(57)【要約】【課題】路盤敷き詰め用のアスファルト中に含まれる主として有機塩素化物の分解、無害化を行うに当たり１）添加物による有機塩素化物の分解無害化。２）処理によって基本的な作業に変更のないこと。３）費用が安価であり、容易に実行できること。を課題とした。【解決手段】通常のアスファルト組成物に１）含水アルカリ化合物を加え、１２０℃以上に加温して、路盤に敷き詰める。２）ゼオライト及び含水アルカリ化合物を加え、１２０℃以上に加温してから路盤に敷き詰める。ことにより、実質的にアスファルトをアルカリ水熱雰囲気下におくことによって有機塩素化物分解除去並びに無害化を行う。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルト組成物に含水アルカリ化合物を加え、１２０℃以上に加温してから路盤に敷き詰めること特徴とする路盤敷き詰め用アスファルト材。
【請求項２】
アスファルト組成物にゼオライト及び含水アルカリ化合物を加え、１２０℃以上に加温してから路盤に敷き詰める様ににしたことを特徴とする路盤敷き詰め用アスファルト材。
【請求項３】
含水アルカリ化合物が水分を吸収させたアルカリ塩であることを特徴とする請求項１及び２の路盤敷き詰め用アスファルト組成物。
［請求項３］含水アルカリ化合物が含水炭酸ナトリウムであることを特徴とする請求項１及び２の路盤敷き詰め用アスファルト組成物。
【請求項４】
アスファルト組成物の加熱半溶融物に含水アルカリ化合物を加え、あるいは含水アルカリとゼオライトの混合物を加え混練処理を行ったことを特徴とする請求項１及び２の路盤敷き詰め用アスファルト組成物。
【請求項５】
ゼオライトが天然ゼオライトであることを特徴とする請求項２の路盤敷き詰め用アスファルト組成物。
【請求項６】
含水アルカリ化合物を重量で０．０１から１％アスファルト組成物に加えたことを特徴とする請求項１及び２の路盤敷き詰め用アスファルト組成物。
【請求項７】
ゼオライトの添加量がアスファルト組成物に対して重量で０．００５から５％であることを特徴とする請求項２の路盤敷き詰めようアスファルト組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】発明は路盤敷き詰め用アスファルト材に関し、該アスファルト材に含まれる有機塩素化物を分解処理し，あるいは分解処理と共に安定に吸着処理を行う事により、環境問題対応型の路盤敷き詰めようアスファルト材に関するものである。
【０００２】
【従来技術】路盤敷き詰め材としてアスファルトは古くから天然アスファルト、あるいは石油粒分である、タール分などを元としてそれに砂、砂利、あるいはその他の組成物を加えて加熱半溶融した状態で路盤に敷き詰めることが行われていた。アスファルトはが容易であり、その割には有効性が高いことから広く用いられる様になってきている。しかしながら、近年の重量トラックにより、最近の異常気象、あるいは都市部を中心とした夏期のヒートアイランド現象による異常高温などにより旧来のアスファルトでは強度が不十分となることがしばしば指摘されるようになり、また冬季のひび割れ現象などの問題の起こることがあり、その改良が必要であった。それらに対応して、たとえば特開２０００−１２７１５９ではアスファルト組成物に特定のワックスを加えることが提案されており、また特開２０００−１２１５５８ではゴム質の物質やワックスなどを添加剤として用いることが提案されており、特性面での改善が広く行われている。
【０００３】
しかしながら環境面からの改良、提案に関しては殆ど行われていないのが現状である。つまり、最近の環境問題を発端として、路盤舗装材として極めて有効なアスファルトについてもその中に含まれる有機塩素化物、たとえば環境ホルモンに類する、或いはダイオキシン類などの含有が問題になっている。このために、一部の地域ではその使用が禁止される事態となっている。つまりこれらによる環境悪化の可能性を恐れるがゆえんである。此は、アスファルトの原料が天然の場合も合成の場合も、タール分をはじめとするいわゆる有機炭化水素であり、天然の場合はこれに元々含まれる塩素分、或いは合成の場合でもこれらの加工中において空気中の水分、あるいは砂などに含まれる塩素分が高温で反応して、有機塩素化物を生成してしまうことに依ると考えられる。またアスファルト原料自身が取り扱われる過程においても比較的マイルドな条件で有機塩素化物が生成されるために、含有していることもある。一方これら有機塩素化物が生成してしまうと、その分解は熱的には８００℃程度までの加熱を必要とすることなど安定である故に、自然分解は殆ど期待できない。
【０００４】
