JP2643597B2 - アスファルト構造物のための補修材料およびアスファルト構造物の補修方法 - Google Patents

アスファルト構造物のための補修材料およびアスファルト構造物の補修方法

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JP2643597B2 JP2339164A JP33916490A JP2643597B2 JP 2643597 B2 JP2643597 B2 JP 2643597B2 JP 2339164 A JP2339164 A JP 2339164A JP 33916490 A JP33916490 A JP 33916490A JP 2643597 B2 JP2643597 B2 JP 2643597B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はアスファルト構造物のための補修材料および
アスフアルト構造物の補修方法に関する。
(従来技術) 従来アスフアルト舗装,水工アスフアルト等のアスフ
アルト構造物の亀裂補修については, 1) 亀裂部を切削して舗装を打ちかえる工法, 2) 亀裂部に加熱したアスフアルトを注入する工法, 3) 一時的にシールするためアスフアルト乳剤を注入
する などの工法がとられてきた。
1)の工法では冬期間に再度亀裂が発生し,2)の工法
では粘度が高いため亀裂の深度にまで注入ができず,ま
た注入したアスフアルトと舗装体の付着が得られず応力
の伝達が不可能であり多くの場合低温で再度亀裂部が拡
大され,効果の持続性は得られない。3)の工法では乳
剤の分解時の収縮が大きく,実際には亀裂の充填はでき
ない。特公昭58−30962号公報にはコールタールに石油
樹脂,キシレン樹脂,軟質骨材等を配合したバインダー
が提案されているが,この材料は低温時における付着性
に劣る傾向にある。
このようにして実際にはほとんど有効な方策はないと
され,一時的に水の浸入を防ぐ程度の効果しか期待でき
ず,冬期間に再度亀裂が発生するか,亀裂が拡大して春
先に補修を繰り返すのが通例であつた。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は,上記の問題点を解決する在来材料に比して
アスフアルトと骨材を含むアスフアルト構造物に対する
浸透性が優れ,付着力が大きく,応力を伝達する能力に
優れている補修材料およびこれを用いたアスフアルト構
造物の補修方法を提供するものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は, (1)(a) 一般式(I): (但し,Rは水素又はメチル基を表わし,R′は炭素原子数
2〜6のアルキレン基又は炭素原子数が少なくとも2の
アルキレン鎖の2つ以上のセグメントが酸素原子を介し
て結合している総炭素原子数が4〜6のオキサアルキレ
ン基を表わし,R″は を表わし,nは0又は1である)で示される化合物を80〜
100重量% (b) 重油,アスフアルト,乾性油,又はアルキド樹
脂を0〜20重量%として合計が100重量%になるように
含有してなるアスファルト構造物のための補修材料およ
びこれを用いたアスフアルト構造物の補修方法に関す
る。
本発明における(a)成分である一般式(I)で示さ
れる化合物は,公知の化合物であつて,例えば,ジシク
ロペンテニルオキシエチルアクリレート,ジシクロペン
テニルオキシエチルメタクリレート,ジシクロペンテニ
ルオキシプロピルアクリレート,ジシクロペンテニルオ
キシプロピルメタクリレート,ジシクロペンテニルアク
リレート,ジシクロペンテニルメタクリレート,ジエチ
レングリコールモノジシクロペンテニルエーテルのアク
リル酸エステル又はメタクリル酸エステル,トリシクロ
〔5,2,1,02,6〕デカ−8−イルアクリレート,トリシク
ロ〔5,2,1,02,6〕デカ−9−イルアクリレート,トリシ
クロ〔5,2,1,02,6〕デカ−8−イルメタクリレート,ト
リシクロ〔5,2,1,02,6〕デカ−9−イルメタクリレー
ト,トリシクロ〔5,2,1,02,6〕デカ−8−イルオキシエ
チルメタクリレート,トリシクロ〔5,2,1,02,6〕デカ−
3−イルメチルアクリレート,トリシクロ〔5,2,1,
02,6〕デカ−4−イルメチルアクリレート,トリシクロ
〔5,2,1,02,6〕デカ−3−イルメチルメタクリレート,
トリシクロ〔5,2,1,02,6〕デカ−4−イルメチルメタク
リレート等を挙げることができる。
(b)成分は可塑化成分として用いられ,重油として
は石油のクラツキングより得られる比重0.83〜0.96の成
分等が用いられる。アスフアルトとしては比重1.02〜1.
