JP3970809B2 - アスファルトコンクリート再生材の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルトコンクリート（以下、「アスコン」という）による舗装層を剥離して得たアスコン廃材を処理原料としたアスコン再生材の製造方法であって、特に、処理工場においてアスコン再生材を製造させるようにした製造技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路工事に伴なって発生するアスコン廃材は、これを破砕して再生路盤材や再生アスコン骨材としてリサイクルさせることが要求されている。
しかしながら、このようなアスコン廃材は、全てが再生路盤材や再生アスコン骨材に再生されるものではなく、その一部（３０％以下）が再生利用されているに過ぎず、特に、近年では、排水性舗装や対流動性舗装のような再生骨材を使用しないアスファルト合材が注目されていることもあって、益々、アスコン廃材の再生利用が減少しているのが実情である。
【０００３】
又、従来、アスコン舗装路の改修技術として、アスコン舗装層を剥離して得たアスコン廃材を、その現場にて再生処理して、これをそのまま路盤材として打設施工するという路上再生工法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６４２２０号公報
【０００５】
即ち、上記路上再生工法は、アスファルト舗装層を剥離して得たアスファルト廃材を原料としてアスファルト再生材を形成させる工程と、アスファルト舗装層を剥離した地盤上にこのアスファルト再生材を打設して再生アスファルト舗装層を形成させる工程を並行して行なうようにしたものである。
【０００６】
従って、その現場で発生したアスファルト廃材についてのみ、これを再生利用できるもので、その現場以外で発生したアスファルト廃材については、これを再生利用することができないし、又、その現場で形成させたアスファルト再生材を他の現場に持ち込んで施工するといったこともできず、その利用範囲が極めて狭いという問題がある。
【０００７】
又、アスファルト再生材を現場で形成させるため、各工程での処理や管理が疎かになり、また、各装置を移動式にする必要があるため、最適な設備を装備するのが不十分になる傾向があり、このため、得られたアスファルト再生材の品質にムラが生じたり、また、粉塵の発生によって作業環境を悪くしたり、近隣に迷惑をかけるおそれが生じ易いという問題があった。
【０００８】
又、従来では、アスファルト再生材の形成工程で、アスファルト廃材の破砕骨材をミキサーに投入し、ここに硬化材（固化材）と注入材（水）を同時に添加して粘性流動体であるアスファルト再生材を形成させるようになっている。
このように、硬化材（固化材）と注入材（水）を同時に添加すると、ミキサーの内面に粘性流動体が付着する。このため、作業が終了する度に粘性流動体を除去する必要が生じ、その除去作業に多大の手間と労力が必要になり、作業能率を低下させてしまうという問題があった。
また、硬化材（固化材）と注入材（水）の添加を同時工程で行なうため、硬化材（固化材）及び注入材（水）の処理や管理が難しく、最適な混合比及び含水比を設定するのが困難であった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、アスコン舗装層を剥離して得たアスコン廃材を、単に破砕した再生路盤材や再生アスコン骨材に形成するのではなく、アスコン廃材を原料として、これを舗装用路盤材（上層路盤材、下層路盤材）、建設物（コンクリート構造物、低層建築物）の基礎材、道路や駐車場等の表層材や基層材等として有効利用できるようにする。
また、現場処理ではなく、工場処理によって製造することで、必要に応じて、必要な場所に搬送させることができ、また、各工程での処理や管理が容易にできると共に、最適な装置を設備できるようにして、作業能率を向上させながら安定した品質に製造でき、又、粉塵等の発生を抑えることができるようにしたアスコン再生材の製造方法を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のアスコン再生材の製造方法（請求項１）は、
アスコンによる舗装層を剥離して得たアスコン廃材を処理原料とした常温アスコン再生材の製造方法であって、
アスコン舗装層を剥離して得たアスコン廃材を処理工場に搬送させる搬送工程と、
この処理工場においてアスコン廃材を破砕して破砕物を得る破砕工程と、
