(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路表層を製作するアスファルトにおいて、フィッシャー−トロプシュ合成によって得られたパラフィンであるＦＴパラフィンを、該アスファルトに含まれる瀝青に対し０．５〜７．５％含有することを特徴とするアスファルト。
【請求項２】
前記ＦＴパラフィンが６８ないし１０５℃の凝固点を示すことを特徴とする請求項１に記載のアスファルト。
【請求項３】
前記ＦＴパラフィンが少なくとも部分的に酸化されたＦＴパラフィンから構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のアスファルト。
【請求項４】
下側の砂／砂利層（４）、 その上にある瀝青を含む支持層（３）および上側のアスファルトコンクリート層である最上層（２）から構成される道路表層（１）において、
瀝青を含む支持層（３）の瀝青がフィッシャー−トロプシュ合成によって得られたパラフィンであるＦＴパラフィンを０．５〜７．５％含有していることを特徴とする道路表層。
【請求項５】
前記最上層がＦＴパラフィンを含有することを特徴とする請求項４に記載の道路表層。
【請求項６】
結合層を備え、
前記結合層がＦＴパラフィンを含有していることを特徴とする請求項４に記載の道路表層。
【請求項７】
前記最上層のＦＴパラフィンの含有が前記瀝青に対して０．５重量％ないし５重量％であることを特徴とする請求項５に記載の道路表層。
【請求項８】
前記ＦＴパラフィンが６８ないし１０５℃の凝固点を示すことを特徴とする上記請求項４乃至７のいずれかに記載の道路表層。
【請求項９】
前記ＦＴパラフィンが少なくとも部分的に酸化されたＦＴパラフィンから構成されることを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載の道路表層。
【請求項１０】
道路表層を製作する方法において、道路建設時に瀝青を含む支持層を形成するため瀝青を含むアスファルトにフィッシャー−トロプシュ合成によって得られたパラフィンであるＦＴパラフィンを混合し、このときＦＴパラフィンの含有が前記瀝青の含有量に対して０．５重量％ないし７．５重量％であることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記道路建設時の最上層の形成において瀝青を含むアスファルトにＦＴパラフィンが前記瀝青に対して０．５重量％ないし５重量％の含有量で混合されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
結合層を備え、
前記結合層を形成するため瀝青を含むアスファルトにＦＴパラフィンが前記瀝青に対して０．５重量％ないし５重量％の含有量で混合されることを特徴とする請求項１０又は１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記ＦＴパラフィンの混合が液状の前記瀝青に対して固体の形状で行なわれることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記ＦＴパラフィンが顆粒状、粉末、フレークまたは錠剤、 または液体として混合されることを特徴とする上記請求項１０乃至１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記ＦＴパラフィンが少なくとも部分的に酸化されたＦＴパラフィンから構成されることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
道路表層から剥がした古いアスファルト成分と新しいアスファルトの成分から路面を形成する方法で、古いアスファルトは先ず新しいアスファルトより低い温度に加熱され、その後古いアスファルトと新しいアスファルトの成分が混合されるものにおいて、
新しいアスファルトまたは古いアスファルトにＦＴパラフィンが混合されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記ＦＴパラフィンが新しいアスファルト使用量に対して０．１重量％ないし０．５重量％の含有量で混合されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
フィッシャー−トロプシュ合成によって得られたパラフィンであるＦＴパラフィンを０．５〜７．５重量％含有することを特徴とする瀝青。
【請求項１９】
前記ＦＴパラフィンが６８〜１０５℃の凝固点を示すことを特徴とする請求項１８に記載の瀝青。
【請求項２０】
