｗｔ％添加するのが望ましい範囲である。追加成分（ｂ）の３０ｗｔ％溶液の場合、使用量が０．０３ｗｔ％未満では、追加成分（ｂ）の使用効果が不十分となる。一方、追加成分（ｂ）の使用量が３ｗｔ％超では、追加成分（ｂ）の使用効果が飽和し、不経済となるだけである。実際の使用に際しては、調整した追加成分（ｂ）水溶液と添加予定の添加水を併せた混合水を骨材に添加する。
追加成分（ｂ）は、その使用量により、アスファルト乳剤混合物とした後の可使時間を調整することが可能である。一般的に、追加成分（ｂ）の使用量が多くなるほど、アスファルト乳剤混合物の可使時間は長くなる。
追加成分（ｂ）の水溶液を添加水に加えた混合水の濃度は、骨材の持つ自然含水状態に対し、乾燥状態の骨材に対しては水分を多く入れるため低濃度で、骨材の含水状態が高いときには添加水が少ないため高濃度の水溶液（混合水）とする。
【００３７】
本発明のアスファルト乳剤混合物において界面活性剤Ｂとして使用される脂肪族アミンは下記の一般式（１）、
Ｒ１Ｒ２−Ｎ−（ＡＮＲ３）ｐＲ４ （１）
｛式中、Ｒ１は炭素数８〜２２の炭化水素基又はアシル基であり、Ｒ２は炭素数８〜２２の炭化水素基、水素原子又は（ＡＯ）ｍ−Ｈ基（ここで、ＡＯは炭素数２〜３のオキシアルキレン基であり、ｍは１〜３０の整数である）基であり、Ｒ３及びＲ４は、同一であるか又は異なり、水素原子又は（ＡＯ）ｍ−Ｈ基（ここで、ＡＯは前記に定義した通りである）であり、Ａはエチレン基又はプロピレン基であり、ｐは２〜５の整数である。｝で示される化合物である。
【００３８】
本発明のアスファルト乳剤混合物において界面活性剤Ｂとして使用されるアミノ化リグニンとしては、（リグニン）−ＣＨ２−Ｎ（ＣＨ３）２が特に好ましい。また、炭素数７〜２２の炭化水素基を有するイミダゾリンとしては、下記の一般式（２）又は（３）で示されるものが特に好ましい。
【００３９】
【化１】
（式中、Ｒは炭素数７〜２２の炭化水素基を示す。）
【００４０】
【化２】
（式中、Ｒは炭素数７〜２２の炭化水素基を示す。）
【００４１】
本発明のアスファルト乳剤混合物において界面活性剤Ｂとして使用される炭素数７〜２２の炭化水素基を有するベタインとしては、下記の一般式（４）で示されるものが特に好ましい。
【００４２】
【化３】
（式中、Ｒは炭素数７〜２２の炭化水素基を示す。）
【００４３】
本発明のアスファルト乳剤混合物において界面活性剤Ｂとして使用される炭素数７〜２２の炭化水素基を有するアミドベタインとしては、下記の一般式（５）で示されるものが特に好ましい。
【００４４】
【化４】
（式中、Ｒは炭素数７〜２２の炭化水素基を示す。）
【００４５】
本発明のアスファルト乳剤混合物において使用される骨材は、フィラー、砕石、玉砕、砂利、砂、再生骨材、カルサインドボーキサイト、鉄鋼スラグ、溶融アルミナ、人工骨材などである。
【００４６】
フィラーは例えば、石灰岩、火成岩類の石粉、セメント、消石灰、フライアッシュなどである。
【００４７】
砕石は、原石を機械的に破砕し、それを必要に応じて粒度毎に分級したものである。原石は例えば、火成岩、堆積岩又は変成岩である。火成岩はその産出状態及びシリカの含有量に応じて、玄武岩、安山岩、石英粗面岩、輝緑岩、石英斑岩、斑稀岩、閃緑岩、花崗岩に分類される。堆積岩は凝灰岩、集塊岩、レキ岩、頁岩、石灰岩などである。変成岩はマイロナイト、ホルンフェス、片麻岩、結晶石片岩などである。
【００４８】
玉砕は玉石を砕いたものである。砂利は川砂利、山砂利、海砂利などである。砂は、天然砂、人工砂、スクリーニングス、特殊砂に分類される。天然砂はその採取場所によって、川砂、山砂、海砂に分けられる。人工砂は岩石や玉石を破砕して作られるものであり、スクリーニングスは砕石、玉砕を作る際に生じる粒径２．３６ｍｍ以下の細粒をいう。特殊砂はシリカサンド、高炉水砕スラグ、クリンカーアッシュなどである。
【００４９】
再生骨材には、アスファルトコンクリート舗装発生材を機械破砕又は熱破砕して作製されたアスファルトコンクリート再生骨材と、セメントコンクリート舗装発生材を機械破砕して作製されたセメントコンクリート再生骨材とが含まれる。
【００５０】
鉄鋼スラグとは、鉄鋼の製造過程で生産されるスラグを破砕したものである。これは更に、銑鉄の製造過程で高炉から製錬される高炉スラグと、鋼の製造過程で生成される製鋼スラグに分類される。道路舗装用としては、一般的に、水硬性粒度調製鉄鋼スラグ、粒度調製鉄鋼スラグ、クラッシャラン鉄鋼スラグなどが使用される。
【００５１】
本発明のアスファルト乳剤混合物において使用されるアスファルトとしては、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファルト、天然アスファルト、用材脱瀝アスファルト、タール、ピッチなどの瀝青物、Ａ、Ｂ及びＣ重油などがある。これらにＳＢＳ、ＳＢＲ、ＳＩＳ、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＣＲ、ＩＲなどを混合した改質アスファルトも使用できる。更に、改質剤としてゴムラテックス、合成高分子ラテックス、合成高分子エマルジョン、水溶性合成樹脂を単体あるいは複数組み合わせて混合したものを乳化剤に添加したり、乳剤製造後に加えることもできる。アスファルトを使用する場合、針入度は１０〜３００程度のものを使用することが好ましい。瀝青乳剤の蒸発残留分（固形分）は、一般には５０〜７０％であるが、本発明では、４０〜７５％濃度のものについて適用できる。
【００５２】
本発明のアスファルト乳剤混合物は必要に応じて、炭酸カルシウム、消石灰、セメント、活性炭などの無機及び有機充填材、石油系軟化剤、植物油軟化剤、各種可塑剤、硫黄、塩化アンモニウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄などの水溶性無機塩、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ヒドロキシエチル、セルロース、カチオン澱粉などの水溶性高分子及び水溶性天然ゴム類などの補助成分を含有することもできる。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に例証する。
【００５４】
実施例１
（Ａ）アスファルト乳剤混合物の製造
アミノ化リグニン（界面活性剤Ｂ）を５０℃の温水に溶解させ、乳化用水溶液を調整した。乳化用水溶液は、塩酸を使用しｐＨを２に調整した。針入度８０〜１００のアスファルトを１５０℃に加熱し、溶融させた。この１５０℃の溶融アスファルト６０重量部に対して、５０℃の乳化用水溶液４０重量部とを同時にコロイドミルに注入し、アスファルト乳剤を製造した。
骨材として６号砕石、７号砕石及びスクリーニングスを使用した。添加剤Ａとして五倍子タンニンを使用した。３０ｗｔ％量の五倍子タンニンを５０℃の温水１００ｍｌに溶解させ、水溶液を調製した。
調製した五倍子タンニン水溶液の配合率は、骨材１００重量部に対して０．３重量部で、五倍子タンニンとしては骨材１００重量部に対して０．１重量部であった。
またアスファルト乳剤の配合率は、骨材とアスファルト乳剤との合計１００重量部において、骨材９１．４重量部（６号砕石３６．５重量部＋７号砕石１８．９重量部＋スクリーニングス３６重量部）に対してアスファルト乳剤８．６重量部であった。対照として、従来から周知のアスファルト乳剤ＭＫ−２を使用し、アスファルト乳剤混合物を製造した。
本発明のアスファルト乳剤混合物は、以下のようにして製造した。
▲１▼ ６号砕石、７号砕石及びスクリーニングスを同時に又は個別にミキサー中に投入し、
▲２▼ 五倍子タンニン水溶液をミキサー中に注ぎ入れ、水溶液が骨材に馴染むように十分混合し、その後、アミノ化リグニンを用いたアスファルト乳剤をミキサー中に注ぎ入れ、全体に均一に混じるように十分混合し、製造を終了する。本混合物をここでは本発明品を称する。
また、五倍子タンニン水溶液とアミノ化リグニンを用いたアスファルト乳剤を同時に骨材中に投入した混合物も製造した。これは以下のように製造した。
▲１▼ ６号砕石、７号砕石及びスクリーニングスを同時に又は個別にミキサー中に投入し、
▲２▼ 五倍子タンニン水溶液とアミノ化リグニンを用いたアスファルト乳剤をミキサー中に同時に注ぎ入れ、全体に均一に混じるように十分混合し、製造を終了する。本混合物をここでは同時投入品と称する。
最後に、比較対象用のアスファルト乳剤混合物は以下のようにして製造した。
▲１▼ ６号砕石、７号砕石及びスクリーニングスを同時に又は個別にミキサー中に投入し、
▲２▼ 所定量の水をミキサー中に注ぎ入れ、水が骨材に馴染むように十分に混合し、
▲３▼ その後、アスファルト乳剤ＭＫ−２をミキサー中に注ぎ入れ、全体に均一に混じるように十分に混合し製造を終了する。
本混合物をここでは比較対照品と称する。
【００５５】
（Ｂ）可使時間評価試験
前記のようにして製造された本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）と同時投入品及び比較対象用のアスファルト乳剤混合物（比較対照品）のそれぞれについて可使時間に関する評価試験を行った。可使時間の評価は、製造した各アスファルト乳剤混合物をバットに受け、直後にマーシャル供試体を作製したものと、所定時間放置後にマーシャル供試体を作製したものについて、各アスファルト乳剤混合物の締め固め度を測定することにより行った。締め固め度は次の計算式に基づいて算出した。
締め固め度（％）＝（所定時間経過後の供試体密度／直後に締め固めた供試体密度）×１００
なお、試験実施時の室温は約２５℃のものである。結果を下記に表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示された結果から、本発明品の締め固め度は３時間経過後でも極僅かしか低下しない。なお、同時投入品は時間の経過と共に締め固め度が落ち、本発明品に比較し大きく劣っている。比較対照品の場合、３時間経過後には、初期値から約１６％程度低下してしまい、可使時間が短いことが理解できる。
【００５８】
（Ｃ）剥離抵抗性評価試験
