(57)【要約】【課題】長期にわたり保存することが可能であり、且つ、加熱することで加熱アスファルト混合物に相当する強度を有する舗装用混合物およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の舗装用混合物１０は、骨材１１と、骨材１１の表面を被覆する被覆層１２と、を有している。また、被覆層１２は、内側から、アスファルト層１３、接着層１４および分離層１５を有している。分離層１５は、アスファルト乳剤１８に解乳化剤１９を添加することで生成される層である。【選択図】図１
2020059650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材と、前記骨材の周囲を被覆する被覆層と、を具備し、
前記被覆層は、
前記骨材の周囲を被覆するアスファルトから成るアスファルト層と、
前記アスファルト層の周囲を被覆すると共に、前記アスファルト、アスファルト乳剤および解乳化剤を含む接着層と、
前記接着層の周囲を被覆すると共に、前記アスファルト乳剤と反応していない前記解乳化剤を含む分離層と、を有することを特徴とする舗装用混合物。
【請求項２】
骨材と、アスファルトと、アスファルト乳剤と、解乳化剤と、を混合することで、前記骨材の表面上に、アスファルト層、接着層、分離層を形成する舗装用混合物の製造方法であり、
前記アスファルト乳剤に対して、反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ前記解乳化剤を添加することで、前記アスファルト乳剤と反応していない前記解乳化剤を含む前記分離層を生成することを特徴とする舗装用混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舗装用混合物およびその製造方法に関し、特に、長期にわたる保存を可能とする舗装用混合物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、アスファルト混合物は、加熱アスファルト混合物と、常温アスファルト混合物とに大別することができる。
【０００３】
加熱アスファルト混合物は、粗骨材、細骨材、フィラーおよびアスファルトを加熱状態で混合して製造される。具体的には、製造プラントで製造される加熱アスファルト混合物は、プラントに設置されている大型のアスファルト混合ミキサー等を用いて砕石や砂やフィラー等からなる骨材と舗装用アスファルトを加熱混合して製造される。その後、製造された加熱アスファルト混合物は、加温状態を保ったまま施工現場に搬送され、道路や地表面等の舗装、あるいは、これらの補修に用いられている。
【０００４】
また、加熱アスファルト混合物には、新規骨材を使用したものと、アスファルトコンクリート再生骨材を使用したものとがある。アスファルトコンクリート再生骨材とは、既設舗装の撤去等により発生した廃アスファルト混合物を破砕、分級したものである。尚、以下の説明では、アスファルトコンクリート再生骨材は「再生骨材」と表記する。
【０００５】
また、施工により舗装用アスファルト混合物を再利用する場合もある。この場合は、施工現場に熱を加え専用機器でかきほぐし、添加剤等を使用して舗装用アスファルト混合物を製造すること、または、廃アスファルト混合物を専用の機器に投入加熱して加熱アスファルト混合物を製造することにより、道路や地表面等の舗装、あるいは、これらの補修に用いられている。
【０００６】
更にまた、保存用アスファルト混合物を製造する方法では、一般的なプラントで製造された加熱アスファルト混合物を製造直後に専用の設備を使用し、急冷却することで製造される保存用アスファルト混合物を、施工現場で適宜な方法により加熱することにより、道路や地表面等の舗装、あるいは、これらの補修に用いられている。
【０００７】
一方、常温アスファルト混合物は、粗骨材、細骨材などをアスファルト乳剤などと常温で混合し、常温（１００℃以下）で舗設できる。常温アスファルト混合物は、加熱アスファルト混合物に比べ、一般に耐久性はやや劣るが、貯蔵もできるため、簡易な舗装材料あるいは補修材料などとして用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｓｋｙｏ．ＪＰ／ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ／０６−１．ｈｔｍｌ（２０１７年１１月１０日）
【特許文献１】特開２０００−３１７４３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２６８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、プラントで製造される加熱アスファルト混合物は、大型の混合ミキサー等の製造装置を用いて製造されるために、１バッチ当たりの製造量が最低でも数百ｋｇである。よって、小規模な舗装や補修の場合には、残余の舗装用アスファルト混合物は廃棄処分しなければないので、コスト高になるだけでなく、環境保護の面からも問題点を有していた。
