JP2009209193A - アスファルトラバーおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱貯蔵時の粘度低下を低減した加熱貯蔵に適したアスファルトラバーおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有するアスファルトラバーである。乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有量は5〜30質量%の範囲であることが好ましく、また、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径は10〜5000μmの範囲であることが好ましい。また、本発明のアスファルトラバーの製造方法は、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むものである。
【選択図】図1
【解決手段】ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有するアスファルトラバーである。乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有量は5〜30質量%の範囲であることが好ましく、また、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径は10〜5000μmの範囲であることが好ましい。また、本発明のアスファルトラバーの製造方法は、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むものである。
【選択図】図1
Description
本発明はアスファルトラバーおよびその製造方法に関し、詳しくは加熱貯蔵に適したアスファルトラバーおよびその製造方法に関する。
従来、廃タイヤを粉砕したゴムを弾性舗装材として使用することが知られている。この弾性舗装材を歩道に適用した場合には、ゴムの有する弾力性により衝撃吸収性、転倒時の安全性に効果があり、また、車道に適用した場合には、内部に空隙があるため排水性、通気性に加えて吸音性に優れており、そのためタイヤと路面内で発生する騒音の低減にも有効である。しかし、ゴムの弾性により締固めが不十分となりやすく、また摩耗しやすいため、耐久性には問題が残されていた。
また、廃タイヤを粉砕して得られるゴム粉をアスファルトに混ぜたアスファルトラバーも知られている。通常のアスファルトの代わりにアスファルトラバーを使用すると、石や砂等の骨材を被覆する膜が厚くなり、舗装の耐久性が向上し、わだち掘れ、ひび割れができにくくなるといわれている。かかるアスファルトラバーは、加熱溶融したストレートアスファルトに廃タイヤのゴム粉を所定量添加し、所定温度に保持して攪拌・混合した後、これを所定温度で熟成することにより製造される。通常、ゴム粉は、バス・トラック等の廃タイヤを粉砕したもの(以下「TBゴム粉」と称する)を使用し、攪拌・混合および熟成は180℃で行われる(例えば、特許文献1)。
かかるアスファルトラバーの特徴は、TBゴム粉が膨潤して高粘度のバインダへと改質されることであり、これにより、改質アスファルトと類似した性能が期待できるとされている。このようにして得られたアスファルトラバーは耐流動性、耐摩耗性、疲労抵抗性、すべり抵抗性および耐候性等に優れていることが報告されている。
特開2006−328139号公報(特許請求の範囲等)
わが国では、アスファルトバインダは多現場少量出荷が多いため、通常、加熱貯蔵されることが多い。これはストレートアスファルトに限らず、他の改質アスファルトについても同様である。しかしながら、この加熱貯蔵により、従来知られているいずれのアスファルトラバーバインダも粘度低下を起こすことが知られており、これはアスファルトラバーの貯蔵を考えると、舗装用バインダとして機能が不安定な状態であることを意味している。
そこで本発明の目的は、加熱貯蔵時の粘度低下を低減した加熱貯蔵に適したアスファルトラバーおよびその製造方法を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討した結果、アスファルトに添加するゴム粉を従来使用しているTBゴム粉から乗用車用タイヤを破砕したゴム粉へと変更することにより、加熱貯蔵を行ってもアスファルトラバーの粘度低下を低減することが可能であることを見出して、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のアスファルトラバーは、ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有することを特徴とするものである。
本発明において、前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有率は5〜30質量%の範囲であることが好ましく、また、前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径は10〜5000μmの範囲であることが好ましい。
また、本発明のアスファルトラバーの製造方法は、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むことを特徴とするものである。