この破砕工程を経た破砕物を篩い分け分級して擬似骨材の含有が少ない粒径１３ｍｍアンダー又は２０ｍｍアンダーの破砕骨材を得る分級工程と、
この分級工程を経た破砕骨材にセメント系固化材を混合する固化材混合工程と、
前記固化材混合工程とは別工程であって、この固化材混合工程を経た固化材混合破砕骨材に水を加水しながら２次混合して必要な含水比に調整する加水工程を備えている構成とした。
【００１１】
この製造方法（請求項１）において、分級工程で得た破砕骨材に粒度調整用の補足材を混合せるようにした態様がある（請求項２）。
【００１２】
前記製造方法（請求項１又は２）において、分級工程を経て得られた破砕骨材を一時的にストックしておき、出荷の必要に応じて次工程に移送してアスファルトコンクリート再生材に製造させるようにした態様がある（請求項３）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に示す実施例により説明する。
図１は本発明のアスコン再生材の製造方法の一例を示す全体工程図、図２は固化材混合工程で使用する混合機の一例を示す断面説明図、図３は加水工程で使用する加水機の一例を示す断面説明図である。
なお、この実施例では、図１で示すように、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａを得るまでの工程（図１中Ａ側）と、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを得るまでの工程（図１中Ｂ側）とを別工程としている。
【００１４】
この製造方法は、アスコン舗装層を剥離して得たアスコン廃材１を処理原料とするもので、まず、アスコン舗装層を剥離して得たアスコン廃材１をトラック２等の搬送手段によって処理工場に搬送させる（搬送工程）。
【００１５】
次に、この処理工場においてアスコン廃材１を破砕して破砕物を得る（破砕工程）。
この場合、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａを得るＡ側の工程では、アスコン廃材１をホッパー３０ａから破砕機としてのロールクラッシャ３１ａに投入して、１次破砕物３２ａを得るようになっている。
又、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを得るＢ側の工程では、アスコン廃材１をホッパー３０ｂからフイーダ３１ｂを経てジョークラッシャ３２ｂに投入して、１次破砕物３３ｂを得るようになっている。
なお、処理工場に搬送されてきたアスコン廃材１は、これを所定の場所に山積み状にストックしておき、必要に応じて、そのストックからホッパー３０ａ，３０ｂに供給することになるが、トラック２等から直接に取り下ろしてホッパー３０ａ，３０ｂに供給することもできる。
【００１６】
次に、前記破砕機で破砕された１次破砕物は、振動篩機に移送され、ここで粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａ、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂに篩い分け分級される（分級工程）。
この場合、Ａ側の工程では、ロールクラッシャ３１ａで破砕した１次破砕物３２ａを中間ビン４０ａに投入し、ここからコンベア４１ａにより振動篩機４２ａに定量供給して、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａを得るようにしている。なお、粒径１３ｍｍオーバーの破砕骨材については、これをインペラ４３ａによって破砕整流したのち、中間ビン４０ａに戻して、再び振動篩機４２ａにかけることになる。
又、Ｂ側の工程では、ジョークラッシャ３２ｂで破砕した１次破砕物３３ｂを磁選機４０ｂに通して鉄分ｆを除去したのち中間ビン４１ｂに投入し、ここからコンベア４２ｂにより振動篩機４３ｂに定量供給して、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを得るようにしている。なお、粒径２０ｍｍオーバーの破砕骨材については、これをインペラ４４ｂによって破砕整流したのち、中間ビン４１ｂに戻して、再び振動篩機４３ｂにかけることになる。
