JPH0116436B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、安価でしかも安定度に優れた熱工式
アスフアルトコンクリートの製造方法に係り、特
にバインダーとしてのポリ塩化ビニル細片乃至粉
末及びその重合開始剤としてペルオクソ酸塩と界
面活性剤を用いるものに関する。 熱工式アスフアルトコンクリートは、粒度の異
なる数種類の骨材（フイラーを含む）を加熱溶融
した瀝青材（主としてストレートアスフアルト）
を混合して得られるもので、コスト及び性能の点
で優れているところから導路の舗装材として広く
用いられている。そしてその静的な強度はマーシ
ヤル安定度で表され、その値が大きい程激しい交
通に耐えるとされている。 ところで現在表層に最も一般的に用いられてい
る密粒度アスフアルトコンクリートの場合、アス
フアルト量が６〜6.5％（重量％、以下同じ）の
ときマーシヤル安定度が最も高くなり、通常700
〜850Kgの値を示す。ちなみに基準値はＣ交通以
上の場合750以上、その他は500以上とされてい
る。（基層の場合は500以上、上層路盤は350以
上。）しかし、主要国道や高速道路等交通の極め
て激しい道路では普通の密粒度アスフアルトコン
クリートでは安定度が不足であり、ゴム粉末やゴ
ムエマルジヨン、熱可塑性樹脂エマルジヨン等を
混入した改質アスフアルトコンクリートが用いら
れている。ただ、これらは1000〜1600Kgもの高い
安定度を示すが施工がしにくくまた２〜３割もコ
スト高になる欠点がある。一方、アスフアルトコ
ンクリートの材料コスト中に占めるアスフアルト
の割合は極めて高く、標準的な密粒度アスフアル
トコンクリートの場合50％にも及ぶ。しかも原油
価格の上昇に伴つてこの割合及び全体のコストは
増大する一方であるし、アスフアルト量を減らす
と安定度が低下する（４％の場合550前後）。 上記問題点に対処すべく、本発明者らは安定度
を低下させずにアスフアルト量を減らす研究を行
なつた結果、ポリ塩化ビニルの粉末乃至細片を塩
化ビニル用の無機質重合開始剤とともに混入する
技術を開発した。これはアスフアルト量の低減、
安定度の向上とともに農業用廃塩ビフイルムの処
理問題を解決する結果をも招来した。しかし、そ
の安定度は従来の改質アスフアルトコンクリート
までは至らなかつた。 そこで本発明者らは、更に重合開始剤について
研究を続けた結果、重合開始剤と共に界面活性剤
を用いることにより安定度を大幅に向上させるこ
とに成功した。以下、本発明を詳細に説明する。 まず、前記標準的な密粒度アスフアルトコンク
リート配合の骨材をミキサーに投入して５〜10秒
程度空練りした後、全体量に対して４％（重量％
以下同じ）程度のストレートアスフアルトと、対
アスフアルト２％程度のポリ塩化ビニルフイルム
細片、ペルオクソ酸塩及び界面活性剤を加えて充
分撹拌混合する。この間約50〜60秒程度である。
このアスフアルト混合物は通常のものと同様の方
法で施工されるが、その物性値等に安定度はスト
レートアスフアルト６％の通常配合品と同程度乃
至それ以上で、ペルオクソ酸塩と界面活性剤の組
合せによつては改質アスフアルトコンクリートと
同程度の値を示した。 かかる現象がいかにして生起されるかは詳らか
ではないが、ポリ塩化ビニルの熱分解性及び界面
活性剤の均一分散作用に起因するものと推察され
る。即ち、まずポリ塩化ビニルは、重合度や充填
剤にもよるが比較的低温で熱分解を開始する。ま
た軟化点は通常65〜80℃である。従つて加熱アス
フアルト（MAX.185℃、通常160〜170℃）中で
は、ある種のポリ塩化ビニル細片や粉末はその一
部乃至全部がモノマー化される。塩ビモノマーは
沸点が低く（−13℃）このまま放置すれば蒸散し
てしまうが、なおしばらくは高粘度なアスフアル
ト中に封じ込められたまま保たれている。この状
態で重合開始剤が添加されると再ポリマー化が始
まり、混合物の温度が低下するにつれて塩ビポリ
マーが固化し始め、舗設後は、締固められた骨材
同志或いは骨材とアスフアルト間を融着した状態
で組み込まれる。その結果アスフアルトコンクリ
ートの安定度が増し、アスフアルト量が標準より
少なくても標準量の場合と同程度乃至それ以上の
強度をもたらすものと思われる。一方ミキサー中
での撹拌時間は品質面から制限されるので、反応
にムラが起きやすい。そこで界面活性剤は、ポリ
