JPS6221744B2

JPS6221744B2 -

Info

Publication number: JPS6221744B2
Application number: JP57225293A
Authority: JP
Inventors: Yoji Komura; Tetsuo Kato
Original assignee: SANIN KENSETSU KOGYO KK
Current assignee: SANIN KENSETSU KOGYO KK
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1987-05-14
Also published as: JPS59116167A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、補強材として塩化ビニルを用いた熱
工式アスフアルトコンクリートの製造方法に関す
るものである。熱工式アスフアルトコンクリートは、粒度の異
なる数種類の骨材（粗骨材及びフイラー）を加熱
溶融した瀝青材（主としてストレートアスフアル
ト）と混合して得られるもので、コスト及び性能
の点で優れているところから道路の舗装材として
広く用いられている。ただ、この加熱アスフアル
ト混合物は、骨材の種類、形状、量特にその割合
と粒度分布、アスフアルトの種類と量特に量によ
つて様々な性状を示す。従つて、施工に当たつて
は用途、交通条件、気象条件等を考慮して適切な
配合のものを用いる必要がある。特に、アスフア
ルトの量は多すぎるとフロー値が大きくなつて耐
ホイールトラツキング性及びマーシヤル安定度が
悪くなり、逆に少なすぎるとバインダー作用が不
十分になつてフロー値が小さく且つ安定度が悪く
なる。そこで安定度試験や経験則によつて、骨材
の割合と粒度分布に応じ3.5〜9.5％の範囲内で1.5
〜２％の幅を持つて適量が定められている。尚、
普通に用いられる密粒度アスフアルトコンクリー
トの場合６〜6.5％のときマーシヤル安定度が最
も高い。ところで、この加熱混合物の材料コスト中に占
めるアスフアルトの割合は極めて高く、例えば粗
骨材（最大粒径13mm）89％（重量％、以下同
じ）、フイラー（最大粒径0.074mm）５％、ストレ
ートアスフアルト６％の標準的な密粒度アスフア
ルトコンクリートの場合は50％にも及ぶ。しかも
アスフアルト加熱用の燃料も必要で、原油価格の
上昇に伴つてこの割合及び全体のコストは増大す
る一方である。そこで本発明者等は、コスト低減とアスフアル
トの有効利用を目的として、前記不都合を生じず
にアスフアルトの混合割合を減少させる研究を続
けた結果、ポリ塩化ビニルの補強効果に着目して
本発明を完成させたものである。以下、本発明を
詳細に説明する。まず本発明者等は、前記標準的な密粒度アスフ
アルトコンクリートに於いて、増量剤としてポリ
オレフインやポリ塩化ビニル製の農業用フイルム
廃材をチツパーにかけた細片（１〜２mm角）をス
トレートアスフアルトに数％混入してみた。しか
し補強効果（安定度増加）は見られず、これらが
フイラーとして作用したためか逆に低下さえ見ら
れた。ところが、ポリ塩化ビニルフイルム（以下
「塩ビフイルム」とする）の細片を混入した加熱
混合物に塩化ビニルの重合開始剤を添加して撹拌
混合して見たところ、安定度が幾分増加した。そ
こで更にストレートアスフアルトの量を６％から
４％に減じ、塩ビフイルムの細片及び重合開始剤
を用いたところ、６％の場合に近いか乃至それ以
上の安定度のものが得られた。かかる現象がいかにして生起されるかは詳らか
ではないが、ポリオレフインフイルム細片の場合
は補強効果がなく塩ビフイルム細片の場合のみ見
られるところから、その熱分解性に起因するもの
と推察される。即ち、ポリ塩化ビニルは種類（製
造方法や加工方法）により通常130〜200℃（最高
250℃）程度のある温度で熱分解を開始する。ま
た軟化点は通常65〜80℃である。従つて加熱アス
フアルト（MAX.185℃、通常160〜170℃）中で
は、ある種のポリ塩化ビニル細片や粉末はその一
部乃至全部がモノマー化される。塩ビモノマーは
沸点が低く（−13℃）このまま放置すれば蒸散し
てしまうが、なおしばらくは高粘度なアスフアル
ト中に封じ込められたまま保たれている。この状
態で重合開始剤が添加されると再ポリマー化がは
じまり、混合物の温度が低下するにつれて塩ビポ
リマーが固化し始め、舗設後は、締固められた骨
材同志或いは骨材とアスフアルト間を融着した状
態で組み込まれる。その結果アスフアルトコンク
リートの安定度が増し、アスフアルト量が標準よ
り少なくても標準量の場合と同程度乃至それ以上
の強度をもたらすものと思われる。しかして本発明で用いられる材料としては、加
熱アスフアルト乃至加熱混合物中で少なくとも一
部が熱分解するポリ塩化ビニルのバージン粉末樹
脂、塩ビフイルムその他成型品の粉末や細片、更
には塩ビ酢ビ共重合物の粉末や細片が好ましい。
そして、その混入割合は対アスフアルト0.5〜５
％、特に１〜３％が安定度向上の点で好ましい。尚、塩ビフイルム細片は加熱タンク中のアスフ
アルトに直接混入しておいてもよく、ミキサーに
投入して加熱混合物に混入するようにしてもよ