【００１０】
更に、加熱アスファルト混合物は、プラントからの出荷量、及びその出荷後、施工現場に到着するまでの搬入時間を厳密に管理する必要がある。更には、天候の急変等で工事が中止された場合は、製造された全量を廃棄処分しなければならなかった。いずれにしても、加熱アスファルト混合物は、一定以上を超える量の舗装用アスファルト混合物に対応したものであるので、需要の少ない地域では、プラントの設置が経済的に困難であり、また、降雪時期等の需要の少ない時期には、プラントを経済的に稼働させることができないという欠点があった。
【００１１】
更にまた、施工現場で製造される加熱アスファルト混合物は、廃アスファルト混合物の発生がないが、段差補正や、ポットホール、轍等の補修、または、小規模の新たな舗装などには用いることは難しい。また、離島など遠隔地の、小規模な舗装や補修にはかきほぐすためや、掘り起こすための重機や専用の機器を運ばなければならず、コストがかかり不経済であった。
【００１２】
また、保存用アスファルト混合物は、熱を加えることで混合物表面を溶融させ施工するものであるが、高温時期には舗装用石油アスファルトが軟化しこの混合物がブロッキングしてしまい、塊になった混合物を加熱溶融することは難しい課題があった。また、舗装用石油アスファルトは乾性油に属し、特に長期備蓄などでは、酸化することで劣化し所定の性能が得られない場合がある。
【００１３】
更に、上記保存用アスファルト混合物は、６号砕石（４．７５ｍｍから１３．２ｍｍ）骨材や７号砕石（２．３６ｍｍから４．７５ｍｍ）骨材の砕石単体では製造しやすい。しかしながら、その直径が２．５ｍｍ以下の細骨材では製造が難しく軽量の骨材どうしが離れず塊になってしまう。また、６号砕石骨材や７号砕石骨材、細骨材やフィラーなどから合成される各種舗装用混合物を製造することは難しい。また、従来の舗装用石油アスファルト混合物製造プラントに専用設備を設置しなければならず、簡易には製造できない。
【００１４】
一方、常温アスファルト混合物は、常温で保存できるが、あくまでも簡易な舗装材料や補修材料として利用されることを前提としている。よって、常温アスファルト混合物は、加熱アスファルト混合物の代替として用いることは困難である。
【００１５】
上記課題を踏まえた本発明の目的は、長期にわたり保存することが可能であり、且つ、加熱することで加熱アスファルト混合物に相当する強度を有する舗装用混合物およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の舗装用混合物は、骨材と、前記骨材の周囲を被覆する被覆層と、を具備し、前記被覆層は、前記骨材の周囲を被覆するアスファルトから成るアスファルト層と、前記アスファルト層の周囲を被覆すると共に、前記アスファルト、アスファルト乳剤および解乳化剤を含む接着層と、前記接着層の周囲を被覆すると共に、前記アスファルト乳剤と反応していない前記解乳化剤を含む分離層と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、骨材と、アスファルトと、アスファルト乳剤と、解乳化剤と、を混合することで、前記骨材の表面上に、アスファルト層、接着層、分離層を形成する舗装用混合物の製造方法であり、前記アスファルト乳剤に対して、反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ前記解乳化剤を添加することで、前記アスファルト乳剤と反応していない前記解乳化剤を含む前記分離層を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の舗装用混合物は、骨材と、前記骨材の周囲を被覆する被覆層と、を具備し、前記被覆層は、前記骨材の周囲を被覆するアスファルトから成るアスファルト層と、前記アスファルト層の周囲を被覆すると共に、前記アスファルト、アスファルト乳剤および解乳化剤を含む接着層と、前記接着層の周囲を被覆すると共に、前記アスファルト乳剤と反応していない前記解乳化剤を含む分離層と、を有することを特徴とする。従って、骨材を被覆する被覆層の最外周部に、アスファルト乳剤と反応していない解乳化剤を含む分離層を有しているので、アスファルト層および接着層と外部雰囲気との接触が抑制され、これらの層の酸化が抑制される。よって、舗装用混合物を長期にわたり保存することができる。また、舗装や補修に舗装用混合物を用いる際には、加熱することで分離層は蒸発する。更に、アスファルト層と接着層とは加熱溶融されることで一体化し、加熱溶融アスファルト層が形成されることで、加熱アスファルト混合物と同じ構造となり、所謂加熱合材として用いることができる。よって、本発明の舗装用混合物は、常温アスファルト混合物のように常温で長期にわたって保存することができ、更に、加熱アスファルト混合物のように十分な強度を有する。