前記のようにして製造された本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）と同時投入品及び比較対象用のアスファルト乳剤混合物（比較対照品）のそれぞれについて剥離抵抗性の評価試験を行った。評価試験は下記の手順に従って行った。
▲１▼ 製造直後の各アスファルト乳剤混合物を用いて、マーシャル供試体を複数個作製する。このとき、ランマーの落下回数は両面５０回突きとする。
▲２▼ 作製した各マーシャル供試体を作製直後に崩し、骨材とアスファルトとの剥離状態を目視で観察する。
▲３▼ 前記▲１▼で作製された各マーシャル供試体を、作製から１日経過後に崩し、骨材とアスファルトとの剥離状態を目視で観察する。
▲４▼ 剥離状態を１０点法で評価する。点数の高いほど剥離していないことを示す。
結果を下記の表２に示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】
表２に示された結果から、本発明のアスファルト乳剤混合物は時間が経過しても剥離抵抗性が著しく高いが、比較対照のアスファルト乳剤混合物は時間の経過と共に剥離抵抗性が激減することが理解できる。同時投入品の場合、本発明品との差異は小さい。
【００６１】
実施例２
骨材として、６号砕石、７号砕石及びスクリーニングスの他に、アスファルト舗装再生骨材であるＲ材を４０％配合したこと以外は前記実施例１に述べた通りに本発明のアスファルト乳剤混合物を製造した。このＲ材４０％含有アスファルト乳剤混合物と、前記実施例１で製造した本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）、同時投入品及び比較対照用のアスファルト乳剤混合物（比較対照品）の各々についてカンタブロ試験を行った。各アスファルト乳剤混合物製造直後にマーシャル供試体を作製した。このとき、ランマーの落下回数は両面５０回とした。その後、４０℃の恒温槽で養生した。所定の経過日数を経た後、各マーシャル供試体を取り出し、常温にてカンタブロ試験を実施し、カンタブロ損失量を測定した。カンタブロ試験とは、アスファルト混合物の骨材飛散抵抗性を評価するものであり、この骨材飛散量（損失率）が多いほど耐久性に乏しいものと判断される。この損失率は下記の計算式に基づいて計算される。
損失率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００
但し、Ａは試験前の供試体重量（ｇ）であり、Ｂは試験後の供試体重量（ｇ）である。結果を下記の表３に示す。
【００６２】
【表３】
【００６３】
表３に示された結果から明らかなように、本発明によるアスファルト乳剤混合物（本発明品）は使用骨材が新規骨材か再生骨材であるかに拘わらず、供試体作成後の養生日数が短くてもカンタブロ損失率は少ない。これは、本発明品であるアスファルト乳剤混合物は、初期セットが良好であることを示すものである。また、同時投入品についての損失率は、本発明品に近い良好な結果を示している。一方、比較対照用のアスファルト乳剤混合物（比較対照品）は養生日数が２日の時点でカンタブロ損失率は１００％、すなわち、完全に破壊してしまう。１４日間養生することにより本発明品よりやや劣るが同程度の損失率となる。すなわち、本発明のアスファルト乳剤混合物は比較対照用のアスファルト乳剤混合物に比べて、初期セット性が大幅に優れていることが証明された。
【００６４】
実施例３
前記実施例１及び実施例２で製造された本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）、同時投入品及び比較対照用のアスファルト乳剤混合物（比較対照品）について長期保存性を評価する試験を行った。使用骨材は新規骨材である。製造された各アスファルト乳剤混合物を容器に充てんして密封し、常温の状態で３ヶ月間貯蔵した。３ヶ月後に開封し、保存状態を目視で観察した。また、容器から取り出した各アスファルト乳剤混合物について前記実施例１及び実施例２に述べた評価試験を同じ評価試験を行った。３ヵ月間貯蔵後の混合物の保存状況観察結果を下記の表４に示す。
【００６５】
【表４】
【００６６】
表４に示された結果から明らかなように、同時投入品及び比較対照品は、全く使い物にならないのに対して、本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）は３ヶ月貯蔵後でも、製造直後のものと殆ど遜色の無い性能を維持している。
【００６７】
次に、製造直後に締め固めた本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）の供試体密度と、３ヶ月貯蔵後に締め固めた本発明のアスファルト乳剤混合物の供試体密度を測定し、これらの測定値から締め固め度を、前記実施例１で述べた計算式に従って算出した。結果を下記の表５に示す。
【００６８】
【表５】
【００６９】
表５に示された結果から明らかなように、製造直後に比較し、締め固め度は落ちているが、３ヶ月貯蔵後でも９４％以上の値を示しており、道路用の補修材としては十分実用にたえられるものである。
【００７０】
次に、３ヶ月貯蔵した後の本発明のアスファルト乳剤混合物を用いて、前記実施例１で述べた通りの剥離抵抗性評価試験を行った。評価試験の結果を下記の表６に示す。
【００７１】
【表６】
【００７２】
表６に示された結果から明らかなように、本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）は３ヶ月経過した後も、骨材とアスファルトの剥離は非常に少ないことがわかる。
【００７３】
次に、３ヶ月貯蔵した後の本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）を用いて、前記実施例２で述べた通りのカンタブロ試験を実施した。結果を下記の表７に示す。
【００７４】
【表７】
【００７５】
表７に示された結果から明らかなように、本発明のアスファルト乳剤混合物（本発明品）は３ヶ月経過した後も、カンタブロ損失率が製造直後の混合物と比較し、大差ないことがわかる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用骨材の種類に囚われずにアスファルト乳剤混合物を製造することができ、このアスファルト乳剤混合物は骨材とアスファルト乳剤との剥離抵抗性に優れ、可使時間を任意に調整することができ、初期セット性に優れるため施工後短時間のうちに交通開放することができるばかりか、コアの採取も可能である。また、本発明のアスファルト乳剤混合物を使用して舗装すると、施工後にシールコートを施す必要が無く、耐久性に優れた路面が得られる。更に、施工終了後１時間程度の養生で、例え降雨に遭ってもアスファルト乳剤の流出などのトラブルが無く、また、アスファルト乳剤混合物の物性にも悪影響を及ぼすことが無い。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to asphalt emulsion mixtures and methods of using them. More specifically, the present invention relates to an asphalt emulsion mixture which can be used as a pavement material for ordinary temperature or a road surface repair material, and a method of using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventional asphalt emulsions for road pavement are manufactured by emulsifying asphalt with a colloid mill or the like, generally using an emulsifier containing amines as a main component in order to ensure mixing with the aggregate. . Emulsification is to disperse one liquid (dispersed phase) in fine particles in another liquid (continuous phase) that is immiscible with it, and the resulting dispersion is called an emulsion. In many cases, the emulsion is composed of water and oil (collectively a liquid immiscible with water). When the amount of oil is less than about 1%, a stable emulsion is formed without adding a stabilizer. However, when the amount of the dispersed phase is larger than that, a stabilizer must be added to obtain a stable emulsion. The third substance added for stabilizing such an emulsion is called an emulsifier. Thus, an emulsion is generally a system consisting of a continuous phase, a dispersed phase and a stabilizer (emulsifier).
[0003]
