JPH07278440A - アスファルト組成物およびそれを用いた道路舗装材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寒冷地における道路舗装材として低温可撓性
にすぐれ、氷点下の温度でも弾性、耐摩耗性を有するア
スファルト組成物および舗装材を得ることを目的とす
る。 【構成】 アスファルトを主材とし、このアスファルト
に熱可塑性ゴムとしてスチレン量３０〜４０重量％のス
チレン・ブタジエンブロック重合ゴム２０重量％と酢酸
ビニル含有量が３０〜４５重量％のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合樹脂１０重量％を配合したアスファルト組成
物、およびこのアスファルト組成物を骨材９０重量％に
対して１０重量％配合してなる道路舗装材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は低温可撓性に優れたア
スファルト組成物およびこのアスファルト組成物と骨材
とよりなる氷点下の温度で耐摩耗性を有する寒冷地に適
した道路舗装材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アスファルト舗装道路は、コン
クリートあるいは砂礫で固定された路床の上に、粒度を
調整した砕石骨材や砂などと溶融したアスファルトを混
合した舗装材を敷きつめ、転圧することにより作られて
いる。

【０００３】この場合、アスファルト道路は温暖地、寒
冷地などの環境温度に応じて車両の通行による損耗に耐
え得るように、アスファルトは硬さ（針入度）の異なる
ものを使い分けしている。

【０００４】道路舗装用に主として使用されるアスファ
ルトは、原油精製後の蒸留残渣として得られるストレー
トアスファルトであるが、このストレートアスファルト
は、舗装当初は骨材との結合性もよく、弾性、可撓性も
有しているが、長期間経過すると、アスファルト中の油
脂分のような可塑性付与物質が蒸発分解して減少するた
め硬変し、いわゆるクッション効果が低下して歩行感、
車両走行の安定性が低下したり、轍掘れの原因となる。

【０００５】特に、冬期に氷点下が常態となるような寒
冷地域においては、アスファルト舗装材中の骨材粘結力
の低下によるアスファルト舗装の表層部の劣化並びに寒
暖温度差に伴なうひび割れ、剥離が発生し、なおかつグ
リップ力の高い氷雪路用タイヤや、スパイクタイヤ、タ
イヤチェーンを装填した車両の走行によりアスファルト
舗装路面の損耗は著しい。また、この損耗によって生じ
た粉塵の飛散による環境汚染も大きな公害問題を惹起し
ている。

【０００６】さらに、アスファルトを主体とした舗装道
路は、夏期には温度の上昇に伴って舗装路面が流動化
し、これによって亀裂やべとつきなどの問題が生じてい
る。

【０００７】上記したような問題を解消するアスファル
ト組成物として、（１）アスファルトにエチレンー酢酸
ビニル共重合体を混合したもの（特公昭３９−２３７３
４号公報）、（２）アスファルトにゴムや熱可塑性高分
子重合物を混和したもの（特開昭５８−５８３０５号公
報、特開昭６１−１６９５０２号公報）、（３）アスフ
ァルトにエチレン−酢酸ビニル共重合体、ワックス、石
油樹脂などを混和したもの（特開昭６３−３５７号公
報）、などが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のアスファルト組成物は、何れも寒冷地の道路の舗装に
用いた場合、可塑化物質の揮散による耐候性の向上には
効果を有するが、骨材とアスファルトとの結合力が不十
分であったり、アスファルト組成物としての弾性が欠如
していたりして、耐摩耗性に問題があり、上記した氷雪
路用タイヤや、スパイクタイヤ、タイヤチェーンを装填
した車両の走行に充分対応することができない。

【０００９】この発明は上記に鑑みて、氷点下が長期間
続く寒冷地の道路の舗装材として、頻繁な車両走行によ
っても摩耗、損傷を受けることなく、従って粉塵等によ
る環境汚染の恐れのない舗装材を得ることを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明
は、アスファルトを主材とし、このアスファルトに熱可
塑性ゴムとしてスチレン量３０〜４０重量％のスチレン
・ブタジエンブロック重合ゴム２０重量％と酢酸ビニル
含有量が３０〜４５重量％のエチレン−酢酸ビニル共重
合樹脂１０重量％を配合してなるアスファルト組成物で
あり、第２の発明は上記第１の発明で得たアスファルト
組成物を骨材９０重量％に対して１０重量％配合して道
路舗装材を得るものである。

