JPS6237162B2 - - Google Patents

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JPS6237162B2
JPS6237162B2 JP55500611A JP50061180A JPS6237162B2 JP S6237162 B2 JPS6237162 B2 JP S6237162B2 JP 55500611 A JP55500611 A JP 55500611A JP 50061180 A JP50061180 A JP 50061180A JP S6237162 B2 JPS6237162 B2 JP S6237162B2
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chamber
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    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
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    • E01C19/1045—Mixing by means of movable members in a non-rotating mixing enclosure, e.g. stirrers the mixture being discharged continuously
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01C19/1068—Supplying or proportioning the ingredients

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 本発明は、石及び砂のような骨材とアスフアル
トセメントのような結合剤物質からアスフアルト
コンクリートを製造する為の方法及び装置に関係
する。他の添加剤も含まれうる。
アスフアルトコンクリートを調製する為のこれ
までのまた現在行われている方法及び装置として
は、直接加熱法及び装置と間接加熱法及び装置と
がある。直接加熱法は一般に２つの型式を有す
る。一つの型式において、骨材は火炎による等し
て直接加熱されそして加熱された骨材は結合剤と
混合されてアスフアルトコンクリートを形成す
る。これはバツチ法である。第２の方法である連
続法においては、骨材と結合剤の混合物が通常オ
ープンフレームバーナによつて直接加熱される。
間接加熱法においては、混合装置内の混合物は熱
伝達流体によつて間接的に加熱される。
以下の米国特許は、直接加熱技術を使用する方
法及び（或いは）装置を開示している。RE・
29496（デイドジイク（Dydzyk）），1984315（モ
リス（Morris）），2256281（フインレエイ
（Finley）），2487887マツクイ―クラン
（McEachran）），及び3840215（マツコンナウゲ
イ（McConnaughay））。先行技術のシステム、特
に直接加熱式システムを使用すると、発癌性のあ
ると見られる粒状物質等を含む多環式有機物質の
ような炭化水素が相当量装置から排出されそして
大気中に放出される。
粒状汚染物を減ずる為の幾つかの試みが存在し
た。例えば米国特許RE29496号に呈示されるシス
テムがある。この特許は、直接加熱式混合器から
の排ガスが熱交換器及び粉塵分離器を最初通つた
後混合器を通して再循環されることを開示してい
る。米国特許第3840215号は、粉塵粒子や他の粒
状固形物を含む排ガスをノツクアウトボツクスに
通し、ここでガスが排出される前に粉塵や固形粒
子が除去される。しかし、非粒状汚染物の発生と
放出はこれら装置及び方法によつて管理されな
い。
更に、後述するように、アスフアルトコンクリ
ート中に水分を維持しそして所定の制限内にアス
フアルトコンクリート中の水分量を制御する為の
試みは一般に為されていない。直接加熱式混合器
と関連する高熱は生成物から遊離水及び結合水の
実質上すべてを追い出し、これとは対照的に本発
明においては僅かの水分がアスフアルトコンクリ
ート生成物中に残される。
先行技術の直接及び間接加熱式混合装置におい
ても最終混合物温度を減ずることにより生成され
る成品中に僅かの水分は保持されうる。僅かに保
持される水分量は、圧力が先行技術の方法及び装
置において制御されえないから、純粋に温度の関
数である。本発明は、温度及び圧力両方を制御す
ることにより任意の温度及びすべての温度におい
て水分含量の制御に関する問題を克服する。
アスフアルトコンクリートを加熱しそして混合
するのに使用される２つの一般型式の間接加熱式
装置が知られている。一つの型式において、混合
室全体が直接加熱式装置と同様に回転されるが、
熱は回転混合ドラム全体にわたつて分布される管
乃至パイプ内に収蔵される間接熱交換流体により
与えられる。熱交換が混合室の回転ドラム内の管
において行われる代表的方法や装置としては、米
国特許2715517（ボジユナー（Bojner））並びに
3845941、4000000、4067552及び4074894（メンデ
ンホール（Mendenhall））に開示されるものが含
まれる。メンデンホールに係る特許4074894は、
加熱された混合物から蒸発される水蒸気及び炭化
水素ガスが空気流れ中で混合室から取出される間
接加熱式混合器を開示している。炭化水素及び空
気と共に取出される水蒸気は凝縮されそして混合
物から除去される。加熱された混合物からの残り
のガスは空気と共に燃焼室に再循環されて、燃焼
されそして最終的に大気に放出される。斯様に、
この特許においては汚染物を減ずる為の或る種の
試みが為されているが、混合物により形成される
ガスの燃焼生成物が大気に排気されることにより
相当量の汚染物が残存しているものと思われる。
これら間接加熱式混合物を使用する時生成物の水
分含量を制御する試みは存在しなかつた。生成物
中の水分の有効制御は大気圧下では可能ではない
ことを銘記されたい。
アスフアルトコンクリートを製造するのに使用
しえた別の型式の間接加熱式装置は、混合物が熱
交換物質を収蔵する少く共１つの中空軸と中空羽
根を有するスクリユーコンベアにより混合されそ
して加熱される混合室を包含する。この型式の装
置の幾つかの異つた具体例が以下の番号の米国特
許に記載されている：1717465（オメアラ
（O′Meara））、2721806（オベルグ（Oberg）
他）、2731241（クリスチアン（Christian））、
3020025（オマラ（O′Mara））、3056588（アレキ
サンドロフスキー（Alexandrovsky））、3250321
（ルートサード（Root 3rd））、3263748（ジエマ
ル（Jemal）他）、3285330（ルートサード（Root
3rd））、3486740（クリスチアン（Christian））、
3500901（ルートサード（Root 3rd）他）、
3765481（ルート（Root））及び4040786（クリス
チアン（Christian））。これらのうちアスフアル
トコンクリートを製造する為の方法或いは装置を
開示するのは2731241のみである。
混合物を混合しそして加熱するのに中空羽根―
中空軸式のスクリユーコンベアを使用する間接加
熱式装置に関するこれら特許は一般に、他の型式
の間接加熱装置と同じ固有の欠点を呈する。これ
ら欠点としては、混合物を加熱することにより生
成するガスの大気への放出及び混合物の水分含量
を適正に制御しえないことが含まれる。
先行技術のシステムは、直接及び間接加熱式シ
ステムいずれにおいても、一般に、約121〜154℃
（250〜310〓）の放出温度を有するアスフアルト
コンクリート生成物を生成する為高温で作動しそ
して大量のエネルギーを必要とする。先行技術の
システムはいずれも、アスフアルトコンクリート
を製造するのに使用される骨材及び（或いは）結
合剤中に含まれる水分のエネルギー価値を認識し
なかつた。随伴する水分におけるエネルギーを使
用せずにむしろ、先行技術システムは水分を駆除
するのに代表的に使用エネルギーの約20〜50％に
当る多量のエネルギーを使用している。本発明と
は対照的に、最終生成物中の或る特定量の水分が
一段と秀れた品質の製品をもたらすとの認識は全
く存在しない。
本発明は、高温混合アスフアルトコンクリート
の強度及び比重乃至密度が混合中のアスフアルト
コンクリートの水分含量を環境条件並びに出発物
質の水含量及び吸収量により定義される指定され
た限界内で制御することにより増大されうるとい
