JPH09505369A - ２層のアスファルト表層部の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の目的は、敷設される層の総厚が著しく増大し、層厚の割合、組成および特性が最適化されるような、２つの供給タイプの混合物から２層のアスファルト表層部を製造する方法を提供することである。本発明では、アスファルト表層部の上部層を１つの作業サイクルにより高温敷設方法にしたがって敷設することによって、上記の目的を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】 ２層のアスファルト表層部の製造方法 本発明は、２層のアスファルト表層部の製造方法に関し、この方法によってア スファルト層の特性の最適化を行う。 従来技術で公知の方法において説明されているように、異なるタイプのアスフ ァルト混合物を使用することによって、多層アスファルト表層部を製造すること ができる。混合物は、階層状に、または同じ混合物が使用されている場合には互 いに重なる層状に敷設される。層と層とを付着するために、アスファルトエマル ジョンが冷温支持媒体上に拡散される。 アスファルト表層部は、道路上または他の交通面上において使用される。構造 の総厚および各層の厚さは、主として支配荷重に依存している。 一般的に、アスファルト表層部は、表層、バインダー、および基礎層からなる 。各層は、それぞれ異なる仕様（要求）を満たす必要がある。 表層では、主として次の仕様が重要である。 交通安全の理由により、良好な把持力、均一な表面、清浄性、できるだけ高い 反射能力が重要である。 また、高い耐候性シーリングを保証するために、凍結に対する抵抗性、体積安 定性、バインダーの粘着性、および酸化安定性が要求される。 さらに、十分な強度柔軟性を保証するために、安定性、耐久性、および疲労強 度に関する要求を満足しなければならない。 現在、大規模交通からの荷重を受けて、バインダー層は、損傷を受けることな く剪断応力を吸収しそれを拡散させるという役割を主に有する。この理由により 、バインダー層では、安定性が最も優先的な役割である。 アスファルト基礎層は、損傷を受けることなく、上部領域において発生する応 力を吸収しそれを拡散させるのに役立つ。アスファルト基礎層も、安定になるよ うに形成されなければならない。 バインダー層および基礎層は、表層によって保護されているので、シーリング 機能を有しない。 一般的に、表層は４ｃｍの厚さに亘って敷設される。バインダー層およびアス ファルト基礎層の通常の厚さは、「道路および高速道路、ボン４１（１９９０） 、第５号、第２１５〜２１９頁の、建設現場ローリング現地測定によるハイパー フォーマンスコンパクションビームの効率性に関する調査：アランド他によるRS tO 86/89」（RStO 86/89./Arand et al.：Investigation of the Efficiency of High Performance Compaction Beams Through Field Measurements on Rolling Construction Sites，Road and Motorways，Bonn 41（1990）No.５pp．215-219 ）のような建設クラスに適用される建造規則にしたがって変化する。 過去数十年におけるアスファルト道路建設の進化は、交通荷重量の拡大や車軸 の車端荷重の上昇からの恒常的に増大する荷重に対応するための組成、層厚およ びコンパクションに関する各層の最適化によって特徴付けられている。一般的に 、車端荷重の作用挙動に対する影響は、AASHO ROADテストの結果にしたがって決 定される。このテストは、疲労損傷および変形損傷が車端荷重の４乗にほぼ比例 して増大することを規定している。 特に、道路での輸送運動の恒常的な増加を介した車端荷重の増大や超過荷重お よび大規模交通の成長により、損傷頻度が増大している。さらに、道路建設技術 の進化は、仕様（要求）の進化に後れをとっている。表面は変形によって起こる 損傷に巻き込まれ、損傷は部分的にはバインダー層から基礎層まで及ぶ。