06のものが好ましい。乾性油としてはキリ油,べにばな
油,大豆油,タール油,脱水ヒマシ油等が用いられる。
アルキド樹脂としては,動植物油またはこれらの脂肪
酸,多価アルコールおよび二塩基酸を縮合させたものが
用いられ,油長30〜80%の常乾アルキド樹脂を用いるこ
とが好ましい。日立化成工業(株)製大豆油系油長80%
のフタルキツド280−100,大豆油系油長40%のフタルキ
ツド483,大豆油系油長37%のフタルキツド468などがあ
る。
上記の(a)成分は80〜100重量%及び(b)成分は
0〜20重量%の範囲で合計が100重量%になるように配
合される。(a)成分が80重量%未満の場合はアスフア
ルト構造物に対する浸透性が劣り,(b)成分が20重量
%を超えると硬化物が柔らかくなり付着力が低下する。
亀裂部が0.5mm以下の場合には(b)成分を用いなくて
もよい。
さらに,本発明になる補修材料には本発明の硬化をそ
こなわない程度に,その他の公知のアクリル酸エステ
ル,メタクリル酸エステルなどを併用することも可能で
ある。
本発明になる補修材料には,上記の他に,硬化剤,必
要に応じて促進剤,乾燥剤,骨材等が配合される。
硬化剤としては,有機過酸化物などの重合開始剤が使
用される。有機過酸化物としては,前記化合物に溶解し
やすい,例えば3〜18の炭素原子を有する炭化水素から
誘導された過酸化物,ヒドロペルオキシド等が好まし
く,具体的には,t−ブチルヒドロペルオキシド,クメン
ヒドロペルオキシド,メチルエチルケトンヒドロペルオ
キシド,ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド,
過酸化ベンゾイル,t−ブチルペルベンゾエート,2,2−
(t−ブチルペルオキシ)−ブタン,ビス−(1−ヒド
ロキシ−シクロヘキシル)−ブタン,ビス−(1−ヒド
ロキシ−シクロヘキシル)−ペルオキシド,t−ブチルペ
ルオキシイソプロピルカーボネート等が挙げられる。
硬化剤は補修材料に対して,好ましくは0.1〜10重量
%より好ましくは0.5〜5重量%の範囲で用いられる。
0.1重量%未満では補修材料の硬化が不十分な場合があ
り,10重量%を越えると,硬化物が軟質になる傾向があ
る。
さらに,促進剤として,アニリン,N,N−ジメチルアニ
リン,N,N−ジエチルアニリン,トルイジン,N,N−ジメチ
ル−p−トルイジン,N,N−ジ(ヒドロキシエチル)トル
イジンなどを用いることができる。
その使用量は,補修材料に対して0.01〜10重量%の範
囲が好ましく,0.1〜1重量%の範囲がより好ましい。使
用量が0.01重量%未満では,促進効果が十分でなく,ま
た,10重量%を越えると,可塑効果が働き,樹脂硬化物
の強度の低下を招き,好ましくない。
乾燥剤としては,多価金属塩及び/又は多価金属錯体
が用いられる。一般に,高級脂肪酸の金属塩が良く知ら
れており,例えば,ナフテン酸,オクテン酸等の多価金
属塩であり,多価金属としては,カルシウム,銅,ジル
コニウム,マンガン,コバルト,鉛,鉄,バナジウムな
どが用いられ,好ましい例としては,オクテン酸コバル
ト,ナフテン酸コバルトなどがある。
多価金属錯体の例としては,アセチルアセトンの錯体
が良く知られており,コバルトアセチルアセテート,マ
ンガンアセチルアセトネートなどがある。
これらは補修材料に対してその効果から好ましくは0.