う発見に基いている。強度及び密度は共に、アス
フアルトコンクリートが例えば高速道路、車道、
駐車場等のような通常の目的に使用される時その
有用寿命及び耐久性に影響を与える。
〔発明の概要〕
本発明は、アスフアルトコンクリートを製造す
る為の先行技術の方法及び装置の欠点を克服す
る。
本発明に従うアスフアルトコンクリート製造方
法は、 (a) 骨材及び結合材を含む出発材料の混合物をそ
れが大気と連通しないよう選択的に密閉するこ
と、 (b) このように密閉されている間に混合物を混合
しそして間接的に加熱すること、 (c) 混合物の含水量を、含水量が所定量を越える
時含水量が所定量に等しくなるまで混合物から
水蒸気の形態で水分を除去するか或いは含水量
が所定量以下の時水分含量が所定量に等しくな
るまで水を混合物に添加することにより所定量
に制御すること、を包含する。
本発明に従う装置は、入口手段と出口手段を具
備する混合室であつて、骨材及び結合材物質を含
む出発材料の混合物がそれが混合室を通して移動
している間に間接的に加熱する為の該混合室内の
手段を包含し、そして前記入口手段と出口手段が
選択的に密閉されえて該混合室の内部が密閉時大
気と連通しないように為した混合室、及び 混合物の含水量を所定量に制御する為の手段の
少くとも一つであつて、混合物の含水量が所定量
を越える時該含水量が所定量に等しくなるまで、
前記混合室内で混合物から水蒸気の形で水分を除
去する手段及びその含水量が所定量より小さい時
該含水量が所定量に等しくなるまで、前記混合室
内で混合物に水を加える手段、を包含して成るア
スフアルトコンクリートを製造する為の装置を、
そしてまた、 入口手段と出口手段を具備する混合室であつ
て、骨材及び結合剤物質を含む出発材料の混合物
をそれが混合室を通して移動している間に間接的
に加熱する為の該混合室内の手段を包含し、そし
て前記入口手段と出口手段が選択的に密閉されえ
て該混合室の内部が密閉時大気と連通しないよう
に為した混合室、 混合物の含水量を所定量に制御する為の手段の
少くとも一つであつて、混合物の含水量が所定量
を越える時該含水量が所定量に等しくなるまで前
記混合室内で混合物から水蒸気の形で水分を除去
する手段及びその含水量が所定量より小さい時該
含水量が所定量に等しくなるまで、前記混合室内
で混合物に水を加える手段、及び 水蒸気を凝縮する為の凝縮手段と凝縮手段を前
記室に連結する導管手段を包含して成るアスフア
ルトコンクリートを製造する為の装置を包含す
る。
本発明の方法及び装置に従つてアスフアルトコ
ンクリートを形成することにより、増大せる強度
及び密度のアスフアルトコンクリートが従来可能
であつたよりもつと低い温度で入手されうる。低
い温度の使用は、エネルギー使用量の減少をもた
らし、従つて増大せる強度及び密度を有するアス
フアルトコンクリート同量が現在におけるより低
い価格で得られる。コスト因子は、エネルギー価
格が将来共増大し続けるのはほぼ間違いないから
重要である。
生成物の成分中に含まれる水分そして必要なら
追加される水のエネルギー価値の使用並びに除去
される水蒸気のエネルギー価値の使用は、本発明
の重要な様相である。水分のすべてを駆除するの
に多量のエネルギーを使用することなく、逆にそ
こに保持される水分及び熱が本発明においては使
用される。
本発明の別の重要な利点は、大気に放出される
汚染物が実質上零であることである。ここで使用
される「実質上零」という用語は、本発明に従つ
て大気に放出される汚染物の量が健康上の問題を
呈しない程に充分低いことを意味する。換言すれ
ば、本発明に従えば大気に放出される汚染物の量
はアスフアルトコンクリート製造設備及び方法に
対してアメリカ連邦、州及び地方基準に従う制限
以下である。しかし、この条件は大気に蒸気を排
出する際に存在することを銘記すべきである。凝
縮器を使用する場合、大気排出物は全く存在しな
い。
〔好ましい具体例の詳細な説明〕
同じ番号が同じ要素を示す図面を詳細に参照す
ると、本発明を実施する為の装置が全体を１０と
して表示して示されている。
装置１０は、屋外でも屋内でも或いは様々の現
場地点への装置の可搬性を与える為に車輌床上に
据付けられうる。例示目的で、装置１０は、例え
ば約3/4インチ〜3/8インチ（約19.1ミリメートル
〜9.5ミリメートル）の粗骨材用のサイロ１２、
例えば約3/8インチ（約9.5ミリメートル）〜４メ
ツシユの中間骨材用サイロ１４、約４メツシユ〜
200メツシユ（約3.8ミリメートル〜0.075ミリメ
ートル）の細骨材用サイロ１６及び例えば約200
メツシユ〜600メツシユ（約0.075ミリメートル〜
0.025ミリメートル）の極微小骨材用のサイロ１
８のような複数の骨材供給源を含んでいる。篩の
メツシユ番号は米国標準篩を指示する。
骨材は、砂利、砂、具、砕石、高炉スラグ（溶
鉱炉において鉄と同時に発生する石灰や他の塩基
性物質の珪酸塩やアルミノ珪酸塩から実質上成る
非金属生成物）或いはその組合せのような任意の
不活性物質でありうる。特定の現場に対する仕様
が通常骨材の寸法及び型式を指定するから、骨材
の寸法や型式は単に例示目的にすぎない。加え
て、骨材は、新しい未使用骨材でありうるしまた
道路、駐車場等のような古い舗装を粉砕して得ら
れる繰返し骨材でもよい。繰返しアスフアルトコ
ンクリート骨材は僅かの硬化した結合剤物質を含
んでいるが、これは完全に再生利用されよう。新
たな結合剤物質及び（或いは）当業者に知られる
他の種添加剤が必要とされよう。骨材は最終アス
フアルトコンクリート生成物の約94〜98重量％を
形成すべきである。
サイロは枠２０において支持されるものとして
示されている。各サイロには、様々のサイロから
の骨材の放出量及び速度を選択的に制御する為そ
の放出点において重力式或いは容積式給送器２２
が装備されている。各給送器２２は任意の従来型
式のモータ及び駆動機構によつて駆動されるエン
ドレスコンベアベルト２４上に骨材を積み置く。
コンベアベルト２４は入口ホツパ２６と連通す
る。
枠２０に加えて、装置１０は枠２１を含んでい
る。例示目的の為、枠２０は枠２１より高水準に
ある。これは送給器と入口ホツパ２６との間の高
さの喰違いを最小限とするからである。同じ高さ
における単一の或いは複数の枠が使用されうる。
枠２０及び２１は据付式ともまたトラツクやトレ
イラーの床に設置される場合のように可搬式とも
されうる。
混合室２８は枠２１によつて支持されそしてア
スフアルト・コンクリート混合物を間接的に加熱
する為熱交換器―混合器を含んでいる。混合器２
８は、先に呈示した特許に開示されるような中空
羽根、中空軸式のスクリユーコンベア―ミキサを
断熱された室内に或いは間に熱交換物質を収納す
る２重壁を有する室内に納めている。現在の所好
ましい熱交換器―混合器は双軸型であり、ここで
は軸及びその関連する混合羽根がアスフアルトを
間接的に加熱するよう内部を加熱される。適当な
スクリユーコンベアとしては、例えば不連続スク
リユー模様をなして配列される混合羽根を装備す
るオマラ（O′Mara）の米国特許3020025号に開示
されるもの或いはポルキユピン
（PORCUPINE）の商品名でベスレヘム社によつ
て製造されているものが挙げられる。アスフアル
トコンクリート混合物を間接加熱しそしてそれ自
身の圧力下で水分を除去することは、毒性ガスや
他の所望されざる副産物の発生を最小限とする。
加えて、直接加熱式の熱交換器において燃焼を支
持するのに必要とされる酸素の存在下で起る成分
の酸化が排除される。更に、先行技術の方法及び
装置において混合物から水分を除去する為の媒体
として使用される空気中の酸素の存在により起る
成分の酸化もまた排除される。
混合器２８は、一対の中空軸３０及び３２を含
み、これらは中空の回旋体（フライト）及び（或
いは）混合羽根に通じている。軸３０は軸受２９
及び３１により支持されそして適当な歯車によつ
て軸に連結されるモータ３４により駆動される。
軸３２は軸受３３及び３５により支持されそして
適当な歯車により軸に連結されるモータ３６によ
り駆動される。モータ３４及び３６は枠２１に固
着される。他の駆動系列も可能でありそしてここ
に開示された駆動配列と置換えられよう。
軸３０及び３２は時計方向或いは反時計方向い
ずれでも駆動されるよう適応すべきである。装置
が連続或いは半連続方式で作動している時、軸３
０は時計方向に駆動されそして軸３２は反時計方
向に駆動されて混合物を混合室２８の入口端から
出口端へと推進せしめるようにされる。装置が、
バツチ方式で作動される時、混合物が混合室２８
の入口端と出口端との間でほぼ長円状の或いは往
復模様をなして移動せしめられるよう軸３０及び