結局、 原因は、材料の組成およびコンパクションにある。 表層は、特に多様な役割が様々な概念的決定を要求するので、特別な問題を呈 示する。たとえば、シーリングと安定性とは、互いに矛盾するように機能する。 そのシーリング機能の結果として、表層はバインダーが最も豊富な層であるが 、同時に最も高い温度を受ける。ビチュメンの熱可塑性特性により、表層材料は 夏期において最も低い剪断強度を有する。 アスファルト道路建設において非常に重要なもう１つの問題は、好ましくない 敷設条件の下におけるアスファルトの敷設である。これにより、通常敷設される ４ｃｍ層厚の表層およびバインダー層の場合、コンパクション時間が短かくなり すぎ、アスファルト混合物の冷却が速くなりすぎる。より厚く敷設された厚さに 対して同じコンパクションコストを有するが、より早い冷却の結果として下方で は程度の低いコンパクションしか達成されない。 従来技術では、バインダー含有量を増やすことによってコンパクション性を改 良することが知られている。しかしながら、これにより、剪断強度が低くなる。 一般に、程度の低いコンパクションにより、たとえば安定性が指数関数的に減少 する。 従来技術においてよく行われるようにアスファルト単層を敷設する場合、低温 の支持媒体またはある程度すでに冷却してしまった支持媒体上に次の層を敷設す るが、特に表層およびバインダー層が比較的薄いときには品質欠陥とともに圧迫 が起こる。 アスファルト表層部の再復において、損傷を受けた既存のアスファルトを加熱 し、それを作業現場に分配し、またはそれを他のアスファルト要素と混合するこ とによって２層のアスファルト表層部を生成することが知られている。アスファ ルトの比較的低い熱伝導率により、加熱中においてビチュメンはかなり異なる温 度を受ける。 アスファルト層の上側では、２５０〜６００℃の温度が発生し、この温度は下 方に向かって急激に低下する。これらの高温により、環境的に有害な熱放射とと もに、ビチュメンの特性の変化が起こる。 さらに、古い要素と新しい要素との割合があまり守られず接触部分がしばしば 異なる組成を有するので、道路上に分配された要素すなわち混合要素の品質は、 アスファルト混合プラントにおいて所定の混合プロセスにしたがって生産された アスファルトと比べてより大きな変動を受ける。 本発明の目的は、敷設される層の総厚が著しく増大し、層厚の割合、組成およ び特性が最適化されるような、２つの供給タイプの混合物から２層のア スファルト表層部を製造する方法を提供することである。最適化は、特にコンパ クションエネルギを増大させることのないコンパクションの程度に関する。 本発明では、アスファルト表層部の上部層を１つの作業サイクルにより高温敷 設方法にしたがって敷設し、互いの層厚の割合を変化させることによって、上記 の目的を解決する。 アスファルトプラントから供給された混合物から、高温層上に高温層の形で重 ねられた２つの互いに異なる層を同時に敷設することにより、熱的な潜在力が増 加され、冷却が遅延される。こうして、これら２つのアスファルト層の特性を著 しく改良することができる。 これは、表層とアスファルトバインダーとの同時敷設や、あまり交通量の多く ない道路におけるような表層とアスファルト基礎との同時敷設や、アスファルト 基礎層とアスファルトバインダーとの組み合わせに関する。 さらに、高温層上に高温層の直接敷設によって、層の最適な付着が達成される 。横方向降伏（滑り）に関連した変形挙動がこうして改良される。 ２層の同時敷設により、双方のアスファルト層におけるコンパクションの程度 が著しく増大すると同時に空洞率が減少するので、より安定した混合物に向かっ てアスファルト処方を修正することが可能になる。 高価な表層材料の低減により、経済的な利点が得られる。さらに、改良された バインダーや、みがき抵抗性のチッピングを使用することができる。 ハイコンパクションは、十分な敷設厚によってのみ達成される。一般に、従来 の建設方法の場合、トップサイズアグリゲイトに対する層厚の割合として約３： １を要求する。これは、たとえばアスファルトコンクリート０／１１ｍｍに対し て４ｃｍの敷設厚をもたらす。 