塩化ビニルの細片・粉末や重合開始剤をアスフア
ルト中に均一に分散させることにより反応をより
完全に行なわせる働きをするものと推測される。 しかして本発明で用いられる材料としては、加
熱アスフアルト乃至加熱混合物中で少なくとも一
部が熱分解するポリ塩化ビニルのバージン粉末樹
脂、塩ビフイルムその他成型品の粉末や細片、更
には塩ビ酢ビ共重合物の粉末や細片が好ましい。
また農業用廃塩ビフイルムはその処理が大変困難
であるが、本発明においては土が付着していても
そのまま粉砕して用いられるので処理費もかから
ず公害防止の観点からも極めて好ましいものであ
る。そして、その混入割合は対アスフアルト0.5
〜５％、特に１〜３％が安定度向上の点で好まし
い。尚、塩ビフイルム細片は予め加熱タンク中の
アスフアルトに直接混入して用いてもよいし、骨
材と混合した後アスフアルトを注入するようにし
てもよい。また細片を水に分散させてエマルジヨ
ン化させるものを用いることもできる。 一方塩化ビニルの重合開始剤として用いるペル
オクソ酸塩には、ペルオクソ硝酸、ペルオクソ炭
酸、ペルオクソ二硫酸、ペルオクソ硼酸、ペルオ
クソ硫酸、ペルオクソリン酸等のアンモニウム
塩、カリウム塩、ナトリウム塩等がある。これら
は酸化剤としての性質を備え、この内ペルオクソ
二硫酸のカリウム塩やアンモニウム塩は重合開始
剤として知られているが、ペルオクソ硼酸塩も本
発明において極めて優れた効果を示す。尚、これ
らはアスフアルト量に対して0.1〜１％程度用い
られるが、より好ましくは0.2〜0.5％である。 次に界面活性剤は、カチオン系やアニオン系の
ものも用いられるが、特に好ましいのはノニオン
系のものである。これは、骨材がプラス、アスフ
アルトがマイナスに帯電していることによると思
われる。そして界面活性剤の割合は対アスフアル
ト0.3〜４％で、特に0.5〜２％が好ましい。 ところで、通常の表層用アスフアルトコンクリ
ート中に占めるアスフアルトの最も好ましい割合
は、前述の如く６〜6.5％である（細骨材やフイ
ラーが少なければより小さく、多ければより大き
くなる）が、本発明の場合この値よりは小さくな
り、またこのことが大きな特徴でもある。即ち本
発明に於けるアスフアルトの好ましい割合は、密
粒度アスフアルトコンクリートの場合３〜６％、
特に3.5〜５％程度である。これは、６％前後だ
と骨材の表面を被覆するアスフアルトが必要十分
量な為塩化ビニルが十分な補強作用を発揮でき
ず、一方少なすぎるとバインダー作用が不十分に
なり脆く且つ安定度が悪くなる。そして、４〜５
％の場合従来品の６％の場合は勿論他の補強用添
加剤（例えばゴム系のもの）を用いたものと同等
乃至それ以上の安定度のものが得られる。 一方、基層及び路盤（上層路盤）の場合は骨材
の粒度が大きいことからアスフアルトの最適な割
合は表層の場合より少なくなる。即ち基層はアス
フアルト量4.5〜６％の粗粒度アスフアルトコン
クリートで構成され、上層路盤は安定処理剤とし
て3.5〜４％程度のアスフアルトルトを混入した
ものを一般に用いている。（安定度の基準値は粗
粒度で500以上、安定処理のもので350以上。） ところが本発明の場合アスフアルト量が２〜３
％でもこれらの基準を十分満足するものが得られ
る。基層及び路盤は表層に比べて使用量も多くア
スフアルトの減量は極めておおきな経済的効果を
もたらす。 次ぎに、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。尚、％は重量％を示す。 実施例 １ 骨材として、与熱したＳ−13（JIS A5001）の
砕石35Kg、Ｓ−５（砕石）25Kg、スクリーニング
ス19Kg、砂12Kg、石粉５Kgを夫々ミキサーに投入
し170℃に保つて10秒間空練りする。次いで、170
℃に加熱したストレートアスフアルト（針入度
69）４Kg（骨材とアスフアルトの合計量に対して
４％）と、１〜２mm角のポリ塩化ビニル製農業用
廃フイルムの細片80ｇ（対アスフアルト２％）、
ペルオクソ硼酸ナトリウム10ｇ（対アスフアルト
0.25％）及び固体状の非イオン界面活性剤『エマ
ルゲン』（ST−７、花王(株)製）20ｇ（対アスフア
ルト0.5％）をミキサー中に投入し、50秒間撹拌
して100.11Kgの加熱アスフアルト混合物を得る。
また、エマルゲンを対アスフアルト１％（40ｇ）、
1.5％（60ｇ）、４％（160ｇ）混入した加熱アス