３２は共に時計方向に作動される。
混合室２８がアスフアルトコンクリート混合物
の混合中密閉されて、アスフアルトコンクリート
生成物の水分含量を適正に管理し、酸化を排除し
そして汚染物の放出を排除するように為される。
密閉式の入口を装備する為に、混合器内に骨材を
導入する為の入口制御器３８が設けられる。好ま
しくは、入口制御器３８は、充分量の骨材を搬送
しそして大気から室２８の内部を有効に密閉封止
するよう寸法づけされたスクリユーコンベアであ
る。スクリユーコンベアの代りに、入口制御器３
８は骨材物質を調量送給しえ且つ混合室２８を大
気との連通から有効に密閉しうる任意の型式の弁
として構成されうる。
混合器２８は入口制御器３８と同態様で作動す
る出口制御器４０を具備している。従つて、出口
制御器４０はアスフアルトコンクリート生成物を
混合室２８から放出せしめることができそして混
合物の混合中混合室を選択的に密閉しえなければ
ならない。
入口制御器３８と出口制御器４０は同じ或いは
異つた構造となしうる。現在好ましいものとして
は、入口制御器３８と出口制御器４０は共に包周
室内の可変速度スクリユーコンベアである。入口
制御器３８用の包周室は一端においてホツパ２６
の底と連通しそして他端において混合器２８の左
端即ち入口端と連通する。同様に、出口制御器４
０用の包周室は一端において混合器２８の右端即
ち出口端の底部と連通しそしてその他端において
受器或いはアスフアルトコンクリートを輸送する
車輌４１乃至他の手段と通じる。制御手段３８及
び４０は各スクリユーコンベア内に材料が存在し
ない時室２８を選択的に密閉する為弁のような適
当な密閉装置を具備すべきである。スター弁、ソ
レノイド作動式弁等のような任意の他の制御手段
が入口制御器３８及び出口制御器４０に対して使
用されうる。上述したように、入口及び出口制御
器に対して必要とされる要件は、それらが混合室
２８内へのまたそこからの材料の調量給排を許容
しそして混合中混合室２８を密閉せしめることの
みである。
アスフアルトコンクリートを形成する為骨材と
混合される結合剤物質はタンク４２に収納され、
ここでは例示目的で混合器２８の水準を越える高
さにおいて枠２１に位置づけられるものとして示
されている。結合剤物質は、タンク４２からポン
プ４６によつて導管４４及び弁４８を通して混合
器２８内に送入される。ポンプ４６の作動はタイ
マによつて制御されうる。結合剤物質は室の長さ
に沿う任意の地点で混合室に添加されうるが、好
ましくは第１Ａ図に示すように入口端近くで加え
られる。
結合剤物質はアスフアルトコンクリートを製造
するのに使用される通常型式の結合剤物質の任意
のものでありうる。適当な型式のものは、例え
ば、アスフアルトセメント、約50〜70重量％アス
フアルトセメントの代表的量を有するアスフアル
トセメント―水エマルジヨン、硫黄基バインダ
ー、アスフアルトセメント―硫黄混合物等を含
む。代表的に、結合剤物質の型式は特定の使途に
対する作業仕様により決定される。結合剤物質の
型式は、その水含量（水が含まれるなら）を知る
こと程重要ではない。一般に、結合剤物質はアス
フアルトコンクリート生成物の約２〜６重量％を
占める。
装置の閉塞や詰りを防止若しくは最小限にし、
更に骨材の表面を結合剤物質により一層完全に覆
うべく表面を濡らしそして（或いは）繰返し骨材
物質を活性化する為の添加剤が混合室２８に添加
されうる。好ましくは、このような添加剤は、貯
蔵タンク５０からポンプ５２によつて導管４４内
の結合剤物質に加えられる。ポンプ５２の作動は
タイマにより制御されうる。添加剤を結合剤物質
に添加する場合には、混合室２８への、密閉式と
せねばならない別の導管連結部を排除することが
可能である。もちろん、追加的な密閉可能な連結
部が所望なら使用されえそして混合室２８の長さ
に沿う任意の位置に、好ましくは入口端近くに位
置づけられうる。詰り防止剤はまた後述する凝縮
器システムにも添加されうる。
代表的に、添加剤は、結合剤物質の重量に基い
て約0.1〜2.0％の添加剤が混合器に添加されるよ
う、結合剤物質中に計入されるべきである。添加
剤の最終濃度は総生成物に基いて約0.002〜0.12
重量％とすべきである。
これら特性を有する添加剤は、アルキルアリル
ポリエーテルアルコール型の非イオン表面活性剤
である。この型式の表面活性剤は、ロームアンド
ハース社により「トリトン（TRITON）」の商品
名によつて販売されている。好ましい表面活性剤
は、上記ロームアンドハース社のトリトンＸ―
100、トリトンＸ―102及びトリトンＸ―207表面
活性剤を含む。トリトンＸ―100はオクチルフエ
ノキシポリ―エトキシエタノールである。トリト
ンＸ―102は12〜13モルのエチレンオキシドを含
有するオクチルフエノキシポリ―エトキシエタノ
ールである。トリトンＸ―207は、現在の所好ま
しい表面活性剤であり、油溶性非イオンアルキル
アリルポリエーテルアルコール型の表面活性剤と
されている。
熱交換器―混合器は、中空軸、らせん状段部及
び羽根内に収蔵される熱伝達流体によつて加熱さ
れる。流体は、スチームのような気体或いは高温
油或いは53％KNO3、40％NaNO2及び７％NaNO3
の混合物等のような市販入手しうる溶融塩混合物
のような液体とされうる。熱交換流体の型式に関
して本発明は特徴としない。熱交換流体は軸３０
及び３２を通して混合羽根、パドル、らせん体に
供給される。軸３０及び３２は入口導管５８及び
戻し導管６４に接続される周知の密封式回転継手
６０及び６２によつて連結される。導管５８及び
６４は、様々の弁を適宜組込みうる。導管５８及
び６４はその外端において熱伝達流体源５４に通
じている。流体は、ポンプ５６によつて導管５
８、回転継手６０及び６２更には軸３０及び３２
を通して混合器に流れる。その後、流体は導管６
４を通して源５４に戻され、ここで任意の態様で
再加熱される。流体は、例えば油だきヒータ、ガ
スだきヒータ、電気式ヒータ或いはソーラヒータ
により加熱されうる。適当な加熱ユニツトは例え
ばアメリカンハイドロサーム社から入手しうる。
混合室２８の出口端における生成物の温度は一
般に、約60℃（140〓）〜約150℃（302〓）、好ま
しくは約93.3℃（200〓）〜約150℃（302〓）も
つとも好ましくは約100℃（212〓）〜約121℃
（250〓）の範囲に維持される。
この熱交換器―混合器装置は連続態様でも、半
連続態様でも或いはパツチ態様でも使用されう
る。半連続操作においては、生成物の連続放出は
ない。生成物は混合室内に保持されそして例えば
車輌といつた多数の容器に間欠的に放出される。
バツチ操作においては、単一バツチ混合物全量が
完全に放出される。
連続態様で作動される時、アスフアルトコンク
リート生成物は出口制御器４０からコンベア（図
示なし）上に放出され、そして次いでコンベアが
アスフアルトコンクリートを貯蔵サイロ（図示な
し）中に或いは車輌４１に放出するようにされう
る。特にバツチ操作或いは半連続操作に関連して
第１Ｂ図に明示されるように、枠２１は車輌４１
が出口制御器４０の下側に駐車してアスフアルト
コンクリート生成物を装填されうるようにするに
充分高い。この構成は単に例示目的であり、様々
の別々の構成が可能であることを銘記されたい。
所望なら、車輌４１はそれにより運ばれるアスフ
アルトコンクリートの量の正確な管理を容易とす
るべく計量秤４３上に駐留されうる。
本発明に従つて為された研究用装置の試験運転
において、ごく微量の粒状物及び炭化水素汚染物
が発生しただけであり、その量は現在の汚染物管
理基準に充分見合うものであつた。従つて、もし
所望なら、水蒸気の形態の過剰水分及び（或い
は）他の気体が混合室の上部における適当な逃し
弁を通して大気に排出されうる。しかし、大気排
出物を零に減じる為、後述する水蒸気凝縮システ
ムが好ましい。
混合室２８内でアスフアルトコンクリート混合
物から蒸発する水蒸気及び他の気体は好ましくは
そこから除去されて任意の都合良い態様で凝縮さ
れる。例示目的の為、２つの別々の型式の凝縮シ
ステムが示されている。一方において、混合室２
８から蒸発する水は凝縮器６６において凝縮され
る。凝縮器６６は、モータ６９及び駆動ベルト７
１によつて駆動されるフアン６７により空冷され
るものとして示されている。適当な凝縮器がサー
マテクノロジー社のハツピー部門から入手しう
る。熱交換流体を使う等の他の冷却手段も凝縮器
を冷やすのに使用しえよう。
混合室２８は導管６８及び７２によつて凝縮器
に接続される。弁７０が室２８を導管６８から選
択的に密閉する。弁７６が室２８を導管７７から
選択的に密閉する。ポンプ７４が導管７２を通し
