JP2005097526A

JP2005097526A - オフカーボンによるアスファルト改質技術

Info

Publication number: JP2005097526A
Application number: JP2004114770A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Abe; 良博阿部
Original assignee: RAMUSA ABE KK; Ramusa Abe KK
Current assignee: RAMUSA ABE KK; Ramusa Abe KK
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2004-03-13
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】産業廃棄物である廃ゴムを再利用できないか。アスファルトの性能向上に適した混合物はないか。
【解決の手段】産業廃棄物となった廃ゴム類を乾溜処理または小酸素含気の中で燃燃させた残渣物を粉砕し、アスファルトおよびアスファルト混合物に改質物として混入させることにより従来のアスファルト混合物の性能を向上させる物質として再利用する。
【選択図】図１

Description

技術の分野

本発明によって、廃棄ゴムを原料としたオフカーボンをアスファルトに混合することでこれを改質し性能を向上させることが可能となる。オフカーボンは廃棄ゴムを原料としてこれを乾溜処理した後の残渣物、または少量の酸素を含む状態で急速に燃焼させた後にできる残渣物である。このオフカーボンをアスファルトに混合することによってアスファルトの性能を向上させることが出来る。

従来よりあらゆる産業廃棄物をアスファルトに配合する試験は実施されてきた。試験的に道路に打設された事例もあるが多くの課題が残された。それは頻繁に通行する車輌の輪圧、季節による温度変化や太陽熱に対する耐久性を向上させることなどである。また寒冷地における凍結防止も現在の課題である。

アスファルトは、橋上路面の排水性、一般道路の透水性、路面の色の変化、車輌の走行音の低減、車輌と路面制御性、路面のひび割れ、骨材の飛散防止といった問題を改善する様々な混合物が提案されてきた。

上記の問題点を改善すべくフィラーを混入させ、骨材のコーティングの膜厚を増加させようとしてきたが性能向上には課題が残った。

特許公開２０００−１６０１４４特許公開２００１−１３１３４８２０００年４月１０日３版５刷技報堂出版株式会社アスファルト混合物の知識古谷昇他２名共著第２５回日本道路会議論文アイディーコーポレーション（株）小牧新平その他２名（廃タイヤリサイクルカーボンを添加したアスファルト混合物）

発明が解決しようとする課題

産業廃棄物となった廃ゴム類を乾溜処理または小酸素含気の中で燃焼させた残渣物を粉砕し、アスファルトおよびアスファルト混合物に改質物として混入させることにより従来のアスファルト混合物の性能を向上させる物質として再利用する。

従来のアスファルト混合物においてはコーティングの剥離やダレ、輪浪、割れ、磨耗に対する耐久性の向上、透水性や排水性の向上、骨材の飛びや凍結を抑制することなど性能面の課題が多く残されていた。

発明を解決するための手段

廃ゴム類より生成させたオフカーボンをアスファルトに混合させ攪拌、加熱する。オフカーボンは同属系であり色の変化が少ない性質を持つ。また排水性、結合性、熱伝導性に優れた特徴を持つ。結晶化させると強度を増す。

このカーボンをアスファルト製造過程においてアスファルトに混合する。アスファルト攪拌槽を設けて加熱しながらオフカーボンを混入混合させる。または合材混合時にノズルを設けてポンプにより噴射供給する。供給量はタイマー制御にて調整する。オフカーボンの供給量は数パーセントとする。

合材の製造過程においてアスファルトの噴射ノズルの影響を受ける位置にカーボンノズルを置き、アスファルト噴射気体でオフカーボンを包み込むようにして供給する。または多口のノズルに挟まれた状態にカーボンノズルを配置してエアによってオフカーボンを送気混合供給する。

発明の効果

廃ゴムにより加工されたオフカーボンは硬いアスファルトと同色である、雨水に溶けない、排水性、撥水性に優れる、太陽熱の影響を受けても変化しにくい、凍結抑制が可能である、耐摩耗性に優れる、結合性がよいため割れや飛石が少ないといった特徴を持つ。これをアスファルトに添加することでアスファルトにも同様の性能向上効果をもたらす。また塊状板状にして路面に敷き、通電させることで凍結防止の効果がある。

産業廃棄物である廃タイヤ、廃スチールベルト、廃帆布ベルト、廃軌条、廃ゴム、廃ライナー等のゴム類を原料として乾溜処理した残渣物をアスファルトに混合させ、アスファルトの性能を向上させる。

混合量は数パーセントであり、フィラーの代替及び従来の混合比にプラス数パーセント混入させても良い。オフカーボンは見掛比重が０．４ｋｇ／ｍ^３〜０．６ｋｇ／ｍ^３と非常に軽い特徴を持ち、保管、取り扱い、混合等により空中に飛散する恐れもある。そこで極力気流に干渉されることを防止して取り扱う必要がある。
埋設通信線の周囲に多量のオフカーボンを含む混合物を施工することにより電波障害を防止することができる。

廃ゴムカーボンは、微小な金属やその他の物質を含む特徴のカーボンである。カーボンの粒子は５ｍｍ以下である。
５００℃以上の温度で処理すると結晶物となって硬度を増す。非結晶物に於いても改質アスファルト混合物の性能を向上させる性質を持つ。