なお、振動篩機４２ａ，４３ｂで篩い分け分級して得られた粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａ、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂは、これを所定の場所に山積み状にストックしておき、出荷の必要に応じて、そのストックからコンベア５０等で次工程である混合工程に供給することになるが、ストックせずに直ちに混合工程に供給することもできる。
【００１７】
この分級工程において、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａと粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを得るようにしたのは、最大粒径が２０ｍｍまでの破砕骨材ｂについては、擬似骨材の含有が少ないからで、これにより施工時の転圧によっても骨材の粒度が変化しにくく、また、夏季の路面温度の上昇に伴う軟性化も少なくすることができる。
又、実施例のように、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａと２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを製造しておくと、使用用途に応じて粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａ又は２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂの何れかを選択することができる。
なお、実施例では、Ａ側の工程で粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａを、Ｂ側の工程で粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを得るようにしているが、振動篩機４２ａ，４３ｂの篩目を変更すれば、Ａ側の工程で粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを、Ｂ側の工程で粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａを得ることができる。
【００１８】
次に、上記のようにして得た粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａ、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂに固化材ｓを混合して、固化材混合破砕骨材ａ−１を得るものである（固化材混合工程）。
この場合、使用条件に応じて、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材ａ又は２０ｍｍアンダーの破砕骨材ｂを選択し、又、必要に応じて、粒度調整用の補足材を混合せることができる。
この補足材としては、５ｍｍアンダーの細骨材を用い、その配合量は、使用用途によって異なるが、破砕骨材に補足材を加えた合計量の３０％以内としている。
又、固化材ｓとしては、セメント系固化材を用い、その配合量は、使用用途により異なるが、破砕骨材単独、若しくは破砕骨材に補足材を加えた骨材１ｍ^３に対し、２０ｋｇ〜１３０ｋｇとしている。
【００１９】
この固化材混合工程で用いる混合機としては、図２に示すように、高速回転する３個のロータリーハンマ５ａ，５ｂ，５ｃを備え、一般に土質改良機として用いられている３軸ローター混合機５（例えば、株式会社小松製作所：商標「ガラパゴスリテラ」）を用いている。
この３軸ローター混合機５は、図２に示すように、コンベア５０の先端部上方に固化材散布機５１が設けられ、又、コンベア５０の先端部下方に３軸混合機５２が設けられている。この３軸混合機５２には、ケーシング５３内に高速回転する３個のロータリーハンマ５ａ，５ｂ，５ｃが上段、中段、下段にジグザグ状に交互配置されたもので、破砕骨材を上段ロータリーハンマ５ａと中段ロータリーハンマ５ｂの間から中段ロータリーハンマ５ｂと下段ロータリーハンマ５ｃの間を通過させるように、各ロータリーハンマ５ａ，５ｂ，５ｃの回転方向（矢印方向）が設定されている。
【００２０】
従って、コンベア５０上の破砕骨材（例えば、破砕骨材ａ）に対して、固化材散布機５１により固化材ｓが散布供給され、この固化材ｓを供給された破砕骨材ａは、コンベア５０の先端から３軸混合機５２に投入される。