前記ＦＴパラフィンが少なくとも部分的に酸化されたＦＴパラフィンを含むことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の瀝青。
【請求項２１】
フィッシャー−トロプシュ合成によって得られたパラフィンであるＦＴパラフィンを瀝青に対して０．５〜７．５重量％混合することを特徴とするＦＴパラフィンの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先ず道路表層を製作する瀝青またはアスファルトに関するものである。
【０００２】
本発明はさらに、下側の砂／砂利の層（霜保護層）、その上に設けられる瀝青を含んだ支持層、アスファルト結合層および一般にアスファルト最上層と称されるアスファルト−コンクリート層からなる道路表層に関するものである。
【０００３】
また本発明は、高い安定性を達成する技術的問題点の観点からの道路表層の製作方法に関するものである。
【０００４】
【従来の技術】
道路表層は極一般的にアスファルト、または瀝青と砂、砂利、小砂（丸または破砕）または同様な添加材の混合物から製作される。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
道路表層は高い耐磨耗性を要求される。さらに変形の傾向が少なく、タイヤの痕跡などの不平坦面がないか、少ないかまたは長い使用後に初めて生ずるものでなければならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この技術的問題点は、先ず本質的に請求項１の対象によって解決され、ここでは瀝青またはアスファルトはフィッシヤートロプシュ（Ｆｉｓｃｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈ）合成によって得られたパラフィン（ＦＴパラフィン）の成分を含んでいることに重点がある。ＦＴパラフィンは主として普通のパラフィンから構成される。９０％以上は通常のＮアルカンである。残りはＩＳＯアルカンである。鎖の長さはＣ３０からＣ１００であり、状態移行（凝固点、ＥＰ）は約６８から約１０５℃である。ＦＴパラフィンの含有はアスファルトの瀝青含有量または類似の瀝青に関して０．５％以上が好ましい。このパーセント値は実際的には重量比である。しかし容積比としてもよい。驚くべきことに、このように改良した瀝青またはアスファルトで製作した道路表層は相当な安定性を示す。通常の自動車の交通による荷重におけるタイヤ痕跡の形成は、従来の瀝青またはアスファルトを基材とした道路表層に比べて著しく減少する。道路表層の強度は種々の関連し合う要因に関連する。特に濃縮度に関連する。驚くべきことにＦＴパラフィンを加えることによって明らかに高い濃縮度が可能となる。ＦＴパラフィンは最終的に道路表層の固い形成に寄与するが、液体状態では「結合材」すなわち瀝青の粘度を低下させる。これはいわば「液化剤」として作用する。さらに、使用する小砂が丸いかまたは破砕したものかが道路表層の強度に関係する。破砕した小砂は個々の小砂粒子の噛み合いによって高い強度が達成できる。しかし、破砕されていない丸い小砂または砂利は高い濃縮度が得られる。この関係からもＦＴパラフィンの添加は有効な効果を持つ。平滑な小砂または砂利のような岩石に対する瀝青の付着力は改善される。少なくとも部分的に酸化させたＦＴパラフィンを使用すると、特に明らかな改善が達成できる。凝固点は酸化させないＦＴパラフィンに比べて約５℃低下する。しかし上記の付着性は明らかに改善され、少なくともある程度の量までは強度を損なうことなく丸い砂利や小砂を使用することができる。酸化させたＦＴパラフィンの有利な効果は、酸化によって与えられる機能グループ（極性）に起因するものである。
【０００７】
実際の使用に当たってＦＴパラフィンの含有量は瀝青の含有量に対して０．５ないし１０の範囲で、 ２．５ないし７．５が好ましく、さらに約４ないし５質量パーセントが好ましい。ＦＴパラフィンに関しては好ましい使用範囲は９０ないし１０５℃の凝固点を持つものである。
【０００８】
ローラアスファルトの形状の普通のアスファルトは３ないし８％の瀝青を含み、いわゆるアスファルト舗装材として製作されたものは６．５ないし８．５％の瀝青を含む。ここでは普通はＢ４５以上の瀝青品質が使用される。アスファルト舗装材の輸送時における鉱物性の成分の沈殿を防止するため、最終的な加工まで常時回転させることが必要である。このような回転に対して粘度を低く保つために、アスファルト舗装材は比較的高い温度、すなわち２００ないし２５０℃とする。前に説明したように、ＦＴパラフィンを添加することによって、ほぼ同じ成分のアスファルト舗装材（またはアスファルト舗装材の瀝青）で、混合ができるように維持するために必要な温度は驚くべきことに明らかに低下する。今までは少なくとも２２０ないし２５０℃の温度が必要であったのに対して、ＦＴパラフィンの添加によって約３０℃の低下が可能である。この温度の低下は同時に有害物質の放出を減少させるのに相当の効果がある。