【００１１】

【作用】即ち、この発明は既存のアスファルト組成物と
骨材との結合力、弾性、可撓性などをより一層高めるこ
とを目的として、アスファルト組成物の構成成分とその
配合比を後述のように詳細に検討し、次いで得られたア
スファルト組成物と骨材との混合比を検討した結果、上
記の配合比よりなるアスファルト組成物および舗装材が
優れた弾性、強靱性を有していて耐摩耗性がよく、寒冷
地道路の舗装材として最適であることを見出したもので
ある。

【００１２】アスファルトの改質材として、これまでポ
リエチレン、酢酸ビニル・アクリレート共重合物、エチ
レン・酢酸ビニル共重合物、エチレン・アクリレート共
重合物などの熱可塑性高分子重合物や天然ゴム、スチレ
ン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレンゴム、イソ
プレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴ
ムなどのゴムが挙げられてはいても、それらの中でどの
ような素材の組み合わせで、どのような配合比が寒冷地
道路用舗装材として有用であるかは未だ突き止められて
いない。

【００１３】上記したような種々の熱可塑性高分子重合
物やゴムのアスファルト改質材の中から、この発明で熱
可塑性高分子重合物としてエチレン・酢酸ビニル共重合
物（以下、ＥＶＡという）を選択したのは、該ＥＶＡ樹
脂中の酢酸ビニル鎖がアスファルトや熱可塑性ゴム、無
機骨材、フィラー（石粉、石灰、セメント等）に対して
なじみが良いことから、結合力の向上がはかれ、また該
ＥＶＡ樹脂中のエチレン鎖により弾性、可撓性を付与す
る効果が大きく、さらに該ＥＶＡ樹脂自体が長期耐候性
の特長を有するためである。

【００１４】そして、この発明ではＥＶＡとしては、後
述の実験から、ＥＶＡ中の酢酸ビニル含有量が３０〜４
５重量％、脆化点が−７０〜−８０℃で、アスファルト
の溶解温度で容易に相溶し得るものが好ましい。

【００１５】また、アスファルト改質材としてのゴム成
分としては、この発明では可撓性、弾性の点から熱可塑
性ゴムを用いるものであり、そのような熱可塑性ゴムと
しては、プラストマー、エラストプラスチックと呼ばれ
る一群のゴムで、スチレン・ブタジエンブロック重合ゴ
ム（ＳＢＳ）、スチレン・イソプレンブロック重合ゴム
（ＳＩＳ）のほかポリオレフィンブレンド体、ウレタン
系熱可塑性ゴム、ポリエステル系熱可塑性ゴムなどがあ
るが、中でもアスファルトやＥＶＡとの相溶性から、後
述するようにスチレン含有量が３０〜４０％の凝集力の
高いスチレン・ブタジエンブロック重合ゴム（以下、Ｓ
ＢＳという）が好ましい。

【００１６】アスファルトとしては、ストレートアスフ
ァルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファ
ルトなどが道路舗装材用として用いられるが、この発明
ではストレートアスファルトを用い、中でも針入度６０
／８０、８０／１００の硬さのストレートアスファルト
がＥＶＡ、ＳＢＳなどとの混合による適度な弾性、可撓
性を有するアスファルト組成物とすることができ、骨材
との混合において万遍なく骨材を被覆することができ
て、低温における弾力性、粘結性、耐摩耗性にすぐれた
舗装材を得ることができる。

【００１７】また、骨材は通常アスファルト舗装に用い
られる特開昭５８−５８３０５号公報に記載されている
粗骨材、細骨材、フイラ−砕石、玉砕、砂利、砂などを
適宜併用すればよいが、耐摩耗性のよりよい配合として
は、砂：砕石の比率が７０：３０が好ましい。