【００１９】
本発明は、骨材と、アスファルトと、アスファルト乳剤と、解乳化剤と、を混合することで、前記骨材の表面上に、アスファルト層、接着層、分離層を形成する舗装用混合物の製造方法であり、前記アスファルト乳剤に対して、反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ前記解乳化剤を添加することで、前記アスファルト乳剤と反応していない前記解乳化剤を含む前記分離層を生成することを特徴とする。従って、骨材の周囲に形成されるアスファルト層および接着層の酸化を防止する分離層を容易に生成することができる。更に本発明の舗装用混合物の製造方法では、前記分離層は、前記アスファルト乳剤に対して、反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ前記解乳化剤を添加することで生成されることを特徴とする。従って、反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ前記解乳化剤を添加することで発生する水分と、解乳化剤に含まれるアルコールとが混ざり合い、両者の混合物で潤滑性を有する分離層を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る舗装用混合物を示す図であり、（Ａ）は舗装用混合物を示す断面図であり、（Ｂ）はその拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る舗装用混合物を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は舗装用混合物の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る舗装用混合物を示す図であり、（Ａ）および（Ｂ）は舗装用混合物の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る舗装用混合物を示す図であり、舗装用混合物の拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る新規骨材を用いた舗装用混合物の製造方法を示すフローチャートと、各工程における舗装用混合物の状態を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る再生骨材を用いた舗装用混合物の製造方法を示すフローチャートと、各工程における舗装用混合物の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る舗装用混合物の物性を示す表である。
【図８】本発明の実施の形態に係る舗装用混合物の表面に形成される分離液の物性を検証した結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る舗装用混合物１０およびその製造方法を図面に基づき詳細に説明する。尚、以下の説明では、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００２２】
＜舗装用混合物１０の構成＞
図１を参照して、舗装用混合物１０の構成を説明する。図１（Ａ）は舗装用混合物１０を示す断面図であり、図１（Ｂ）はその拡大断面図である。
【００２３】
図１（Ａ）を参照して、舗装用混合物１０は、骨材１１と、骨材１１の表面を被覆する被覆層１２と、を有している。舗装用混合物１０は、後述するように、例えば、数十ｋｇ毎に袋詰めした状態で、常温にて長期にわたり保存することができる。更に、舗装用混合物１０は、加熱されることで被覆層１２が溶融して舗装用混合物１０どうしが接着した状態となり、接着した状態のまま、被覆層１２が冷却により硬化するため、高い強度を発揮する。即ち、舗装用混合物１０は、常温アスファルト混合物の如き優れた保存性を有し、加熱アスファルト混合物と同等の高い強度を得ることができる。舗装用混合物１０は、道路または地表面の施工または補修にて用いることができる。
【００２４】
骨材１１は、所定の粒度と成るように調整された石等から成る。骨材１１の粒度は、例えば、日本道路協会が定める「舗装施工便覧」に準拠したものとする。骨材１１は、砕石、砂、フィラー等から成る。
【００２５】
被覆層１２は、骨材１１の周囲を被覆している。後述するように、被覆層１２は、アスファルトにアスファルト乳剤１８および解乳化剤１９等を添加して生成され、長期にわたり保存された場合でも、その酸化が抑止されている。