て水蒸気及び他のガスを送出するようになつてお
りそしてポンプ７４は混合室２８内で100℃以下
の最終生成物温度においてのみ必要とされる。随
意的な圧力感知器９６が導管７２内の圧力を検出
して導管内の圧力降下を検べまたシステムが真空
方式で作動している時凝縮器６６によつて創生さ
れる真空量を決定する。水蒸気及び他のガスをそ
れら自身の蒸気圧によつて混合室から駆除せしめ
ることが好ましい。
室２８における生成物から発生する水蒸気及び
他のガスを凝縮する為のまた別の現在好ましい具
体例は、送給サイロ１２，１４，１６及び（或い
は）１８をヒートシンクとして使用してそこに凝
縮コイルを位置づけることである。これは、原料
骨材を水蒸気及び（或いは）ガスを凝縮するのに
使用し、従つて別個の凝縮器ユニツト６６を必要
としないことによりまたそうしなければ失われる
水蒸気のエネルギーを活用することにより装置の
コストを切下げるという利点を有する。骨材はこ
の過程により予熱されうる。適当な構成は例えば
マツクシエアに係る米国特許第2519148号に示さ
れているが、凝縮用構成はこれ程複雑である必要
はない。一般に、その構成は第１Ａ及び１Ｂ図に
点線で概略示されるようなものであれば充分であ
ろう。
水蒸気及び他のガスは、導管７２及び７３を通
してポンプによつて、好ましくは自身の蒸気圧に
よつて混合室２８から送出される。導管７３はホ
ツパ１８内の凝縮コイル７５に通じるか或いはそ
れと一体に形成される。コイル７５は、凝縮液の
流量を制御する為導管７７に付設若しくは一体に
形成されうる。凝縮器コイル７５は例示目的での
みホツパ１８内に位置づけられるものとして示さ
れている。他のホツパ１２，１４及び（或いは）
１６、更には入口ホツパ２６内部でさえにも配さ
れる他の凝縮コイルが導管７３及び７７に直列或
いは並列接続で付設されうる。任意の適当な弁が
所望に応じてホツパ凝縮器システムに組込まれう
る。
大半が水から成る凝縮液は凝縮器６６或いは７
５から導管７８或いは７７をそれぞれ通して除去
されそして貯蔵タンク８０に流入する。凝縮器６
６或いは７５からタンク８０に流れる凝縮液の量
を測定する為流量感知器７９が使用される。凝縮
液中に存在する僅かの炭化水素や所望されざる物
質は所望なら、水が貯蔵タンク８０に入る前に従
来型式の装置によつて凝縮水から除去されうる。
凝縮水から炭化水素を除去するのに使用するに適
した代表的装置は、ナシユナルマリンサービス社
から入手されうる「ビルジマスター」分離器であ
る。微量の炭化水素や他の凝縮物質は所望なら基
準に応じて再使用及び／或いは排棄されうる。本
発明に従う研究用装置において作られたアスフア
ルトコンクリートからの凝縮液の試験は凝縮液が
現在の排流基準に合うことを示した。
貯蔵タンク８０には、標準水面制御計、ドレン
管及び水導入口が装備されえ、これらのすべては
従来型式のものであり従つて図示されていない。
タンク８０からの水はポンプ８２によつて導管８
４及び弁８６を通して入口制御器３８内に戻すこ
とにより混合室２８内に再循環されうる。導管８
４が入口制御器３８に通じることは必要でない。
その代りとして、所望なら、弁付き導管８４が混
合室２８とその長さに沿う任意のところで、好ま
しくはその入口端近くで直結しうる。水は、ヒー
タ５４からの余剰熱によつて或いは蒸気凝縮シス
テムからの熱によつて室２８内に導入される前に
予熱されうる。
電気信号の形での情報が、水分感知器、圧力感
知器、流量感知器及び温度感知器のような感知装
置によつて発生せしめられる。そのような感知装
置或いはトランスジユーサは従来型式のものであ
り従つて容易に市販入手しうる。
水分感知器８８が入口ホツパ２６内の骨材の含
水量を決定するのに使用される。温度感知器９２
が混合室２８内のアスフアルトコンクリート混合
物の温度を測定するのに使用される。温度感知器
９２は好ましくはアスフアルトコンクリート混合
物の温度を正確に検知するよう混合室２８の一側
部に位置決めされる。
圧力感知器９４が混合室２８内の圧力を測るの
に使用される。圧力感知器９４は混合室２８の上
部にその内部の混合物の水準上方に位置づけられ
るべきである。
本発明に従う装置の操作について今から説明す
る。
特定の作業の混合基準に応じて適正量の骨材が
サイロ１２，１４，１６及び１８から送給器２２
によつてコンベア２４上に放出される。その後、
骨材はホツパ２６内に装入される。ここで、骨材
の含水量が湿度感知器８８によつて測定される。
入口制御器３８は特定量の骨材を混合室２８に
計量下で送入する。タンク４２からの結合剤物質
が、タンク５０からの添加剤を伴つて或いは伴わ
ずして、やはり混合室２８に導入される。好まし
くは、骨材及び結合剤物質は、熱交換器・混合器
が作動状態にある時に混合室２８内に導入され
る。原料の装入速度は、アスフアルトコンクリー
ト混合器の混合率及び出口制御器の性能と均合う
よう制御される。アスフアルトコンクリート混合
物が出口制御器４０に達する時点までに、出発原
材料は完全に混合されそして作業混合基準に合つ
た生成物が形成される必要がある。
混合室２８において、温度及び圧力に関する２
つの一般化された条件が存在しうる。温度は、
100℃（212〓）を越えるか、100℃に等しいか或
いは100℃未満とされそして圧力は大気圧（０
psig）を越えるか、それに等しいか或いはそれ未
満とされる。これら条件が温度感知器９２及び圧
力感知器９４によつて検知される。混合室２８内
の材料の量は一定量に容易に制御されうるから、
混合室２８内の容積は実質上一定である。従つ
て、先行技術すべてにおけるように温度のみでは
なく、圧力と温度が変数である。
混合室２８内の温度が100℃以下の時、混合室
２８内の圧力は一般に約0psigとなる。作業混合
基準が例えば２％の最終アスフアルトコンクリー
ト生成物中の含水量を要求しそして入口ホツパ２
６内の骨材の含水量が例えば3.5％（他の水の源
が添加されないと仮定して）であると仮定する
と、最終生成物中に指定された含水量を実現する
為には1.5％分の水を除去することが必要となろ
う。
ここで使用されるような「％」という用語は論
議下の材料の総重量に基いての重量％を意味す
る。従つて、骨材が3.3％の含水量を有すると言
われる時、それは骨材中の水分が水分＋骨材の総
重量の3.5重量％であることが意味される。
大気圧及び100℃以下においての生成物を形成
するのに混合物から水分の1.5％を除去すること
が必要であるとするなら、弁７６が開かれそして
ポンプ７４が作動されて蒸気を室２８から導管７
２を通して凝縮器６６内に或いは導管７３を通し
て凝縮コイル７５内に除去せしめる。凝縮後、僅
かの未凝縮ガスが導管６８及び弁７０を通して混
合室２８に戻されうる。所望なら、弁７０は閉じ
たままとされえそして未凝縮ガスは再循環されな
い。これは、真空操作を生みだし、水分の気化温
度を減じる。
室２８内の温度が100℃を越えたなら、室２８
内には正の蒸気圧が存在する。正圧の大きさは圧
力感知器９４により決定される。混合室２８内の
温度従つて圧力が導管６８或いは７３及び凝縮器
６６或いは凝縮コイル７５内の導管の屈曲路内に
存在する圧力を上回るに充分であるなら、弁７０
を閉じそして弁７６を開くべく信号が送られる。
弁７６が開くと、高温の加圧水蒸気が凝縮器６６
或いは凝縮コイル７５により代表される低温源に
移行し、平衡温度を実現しそして圧力を減じる。
斯うして、室２８内の蒸気圧によつて水蒸気及び
他のガスが導管７２或いは７３に流入しそして凝
縮器６６或いは凝縮コイル７５を通して流れる、
蒸気から凝縮した水は貯蔵タンク８０において捕
集される。
作業混合基準に合うようアスフアルトコンクリ
ートに或る割合量の水が添加されるものと仮定す
ると、水は、ポンプ８２によつて導管８４、弁８
６及び入口制御器３８を通して貯蔵タンク８０か
ら送給されることによつて混合室２８に添加され
うる。水分感知器８８が骨材が先の例からは２％
以下のような所望の設計水分水準以下の水分含量
を有することを検出する時、ポンプ８２を使用す
る比例制御システムが正確な量の水を加えること
により不足分を補う。
正確な量の水がタンク８０から正確な量の水を
加える等して混合物中に存在する時、すべての弁
が閉じられそして生成物は出口制御器４０を通し
て単に放出される。混合物が正確な量の水を含有
しているなら方法及び装置はもつとも効率的とな
る。万一貯蔵タンク８０が特定の作業における必
要量を満すに充分量の水をそれまでの製造過程か
ら収蔵していない時には、適当な弁を通して水源
から追加的水がタンク８０に添加されうる。これ
ら水源及び弁を図示する必要はないであろう。
制御システムは、水分感知器８８、温度感知器