アスファルトの噴射口を２個以上または数個設け、廃ゴムカーボンの噴射口をそれらの中央に設ける。アスファルトが噴射される際に廃ゴムカーボンを空気とともに噴射することでアスファルトに混合させる。
廃ゴムカーボンは粉体であり見掛け比重が０．４ｋｇ／ｍ^３〜０．６ｋｇ／ｍ^３程度と軽い。そこで飛散防止目的としてもこれをアスファルトで包み込むのは有益である。

従来のアスファルト貯留槽よりアスファルトを供給し、攪拌装置を有するオフカーボン混合槽を合材プラントに設ける。混合槽は加温及び保温の機能を有し、オフカーボンを均一に混合させることができる。

混合された改質物は単一噴射口によりタイマーにて混合槽の骨材に吹き込み混合する。混合槽にオフカーボンを供給するにはオフカーボン貯留槽よりスクリュー及びロータリーバルブ等の設備によって搬送供給する。別置のオフカーボン貯留槽に粉体圧送装置を設けて噴射供給口に結合し、アスファルト噴射気体に包まれる状態にオフカーボンを噴射して合材に混合させる。

軽い比重のオフカーボンをオフカーボン貯留槽ビンから合材プラント内の攪拌装置を備えるオフカーボン槽へ供給する方法は空気輸送とする。このようにしてアスファルト合材製造工程においてオフカーボンをアスファルト、骨材、フィラーと完全に密着結合させ平均的に分散させる。
オフカーボン槽上部に排気口を設けて既設の集塵機の吸気側に接続する。

オフカーボン槽は、中央に排出バルブの開閉のためのロッドと攪拌羽根の軸を兼ね備えた軸を持つ。合材混合機にオフカーボンを供給する時には軸はスライドして排出バルブを開け、また回転によって槽内のカーボンにインパクトを与えながら槽の下端の排出バルブよりアスファルト混合槽へ落下させる。オフカーボン排出口はアスファルトノズルと干渉せず、またアスファルト噴射気体に包み込まれる位置に配置される。

オフカーボンと混合させたアスファルトを施工した道路では、輪圧により骨材の間を狭める時に起きる走行音は低くなり消音効果が上がる。
凸凹の少ない平坦な道路を造ることが出来、また車の制動距離が短縮される、タイヤの磨耗が減少できるなどの利点があり交通事故予防にも効果がある。

オフカーボンは、原料に有害な物質を含まないため人体に与える悪影響がない。またアスファルト混合時やアスファルトを道路に打設するときにも臭気を発生させない。

産業上の利用の可能性

廃棄ゴム類を乾溜による熱分解処理して出来た残渣物、あるいは少量の酸素含有の中で焼却した残渣物を加工してアスファルトまたはアスファルト混合物に混合させ改質物としてアスファルト混合物の機能向上に供する。

オフカーボン混合攪拌槽の断面図である。オフカーボン供給用噴射口とアスファルトノズルの関係図である。

符号の説明

１．オフカーボン混合槽
２．保温室
３．加熱室
４．攪拌機
５．アスファルト用バルブ
６．オフカーボン用バルブ
７．ポンプ
８．排気口
９．アスファルト供給ノズル
１０．オフカーボン供給ノズル

Claims

産業廃棄物である廃タイヤ、廃コンベヤベルト、廃プラスチックなどの廃棄ゴム類を原料として無酸素状態にて乾溜処理した残渣物であるオフカーボンまたは、少量の有酸素含有気体の中において急速瞬間燃焼させた残渣物であるオフカーボンをアスファルトに混合させる。混合はアスファルトの製造過程において行う。廃棄ゴム類を原料としたこのオフカーボンは、７３％以上のカーボンを主成分として他に硫黄、酸化亜鉛、スチール等を含有する。粒度は５ミリアンダー程度である。このオフカーボンをアスファルトに数パーセント混合させプライムコート工法、タックコート工法などのアスファルト舗装を行う。
請求項１で述べた廃棄ゴムを原料としたオフカーボンをアスファルトに数パーセント程度混入する。混合槽には攪拌機を設け、内部を加熱、保温できる機構とする。このような装置を用いてカーボンを混合し、５００度以上に加熱して結晶化させる。オフカーボンを混入することでアスファルトを１％、フィラーを２％減量させることが可能である。
アスファルト混合物製造工程においてアスファルト供給噴射ノズルを２個以上にして、多数個となる場合にはこれをリング状に配置する。この中央にカーボン供給口を設けてアスファルト噴射とともにカーボンを噴射して混合する。
上記の如く熱分解した廃帆布コンベヤーベルトでは、７２％から７３％がカルシウムベースのカーボンとなり、他の成分は亜鉛、硫黄、酸素の混合物となる。
廃スチールベルトを熱分解するとカルシウムベースのカーボンを主体として亜鉛、硫黄、アルミ等を含む物質ができる。
このようにして出来たカーボン物質は粉体、又は小塊、又は板状に成形した後にマット状にして用いる。
合材プラント内にオフカーボン槽を設ける。槽は下部をコーン状としてコーンの先端にバルブを設ける。バルブは槽中央を上下に貫く軸に連結されることにより開閉可能となる。また軸には攪拌羽根が設けられる。このことによりカーボンの架橋現象を防止するとともに排出を均一化させる。オフカーボン供給ノズルの先端は粉体供給時にアスファルト噴射膜に囲まれる位置に置く。