JPH0380922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアスフアルト舗装廃材を利用した加熱
アスフアルト混合物の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

既設アスフアルト舗装の補修工事等で生じるア
スフアルト舗装廃材（以下廃材という。）の再利
用はオイルシヨツク以降、石油価格の大幅な高騰
と不安定な石油供給との影響を受けて、限りある
資源を有効に利用すること、或いは「廃棄物の処
理及び清掃に関する法律」によつて前記廃材も産
業廃棄物に指定されたことなどにより、又その処
分地対策という立場からも廃材を再生素材として
再生させて使用した再生合材の利用法も急速に発
展し、実用段階に入つてきている。

これら廃材から再生させた再生合材の用途とし
ては、 (1) 軽舗装の路上混合方式による再生路盤、 (2) プラント混合による再生路盤材、 (3) プラント混合による加熱再生合材、 などがあげられ、軽舗装や簡易舗装の表層のみに
再生合材を用いる等の代替材料的用途が多く、そ
の主流となつているのが現状である。

また、その再生合材の製造方式については、加
熱再生合材中の骨材として廃材の占める割合が80
〜100重量％の高率を占めるドラムドライヤ・ミ
キシング方式が一般に採られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記ドラムドライヤ・ミキシング方式において
は、既設アスフアルト合材製造プラントにおいて
新たにドラムドライヤ・ミキシング方式を導入し
なければならず、その他関連の多額の設備投資を
必要とする難点がある。

また廃材中のアスフアルト質は相当老化してい
るが、加熱再生合材中に入れられる廃材はドラム
ドライヤにおいて再加熱されるが、通常の加熱ア
スフアルト混合物の温度である160℃に保とうと
すると廃材中のアスフアルトが著しく劣化する。
そのため温度を低く抑え、アスフアルトの流動
性、合材（混合物）の作業性を阻害する方向を採
らざるを得ないため、多量の軟化剤を添加して、
アスフアルトの針入度を高する必要に追られてい
る。このような手段を講じても致命的な圧密不足
は免れ得ず作業が大変である難点は依然として残
る。

更に供給される廃材は、既設舗装の時期、回収
場所等によつて品質が異なつているため、その
個々への対応並びに混合された状態に対する対応
は均等にすることが困難であるため、密度のバラ
ツキ等品質が不均等となる問題があり、その結果
路面の最上層部分には限定的使用しか認められて
ない。

一方、アスフアルト混合物は年間約8000万トン
余り生産されており、この中12.5％〜25％に当た
る1000〜2000万トンの廃材が発生していると指摘
されている。（舗装廃材再生利用に関する現況報
告書＝社団法人日本道路協会−昭和56年９月）。
しかるに、前記の如く、従来のドラムドライヤ・
ミキシング方式では設備投下資本を多大に要し、
しかも再生合材の品質が好ましくなくて、使用制
限を受けているために廃材を十分に再生活用する
ことができなかつた。

