JP5311329B2 - アスファルト舗装発生材の再材料化装置、アスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明によれば、加圧熱水によって、アスファルト舗装発生材を破砕及び前処理としての分級を行うことなく、骨材、微粒材及びアスファルトに分離させるので、回収する骨材の細粒化や団粒化等の品質変動を避けることができる。
本発明によれば、一次分離装置におけるアスファルト舗装発生材の処理条件を可変とすることで、回収する骨材の表面に被膜しているアスファルトの残存率を0〜100質量%まで自在に調整することができる。ここで、処理条件としては、加圧熱水の温度、加圧熱水にアスファルト舗装発生材を没する時間、撹拌機のモータの回転数等の何れか一つか又はこれらの組合せを適用することができる。
本発明によれば、一次選別装置によって選別された骨材を粗骨材と細骨材とに分級することができる。
さらにまた、請求項4に係るアスファルト舗装発生材の再材料化装置は、請求項3に係る発明において、前記分級装置は、加圧熱水を用いて前記骨材を洗浄する洗浄機構を備えていることを特徴としている。
本発明によれば、一次選別装置によって選別された骨材を洗浄機構において洗浄することで、骨材の表面及び間隙に残存する微量の微粒材とこれを含むアスファルトを除去し、骨材の用途に応じて厳密に分級することができる。
本発明によれば、加圧熱水供給装置によって加圧熱水を一次分離装置及び二次分離装置に連続的に供給することができるので、短時間でアスファルト舗装発生材を大量に処理することができる。
本発明によれば、加圧熱水によって、アスファルト舗装発生材を骨材、微粒材及びアスファルトに分離させるので、回収する骨材の細粒化や団粒化等の品質変動を避けることができる。
先ず、実施形態の構成を説明する。
尚、以下の図においては、便宜上、説明の主題となるよう要部は適宜誇張し、要部以外については適宜簡略化し乃至省略されている。
図1は、本発明によるアスファルト舗装発生材の再材料化装置の全体の構成を示す図、図2は、本発明によるアスファルト舗装発生材の再材料化装置の一次分離装置における各工程を示す図である。
洗浄機構11Aは、例えば、一次選別装置10から移送された骨材及び加圧熱水と新たに供給された加圧熱水とを貯留する図示しない洗浄槽と、この洗浄槽内に水流を発生させる図示しない回転羽根と、によって構成されている。
脱水乾燥装置13は、アスファルト舗装発生材1から細骨材を再材料化する際に用いた加圧熱水を脱水乾燥処理することを除いては、前述した脱水乾燥装置12と同様の構成を有しているので、その詳細はこれを省略する。
脱水乾燥装置19は、アスファルト舗装発生材1から微粒材を再材料化する際に用いた加圧熱水を脱水乾燥処理することを除いては、前述した脱水乾燥装置12と同様の構成を有しているので、その詳細はこれを省略する。
アスファルト舗装発生材1から粗骨材14、細骨材15、アスファルト20及び微粒材21を分別して回収するには、先ず、図1に示すように、アスファルト舗装発生材1を一次分離装置9の分離槽25の本体25a内に移送する。
この状態で、本体25aの開口端面を分離槽25の蓋体25bによって閉口する。一方、予め、貯留槽6に貯留された水7を加圧熱水供給装置8に移送し、加圧加熱処理することで、所定温度の加圧熱水を溜めておく。そして、この加圧熱水をアスファルト舗装発生材1が貯留されている分離槽25内に移送する。
この状態で、一次分離装置9の撹拌機26を稼動させて、分離槽25内を撹拌処理する。
すると、図2(B)に示すように、アスファルト舗装発生材1は、加圧熱水によって、骨材60の表面に被膜している微粒材を含むアスファルト70の外周面が軟化し、撹拌処理によって微粒材を含むアスファルト70が被膜している骨材60毎に分離される。
この状態で、骨材とこの骨材から分離した微粒材を含むアスファルトとを加圧熱水と共に一次選別装置10に移送する。
この状態で、骨材を加圧熱水と共に分級装置11に移送し、骨材から分離された微粒材を含むアスファルトを加圧熱水と共に二次分離装置16に移送する。
ここで、洗浄機構11Aによって洗浄された骨材は、篩分機構11Bの篩の上部に貯留し、篩を篩分機構のモータによって振動させることで、粗骨材が篩の上部に留まり、細骨材が篩を通過する。なお、篩目有効開きの異なる複数の篩を用いることで、所望の粒度に分級することが可能である。
ここで、篩分機構11Bによって篩い分けされた粗骨材は、この粗骨材に含まれている水と粗骨材と共に移送された水とが脱水乾燥処理され、水を含んでいない絶対乾燥状態の粗骨材14として回収する。このとき、脱水乾燥装置12の脱水機構12Aによって粗骨材から蒸留された水は、加圧熱水供給装置8に移送し、再度加圧加熱処理され、アスファルト舗装発生材1の再材料化に用いる。
ここで、一次選別装置10と分級装置11とから移送された微粒材を含むアスファルト及び加圧熱水は、新たに加圧熱水供給装置8から移送された加圧熱水と共に、二次分離装置16の分離槽40に貯留される。このとき、分離槽40内は、微粒材を含むアスファルトが加圧熱水の水面や水中に浮遊している状態とされる。ここで、加圧熱水は、二次分離装置16の保温機42で加圧熱水供給装置8によって得た所定温度に保持される。
ここで、微粒材を含むアスファルトは、加圧熱水を撹拌処理することによって、微粒材を含むアスファルトのアスファルトが溶融し、アスファルトから微粒材が分離する。