【００２６】
図１（Ｂ）には、舗装用混合物１０どうしの境界拡大断面図を模式的に示している。骨材１１を被覆する被覆層１２は、内側から、アスファルト層１３、接着層１４および分離層１５を有している。また、被覆層１２の最外層である分離層１５は、紙面上右方の舗装用混合物１０と、紙面上左方の舗装用混合物１０とで、共有されてもよい。また、紙面上右方の舗装用混合物１０の分離層１５と、紙面上左方の舗装用混合物１０の分離層１５との接触点を紙面上では点線（接触部１７）で示している。
【００２７】
アスファルト層１３は、舗装用石油アスファルトであり、更には、施工現場などから排出される廃アスファルト混合物に含まれるアスファルトに再生添加剤を加えた再生アスファルトを採用することもできる。再生添加剤は、例えば、日本道路協会が定める「舗装再生便覧」に準拠したものを用いることが望ましい。また、再生骨材の周囲に既にアスファルトが付着しているため、後に添加するアスファルト乳剤１８のアスファルト含有量を変えて、製造された舗装用混合物１０がアスファルト量％の規格に入るよう調整できるため、更なるアスファルトの投入は必要としない。
【００２８】
接着層１４は、アスファルト層１３を形成する舗装用アスファルトにアスファルト乳剤１８が加えられることで生成された層であり、接着力を発揮する層である。ここで、アスファルト乳剤１８としては、一般に販売、使用されている石油アスファルトカチオン乳剤（ＪＩＳ  Ｋ  ２２０８）や、一般に販売、使用されている多様な石油アスファルトカチオン乳剤、または、両極性を持つ石油アスファルト両性イオン化乳剤を採用することができる。
【００２９】
分離層１５は、アスファルト乳剤１８に解乳化剤１９を添加することで、アスファルト乳剤１８と反応していない解乳化剤１９を含む層である。具体的には、例えば、カチオン系のアスファルト乳剤１８と、アスファルト乳剤１８に対して反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ解乳化剤１９を添加混合することで、アスファルト乳剤１８が分解し、アスファルト粒子１６が同類であるアスファルト層１３に付着するとともに、分解された水分は反応していない解乳化剤１９と混ざり合う。
【００３０】
上記したアスファルト乳剤１８は、石油アスファルトカチオン乳剤であり、一般に販売、使用されているカチオン乳剤（ＪＩＳ  Ｋ  ２２０８）または、一般に販売、使用されている多様なカチオン乳剤等、カチオンのイオン系乳剤、両極性を持つ石油アスファルト両性イオン化乳剤を採用することができる。アスファルト乳剤１８のうち、使用目的や、再生骨材に付着しているアスファルトの劣化度合などにより、最適なアスファルト含有量、アスファルトの針入度の乳剤を選ぶことができる。また、アスファルト乳剤１８により、最終的な混合物のアスファルト物性を、希望する規格内のアスファルトの物理性状（針入度、軟化点、伸度など）に調整できる。また、アスファルト乳剤１８の投入量を調整する場合、アスファルト乳剤１８の水分量と解乳化剤１９の水分量が、舗装用混合物１０を生成した後の揮発分を除き、全量の２％以下であることが望ましい。
【００３１】
上記した解乳化剤１９は、アルカリ金属の化合物、または、アルカリ金属土類の化合物のうち少なくとも１種類の、水素イオン濃度がｐＨ１１．０以上の水溶液に、引火点が１００℃以上１７０℃以下の２価アルコールまたは、引火点が１００℃以上１７０℃以下の３価アルコールのうち少なくとも１種類を加えたものである。また、アスファルト乳剤１８から分解された水分は解乳化剤１９と混ざり合い、アルコールの潤滑性を有する分離層１５として残る。
【００３２】
解乳化剤１９に含まれる水溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、メタケイ酸カリウム等、の比較的汎用な化合物の水溶液が望ましい。また、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムについては、濃度が５％以下の一般物にあたる水溶液が望ましい。
【００３３】
解乳化剤１９に含まれるアルコールは、潤滑剤、保湿剤、不凍液などに使われる粘調な高沸点の水との混和性を有し、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等が望ましい。
【００３４】