他方、廃材を利用した加熱アスフアルト混合物
の製造装置においても、特に従来のドライヤにお
いては、ドラム内周面に設けた掻揚羽根が均一的
になつているために、バーナの火炎が奥に行こう
とするのを落下する骨材が遮断する結果、一定の
速度で加熱される骨材が常温である再生素材を間
接に加熱するために必要な温度に必要かつ十分に
加熱されずに排出されるという難があり、特に
200℃〜250℃の高温に加熱するのは困難であつ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、単位重量当たりの再生骨材を占める
割合は少ないといえども、それらの難題点を解消
し、小額の設備費で、軟化剤を使わず、安定した
品質の再生合材を提供すると共に、その使用範囲
も新規合材と同等に広範囲に使用することのでき
る加熱アスフアルト混合物を製造する方法並びに
装置を提供し、結果的には大量の廃材を再活用す
ることを目的とするものである。本発明に係る熱
交換式加熱アスフアルト混合物（再生合材の製造
方法の基本的な考え方は、廃材を100％使用して
混合物を製造するのではなく、通常アスフアルト
合材製造プラントで新規合材を製造する過程のミ
キシング時に何割かの廃材を常温のままで混入
し、加熱された新規合材の放熱によつて間接的に
加熱することにより廃材を再利用しようとするも
のである。すなわち、具体的な手段として (1) 新規骨材をドライヤに火炎部より骨材投入口
寄り部分で高さ中心より上方の内壁部において
均等的散下密度で降下させ、火炎部でバーナの
火炎の上側では補助羽根上で混合する再生素材
の量と温度に対応し200℃〜250℃の範囲に加熱
させる加熱工程と、 ホツトエレベータで200℃〜250℃に加熱され
た新規骨材をスクリーン位置まで揚送する揚送
工程と、 スクリーンで揚送された新規骨材を篩分け骨
材計量槽に送る篩分け工程と、 再生材ビンから再生素材を骨材計量槽に送る
再生素材投入工程と、 フイラーおよびアスフアルトを各計量槽に送
る添加材投入工程と、 骨材計量槽で新規骨材55〜90重量部に対し常
温の再生素材10〜45重量部を計量すると共に各
計量槽でフイラー、アスフアルトの添加量を計
量し各計量槽からミキサへ送る計量工程と、 ミキサ内で新規骨材、再生素材をドライミキ
シングした後にフイラー、アスフアルトを添加
しウエツトミキシングして約160℃の加熱アス
フアルト混合物として排出する混錬工程と、 からなることを特徴とするアスフアルト舗装廃材
を利用した加熱アスフアルト混合物の製造方法。

〔作 用〕

ドライヤは従来のドライヤと同じ大きさ、同じ
バーナ容量であつても、回転体内周面において火
炎部周面に配設した補助羽根付回転体の回転に伴
つて、加熱された骨材を掻きあげることができる
が、掻きあげた骨材を火炎の直上部では降下させ
ることがなく、補助羽根の上において火炎直上の
高温によつて加熱され、また火炎は降下する骨材
で火炎先端を遮断されるとがなく回転体内を加熱
することができるため、新規骨材を200〜℃〜250
℃の高温に加熱することができる。

しかして、200℃〜250℃に加熱された新規骨材
はホツトビンに一時的に貯蔵されて下方の骨材計
量槽において所定量計量され、また常温の再生素
材も骨材計量槽において混合物100部に対して10
〜45重量部が計量され、ミキサ内において混練さ
れて新規骨材の熱により常温の再生素材が熱交換
によつて加熱され180℃前後になる。従つて再生
素材の混合量並びに温度に対応して新規骨材の加
熱温度が200℃〜250℃の範囲内に設定される。

次に常温の石粉等フイラと加熱された新規アス
フアルトを所定量ミキサに投入して混練すると、
熱交換によつて160℃前後のアスフアルト舗装廃
材を利用した加熱アスフアルト混合物が製造され
る。

〔実施例〕

以下、本発明に係るアスフアルト舗装廃材を利
用した加熱アスフアルト混合物の製造方法につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明に係るアスフアルト舗装廃材
を利用した加熱アスフアルト混合物の製造方法の
一例を示す工程図である。

この第１図において、アスフアルト舗装廃材を
利用した加熱アスフアルト混合物の製造方法は、
新規骨材１６をドライヤ２に火炎部２１ｈより骨
材投入口２ｊ寄り部分で高さ中心より上方の内壁
部２ｉにおいて均等的散下密度で降下させ、火炎
部２ｈでバーナ２ｄの火炎の上側では補助羽根上
で混合する再生素材の量と温度に対応し200℃〜
25℃の範囲に加熱させる加熱工程３ｌと、 ホツトエレベータ１１で200℃〜250℃に加熱さ
れた新規骨材１６をスクリーン１０位置まで揚送
する揚送工程と、 スクリーン１０で揚送された新規骨材１６を篩
分け骨材計量槽４ｂに送る篩分け工程３３と、 再生材ビン８から再生素材１を骨材計量槽４ｂ
に送る再生素投入工程３４と、 フイラーおよびアスフアルトを各計量槽４ａ，
４ｃに送る添加材投入工程３５と、 骨材計量槽４ｂで新規骨材１６：55〜90重量部
に対し常温の再生素材１：10〜45重量部を計量す
ると共に各計量槽４ａ，４ｃでフイラー、アスフ
アルトの添加量を計量し各計量槽４ａ，４ｂ，４
ｃからミキサ３へ送る計量工程３６と、 ミキサ３内で新規骨材１６、再生素材１をドラ
イミキシングした後にフイラー、アスフアルトを
添加しウエツトミキシングして約160℃の加熱ア
スフアルトとして排出する混練工程３７と、 からなることを特徴とするアスフアルト舗装廃材
を利用した加熱アスフアルト混合物の製造法にあ
る。