01〜5重量%の範囲で用いられ,有機過酸化物の作用を
促進する働きを示す。
骨材は粗目砂,細目砂および石粉より構成される。粗
目砂は0.3〜2.5mmの粒度であり,細目砂は0.6mm以下の
粒度であり,石粉は1.2mm以下の粒度である。骨材はあ
らかじめ,アスフアルトでコーテイング及び/又はブレ
ンドしておけば付着力が向上するので好ましい。
また,本発明の補修材料は,顔料,染料,酸化防止
剤,紫外線吸収剤,流動制御剤,チキソトロピー剤,可
塑剤等を必要に応じ添加することも可能である。
また,本発明は上記の補修材料を用いたアスフアルト
構造物の補修方法に関するものである。アスフアルト構
造物の亀裂部に本発明になる補修材料を注入して硬化す
ることによりアスフアルト構造物は補修される。アスフ
アルト構造物としてはアスフアルト舗装,ダム建設時の
遮水壁である水工アスフアルト等がある。アスフアルト
でコーテイング及び/又はブレンドした骨材を亀裂部内
に注入後,補修材料を注入することが好ましい。
(作用) 一般式(I)で示される化合物(a)はアスフアルト
への浸透性に優れ,アスフアルト付着力が大きいため,
応力を伝達する能力に優れ,(b)成分は可塑化成分と
して(a)成分の脆さ及び硬化収縮を低減するものであ
る。また,骨材を使用すれば補修個所の回復強度が大き
くなる。
本発明のアスフアルト構造物の補修材料は浸透性及び
付着力に優れ,常温硬化が可能なものである。
(実施例) 本発明を実施例により説明する。なお,実施例中の
「部」は重量部である。
(製造例) (1) ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレー
トの合成 ジシクロペンタジエン660部,エチレングリコール160
部,パラトルエンスルホン酸4部を120℃で4時間反応
させた後,80℃まで温度を下げ,さらにメタクリル酸430
部とパラトルエンスルホン酸4部を添加し,100℃で水を
留出させつつ5時間反応させ,得られた反応物を酸化マ
グネシウムで中和した。反応物を水洗したのち,減圧蒸
留により精製した。
実施例1〜4 (b)成分としてA重油(シエル(株)製品:クリー
ンタワーフエール)と(1)で得たジシクロペンテニル
オキシエチルメタクリレートを表1の割合で混合して,
混合液(I)〜(IV)を得た。この混合液100部に対し
て,6%ナフテン酸コバルト(キシレン溶液)2部及びク
メンハイドロパーオキサイド80%品4部を混合して補修
材料I〜IVを得た。
この補修材料I〜IVを用いて引張り強度試験を行な
い,結果を表1に示した。
なお,比較例1は補修材料I〜IVに代えてストレート
アスフアルト(針入度80/100)(昭和シエル石油製)を
150℃に加熱して補修部に注入し,1日放置後に引張り試
験を行なつたものである。
実施例2で使用した補修材料IIを用いてアスフアルト
供試体と補修されたアスフアルト供試体を用いて疲労試
験を行ない,完全破壊回数を比較し,試験結果を表2に
示した。
実施例1〜4に使用した本発明になる補修材料によれ
ば比較例1(アスフアルト)よりも補修後の引張り試験
強度が大きく,回復率も向上していることがわかる。
さらに,実施例2で使用した補修材料IIは疲労試験結
果でアスフアルト供試体の20,000回破壊よりも大きく向
上している。
本発明になる補修材料は従来の材料よりも,引張り強
度の回復率及び疲労性に優れるものである。
アスフアルト供試体の作製,引張り強度試験および疲
労試験は以下のようにして行なつた。
1. アスフアルト供試体の作製 1) アスフアルトは表3に示す性状の昭和シエル石油
社製(針入度級:80/100)を用いた。
2) 配合は表4に示す。
3) アスフアルト供試体の作製 (1) 骨材およびアスフアルトは混合の前日に計量し
ておき,骨材を乾燥機に入れ,16時間程度,骨材温度が1
50℃になるように加熱した。
(2) 骨材とアスフアルトをミキサーに入れ混合した
(混合温度は150℃,混合時間は3分)。
(3) アスフアルト舗装要網に規定のマーシヤル供試
体1個分の1150gの混合物を容器に移し取り適温になる
まで加熱し,その後モールドに入れ,自動ランマーによ
つて表裏50回の計100回,突き固めた。
(4) 養生を室温で12時間以上行なつた。
(5) 養生後油圧ジヤツキを使用して脱型し,直径1
0.16cm,厚さ6.5cmの円筒状のアスフアルト供試体を得
た。
2. 引張り強度試験(圧裂試験) インストロン型試験機を用いて行なつた。荷重はイン
ストロン型試験機備え付けのチヤートレコーダーに記録
させた。
以下に示す手順で引張り強度を求めた。
(1) 1で得たアスフアルト供試体について圧裂試験
を行ないアスフアルト供試体を割つて破壊し母材強度を
求めた。
(2) (1)で得た破壊されたアスフアルト供試体片
