(57)【要約】【課題】常温で保存可能な再生アスファルト混合物を提供する。【解決手段】廃棄アスファルト舗装から回収再生され、その表面がアスファルト膜で覆われている骨材を有し、前記骨材の表面を被覆するアスファルト膜の外表面にセメント粉が付着されていることを特徴とする常温保存可能再生アスファルト混合物。本発明の再生アスファルト混合物においては、再生骨材の外表面上のアスファルト膜にセメント粉が付着することにより各粒体が団結せず、バラバラの状態に維持されたまま常温で保存可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄アスファルト舗装から回収再生され、その表面がアスファルト膜で覆われている骨材を有し、前記骨材の表面を被覆するアスファルト膜の外表面にセメント粉が付着されていることを特徴とする常温保存可能再生アスファルト混合物。
【請求項２】
再生骨材の外表面上のアスファルト膜にセメント粉が付着することにより各粒体が団結せず、バラバラの状態に維持されたまま常温で保存可能なことを特徴とする請求項１に記載の常温保存可能再生アスファルト混合物。
【請求項３】
（ａ）廃棄アスファルト舗装をクラッシャーで粉砕し、金属類などの異物を除去し、処理プラントで１６０℃〜１８０℃に加熱しながら撹拌混合する工程と、
（ｂ）処理プラント内の混合物の温度が１１０℃〜４０℃の範囲内の温度にまで低下した段階で、前記混合物にセメント粉を投入混合し、前記再生骨材表面のアスファルト膜にセメント粉が均一に付着することにより各粒体をバラバラの状態にする工程とからなることを特徴とする常温保存可能再生アスファルト混合物の製造方法。
【請求項４】
（ａ）廃棄アスファルト舗装をクラッシャーで粉砕し、金属類などの異物を除去し、粉末コンクリート、フライアッシュ、粉末人工ゼオライト、原石水洗スラッジ、シラス、炭酸カルシウム及びスラグ粉末からなる群から選択される少なくとも一種類の種粉末を添加して処理プラントで１６０℃〜１８０℃に加熱しながら撹拌混合する工程と、
（ｂ）処理プラント内の混合物の温度が１１０℃〜４０℃の範囲内の温度にまで低下した段階で、前記混合物にセメント粉を投入混合し、前記再生骨材表面のアスファルト膜にセメント粉が均一に付着することにより各粒体をバラバラの状態にする工程とからなることを特徴とする常温保存可能再生アスファルト混合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアスファルト混合物に関する。更に詳細には、本発明は廃棄アスファルト混合物からリサイクルされた常温で保存可能な再生アスファルト混合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両及び人間などが通行する道路は、利便性及び安全性を高めるために、一般的に、アスファルト舗装が施される。アスファルト舗装道路はその表面が平滑であり、路面に凹凸がないので、自動車などの重車両ばかりか人間や自転車などの軽車両の通行にも極めて好都合であるため、我が国では道路の殆どがアスファルト舗装されている。
【０００３】
アスファルト舗装は、アスファルトと骨材とからなるアスファルト混合物から形成される。アスファルト混合物は、例えば、自然含水状態あるいは含水調整した常温の骨材を用い、所定の混合物粒度に調整した後、ミキサーなどでこれら骨材とアスファルトを混合することにより製造される。ここで製造されたアスファルト混合物は、砕石路盤上や、アスファルト混合物の基層及び／又は表層に施工されてきた。施工は、通常のアスファルト舗装用の施工機械を使用し、路盤上あるいはアスファルト混合物の基層及び／又は表層上に敷き均し、ローラにて締め固めた後、シールコートを施すことにより行われる。
【０００４】
アスファルト舗装は供用に伴い経年的に劣化し、舗装面にひび割れ、撓み、不整隆起及び／又は凹陥などが生じる。従って、交通量にも依るが、定期的に舗装の張り替えを行う必要がある。この張り替えに伴って、剥離した廃棄アスファルト舗装は建設廃材として処理される。廃棄アスファルト舗装の発生量は年間で約１５００万トン〜２０００万トン程度であるが、約半分程度が再生利用され、残りは埋め立てなどで最終処分されている。再生利用率が低い理由の一つは、廃棄アスファルト舗装の処理プラントが不足しているためである。
【０００５】
アスファルト舗装に限らずその他の土木工事及び建設工事においても大量の骨材が使用されている。骨材は一般的に、山や川などから自然石を採石し、これを粉砕機で粉砕し、所定のサイズ毎に分級して使用されている。しかし、自然環境保護の観点から山や川などから自然石を採石することは抑制される傾向がある。このため、廃棄アスファルト舗装から骨材を回収して再生利用することの重要性が益々高まっている。
【０００６】
