(57)【要約】【課題】低温ひび割れ抵抗に優れるアスファルトフェーシングを施工性よく実施する。【解決手段】アスファルトと骨材からなるアスファルト混合物を用いたアスファルトフェーシングの施工法において，前記のアスファルトとして，ベースアスファルトに石油系配合油と粘着付与剤樹脂を配合して針入度１５０以上，６０℃粘度１０００Ｐａ・ｓ以上で３０００Ｐａ・ｓ以下，フラース脆化点マイナス２０℃以下に調節したアスファルト用いることを特徴とするアスファルトフェーシングの施工法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトと骨材からなるアスファルト混合物を用いたアスファルトフェーシングの施工法において，前記のアスファルトとして，ベースアスファルトに石油系配合油と粘着付与剤樹脂を配合して針入度１５０以上，６０℃粘度１０００Ｐａ・ｓ以上で３０００Ｐａ・ｓ以下，フラース脆化点マイナス２０℃以下に調節したアスファルト用いることを特徴とするアスファルトフェーシングの施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，低温ひび割れ抵抗性と施工性に優れたアスファルトフェーシングの施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルダムの表面遮水壁や調整池などに適用されるアスファルトフェーシング工法の要求品質には，高遮水性（低透水性）と高耐久性が挙げられる。遮水性を確保するためには空隙率を小さく締め固めること，高耐久性を確保するためには粗面や引きずりを無くし，表面を平滑に締め固めて仕上げることが重要である。ここで言う高耐久性とはブリスタリング現象を抑制することを意味している。
【０００３】
ブリスタリング現象は，二層構造の遮水層の上層を施工するさいに，降雨や濃霧などによって下層の表面に付着した水分が層内に閉じ込められた場合に，施工中または供用中において，層内の水分が高温で気化して水蒸気になり，その圧力が上層の遮水層を持ち上げてたわませる“版膨れ”と呼ばれるクリープ現象である。この現象により遮水層が持ち上げられ，ひび割れの発生または上層の剥離が起きると，遮水壁の遮水性が著しく低下するため，アスファルトフェ−シング全体の耐久性が大きく低下する。そのため，施工にあたっては，骨材や舗設面を十分乾燥させ，舗設時に発生するひび割れや引きずりの防止に努め，水の浸入を防ぐようにしている。
【０００４】
従来より，アスファルトフェーシングに適用するアスファルトとしては一般にストレートアスファルトが使用されている。一方，主に低温時の収縮に起因するひび割れに対する抵抗性に優れたアスファルトとして，ストレートアスファルトに改質剤を添加した改質アスファルトがある。改質剤としては，ゴム，熱可塑性エラストマー，熱可塑性樹脂などが使用されている。改質アスファルトは粘性が高いので耐流動舗装，耐摩擦舗装，排水性舗装などに使用されている。
【０００５】
従来の改質アスファルトは，フラース脆化点が低く，低温ひび割れ抵抗性が高いので，寒冷地に建設されるアスファルトフェーシングのひび割れに対する抵抗性に優れていると考えられるが，粘性が高いので，混合・敷均し・転圧時の施工性が良くない。このため，空隙率を小さくし且つ表面を平滑に締め固めて仕上げることによって高遮水性と高耐久性をめざすアスファルトフェーシングの要求品質を満たすような施工は，従来の改質アスファルトでは困難であった。この点，ストレートアスファルトは改質アスファルトのようには粘性が高くないので，施工性は比較的良好である。ただし，低温ひび割れ抵抗性は低い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように，低温ひび割れ抵抗性に加えて高遮水性・高耐久性を必要とするアスファルトフェーシングにおいては，従来の改質アスファルトでは施工性の点から高遮水性と高耐久性を満足できないし，ストレートアスファルトでは低温ひび割れ抵抗性を満足できなかった。
【０００７】
