JP4892479B2 - 舗装用バインダ乳剤とそれを用いる舗装体の構築方法 - Google Patents
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Description
本発明の舗装用バインダ乳剤は、上述のとおり、バインダ材と、熱可塑性樹脂及び/又はゴムと、クレーとを含み、クレーを乳化剤として乳化された舗装用バインダ乳剤である。各配合成分について説明すると以下のとおりである。
本発明の舗装用混合物は、上記のような本発明の舗装用バインダ乳剤と骨材とを混合することによって製造することができる。
上記のような本発明の舗装用混合物を用いて、例えば表面処理層を備えた舗装体を構築するには、まず、対象となる路面を十分に清掃したのち、本発明の舗装用混合物を、人力若しくは機械力によって、路面上に敷き均し、塗布若しくは散布して、本発明の舗装用混合物による層を形成するだけで良い。舗装用混合物の層厚に特に制限はないけれども、骨材として細骨材を使用する場合には、一般的に1〜20mmの層厚に仕上げるのが好ましい。層厚をさらに厚く形成しても良いことは勿論であり、その場合には、粒径の大きな粗骨材を使用することができる。なお、クラックの大きさが比較的大きい場合、ないしはクラックの深さが比較的深い場合には、路面上に舗装用混合物の層を形成する前に、クラックを一部若しくは全部、適宜の充填材で充填しておくのが好ましい。路面上にポットホールや轍掘れ等がある場合にも同様である。
表1に示す材料を表1に示す配合量(質量部)で配合して、No.1ないしNo.8のバインダ乳剤を製造し、その分解の速さ、及び、色差を測定した。分解の速さは、作成したバインダ乳剤を厚さ1mm程度に金属板上に塗布し、20℃において放置しながら、定期的に指で触って硬化しているかどうかをみることによって調べた。評価は、塗布後2時間以上経過しても、バインダ乳剤が指に付着し分解・硬化していないものを「遅」、塗布後1〜2時間で指で触っても指に付着しない程度に分解・硬化しているものを「速」、塗布後1時間以内に指で触っても指に付着しない程度に分解・硬化しているものを「超速」と評価した。結果を表1に併せて示した。
色差(△E*ab)={(L* 0−L* t)2+(a* 0−a* t)2+(b* 0−b* t)2}0.5
評価は、色差(△E*ab)=0〜0.5(きわめてわずかに異なる)、色差(△E*ab)=0.5〜1.5(わずかに異なる)、色差(△E*ab)=1.5〜3.0(感知し得るほど異なる)、色差(△E*ab)=3.0〜6.0(著しく異なる)に基づいて行った。結果を表1に併せて示した。
実験1の結果に基づき、バインダ材100質量部に対するクレーの配合量を15質量部に固定して、バインダ乳剤の主として機械的特性に及ぼす熱可塑性樹脂及び/又はゴムの配合量の影響を調べた。すなわち、表2に示す材料を用いて表2に示す配合で、バインダ乳剤No.9〜No.16を製造して、実験1と同様に分解性及び色差を測定すると共に、低温可撓性、引張強度、及びその時の伸び率を測定した。なお、熱可塑性樹脂としてのEVAラテックス及びアクリルエマルションは、いずれも固形分が約50%のものを使用し、バインダ材に熱可塑性樹脂であるSBSを添加し、クレーを乳化剤として乳化した後に添加した。実験1で製造したバインダ乳剤No.4についても同様の試験を行った。
表3に示す材料を用いて表3に示す配合で、バインダ乳剤No.17〜No.22を製造した。すなわち、実験2のNo.15のバインダ乳剤に無機系充填材として炭酸カルシウムを25質量部から25質量部きざみで150質量部まで順次増量しながらポストミックスで添加してバインダ乳剤No.17〜No.22を製造し、実験1と同様に分解性及び色差を測定すると共に、実験2と同様に低温可撓性、引張強度、及びその時の伸び率を測定した。なお、熱可塑性樹脂としてのEVAラテックス及びアクリルエマルションは、いずれも固形分が約50%のものを使用したことも実験2と同様である。結果を表3に示す。
バインダ材として、ストレートアスファルトに代えて、粘着付与剤(脂肪族石油樹脂)と可塑剤(芳香族油)の組み合わせとし、表4に示す配合割合で配合した以外は実験3と同様にして、バインダ乳剤No.23〜No.26を製造し、各種特性を試験した。結果を表4に示す。
実験2で製造したバインダ乳剤No.15を用い、表5及び表6に示す配合で舗装用混合物A〜Jを製造し、ウエットトラック摩耗試験、引張付着試験、及びすべり抵抗性試験を行った。なお、珪砂としては6号珪砂を用い、砕砂は最大粒径が0.425mmのものを用いた。
計算式:
A(MPa)={T(N)/16(cm2)}×104/106