【００１８】次に、この発明でアスファルトの改質材と
して用いるＥＶＡおよびＳＢＳの特定理由について説明
する。

【００１９】まず、ＥＶＡはその中の酢酸ビニル含有量
によってＥＶＡとしての弾性、強靱性などの物性が異な
る。このため、この発明の目的に相応しいＥＶＡを選定
するために、ＥＶＡ中の酢酸ビニル（ＶＡ）含有量が１
０重量％（低ＶＡ型）、２０重量％（中ＶＡ型）、２５
〜４１重量％（高ＶＡ型）のＥＶＡを、アスファルト７
０重量部、ＳＢＳ（高い凝集力を有するスチレン／ゴム
比が３０／７０のものに固定）１５重量部にそれぞれ１
５重量部配合したアスファルト組成物で板状体の試験片
を作り、後述の実施例１におけると同様にして試験片の
−２０℃における可撓性と、対コンクリート接着性のテ
ストを行ったところ、表１の結果を得て、接着力とゴム
弾性の高い高ＶＡ型のＥＶＡが最適であることがわかっ
た。

【００２０】

【表１】

【００２１】次に、ＳＢＳの選定については、上記で最
適と認められた酢酸ビニル（ＶＡ）含有量が３２重量％
のＥＶＡ１５重量部、アスファルト７０重量部にスチレ
ン／ゴム比が３０／７０あるいは２３／７７と異なるＳ
ＢＳをそれぞれ１５重量部配合したアスファルト組成物
を作り、１８０℃における溶解性および対コンクリート
接着性のテストを行ったところ、表２のような結果が得
られ、スチレン／ゴム比が３０／７０配合のＳＢＳが好
ましいことが認められた。

【００２２】

【表２】

【００２３】この発明は上記した針入度６０／８０、８
０／１００の硬さのストレートアスファルトと酢酸ビニ
ル含有量が３０〜４５重量％のＥＶＡおよびスチレン含
有量が３０〜４０％のＳＢＳとを混合して適度な弾性、
可撓性を有するアスファルト組成物を得るために、これ
ら３者の混合比率を種々検討したところ、アスファルト
７０部、ＳＢＳ２０部、ＥＶＡ１０部よりなるアスファ
ルト組成物が−２０℃での折り曲げにも異常がなく、低
温可撓性を有することが認められ、また、このアスファ
ルト組成物１０部を骨材９０部と混合して骨材を被覆し
た舗装材が圧縮歪みの回復性が大きく、道路舗装材とし
て優れた性能を有するものであることが分かった。

【００２４】

【実施例】次に、この発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 厚手の鉄製容器に針入度６０／８０を有する市販のスト
レートアスファルト７０部、スチレン量が３０％のスチ
レン・ブタジエンブロック重合ゴム（日本合成ゴム社
製、ＴＲ２６０１）２０部、酢酸ビニル含有量が３２％
のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（住友化学工業社
製、スミテートＭＢ−１１）１０部を秤取し、プロパン
バーナで１７０〜１９０℃にて約１時間加熱溶融してア
スファルト組成物を得た。

【００２５】次に、上記で得たアスファルト組成物にて
厚さ約５ｍｍの板状体の試験片を作り、この試験片にて
低温可撓性のテストを行った。即ち、試験片を−２０℃
に保った冷凍庫にいれて２〜３時間放置後、取り出して
直ちに試験片を折り曲げ、該折り曲げ部の割れの状態の
良否で判定した。その結果は表３に示した。

【００２６】また、上記で得たアスファルト組成物を１
８０℃に加熱してコンクリート基体上に厚さ３ｍｍに塗
布した。次に、このコンクリート基体上のアスファルト
組成物に４×４ｃｍの大きさの溝を切り込み、この上に
接着力試験器（佐久間工機社製、Ｂタイプ）の底辺が４
×４ｃｍの鋼鉄製アタッチメントをエポキシ接着剤で張
り付けた。その後、このアタッチメントを上方へ引っ張
ることによってコンクリート基体上のアスファルト組成
物層が剥がれる瞬間の接着強度を測定した。その結果は
表３に示した。

【００２７】なお、上記の低温可撓性、接着強度のテス
トに当たっては、針入度６０／８０のストレートアスフ
ァルト８０部とＳＢＳ２０部よりなるアスファルト組成
物（比較例１）、針入度６０／８０のストレートアスフ
ァルトのみ（比較例２）について比較品として同様のテ
ストを行った。