９２、流量感知器７９及び圧力感知器９４からの
情報を統合する。これら感知器から信号に基い
て、制御システムは弁７０，７６及び８６を適正
時点で開閉し、入口制御器３８及び出口制御器４
０を制御し、混合羽根の速度を制御しそしてポン
プ７２及び８２の作動を制御する。この態様でそ
して主に出発材料の水分含量によつて決定される
に応じて、アスフアルトコンクリート混合物及び
最終生成物の含水量が約0.1〜10％の間の或る
点、好ましくは約１〜４％の間のある点に制御さ
れうる。
制御システムの詳細な操作は第８〜２０図に示
される流れ図に例示される。流れ図は第１Ａ〜２
Ｂ図に例示した装置の様々の部品の番号を言及し
ている。
本発明に従う方法について、研究室データ及び
様々の設備製造業者からのデータに基いて次の特
定の例を参照して記載する。
例 １ この例は、新しい原料骨材から製造されるアス
フアルトコンクリート組成物に向けられるもので
ある。次の成分が47.7Kg試料混合物を調製するよ
う指示された比率で使用された。
成 分 重量％ 2.0％水分含量を有する3/8インチ（約9.5ミリ
メートル）石骨材 46.3 8.0％水分含量を有する砂骨材 45.4 ０％含水量を有する填材（石灰、微粒） 2.6 アスフアルトセメント（AC―20） 5.67 表面活性剤（トリトンＸ―207） 0.03 総 計 100.00 骨材及び填材は、ASTM C136試験法により測
定されるものとして５％合計含水量が保持される
よう計量されそして密閉容器内に置かれた。アス
フアルトセメントは表面活性剤と混合されそして
液体混合物は140℃に予熱された。骨材及び填材
は回転羽根を備える熱交換器―混合器内に導入さ
れそして後加熱されたアスフアルトセメント及び
表面活性剤が混合室に添加された。
熱交換器―混合器はその後密閉されたが、但し
出口はＴ形取付具に連結された。圧力計がＴ形取
付具の一端に接続されそして“EPA方法５”粒
状物試験用フイルタと続いての凝縮器がＴ形取付
具の他端に接続された。
アスフアルトコンクリート混合器は185℃の温
度における150psig（1.034×106N／m2ゲージ）の
スチームを使用して加熱された。試料混合物の温
度は２分以内に室温から100℃に上昇した。約343
℃の温度の高温油が使用されるなら、周囲温度か
ら100℃へ混合物を昇温するに要する時間は約2/3
即ち約40秒に短縮される。
混合物は約100℃で５分間保持され、その間遊
離水が蒸発された。幾つかのバツチが作られそし
て様々の蒸気圧及び温度において混合物から水が
蒸発せしめられた。５分の期間にわたつて、温度
は150℃に上昇しそして水の実質上すべてが蒸発
した後蒸気圧は実質上０となつた。混合室内の遊
離高温水蒸気を冷い凝縮器に凝縮器設計の関数と
して移行せしめるには、約1psig（約6.895N／m2
ゲージ）の蒸気圧が必要とされる。第３及び第４
図に示されるように予備選択された温度水準にお
いて、アスフアルトコンクリート生成物は混合室
から取出されそして後述する試験の為1.25Kgサン
プルに成形された。
例 ２ この例は繰返しアスフアルトコンクリートを含
む生成物に対するものである。
成 分 重量％ ０％含水量の繰返しアスフアルトコンクリート
（コールドプレーン法） 68.9 ３％含水量を有する3/8インチ（約9.5ミリメー
トル）石骨材 29.6 アスフアルトセメント（AC―20） 1.45 表面活性剤（トリトンＸ―207） 0.05 合 計 100.00 繰返しアスフアルトコンクリートは、劣化した
ニユージヤジ州運輸省ハイウエイ摩耗コースから
得られた。繰返しアスフアルトコンクリートは破
砕されそしてASTM C136の方法によつて測定し
たものとして次の寸法の粒子を有することを見出
した：99.8％は1/2インチ（約12.7ミリメート
ル）の開口を有する篩を通過、95.9％は3/8イン
チ（約9.5ミリメートル）の開口を有する篩を通
過、64.8％はNo.4U.S.篩（4.8ミリメートル）を通
過、45.3％はNo.8U.S.篩（2.4ミリメートル）を通
過、21.7％はNo.50U.S.篩（0.3ミリメートル）を
通過、そして7.4％はNo.200U.S.篩（0.75ミリメー
トル）を通過。
繰返しアスフアルトコンクリート中に含まれる
アスフアルトセメントの量は、ASTM D2726の
比重試験法及びASTM D1559の圧縮（突固め）
仕様、安定性及び流量試験法と共に、ASTM
D2726の方法に従つて決定された。これら試験法
を使用し、繰返し材と石骨材、新しいアスフアル
トセメント及び表面活性剤とを混和して、繰返し
道路材中の回収しうるアスフアルトセメント含量
は繰返し材の６％であることが測定された。斯く
して、混合物中の総アスフアルトセメントは5.58
％である。
繰返しアスフアルトコンクリート、新しい骨
材、及びアスフアルトセメントの混合物からアス
フアルトコンクリートを製造する為の方法は基本
的に例１に呈示した方法と同じである。従つて、
先ず、新しいアスフアルトセメントと表面活性剤
が一緒に混合されそして140℃に予熱される。そ
の後、繰返しアスフアルトコンクリート及び骨材
が、新しいアスフアルトセメント―表面活性剤混
合物と共に熱交換器―混合器に装入される。熱交
換器―混合器はその後例１と同態様で密閉されそ
して遊離水がそれ自身の蒸気圧下で除去された。
新しい出発物質から製造されたアスフアルトコン
クリートについて例１に呈示した温度及び時間が
やはり本例に対しては適用された。アスフアルト
コンクリート生成物の加熱中、1.25Kgの試料が後
に示す試験の為に採取された。
比重及び安定性試験が例１及び２において製造
された試料について実施された。加えて、同じ試
験が先行技術に従つて作られたアスフアルトコン
クリート試料についても行われた。結果を第３〜
６図のグラフに示す。
試料は、アスフアルトコンクリート舗装業界に
おいて使用されている標準法に従つて調製されそ
しての比重及び安定性を測定するべく試験され
た。関連するASTM試験法を参照して試料を調
製する方法についての簡単な説明は次の通りであ
る。
様々の試片のサンプルが混合装置から生成物の
放出後迅速に作製される。“マーシヤル試片
（Marshall Specimens）”がASTM D1559に従つ
て調製される。放出されたアスフアルトコンクリ
ート生成物の温度を検査するのに温度計が使用さ
れる。アスフアルトコンクリート生成物のサンプ
ルから作られた試片の温度が突固め直前に測られ
る。各レベルでのサンプルの突固めまで混合室か
らの生成物試料の放出時からの期間は３〜10分で
ある。放出時から突固め時までの温度における意
味のある降下は認められない。
試片の比重はASTM D2726の方法に従つて測
定されそして第３及び５図のグラフとしてプロツ
トされた。試片の安定性は様々の突固め温度にお
いてASTM D1559の方法に従つて測定されそし
て第４及び６図のグラフとしてプロツトされた。
グラフの各々において、記号△・は本発明に従つ
て調製された生成物のサンプルに関するデータを
表す。記号〓は本発明に従つて作られたサンプル
に関するデータを表すが、本発明の生成物中に意
図的に保持された含水分がそれを大気圧における
炉内におきそして140℃で１時間焼くことによつ
て除去された。〓によつて表わされるデータに対
する試片は、〓によつて表わされるデータに対す
る場合のように次第に温度を増大していくのとは
違つて次第に減少せる温度で成型された。
記号○・は、先行技術に従つて調整されたアスフ
アルトコンクリートから作られた試片に関しての
データを表す。先行技術法サンプルに対しては、
例１及び２においてと同じ出発材料が実質上同じ
比率で使用されたが、但し表面活性剤は使用され
なかつた。先行技術法においては、骨材を約138
〜160℃（280〜320〓）に加熱した。加熱された
骨材は非密閉混合器内に置かれそして140℃に予
熱されたアスフアルトセメントが混合器内の加熱
された骨材に加えられた。混合物はアスフアルト
コンクリート生成物が一様になるまで混合されそ
して1.25Kgの試片が例１及び２の生成物と同じく
成型された。
第３図を参照すると、線Ａ―Ｅ―Ｆ―Ｄは、本
発明に従つて例１において調製された生成物から
作製された試片に対して比重が突固め温度と共に
どう変化するかを例示する。線Ａ―Ｂ―Ｃ―Ｄ
は、先行技術法に従つて調製されたアスフアルト
コンクリートから作られた試片に対して比重が突
固め温度と共にどう変るかを例示する。100℃
（点Ｅ）以下では、本発明に従つて作られた生成
物の比重は先行技術方法に従つて作られた生成物
の比重より小さいけれども、本発明に従う生成物