解乳化剤１９の添加量は、使用するアスファルト乳剤１８のアスファルト含有量や水素イオン濃度により変化するため、アスファルト乳剤１８の水分量と解乳化剤１９の水分量が、舗装用混合物１０を生成したのちの揮発分を除き混合物全量の２％以下であり、水素イオン濃度がｐＨ８．０以上ｐＨ１１．０以下の弱アルカリ域を示し、残留アルコールの量が混合物全量の１％以下となるように、調整することが望ましい。このための調整は、使用するアスファルト乳剤１８を１００℃以下の温度で解乳化剤１９を添加するビーカーテストにより、分解された液の水素イオン濃度を計測することで容易に行うことができる。また、使用するアスファルト乳剤１８のモル濃度がわかれば、使用する解乳化剤１９のモル濃度を算出することで、等モル量を導きだすことによる調整も可能である。
【００３５】
分離層１５は、例えば、２％以下の残留水分と、１％以下の残留アルコール分からなり、この弱アルカリ域の分離層１５は舗装用混合物１０全量の０．５％以上３％以下であることが望ましい。更に、分離層１５は、同種イオンの反発性と２価、３価アルコールの潤滑性を持つ難揮発性であり、加重による圧力や常温域での温度変化などに影響されることがない。また、分離層１５は弱アルカリ性を示しているため、接着層１４等の酸化を防ぎ、舗装用混合物１０の劣化が抑えられることで、長期備蓄が可能である。
【００３６】
更にまた、分離層１５は、上記したアルカリ水溶液とアルコールとアスファルト乳剤１８から分解した水分との混合物であり、そのｐＨは、舗装用混合物１０を長期にわたり保存した場合でも、骨材１１同士が凝固することでブロッキングすることなく、且つ、舗装用混合物１０の製造に携わる作業員の安全衛生環境を保持できる範囲とされる。具体的には、分離層１５のｐＨの好適な範囲は、例えば、８．０以上１１．０以下である。分離層１５のｐＨが８．０以上であることで各骨材１１が分離している状態を維持でき、更に分離層１５のｐＨが１１．０以下であることで舗装用混合物１０を取り扱う作業員の安全性を確保することができる。また、分離層１５のｐＨの特に好適な範囲は、例えば、９．０以上１０．０以下である。このような範囲とすることで上記した効果を顕著にすることができる。
【００３７】
上記のように舗装用混合物１０では、その最外周に分離層１５を有しており、この分離層１５は、アルカリ水溶液とアルコールとアスファルト乳剤１８から分解した水分とから生成される。従って、舗装用混合物１０を保存する際に、加重による圧力や常温域での温度変化などに、舗装用混合物１０の品質が影響されることがない。更に、この分離層１５が弱アルカリ性を示しているため、アスファルト層１３の酸化を防ぎ、舗装用混合物１０の劣化が抑えられる。よって、長期にわたり舗装用混合物１０を保存することができ、施工現場で加熱混合することで、様々な舗装に適合することかできる。
【００３８】
また、分離層１５がマイナスに帯電していることで、紙面上に於ける左方の骨材１１の周囲に形成された分離層１５と、右方の骨材１１の周囲に形成された分離層１５とが、互いに反発する。よって、舗装用混合物１０を保存袋に収納した状態で長期にわたり保存した場合でも、舗装用混合物１０にブロッキングが発生してしまうことを抑止することが出来る。
【００３９】
更に、舗装用混合物１０は、袋詰めした状態で長期にわたり保存できるため、災害用の備蓄や、離島など遠隔地やプラントの稼働がない降雪時期の道路等の補修や備えなどに好適である。更に、現場の状況に応じ、舗装用混合物１０を適宜な方法で加熱混合することで、舗装に関する各所の規格に適合した、品質管理がなされた粒度範囲の舗装用石油アスファルト混合物を容易に製造できる。また、既存の舗装用石油アスファルト製造プラントで、設備を増設することなく比較的簡易に生成でき、使用する材料に関しても汎用で入手し易いため経済的にも負荷なく提供することができる。
【００４０】
次に、図２から図４を参照して、舗装用混合物１０を製造する際に骨材１１の周囲で生じる反応を説明する。図２から図４の各図は、骨材１１どうしの境界部分を拡大して示す断面図である。
【００４１】
図２（Ａ）を参照して、先ず、骨材１１の表面はアスファルト層１３で被覆されている。アスファルト層１３の周囲には、アスファルト乳剤１８および解乳化剤１９が存在している。アスファルト乳剤１８はプラスに帯電しているアスファルト粒子１６を含有している。解乳化剤１９は、上記したようにアスファルト乳剤１８に対して反応当量以上の水素イオン濃度を持つことでアルカリ性を示しており、マイナスに帯電している。
【００４２】
図２（Ｂ）を参照して、次に、アスファルト乳剤１８と解乳化剤１９とが混ざり合うことで、アスファルト乳剤１８と解乳化剤１９とが分子レベルで混合され、アスファルト乳剤１８に含まれるアスファルト粒子１６が電気的に中和される。また、上記のように、アスファルト乳剤１８に対して反応当量以上の水素イオン濃度を持つことから、アスファルト乳剤１８と解乳化剤１９とが混ざり合うことで形成される層は、弱アルカリ性を示す。
【００４３】