したがって，本発明の課題とするところは，低温ひび割れ抵抗性に加えて高遮水性・高耐久性を同時に満足できるようなアスファルトフェーシング施工を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば，アスファルトと骨材からなるアスファルト混合物を用いたアスファルトフェーシングの施工法において，前記のアスファルトとして，ベースアスファルトに石油系配合油と粘着付与剤樹脂を配合して針入度１５０以上，６０℃粘度１０００Ｐａ・ｓ以上で３０００Ｐａ・ｓ以下，フラース脆化点マイナス２０℃以下に調節したアスファルト用いることを特徴とするアスファルトフェーシングの施工法を提供する。ここで，石油系配合油は，芳香族の炭素数が全炭素数の３５％以上である芳香族系，ナフテン環炭素数が全炭素数の３０〜４５％であるナフテン系およびパラフィン側鎖炭素数が全炭素数の５０％以上であるパラフィン系からなる群から選ばれた１種または２種以上の配合油を使用する。粘着付与剤樹脂としては天然系樹脂または合成系樹脂を使用する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
アスファルトフェーシングの前記のような要求品質を同時に満足するにはアスファルト混合物の物性を適正に評価できることがまず肝要であり，この観点にたって本発明者らは種々の試験研究を重ねてきた。実施工においては，敷均し時の水工用アスファルト混合物は，スクリードのタンパ等から振動エネルギーを受けることによって，空隙率を小さく平滑に締め固めることが可能であり，小さな空隙率で，平滑に仕上がるものほど施工性が良好と判定される。このことから，アスファルト混合物の施工性（締め固め易さ）を評価する室内試験法として，本発明者らは図１の装置を考案した。
【００１０】
図１の装置は，振動台（振動数：５０Ｈｚ，振幅：０．５ｍｍの上に，保温ヒータ付きのモールド（内径：１５ｃｍ，高さ：１２．５ｃｍの円筒形）を据え付け，このモールドに所定の量（空隙率が０％のとき１５００ｃｍ３となる量）で装填したアスファルト混合物に，多数の小孔を有する載荷板を載せ，所定の振動エネルギーを与えてアスファルト混合物を締め固めるときの載荷板の沈下する挙動を測定する（載荷板の沈下量を変位計で計測する）ものである。
【００１１】
図１の装置において，表１に示した物性の４種のアスファルトを使用し，これらのアスファルトを表２に示す量で配合して得たアスファルト混合物について，表２に示す温度で試験を行った。また４種のアスファルトの動粘度を図２に示した。
【００１２】
【表１】
2004003120.tif 000002
【００１３】
【表２】
2004003120.tif 000003
【００１４】
表１の表示の４種のアスファルトは次のものである。
（１）　ＳｔＡｓ６０／８０：ストレートアスファルト（従来例：６０℃粘度＝２２０　Ｐａ・ｓ）
（２）改質Ａ：日本改質アスファルト協会の超重交通用改質アスファルトに準ずるもの（従来例：６０℃粘度＝１２８００　Ｐａ・ｓ）
（３）改質Ｂ：排水性舗装技術指針　（案）に準ずるもの（従来例：６０℃粘度＝５３８００　Ｐａ・ｓ）
（３）改質Ｃ：本発明に従うアスファルト：６０℃粘度＝　１７００　Ｐａ・ｓ）
【００１５】
改質Ｃの本発明に従うアスファルトは，針入度（２５℃）＝７０，軟化点＝７０℃，フラース脆化点＝−２０℃以下のベースアスファルトに，石油系配合油と粘着付与剤樹脂を配合して，針入度（２５℃）＝１９９，軟化点＝７０℃，フラース脆化点＝−２５℃に調整したものである。
【００１６】
図１の装置では，沈下量は振動開始からの時間の経過とともに増大する。そして，締め固まりやすさの指標としては，沈下量が２５ｍｍから３０ｍｍに変化する区間の沈下速さ〔これを「平均沈下速度ｍｍ／ｍｉｎ」と言う〕で評価するのが最も適切であることが確認された。
【００１７】
そこで，表２の水準の各アスファルト混合物（骨材はいずれも同じものを使用している）を図１の装置に供試し，それらの平均沈下速度ｍｍ／ｍｉｎを求めた結果を図３に示した。図３において，平均沈下速度に加えて施工性の「評点１〜５」を併記したが，この施工性の評点１〜５は同一出願人に係る特願２０００−２８３０２８号に記載した屋外試験機による評価点である。