Asphalt emulsions produced by the emulsifier used are also classified into cationic, nonionic and anionic emulsions. Currently, almost all asphalt emulsions used for roads are cationic. Examples of the asphalt emulsion for mixing include MK-1, MK-2, and MK-3 specified in JIS-K-2208, and these grades are properly used depending on the particle size of the mixture to be applied. The mixture of the asphalt emulsion and the aggregate (that is, the asphalt emulsion mixture) is prepared by using a naturally hydrated or hydrated ordinary-temperature aggregate, adjusting the mixture to a predetermined particle size, and then using a mixer or shovel to mix the aggregate and the asphalt. It is manufactured by mixing emulsions. When producing such an asphalt emulsion mixture, generally, a simple mixer is installed near the construction site where pavement is performed, or a large mixer relatively close to the construction site is used to manufacture the asphalt emulsion mixture. Do. The asphalt emulsion mixture produced here has been applied on a crushed stone roadbed or a base layer and / or a surface layer of the asphalt mixture. For the construction, use a usual construction machine of asphalt emulsion mixture, on the roadbed or asphalt. After spreading the mixture on the mixture and compacting it with a roller, a seal coat is usually applied to open the traffic.
[0004]
The asphalt emulsion is generally of the oil-in-water type, and is a colloid in which asphalt particles of several microns are dispersed in water. Generally, this asphalt solids make up 40-70%, with the balance being moisture. In order to exert the physical properties of asphalt, it is necessary to eliminate the water in the asphalt emulsion and to coagulate and coalesce the asphalt particles. For example, in the case of asphalt emulsions used for roads, in the case of osmotic emulsions such as prime coat and tack coat, the stability of the asphalt emulsion is maintained until the asphalt emulsion is sprayed, and it is quickly decomposed after spraying to form an asphalt coating. It is necessary to do. On the other hand, in the case of an asphalt emulsion mixture, for example, there is no decomposition of the asphalt emulsion during the period from production to spread, and it is desired that the workability of the asphalt emulsion mixture is close to the state immediately after production. However, from the point where the compaction operation is started and a sufficient mixture density is secured, it is an ideal pattern that the asphalt emulsion rapidly decomposes and forms an asphalt film. The separation of asphalt and moisture in the asphalt emulsion and the aggregation and coalescence of asphalt particles are generally referred to as "decomposition of asphalt emulsion". The following decompositions have been reported for the decomposition of asphalt emulsions.
(A) Decomposition when left standing (sedimentation, aggregation, coalescence)
(B) Decomposition by dehydration (evaporation, absorption, chemical dehydration)
(C) Decomposition when in contact with aggregate surface
(D) Decomposition by electrolyte
(E) Decomposition by mechanical (such as by a mixer) force
The above (b) to (e) greatly affect the decomposition of the asphalt emulsion mixture.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been pointed out that the conventional asphalt emulsion and asphalt emulsion mixture have various problems as described below.
[0006]
(1) Problems during production of asphalt emulsion mixture
Conventional asphalt emulsions are susceptible to the surface properties of the aggregate (eg, lithology, grain size and / or wetness). In other words, there are aggregates having poor mixing properties and poor or immiscible mixing at all depending on the aggregate used.Also, even with good mixing properties, those in which the aggregate and asphalt emulsion are easily peeled off and those which are relatively hard to peel off It is empirically known that there is. This phenomenon is generally said to occur because the surface state (surface activation state) of the aggregate used is slightly different, but the detailed mechanism has not been sufficiently elucidated even at present. However, the fact that the mixing conditions and the degree of peel resistance with the aggregate differ depending on the aggregate used is a very serious problem in terms of the dispersion of the performance of the asphalt emulsion mixture and the durability. Currently, in order to avoid these problems, it takes a lot of time to find aggregates compatible with the asphalt emulsion to be used, which is a major bottleneck in the production and application of asphalt emulsion mixtures.