この状態で、保温機42を停止し、撹拌機41のモータ41aの回転数を加圧熱水中に微粒材が浮遊しない程度とし、アスファルトとこのアスファルトから分離した微粒材とが再度混合されることを防止するために撹拌処理を継続する。この撹拌処理によって、溶融したアスファルトは、加圧熱水の水面や水中に浮遊している状態となる。(二次分離工程)
このとき、加圧熱水の水面を、二次選別装置17の選別槽50の上部固定槽50aに位置するようにする。そして、二次選別装置17の下部振動槽50cを選別槽50のモータによって上下方向に振動させることで、選別槽50内に下方から上方に向かう水流が発生する。ここで、選別槽50内は、加圧熱水より比重の大きい微粒材が選別槽50の底部に沈降し、加圧熱水より比重の小さいアスファルトが水面に徐々に浮上する。そして、アスファルトとこのアスファルトから分離した微粒材とは、時間の経過に伴って、水面と底部との二層に分かれる。(二次選別工程)
ここで、二次選別装置17によって選別されたアスファルトは、このアスファルトと共に移送された水を脱水乾燥処理し、常温とすることで固体状態のアスファルト20として回収される。このとき、脱水乾燥装置18の脱水機構18Aによってアスファルトから蒸留された水は、加圧熱水供給装置8に移送し、再度加圧加熱処理され、アスファルト舗装発生材1の再材料化に用いられる。
図3は、実施例において、アスファルト舗装発生材に配合した骨材の粒度とアスファルト舗装発生材から回収した骨材の粒度とを示すグラフ、図4は、実施例においてアスファルト舗装発生材に配合した骨材の密度及び吸収率とアスファルト舗装発生材から回収した骨材の密度及び吸収率とを示すグラフ、図5は、実施例において、アスファルト舗装発生材から回収したアスファルトの残存率が異なる骨材のカンタブロ損失率を示すグラフである。
本実施例に用いたアスファルト舗装発生材1の全質量には、微粒材5を含む骨材が95質量%、アスファルト4が5質量%、の割合で含有されている。
先ず、配合骨材と回収骨材との夫々の粒度を、骨材のふるい分け試験によって、測定する。そして、配合骨材の粗骨材と回収骨材の粗骨材との夫々の密度及び吸水率を、粗骨材の密度及び吸水率試験によって、測定する。
これらの結果から分かるように、回収骨材は、配合骨材と何ら遜色のない品質を有しており、加圧熱水によって、回収骨材の細粒化及び団粒化等の品質変動を避けることができる。
そして、アスファルトの残存率が異なる骨材毎にポーラスアスファルト混合物からなるマーシャル供試体を作製する。この各マーシャル供試体を用いて、カンタブロ試験を行い、カンタブロ損失率を標準養生条件と水浸養生条件とにおいて測定する。カンタブロ試験とは、マーシャル供試体に用いた骨材の飛散抵抗性を評価するものであり、試験によって骨材が飛散して損失した量と試験前のマーシャル供試体の全質量との比をカンタブロ損失率とし、このカンタブロ損失率が大きいほど耐久性が低下する。
Claims (6)
- アスファルト舗装発生材から骨材、アスファルト及び微粒材を分別して回収するアスファルト舗装発生材の再材料化装置であって、
道路や建築構造物から切削によって回収した塊状のままの前記アスファルト舗装発生材を加圧熱水によって前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離装置と、該一次分離装置によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別装置と、該一次選別装置によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離装置と、該二次分離装置によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別装置と、を備えることを特徴とするアスファルト舗装発生材の再材料化装置。 - 前記一次分離装置は、分離処理後の前記骨材の表面に被膜している前記アスファルトの残存率に影響する処理条件が可変となっていることを特徴とする請求項1項に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
- 前記一次選別装置によって選別された前記骨材を分級する分級装置を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
- 前記分級装置は、加圧熱水を用いて前記骨材を洗浄する洗浄機構を備えていることを特徴とする請求項3に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
- 前記加圧熱水を、前記一次分離装置及び前記二次分離装置に供給する加圧熱水供給装置を備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のアスファルト舗装発生材の再材料化装置。
- アスファルト舗装発生材を原料として骨材、アスファルト及び微粒材を製造する方法であって、道路や建築構造物から切削によって回収した塊状のままの前記アスファルト舗装発生材を加圧熱水によって前記骨材と微粒材を含むアスファルトとに分離させる一次分離工程と、該一次分離工程によって分離された前記骨材と前記微粒材を含むアスファルトとを選別する一次選別工程と、前記一次選別工程によって選別された前記微粒材を含むアスファルトをアスファルトと微粒材とに加圧熱水によって分離させる二次分離工程と、該二次分離工程によって分離された前記アスファルトと前記微粒材とを選別する二次選別工程と、を備えることを特徴とするアスファルト舗装発生材を原料とした骨材、アスファルト及び微粒材の製造方法。
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