廃棄アスファルト舗装の回収再生処理方法は例えば、回収された廃棄アスファルト舗装をクラッシャーで破砕し、破砕混合物中に混在している金属類などの異物を除去し、分級機で所定のサイズ毎に分けて処理プラントで処理して再生骨材とすることからなる。このようにして回収された再生骨材をアスファルトプラントで必要に応じて新たなアスファルトや添加剤と共に混合して再生アスファルト舗装材として使用する。
【０００７】
廃棄アスファルト舗装の別の回収再生処理方法は例えば、特許文献１及び特許文献２などに記載されている。これらの方法によれば、回収された廃棄アスファルト舗装を粉砕し、アスファルトプラントにおいて加熱撹拌し、その中にアスファルト回収用の種粉末（例えば、粉末コンクリート、フライアッシュ、粉末人工ゼオライト、原石水洗スラッジ、シラス、炭酸カルシウム、スラグ粉末等）を適量混入させることにより、廃棄アスファルト舗装中のアスファルトを種粉末に吸着させて廃棄アスファルト舗装から粗骨材、細骨材及びアスファルトフィラーに分別して回収する。回収再生された粗骨材及び細骨材はその表面から大部分のアスファルトが種粉末により取り除かれているので、これらの骨材はアスファルト舗装の他に、新規の骨材材料として土木及び建設分野でも使用することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２５４７５１０号公報
【特許文献２】
特許第３０９３９２３号公報
【０００９】
しかし、前記特許文献に記載された方法で回収再生された骨材を再びアスファルト舗装用骨材として使用する場合、新たなアスファルトと再混合しなければならず、アスファルトの使用量を減らすことはできない。従って、再生骨材の使用は必ずしもアスファルト舗装のコスト低減にはならない。
【００１０】
また、再生骨材とアスファルトとからなる再生アスファルト混合物を製造する場合、一般的に、舗装を行う施工現場近くに簡易な小型ミキサーを設置し、その場で製造してその場で舗装施工されるか、又は、比較的施工現場に近い箇所の大型ミキサーなどの製造プラントで製造した後、施工現場までダンプトラックなどを使用して運搬し、現場に搬入して舗装施工される。従って、道路の軽微な補修のためにも、製造プラントなどでアスファルト混合物をその都度わざわざ製造しなければならず、余ったアスファルト混合物は無駄に廃棄されていた。なぜなら、温度の低下につれて、骨材を被覆しているアスファルト同士が結合して団塊を形成するので、余った再生アスファルト混合物を次回の使用まで保存しておくことはできないからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、廃棄アスファルト舗装から回収再生された骨材に新たなアスファルトを添加することなく製造することができ、しかも、常温で保存可能なアスファルト混合物を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、廃棄アスファルト舗装から回収再生され、その表面がアスファルト膜で覆われている骨材を有し、前記骨材の表面を被覆するアスファルト膜の外表面にセメント粉が付着されていることを特徴とする常温保存可能再生アスファルト混合物により解決される。
【００１３】
本発明によれば、回収再生骨材の外表面上のアスファルト膜にセメント粉が付着することにより各粒体が団結せず、バラバラの状態に維持されるので、常温で保存可能な再生アスファルト混合物が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の具体的な実施態様について更に詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物の概念的断面図である。本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物１は、基本的に、再生骨材３と、該再生骨材３の外表面を被覆するアスファルト膜５と、該アスファルト膜５の外表面に付着されたセメント粉７からなる粒体９の集合体である。
【００１６】
再生骨材３の外表面を被覆するアスファルト膜５は粘着性なので、セメント粉７と混合すると、アスファルト膜５の外表面にセメント粉７が付着し、アスファルト膜５は非粘着性になる。その結果、セメント粉７の層又は膜の存在により粒体９同士がバラバラな状態のまま維持される。従って、この分離状態のままの粒体９を所定量（例えば、１０ｋｇ〜３０ｋｇ）単位で防水性又は防湿性の袋などに充填して密封することにより、本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物１を常温で長期間（例えば、３〜１２ヶ月間）にわたって保存することができる。
【００１７】