この３軸混合機５２内では、固化材ｓを供給された破砕骨材ａは、上段ロータリーハンマ５ａと中段ロータリーハンマ５ｂの間から中段ロータリーハンマ５ｂと下段ロータリーハンマ５ｃの間を通過しながら、各ロータリーハンマ５ａ、５ｂ，５ｃによって瞬間的にほぐされ、破砕骨材ａと固化材ｓが均一に混合された固化材混合破砕骨材ａ−１になって下方のコンベア７０上に排出される。
なお、この３軸ローター混合機５は密封構造であり、固化材ｓの粉塵が外に漏れることはない。
【００２１】
また、固化材混合工程で用いる混合機としては、実施例で示した３軸ローター混合機以外に、アスファルトプラントミキサー（２軸パグミル）やドラム式混合機がある。
しかしながら、前者の２軸パグミルは、混合性能については十分であるが、混合時間が他機に比べて長く（３０秒ほど必要）、大量の生産には向かない（３０ｍ^３／ｈ）。
又、後者のドラム式混合機は、２軸パグミルよりも大量に生産できるが（５０ｍ^３／ｈ）、傾斜した筒内を転がるだけの為、混合時間が短く（約１０秒）、十分な混合性能が得られない。
これに対し、本実施例で使用した３軸ローター混合機は、高速回転する３軸のロータリーハンマによって破砕混合を行なうものであるため、その混合性能は上記の２種を大きく上回ることができるし、処理量についても、８０ｍ^３／ｈと大量処理が可能である。
【００２２】
次に、この固化材混合工程を経たのちの固化材混合破砕骨材ａ−１をコンベア７０によって加水機８に供給し、ここで水ｗを加えながら混合して（加水工程）、必要な含水比に調整したアスコン再生材ｚを製造するものである。
この加水機８は、図３に示すように、上端口を投入口８０とし、下端口を排出口８１とした円筒体８２の内部に混合翼８３が設けられ、この混合翼８３の上方における円筒体８２の内面に水ジャケット部８４を形成し、この水ジャケット部８４に流量調節装置を有するポンプ８５を介して水槽８６から水ｗを供給して、水ジャケット部８４の内面に形成した噴出穴８７から水ｗを噴出させる構造になっている。
従って、投入口８０から投入された固化材混合破砕骨材ａ−１は、円筒体８２の内部を落下する途中で水ｗを加水され、その加水状態で混合翼８３に衝突して、この混合翼８３の回転により、更にここで２次混合され、排出口８１から落下する。なお、混合翼８３としては、固化材混合破砕骨材ａ−１の衝突によって回転する自在回転式のものと、モータ駆動によるものとの何れを使用することができる。
【００２３】
又、水ｗは含水比調節のために配合するもので、その配合量は、製造されたアスコン再生材ｚを施工するに際し、このアスコン再生材ｚの締固めに最適な水の量であり、その量は固化材混合破砕骨材１ｍ^３に対し０リットル〜１８０リットルとしている。
即ち、混合工程にかける前の破砕骨材ａ又は破砕骨材ｂが雨水等で濡れているような場合には、水ｗの加水が不要なことがあるし、また、破砕骨材ａ又は破砕骨材ｂが乾燥している場合には、大量の水ｗを加水する必要があり、本発明者らによる試験では、以下の表１に示すように、水の含水率が７〜１０重量％程度（７％重量、８％重量、９％重量、１０％重量程度）が好ましい結果が得られた。
【００２４】
そして、上記のようにして製造されたアスコン再生材ｚは、加水機８の排出口８１から下方に落下していくことになるが、このとき、排出口８１の下方にトラック９を待機させて、その荷台にアスコン再生材ｚを積み込み、これを所定の施工現場に搬送して、所定の用途、例えば、舗装用路盤材（上層路盤材、下層路盤材）、建設物（コンクリート構造物、低層建築物）の基礎材、道路や駐車場等の表層材や基層材等として利用するものである。
【００２５】
以下の表１は、固化材（セメント系固化材）及び水の含水比に対する修正ＣＢＲ（％）を求めた試験結果を示している。
【００２６】
【表１】

【００２７】
この表１で判るように、粒径２０ｍｍアンダーの破砕骨材を用いた場合、固化材３０ｋｇ／ｍ^３の添加量では、下層路盤として十分な支持力があり、又、固化材５０ｋｇ／ｍ^３以上の添加量では、上層路盤としての支持力があると認めることができる。
また、粒径１３ｍｍアンダーの破砕骨材を用いた場合、固化材の量を多くすることによって、かなり大きな支持力が得られることが判る。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のアスコン再生材の製造方法では、以下に挙げるような効果が得られる。
道路の維持修繕工事によって発生するアスコン廃材のリサイクルを促進できる。
従来、アスファルト合材を使用していた部分（道路の表層・基層・加熱アスファルト安定処理）にも使用可能なので工事費を圧縮できる。
工場生産を行うので、発生場所と使用場所が同じである必要がない。
