JPS6045224B2 - 瀝青混合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改質された瀝青混合物に関する。

詳しくはマレイン化瀝青物質を結合材として含有し各種
舗装、アスファルトブロック、水利工事などに適した瀝
青混合物に関する。従来各種舗装、水利工事なぞにはア
スファルト混合物が使用されている。

このアスファルト混合物は通常結合材としてのアスファ
ルトおよび骨材とから成り、このアスファルト混合物が
表層、基層あるいはアスファルト安定処理層として使用
される場合、最も重要な性質はアスファルトが骨材から
はく離しないこと、すなわちアスファルトと骨材との接
着性てある。通常使用される骨材は、それが十分乾燥し
ており、表面がよごれていなければアスファルトはよく
付着する。しカルながら水の存在下ては水はアスフアル
ｌ・より骨材に対する親和力が大きいので、アスファル
トで被覆された骨材が水に接すると骨材の表面から被膜
がはがれる傾向にある。この被膜の骨材に対する接着力
は骨材の性質とアスファルトの性質の両者に関係してい
る。またわが国の骨材資源状況をみると、戦後の一貫し
た道路舗装距離の延長策により、舗装に適した骨材は減
少する傾向にあり、さらに近年の運輸事情の悪化から舗
装現場に近い場所の骨材を品質に関係なく使用せざるを
得ない状況にある。

このような背景から最近は骨材の品質が低下する傾向に
あり、骨材の強度低下とともに結合材との接着性の低下
が問題となつている。一方接着性を骨材あるいは結合材
の改良により向上させようという試みもなされており、
例えば、骨材の中に消石灰などを添加する方法や結合材
としてのアスファルトの中に界面活性剤のようなはく離
防止剤を添加する方法などが挙げられるＪが、前者の方
法はその効果については明らかでなく、また後者の方法
は界面活性剤の耐熱性が低いという理由からごく一部で
採用されているに過ぎない。

このように骨材の品質を低下させざるを得なくグなつた
現在、接着性にすぐれた結合材の開発が望まれている。

本発明の目的は、接着性にすぐれた結合材を含有する瀝
青混合物を提供することにあり、特に低品質の骨材を使
用する場合や水の存在下で混合物を使用する場合にもす
ぐれた性能を発揮する瀝青混合物を提供することにある
。本発明の目的は、マレイン化瀝青物質を結合材とし、
これに骨材を混合することを特徴とする手段によつて達
成され、この場合該結合材１０鍾量部に対し該骨材１０
０〜５００鍾量部を混合することが好ましい。

本発明でいうマレイン化瀝青物質は例えば無水マレイン
酸、マレイン酸およびこれらのエステルから成る群より
選ばれる少なくとも１種の化合物（以下マレイン化剤と
呼ぶ）と瀝青物質を反応させることにより製造すること
ができる。

ここでいう瀝青物質とは一般に道路舗装用として知られ
ているアスファルトあるいはタールを示す。

すなわちアスファルトとは天然アスファルトあるいは石
油アスファルトを示し、天然アスファルトとしては例え
ばギルソナイト、グラルマイト、グランスピツチなどの
アスフアルタイト、トリニダツトアスフアルトなどのレ
ークアスフアルト、およびロックアスファルトなどを挙
げることができる。また石油アスファルトとしては、原
油の蒸留により得られるストレートアスファルト、スト
レートアスファルトを触媒の存在下あるいは不存在下に
酸素含有ガスを吹込んで製造されるプローンアスフアル
ト、アスファルト質を含む留分からプロパンなどの溶剤
によりアスファルト質を分離する際に生成する溶剤脱瀝
アスファルト、およびストレートアスファルトを揮発性
の石油類と．混合したカットバックアスファルトなどが
使用できる。一方タールとは石炭の乾留により得られる
コールタール、石油留分からガスを製造する際の副産物
であるオイルガスタール、これらのタールの精製物、こ
れらのタールに揮発性の油分を混合！したカットバック
タール、およびこれらのタールの揮発性留分を除去した
残渣であるタールピッチ類などを示す。これ、らのアス
ファルトあるいはタールは単独でもしくは混合物で使用
できる。本発明でいう瀝青物質として好ましいのはアス
フアルクトである。これはタールが一般にアスファルト
に比べて温度変化に敏感なためである。本発明でいう瀝
青物質として最も好ましいのはストレートアスファルト
、特に２５゜Ｃにおける針入度２０〜３００１軟化点９
０℃以下のストレートアスファルトである。本発明でい
うマレイン化瀝青物質を製造するために使用できるマレ
イン化剤は、無水マレイン酸、マレイン酸およびこれら
のエステルから成る群より選ばれる少なくとも一種の混
合物である。