従って、上記に示すように、これら有機塩素化物を恐れる場合には、環境問題に厳しい先進国に於いてはその使用を禁止してしまうということが行われている。一方含有量が小さい故に問題にならないと判断するケースでは、アスファルトの有用さを優先して、実質的に目をつぶってしまい、有機塩素化物をばらまくということがあってもそのまま使ってしまうことが行われていた。せいぜいその使用量を減らすと言うこと位であった。これらについて、先進国では既に道路舗装という問題は比較的長期間をかけてゆっくりと進んできたという経緯があり、大きな問題となることは少なかったが、現在急激に進んでいる発展途上国の場合は、近代化の基礎インフラである道路の工事が従来に倍する、或いは実質的には１０倍以上の速度で進んで来ており、それに使用するアスファルトの量は集中的に、しかも多量に使われるようになってしまい、もはや、環境破壊の元凶になる可能性を有している。
【０００５】
【従来技術の問題点】
上記に示すように従来路盤舗装用としてのアスファルト加工にかかる有機塩素化物に関する処理に関しては全く消極的であり、その処理を行うと言うより、その使用を禁止してしまう。又その利便性の故にそのままの状態で放置、実施してしまうという、両方の問題点を有し、この改良に関しては全く手が着けられていないのが現状である。
【０００６】
【本発明が達成しようとする課題】本発明は如上の問題点を解決し、比較的容易に環境問題を解決することを課題として、▲１▼添加物による有機塩素化物の分解無害化、▲２▼処理によって基本的な作業に変更のないこと、▲３▼安価であり、容易に実行できること、を課題とした。
【０００７】
【発明の手段】本発明は第一にアスファルト組成物に含水アルカリ化合物を加え、１２０℃以上に加温して、路盤に敷き詰めることを特徴とする路盤敷き詰め用アスファルト組成物であり、第二にアスファルト組成物にゼオライト及び含水アルカリ化合物を加え、１２０℃以上に加温してから路盤に敷き詰める様ににしたことを特徴とする路盤敷き詰め用アスファルト組成物であって、路盤敷き詰めに先だって、通常砂利などまたゴムやワックスを加えるがそのときに含水アルカリあるいはアルカリ化合物と水分を加えることまたはゼオライト並びに含水アルカリあるいはアルカリ化合物と水分を加えることによって、該路盤敷き詰め様アスファルト組成物中に混入するとされる有機塩素化物が水熱反応で分解され、また一部は吸着固定され、環境問題の無い路盤敷き詰め材として使用できるようになる。
【０００８】
以下詳細に説明する。
本発明における分解のメカニズムは以下と考えられる。すなわちアスファルト中に含まれ、あるいは路盤敷き詰め用材とする過程で生成されると考えられる有機塩素化物は水熱条件中、たとえば２から３気圧程度の水熱条件下でアルカリにより分解することが知られている。つまりこれらのアスファルト組成材をその条件で処理すればよいと言うことである。本発明者等はアスファルト組成物が強粘性であり、それ自身のカバー作用並びに通常半溶融にするために１２０℃以上、通常は２００℃以上になることに着目し、アスファルト内部に水分を含む場合には内部が水熱条件となり、時としては１０気圧あるいはそれ以上となる事を見出し本発明に至ったのである。つまり、本発明においては、半溶融アスファルト中で水分の蒸発とアルカリ分の溶解が起こり、その一部がアスファルト中に閉じこめられることによってアルカリ水熱条件となり、それによって有機塩素化物が分解されると考えられる。通常路盤敷き詰め用のアスファルトはタール分を加熱溶解し、それに砂利や砂などを加えて組成物を作り、敷き詰め時には１２０℃以上、通常では２００℃から３００℃の半溶融の状態として路面に敷き、ローラーなどでならすことが行われている。
【０００９】
本発明は、このタール分の溶融／半溶融状態での反応を水熱条件の化学反応に活用したもので、この状態での粘度は１００℃で５０００から１００００ポアズであり、２００℃でも１０００ポアズ程度である。しかもこの粘性により内部ではクローズドポアを形成していることは容易に想像されるところである。この中に水分、あるいは含水アルカリを加えると、粘性の高いタール中に閉じこめられた状態で高温により水分が気化し、あるいはアルカリが炭酸塩の場合は炭酸ガスが発生し、それがバルクであるタールの大きな粘度のためにタール中に閉じこめられることによって高圧となり、同時に存在するアルカリを伴って水熱アルカリとなり、ダイオキシン類に代表される有機塩素化物が分解無害化される。しかも路盤に敷き詰められる時には急速に冷却するために新たな有機塩素化物の発生が起こらないために、無害化されると考えられる。ここで加える含水アルカリは、アルカリ金属化合物であれば特には指定されないが、通常の取り扱いでは最も容易に入手できるナトリウム系がよく、特に分解により陰イオン成分の残らない炭酸ナトリウムが望ましい。炭酸ナトリウムには水和塩としていくつかの種類が知られているが、ここで使用する材料はアルカリであれば良く特にはとらわれない。