[0007]
(2) Problems in pot life of asphalt emulsion mixture
Generally, an asphalt emulsion mixture is manufactured in a manufacturing plant such as a mixer, then transported to a construction site using a dump truck or the like, and carried into the site to be constructed. In the case of asphalt emulsion mixtures, the properties of the asphalt emulsion used determine the working life of the asphalt emulsion mixture. The pot life of the asphalt emulsion mixture refers to the time from the production of the asphalt emulsion mixture in a production plant or the like, to the spread of the mixture at the construction site, and to the compaction work. In the case of an asphalt emulsion mixture, if the asphalt emulsion is decomposed and separated into water and asphalt, the workability of the asphalt emulsion mixture cannot be ensured, and work becomes impossible at this point. If the asphalt emulsion mixture is decomposed, it may be solidified on the carrier of the transport vehicle. Also, even if the asphalt emulsion mixture in such a state is forcibly spread and leveled, and the compaction is attempted, the compaction density of the asphalt emulsion mixture does not increase, and as a result, the original prescribed compaction density is secured. This results in an asphalt emulsion mixture that lacks durability. In other words, the "on-demand" use form of preparing an asphalt emulsion mixture in advance, storing it for a long period of time, and immediately using it as needed was not possible. However, some attempts have been made to extend the storage period of the asphalt emulsion mixture by adding an oil component or the like to the asphalt emulsion, but this method is insufficient. Therefore, for minor repair of roads, the asphalt emulsion mixture must be produced each time in a manufacturing plant or the like, and the surplus asphalt emulsion mixture is wasted.
[0008]
In the conventional asphalt emulsion mixture, the decomposition of the asphalt emulsion gradually starts immediately after the production, and the pot life varies depending on the emulsion used and the working time, but is generally about 30 minutes to 2 hours. Therefore, it is desired that the asphalt emulsion mixture is spread on the spot as well as during transportation, and that the asphalt emulsion does not decompose until the compaction is performed. In order to secure this pot life, the carrier of the transport vehicle is covered with a sheet or the like so as to prevent water from being easily released from the asphalt emulsion mixture during transport, so as to delay the decomposition of the asphalt emulsion. However, the decomposition of asphalt emulsion has many factors other than evaporation of water in the asphalt emulsion mixture, and it is said that it is very difficult to adjust the decomposition time. For this reason, the asphalt emulsion mixture at room temperature, like the heated asphalt emulsion mixture, could not escape from the limitation of the workable working time.
[0009]
One way to extend the pot life of the asphalt emulsion mixture is to add oil to the emulsion, but this leaves the oil in the asphalt emulsion mixture after construction, and the asphalt emulsion mixture is not used during operation. Softens or adversely affects durability. Therefore, the transport time from the production of the asphalt emulsion mixture to the construction site has a significant effect on the construction of the asphalt emulsion mixture and its subsequent serviceability.Currently, a production plant is installed near the construction site to avoid prolonged transportation. And there are various restrictions.
[0010]
Furthermore, due to poor adjustment of the asphalt emulsion, the asphalt emulsion in the asphalt emulsion mixture decomposes during transportation, and sewage such as turbid water precipitates out and is drooled off from the transportation vehicle, thereby contaminating roads and roads. It has also been pointed out that it has caused a great deal of trouble to passing vehicles. Therefore, as mentioned above, the pot life of the asphalt emulsion mixture and the decomposition characteristics of the asphalt emulsion can be said to be two sides of the same coin.
[0011]
(3) Problems during construction of asphalt emulsion mixture
(A) The initial setting of the asphalt emulsion mixture is slow, and it is difficult to exhibit the original physical properties unless a sufficient period has elapsed after construction.
In the case of a conventional asphalt emulsion mixture, the asphalt emulsion is not decomposed even after compaction of the asphalt emulsion mixture, and the asphalt film formation is often slow. This is particularly likely to occur when the stability of the asphalt emulsion to be used is increased, in order to avoid the above-mentioned problem (2) concerning the pot life. Stable asphalt emulsion means that it takes time to form asphalt, and such an asphalt emulsion is called a slow-decomposition emulsion (slow set). When such an asphalt emulsion is used, although depending on the particle size of the asphalt emulsion mixture, a waving phenomenon often occurs at the time of compaction with a roller, which significantly impairs workability. In addition, since the asphalt emulsion mixture is not stable even after the completion of construction, traffic opening is delayed, and when rainfall is encountered immediately after construction, serious phenomena such as asphalt emulsion flowing out of the asphalt emulsion mixture may occur. . In order to improve the initial setting property, an asphalt emulsion mixture is mixed with an asphalt emulsion mixture and an aqueous solution of a decomposing agent composed of a light metal electrolyte (eg, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, etc.) to promote the decomposition of the asphalt emulsion, and a method of applying the same. Has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-11-302546
[0013]
(B) Peeling of asphalt emulsion from aggregate
In general, the asphalt emulsion mixture is spread on a small scale site by using a rake or the like, and the asphalt emulsion mixture is spread by hand, but usually, the asphalt emulsion mixture is spread using an asphalt finisher. Do. In this process, the peeling phenomenon between the aggregate and the asphalt emulsion, which is the biggest problem of the conventional asphalt emulsion mixture, is likely to occur. This is a phenomenon that occurs when the asphalt emulsion mixture passes through the screed of the finisher, is spread, and is beaten by a tamper, etc., when the asphalt emulsion is separated from the aggregate of the asphalt emulsion mixture. It is. Further, asphalt on the construction surface is largely peeled off by the roller rolling, and in an extreme case, almost all of the asphalt is removed, so that the construction surface may be only the aggregate surface. This is a phenomenon that occurs because the adhesive strength between the aggregate and the asphalt emulsion is weak. In the asphalt emulsion mixture in which this peeling phenomenon has occurred, asphalt as a binder between the aggregates does not play the role of a "linkage". It is easily assumed that the asphalt emulsion mixture in this state is inferior in durability as a matter of course. At present, in order to avoid this phenomenon, an aggregate that is compatible with the asphalt emulsion to be used is selected, and an aggregate to be used is determined based on past experience. However, the reality is that this work has not always produced the expected results.
[0014]
(C) A seal coat must be applied after compaction
In the conventional asphalt emulsion mixture, after compaction is completed, a seal coat (that is, spraying of an aggregate such as a penetrating emulsion and sand) is applied for the purpose of protecting the surface and improving the durability of the asphalt emulsion mixture. Some efforts have been made to mitigate the effects of asphalt emulsion peeling. However, since this seal coat sprays emulsion and then sprays sand and crushed stones on the surface before opening traffic, these sands and crushed stones are scattered by passing vehicles and hit the windshield of other vehicles and other road users. It is the fact that they have received great reputation from.
[0015]
(4) Management of asphalt emulsion mixture and problems of application destination
(B) In terms of traffic volume, it can only be applied to light traffic points
The asphalt emulsion mixture has many problems in terms of initial setting properties and durability and cannot be applied to heavy traffic routes and the like, and its main application is limited to simple pavement and light traffic routes.
(B) It takes time to collect cores
After paving, cores must be taken from the pavement surface and the pavement completed checked. The fact that the core can be collected from the pavement surface means that the asphalt emulsion mixture is sufficiently compacted, the asphalt emulsion is decomposed, and the asphalt film is formed. In the case of the conventional asphalt emulsion mixture, it is considered that the asphalt coating of the used asphalt emulsion takes time, that is, the setting property is poor. Further, it is difficult to collect cores at an early stage due to the effects of peeling of the asphalt from the aggregate and compaction characteristics of the asphalt emulsion mixture. In a conventional asphalt emulsion mixture, the core can be collected three to six months after construction, and in some cases, the core cannot be collected even after one year. Further, when it is not possible to collect cores, the influence on the construction management and inspection is great, leading to a decrease in the reliability of the asphalt emulsion mixture.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel asphalt emulsion mixture that does not have the above-mentioned problems.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The problem is that an aqueous solution containing an additive A comprising at least one kind of polyhydric phenol compound is mixed with the aggregate, and then the resulting mixture is mixed with an aliphatic amine, an aminated lignin, a carbonized carbon having 7 to 22 carbon atoms. Using at least one surfactant B selected from the group consisting of imidazoline having a hydrogen group, betaine having a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms, and amidobetaine having a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms The problem is solved by an asphalt emulsion mixture prepared by mixing the asphalt emulsion produced.