ここでいうエステルとしては、メタノール、エタノール
、イソプロピルアルコール、グリセリン、ベンジルアル
コールおよびシクロヘキシルアルコ）−ル等のアルコー
ルから誘導されるものが好ましい。本発明において最も
好ましいマレイン化剤は無水マレイン酸である。本発明
でいうマレイン化瀝青物質を製造するために上記の瀝青
物質とマレイン化剤とを反応させ１る場合、反応温度は
１０００〜３００℃、特に、１３０〜２６０℃、反応圧
力は常圧以上、特に常圧〜３０ｋｇ／ｄが好ましい。

触媒、溶媒等は特に必要でないが、必要に応じ使用して
もよい。瀝青物質とマレイン化剤との反応比率は、瀝青
物質または骨材・の種類あるいは使用目的により任意に
選択できるが、前記１０鍾量部に対し後者０．２〜１０
呼量部、特に０．５〜２唾量部であることが好ましい。
前記の比率で反応させた瀝青物質とマレイン化剤との反
応生勢成物中には未反応のマレイン化剤あるいはマレイ
ン化剤の分解物が残存することもあるが、これらの成分
は除去してもよく、除去せすそのまま使用してもよい。
また瀝青物質と無水マレイン酸との反応生成物は結合材
として単独でも使用できるが、前記の各種瀝青物質と混
合して使用することも可能である。本発明でいう骨材と
は、天然骨材あるいは人工骨材として広く一般に使用さ
れているものてある。

天然骨材としては具体的には各種岩石、例えば玄武岩、
安山岩、石灰岩、砂岩、紅桂石あるいはエメリーなどの
破砕により得られる砕石類；砂利類、例えば河川砂利あ
るいは山砂利など；また砂類、例えば川砂、海砂、山砂
、シリカサンドあるいはコーラルサンドなど、を例示す
ることができる。また人工骨材としては具体的にはスラ
グ、■焼ボーキサイト、コランダム、アランダム、人工
軽量骨材、プラスチックあるいは破砕物などを例示する
ことができる。一般に骨材と結合材との接着性は産地、
あるいはその表面状態によりまちまちであるが、骨材が
酸性であるほど、また多孔性であるほど低下すると言わ
れている。

しかしながら本発明の方法によれぱ通常のアスファルト
を使用した場合に水の存在下で接着性が悪く、はく離し
やすい骨材でも、マレイン化瀝青物質を使用することに
より、接着５性が向上し、水の存在下においても十分使
用できる。本発明において結合材であるマレイン化瀝青
物質と骨材との混合比率は、前者１００重量部に対し、
後者１００〜５００鍾量部、特に７００〜３５０唾量部
１１であることが好ましい。