通常、下部層の厚さがシーリング機能を満たすのに十分である。低温アスファ ルト支持媒体上におけるコンパクション性の理由により、敷設厚さの大きいバイ ンダーおよび剪断に対して抵抗性の小さい表層を採用せざるを得ない。荷重から 推論して、変形の増大傾向が発生する。 以下、典型的な実施例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。添付図面に おいて、 図１は、層厚に対するコンパクション時間の依存性を示す図である。 図２は、体積密度（ＲＧ）およびコンパクションの程度（ＶＤ）に対する混合 時間の影響を示す図である。 第１の例では、１０ｃｍのアスファルト基礎層タイプＣＳ０／３２ｍｍおよび ４ｃｍのアスファルトバインダー０／１６ｍｍが、同時に敷設される。１０ｃｍ のアスファルト基礎層および４ｃｍのアスファルトバインダーと比べて、１４ｃ ｍの総層厚により、コンパクション時間がかなり延びて、双方の層のコンパクシ ョンの程度が増大する。これにより、双方の層において変形耐力が著しく増大し 、低温層上に高温層を敷設する従来技術においてしばしば決定的であったような アスファルトバインダーの材料損失がほとんどなくなる。 第２の例では、１０ｃｍのアスファルトバインダー０／２２ｍｍおよび２ｃｍ のチッピングマスチックアスファルト０／１１ｍｍが、同時に敷設される。８ｃ ｍのアスファルトバインダーおよび４ｃｍの表層と比べて、１２ｃｍの高温アス ファルトの総層厚により、コンパクション時間がかなり延び、双方の層のコンパ クションの程度が増大する。アスファルトバインダーは大きなコンパクション性 を受け、変形に対する抵抗性がより大きくなる。 トップサイズアグリゲートルールの不遵守にもかかわらず、低温支持媒体上の ４ｃｍと比べて、チッピングマスチックアスファルト０／１１ｍｍがより効果的 である。 バインダーが豊富な２ｃｍのチッピングマスチックアスファルト０／１１ｍｍ を変形抵抗性のアスファルトバインダー０／２２ｍｍによって置換することによ り、表層の他の機能を保存したまま、表層部全体がかなり安定になる。 第３の例では、６ｃｍのアスファルトバインダー０／１６ｍｍおよび２ｃｍの アスファルトコンクリート０／１１ｍｍが、同時に敷設される。４ｃｍ のアスファルトバインダーおよび４ｃｍのアスファルトコンクリートと比べて、 ８ｃｍの高温アスファルトの総層厚により、コンパクション時間がかなり延びて 、双方の層のコンパクションの程度が増大する。アスファルトバインダーは大き なコンパクション性を受け、さらに変形に対する抵抗性がより大きくなる。 トップサイズアグリゲートルールの不遵守にもかかわらず、チッピングマスチ ックアスファルト０／１１ｍｍが最適にコンパクションされ、十分に密になる。 バインダーが豊富な２ｃｍのアスファルトコンクリート０／１１ｍｍをより変 形抵抗性の高いアスファルトバインダー０／１６ｍｍによって置換することによ り、表層の他の機能を保存したまま、表層部全体がかなり安定になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＰＬ，ＲＵ，Ｕ Ｓ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．２層のアスファルト表層部の製造方法において、 アスファルト生産からの２つの異なるタイプの混合物を、高温層上に高温層の 形で一体的に敷設することを特徴とする方法。 ２．表層の厚さを低減し、バインダー層の厚さを差異量だけ増大させることを特 徴とする請求項１に記載の方法。 ３．アスファルトバインダー層およびアスファルト基礎層を一体的に敷設するこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ４．表層およびバインダー層を一体的に敷設することを特徴とする請求項１に記 載の方法。 ５．表層および基礎層を一体的に敷設することを特徴とする請求項１に記載の方 法。 ６．表層の厚さを低減し、基礎層の厚さを差異量だけ増大させることを特徴とす る請求項５に記載の方法。