さらに、本発明に使用されるアスフアルト混合
物製造プラント等を説明する。

第２図は、アスフアルト混合物製造プラントの
概略図である。

アスフアルト混合物製造プラントにおけるアス
フアルト混合物製造装置は、要部に新規骨材１６
を200℃〜250℃に加熱するためのドライヤ２と、
合材装置３，４ａ，４ｂ，４ｃ，８，９，１０の
ミキサ３とを配設し、前記ミキサ３上部には計量
槽４ａ，４ｂ，４ｃを配設してある。該計量槽は
石粉用４ａ、骨材用４ｂ、アスフアルト用４ｃと
に分け、石粉計量槽４ａの上方部には石粉等フイ
ラを石粉エレベータ５を介して収容する石粉ビン
６を配設し、前記骨材計量槽４ｂ上方部には再生
素材ホツパ７を介して収容する再生素材ピン８と
ドライヤ２で加熱された新規骨材を保温して収容
するホツトビン９を配設している。

前記ホツトビン９上部には分級用のスクリーン
１０を配し、該スクリーン１０と前記ドライヤ２
の吐出口部との間に新規骨材を搬送するホツトエ
レベータ１１を配設してある。前記ドライヤ２に
は、その煙突１２との間に乾式サイクロン１３、
湿式サイクロン１４、排風機１５を順次配設し、
前記乾式サイクロン１３からは熱風管１３ａを前
記ホツトエレベータ１１に接続してホツトエレベ
ータ１１を熱風により加熱できるように構成して
いる。

また前記再生素材ホツパ７は図示しないベルト
フイーダで所定量の再生素材１を吐出し、図示し
ないベルトコンベアで再生素材ビン８に搬送して
ストツクさせる。別に図示しないプラント本体の
操作室から指令が出されると、再生素材ビン８の
図示しないスクリーンコンベアが作動して合材装
置の骨材計量槽４ｂに再生素材１が投下され、混
合物総量100部に対して10〜45重量部の割合で計
量され、また、ホツトビン９からは別途200℃〜
250℃に加熱されている新規骨材１６が骨材計量
槽４ｂに投下されて累積計量が行なわれる。計量
後ミキサ３に投下された新規骨材１６と再生素材
１はドライミキシングされることによつて熱交換
が行なわれ、新規骨材１６と再生素材１の混合物
は全体として180℃前後に維持される。前記新規
骨材の加熱温度は、この180℃から逆算した熱交
換カロリー計算によつて、混合される再生素材１
の量、温度から割出して200℃〜250℃範囲で加熱
温度が設定されている。

次に、石粉ビン６から石粉計量槽４ａにフイラ
として石粉を投下して所定量を計量してミキサ３
に投下し、またアスフアルト計量槽４ｃから加熱
されている新規アスフアルトが所定量ミキサ３に
投下されて、前記混合物とウエツトミキシングし
て160℃前後の温度のアスフアルト舗装廃材を利
用した加熱アスフアルト混合物が製造される。

前記ドライヤ２は支柱１７上に設置され、基端
構成体２ａと上端構成体２ｂとの間に回転体２ｃ
を図示しない駆動機構を介して筒を中心に回転自
在に装設している。図面中符号２ｄはバーナ、２
ｅは火炎、２ｆは排出口、２ｇは投入口である。