【０００９】
アスファルト舗装材またはローラアスファルトのようなアスファルトにおいて、従来はアスファルトの製作および加工に相当に長い時間が必要であった。驚くべきことにこのようなアスファルトの加工は従来よりも低い温度で可能であることが分かった。この効果は既に説明した粘度の低下と共に、 パラフィンの潜在熱蓄積効果によるものである。パラフィンが相変化する場合温度の低下なく熱の放出が行なわれる。
【００１０】
本発明はさらに、下側の砂／砂利の層（霜保護層）、その上に設けられる瀝青を含んだ支持層、アスファルト結合層、 および一般にアスファルト最上層と称されるアスファルトコンクリート層からなる道路表層に関するものである。このような道路表層について、本発明は特に変形強度に関する高い安定性を達成するという技術的問題点に関連するものである。
【００１１】
この道路表層に関する技術的問題点は、先ず本質的にアスファルト舗装の瀝青および／または瀝青を含んだ支持層にＦＴパラフィンを含有させることによって解決される。ＦＴパラフィンの含有量は重量比で０．５ないし１０の範囲であることが好ましく、さらに２．５ないし７．５が好ましい。ここでは体積比であってもよい。
【００１２】
必ずしも常に必要ではないが、説明したように上側の最上層すなわちアスファルト最上層をＦＴパラフィンの添加によって改良することは本発明の範囲内である。実際に、１ないし３％のＦＴパラフィンの添加で、 特に硬い濃縮能力によってアスファルト最上層の高い強度が達成できることが見出された。新しい知識では、 アスファルト最上層へのＦＴパラフィンの添加が、 道路表層のそれぞれの層のうちで最も重要であることが示された。
【００１３】
ＦＴパラフィンに関しては、 ＥＰが約６８から約１０５℃で、 鎖の長さはＣ３０からＣ１００さらにＣ１０５までが好ましいＦＴパラフィンとする。上述の実施法のうち特に酸化ＦＴパラフィンに関しては、 ここでも同じように適用される。
【００１４】
また本発明は、高い安定性を達成するという技術的問題の観点からの道路表層の製作方法に関するものである。
【００１５】
これに関連して本発明は、瀝青を含む支持層、 および／またはアスファルト結合層、 および／またはアスファルト最上層を形成するアスファルト混合物に、道路建設時に瀝青に重量比で０．５ないし１０％、好ましくは２．５ないし７．５％、さらにが好ましくは４ないし５％のＦＴパラフィンを混合させることを提案する。ＦＴパラフィンの添加は、 液状の瀝青またはアスファルトに固体または液体の形状で行なうことが好ましい。ＦＴパラフィンは固体の状態では、顆粒状、粉末、フレークまたは錠剤として与える。フレーク状の場合は薄片状の基材が与えられる。さらに瀝青またはアスファルトへの混合は、瀝青温度が１６０ないし１７０℃で行なわれることが好ましい。このように改良された瀝青に対してそれから石、砂利または小砂が加えられる。
【００１６】
全体的に、 このような瀝青は低い浸透性と高い軟化点を示す。浸透性は希望する値より僅かに低い。軟化点は浸透性の低下よりも著しく上昇する。混合の分離は認められない。このように改良された瀝青は良好な貯蔵安定性を示す。同時に、従来の瀝青と比較してほぼ同じ破断点に対して良好な接着性を示す。既に述べたように、同じような改善がこのような瀝青から得られたアスファルト混合物で得られる。驚くべきことに、低温特性は低下しない。これはむしろ使用する瀝青基材で決定される。
【００１７】
本発明の対象は、道路表層を剥がした古いスファルトと新しいアスファルで路面を形成する方法も含まれ、この場合は先ず古いアスファルトは新しいアスファルトよりは低い温度に加熱され、それから古いアスファルトと新しいアスファルトが混合される。このように方法において、本発明は新しいアスファルト、 場合によっては古いアスファルトにＦＴパラフィンを添加することを推奨する。驚くべきことに、これによって古いアスファルトの溶解が改善される。古いアスファルトは液化が起こらない程度に加熱すればよい。新しいアスファルトとの溶解および混合は、新しいアスファルトが加えられた後で新しいアスファルトの相当に高い温度によってて初めて開始される。こうして新しいアスファルトにＦＴパラフィンが添加されることによって、 新しいアスファルトの液化は強まり、緊密な混合およびそれに基づく古いアスファルトの温度による溶解が促進される。ＦＴパラフィンは、 この場合に重量比で新しいアスファルトの使用量に対して０．１ないし０．５％であることが好ましく、実施した例の場合は約０．２５％が添加された。