い。また細片を水に分散させてエマルジヨン化さ
せておくと使いやすい。一方塩化ビニルの重合開始剤としては、LPO
等のアルキルパーオキサイド、IPP等のアルキル
パーオキシエステル類、アゾ化合物、ケトンパー
オキサイドなどの有機過酸化物、過硼酸塩、過硫
酸塩等の過酸の塩、過酸化水素水などの無機化合
物がある。本発明では、高温雰囲気下（ミキサー
内は160〜170℃に保たれている）で用いられるこ
と作業性及びコストの点から有機化合物を用いる
のが好ましいが、毒性が無く高温に耐えるもので
あれば有機物も用いることができる。ところで、通常塩化ビニルの重合に際しては重
合開始剤の割合は極めて少ない（懸濁重合の場合
塩ビモノマー100部に対し0.05〜0.5部）。しかし
本発明の場合、高温ではあるがアスフアルトと言
う高粘度物質中での反応故、重合開始剤の反応に
あずかるチヤンスが減少する。従つて、本発明の
場合重合開始剤を多めに用いる必要があり、塩化
ビニル粉末乃至細片100部に対し５〜50部程度用
いるのが好ましい。またミキサー中での撹拌は１
分程度であるので、反応速度は速いことが望ま
れ、還元鉄、ニツケルなどの反応促進剤の併用も
好ましい。尚、通常のアスフアルトコンクリート
中に占めるアスフアルトの割合は、前述の如く６
〜6.5％が最も好ましい（フイラーが少なければ
より小さな値となる）が、本発明の場合この値は
より小さくなり、またこのことが本発明の最も大
きな特徴でもある。即ち、本発明に於けるアスフ
アルトの好ましい割合は３〜７％、特に４〜６％
である。これは、６％前後だと骨材の表面を被覆
するアスフアルトが必要十分量な為塩化ビニルが
十分な補強作用を発揮できず、一方少なすぎると
バインダー作用が不十分になることによる。もつ
とも、アスフアルトは重合開始剤（特に過酸化水
素水）を混入した時点で体積が一時的に増大する
が４％特に３％以下では絶対量が不足し、脆く且
つ安定度が悪くなる。そして、４〜６％の場合従
来品の６％の場合に近いか乃至それ以上の安定度
のものが得られる。以上のことは、ストレートアスフアルト以外に
各種の変性アスフアルト、冷工法に用いるアスフ
アルトエマルジヨンの場合にも当てはまる。もつ
とも、冷工法の場合、ミキサー内での加熱が行わ
れずアスフアルトエマルジヨンも常温で用いられ
るため、混合物中での塩化ビニルの熱分解は生じ
ない。従つて、この場合当初から塩ビモノマーを
用いる必要がある。尚、重合開始剤としては低温
で重合を起こさせる化合物例えばアルミニウム等
のアルキル金属化合物が用いられる。そして、ア
スフアルトエマルジヨンは通常のストレートアス
フアルトに比してかなり割高なため、アスフアル
ト減量によるコスト低減効果はより大きいもので
ある。次ぎに、本発明方法を実施例により更に詳細に
説明する。尚、％は重量％を示す。実施例１骨材として、与熱したＳ―13（JIS Ａ 5001）
の砕石35Kg、Ｓ―５（砕石）25Kg、スクリーニン
グス19Kg、砂12Kg、石粉５Kgを夫々ミキサーに投
入し170℃に保つてて10秒間空練りする。次い
で、170℃に加熱したストレートアスフアルト
（針入度69）４Kg（全体量に対して４％）に、ポ
リ塩化ビニル製農業用廃ビニールの細片（１〜２
mm角）を40ｇ（対アスフアルト１％）混入撹拌し
たバインダーを、回転中のミキサーに注入する。
注入後直ちに、過硼酸ナトリウム、30％過酸化水
素水、還元鉄を当重量混合した重合開始剤を10ｇ
（対アスフアルト0.25％）添加し、50秒間撹拌し
て100Kgの加熱アスフアルト混合物を得る。この混合物を用い常法によりテストピースを作
製し、得た測定結果を表―１に示す。実施例２塩ビフイルム細片を80ｇ（対アスフアルト２
％）用い、他は実施例１と同様にして加熱アスフ
アルト混合物をうる。同様に測定結果を表―１に
示す。実施例３塩ビフイルム細片を120ｇ（対アスフアルト３
％）用い、他は実施例１と同様にして加熱アスフ
アルト混合物をうる。同様に測定結果を表―１に
示す。実施例４重合開始剤として、過硼酸ナトリウムと30％過
酸化水素水の等重量混合物を対アスフアルト0.25
％用い、他は実施例２と同様にして加熱アスフア
ルト混合物を得る。同様に測定結果を表―１に示
す。実施例５実施例１と同じ割合の骨材（96Kg）に、同様の
手順でストレートアスフアルト6.13Kg（全体量に
対して６％）、塩ビフイルム123ｇ（対アスフアル
ト２％）、重合開始剤27ｇ（対アスフアルト0.25
％）を混入し、実施例１と同様にして102.25Kgの
加熱アスフアルト混合物を得る。同様に測定結果
を表―１に示す。比較例１骨材として、与熱したＳ―13砕石35Kg、Ｓ―５
砕石25Kg、スクリーニングス19Kg、砂12Kg、石粉
５Kgを夫々ミキサーに投入し、170℃に保つたま
ま10秒間空練りする。170℃に加熱したストレー
トアスフアルト6.13Kg（全体量に対して６％）を
ミキサーに注入して50秒間撹拌し、102.13Kgの加
熱アスフアルト混合物を得る。同様に測定結果を
表―１に示す。実施例６Ｓ―13砕石32Kg、Ｓ―５砕石32Kg、スクリーニ
ングス35Kgからなる骨材と、塩ビフイルム細片80
ｇ（対アスフアルト２％）をミキサーに投

