JPH0337266A - 強化アスファルト混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分町〉 本発明は、アスファルトｓｉ装等に用いられるアスファ
ルト混合物に関する。

〈従来の技術〉 アスファルト混合物は、砕石及び砂等の骨材と、フィラ
ーとしての石粉（ＣａＣＯｓ）とアスファルト４７．加
熱混合し、主として舗装材の目的で造られるが、近年フ
ライアッシュを石粉の代替品として利用する方法が研究
実施の段階に至っている。しかしフライアシシェの欠点
として、アスフアルトとのｔ＃着性が弱く、混合物は耐
水性に劣ることが指摘されている。この改良法として消
石灰やセメントを併用する方法もＨｉ奨されているが製
造コストも上昇し、石粉に近づけるだけの消極的改良法
でしかない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は含カーボンフライアフシェ中の一般には夾雑物
と考えられているカーボンを有効に利用することにより
、従来のフライアッシュをフィラーとした混合物以上の
特性即ち強度、耐水性、耐汰動性等を向上させた混合物
を得ようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 発明者らは含カーボンフライアッシュ中のカーボンが特
別の１１質を侍−つこと、特にその微粒部分（粒径５μ
Ｍ以下のもので、以下、マイクロカーボンと称す）の活
性作用に着目し、このマイクロカーボンの一定量を混合
物製造時のフィラーとして利用添加し、好ましくは軟化
剤（分散材）と共にアスファルト中に分散させることに
よって、アスファルトの感温性や粘性のレオロジーを変
化させ、混合物の安定度、耐水性等を改良した強化アス
ファルト混合物が得られることを見出した。

く作　　川〉 アスファルトの物性に及ぼすフィラーとしてのマイクロ
カーボンの効果は、石粉やフライアッシュと比較して、
（１）カーボンの粒子が側鎖の集合や鐵維状の配列から
幾何学的結合構造の無数の変化を持っていること、（２
）石粉やフライアッシュが親水性であることに比して親
油性であり、アスファルトとのなじみがよいこと、（３
）石わ）や一般のフライアッシュとはるかに異心った微
粒部分を含んでおり、表面積を著しく大きくし吸油性が
大である。

またそれと同時に、そのマイクロカーボンは舗装として
の骨材に対するアスファルト皮膜厚（８〜ＩＯμＭ）の
内に落らつくことが出来る効果を有している。

アスファルト混合物中のフィラーの作用効果は、（＋）
骨材空隙を充填し混合物の密度を上昇せしめ強度を高め
ること、（２）アスファルトと一体となって感温性を改
良し、バインダーの粘度を上昇させ接着機能を高めるこ
と、である、（１）の作用効果を満たすためには従来の
石粉やフライアッシュ程度の粒径（１０〜５０／ｌ／Ｍ
）で十分であるが、（２）の作用効果を満たすためには
粒径（５μＭ以下）の微粒カーボンでなければならぬこ
とが明確となった。

第１図及び第２図の実験結果で見られる如く、従来の石
粉を添加したものに比して含カーボンフライアッシュ（
ＣＦＡ）の含有するマイクロカーボンの感温性や粘性の
改質効果は顕著である。

〈実　施　例〉 以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明
する。

本発明に使用するマイクロカーボンは、−般には産業副
生物としての含カーボンフライアッシュに含有されたも
のを使用する。含カーボンフライアフシュは産業界に於
いて石灰燃焼装置より発生する灰の大半であり、この灰
の有効な利用は、環境保全と省資源の見地より必要欠く
べからざるものである。

石灰燃焼法のうちＮＯ，（窒素酸化物）の−時的発生を
抑制する方法として、低温燃焼法、即ち燃焼温度を比較
的低温に管理して徐々に焚く所謂二度焚法が採られてい
るが、この方法はある程度不完全燃焼の状態で焚くため
「すすｊの発生が多く、発生する石炭灰（主としてフラ
イアッシュＬ）中に多量のカーボンを含有する０本発明
では、この低温燃焼法で得られた石炭灰からフライアッ
シュを得ることが望ましい。

また、カーボン含有鼠はフライアッシュの製造状態によ
って１０〜５０％とかなり異なり、また有効マイクロカ
ーボンもそれぞれ異なることが多い、従って有効カーボ
ン量がフライアッシュ中に不足するときは、別にカーボ
ンのみを添加する必要も生じてくる。添加カーボンは市
販の高摩砕ファーネスブラック（ＨＡ　Ｆ　）タイプで
代表される微粒カーボンを使用する。サーマルブラック
のような粒径の大きいものは混合物の強化作用効果はな
い。

アスファルト中のマイクロカーボンの添加量については
本発明者らは実験を重ね粘性その他の物性と実用性より
、アスファル）１００重量部に対し７〜１５重揖部の範
囲とし、中でも約１０重置部付近が最も理想的経済的で
あることを見出し°ζいる。

また本件の実施に当たっては混合物の製造に際し、ミ・
トサー内での含カーボンフライアッシュ又は分散剤（軟
化剤）（新たに添加されるカーボンの短時間の分散を促
進さセ、且つアスファルトの針入度、伸度等の物性を調
節する）を予め′？スフアルド中に添加することも実Ａ
ｌｉ、ｈの重要な手段の一つである。軟化剤としては主
としてブローセスオイル、フラックスオイル等と呼ばれ
る溶剤精製法によって得られる石油重質油の中ナフテン
系及びパラフィン系のものが適している。アスファル１
ｍｔｌｆｆ１分中マルテンと呼ばれるレジン分とオイル
分の混合物に相当する。アロマチック系のものはアスフ
ァルトミセルのゾルベーシーン（ミセル溶解）を起こし
、ゾル型に近いアスファルトを造り、パラフィン及びナ
フテン系油を使用した比較的ゲル型に近いアスファルト
を使用した混合物に比して耐流動性の劣る混合物が出来
る傾向にある。オイルの添加量はマイクロカーボンとオ
イルの比率が７５：２５（３：１）程度が最も実用的で
ある。