【００１８】
例
例１：
道路瀝青Ｂ１００を２．５、 ５、 および７．５体積％のＦＴパラフィンで製作した。ＦＴパラフィンは翼式攪拌機１６０℃で添加した。
【００１９】
このとき次の値が得られた。
【表１】
0003818849.tif 000002
【００２０】
これについて次のように説明される。
【００２１】
軟化点はリングおよび球によるオーストリア規格Ｃ９２１２によって求められる。浸透はオーストリア規格Ｃ９２１４によって決定される。フラース(Ｆｒａａｓｓ)による破断点はオーストリア規格Ｃ９２１３によって求められる。熱的安定性（チューブテスト）はＴＬ−Ｐｍｂ、部１(１９９１)により＋１８０℃で７２時間試験される。接着性はオーストリア規格Ｂ３６８２によって次の岩石で試験した。
【００２２】
ＥＢＫ８／１１ドロマイド゛石灰 (バード、 ドイッチエ、 アルテンブルグ“Ｂａｄ  Ｄｅｕｔｓｃｈｅ  Ａｌｔｅｎｂｕｒｇ”)、ＥＢＫ８／１１ドロマイド゛(ガーデン“Ｇａａｄｅｎ”)、ＥＢＫ８／１１白粒石（マイディング“Ｍｅｉｄｉｎｇ”）、ＥＢＫ８／１１花崗岩（ニーダーシュレムス“Ｎｉｅｄｅｒｓｃｈｒｅｍｓ”）。
【００２３】
加熱試験「巻き付け薄フイルム炉内試験」はＡＳＴＥＭ  Ｄ  ２８７２−８８によって１６３℃で実施し、重量変化、リングおよび球による軟化点変化および２５℃の浸透を求めた。
【００２４】
結果は、ＦＴパラフィンの添加により軟化点の上昇および浸透の低下が生ずることを示している。接着特性はＦＴパラフィンの添加によって、 花崗岩、白粒石、またはドロマイド石灰のよう添加材料の種々の粒子寸法（０−３２）に関連して改善される。添加したＦＴパラフィンはフィッシヤー−トロプシュ合成によって得られる普通の最大Ｃ４０ないし約Ｃ６０の鎖の長さのＦＴパラフィンである。
【００２５】
例２：
最上層およびアスファルト結合層からなる道路表層を製作した。アスファルト層は、 瀝青に関して２ないし３％のフィッシヤー−トロプシュ合成によって得られるような普通の鎖の長さのＦＴパラフィンを含んでいる。
【００２６】
ＦＴパラフィンの添加による改善された流動特性によって、瀝青を含む支持層の可能な濃縮時間が、従来は普通であった０．５時間から２時間以上への著しい延長を示した。加工は外部温度が３℃よりも低くてもなお可能であった。また瀝青を含む支持層および最上層の濃縮度が向上した。例えば、 従来の濃縮度は９７％が普通であった。ここでは１００％以上の濃縮度が達成された。タイヤ痕跡の生成の傾向を減少させるかなり高い安定性が生じた。
【００２７】
例３：
瀝青成分が７．５％のアスファルト舗装材を製作した．瀝青の重量に対して５％のＦＴパラフィンを瀝青に加えた。従来の普通の加工温度（攪拌温度）が２５０℃から２２０℃に低下した。低下した加工温度にも関らずＦＴパラフィンの添加によって流動特性は改善され、アスファルト舗装材の長い加工時間が得られた。またアスファルト舗装材を塗る場合に、 温度の低下によって放出値の明らかな低下が確認された。総合して、必要な最低加工温度を下回る心配をすることなく多くの量のアスファルトが加工できるので、単位時間当たりの多くの面積の作業ができた。
【００２８】
例４：
小砂マスチィクアスファルト０／１１Ｓ、Ｂ６５の痕跡形成を測定した。記号「０／１１」はこの場合は０ないし１１ミリメートルの岩石粒子を示す．下記の表に記載する結果が得られた。ＦＴパラフィンの成分は使用した瀝青に対するものである (重量％)。
【表２】
0003818849.tif 000003
【００２９】
例５：
瀝青Ｂ８０と本来の結合剤Ｂ８０に関する０，１．５，３．０および４．５重量％の比較試験を行なった．この場合次の表の結果が得られた。
【表３】
0003818849.tif 000004
【００３０】
例６：
Ｂ４５、B６５およびB８０で最初の結合剤に対して重量％で４または６％のＦＴパラフィンを添加した実験を行なった。比較のため重合改良形瀝青（ＰｍＢ４５Ａ）および３０重量％のトリニダッド  エピュレ（ＴｒｉｎｉｄａｄＥｐｕｒｅ）を添加した瀝青Ｂ４５の対応する値を求めた。結果を下記の表に示す。
【００３１】
ここで基本的に次の一般的な知識が得られた。
【００３２】
ＦＴパラフィンは１５０℃の温度において瀝青に均等に攪拌した。軟化温度ＲｕＫで定義される固体から流体への移行はＦＴパラフィンの添加によって非常に大きく上昇する。最初の瀝青の軟化点が５０ないし６０℃であるのに対し、４重量％のＦＴパラフィンの添加で８５ないし９０°に上昇する。これに対して浸透は僅かの程度しか低下しない。粘度の上昇は結合剤の２段階の範囲（Ｂ８０からＢ４５）に及ぶ。低温での特性はファースによる破断点の試験で非常に僅かしか変化せず、 最大で結合剤１段階だけずれる。このため塑性範囲が非常に増加する。さらに、最初に選んだ結合剤が軟らかいほどこれらの変化は著しいことが確認された。