を2mmの間隔をあけて配置し,この間隔内に補修材料を
注入し,その周辺をガムテープで巻いた。
(3) 補修材料が完全に硬化するのを待ち,注入の次
の日に周辺に巻いたガムテープを取り除き補修されたア
スフアルト供試体を得た。
(4) 補修されたアスフアルト供試体を用いて(1)
と同じ条件で再び圧裂試験を行ない回復率等を求めた。
3. 疲労試験 インストロン型油圧サーボ式疲労試験機を用いて行な
つた。
アスフアルト供試体と2で用いた補修されたアスフア
ルト供試体を用いて疲労試験を行ない,完全破壊回数を
比較した。
圧力制御方式により実験を行ない,応力レベルの設定
においては,アスフアルト供試体と補修されたアスフア
ルト供試体の完全破壊回数を比較しやすいように,アス
フアルト供試体が約20000回で完全破壊するように6.5kg
f/cm2に設定した。
下表に示す条件で行なつた。
実施例5〜6 引張り強度試験2(1)で得た破壊されたアスフアル
ト供試体片を2mmの間隔をあけて配置し,この間隔内に
表6に示したアスフアルトコート骨材を詰め,ついで実
施例1の補修材料Iまたは実施例2の補修材料IIを注入
して補修されたアスフアルト供試体を作製し,1日放置
後,引張り強度試験をした。
比較例3 表6に示す組成のアスフアルトコート骨材を常温で締
固めてマーシヤル供試体を製造した。
比較例4 表6に示す組成のアスフアルトコート骨材を137.4℃
で締固めてマーシヤル供試体を作成した。これらの供試
体について実施例1〜4と同様にして引張り強度試験を
行なつた。
実施例5,6の補修されたアスフアルト供試体は,比較
例3に比べて引張り強度が優れ,比較例4に近い引張り
強度がでる。
一方,回復率は77〜93%とほぼ補修前の引張り強度に
近い。さらに,実施例1〜4に比べて骨材を使用するた
め回復率は2倍以上向上される。
(発明の効果) 本発明になるアスフアルト構造物の補修材料はアスフ
アルトへの付着力が大きく,応力を伝達する能力に優
れ,補修材料として有用である。
フロントページの続き (72)発明者 菅原 照雄 北海道札幌市南区真駒内泉町3丁目10番 6号 (72)発明者 川村 和幸 北海道札幌市豊平区平岸一条3丁目1番 34号 北海道開発局開発土木研究所内 (72)発明者 田代 文夫 茨城県鹿島郡波崎町大字砂山5番1 日 立化成工業株式会社鹿島工場内 (72)発明者 児島 武男 東京都新宿区西新宿2丁目1番1号 日 立化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−41387(JP,A) 特開 平4−198076(JP,A) 特開 平1−170652(JP,A) 特開 昭62−280282(JP,A) 特開 昭62−199678(JP,A) 特公 昭49−1932(JP,B1) 米国特許3951895(US,A)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)一般式(I): (但し,Rは水素又はメチル基を表わし,R′は炭素原子数
    2〜6のアルキレン基又は炭素原子数が少なくとも2の
    アルキレン鎖の2つ以上のセグメントが酸素原子を介し
    て結合している総炭素原子数が4〜6のオキサアルキレ
    ン基を表わし,R″は を表わし,nは0又は1である)で示される化合物を80〜
    100重量% (b)重油,アスファルト,乾性油又はアルキド樹脂を
    0〜20重量%として合計が100重量%になるように含有
    してなるアスファルト構造物のための補修材料。
  2. 【請求項2】有機過酸化物を含有してなる請求項1記載
    のアスファルト構造物のための補修材料。
  3. 【請求項3】多価金属塩及ぴ/又は多価金属錯体を含有
    してなる請求項1又は2記載のアスファルト構造物のた
    めの補修材料。
  4. 【請求項4】骨材として砕石,粗目砂,細目砂又は石粉
    を含有してなる請求項1,2又は3記載のアスファルト構
    造物のための補修材料。
  5. 【請求項5】アスファルト構造物の亀裂部に骨材を注入
    後請求項1〜4のいずれかに記載の補修材料を注入し硬
    化させることを特徴とするアスファルト構造物の補修方
    法。
  6. 【請求項6】アスファルト構造物の亀裂部に骨材を注入
    後請求項1記載の補修材料を注入し硬化させることを特
    徴とするアスファルト構造物の補修方法。
  7. 【請求項7】骨材がアスファルトでコーティング及び/
    又はブレンドした骨材である請求項6記載のアスファル
    ト構造物の補修方法。
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