図３（Ａ）を参照して、上記のように、アスファルト乳剤１８に含まれるアスファルト粒子１６は電気的に中和されていることから、アスファルト粒子１６は同類であるアスファルト層１３の表面に付着する。
【００４４】
その結果、図３（Ｂ）に示すように、アスファルト層１３の表面に付着したアスファルト粒子１６から成る接着層１４が形成される。そして、接着層１４の外側には、マイナスに帯電している弱アルカリ性の分離層１５が形成される。紙面上にて左側の分離層１５と右側の分離層１５とは互いに反発し合うことから、保存状況下に於いてブロッキングが生じることが抑制されている。
【００４５】
図４を参照して、舗装用混合物１０を用いて道路施工等を行う際には、バーナー等で舗装用混合物１０を加熱する。その結果、上記した分離層１５は蒸発する。また、上記したアスファルト層１３および接着層１４は一体化した加熱溶融アスファルト層２０となり、この加熱溶融アスファルト層２０により舗装用混合物１０どうしが接着する。
【００４６】
＜舗装用混合物１０の製造方法＞
次に、図５および図６のフローチャートを参照して、上記した構成の舗装用混合物１０の製造方法を説明する。図５を参照して、骨材１１として新規骨材を採用した場合を説明する。また、図６を参照して、骨材１１として再生骨材を採用した場合を説明する。
【００４７】
図５を参照して、本形態の新規骨材を用いた舗装用混合物１０の製造方法は、骨材１１とアスファルトとを混合するステップＳ１０と、アスファルト乳剤１８を混合するステップＳ１１と、分離層１５を生成するステップＳ１２と、を有する。更に、製造された舗装用混合物１０はステップＳ１３で保管され、ステップＳ１４で舗装用混合物１０は施工に用いられる。この図では、各ステップの横に、そのステップに於ける骨材１１の概略断面を示している。
【００４８】
本工程では、本実施形態に係る舗装用混合物１０を製造するための専用プラントを特段に用意する必要はなく、加熱アスファルト混合物または常温アスファルト混合物を製造するための汎用のプラントで舗装用混合物１０を製造することができる。
【００４９】
先ず、ステップＳ１０では、骨材１１とアスファルトとを混合する。骨材１１としては、上記したように、砕石、砂、フィラーの混合物を採用することができる。実際には、適切に調整された粒度の骨材１１を適温に乾燥加熱した後、希望粒度範囲の骨材１１をミキサーに投入し、常温域にあるフィラーと加熱された舗装用石油アスファルトの順に添加、混合する。本ステップでは、骨材１１の温度は１００℃以下であることが望ましいため、できるだけ乾燥した骨材１１を使用し、乾燥加熱温度を調整し、さらに、常温域にあるフィラーを、適温に加熱された舗装用石油アスファルトを投入混合した後、添加混合する。このようにすることで、設備等に負荷がなく、混合物を潤滑に製造できる。また、本ステップの混合は、例えば、各材料の温度が８０℃以上となる状況下で行う。
【００５０】
ステップＳ１１では、骨材１１とアスファルト層１３との混合物に、アスファルト乳剤１８を添加して混合する。アスファルト乳剤１８の種類等は上記した通りである。例えば、アスファルト乳剤１８としての石油アスファルトカチオン乳剤を常温で添加する。本ステップにより、骨材１１は、アスファルト層１３およびアスファルト乳剤１８で覆われるようになる。ここで、骨材１１として所謂新規骨材を採用した場合は、新規骨材の周囲にアスファルトを付着させるステップＳ１０が必須である一方、骨材１１として再生骨材を採用する場合はステップＳ１０が不要になる。再生骨材は、再生骨材の周囲に既にアスファルトが付着しているからである。
【００５１】
ステップＳ１２では、骨材１１、アスファルト層１３およびアスファルト乳剤１８の混合物に、解乳化剤１９を添加混合する。解乳化剤１９の種類および添加量は上記したとおりである。例えば、石油アスファルトカチオン乳剤の解乳化剤１９を常温で適量投入混合する。本ステップにより、骨材１１は、アスファルト層１３、アスファルト乳剤１８および解乳化剤１９で覆われるようになる。ここで、アスファルト乳剤１８および解乳化剤１９は、プラントのミキサー部分に設置された投入口から投入、添加することができる。更に、通常使用されている、アスファルトの添加剤や顔料なども、同様に投入する。
【００５２】
更に、ステップＳ１２でアスファルト乳剤１８および解乳化剤１９を混合することで、図２から図３を参照して説明したような反応が起こり、骨材１１の表面には、アスファルト層１３、接着層１４および分離層１５が形成されるようになる。ここで、接着層１４は、解乳化後の分解したアスファルト層と見做すこともできる。
【００５３】
ここで、本実施形態では、アスファルト乳剤１８に対して反応当量以上の水素イオン濃度を持ちアルコールを含んだ解乳化剤１９を添加混合している。このようにすることで、アスファルト乳剤１８が分解し、アスファルト層１３に同類である分解されたアスファルト粒子が付着する。