【表】

【表】入し170℃に保つた状態で30秒間空練りする。次
いで加熱アスフアルト（170℃）４Kg（全体量に
対して４％）をミキサーに注入し50秒間撹拌して
100Kgのアスフアルト混合物を得る。比較例２バインダーとして、ストレートアスフアルトの
みを用い（全体量に対して４％）、実施例６と同
様にして加熱アスフアルト混合物を得る。比較例３バインダーとして、ストレートアスフアルト
（全体量に対して４％）に重合開始剤（過硼酸ナ
トリウム、30％過酸化水素水、還元鉄の等重量混
合物）を10ｇ（対アスフアルト0.25％）混入した
ものを用い、実施例６と同様にして加熱アスフア
ルト混合物を得る。上記実施例６及び比較例２〜３の測定結果を表
―２に示す。以上の結果から、本発明の方法によつて得られ
る熱工式アスフアルトコンクリートはマーシヤル
安定度試験に於いて優れた値を示し、特にアスフ
アルト量を標準の６％から４％に減らした場合
（コスト的に約17％減となる）に於いては６％の
ときの値より一割以上も高い値を示す。かかる現
象は従来考えられなかつたことであり、アスフア
ルトの有効利用、アスフアルトコンクリートのコ
ストダウン及び強度アツプの面で極めて大きな貢
献をなすものである。しかも、特殊な装置や技術
も不要でただ塩化ビニル細片や粉末と重合開始剤
をタイミング良く加えるだけでよいため製造コス
トも従来のものと殆ど変わらない。更に、従来処
理に困つていた農業用廃フイルム等の有効利用も
図れ省エネルギーの面でも大きな効果を発揮する
ものである。

Claims

【特許請求の範囲】１骨材と瀝青材料を混合するに際し、混入した
ポリ塩化ビニルの粉末或いは細片を加熱により部
分的乃至全体的にモノマー化し、ついで重合開始
剤を加えてポリマー化することを特徴とする舗装
用アスフアルトコンクリートの製造方法。２重合開始剤として、過酸化水素水と過酸の塩
の混合物を用いるものである特許請求の範囲第１
項記載の舗装用アスフアルトコンクリートの製造
方法。３反応促進剤として、還元鉄を用いるものであ
る特許請求の範囲第２項記載の舗装用アスフアル
トコンクリートの製造方法。