ただ加熱分解時に水熱条件を満たすために、水分の含有が必須であり、あるいは水に溶解した状態で加えることが必要となるが、このためには溶解しやすい水和水数の多いものたとえばＮａ２ＣＯ３・１２Ｈ２Ｏなどが最適である。更に、経済性を考慮するとトロナと呼ばれる天然セスキ炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３・ＮａＨＣＯ３・２Ｈ２Ｏ）が特に好ましく使用される。これに必要に応じて水分を加え、アスファルトに加える。ただ高温のアスファルトに水分を直接加えることは危険であり、あらかじめナトリウム塩を湿潤にしておき、それを加えるのがよい。添加量は目的が達成できれば特には指定されないが、０．０１から１％程度がよく、この量が適当である。なおアスファルトにゴムなどの有機物を加えた場合には特に有機塩素化物の問題が起きやすくなることが考えられるためにより有効である。
【００１０】
また水分＋アルカリに加えてゼオライトを加えることが出来る。天然のゼオライトであれば価格が適当であること、またそのままアスファルト中に残っても骨材的な役割を果たすので有効であると考える。その作用としては、ゼオライト特有の吸着作用があるために未分解の有機塩素化物が残っていてもそれを吸着固定化するために、外部溶出することがなくなる。また水分を加える際に、あらかじめゼオライトに水分吸着を起こしておけば高温中に水分を加える際にも水蒸気爆発などが起こらないでスムーズに作業の出来ること、などの特徴を有する。最も重要なことはより完全に有機塩素化物を処理できることである。ゼオライトの添加量は０．０５％程度以上であれば特には指定されず、ゼオライト自身を骨材として使用する場合はアスファルトに対して５％程度加える事も出来る。尚ゼオライトを加える場合はゼオライトに十分に水分を吸着させておけば前記したように水熱分として費やされる分の補給になること、またゼオライトにも依るが比較的低温度でその機能の失われるものがあり、その場合は予め水を吸着することによって分解を防ぐことが出来る。尚有機塩素化物の吸着固定に必要とするゼオライト量は有機塩素化物の量がごくわずかであること、またアルカリ水熱条件によってほぼ完全に分解されるので、ごくゼロに近いが、一方有機塩素化物そのものを吸着濃縮して、アルカリ水熱条件でより完全に分解する作用があるのでそれを使うためにはアスファルトに対して０．０５％から５％程度を加えることが望ましく、特には０．０５％から０．５％程度がよい。これらを加えた後の処理についても特に新しく操作を加える必要はなく、通常の添加物と同じに加え、撹拌をして、可能であれば数分から１０分程度そのまま保持、反応させ、その後路盤に敷き詰めローラー加工など通常の操作をする。なお処理温度は、１２０℃以上が必要であり、これによって有機塩素化物の分解が促進される。このときの水熱条件圧力は高い方がよいが、高圧容器を使わなくても、バルク物質であるアスファルトの粘性に助けられて、加圧されることがわかっており、その条件でほぼ分解できる。
【００１１】
以下実施例により説明するが、それに限定されないことはいうまでもない。
【実施例】
【実施例１】いわゆるストレートアスファルト材に路盤舖装用に砂などを加えた組成物を用い、１５０℃に加熱し半溶融状態としておき、それに重量で０．５％の天然トロナ（Ｎａ２ＣＯ３・ＮａＨＣＯ３）に水をかけわずかに泥奨状にしたものを加えて混練した。１５分間混練後に試験用の路盤表面に広げて、ローラーで平坦にした。放冷し、固定化した後３６時間放置した。また対比用として、天然トロナの泥奨を加えなかった以外全く同じにして試験用路盤上に広げ同じくローラー仕上げを行ったものを用意した。この２者についてそれぞれ３６時間放置後純水による抽出試験を行った。抽出水について有機塩素化物の分析を行ったところいわゆるＴＨＭ（トリハロメタン）に換算して、アルカリ処理を行わなかったものは５から１０ｐｐｂの存在が認められたが、本実施例のものは２ｐｐｂ以下であった。此によって有機塩素化物が十分に分解できることがわかった。
【００１２】
【実施例２】実施例１と同じようにしてアルカリ処理を行うに当たり、アルカリとして炭酸ナトリウムの１２水和物（Ｎａ２ＣＯ３・１２Ｈ２Ｏ）を用い此に天然ゼオライトを水につけて十分に水を吸着させたものを乾燥状態換算１％加えた。このものについて実施例１と同じにコンクリートからの有機塩素化物の抽出試験を行ったところ、その存在は認められず、完全に分解したか或いは未反応部分がゼオライトに完全に吸着されているものと考えられた。
【００１３】
発明の効果
本発明により
１）従来のアスファルト処理と殆ど同じ手法によって問題となる有機塩素化物の分解処理が出来ること。
２）又有機塩素化物の溶出が殆ど／全く無いように出来た。
３）又それにかかる費用は極めて微少であることがわかった。
４）更に、これら添加物の溶出などは全く問題の無いレベルであり早急な実用化が期待できる。
等の効果が認められた。