[0018]
In one embodiment of the present invention, in addition to the polyhydric phenol compound, additive A is selected from the group consisting of (a) an anionic polymer dispersant, hydroxycarboxylic acid and a water-soluble salt of hydroxycarboxylic acid. At least one component and / or (b) at least one component selected from the group consisting of sugars, sugar alcohols and polyhydric alcohols can be further added.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described specifically.
[0020]
The asphalt emulsion mixture of the present invention basically comprises an aqueous solution of additive A comprising at least one polyhydric phenol compound, an aggregate, and an asphalt emulsion using surfactant B.
[0021]
The feature of the present invention is that an aqueous solution of a polyhydric phenol compound (additive A) and an aggregate are preliminarily mixed, and an asphalt emulsion using a surfactant B is added to the obtained mixture and uniformly mixed. is there. The desired effect of the present invention cannot be obtained by mixing the three kinds of components at the same time, or mixing the aggregate and the asphalt emulsion and then mixing the aqueous solution of the polyhydric phenol compound.
[0022]
In the present invention, the purpose of first mixing the aqueous solution of the polyhydric phenol compound (additive A) with the aggregate is to bring the active state of the aggregate surface into a stable state. The polyhydric phenol compound used as the additive A in the present invention has a hydrophobic skeleton and a hydrophilic group (that is, a hydroxyl group) at the same time. Since the aggregate in a wet state has a hydroxyl group on its surface, the hydroxyl group forms a hydrogen bond with the hydroxyl group of the polyhydric phenol compound. As a result, even when the polyhydric phenol compound forms a protective film on the surface of the aggregate and mixes the asphalt emulsion, the reaction with the aggregate is suppressed, and the asphalt emulsion does not rapidly decompose, and even in various aggregates. Shows good mixing properties. In addition, the hydrophobic skeleton of the polyhydric phenol compound is adsorbed on asphalt, and exhibits strong aggregate peeling resistance.
[0023]
Additive A consisting of at least one kind of polyhydric phenol compound is added in an amount of 0.01 to 1.0 wt% to 100 wt% of the aggregate. The usage of the additive A is adjusted to a 5 to 50 wt% aqueous solution.
For example, in the case of a 30 wt% additive A aqueous solution, it is desirable to add 0.03 to 3 wt% to the aggregate. In the case of a 30 wt% solution of the polyhydric phenol compound (additive A), if the amount used is less than 0.03 wt%, the effect of using the polyhydric phenol compound becomes insufficient. On the other hand, when the amount of the polyhydric phenol compound used exceeds 3% by weight, the effect of using the polyhydric phenol compound is saturated, which is only uneconomical. At the time of actual use, mixed water in which the adjusted aqueous solution of the additive A and the water to be added are combined is added to the aggregate.
The working life of the polyhydric phenol compound (additive A) after it is made into an asphalt emulsion mixture can be adjusted by the amount of the polyphenol compound used. Generally, as the amount of the polyhydric phenol compound (additive A) used increases, the pot life of the asphalt emulsion mixture increases.
The concentration of the mixed water obtained by adding the aqueous solution of the polyhydric phenol compound (additive A) to the added water is lower than that of the natural water-containing state of the aggregate, whereas the concentration of the water in the dry state of the aggregate is low. When the water content of the aggregate is high, the amount of added water is small, so that a high concentration aqueous solution (mixed water) is used.
[0024]
When producing asphalt emulsion mixtures, water is generally added to wet the aggregate surface. Therefore, also in the present invention, it is preferable to dissolve the polyhydric phenol compound in water added to the aggregate and use it in the form of an aqueous solution. This water has a function of adding hydroxyl groups to the surface of the aggregate.
When producing a general asphalt emulsion mixture, the added water to be added to the aggregate varies depending on the particle size or the total surface area of the aggregate to be used. It is within the range of 7 parts by weight. The aqueous solution obtained by mixing the aqueous solution of the polyhydric phenol compound with the added water is referred to herein as “mixed water”. The smaller the particle size of the aggregate used (that is, the larger the total surface area), the larger the amount of the mixed water added, and the larger the particle size of the aggregate used (ie, the smaller the total surface area), the more the mixed water. The amount added is reduced.
[0025]
Even if the asphalt emulsion using surfactant B is added to the mixture obtained by mixing the aqueous solution of the polyhydric phenol compound (additive A) and the aggregate, the protective film of the polyhydric phenol compound remains on the aggregate surface. Asphalt emulsion does not rapidly decompose. In addition, asphalt emulsions prepared using cationic surfactants and amphoteric surfactants having cations have a positive charge on the particle surface, and are ionic-bonded with the negative charge of hydroxyl groups on the aggregate surface to form an aggregate. The asphalt emulsion is firmly fixed to the surface, and the asphalt emulsion does not peel off from the aggregate even after the transportation and construction processes. When the asphalt emulsion using Surfactant B is used together with the polyhydric phenol compound, the mixing property with the aggregate is remarkably excellent, and the pavement constructed using such asphalt emulsion has remarkably high strength and durability.
[0026]
The asphalt emulsion using surfactant B can be prepared by mixing asphalt, water and surfactant B. Alternatively, it can be adjusted by preparing an aqueous solution of surfactant B in advance and mixing this aqueous solution with asphalt. The method of preparing such an emulsion is itself well known to those skilled in the art. In the asphalt emulsion using the surfactant B, the surfactant B is preferably used in the range of 0.1 wt% to 3.0 wt% based on the total weight of asphalt and water. More preferably, it is in the range of 0.4 wt% to 1.2 wt%. If the amount of the surfactant B is less than 0.1% by weight, the asphalt cannot be sufficiently emulsified. On the other hand, when the amount of the surfactant B used exceeds 3 wt%, the emulsifying effect is saturated, and it is only uneconomical.
In the present invention, as the emulsifier of the surfactant B, it is preferable to use a cationic surfactant having a large number of nitrogen atoms contained in one molecule. Such cationic surfactants are highly polar and thus have a high water retention, so that when mixed with aggregate, the asphalt emulsion containing the surfactant exhibits high stability and the polyhydric nature of additive A The suppression of the rapid decomposition of the asphalt emulsion by the formation of the protective film on the aggregate surface of the phenol compound is further enhanced.