の比重は104.4℃（220〓）において先行技術の生
成物の比重より著しく大きい。第３図において点
Ｆを点Ｂに比較されたい。
100℃の温度に対応する点Ｅにおいて、アスフ
アルトコンクリート混合物から水分は蒸発しなか
つた。従つて、この場合、試片が100℃において
このアスフアルトコンクリート混合物から作られ
る時、それは好適に高密度の生成物を与えるには
あまりに多くの水分を含有している（５％）。
点Ｆにおいて、本発明に従つて作られた生成物
は特定の作業混合基準に対して最適の含水量即ち
104.4℃（220〓）において2.0％を有している。
アスフアルトコンクリート混合物が104.4℃に達
する時までに、含水量は凝縮水量を測定すること
によつて決定されるものとして制御された蒸発に
より２％まで減じた。
約104.4℃を越える温度において、本アスフア
ルトコンクリート混合物が達成しうる比重に著し
い増加はない。先行技術の方法に従う生成物が同
じ比重を実現するのには、それを121.1℃（250
〓）において加熱しそして突固めることが必要で
ある。斯くして、本発明の明らかな利点は、先行
技術に較べて一層高い比重を有するアスフアルト
コンクリート生成物が著しく低い温度で製造され
うることである。これは明らかに重意義なエネル
ギー及び価格の節減をもたらす。
更に第３図を参照すると、線Ｄ―Ｃ―Ｂ―Ｇ
は、本発明に従つて調製されたが生成物中に含ま
れる水のすべてが蒸発せしめられたアスフアルト
コンクリートから作られた試片に対して、比重が
突固め温度と共にどう変化するかを例示する。こ
の試験の目的は、本発明に従つて調製されたアス
フアルトコンクリート生成物について表面活性剤
よりむしろ水が先行技術法に従つて作られた生成
物に較べてその比重の増大に寄与していることを
示すことである。データはこの結論を裏づけてい
る。従つて、本発明に従つて作られはしたが水分
を含んでいない（水分が焼成により排除されたか
ら）生成物の比重は、先行技術法に従つて調製さ
れた生成物に対してのときわめて同様の態様での
圧縮温度曲線でもつて変化する。線Ａ―Ｅ―Ｆ―
Ｄにプロツトされる生成物と線Ｄ―Ｃ―Ｂ―Ｇに
おいてプロツトされる生成物との間の差異は含水
量だけであるから、表面活性剤の存在は生成物の
比重に重意義な影響を有するとは考えられない。
表面活性剤の目的は、流体及び固体成分の混合を
向上することである。
第４図は、第３図に対して言及したのと同じ生
成物について安定性が突固め温度と共にどう変化
するかを例示するグラフである。線Ａ―Ｆ―Ｇ―
Ｅは例１に従つて作られた生成物に対するデータ
を表す。線Ｅ―Ｃ―Ｈは水分が実質上完全に蒸発
された後の同じ生成物に対するデータを表す。線
Ａ―Ｂ―Ｃ―Ｄ―Ｅは先行技術法に従つて作られ
た生成物に対するデータを表し、ここでは生成物
の含水量を制御せんとする努力は何ら為されてい
ない。
サンプルの安定性は、その強度従つて間接的に
はその耐久性のめやすである。予想されるよう
に、安定性データは比重データに対応する。従つ
て、一層高い比重を有するアスフアルトコンクリ
ートは一般に空気空洞が少なく、一般に一層多数
の空孔がアスフアルトセメントで填められてお
り、従つて低比重を有する同じ生成物より一層大
きな安定性と強度を持つ。これら特性に対する試
験はASTM C127、ASTM C128、ASTM D2726
及びASTM D1559の寸法に従つて為された。
第４図は、先行技術に従つて調製された生成物
に比較する時本発明に従えば著しく大きな安定性
を有する生成物が入手しうることを示す。すなわ
ち、104.4℃（220〓）において、先行技術法から
作られた生成物及び本発明に従うが水分を蒸発せ
しめられた生成物に関して文字Ｃの近傍での点は
約1200ポンド（約544Kg）の安定性を示す。これ
に対し、本発明に従つて作られた生成物は同じ圧
縮温度において約1475ポンド（約669Kg）（点Ｇ）
の安定性を有する。先行技術に従つて作られた生
成物は約119℃（246〓）までこの安定性水準を実
現しない。やはり、データは本発明に従えばより
低い温度で秀れた生成物が製造しうるという結論
を裏づけている。
第５図は、例２に従つて作られた生成物、例２
に従うがそこから水分が蒸発された生成物及び例
２と同じ型式及び比率の繰返し成分及び新しい成
分から先行技術法に従つて作られた生成物につい
て、比重が突固め温度と共にどのように変化する
かを例示する。
線Ｂ―Ｃは先行技術方法に従つて作られた試料
に関するデータを表す。線Ｃ―Ａは、本発明に従
うがすべての水分がそこから蒸発された試料に関
するデータを表す。線Ｄ―Ｅは、繰返しアスフア
ルトコンクリートの相当部分を使用する例２に従
つて作られた生成物に対するデータを表す。
第５図から明らかなように、本発明に従つて作
られた生成物の比重は他の２つの生成物の対応突
固め温度における比重より大きい。従つて、例え
ば、104.4℃（220〓）において本発明の生成物の
比重を実現する為には、先行技術に従つて作られ
た生成物は115.6℃（240〓）で突固めねばならな
い。やはり、これは明らかに本発明に従つて生成
物を製造することによりかなりのエネルギー及び
コスト節減が得られることを示す。線Ｃ―Ａは、
本発明の生成物において表面活性剤でなく水分が
その比重の増大に寄与することを示す。
第６図は、第５図について記載したのと同じ生
成物に対して安定性が突固め温度と共にどう変化
するかを示すデータのグラフである。やはり、第
６図においてグラフにプロツトされるデータは明
らかに、ある与えられた温度において、本発明に
従つて作られた生成物の安定性従つて強度が先行
技術に従う成品及び本発明に従いはするが水が蒸
発せしめられた成品より大きいことを示す。すな
わち、104.4℃（220〓）において、本発明に従つ
て作られる生成物は約1670ポンド（約757.5Kg）
の安定性を有し他方他の生成物は約1480ポンド
（約671.3Kg）の安定性しか有しない。先行技術の
生成物及び水が蒸発せしめられた生成物は、本発
明に従つて作られた生成物の104.4℃における強
度を、それらが117℃（242.5〓）で突固められる
まで達成しない。
アスフアルトコンクリート生成物の多くのパツ
チが例１に従つて同じ比率における同成分を使用
して作製された。サンプルは第３及び４図にプロ
ツトされたデータを与えるよう成型された。第３
及び４図を参照すると、最大比重及び安定性を有
するアスフアルトコンクリート生成物が約104.4
℃（220〓）で得られることが明らかである。第
３図における点Ｆ（同じ生成物は第４図で点Ｇに
おいてプロツトされる）における生成物に対し
て、水分含量は２％であることが測定された。こ
れは、アスフアルトコンクリート混合物から蒸発
しそして凝縮した水の量を測定しそして出発物質
の含水量からそれを差引くことにより決定され
た。
生成物は２％含水量でもつて最適の比重及び安
定性を有するから、２％含水量がこの特定のアス
フアルトコンクリート混合物に対する最適含水量
と考えられる。斯くして、最適含水量は、アスフ
アルトコンクリートが最大比重及び安定性を有す
る最低温度においてアスフアルトコンクリートに
最大比重及び安定性を賦与するアスフアルトコン
クリート中の水分の量として定義される。
最大比重及び安定性を示すこの最低温度におい
てそして相当の蒸気圧が存在する100℃以上の実
質上任意の温度において、アスフアルトコンクリ
ートから蒸発されるべき水分の量は混合室内の蒸
気圧を制御することにより管理されうる。
第７図は、例１に従つて製造されたある特定の
アスフアルトコンクリートに対して比重と蒸気圧
との間の関係を例示する。第７図にプロツトされ
たデータを得る為に、例１に呈示したようにして
一つのバツチのアスフアルトコンクリートが製造
されたが、温度は116℃（240.8〓）の平均温度に
維持された。この温度は、混合室内のアスフアル
トコンクリートから蒸発する水蒸気の蒸気圧がこ
の温度での水の蒸気圧に対する最大制限である約
10psig（約68.948N／m2ゲージ）もの高い値であ
るよう選択された。
混合室内の圧力は変化され、同時に第１Ａ図に
示されるような弁７６に相当する弁を開閉するこ
とによりデータが集められた。第７図の点Ａは弁
が完全に開かれているため0psigの蒸気圧を有す
る生成物に相当する。水分のすべてが第７図の点
Ａの生成物からは蒸発されている。この生成物の
比重は、先に指定したのと同態様で測定して、先
行技術の方法に従つて製造された第３図の点Ｂの
生成物の比重に対応する。
第７図の点Ｅは弁が完全に閉じられているから
約10psig（約68.948N／m2ゲージ）の蒸気圧を有