本発明の常温保存可能アスファルト混合物１を用いて舗装施工する場合、図２に示されるように、密封袋内から常温保存可能再生アスファルト混合物１を取り出して路盤１１上に敷き均し、散布機１３から水を散水するか又はアスファルト乳剤を散布し、各粒体９の最外表面に存在するセメント粉層７を湿潤させ、その後ローラ１５で転圧する。別法として、密封袋内から常温保存可能再生アスファルト混合物１を取り出し、適量の水又はアスファルト乳剤と混合し、その後、路盤１１上に敷き均してからローラ１５で転圧することもできる。本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物１に水又はアスファルト乳剤を混合することにより、各粒体９の最外表面に存在するセメント粉層７が湿潤化し、この湿潤化したセメント層７が相互に結合し、各粒体９が団結され、強固な舗装体１７が形成される。
【００１８】
水又はアスファルト乳剤の散布量は、本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物１００重量部当たり、１重量部〜１００重量部の範囲内であることが好ましい。散布量が１重量部未満の場合、セメント粉の湿潤化に不十分であり、１００重量部超の場合、セメントが過度に液状化し固化に長時間を要するようになり好ましくない。
【００１９】
本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物１はセメント層７と骨材３との間にアスファルト膜５が存在するので、前記のようにして形成された舗装体１７は従来のコンクリート舗装又はアスファルト舗装に比べて種々の特徴を有する。例えば、セメントと骨材からなる従来のコンクリート舗装に比べて本発明の再生アスファルト混合物から形成された舗装体は強度に比べて曲げ強度が大きく、しかも曲げ歪みが大きい。更に、アスファルトと骨材からなるアスファルト舗装に比べて強度が大きい。
【００２０】
図３は図２のようにして形成された舗装体１７の概念的な部分拡大断面図である。水又はアスファルト乳剤により湿潤化されたセメント粉７は流動状態になり相互に結合し、固化する。相互に結合した固化セメント層１９の結合境界には流動状態のセメントにより埋め切れなかった空洞部２１が発生することもある。この舗装体１７に加えられる熱応力又は機械的応力などにより、固化セメント層１９が膨張と収縮を繰り返して、固化セメント層１９にひび割れ２３が生じることがある。このようなひび割れ２３が発生すると、骨材３の表面に存在するアスファルト膜５が軟化してこのひび割れ２３を埋め戻すことができる。この現象はアスファルトのヒーリング効果と呼ばれる。このようなアスファルトのヒーリング効果により、舗装体１７は強固な団結状態を長期間にわたって維持することができる。
【００２１】
次に、本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物の製造方法について説明する。先ず、再生骨材３を準備する。再生骨材３は前記のように廃棄アスファルト舗装から回収される。再生骨材３の回収方法自体は特に限定されない。当業者に周知又は公知慣用の何れかの任意の方法によって回収された再生骨材を適宜使用することができる。但し、本発明で使用される再生骨材３において必要な条件は、骨材表面がアスファルト膜で被覆されたままの状態で回収されることである。アスファルト膜の残存量は骨材自体の重量を基準にして、骨材１００重量部に対してアスファルト膜が１重量部〜２０重量部程度残存していることが好ましい。アスファルト膜の残存量が１重量部未満では骨材表面の一部にアスファルト膜で被覆されていない露出部分が生じたり、アスファルトによるヒーリング効果も期待できない。一方、アスファルト膜の残存量が２０重量部超の場合、過剰量のアスファルトが骨材表面から流下したりするので好ましくない。
【００２２】
前記特許文献１及び特許文献２に記載されるような特許発明の方法により再生骨材３を回収する場合、回収されたアスファルト舗装を粉砕し、アスファルトプラントにおいて１４０℃〜１８０℃の温度で加熱撹拌し、その中に種粉末（例えば、粉末コンクリート、フライアッシュ、粉末人工ゼオライト、原石水洗スラッジ、シラス、炭酸カルシウム、スラグ粉末等）を適量混合し、３分間〜１０分間にわたって撹拌することにより、アスファルト膜で被覆された再生骨材を回収することができる。種粉末との撹拌時間は加熱温度に反比例する。従って、加熱温度が１８０℃の場合には撹拌時間は３分間程度であり、加熱温度が１６０℃の場合には撹拌時間は５分間程度であり、加熱温度が１４０℃の場合には撹拌時間は１０分間程度である。所定の加熱温度における種粉末との撹拌時間がこれ以上長くなると、骨材表面のアスファルト膜の残存量が１重量部未満になる可能性があり、好ましくない。アスファルト膜の残存量が１重量部未満の場合、必要に応じて新規にアスファルトを追加することもできる。
【００２３】