【００１８】
図３の結果から，混合物中のＳｔＡｓ６０／８０のアスファルト量　６．９〜７．９％の範囲ではアスファルト量が多いほど平均沈下速度が増加し，　ＳｔＡｓ６０／８０　７．４％のアスファルト混合物の温度が　１３５〜１８０℃の範囲では温度が高いほど平均沈下速度が増加し，アスファルトの種類を変えた試験では，改質Ｂが最も平均沈下速度が小さく，改質Ｃが最も平均沈下速度が大きいことがわかる。
【００１９】
図４は，表２の　ＳｔＡｓ６０／８０と改質Ａ〜Ｃに加えて，さらにＳｔＡｓ８０／１００，　ＳｔＡｓ１００／１２０　ＳｔＡｓ１５０／２００のストレートアスファルトについて，鹿島技術研究所年報第４８号２０００年９月３０日，Ｐ４５〜５０に記載されたリング拘束試験に従って，各アスファルト混合物　（アスファルト量はいずれも８．２重量％で，骨材は同一材料である）のひび割れ発生温度を測定した結果を示したものである。表４の結果から，改質Ｃを用いたアスファルト混合物はひび割れ発生温度がマイナス６１．２℃であり，他のものに比べて著しく低く，特に低温収縮を抑制したとされる改質Ｂよりも更に低温ひび割れ抵抗が優れていることがわかる。
【００２０】
図５は，改質Ｃと　ＳｔＡｓ６０／８０を用いたアスファルト混合物を，図３の場合と同じ屋外試験機で施工した場合の表面状態を評価したものである。いずれも試験機の舗設（施工）速度を１．０ｍ／ｍｉｎと１．５ｍ／ｍｉｎの２水準で行った。図５の結果から，改質Ｃは　ＳｔＡｓ６０／８０と同等若しくはそれ以上の良好な施工性を有するアスファルト混合物が得られることがわかる。
【００２１】
図６は，改質Ｃと　ＳｔＡｓ６０／８０を用いたアスファルト混合物を図５と同じ屋外試験機で施工した場合の空隙率を１．０ｍ／ｍｉｎと１．５ｍ／ｍｉｎの２水準で測定したものである。図６の結果から改質Ｃのアスファルト混合物は　ＳｔＡｓ６０／８０のものと同等若しくはそれ以下の空隙率となり，優れた遮水性を具備することがわかる。
【００２２】
以上の試験結果から明らかなように，ベースアスファルトに対して石油系配合油と粘着付与剤樹脂を配合して針入度＝１９９，６０℃粘度＝１７００Ｐａ・ｓ，フラース脆化点＝マイナス２５℃に調節した改質Ｃを用いたアスファルト混合物によると，　ＳｔＡｓ６０／８０と同等もしくはそれ以上の施工性を有しながら，低温ひび割れ抵抗の高いアスファルトフェーシングが施工できることがわかる。施工性が良好なことは，空隙率が一定値以下となるように締め固めができ，これによって遮水性が向上すると共に，ブリスタリング発生が抑制されて耐久性が向上することを意味しており，この点で改質Ｃは，従来の改質Ａや改質Ｂのものにはない新しい性質を有することがわかる。
【００２３】
本発明に従うアスファルトは，ベースアスファルトに対して石油系配合油と粘着付与剤樹脂を添加することにより，針入度が１５０以上，６０℃粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上で３０００Ｐａ・ｓ以下，フラース脆化点がマイナス２０℃以下，好ましくはマイナス２５℃〜マイナス３５℃となるように調節することができるが，それらの配合量については重量百分率で，石油系配合油：粘着付与剤樹脂＝（０％超え〜１００％）：（１００〜０％超え）の範囲で変化させることができる。
【００２４】
本発明で使用する石油系配合油は，プロセスオイルとも呼ばれ，芳香族炭素数が全炭素数の３５％以上である芳香族系，ナフテン環炭素数が全炭素数の３０〜４５％であるナフテン系，およびパラフィン側鎖炭素数が全炭素数の５０％以上であるパラフィン系などがある。
【００２５】
また，石油系配合油の一部または全部を潤滑油で置き換えることもできる。本発明で使用できる潤滑油としては，石油系潤滑油，合成潤滑油，脂肪油などが挙げられ，それらの１種または２種以上が適宜使用できるが，合成潤滑油を用いるのが最も好ましい。石油系潤滑油とは，原油の常圧蒸留の蒸留残油として得られる沸点がおよそ３０℃以上の重油を，真空蒸留によって各種流出油に分け，それぞれに，例えば脱ロウ，硫酸処理，溶剤抽出，脱アスファルト，白土処理などの適当な精製処理を行って最終製品に仕上げたものである。合成潤滑油とは，有機合成法によって製造される潤滑油であり，一般に用途によって区分けされ，例えばスピンドル油，コンプレッサ油，ダイナモ油，タービン油，マシン油，エンジン油，ジェットエンジン油，作動油などが挙げられる。