【００２８】

【表３】

【００２９】上記のテストから本実施例のアスファルト
組成物は、−２０℃における折り曲げによっても全く異
常は認められず、またコンクリートとの接着性も良好で
あった。

【００３０】実施例２ 鉄製容器に、骨材として砕石３０重量部と砂７０重量部
を入れ、プロパンバーナで２００℃前後に加熱した。そ
してこの骨材９０重量部中に上記実施例１で得たアスフ
ァルト組成物１０部（骨材：アスファルト組成物の比率
が９０：１０）を混入攪拌して舗装材を得た。

【００３１】この舗装材を断面４ｃｍ×４ｃｍ、長さ１
６ｃｍの型枠に充填して成型し、常温放置して試験体を
作成した。次いで、この試験体を用いてＪＩＳ Ｒ５２
０１のセメントの物理試験に準拠して圧縮強度を測定し
た。また、この圧縮強度試験後の圧縮負荷解圧２４時間
後の歪み回復性について調べた。その結果は表４に示し
た。

【００３２】さらに、この舗装材にて厚さ４０ｍｍ、重
量４Ｋｇの扇形試験体を型枠成形し、この試験体により
所要走行後の試験体の減耗度を測定した。なお、この減
耗度測定は、試験体を−１５〜−２０℃低温雰囲気下、
または２０〜２２℃の加温雰囲気下で回転させつつ、こ
の試験体上にスパイクタイヤ等の研磨体を所定の回転速
度および荷重を与えて接触摩擦回転を行わせることによ
り、試験体の減耗度を測定するという本出願人が提案し
た特開平１−１９１０３７号の摩耗試験装置によって容
易に測定することができる。測定条件は、スパイクタイ
ヤ負荷圧２．０ｋｇｆ／ｃｍ² （静荷重）、走行速度１
５ｋｍ／ｈｒ、走行時間は、２０〜２２℃の場合は１０
ｋｍ走行毎に３０分休止してタイヤ放熱し、延１２時間
の走行を行い、また−１５℃〜−２０℃の低温の場合
は、１２時間連続走行を行ったものである。その結果は
表４に示した。

【００３３】なお、これらの試験については、実施例１
で比較例１、２として用いたアスファルト組成物を本実
施例と同じように骨材に９０：１０の割合で混合して得
た舗装材について比較例３、４として、この他に比較例
５、６の配合の舗装材についても比較試験を行った。

【００３４】

【表４】

【００３５】上記の試験の結果、本実施例の舗装材は比
較例３〜６の何れの舗装材に比べても圧縮強度および歪
み回復性にすぐれ、また、低温走行テスト後の減耗度に
おいてもすぐれていて、寒冷地の舗装材として充分に適
合するものであることが認められた。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明で得られ
るアスファルト組成物は、アスファルトにＳＢＳおよび
ＥＶＡをそれぞれ特定量配合したことによって、弾性、
柔軟性に加えて強靱性をも発揮し得るものとなり、この
ようなアスファルト組成物と骨材よりなる舗装材は上記
アスファルト組成物の有する特性を保持して寒冷地の道
路舗装材として充分にその機能を発揮し、粉塵公害等を
防止することができるのである。

【００３７】また、この発明で得たアスファルト組成物
は、１８０〜２００℃の加熱溶融状態で充分な流動性を
有するので、道路表面の補修用として使用できるほか、
コンクリート構造物に塗布することもでき、防水用とし
て使用することも可能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスファルトを主材とし、このアスファ
   ルトに熱可塑性ゴムとしてスチレン量３０〜４０重量％
   のスチレン・ブタジエンブロック重合ゴム２０重量％と
   酢酸ビニル含有量が３０〜４５重量％のエチレン−酢酸
   ビニル共重合樹脂１０重量％を配合してなるアスファル
   ト組成物。
2. 【請求項２】 アスファルトを主材とし、このアスファ
   ルトに熱可塑性ゴムとしてスチレン量３０〜４０重量％
   のスチレン・ブタジエンブロック重合ゴム２０重量％と
   酢酸ビニル含有量が３０〜４５重量％のエチレン−酢酸
   ビニル共重合樹脂１０重量％を配合して得たアスファル
   ト組成物を、骨材９０重量％に対して１０重量％配合し
   てなる道路舗装材。