この特許発明の方法により再生骨材３を回収する場合、再生骨材（粗骨材及び細骨材の両方を含む）３の他に、回収の際に添加された種粉末にアスファルトが付着したアスファルトフィラーも同時に得られる。本発明では、再生骨材３と共に、このアスファルトフィラーが混在していても差し支えない。従って、本発明では、回収方法の如何に拘わらず、廃棄アスファルト舗装の回収物を分級せず、混在状態のまま使用することができる。
【００２４】
次いで、再生骨材３を回収するために加熱されている粉砕廃棄アスファルト舗装の温度が１１０℃から４０℃程度にまで低下した段階で、回収アスファルト混合物１００重量部当たり、セメント粉を１重量部〜１０重量部程度添加し、再生骨材表面のアスファルト膜にセメント粉が均一に付着し、粒体がバラバラの状態になるように混合する。セメント粉の添加量が１重量部未満の場合、再生骨材表面のアスファルト膜にセメント粉を均一に付着させることが困難となり、粒体同士が部分的に結着して団塊化する恐れがある。一方、セメント粉の添加量が２０重量部超の場合、アスファルト膜に付着しきれずに残ってしまう量が増大し不経済となる。前記のように、アスファルトフィラーが混在する場合、このアスファルトフィラーもセメント粉で塗され、粘着性を失う。
【００２５】
（アスファルトフィラーが混在する場合はこのアスファルトフィラーも含めて）再生骨材３とセメント粉との混合は常用のミキサーなどを用いて容易に実施することができる。別法として、廃棄アスファルト舗装から再生骨材を回収するためのアスファルトプラントにおいて、回収物にセメント粉を直接混合することもできる。
【００２６】
本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物を製造するために必要に応じて添加される追加アスファルトとしては、例えば、ストレートアスファルト、ブローンアスファルト、セミブローンアスファルト、天然アスファルト、用材脱瀝アスファルト、タール、ピッチなどの瀝青物、Ａ、Ｂ及びＣ重油などがある。これらにＳＢＳ、ＳＢＲ、ＳＩＳ、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ＣＲ、ＩＲなどを混合した改質アスファルトも使用できる。更に、改質剤としてゴムラテックス、合成高分子ラテックス、合成高分子エマルジョン、水溶性合成樹脂を単体あるいは複数組み合わせて混合したものを乳化剤に添加したり、乳剤製造後に加えることもできる。アスファルトを使用する場合、針入度は１０〜３００程度のものを使用することが好ましい。瀝青乳剤の蒸発残留分（固形分）は、一般には５０〜７０％であるが、本発明では、４０〜７５％濃度のものについて適用できる。
【００２７】
本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物を製造するのに使用されるセメントとしては、例えば、普通ポルトランドセメント、高炉セメント、早強セメント、超早強セメント、ジェットセメントなどが挙げられる。
【００２８】
本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物を舗装施工する際に使用する水は上水（水道水）、中水（下水処理水）、天水（雨水）、河川水又は地下水など任意の水であることができる。また、アスファルト乳剤は、アスファルトと水と界面活性剤との混合物であり、使用する界面活性剤の種類により、カチオン系、アニオン系又はノニオン系アスファルト乳剤に分類される。本発明では、カチオン系、アニオン系又はノニオン系アスファルト乳剤の何れも使用できる。アスファルト乳剤は一般的に、日本工業規格ＪＩＳ・Ｋ−２２０８に記載されている道路用アスファルト乳剤各種の他に、ＪＥＡＡＳ規格のゴム入りアスファルト乳剤又は改質アスファルト乳剤（ゴム及び／又は樹脂などで改質したアスファルト乳剤）があり、本発明では何れのタイプのものも使用できる。本発明では、目的及び／又は用途に応じて、公知慣用のアスファルト乳剤を適宜選択して使用することができる。例えば、ＭＫ―２、ＭＫ―３、ＰＫ―１、ＰＫ―２、ＰＫ―３、ＰＫ―４、ＰＫＲ―Ｓ又はＰＫＲ―Ｔなどを目的及び／又は用途に応じて適宜選択して使用することができる。言うまでもなく、その他の公知慣用のアスファルト乳剤も使用できる。
【００２９】
本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物は歩行者又は車両が通行する舗装路の形成に直接使用することもできるし、あるいは、ブロック舗装用の下地層としても使用できる。本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物を、歩行者又は車両が通行する舗装路の形成に使用すると、セメントの速硬性により、施工後比較的短時間の内に交通解放することができるという利点を有する。また、ブロック舗装用の下地層として使用した場合、下地層がフレキシブルなので上面に載置されるブロックがデコボコにならないという利点を有する。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例により本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物の製造及び該混合物による舗装施工について具体的に例証する。