【表４】
0003818849.tif 000005
【００３３】
以下本発明を特に道路表層の製作に関して、 実施例について示した添付図面によって説明する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１を参照して以下説明する。
【００３５】
道路表層１は、アスファルト最上層２として記号をつけた上側アスファルト−コンクリート層、中間の瀝青を含む支持層３および下側の霜保護層４から構成される。霜保護層４は砂、砂利の混合物からなる。この高さｈ１は約４０センチメートルである。その上にある瀝青を含む支持層３は６ないし２０センチメートルの高さｈ２を持ち、アスファルト最上層の高さｈ３は約２ないし４センチメートルである。
【００３６】
瀝青を含む支持層３は、約５％の重量比のＦＴパラフィンを含有する瀝青で製作される。ＦＴパラフィンは約１００℃の溶解点を持ちフィッシャー−トロプシュ合成によって得られる。
【００３７】
上記の成分の瀝青を含む支持層３は、非常に高い安定性を示す。道路表層の変形特性、特にタイヤ痕跡形成に対して瀝青を含む支持層の安定性が支配的なので，総合的に相当高い寿命が得られる。
【００３８】
図２には、瀝青を含む支持層の混合物を製作するための容器５を図式的に示す。容器５は加熱装置６によって加熱することができる。
【００３９】
シュート７、８および９を介して、砂利や砂１０または種々の粒子寸法のその他の岩石、瀝青１１およびＦＴパラフィン１２が容器５に供給される。これらの成分は、同様に図式的に示されるように，２本の反対方向に回って作業する軸１３、１４からなる攪拌機で互いに攪拌される。このようにして準備された素材が容器から出口１５を通して取り出される。攪拌は約1６０℃の温度で行なわれる。
【００４０】
混合物は約９５％の岩石と５％の瀝青から構成される。さらに５％の瀝青成分に対して５％のＦＴパラフィンが含まれる。
【００４１】
時々 「ＦＴパラフィン」 の表現の代わりに「硬ワックス」または「硬パラフィン」の表現が使用される。本申請の範囲ではフィッシャー−トロプシュ合成によって得られ、マクロ結晶パラフィンパラフィンとも称されることがあるパラフィンを対象とする。鎖長さはＣ３０ないしＣ８０，Ｃ９０またはＣ１００の範囲の長い鎖の炭化水素であることが好ましい。
【００４２】
図３を参照すると、アスファルト最上層２、その下にあるアスファルト結合材層１４，瀝青を含む支持層３および下側の霜保護層４からなる道路表層１３が示される。
【００４３】
アスファルト最上層２、瀝青を含む支持層３および下側の霜保護層４の間に既に図１で説明したように４ないし８センチメートルの高さｈ４を持つアスファルト結合材層１４がある。
【００４４】
図４を参照すると、古い道路表層の剥がし、古いアスファルト１５から新しいアスファルト１７と古いアスファルト１５の成分を持つ新しい道路表層１６の形成が図式的に示される。
【００４５】
先ず実施例においては、 バーナ１９の焔によって道路表層１８が加熱される。さらに新しいアスファルトが製作される容器２０、２１が設けられる。新しいアスファルトは２００ないし２５０℃の範囲の通常の温度である。古い道路表層１８の加熱は、 新しいアスファルトの加熱の排熱で行なうこともできる。
【００４６】
さらに刃物２２によって古い道路表層１８が剥がされ、 古いアスファルト１５のブロックが得られる。古いアスファルト１５は混合機２３に運ばれ、 ここには新しいアスファルト１７も運び込まれる。さらにアスファルト１７’も混合機２３に続いて追加することもできる。
【００４７】
さらに、ＦＴパラフィンが容器２０内の新しいアスファルトに前もって添加されるか、 または独自の添加器２４によって混合機２３に添加される。最終的に得られるアスファルト２５が新しい道路表層１６を形成するため土台の上に与えられる。
【００４８】
開示されたすべての特徴は本発明に対し基本的なものである。 従って、対応する／添付の優先書類（事前出願のコピー）の開示もまたすべて本出願の開示内に含まれるものであり、 その目的のためこれらの書類の特徴もこの出願の請求事項に含まれるものである。
【図１】
0003818849.tif 000006
【図２】
0003818849.tif 000007
【図３】
0003818849.tif 000008
【図４】
0003818849.tif 000009