Also, when the negative charge of the hydroxyl group on the aggregate surface and the positive charge of the cationic surfactant are ionic-bonded, the surfactant B of the present invention shows stronger adhesion. The reason is as follows. When the asphalt emulsion composed of the cationic surfactant comes into contact with the aggregate surface, the emulsified particles are electrically neutralized, whereby the emulsified system is destroyed by aggregation and the asphalt adheres to the aggregate surface. When a compound having a small number of nitrogen atoms in one molecule such as a monoamine salt, a diamine salt, or a quaternary ammonium salt is used, the stability of the obtained emulsion becomes insufficient, and emulsion destruction based on the above-described mechanism is prevented. May occur in a short time. That is, the decomposition time may be too short, and the asphalt may not firmly and uniformly adsorb to the aggregate. On the other hand, polyamine salts containing three or more nitrogen atoms in one molecule have a high affinity for water constituting the continuous phase of the asphalt emulsion, and are decomposed in a short time even when they come into contact with aggregates, that is, emulsion destruction. Does not happen. Therefore, asphalt adheres uniformly to the surface of the aggregate, and stronger adhesion is exhibited.
[0027]
The mixing weight ratio of aggregate to asphalt emulsion in the asphalt emulsion mixture of the present invention is generally in the range of 85 to 95 to 15 to 5. As the aggregate becomes finer, the total surface area of the aggregate increases, so the amount of the asphalt emulsion must be increased.
[0028]
The effect obtained by using the polyhydric phenol compound (additive A) in the asphalt emulsion mixture of the present invention is that the pot life of the asphalt emulsion mixture can be arbitrarily adjusted. That is, since the polyhydric phenol compound also has a function as an asphalt emulsion mixture decomposition modifier, the produced asphalt emulsion mixture can be transported to a remote location, and can be stored and stored until actually used. it can. This is because even when compacting the asphalt emulsion mixture at the time of application, the workability of the asphalt emulsion mixture is ensured, so that a stable mixture density can always be ensured.
[0029]
Further, by using the polyhydric phenol compound (additive A), the asphalt emulsion mixture of the present invention eliminates the need to depend on the type of aggregate used. That is, according to the present invention, the problems of the mixture property of the mixture when different types of aggregates are used and the resistance to peeling of the aggregates are solved, and the same results are always obtained even when different types of aggregates are used. Therefore, unlike the conventional asphalt emulsion mixture, little effort is required for selecting the type of aggregate.
[0030]
Furthermore, the decomposition time of the asphalt emulsion mixture can be controlled by using the polyhydric phenol compound (additive A), so that when stored in a sealed container, the asphalt emulsion mixture of the present invention can be used for about 3 months. It can be used even after saving. Therefore, the asphalt emulsion mixture of the present invention can be sealed and sold in small units of, for example, about 10 kg or 20 kg, and can be widely used as a minor repair material for roads and a step correction material.
[0031]
The polyhydric phenol compound used as the additive A in the asphalt emulsion mixture of the present invention is also called a polyphenol compound, and is a phenol containing two or more hydroxyl groups in the same molecule. Depending on the number of hydroxyl groups, it is sometimes called dihydric phenol, trihydric phenol, or the like. Examples of such a polyhydric phenol compound include catechol, resorcin, hydroquinone, pyrogallol, phloroglucinol, gallic acid, gallic acid derivatives, and tannin compounds. The tannin compound is, for example, quintuple tannin, gallic tannin, gallotannin, smack tannin, taratannin, valonia tannin, chestnut tannin, milobalan tannin, oak tannin, dividi tannin, hydrolyzable tannin such as argarovia tannin, Gambia Tannin, Kevlacho tannin, Mimosa tannin, Mangrove tannin, Hemlock tannin, Subroutine tannin, Burmakattannin, Kashifu bark tannin, Condensed tannin such as persimmon tannin, Lytannin, Castelol tannin, Acacia tannin, Digiptannin, China Tannin, turkish tannin, hamameli tannin, kevulinic tannin, eragic acid tannin and the like.
[0032]
Examples of the anionic polymer dispersant used as the additional component (a) of the additive A in the asphalt emulsion mixture of the present invention include, for example, naphthalenesulfonic acid / formaldehyde condensate, melaminesulfonic acid / formaldehyde condensate, phenolsulfonic acid / formaldehyde Condensates, polycarboxylic acid copolymers and their water-soluble salts, claut lignin, ligninsulfonic acid and their water-soluble salts. In particular, water-soluble salts such as ligninsulfonic acid and Na, Ca, Mg, Zn and Al salts of ligninsulfonic acid are preferred.
[0033]
Hydroxycarboxylic acids used as additional component (a) of Additive A in the asphalt emulsion mixture of the present invention include, for example, gluconic acid, glucoheptonic acid, arabonic acid, malic acid and citric acid. These water-soluble salts are, for example, Na, Ca, Mg, Zn and Al salts. Particularly, sodium gluconate is preferred.
[0034]
The additional component (a) is added in an amount of 0.01 to 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the aggregate. The usage of the additional component (a) is adjusted to a 5 to 50 wt% aqueous solution.
For example, in the case of a 30 wt% aqueous solution of the additional component (a), it is desirable to add 0.03 to 3 wt% to the aggregate. In the case of a 30 wt% solution of the additional component (a), if the amount used is less than 0.03 wt%, the use effect of the additional component (a) becomes insufficient. On the other hand, if the amount of the additional component (a) used exceeds 3 wt%, the effect of using the additional component (a) is saturated, and it is only uneconomical. At the time of actual use, mixed water in which the adjusted aqueous solution of the additional component (a) and the water to be added are combined is added to the aggregate.
It is possible to adjust the pot life of the additional component (a) after forming the asphalt emulsion mixture, depending on the amount of the additional component (a) used. Generally, the greater the amount of additional component (a) used, the longer the pot life of the asphalt emulsion mixture.
The concentration of the mixed water obtained by adding the aqueous solution of the additional component (a) to the added water is lower than that of the natural water-containing state of the aggregate, and is lower than that of the aggregate in a dry state because more water is added. When the water content is high, the amount of added water is small, so that a high concentration aqueous solution (mixed water) is used.
[0035]
Examples of the saccharide used as the additional component (b) of the additive A in the asphalt emulsion mixture of the present invention include, for example, monosaccharides and disaccharides such as glucose, maltose, fructose, galactose, saccharose, isomerized saccharide, and dextrin. And polysaccharides such as dextran. Examples of sugar alcohols include sorbitol. Further, the polyhydric alcohols may have two or more hydroxyl groups in the molecule and be water-soluble, such as polyethylene glycol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, polyglycerin, and diethylene glycol. Is mentioned.
[0036]
The additional component (b) is added in an amount of 0.01 to 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the aggregate. The usage of the additional component (b) is adjusted to a 5 to 50 wt% aqueous solution.
For example, in the case of a 30 wt% aqueous solution of the additional component (b), it is desirable to add 0.03 to 3 wt% to the aggregate. In the case of a 30 wt% solution of the additional component (b), if the amount used is less than 0.03 wt%, the effect of using the additional component (b) becomes insufficient. On the other hand, if the amount of the additional component (b) is more than 3 wt%, the effect of using the additional component (b) is saturated, which is only uneconomical. At the time of actual use, mixed water in which the adjusted aqueous solution of the additional component (b) and the water to be added are added is added to the aggregate.
The working life of the additional component (b) after the asphalt emulsion mixture can be adjusted depending on the amount of the additional component (b) used. In general, the more the additional component (b) is used, the longer the pot life of the asphalt emulsion mixture.
The concentration of the mixed water obtained by adding the aqueous solution of the additional component (b) to the added water is lower than that of the natural water-containing state of the aggregate, and is lower than that of the aggregate in the dry state because more water is added. When the water content is high, the amount of added water is small, so that a high concentration aqueous solution (mixed water) is used.