【００３１】
実施例１
一般国道のアスファルト舗装の張り替え工事により生じた廃棄アスファルト舗装をクラッシャーで粉砕し、得られた粉砕物中から金属類を取り除き、分級せずにそのままアスファルトプラントに投入し、１８０℃に加熱しながら３分間撹拌混合した。この段階における骨材表面におけるアスファルト膜の残存量は１０重量部であった。この混合物の温度が１１０℃〜４０℃の範囲内の温度にまで低下した段階で、このプラント内に１０重量部のセメントを投入し、全体を均一に混合し、再生骨材のアスファルト被膜の外表面全体にセメント粉を塗した。その後、３０ｋｇ毎に防湿袋に充填、密封し、倉庫に保管した。
このようにして得られた本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物を製造から３ヶ月後に、路盤上に厚さ５ｃｍに引き均し、その上から水道水を１ｍ３散水し、その後ローラで転圧し、舗装路を形成した。
【００３２】
実施例２
一般国道のアスファルト舗装の張り替え工事により生じた廃棄アスファルト舗装をクラッシャーで粉砕し、得られた粉砕物中から金属類を取り除き、分級せずにそのままアスファルトプラントに投入し、このプラントに種粉末としてコンクリート粉末を添加し、１８０℃に加熱しながら３分間撹拌混合した。この段階における骨材表面におけるアスファルト膜の残存量は５重量部であった。この混合物の温度が１１０℃〜４０℃の範囲内の温度にまで低下した段階で、このプラント内に５重量部のセメントを投入し、全体を均一に混合し、再生骨材のアスファルト被膜の外表面全体にセメント粉を塗した。その後、３０ｋｇ毎に防湿袋に充填、密封し、倉庫に保管した。
このようにして得られた本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物を製造から３ヶ月後に、路盤上に厚さ５ｃｍに引き均し、その上から水道水を１ｍ３散水し、その後ローラで転圧し、舗装路を形成した。
【００３３】
比較例１
骨材として６号砕石を使用し、骨材１００重量部当たり、１０重量部のセメントを使用した。骨材とセメントをミキサーに入れ、十分に撹拌混合した。その後、このミキサー内に５重量部の水道水を投入し、全体を均一に混合し、セメント混合物を作製した。
このようにして得られたセメント混合物を路盤上に厚さ５ｃｍに引き均し、セメント舗装路を形成した。本発明のアスファルト乳剤組成物を１リットル／ｍ２、７号砕石を０．５ｍ３／１００ｍ２散布した後、６０℃で２４時間養生したものを供試体とし、
【００３４】
比較例２
骨材として６号砕石を使用し、骨材１００重量部当たり、１０重量部のアスファルト乳剤を使用した。骨材とアスファルト乳剤をミキサーに入れ、１４０℃に加熱しながら十分に撹拌混合し加熱アスファルト混合物を作製した。
このようにして得られた加熱アスファルト混合物を路盤上に厚さ５ｃｍに引き均し、その後ローラで転圧し、アスファルト舗装路を形成した。
【００３５】
前記のようにして形成された各舗装路の曲げ強度、曲げ歪み及び強度を測定した。その結果、本発明の常温保存可能再生アスファルト混合物は製造から３ヶ月間保存された後でも、このアスファルト混合物を用いて形成された舗装路は、従来のセメント混合物から形成されたセメント舗装路よりも曲げ強度及び曲げ歪みが大きく、また、従来の加熱アスファルト混合物から形成されたアスファルト舗装路よりも強度が高いことが確認された。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、常温で保存可能な再生アスファルト混合物を得ることができ、しかも、この再生アスファルト混合物は従来のセメント混合物又は加熱アスファルト混合物に比べて舗装施工された際に、曲げ強度、曲げ歪み及び強度に優れた舗装路が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の再生アスファルト混合物の概念的断面図である。
【図２】図１に示された本発明の再生アスファルト混合物を用いて舗装施工する際の模式図である。
【図３】図２のようにして形成された舗装体１７の概念的な部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１  本発明の再生アスファルト混合物
３  再生骨材
５  アスファルト膜
７  セメント粉
９  粒体
１１  路盤
１３  散布機
１５  ローラ
１７  舗装体
１９  固化セメント層
２１  空洞部
２３  ヒビ割れ
【図１】
2005016268.tif 000003
【図２】
2005016268.tif 000004
【図３】
2005016268.tif 000005