実験2で製造したバインダ乳剤No.15に代えて、実験4で製造したバインダ乳剤No.25を使用した以外は実験5と同様にして、舗装用混合物K〜Tを製造し、実験5と同様の試験を行った。結果を表7及び表8に示す。
実験2で製造したNo.15のバインダ乳剤と5号珪砂とを質量比1:1で混合し、舗装用混合物を製造した。この舗装用混合物を用いて、幅約3mmのクラックが亀甲状に発生している路面上に人力にて5kg/m2の量で敷設して層を形成し、表面処理層を施したところ、クラックは完全に覆われ、気温20℃において、1〜1.5時間で硬化が完了し、2時間後には交通開放が可能と判断されるほどに仕上がった。この舗装用混合物の硬化層である表面処理層を備える舗装体表面は、施工後6ヶ月を経過しても、剥がれや摩耗は見られず、また、リフレクションクラックの発生もなく、良好なすべり抵抗性を維持しつつ、かつ、白化することもなく黒々とした色調を保持していた。
実験3で製造したNo.18のバインダ乳剤と、粒径0.8mmの砕砂とを質量比1:1の割合で混合し、舗装用混合物を製造した。この舗装用混合物を、幅約5mmのクラックが亀甲状に発生している路面に人力にて3kg/m2の量で敷設して層を形成し、表面処理を施したところ、クラックは完全に覆われ、気温30℃において1時間で硬化が完了し、交通開放が可能と判断されるほどに仕上がった。硬化したこの表面処理層の上に通常の密粒度のアスファルト混合物を用いてオーバーレイを施した。この路面は供用後3ヶ月経過後も、表面にリフレクションクラックは発生しておらず、表面処理層が路面の伸縮に十分追従して、応力緩和層として機能していることが確認された。
クラック率30%の路面において、幅20mm以上のクラックを事前に加熱クラック注入材で充填して処理した路面上に、実験3で製造したNo.18のバインダ乳剤と、粒径0.8mmの砕砂と7号砕石とを質量比1:1で混合した骨材とを、質量比で70:30で混合して得られた舗装用混合物を、人力にて10kg/m2の量で敷設して層を形成し、表面処理を施した。この路面は供用後6ヶ月経過後も、表面処理層と加熱クラック注入材との接着も良く、剥がれや摩耗も見られず、黒々とした色調を呈していた。
実験4で製造したNo.25のバインダ乳剤100質量部に対し、水酸化第二鉄を3質量部、6号珪砂を100質量部添加混合して舗装用混合物を製造した。製造した舗装用混合物を、クラックがそれほど発生していない路面上に、人力にて3kg/m2の量で敷設して層を形成し、表面処理を施した。この路面は供用後6ヶ月経過後も、白化することなく、鮮やかなレンガ色を呈していた。
実験4で製造したNo.25のバインダ乳剤100質量部に対し、遮熱顔料を5質量部、中空セラミック粒子を15質量部、6号珪砂を100質量部添加混合して舗装用混合物を製造した。製造した舗装用混合物を、クラックがそれほど発生していない路面上に、人力にて3kg/m2の量で敷設して層を形成し、表面処理を施したところ、この路面は、通常のアスファルト舗装の路面と比較して、約5〜10℃の温度低減効果を示すことが確認された。
Claims (9)
- バインダ材100質量部と、熱可塑性樹脂及び/又はゴムを合計で40〜90質量部と、クレー3〜30質量部とを含み、クレーを乳化剤として乳化された舗装用バインダ乳剤であって、熱可塑性樹脂及び/又はゴムの少なくとも一部は乳化前又は乳化時にバインダ材と混合され、その量が15質量部未満である舗装用バインダ乳剤。
- バインダ材が瀝青材である請求項1記載の舗装用バインダ乳剤。
- バインダ材が粘着付与剤と可塑剤である請求項1記載の舗装用バインダ乳剤。
- さらに、無機系充填材を含む請求項1〜3のいずかに記載の舗装用バインダ乳剤。
- さらに、顔料を含む請求項1〜4のいずれかに記載の舗装用バインダ乳剤。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の舗装用バインダ乳剤と骨材とを含む、舗装用混合物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の舗装用バインダ乳剤又は請求項6記載の舗装用混合物を用いて路面上若しくは床版上に舗装用バインダ乳剤又は舗装用混合物の層を形成する工程を含む、舗装用バインダ乳剤又は舗装用混合物の硬化層を備えた舗装体の構築方法。
- 舗装用混合物の層を形成する前に、路面上若しくは床版上に存在するクラック、ポットホール、又は轍掘れを充填する工程を有している請求項7記載の舗装体の構築方法。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の舗装用バインダ乳剤又は請求項6記載の舗装用混合物が硬化した層を備えている舗装体。
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