【００２６】
さらに，石油系配合油に代えて各種の動植物系油脂類，食用油，食用油およびこれらの再油類などを使用しても良く，これらは，上記の石油系配合油および潤滑油と併用してもよい。これらには，アマニ油，エノ油，キリ油，ゴマ油，ナタネ油，綿実油，大豆油，ツギキ油，オリーブ油，ヒマシ油，ヤシ油，パーム核油などがあり，これらを原料に脱酸，脱色，脱臭，脱ガム等を行って精製したものや，各種の合成油や可塑剤などがある。
【００２７】
本発明で使用する粘着付与剤樹脂としては，天然系樹脂および合成系樹脂のいずれをも適用できるが，天然系樹脂ではテルペン樹脂，ロジンとその誘導体およびこれらの水添処理物のいずれかを使用するのがよく，合成系樹脂では石油樹脂，クマロン・インデン樹脂，スチレン性樹脂などの重合系樹脂およびこれらの水添物のいずれかを使用するのがよい。
【００２８】
石油樹脂としては，ナフサ分解生成物の蒸留により分離される沸点が２０〜６０℃の留分（Ｃ５留分）を主成分とする脂肪族系（Ｃ５系）石油樹脂，同じくナフサ分解生成物の蒸留により分離される沸点が１６０〜２６０℃の留分（Ｃ９留分）を主成分とする芳香族系（Ｃ９系）石油樹脂，これらＣ５系およびＣ９系石油樹脂を共重合させた脂肪族／芳香族共重合系（Ｃ５／Ｃ９系）石油樹脂，および主としてナフサ分解生成物の蒸留により分離される高純度のジシクロペンタジエンを主成分とする脂環族系（ＤＣＰＤ系）石油樹脂，テルペン類とフェノール類を共重合させたテルペンフェノール樹脂などがある。
【００２９】
また，これらの他に粘着付与剤樹脂として，天然ワックス，合成ワツクス，配合ワックスなどの石油系，石炭系およびポリマ系の各種のワックス類も同様に使用することができる。これらには，パラフィンワックス，マイクロクリスタリンワックス，スラックワツクス，フィシャートロプッシュワックス，カスターワックス，水素化ワックス，モンタンワックス，ポリエチレンワックス，ポリプロピレンワックスなどがあり本発明においてはこれらのうちの１種若しくは２種以上が混合して使用される。
【００３０】
ベースアスファルトはストレートアスファルトを基準とするが，ストレートアスファルトに対してゴムまたは熱可塑性高分子重合体などの改質材を添加したものも使用できる。ベースアスファルトの針入度は６０〜２００のいずれでもよい。なお，本発明に従うアスファルトに対して，従来のものと同様の添加材を使用することができる。添加材としては例えば熱可塑性固形樹脂，固形状ゴム，液状樹脂，軟化剤，可塑剤等を使用でき，また，耐熱性向上や紫外線等による劣化防止，作業性向上，接着性向上等の目的で，紫外線吸収剤やこれに類するもの，さらには粘度調整剤を添加することもできる。本発明に従って改質したアスファルトに対するこれらの添加剤の配合割合は，通常は２０重量％以下である。
【００３１】
原料アスファルトの配合は人工アスファルトと石油アスファルトの２つからなる。人工アスファルトは，石油系配合油類と粘着付与剤樹脂類を混合し製造するが，その混合比率は，石油系配合油類／粘着付与樹脂類＝１００／０〜０／１００まで任意に配合することができる。この配合割合は，使用する石油アスファルトの種類と最終製品となる水工用改質アスファルトの目標性能によって異なる。このように製造した人工アスファルトに対し，石油アスファルトを任意の割合で混合し，水工用改質アスファルトの原料アスファルトとする。人工アスファルトと石油アスファルトの割合は，人工アスファルト／石油アスファルト＝１００／０から０／１００まで任意とすることができる。これらの比率は針入度，粘度，フラース脆化点，耐水性，耐候性，低温性状などの混合物性状および現場における施工性などから，現場に要求される性能を満足するように調整する。
【００３２】