前記回転体２ｃは円筒体であり、基端部の方か
ら火炎部２ｈ、内壁部２ｉ、投入口部２ｊに区分
し、火炎部２ｈは第３図示すように、回転体２ｃ
の半径方向を向く基部の高さよりも周面に平行方
向を向く皿部の幅を長くした断面略Ｌ字形の補助
羽根１８を円筒内壁周面に筒心Ｐに対して放射状
に配列装設してある。

前記内壁部２ｉには第５図に示すように掻揚げ
羽根１９を円筒内壁周面に筒心Ｐに対して放射状
に配列装設している。該掻揚羽根１９は第７図に
示すように、断面略Ｌ字形の基体部１９ａに棚板
１９ｂ，１９ｂを簀の子状に配列して断面略コ字
形に形成している。図中符号１９ｃは棚板の固定
材である。

前記投入口２ｊには第６図及び第８図に示すよ
うに、板状の逆流防止羽根２０を円筒内壁周面に
筒心Ｐに対して放射状に、かつ筒心Ｐを通る軸線
に対して傾斜状に配列装設してある。しかして火
炎２ｅは筒内雰囲気を250〜300℃に保持できるよ
うに調整してあり、投入口２ｇから新規骨材１６
を投入して回転体２ｃを回転させる。このとき、
逆流防止羽根２０は新規骨材１６が上端構成体２
ｂ方向へ逆流することを防止すると共にドライヤ
中心部に骨材を移送する。

掻揚羽根１９は回転体２ｃ内壁底部に落下する
骨材を上方へ周壁に沿つて掻き揚げと共に上部に
至るに従つて棚板１９ｂの〓間から新規骨材１６
を落下させ、これは第９図に示すように回転体２
ｃ筒体に平均的に降雹のように落下させ、新規骨
材１６に平均的に熱吸収を促進させる。

回転体２ｃの回転に従つて新規骨材は投入口２
ｇの近くから回転体２ｃの傾斜下方向すなわち火
炎部２ｈ方向少しずつ移動し、掻揚げられ、更に
傾斜下方へ移動しながら充分に加熱され火炎部２
ｈに至る。

次に火炎部２ｈにおいては補助羽根１８によつ
て新規骨材１６を周壁に沿つてすくい上げ、回転
体２ｃの筒頂部分では新規骨材１６を落下させず
筒側部において新規骨材１６を落下させることに
よつて、火炎２ｅの進行を骨材によつて阻害しな
いように構成しており、これによつて回転体内を
高温に維持させることができる。

補助羽根１８によつて掻揚げられた新規骨材１
６は、火炎部２ｈにおける火炎２ｅの直上におい
て補助羽根１８の上で高温雰囲気で加熱され、か
つ粗骨材と細骨材とが回転体２ｃ周壁並びに補助
羽根１８に密接しうことによつて骨材相互間の熱
交換も行なわれて、所部の温度に容易に達せさせ
ることができる。

上記構成によつて、新規骨材１６はドライヤ２
において温度200〜250℃の範囲の任意の温度に加
熱されて排出口２ｆから排出され、ホツトエレベ
ータ１１によつてスクリーン１０上に運ばれ分級
されて下の分級別ホツトビン９に一時的に蓄積さ
れる。ホツトエレベータ１１はドライヤ２の排熱
を乾式サイクロン１３を介して送られて保温され
ているから、ドライヤ２で加熱された新規骨材が
ホツトエレベータ１１で冷めることはない、ま
た、ホツトビン９も充分保温されている。

新規骨材１６の加熱温度の設定は、外気温、運
搬所要時間等によつて勘案される。気温19〜20℃
の場合、新規骨材の加熱温度は再生素材の混入率
10％のとき200℃、20％の時220℃、30％の時235
度、45％の時250℃として加熱アスフアルト混合
物の目標温度を160℃に近づける目安となる。

前記再生素材ホツパ７には、概設アスフアルト
舗装体を掻き起こした廃材、或いは切削機で切削
した廃材をクラツシヤでクラツシングした分級し
た状態のアスフアルト舗装廃材を利用した再生素
材１が吸容されていて、必要に応じて再生素材ビ
ン８に供給する。