本発明によれば、上記構成としたことにより、加熱貯蔵においても粘度低下を低減したアスファルトラバーを得ることができ、また、本発明の製造方法により加熱貯蔵に適したアスファストラバーを製造することが可能となった。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明のアスファルトラバーはストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉(以下「PSゴム粉」と称する)を含有することが肝要である。タイヤに用いられるゴムは、ゴム成分として天然ゴム(NR)とスチレンブタジエンゴム(SBR)を含んでおり、一般的にPSゴム粉はTBゴム粉よりもSBRの比率が高いという特徴がある。本発明において、PSゴム粉を用いることによりTBゴム粉を用いた場合に比べ大幅に加熱貯蔵時におけるアスファルトラバーの粘度低下の低減を図ることができる。また、PSゴム粉を使用することは、廃タイヤのリサイクルにもつながり、廃タイヤの不法投棄等の公害問題の解決にも貢献することができる。尚、PSゴム粉には、本発明の効果を損なわない範囲内で、少量の他のゴム粉が含まれていてもよい。
本発明のアスファルトラバーはストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉(以下「PSゴム粉」と称する)を含有することが肝要である。タイヤに用いられるゴムは、ゴム成分として天然ゴム(NR)とスチレンブタジエンゴム(SBR)を含んでおり、一般的にPSゴム粉はTBゴム粉よりもSBRの比率が高いという特徴がある。本発明において、PSゴム粉を用いることによりTBゴム粉を用いた場合に比べ大幅に加熱貯蔵時におけるアスファルトラバーの粘度低下の低減を図ることができる。また、PSゴム粉を使用することは、廃タイヤのリサイクルにもつながり、廃タイヤの不法投棄等の公害問題の解決にも貢献することができる。尚、PSゴム粉には、本発明の効果を損なわない範囲内で、少量の他のゴム粉が含まれていてもよい。
本発明に用いるストレートアスファルトとしては、ストレートアスファルト40/60、60/80、80/100、100/120等を挙げることができる。これらはそれぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。また、ストレートアスファルトは、脱色アスファルトであってもよい。
また、本発明において用いるPSゴム粉の含有量は、アスファルトラバー全量に対し、好ましくは5〜30質量%の範囲であり、より好ましくは10〜20質量%である。PSゴム粉の含有量が30質量%を超えると高温での流動性が低く、施工が困難となり、一方、5質量%未満であると高温での流動性が大きく、また、ゴム弾性が低い材料となり、いずれも本発明の効果を良好に得ることができない。
また、本発明において用いるPSゴム粉の粒径は、好ましくは10〜5000μmの範囲である。PSゴム粉の粒径が5000μmを超えると、PSゴム粉がゲル化しにくく、本発明の効果を良好に得ることができない。
次に本発明のアスファルトラバーの製造方法について説明する。
本発明のアスファルトラバーの製造方法は、ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながらPSゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含む。
本発明のアスファルトラバーの製造方法は、ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながらPSゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含む。
溶融工程において、ストレートアスファルトの加熱溶融温度は、130℃〜180℃の範囲が好ましい。130℃未満ではストレートアスファルトが十分に溶融せず、一方、180℃を超えても溶融効果は変わらないためである。
添加工程において、加熱溶融したストレートアスファルトにPSゴム粉を添加する際の温度は、150℃〜200℃が好ましい。150℃未満ではPSゴム粉が十分にゲル化せず、一方、200℃を超えるとアスファルトが熱劣化を起こしてしまうからである。この時、PSゴム粉の添加は、加熱溶融したストレートアスファルトを攪拌しながら添加しても、添加後に攪拌してもよいが、PSゴム粉のゲル化の促進と均一な混合を考慮すると、ストレートアスファルトを攪拌しながら添加することが好ましい。この際、攪拌速度は50rpm〜3000rpmであることが好ましい。攪拌速度が50rpm未満であると添加したPSゴム粉の分散が不十分となり均一な混合物が得られず、一方、3000rpmを超えても攪拌効果は変わらないためである。
攪拌工程において、加熱溶融したストレートアスファルトにPSゴム粉を添加後、攪拌する時間は、10分以上が好ましい。加熱溶融したストレートアスファルトと添加したPSゴム粉がゲル化して均一に混合されるには10分程度の時間が必要であるからである。また、攪拌速度は50rpm〜3000rpmであることが好ましい。攪拌速度が50rpm未満であると均一なアスファルトラバーが得られず、一方、3000rpmを超えても攪拌効果は変わらないためである。なお、この際のアスファルトラバーの温度は、150℃〜200℃が好ましい。150℃未満ではPSゴム粉が十分にゲル化せず、一方、200℃を超えるとアスファルトが熱劣化を起こしてしまうからである。
熟成工程において、ストレートアスファルトに添加したPSゴム粉がゲル化して均一に混合された後、所定温度、所定時間にて熟成を行うが、この時の温度は150℃〜200℃の範囲が好ましい。150℃未満ではストレートアスファルトとPSゴム粉の正常な溶融状態を維持することができず、200℃を超えるとアスファルトラバーが熱劣化を起こしてしまうからである。また、熟成時間は30分未満では熟成効果が十分に得られないので、30分以上が好ましい。