【００５４】
更に本ステップでは、分離層１５のｐＨの好適な範囲は、例えば、８．０以上１１．０以下である。分離層１５のｐＨがこのような範囲となるように、添加する解乳化剤１９の量を調整している。分離層１５のｐＨが８．０以上であることで各骨材１１が分離している状態を維持でき、更に分離層１５のｐＨが１１．０以下であることで舗装用混合物１０を取り扱う作業員の安全性を確保することができる。また、分離層１５のｐＨの特に好適な範囲は、例えば、９．０以上１０．０以下である。このような範囲とすることで上記した効果を顕著にすることができる。
【００５５】
ステップＳ１３では、上記の工程により製造された舗装用混合物１０を数十ｋｇ毎に袋詰めするなどして保管する。本実施の形態に係る舗装用混合物１０は、その表面に上記した分離層１５が形成されているため、舗装用混合物１０どうしのブロッキングが抑止され、表面に形成されたアスファルト層１３等の酸化が防止され、長期にわたる保存が可能である。
【００５６】
ステップＳ１４では、舗装用混合物１０で、道路や地表面等の施工を行う。具体的には、施工現場において適宜な方法で、所定の温度に加熱して舗装用混合物１０は使用される。例えば、使用する舗装用混合物１０の量により、片手で持てるハンドバーナーと小型のシャベルにより加熱混合する方法や、口径が８０ｍｍから１００ｍｍ程度のプロパンガスバーナーとスコップで加熱混合する方法、または、様々な施工現場用の加熱混合機を利用して加熱混合する方法など、現場の状況に応じて、様々な施工方法を採用することができる。また、施工時の温度は、従来、行われている舗装用石油アスファルト混合物の敷き均し時の温度であり、一般には１１０℃から１４０℃であることが望ましい。また、舗装用混合物１０を現場加熱すると、図４に示したように、上記した分離層１５は加熱により蒸発し、加熱溶融アスファルト層２０が形成される。
【００５７】
図６を参照して、骨材１１として再生骨材を採用した場合を説明する。本形態の再生骨材を用いた舗装用混合物１０の製造方法は、骨材１１と再生骨材に再生添加剤を添加するステップＳ２０と、アスファルト乳剤１８を混合するステップＳ２１と、分離層１５を生成するステップＳ２２と、を有する。更に、製造された舗装用混合物１０はステップＳ２３で保管され、ステップＳ２４で舗装用混合物１０は施工に用いられる。
【００５８】
上記のように、ここに於ける舗装用混合物１０の製造方法は、図５を参照して説明した製造方法と概略的に同様であり、相違点はステップＳ２０において再生骨材である骨材１１の周囲に付着したアスファルトを再生させることである。
【００５９】
ステップＳ２０では、製造する骨材１１の粒度に調整した再生骨材を、任意の量、適温に乾燥加熱したのちに、ミキサーに投入し再生添加剤を加え混合する。再生添加剤は、例えば、日本道路協会が定める「舗装再生便覧」に準拠したものを用いることができる。また、再生骨材の周囲に既にアスファルトが付着しているため、後に添加するアスファルト乳剤１８のアスファルト含有量を加えて、製造された舗装用混合物１０がアスファルト量％の規格に入るよう調整できるため、更なるアスファルトの投入は必要としない。本ステップは、加熱された状況下にて再生骨材に油成分を添加しても良いし、常温下にて再生骨材に油成分を添加しても良い。再生骨材の温度は１００℃以下であることが望ましく、できるだけ乾燥した再生骨材を使い、適量の再生添加剤を加え混合することで設備に負荷がなく潤滑に製造できる。
【００６０】
ステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２３およびステップＳ２４の詳細は、図５を参照して説明したステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３およびステップＳ１４と同様である。
【００６１】
上記のように、骨材１１として再生骨材を採用することで、舗装用混合物１０の製造方法に要する骨材１１、アスファルトおよび熱エネルギを削減することが出来る。
【００６２】
＜実施例＞
図７の表を参照して、上記した本実施形態にかかる舗装用混合物１０の加熱溶融アスファルト層２０が、加熱アスファルト混合物に用いるアスファルト規格を満たしていることを説明する。ここで、アスファルト規格の主な項目は、針入度、軟化点、伸度、引火点および密度である。また、各項目の適正範囲は、一般地域用と一般地域多交通とで規定されている。
【００６３】
上記したように、本実施形態は、骨材１１に新規骨材を用いて舗装用混合物１０を製造する実施形態と、骨材１１に再生骨材を用いて舗装用混合物１０を製造する実施形態を含む。よって、両実施形態を用いて舗装用混合物１０を製造し、その加熱溶融アスファルト層２０について針入度、軟化点、伸度、引火点および密度を測定した。その結果、両実施形態に於いて、一般地域用および一般地域多交通の殆どの項目を満たす結果が得られている。