該再生素材１の量は、使用目的に従つて混合物
100部に対して10〜45重量部の範囲で、廃材の質、
新規骨材の粒度、気温の変動等を勘案して最終混
合物の目標温度を160℃に設定できるように決定
する。

前記石粉等フイラの量は再生素材１の質と量か
ら勘案して決定し、また新規アスフアルトの量も
同様であるが、一般に舗装廃材中のアスフアルト
含有量は全重量の５〜７重量％含有しているの
で、再生素材１の場合には、抽出したアスフアル
ト量に混合率を乗じた値を差し引いた値だけの新
規アスフアルトを添加する態様で計量勘案する。

このようにして製造された加熱アスフアルト混
合物従来の混合物と同様にして用いることができ
る。この混合物を用いて舗装した路面の力学的性
状をアスフアルト舗装要網（社団法人日本道路協
会、昭和53年改訂版）に従つて行つたマーシヤル
試験（試験温度60℃）、ホイールトラツキング試
験（試験温度60℃、接地圧6.4Kg／cm²）、及び繰り
返し曲げ試験（供試体寸法３×３×40cm、スパン
30cmの２点載荷方式、周波数５Hz）の結果を第１
１図、第１２図、第１３図に示す。第１１図をみ
ると、空〓率は新規混合物と廃材混入混合物とも
大差はなく、安定度は新規混合物に比べベクラツ
シング廃材混入率20，30，40（％）及び切削廃材
混入率40％はそれぞれ1.29倍、1.29倍、1.15倍、
1.10倍であつて、廃材の種類にかかわらず新規混
合物より劣るどころか、むしろ高い値を示してい
ることが明らかである。また48時間水浸時の安定
度をフロー値で除し、16倍したNijboerの弾性係
数の指数は、新規混合物が736／28×16＝449であ
り、クラツシング廃材混率20，30，40（％）、切削
廃材混入率40％のものは、それぞれ607，548，
514，459であり、新規混合物の値と比べて同等以
上なることを示している。

第１２図において、再生素材１を20〜45％混入
した混合物の動的安定度は、新規混合物（新規合
材）に比べて1.5倍程度大きく、又、施工１年後
の動的安定度も大きくなつており、耐流動性に優
れ、供用後のニーデングに対しても非常に安定し
ているといえる。

第１２図において、本発明に係る混合物（再生
合材）の低温時における繰り返し破壊回数は、再
生素材（廃材）混入率が高い程、破壊回数が増加
するという結果となり、又、施工１年後の結果で
は、この相関は本発明に係る混合物の方が新規混
合物より破壊回数が大きく、低温時の耐久性に優
れているといえる。これらのことから本発明によ
つて製造された再生素材を用いた加熱アスフアル
ト混合物は物性面からの諸試験の結果からも再生
素材を使用しない新規合材と同等もしくは同等以
上の品質を有するものである。

〔発明の効果〕

本発明は次のような効果を有している。

(1) ドライヤの回転体内周面において火炎部に補
助羽根を配設することによつて、バーナの火炎
に骨材の降下による遮断等の障害を与えないよ
うにしたため、回転体内を同じバーナ容量でよ
り高温に維持することができる結果、骨材を
250℃の高温に加熱することが可能となつた。
その結果、既設の設備を使つて舗装廃材を全重
量に対して45重量部まで高率に混合した加熱ア
スフアルト混合物を製造することができ、かつ
その加熱アスフアルトは新規加熱アスフアルト
混合物と何ら遜色のない品質とすることがで
き、年間2000万トンと推定される舗装廃材を有
効に活用することができる効果がある。

(2) ミキシング時に何割かの廃材を利用した再生
素材を常温のままで混入し、加熱された新規骨
材の放熱によつて間接的に加熱するものである
から、ドラムドライヤ・ミキシング方式の導入
を必要とせず、単に再生素材を常温のまま自動
的にミキサに投入する装置だけを従来のアスフ
アルトプラントに設置するだ廃材を用いて再生
合材の製造ができるので、設備投資額が低額で
すむほか、廃棄すべき廃材を持ち帰つて再生す
ることができるために製造コストの面でも有利
になる効果がある。