する生成物に相当する。従つて、すべての水分が
第７図の点Ｅの生成物においては保持されてい
る。第７図の点Ｅの比重は第３図の点Ｅの比重に
対応する。
第７図にデータをプロツトされている実質上同
等の生成物の最大比重は第７図の点Ｃにある。こ
の点は約3psig（約20.684N／m2ゲージ）の蒸気圧
に対応する。圧力は弁を部分的に閉じることによ
り3psig（約20.684N／m2ゲージ）に維持された。
比重は、3psig（約20.684N／m2ゲージ）直下に圧
力を降下せしめるに充分の水が蒸発された時点で
混合室から取出された生成物のサンプルから決定
された。3psig（約20.684N／m2ゲージ）は、最大
比重がこの圧力において得られるから試験されて
いるアスフアルトコンクリート生成物の最適水分
含量を表す。第７図の点Ｃを第３図の点Ｃ及びＦ
と比較されたい。最大比重は104.4℃、第３図の
点Ｆにおいて実現されうるから、混合物をもつと
高い温度に加熱する必要はない。約3psig（約
20.684N／m2ゲージ）の蒸気圧は水を104.4℃に加
熱することにより得られる。斯くして、3psig
（約20.684N／m2ゲージ）の蒸気圧は、この生成
物に対する最大比重及び安定性及び最適含水量の
最低温度に対応する。
まとめとして、第３〜７図のグラフにプロツト
されたデータは、本発明に従つて製造されたアス
フアルトコンクリートが、先行技術の方法に従つ
て製造された或いは最終成品の含水量が適正に制
御されない方法によつて製造されたアスフアルト
コンクリートより著しく低い温度で一層高い比重
と一層大きな安定性を有することを明示する。
本発明に従つてアスフアルトコンクリートを製
造することの基本的成果は、先行技術の方法で可
能であつたより低い温度で同じ品質を有する成品
が製造されえ、燃料消費と対応するコストの節減
を得ることである。先行技術は存在する水分のす
べてを蒸発することと関係するように思われる
が、本発明は最終成品において約0.1〜10％の最
適含水量が有益であるとの前提に基いている。新
しい骨材中の水分（１〜４％代表的に）の潜在的
熱エネルギーはアスフアルトコンクリート混合物
内の熱エネルギーの約20〜50％を表すよう思われ
る。先行技術の方法において、この潜在エネルギ
ーは廃棄されそしてこの水分を蒸発するのに一層
多くのエネルギーが消費された。本発明におい
て、エネルギーは保存利用されて、一層低い温度
で等品質の成品を実現する。先に呈示した効率的
熱回収方法即ち熱交換流体を加熱するに当つて通
常消費される熱の使用と凝縮した蒸気からの熱の
使用を通して、先行技術に較べて本発明では更に
一層少いエネルギーの使用ですむ。
以下の例は、本発明の装置及び方法を使用する
為の代表的設備及び工程パラメータを例示する。
例 ３ この例の目的の為に、混合室２８は２つのベス
レヘム社製の“ポルキユピン（PORCUPINE）”
熱交換混合用スクリユー組立体を収蔵し、そして
各スクリユーは４フイート（約1.2メートル）の
直径と24フイート（約7.2メートル）の長さを有
するものとされた。ベレスヘム社から供給された
データによると、混合室２８内の混合容量は約
400ft3（約11.33m3）である。アスフアルトコンク
リート混合物の代表的未突固め密度は約120ポン
ド／ft3（約1922Kg／m3）である。従つて、混合
室が完全に一杯だと、それは21.8トンのアスフア
ルトコンクリートを保納しうることになる。混合
室２８は作動中全容量の90％を使用しうると仮定
すると約20トンのアスフアルトコンクリート容量
が得られる。
製造速度を226トン生成物／時間 即ち3.78ト
ン／分と仮定する。これは約70ft3（約2.0m3）生
成物／分に相当する。羽根が一回当り３インチ
（約7.6センチメートル）生成物を進行せしめると
仮定すると、これは4ft3（約0.1m3）が一回毎に移
動することを意味する。必要とされる70ft3／分
（約2.0m3／分）において、軸は17.5rpmで回転せ
ねばならない。
入口制御器３８及び出口制御器４０が同等の可
変速度式スクリユーコンベアであると仮定する
と、各々18インチ（約45.7センチメートル）直径
を有するものとする。従つて、各々のスクリユー
は1.77ft2（約0.16m3）の面積を有し、そしてスク
リユーを通しての材料の進行速度が0.5ft／回転
（約15センチメートル／回転）であるとすると、
各スクリユーは一回転毎に0.885ft3（約0.025m3）
の材料を搬送する。入口スクリユーコンベアは大
気から混合室を密閉する為の気密作用を与えるに
充分満杯状態でなければならない。約59.5ft3（約
1.68m3）の骨材（骨材＝コンクリート混合物の約
85容積％）を毎分移動するには、入口スクリユー
コンベアは67.2rpmの速度で回転しなければなら
ない。
混合室から毎分70ft3（約2.0m3）アスフアルト
コンクリートを除去する為には、出口制御器スク
リユーコンベアは、連続操業の為には79.1rpmの
ような、結合剤の追加容積を補償する速度で回転
しなければならない。半連続操業において出口制
御器スクリユーコンベアは、出口の下側に車輌或
いは容器を移動するのにかかる時間中混合室内に
生成物の溜めを許容するよう連続操業に対する速
度の110％で作動する。これは、出口スクリユー
コンベアが入口スクリユーコンベアと同じ寸法及
び進行速度を有しそして気密作用を与える為満杯
状態で作動することを仮定している。標準的直線
制御装置が、入口コンベアの速度、アスフアルト
セメント及び他の添加剤の添加率、熱交換器―混
合器速度及び出口制御器スクリユーコンベア速度
を制御しうる。
混合室２８内のアスフアルトコンクリート混合
器の温度は一般に約176.6℃（350〓）〜454.4℃
（850〓）の範囲に加熱される。混合室に入るに際
して、骨材は約21.1℃（70〓）の温度を有しそし
て0psigの蒸気圧を有している。出口端におい
て、生成物は93.3℃（200〓）〜148.9℃（300
〓）の範囲の温度を有している。混合室内の最大
飽和蒸気圧は装置が連続或いは半連続方式で作動
している時約26psig（約1.79×105N／m2ゲージ）
となる。達成しうる最大飽和蒸気圧はバツチ方式
においては52psig（3.59N／m2ゲージ）であろ
う。
本発明は、その精神或いは必須の特質から逸脱
することなく他の特定形態において具現化され
え、従つて本発明の範囲を示すものとして上記明
細書以外にも添付請求の範囲を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
本発明を例示する目的の為に、現在好ましい形
態が図面に示されている。しかし、本発明は図示
される構成や手段そのままに制限されるものでな
い。第１Ａ図は、本発明に従うアスフアルトコン
クリート製造装置の好ましい具体例の左方部分の
側面図である。第１Ｂ図は、第１Ａ図の装置の右
方部分の側面図である。第２Ａ図は、第１Ａ図に
対応する装置左方部分の平面図である。第２Ｂ図
は、第１Ｂ図に対応する装置右方部分の平面図で
ある。第３図は、100％新しい材料から製造され
たアスフアルトコンクリートの比重を例示するグ
ラフでありそして先行技術の方法に従つて作られ
た生成物の密度を本発明方法に従つて作られた生
成物の密度と比較する。第４図は、100％新しい
材料から製造されたアスフアルトコンクリートの
安定性を例示するグラフでありそして先行技術の
方法に従つて作られたアスフアルトコンクリート
の安定性を本発明方法に従つて作られた生成物と
比較する。第５図は、30％の新しい材料と70％の
繰返し材料から製造されたアスフアルトコンクリ
ートの比重を例示するグラフでありそして先行技
術の方法に従つて作られた生成物の密度を本発明
方法に従つて作られた生成物の密度と比較する。
第６図は、30％の新しい材料と70％の繰返し材料
から製造された、アスフアルトコンクリートの安
定性を例示するグラフでありそして先行技術の方
法に従つて作られた生成物の安定性を本発明方法
に従つて作られた生成物と比較する。第７図は、
生成物が本発明の装置の混合室内で約116℃
（240.8〓）の平均温度に維持される例１に従つて
製造された生成物に対して比重が蒸気圧と共にど
のように変化するかを例示するグラフである。第
８〜２０図は、本発明の好ましい具体例の操作を
呈示する説明流れ図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 入口手段と出口手段を具備する混合室で
    あつて、骨材及び結合材物質を含む出発材料の
    混合物をそれが混合室を通して移動している間