【００６４】
上記のことから、本実施形態にかかる舗装用混合物１０の加熱溶融アスファルト層２０は、骨材１１が新規骨材であっても、再生骨材であっても、アスファルト規格を概ね満たしており、舗装用混合物１０の実際の施工に耐えうるものである。
【００６５】
図８の表を参照して、上記した舗装用混合物１０の製造方法の実施例を説明する。実施例の条件を説明すると、雰囲気温度を２５℃としており、水酸化ナトリウムの分子量を４０とした。また、骨材１１は使用せず、アスファルト乳剤１８、解乳化剤１９に含まれるアルカリ化合物の水溶液（ここでは水酸化ナトリウム水溶液）、解乳化剤１９に含まれるアルコール（ここではエチレングリコール）をビーカーで混合することで、アスファルト乳剤１８と解乳化剤１９を、接着層１４に相当するアスファルト乳剤１８のアスファルト分と、分離層１５に相当する液体とに分離し、分離された液体の水素イオン濃度（ｐＨ）を測定した。その後、舗装用混合物１０の生成温度に相当する８０℃ないし１００℃まで加熱した後に常温まで冷却し、再び液体のｐＨを測定した。また、この液体を７２時間室温で養生し、養生後の液体のｐＨを測定した。
【００６６】
ここでは、アスファルト乳剤１８としてアンモニア系乳剤を採用し、解乳化剤１９に含まれる水溶液の溶質として水酸化ナトリウムを採用し、溶質の量を変化させることで、生成される液体のｐＨを変化させた。更にここでは、溶質の量を変化させることで５個の液体を生成し、各々の液体について、加熱と冷却の直後のｐＨと７２時間養生後のｐＨを測定した。７２時間養生後のｐＨを測定した理由は、反応が収まり安定した状態を確認するためである。
【００６７】
この図に示すように、ここでは試料１ないし試料５までの５つの試料を生成している。試料１は、解乳化剤１９に含まれる水溶液の溶質が最も多く添加されることで、生成される液体のｐＨが最も高い。一方、試料５は、解乳化剤１９に含まれる水溶液の溶質が最も少なく添加されることで、生成される液体のｐＨが最も低い。即ち、試料の項番が多くなるほど、添加される溶質の量が少なくなり、生成される液体のｐＨが低くなる。
【００６８】
ここで、試料１は、７２時間経過後のｐＨが１１．２５となっており、このような試料を舗装用混合物１０の生成に適用すると、各骨材１１を良好に分離させることができる。しかしながら、ｐＨが１１．２５であると、舗装用混合物１０を取り扱う作業員の安全衛生を必ずしも担保できない恐れがある。
【００６９】
試料２および試料３では、７２時間経過後のｐＨが１０．４２および９．８３となっており、このような試料を舗装用混合物１０の生成に適用すると、各骨材１１を良好に分離させることができる。また、この範囲のｐＨであれば、作業員は舗装用混合物１０を安全に取り扱うことができる。
【００７０】
試料４および試料５では、７２時間経過後のｐＨが７．７４および６．７３となっており、このような試料を舗装用混合物１０の生成に適用すると、各骨材１１が不用意に接着してしまうブロッキングが発生している。特に試料５では各骨材１１が密着してしまう。これは、分離層１５として生成される液体のｐＨが中性に近いため、イオンの反発率が低くなるからである。
【００７１】
上記のことから、生成される液体からなる分離層１５のｐＨの好適な範囲は、８．０以上１１．０以下であり、特に好適なｐＨの範囲は、９．０以上１０．０以下であることを理解できる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態の説明を行ったが、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内で変更ができる。
【００７３】
例えば、上記説明では、舗装用混合物１０を製造するに際して、アスファルト乳剤１８を添加した後に解乳化剤１９を添加したが、その添加する順序を逆にすることもできる。
【００７４】
また、舗装用混合物１０に用いられる骨材１１として、新規骨材と再生骨材との混合物を採用することもできる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  舗装用混合物
１１  骨材
１２  被覆層
１３  アスファルト層
１４  接着層
１５  分離層
１６  アスファルト粒子
１７  接触部
１８  アスファルト乳剤
１９  解乳化剤
２０  加熱溶融アスファルト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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