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
(実施例1〜3)
アスファルトとして、実施例1には新日本石油社製ストレートアスファルト60−80、実施例2には出光興産社製ストレートアスファルト60−80、実施例3には新日本石油社製ストレートアスファルト60−80を用い、ゴム粉として、すべてUSS東洋社製PS−#4000を用いて、以下の手順にて各実施例のアスファルトラバーを調製した。
(実施例1〜3)
アスファルトとして、実施例1には新日本石油社製ストレートアスファルト60−80、実施例2には出光興産社製ストレートアスファルト60−80、実施例3には新日本石油社製ストレートアスファルト60−80を用い、ゴム粉として、すべてUSS東洋社製PS−#4000を用いて、以下の手順にて各実施例のアスファルトラバーを調製した。
まず、ストレートアスファルトをマントルヒーター(大科電器株式会社製)を用いて180℃まで加熱し、溶融させた。続いて180℃を維持したまま、攪拌機を用いて200〜400rpmで攪拌しながら、実施例1、2には15質量%、実施例3には12.5質量%のゴム粉を添加した。180℃に維持したまま混合物を約30分間攪拌し、その後180℃の恒温槽内で2.5時間熟成し、各実施例のアスファルトラバーを調製した。
(比較例1〜3)
ゴム粉としてUSS東洋社製TB−#4000を用いた以外は上記実施例1〜3と同様の手順により、対応する比較例1〜3のアスファルトラバーを調製した。
ゴム粉としてUSS東洋社製TB−#4000を用いた以外は上記実施例1〜3と同様の手順により、対応する比較例1〜3のアスファルトラバーを調製した。
(評価方法)
熟成直後を0日とし、所定日数経過後のアスファルトラバーの粘度を測定した。試験期間中はアスファルトラバーを180℃で加熱貯蔵した。粘度測定にはリオン社製ビスコテスタVT−04Eを使用した。ゴム粉添加量が15質量%である実施例1、2および比較例1、2の結果を図1に、ゴム粉添加量が12.5質量%の場合である実施例3および比較例3の結果を図2にそれぞれ示す。
熟成直後を0日とし、所定日数経過後のアスファルトラバーの粘度を測定した。試験期間中はアスファルトラバーを180℃で加熱貯蔵した。粘度測定にはリオン社製ビスコテスタVT−04Eを使用した。ゴム粉添加量が15質量%である実施例1、2および比較例1、2の結果を図1に、ゴム粉添加量が12.5質量%の場合である実施例3および比較例3の結果を図2にそれぞれ示す。
図1および2より、貯蔵日数が3日を超えるとTBゴム粉を使用したアスファルトラバーよりも、PSゴム粉を使用したアスファルトラバーの方が粘度が高く、粘度の低下が抑えられていることがわかる。以上の結果、PSゴム粉を用いることにより、長期加熱貯蔵しても粘度を高く保つことができるアスファルトラバーを製造できることが明らかとなった。
Claims (4)
- ストレートアスファルト中にゴム粉として、乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を含有することを特徴とするアスファルトラバー。
- 前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の含有率が5〜30質量%の範囲である請求項1記載のアスファルトラバー。
- 前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉の粒径が10〜5000μmの範囲である請求項1または2記載のアスファルトラバー。
- 請求項1〜3のうちいずれか一項記載のアスファルトラバーの製造方法において、前記ストレートアスファルトを加熱して溶融させる溶融工程と、溶融後にストレートアスファルトを溶融温度以上で攪拌しながら前記乗用車用タイヤを破砕したゴム粉を添加する添加工程と、添加後さらに溶融温度以上に保ったまま攪拌し続ける攪拌工程と、攪拌後、恒温槽内で熟成させる熟成工程と、を含むことを特徴とするアスファルトラバーの製造方法。
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JP2008050968A JP2009209193A (ja) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | アスファルトラバーおよびその製造方法 |
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Cited By (1)
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CN114605844A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-10 | 广州大象超薄路面技术开发有限公司 | 一种抗紫外光老化脱硫胶粉改性沥青及其制备方法 |
-
2008
- 2008-02-29 JP JP2008050968A patent/JP2009209193A/ja not_active Withdrawn
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CN114605844B (zh) * | 2022-03-14 | 2023-10-13 | 广州大象超薄路面技术开发有限公司 | 一种抗紫外光老化脱硫胶粉改性沥青及其制备方法 |
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