    に間接的に加熱する為の該混合室内の手段を包
    含し、そして前記入口手段と出口手段が選択的
    に密閉されえて該混合室の内部が密閉時大気と
    連通しないように為した混合室、及び (b) 混合物の含水量を所定量に制御する為の手段
    の少くとも一つであつて、混合物の含水量が所
    定量を越える時該含水量が所定量に等しくなる
    まで、前記混合室内で混合物から水蒸気の形で
    水分を除去する手段及びその含水量が所定量よ
    り小さい時該含水量が所定量に等しくなるま
    で、前記混合室内で混合物に水を加える手段、
    を包含して成るアスフアルトコンクリートを製
    造する為の装置。 ２ 混合物の含水量を制御する為の手段が、骨材
    が結合剤物質と混合される前に骨材の含水量を感
    知する為の手段、骨材の含水量を所定量と比較す
    る為の手段及び前記水添加手段或いは水除去を作
    動する為の手段を含む請求の範囲１項記載の装
    置。 ３ 混合物の含水量を制御する為の手段が、前記
    室への骨材の供給速度を感知する為の手段、該室
    への水の流量を感知する為の手段、骨材の供給量
    及び水の流量を前記所定量を指示する骨材の供給
    速度及び前記所定量を表す水の流量に比較する為
    の手段、及び水加添手段或いは水除去手段を作動
    する為の手段を含む請求の範囲１項記載の装置。 ４ 装置が可搬式である請求の範囲１項記載の装
    置。 ５ 装置がバツチ式、半連続式或いは連続式で操
    業される請求の範囲１項記載の装置。 ６ 入口手段及び出口手段が密閉式のスクリユー
    コンベアである請求の範囲１項記載の装置。 ７ 熱交換流体を収蔵する少く共１つの中空羽
    根、中空軸式スクリユーコンベアが混合室内に収
    納される請求の範囲１項記載の装置。 ８ 混合物の含水量を制御する為の手段が、混合
    室内の混合物の蒸気圧を感知する為の手段、該蒸
    気圧を前記所定量を表す所定圧力と比較する為の
    手段及び前記水添加手段或いは水除去を作動する
    為の手段を含む請求の範囲１項記載の装置。 ９ 混合物の含水量を制御する為の手段が、混合
    室内の混合物の温度を感知する為の手段、該温度
    を前記所定量を表す所定温度と比較する為の手段
    及び前記水添加手段或いは水除去を作動する為の
    手段を含む請求の範囲１項記載の装置。 １０ 含水量を制御する為の手段が、前記室への
    前記出発材料及び水の供給速度を感知する為の手
    段、室を通して混合物が移動する速度を感知する
    為の手段、室から混合物の放出速度を感知する為
    の手段、前記供給速度、混合物の室を通しての移
    動速度及び放出速度を前記所定量を表す出発材料
    及び水の供給速度、前記所定量を表す混合物の室
    移動速度及び前記所定量を表す混合物の室からの
    放出速度に比較する為の手段、及び水添加手段或
    いは水除去手段を作動する為の手段を含む請求の
    範囲１項記載の装置。 １１ (a) 入口手段と出口手段を具備する混合室
    であつて、骨材及び結合剤物質を含む出発材料
    の混合物をそれが混合室を通して移動している
    間に間接的に加熱する為の該混合室内の手段を
    包含し、そして前記入口手段と出口手段が選択
    的に密閉されえて該混合室の内部が密閉時大気
    と連通しないように為した混合室、 (b) 混合物の含水量を所定量に制御する為の手段
    の少くとも一つであつて、混合物の含水量が所
    定量を越える時該含水量が所定量に等しくなる
    まで前記混合室内で混合物から水蒸気の形で水
    分を除去する手段及びその含水量が所定量より
    小さい時該含水量が所定量に等しくなるまで、
    前記混合室内で混合物に水を加える手段、及び (c) 水蒸気を凝縮する為の凝縮手段と凝縮手段を
    前記室に連結する導管手段を包含して成るアス
    フアルトコンクリートを製造する為の装置。 １２ 凝縮手段が骨材を収蔵する為に少く共１つ
    の骨材サイロを通る請求の範囲１１項記載の装
    置。 １３ 凝縮手段が、混合室を凝縮手段に接続する
    弁つき第１導管手段、混合室にガスを戻す為凝縮
    手段を混合室に接続する弁つき第２導管手段、凝
    縮手段により凝縮された水を貯蔵する為凝縮手段
    に弁つき第３導管によつて接続されるタンク、及
    び混合室に水を導入する為タンクを混合室に接続
    する導管手段を包含する請求の範囲１１項記載の
    装置。 １４ 混合物の含水量制御手段が、第３弁つき導
    管内の凝縮水の流量を感知する為の手段、該流量
    を前記所定量を表す所定流量に比較する為の手段
    及び水添加手段或いは水除去手段を作動する為の
    手段を含む請求の範囲１３項記載の装置。 １５ 装置が可搬式である請求の範囲１１項記載
    の装置。 １６ 装置がバツチ式、半連続式或いは連続式で
    操業される請求の範囲１１項記載の装置。 １７ 入口手段及び出口手段が密閉式のスクリユ
    ーコンベアである請求の範囲１１項記載の装置。 １８ 熱交換流体を収蔵する少く共１つの中空羽
    根、中空軸式スクリユーコンベアが混合室内に収
    納される請求の範囲１１項記載の装置。 １９ 混合物の含水量を制御する為の手段が、混
    合室内の混合物の蒸気圧を感知する為の手段、該
    蒸気圧を前記所定量を表す所定圧力と比較する為
    の手段及び前記水添加手段或いは水除去を作動す
    る為の手段を含む請求の範囲１１項記載の装置。 ２０ 混合物の含水量を制御する為の手段が、混
    合室内の混合物の温度を感知する為の手段、該温
    度を前記所定量を表す所定温度と比較する為の手
    段及び前記水添加手段或いは水除去を作動する為
    の手段を含む請求の範囲１１項記載の装置。 ２１ 含水量を制御する為の手段が、前記室への
    前記出発材料及び水の供給速度を感知する為の手
    段、室を通して混合物が移動する速度を感知する
    為の手段、室から混合物の放出速度を感知する為
    の手段、前記供給速度、混合物の室を通しての移
    動速度及び放出速度を前記所定量を表す出発材料
    及び水の供給速度、前記所定量を表す混合物の室
    移動速度及び前記所定量を表す混合物の室からの
    放出速度に比較する為の手段、及び水添加手段或
    いは水除去手段を作動する為の手段を含む請求の
    範囲１１項記載の装置。 ２２ (a) 骨材及び結合材を含む出発材料の混合
    物をそれが大気と連通しないよう選択的に密閉
    すること、 (b) このように密閉されている間に混合物を混合
    しそして間接的に加熱すること、 (c) 混合物の含水量を、含水量が所定量を越える
    時含水量が所定量に等しくなるまで混合物から
    水蒸気の形態で水分を除去するか或いは含水量
    が所定量以下の時水分含量が所定量に等しくな
    るまで水を混合物に添加することにより所定量
    に制御すること を包含するアスフアルトコンクリートを製造する
    為の混合方法。 ２３ 結合剤物質が、アスフアルトセメント、ア
    スフアルトセメント―水エマルジヨン、硫黄及び
    その混合物から成る群から選択される請求の範囲
    ２２項記載の方法。 ２４ 混合物に表面活性剤を添加することを含む
    請求の範囲２２項記載の方法。 ２５ 出発材料の混合物の混合及び間接加熱前に
    混合物材料の含水量を検知する段階を更に含む請
    求の範囲２２項記載の方法。 ２６ 骨材が、新しい骨材、繰返し骨材及びその
    混合物から成る群から選択される請求の範囲２２
    項記載の方法。 ２７ 混合物が約60〜150℃の範囲の最終温度に
    加熱される請求の範囲２２項記載の方法。 ２８ 混合物の水分含量を0.1〜約10％の範囲に
    調整する段階を含む請求の範囲２２項記載の方
    法。 ２９ 混合物を100℃を越える温度に加熱しそし
    て室から水分を水蒸気の形態で水蒸気の蒸気圧に
    よつて除去することを含む請求の範囲２２項記載
    の方法。 ３０ 水分が除去される時前記水蒸気を凝縮する
    ことを更に含む請求の範囲２２項記載の方法。 ３１ 水蒸気凝縮後混合物にガスを戻して再循環
    する段階を更に含む請求の範囲３０項記載の方
    法。
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