軟化分散剤としては、この他に脂肪酸ピッチ、モンタワ
ックス、マイクロクリスタリンワックス等の各種の動植
物性、鉱物性のワックス、ピッチ類等も使用できる。こ
れらの中には単に分散効果のみならず低温脆性等を改良
出来るものもある。

（実施例　その１） 混合物の配合組成は表１の如くであり、合成粒度は表２
の如くである。尚、ＣＦＡとは含カーボンフライアッシ
ュのことである。

表１（アスファルトは外配合で軟化剤は省略）表２ （注） ＣＦＡは比重補正 使用材料名は表３の如し 表３ 製造法 アスファルトを１３０〜１５０℃に加熱し、アスファル
トに対して３％のブローセスオイルを投入Ｗｌけし、１
４５〜１５５℃に保ち調整する。

骨材は表２の粒度になるよう配合し、ドライヤーで１６
５〜１７０℃に加熱保温する。

内配合でいえば、骨材９１．０％に対し、フィラー（Ｃ
ＦＡの乾燥品）３．９％と、調整したアスファルト５．
１％（計１００％）をバッグミルミキサー中で約１分間
程度混合して所定のアスファルト混合物（ｖ！粒２０タ
イプ）を得る。

（実施例　その２） 混合物の骨材組成は表４の如くであり、その合成粒度は
表５の如き組成とす。

真５ 使用材料　実施例１に同じ 製造法 ストレートアスファルト（６０〜８０）を１４０〜１５
０℃に加熱溶融し、ブローセスオイル５％、センタワッ
クス１％を添加混合して約１５０°Ｃに保つ。

表４の配合組成で内配合でいえば、骨材８８．０％に対
し、フィラー（ＣＦＡ）６．１％、アスファルト５．９
％（計１００％）の割で混合し、パフグミルミキサ−で
１５０〜１６０℃の温度で約１分間部合して、寒冷他用
アスファルト混合物（密粒２ＯＦタイプ）を得る。

（実施例の効果） 本性実施例Ｉによって得られた供試体と、一般の石粉を
使用した混合物の高温に於ける耐波動性をしらべる試験
法としての、ホイールトラッキング試験（車輪走行試験
）の結果は表６の如くであり、動的安定度（ＤＳ）は本
性実施例の方が石粉を使用した混合物に比して約１．８
（；’ｆの安に度を持つ数値を示した。

両者間にＣよｊｉｆｆ　ｌｔ’ｎｌめ度に若Ｐの差があ
り、これを同程度としても実施例のＣＦＡ混合物は石粉
混合物の約１．　５倍程度の強度を持つと評価される。

（注）試験条件　６０℃　７０　ｋｇ　ｆ　／ｃｊ次に
本性実施例１によって得られた混合物の耐水性試験とし
、水浸マーシャル試験を行って安定度の経口変化を見た
。一般のフライアッシュをフィラーとした混合物の耐水
性は一般石む）をフィラーとした混合物より耐水性が劣
るとされているが、実施例のフライアッシュを使用した
場合は、むしろ石粉の場合より耐水性が向］−シ゛ζお
り、従来のフライアッシュの欠点を改善できた。

表７ 水浸マーシャル安定ｒｘ拭験結果 （注）６０℃水浸　０日とは３０分間６０°Ｃ水浸後測
定本法実施例２によって得られた混合物と、一般石む）
混合物より供試体を作成し、寒冷期磨耗試験（ラベリン
グ試験）を行い、磨耗量を比較した。磨耗量は表８に示
す如く、数値的には両者殆ど変わらぬ値を得たが、同じ
締固め度と見做すなら、むしろ実施例のフライアッシュ
を１東川した本性混合物の方が磨耗量は小さく、耐肉↓
Ｌ度が大きいと判断できる（表に表れるように、試験で
は締固め度が石粉を使用したものの方が大きい）。

〈発明の効果〉 以上、本発明は産業副生物としての含カーボンフライア
ッシェをアスファルトの改質に役立て、これらをバイン
ダーとしたアスファルト混合物の製逝に成功した。この
アスファルト混合物は、他の改質材によって改質された
アスファルト混合物に比べ著しく安価に製造できると共
に、例えばその感温性の改質を評価すると、第３図に示
される如く、ストアスとセミフジ１−ンの中間に位置づ
けられ、且つセミプローンよりは軟質である。

即ち、本発明のアスファルト混合物は、耐磨耗性、耐流
動性、耐水性に優れ、これらの性能がきびしく要求され
る重交通舗装、橋面！ｌＩｉ′Ｊ、積雪地寒冷地の舗装
用のアスファルト混合物として最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は各１１アスフアルトの温度と針入度変化を示す
グラフ、第２図は各種アスファルトの温度粘度変化図、
第３図は各種アスファルトの針入度指数と、本発明のア
スファルト混合物の効果関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、含カーボンフライアッシュをアスファルト混合物の
   フィラーとして用いると共に、このフライアッシュ中に
   ５μＭ以下の微粒カーボンをアスファルト重量に対して
   ７〜１５％の重量割にするよう配分したことを特徴とす
   る強化アスファルト混合物。 ２、上記フライアッシュ及び微粒カーボンと共に、フラ
   イアッシュやカーボンの分散を促進させ且つアスファル
   トの針入度、伸度等の物性を調節する軟化剤（分散剤、
   伸展剤）をアスファルトに添加した特許請求の範囲第１
   項記載の強化アスファルト混合物。