フアルト混合物を夫々作製した。 これらの混合物を用い常法によりテストピース
を作成し、得た測定結果を表−１に示す。 実施例 ２ ペルオクソ硼酸ナトリウム10ｇ（対アスフアル
ト0.25％）、エマルゲン40ｇ（対アスフアルト１
％）と、ポリ塩化ビニル細片を夫々40ｇ、120ｇ
（対アスフアルト１％と３％）用い、他は実施例
１と同様にして加熱アスフアルト混合物を得る。 実施例 ３ ポリ塩化ビニル細片80ｇ、エマルゲン40ｇと、
ペルオクソ硼酸ナトリウム４ｇ、40ｇ（対アスフ
アルト0.1％と１％）用い、他は実施例１と同様
にして加熱アスフアルト混合物を得る。 実施例 ４ 界面活性剤として液状の『NC−50』（ライオ
ン(株)製）を40ｇ（対アスフアルト1.0％）用い、
他は実施例１と同様にして加熱アスフアルト混合
物を得る。 実施例 ５ 重合開始剤としてペルオクソ二硫酸アンモニウ
ムを10ｇ（対アスフアルト0.25％）用い、他は実
施例１と同様にして加熱アスフアルト混合物を得
る。 比較例 １ 実施例１と同じ割合の骨材（96Kg）に、実施例
１と同様に加熱したストレートアスフアルト４Kg
を混入して撹拌混合して100Kgの加熱アスフアル
ト混合物を得た。 比較例 ２ 実施例１と同じ割合の骨材（96Kg）に、実施例
１と同様に加熱したストレートアスフアルト6.13
Kg（骨材とアスフアルト量に対して６％）を混入
して撹拌混合し、100.13Kgの加熱アスフアルト混
合物を得る。 上記実施例２〜５及び比較例１〜２の測定結果
を夫々表−１に示す。

【表】

【表】 実施例 ６ 粗粒度配合の骨材〔Ｓ−20の砕石19.0％、Ｓ−
13の砕石29.3％、Ｓ−５の砕石20.9％、S.C10.4
％、砂10.4％、石粉4.7％〕に、実施例１と同じ
ストレートアスフアルトを夫々３・４・５％（骨
材とアスフアルトの合計量に対して）、対アスフ
アルト２％のポリ塩化ビニル及び対アスフアルト
0.25％の30％過酸化水素水を、実施例１と同様の
操作で混合して加熱アスフアルト混合物を得る。 比較例 ３ 実施例６と同じく粗粒度配合の骨材に、アスフ
アルトのみを、骨材とアスフアルトの合計量に対
して５％混入して加熱アスフアルト混合物を得
る。 実施例 ７ 上層路盤用配合の骨材〔Ｓ−20の砕石31.5％、
Ｓ−13の砕石15.4％、Ｓ−５の砕石13.5％、S.
C18.3％砂14.4％、石粉2.9％〕に、実施例１と同
じストレートアスフアルトを夫々２・３・４％
（骨材とアスフアルトの合計量に対して）、対アス
フアルト２％のポリ塩化ビニル及び対アスフアル
ト0.25％の30％過酸化水素水を、実施例１と同様
の操作で混合して加熱アスフアルト混合物を得
る。 比較例 ４ 実施例７と同じ配合割合の骨材に、アスフアル
トのみを骨材とアスフアルトの合計量に対して４
％混入して加熱アスフアルト混合物を得る。 実施例６〜７及び比較例３〜４の測定結果を表
−２に示す。 以上の結果から、本発明の熱工式アスフアルト
コンクリートはマーシヤル安定度試験に於いて優
れた値を示すことがわかる。特に密粒度の場合、
重合開始剤と界面活性剤の組合せによつてはアス
フアルト量を標準の６％から４％に減らしても
（コスト的に約17％減となる）、６％のときの値よ
り５割前後も向上することがある。また粗粒度・
安定処理の場合も夫々従来の標準割合よりアスフ
アルト量を１〜２％減らしても十分な実用強度の
ものが得られ、アスフアルトの有効利用、アスフ
アルトコンクリートのコストダウン及び強度アツ
プの面で極めて大きな貢献をなすものである。し
かも重合開始剤、界面活性剤はアスフアルトに対
して極僅か添加するだけでよく、且つ特殊な装置
や技術も不要で従来装置がそのまま用いられ、製
造コストも従来のものと全く変わらない。更に、
従来処理に困つていた農業用廃フイルム等の有効
利用も図れ、省エネルギーの面でも大きな効果を
発揮するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 骨材及び瀝青材に、ポリ塩化ビニルの粉末乃
   至細片、ペルオクソ酸塩及び界面活性剤を加えて
   撹拌混合することを特徴とする舗装用アスフアル
   トコンクリートの製造方法。 ２ 界面活性剤として、非イオン界面活性剤を用
   いるものである特許請求の範囲第１項記載の舗装
   用アスフアルトコンクリートの製造方法。