本発明においては結合材であるマレイン化瀝青物質およ
び骨材より成る混合物に、更に必要に応じて各種充填材
を加えることも可能である。

ここでいう充填材としては、一般の道路用アスフアル１
卜混合物の配合材として使用されているフィラー類のほ
か、珪藻土、滑石粉、火山灰、石灰石粉、消石灰、フラ
イアッシュ、セメント、アスベスト、木粉、石灰粉、コ
ークス粉、プラスチック粉末、せんい粉などが例示でき
る。これらの各種充２填材はマレイン化瀝青物質と骨材
との混合物１００重量部に対して１〜３呼量部、好まし
くは１〜１５重量部、加える々ことができる。この他必
要に応じてゴム、樹脂あるいは油類などの各種添加材、
せんい、紙、網、布、不織布、フィルムあるいはノアル
ミ箔などの金属箔等の各種補強材も本発明の混合物に対
して配合することができる。本発明による瀝青混合物は
水の存在下においても結合材と骨材との接着力か強く、
従来アスファルトが使用されてきた用途にすべて適用す
ることができるが、中でも舗装各層、空隙率の高い透水
性舗装、アスファルトブロック、水利工事、例えばダム
、貯水池、河川床、護岸用など、に最適であり、従来の
アスファルトに比べきわめて長い寿命を有する。

以下に実施例および比較例により本発明をさらに具体的
に説明する。

実施例１〜４および比較例１〜２ 本実施例において使用したマレイン化瀝青物質は以下の
方法により製造した。

マレイン化瀝青物質Ａ：８０１１００ストレートアス
フアルト９５重量％と無水マレイン酸５重 量
％とを１８５℃で４時間反応させたも の。

マレイン化瀝青物質Ｂ：１５０ノ２００ストレートア
スフアルト９唾量％と無水マレイン酸１０重量％と
を２１０℃で４時間反応させたも の これら２種の反応生成物は、未反応の無水マレイン酸を
除去した後に赤外吸収スペクトルを測定したところ、い
ずれも１７７５ｃ７！−１付近に酸無水物（無水マレイ
ン酸）の吸収が認められた。

また使用した骨材は、東京都西多摩郡檜原村産の硬砂岩
砕石であり、その主要成分は以下の通りである。

骨材：ケイ酸７３．鍾量％、酸化アルミニウム １１
．５４重量％、酸化第２鉄２．８２重量％、 カル
シウム１．０５重量％を含む硬砂岩系砕 石（強熱
減量１．２踵量％）次いで下記の表および１静的はく離
試験ョの項に示す要領に従い、実施例１〜４においては
各種瀝青混合物を製造し、これら各種混合物について静
的はく離試験を行い、その結果を比較例１〜２の混合物
の試験結果とともに示した。

静的はく離試験は日本道路協会編１アスファルト舗装要
綱ョに準拠して以下の通り行つた。０静的はく離試験ョ （１）骨材１００ｇを洗浄して乾燥させ、１３０℃の恒
温乾燥炉中で３紛以上加熱する。

゛（２）結合材を１３０′Ｃに加熱溶融し、その５ｙを
乾燥炉中で加熱した骨材に加える。

（３）攪拌棒等で３分間攪拌し結合材が完全に骨材表面
を被覆するようにする。

（４） 結合材で被覆された骨材をガラス板上にひろ７
げ１時間放置し、室温まで冷却して結合材を硬化させ
る（５）上記の骨材を８０℃に保つた恒温水槽の温水中
に入れ、３紛間放置する（６）上方より水中の被覆骨材
を観察し、結合材膜θ の骨材よりのはく離面積百分率
を評価する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マレイン化瀝青物質を結合材とし、これに骨材を混
   合することを特徴とする瀝青混合物。 ２ マレイン化瀝青物質が（Ａ）瀝青物質と、（Ｂ）無
   水マレイン酸、マレイン酸およびこれらのエステルから
   成る群より選ばれる少なくとも１種の化合物、との反応
   生成物であることを特徴とする、前記特許請求の範囲第
   １項に記載の瀝青混合物。 ３ マレイン化瀝青物質と骨材との混合比率が、前者１
   ００重量部に対して後者１００〜５０００重量部である
   ことを特徴とする、前記特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の瀝青混合物。