[0037]
The aliphatic amine used as the surfactant B in the asphalt emulsion mixture of the present invention is represented by the following general formula (1):
R 1 R 2 -N- (ANR 3 ) p R 4 (1)
中 where R 1 Is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 22 carbon atoms; 2 Is a hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms, a hydrogen atom or (AO) m A —H group (where AO is an oxyalkylene group having 2 to 3 carbon atoms and m is an integer of 1 to 30); 3 And R 4 Are the same or different and are a hydrogen atom or (AO) m A —H group (where AO is as defined above), A is an ethylene group or a propylene group, and p is an integer of 2-5.化合物.
[0038]
The aminated lignin used as the surfactant B in the asphalt emulsion mixture of the present invention includes (lignin) -CH 2 -N (CH 3 ) 2 Is particularly preferred. As the imidazoline having a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms, an imidazoline represented by the following general formula (2) or (3) is particularly preferable.
[0039]
Embedded image
(In the formula, R represents a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms.)
[0040]
Embedded image
(In the formula, R represents a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms.)
[0041]
As the betaine having a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms used as the surfactant B in the asphalt emulsion mixture of the present invention, those represented by the following general formula (4) are particularly preferable.
[0042]
Embedded image
(In the formula, R represents a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms.)
[0043]
As the amidobetaine having a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms used as the surfactant B in the asphalt emulsion mixture of the present invention, those represented by the following general formula (5) are particularly preferable.
[0044]
Embedded image
(In the formula, R represents a hydrocarbon group having 7 to 22 carbon atoms.)
[0045]
The aggregate used in the asphalt emulsion mixture of the present invention includes filler, crushed stone, crushed stone, gravel, sand, recycled aggregate, calcined bauxite, steel slag, fused alumina, artificial aggregate, and the like.
[0046]
The filler is, for example, limestone, igneous rock powder, cement, slaked lime, fly ash and the like.
[0047]
Crushed stone is obtained by mechanically crushing an ore and classifying it as necessary for each particle size. The rough is, for example, igneous rock, sedimentary rock or metamorphic rock. Igneous rocks are classified into basalt, andesite, quartz trachyte, diorite, quartz porphyry, porphyrite, diorite and granite, depending on their production status and silica content. The sedimentary rocks are tuff, agglomerate, leki, shale and limestone. Metamorphic rocks include mylonite, hornfest, gneiss and crystallite schist.
[0048]
Yugaku is a crushed cobblestone. The gravel is river gravel, mountain gravel, sea gravel, etc. Sand is classified into natural sand, artificial sand, screenings, and special sand. Natural sand is classified into river sand, mountain sand, and sea sand depending on where it is collected. Artificial sand is made by crushing rocks and cobblestones, and screenings refers to fine particles having a particle size of 2.36 mm or less generated when crushed stones and crushed stones. The special sand is silica sand, granulated blast furnace slag, clinker ash, and the like.
[0049]
Recycled aggregate includes asphalt concrete recycled aggregate produced by mechanically or thermally crushing asphalt concrete pavement-generated material, and recycled cement concrete aggregate produced by mechanically crushing cement concrete pavement-generated material. It is.
[0050]
Steel slag is obtained by crushing slag produced in the process of manufacturing steel. This is further classified into blast furnace slag smelted from a blast furnace during pig iron production and steel slag produced during steel production. For road pavement, hydraulic slag with adjusted grain size, iron slag with adjusted grain size, crusher run steel slag, and the like are generally used.
[0051]
Examples of the asphalt used in the asphalt emulsion mixture of the present invention include bituminous substances such as straight asphalt, blown asphalt, semi-blown asphalt, natural asphalt, deasphalted asphalt, tar, and pitch, and heavy oils A, B, and C. Modified asphalt in which SBS, SBR, SIS, EVA, EEA, CR, IR and the like are mixed can also be used. Further, a rubber latex, a synthetic polymer latex, a synthetic polymer emulsion, or a mixture of a plurality of water-soluble synthetic resins as a modifier may be added to the emulsifier, or may be added after the emulsion is produced. When using asphalt, it is preferable to use one having a penetration of about 10 to 300. The evaporation residue (solid content) of a bituminous emulsion is generally 50 to 70%, but the present invention can be applied to those having a concentration of 40 to 75%.
[0052]
The asphalt emulsion mixture of the present invention may contain, if necessary, inorganic and organic fillers such as calcium carbonate, slaked lime, cement, activated carbon, petroleum softeners, vegetable oil softeners, various plasticizers, sulfur, ammonium chloride, potassium chloride, and chloride. It may also contain water-soluble inorganic salts such as sodium, calcium chloride, aluminum chloride, and iron chloride, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, gelatin, hydroxyethyl, cellulose, and cationic starch, and auxiliary components such as water-soluble natural rubbers. it can.
[0053]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically illustrated by way of examples.
[0054]
Example 1
(A) Production of asphalt emulsion mixture
The aminated lignin (surfactant B) was dissolved in warm water at 50 ° C. to prepare an aqueous solution for emulsification. The pH of the aqueous solution for emulsification was adjusted to 2 using hydrochloric acid. Asphalt having a penetration of 80 to 100 was heated to 150 ° C. and melted. With respect to 60 parts by weight of the molten asphalt at 150 ° C., 40 parts by weight of an aqueous solution for emulsification at 50 ° C. were simultaneously injected into a colloid mill to produce an asphalt emulsion.
No. 6 crushed stone, No. 7 crushed stone and screenings were used as aggregates. As the additive A, quintuple tannin was used. An aqueous solution was prepared by dissolving 30% by weight of quintuple tannin in 100 ml of 50 ° C warm water.
The compounding ratio of the prepared aqueous solution of pentaploid tannin was 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aggregate, and 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the pentaploid tannin with respect to the aggregate.
The blending ratio of the asphalt emulsion was 91.4 parts by weight of aggregate (36.5 parts by weight of No. 6 crushed stone + 18.9 parts by weight of crushed stone of No. 7 + 36 parts by weight of screenings) in a total of 100 parts by weight of the aggregate and the asphalt emulsion. Parts) and 8.6 parts by weight of asphalt emulsion. As a control, a conventionally known asphalt emulsion MK-2 was used to prepare an asphalt emulsion mixture.
The asphalt emulsion mixture of the present invention was produced as follows.
(1) The crushed stone No. 6, the crushed stone No. 7 and the screenings are put into the mixer simultaneously or individually,
(2) Pour the quintuple tannin aqueous solution into the mixer, mix well so that the aqueous solution is compatible with the aggregate, and then pour the asphalt emulsion using aminated lignin into the mixer, and mix it evenly throughout. Mix and finish production. This mixture is referred to herein as the present product.
Further, a mixture in which an asphalt emulsion using an aqueous solution of quintuple tannin and aminated lignin was simultaneously introduced into an aggregate was also produced. It was manufactured as follows.
(1) The crushed stone No. 6, the crushed stone No. 7 and the screenings are put into the mixer simultaneously or individually,
{Circle around (2)} An asphalt emulsion using an aqueous solution of quintuple tannin and aminated lignin is simultaneously poured into a mixer and thoroughly mixed so as to uniformly mix the whole, and the production is completed. This mixture is referred to herein as a co-charge.
Finally, a comparative asphalt emulsion mixture was prepared as follows.