産業廃棄物中間処理施設に持込まれたままで、十分にリサイクルされずにいるアスコン廃材を有効にリサイクルすることができる。
アスコン廃材の発生場所でないため必要な場所へ必要なだけ供給できる。
固化材による粉塵の発生を抑えることができる。
締固めに最も適した含水比に調節したアスコン再生材であるため、水の供給が困難な施工現場でも支障なく施工できる。
アスコン廃材を細かく（２０ｍｍアンダーまたは１３ｍｍアンダー）砕いているので、擬似骨材が少なく、転圧時に骨材の粒度が変化しにくく、夏季の路面温度の上昇に伴う軟性化も少ない。
又、破砕骨材に固化材を混合させたのち加水するというように、固化材混合工程と、加水工程を別工程としたので、従来の固化材の混合と加水を同時に行なうものと異なり、作業が終了する度に、混合機を清掃するといった煩雑な手間を省略できる。
特に、固化材混合工程と、加水工程を別工程としたので、固化材の混合比や水の含水比の管理を、破砕骨材の状態や使用条件に対応して的確に行なうことができる。そのため、アスファルトコンクリート再生材の締固めに最適な含水比に調整された舗装用資材を生産することができる。
【００２９】
即ち、アスコン舗装層を剥離して得たアスコン廃材を、単に破砕した再生路盤材や再生アスコン骨材に形成するのではなく、アスコン廃材を原料として、これを舗装用路盤材（上層路盤材、下層路盤材）、建設物（コンクリート構造物、低層建築物）の基礎材、道路や駐車場等の表層材や基層材等として有効利用することができる。
また、現場処理ではなく、工場処理によって製造するため、必要に応じて、必要な場所に搬送させることができ、また、各工程での処理や管理が容易にできると共に、最適な装置を設備できるため、安定した品質に製造できるし、粉塵等の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアスコン再生材の製造方法の一例を示す全体工程図である。
【図２】固化材混合工程で使用する混合機の一例を示す断面説明図である。
【図３】加水工程で使用する加水機の一例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１ アスコン廃材
２ トラック
３０ａ ホッパー
３１ａ ロールクラッシャ
３２ａ １次破砕物
３０ｂ ホッパー
３１ｂ フイーダ
３２ｂ ジョークラッシャ
３３ｂ １次破砕物
４０ａ 中間ビン
４１ａ コンベア
４２ａ 振動篩機
４３ａ インペラ
４０ｂ 磁選機
４１ｂ 中間ビン
４２ｂ コンベア
４３ｂ 振動篩機
４４ｂ インペラ
５ ３軸ローター混合機
５ａ ロータリーハンマ
５ｂ ロータリーハンマ
５ｃ ロータリーハンマ
５０ コンベア
５１ 固化材散布機
５２ ３軸混合機
７０ コンベア
８ 加水機
８０ 投入口
８１ 排出口
８２ 円筒体
８３ 混合翼
８４ 水ジャケット部
８５ ポンプ
８６ 水槽
８７ 噴出穴
９ トラック
ａ 破砕骨材
ａ−１ 固化材混合破砕骨材
ｂ 破砕骨材
ｆ 鉄分
ｓ 固化材
ｗ 水
ｚ アスコン再生材

Claims (3)

1. アスファルトコンクリートによる舗装層を剥離して得たアスファルトコンクリート廃材を処理原料とした常温アスファルトコンクリート再生材の製造方法であって、
   アスファルトコンクリート舗装層を剥離して得たアスファルトコンクリート廃材を処理工場に搬送させる搬送工程と、
   この処理工場においてアスファルトコンクリート廃材を破砕して破砕物を得る破砕工程と、
   この破砕工程を経た破砕物を篩い分け分級して擬似骨材の含有が少ない粒径１３ｍｍアンダー又は２０ｍｍアンダーの破砕骨材を得る分級工程と、
   この分級工程を経た破砕骨材にセメント系固化材を混合する固化材混合工程と、
   前記固化材混合工程とは別工程であって、この固化材混合工程を経た固化材混合破砕骨材に水を加水しながら２次混合して必要な含水比に調整する加水工程を備えていることを特徴とするアスファルトコンクリート再生材の製造方法。
2. 分級工程で得た破砕骨材に粒度調整用の補足材を混合させるようにした請求項１記載のアスファルトコンクリート再生材の製造方法。
3. 分級工程を経て得られた破砕骨材を一時的にストックしておき、出荷の必要に応じて次工程に移送してアスファルトコンクリート再生材に製造させるようにした請求項１又は２記載のアスファルトコンクリート再生材の製造方法

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