さらに，改質アスファルトの製造について説明すると，上記のように調整した原料アスファルトに，所定量の高分子材料を均一に添加・混合する。使用する高分子材料は，ゴム又は熱可塑性高分子材料で，天然ゴム，環化ゴム，スチレン・ブタジエンゴム，スチレン・イソプレンゴム，イソプレンゴム，ポリイソプレンゴム，ブタジエンゴム，クロロプレンゴム，プチルゴム，ハロゲン化ゴム，塩素化ポリエチレン，クロロスルホン化ポリエチレン，エチレンプロピレンゴム，ＥＰＴゴム，アルフィンゴム，スチレン・ブタジェンブロック共重合ゴム，スチレン・ブタジエン・スチレン共重合ゴム，スチレン・イソプレンブロック共重合ゴムなどのゴム，及び，エチレン・酢酸ビニール共重合物，エチレン・エチルアクリレート共重合物，ポリエチレン，ポリ塩化ビニール，ポリ酢酸ビニール，塩化ビニール・酢酸ビニール共重合物，酢酸ビニール・アクリレート共重合物等の熱可塑性高分子重混合物が挙げられる。これらのゴムまたは熱可塑性高分子重混合物は，１種または２種以上を併用して用いることができる。
【００３３】
改質アスファルト中のアスファルトと，ゴム及び熱可塑性高分子重混合物との配合割合は，原料アスファルト１００重量部に対してゴム及び熱可塑性高分子重混合物が，通常，２〜２０重量部の範囲が好ましい。ゴム及び熱可塑性高分子重混合物の量が２重量部未満では，改質アスファルトとしての性能を発揮することができず，骨材間，骨材と路面間の接着力や把握力が一般のアスファルトと余り変わらないのに対して，ゴム及び熱可塑性高分子重混合物の量が２０重量部を越えると，凝集力が強過ぎて，返って骨材からの剥離が生じ，骨材の飛散を起こし易い。なお，本発明の結合材として使用される改質アスファルト中のアスファルトとしては，使用後の特性を考慮して，針入度（２５℃）が５０〜５００程度のものを使用するのが好ましい。
【００３４】
また，その他の添加剤として，老化防止剤や酸化防止剤，硫黄等も添加することができる。また，耐熱性向上や，紫外線等による劣化防止，作業性向上，並びに接着性向上等の目的で，紫外線吸収剤や，各種添加剤，粘度調整剤などを添加しても良い。
【００３５】
このようにして，表面遮水型のフイルダム等においてアスファルトフェーシングを施工する場合に，ベースアスファルトに石油系配合油と粘着付与剤樹脂を配合して針入度１５０以上，６０℃粘度１０００Ｐａ・ｓ以上で３０００Ｐａ・ｓ以下，フラース脆化点マイナス２０℃以下に調節したアスファルト用いたアスファルト混合物で施工すると，良好な施工性を維持しながら低温ひび割れ抵抗のあるアスファルトフェーシングを得ることができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，マイナス２５℃以下の環境となる寒冷地であってもひび割れ抵抗性を有し，十分な耐水性・耐久性を示すアスファルトフェーシングを施工性良く実現できる。このため，とくに寒冷地のフイルダムや調整池，廃棄物処分場，し尿処理施設などに対して本発明のアスファルトフェーシング工法を適用すると，従来のものにはない効果を発揮でき，この分野に多大の貢献ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アスファルト混合物の施工性を評価する装置の略断面図である。
【図２】各種アスファルトの温度と動粘度との関係図である。
【図３】各種アスファルトを用いたアスファルト混合物の平均沈下速度および施工性評点を対比して示す図である。
【図４】各種アスファルトを用いたアスファルト混合物のひび割れ発生温度を示す図である。
【図５】本発明に従うアスファルト混合物と従来のアスファルト混合物の屋外試験機による施工性評価を示す図である。
【図６】本発明に従うアスファルト混合物と従来のアスファルト混合物を屋外試験機で施工したときの空隙率を示す図である。
【図１】
2004003120.tif 000004
【図２】
2004003120.tif 000005
【図３】
2004003120.tif 000006
【図４】
2004003120.tif 000007
【図５】
2004003120.tif 000008
【図６】
2004003120.tif 000009