(1) The crushed stone No. 6, the crushed stone No. 7 and the screenings are put into the mixer simultaneously or individually,
(2) Pour a predetermined amount of water into the mixer and mix well so that the water is compatible with the aggregate.
{Circle around (3)} Thereafter, the asphalt emulsion MK-2 is poured into a mixer and thoroughly mixed so as to be uniformly mixed with the whole, thereby completing the production.
This mixture is referred to herein as a control.
[0055]
(B) Pot life evaluation test
Each of the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) produced as described above, the co-charged product and the asphalt emulsion mixture for comparison (comparative control product) was subjected to an evaluation test regarding the pot life. The evaluation of the pot life was based on the degree of compaction of each asphalt emulsion mixture for each of the asphalt emulsion mixtures produced in a vat and immediately after the marshall specimen was prepared, and for the marshall specimen prepared after standing for a predetermined time. Was measured. The compaction degree was calculated based on the following formula.
Compaction degree (%) = (Specimen density after elapse of predetermined time / Specimen density compacted immediately after) × 100
The room temperature at the time of the test was about 25 ° C. The results are shown in Table 1 below.
[0056]
[Table 1]
[0057]
From the results shown in Table 1, the compaction degree of the product of the present invention is reduced only slightly after 3 hours. Note that the simultaneous input product has a reduced degree of compaction with the passage of time, and is significantly inferior to the product of the present invention. In the case of the comparative product, after about 3 hours, it is reduced by about 16% from the initial value, and it can be understood that the pot life is short.
[0058]
(C) Peeling resistance evaluation test
The asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) produced as described above, as well as the co-charged product and the asphalt emulsion mixture for comparison (comparative product) were each subjected to an evaluation test for peel resistance. The evaluation test was performed according to the following procedure.
(1) A plurality of marshall specimens are prepared using each asphalt emulsion mixture immediately after production. At this time, the number of drops of the rammer is set to 50 times for both sides.
{Circle around (2)} The prepared marshall specimens are broken immediately after the preparation, and the state of separation between the aggregate and the asphalt is visually observed.
{Circle around (3)} Each marshall specimen prepared in the above [1] is broken one day after the preparation, and the peeling state between the aggregate and the asphalt is visually observed.
{Circle around (4)} The peeling state is evaluated by a 10-point method. The higher the score, the higher the peeling off.
The results are shown in Table 2 below.
[0059]
[Table 2]
[0060]
From the results shown in Table 2, it is understood that the asphalt emulsion mixture of the present invention has a remarkably high peeling resistance over time, but the asphalt emulsion mixture of the control has a drastically reduced peeling resistance over time. it can. In the case of the simultaneous input product, the difference from the product of the present invention is small.
[0061]
Example 2
Asphalt emulsion mixture of the present invention as described in Example 1 except that 40% of asphalt pavement regenerated aggregate R material was blended in addition to No. 6 crushed stone, No. 7 crushed stone and screenings as aggregate. Was manufactured. The asphalt emulsion mixture containing 40% of R material, the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) produced in Example 1 above, the co-input product, and the asphalt emulsion mixture for comparison (comparative control product) were each prepared. The test was performed. Immediately after the production of each asphalt emulsion mixture, a marshall specimen was prepared. At this time, the rammer was dropped 50 times on both sides. Then, it was cured in a constant temperature bath at 40 ° C. After a lapse of a predetermined number of days, each marshall specimen was taken out and subjected to a cantabulo test at room temperature to measure the cantablo loss. The cantablo test is to evaluate the resistance of the asphalt mixture to scattering of aggregates, and the greater the amount of aggregate scattering (loss rate), the lower the durability. This loss rate is calculated based on the following formula.
Loss rate (%) = {(AB) / A} × 100
Here, A is the specimen weight (g) before the test, and B is the specimen weight (g) after the test. The results are shown in Table 3 below.
[0062]
[Table 3]
[0063]
As is clear from the results shown in Table 3, the asphalt emulsion mixture according to the present invention (the product of the present invention) was cured for a number of days after the preparation of the specimen, regardless of whether the aggregate used was a new aggregate or a recycled aggregate. Even if is short, the loss rate of cantabulo is small. This indicates that the asphalt emulsion mixture of the present invention has a good initial set. In addition, the loss rate of the simultaneous input product shows a good result close to that of the product of the present invention. On the other hand, the asphalt emulsion mixture for comparison (comparative control product) has a cantablo loss rate of 100% when cured for two days, that is, it is completely destroyed. After curing for 14 days, the loss rate is slightly inferior to that of the product of the present invention, but at the same level of loss. That is, it was proved that the asphalt emulsion mixture of the present invention had much better initial setting properties than the asphalt emulsion mixture for comparison.
[0064]
Example 3
A test was conducted to evaluate the long-term storability of the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) produced in Examples 1 and 2 above, a co-input product and an asphalt emulsion mixture for comparison (comparative control product). Was. The aggregate used is a new aggregate. Each prepared asphalt emulsion mixture was filled in a container, sealed, and stored at room temperature for 3 months. Three months later, the package was opened, and the storage state was visually observed. The same evaluation tests as those described in Examples 1 and 2 were performed for each asphalt emulsion mixture taken out of the container. Table 4 below shows the observation results of the storage status of the mixture after storage for 3 months.
[0065]
[Table 4]
[0066]
As is evident from the results shown in Table 4, the co-charged product and the comparative product were completely unusable, whereas the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) was produced even after storage for 3 months. The performance is almost the same as the one immediately after.
[0067]
Next, the sample density of the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) compacted immediately after production and the sample density of the asphalt emulsion mixture of the present invention compacted after storage for 3 months were measured. From the values, the degree of compaction was calculated according to the calculation formula described in the first embodiment. The results are shown in Table 5 below.
[0068]
[Table 5]
[0069]
As is clear from the results shown in Table 5, the degree of compaction is lower than that immediately after production, but the value is 94% or more even after storage for 3 months, and as a repair material for roads, This is enough for practical use.
[0070]
Next, using the asphalt emulsion mixture of the present invention after storage for 3 months, the peel resistance evaluation test as described in Example 1 was conducted. The results of the evaluation test are shown in Table 6 below.
[0071]
[Table 6]
[0072]
As is clear from the results shown in Table 6, the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) shows very little peeling of aggregate and asphalt even after 3 months.
[0073]
Next, using the asphalt emulsion mixture of the present invention (product of the present invention) after storage for 3 months, a cantabulo test as described in Example 2 was performed. The results are shown in Table 7 below.
[0074]
[Table 7]
[0075]
As is evident from the results shown in Table 7, the asphalt emulsion mixture of the present invention (the product of the present invention) shows that there is not much difference in the cantablo loss ratio even after 3 months from the mixture immediately after the production.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an asphalt emulsion mixture can be produced irrespective of the type of aggregate used, and the asphalt emulsion mixture has excellent peel resistance between the aggregate and the asphalt emulsion, The working time can be adjusted arbitrarily, and since the initial setting property is excellent, not only can traffic be opened in a short time after construction, but also core sampling is possible. When pavement is made using the asphalt emulsion mixture of the present invention, there is no need to apply a seal coat after construction, and a road surface having excellent durability can be obtained. Furthermore, curing is performed for about one hour after the completion of construction, so that there is no trouble such as outflow of asphalt emulsion even if rainfall is encountered, and there is no adverse effect on the physical properties of the asphalt emulsion mixture.