(3) ドラムドライヤ・ミキシング方式のような針
入度の補正に軟化剤が不要であり、廃材の品質
変動に対しても再生された混合物に及ぼす悪影
響は極度に少なくなる。

得られた加熱アスフアルト混合物の動的安定
度は新規混合物（新規合材）に比べて1.5倍程
度大きく、又、施工１年後の動的安定度も大き
くなつており、耐流動性に優れ、供用後のニー
デングに対しても非常に安定している。

(4) 再生された加熱アスフアルト混合物の低温時
における繰り返し破壊回数は、廃材混入率が高
い程、破壊回数が増加するという結果となり、
又、施工１年後の結果では、この相関は本発明
混合物の方が新規合材より破壊回数が大きく、
低温時の耐久性に優れている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は工程
図、第２図はアスフアルト混合物製造プラントの
概略図、第３図はドライヤ断面図、第４図は第３
図におけるＡ−Ａ断面図、第５図は第３図におけ
るＢ−Ｂ断面図、第６図は第２図におけるＣ−Ｃ
断面図、第７図は掻揚羽根斜視図、第８図は逆流
防止羽根斜視図、第９図は回転体の回転時を示す
第３図でのＢ−Ｂ断面図、第１０図は回転体の回
転時を示す第３図でのＡ−Ａ断面図、第１１図は
マーシヤル安定度試験結果表、第１２図は切取供
試体による変形率表、第１３図は破壊曲げ試験結
果表である。 １……再生素材、２……ドライヤ、２ａ……基
端構成体、２ｂ……上端構成体、２ｃ……回転
体、２ｄ……バーナ、２ｅ……火炎、２ｆ……排
出口、２ｇ……投入口、２ｈ……火炎部、２ｉ…
…内壁部、２ｊ……投入口部、３……ミキサ、４
ａ……石粉計量槽、４ｂ……骨材計量槽、４ｃ…
…アスフアルト計量槽、５……石粉エレベータ、
６……石粉ビン、７……再生素材ホツパ、８……
再生素材ビン、９……ホツトビン、１０……スク
リーン、３，４ａ，４ｂ，４ｃ，８，９，１０…
…合材装置、１１……ホツトエレベータ、１２…
…煙突、１３……乾式サイクロン、１４……湿式
サイクロン、１５……排風機、１６……新規骨
材、１７……支柱、１９ａ……基体部、１９ｂ…
…棚板、１９ｃ……固定材、２０……逆流防止羽
根、３１……加熱工程、３２……揚送工程、３３
……篩分け工程、３４……再生素材投入工程、３
５……添加材投入工程、３６……計量工程、３７
……混練工程。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 新規骨材をドライヤに火炎部より骨材投入口
   寄り部分で高さ中心より上方の内壁部において均
   等的散下密度で降下させ、火炎部でバーナの火炎
   の上側では補助羽根上で混合する再生素材の量と
   温度に対応し200℃〜250℃の範囲に加熱させる加
   熱工程と、 ホツトエレベータで200℃〜250℃に加熱された
   新規骨材をスクリーン位置まで揚送する揚送工程
   と、 スクリーンで揚送された新規骨材を篩分け骨材
   計量槽に送る篩分け工程と、 再生材ビンから再生素材を骨材計量槽に送る再
   生素材投入工程と、 フイラーおよびアスフアルトを各計量槽に送る
   添加材投入工程と、 骨材計量槽で新規骨材55〜90重量部に対し常温
   の再生素材10〜45重量部を計量すると共に各計量
   槽でフイラー、アスフアルトの添加量を計量し各
   計量槽からミキサへ送る計量工程と、 ミキサ内で新規骨材、再生素材をドライミキシ
   ングした後にフイラー、アスフアルトを添加しウ
   エツトミキシングして約160℃の加熱アスフアル
   ト混合物として排出する混錬工程と、 からなることを特徴とするアスフアルト舗装廃材
   を利用した加熱アスフアルト混合物の製造方法。