JPH051401A - 半たわみ性舗装材 - Google Patents

半たわみ性舗装材

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JPH051401A
JPH051401A JP15323091A JP15323091A JPH051401A JP H051401 A JPH051401 A JP H051401A JP 15323091 A JP15323091 A JP 15323091A JP 15323091 A JP15323091 A JP 15323091A JP H051401 A JPH051401 A JP H051401A
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semi
cement
aggregate
cement milk
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Shigeru Yabuoka
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TOYO DORO KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 予めセメントミルクを混合しても、セメント
ミルクとカットバックアスファルトとが混合されること
なく、アスファルト混合物本来の強度と、セメントペー
ストの硬化強度を発揮できる半たわみ性舗装材を得る。 【構成】 半たわみ性舗装材40には、先ず骨材10と
カットバックアスファルト34とが混練され、その後有
機酸36でカットバックアスファルト34の被覆面が被
覆される。次に、消石灰22を添加すると、消石灰22
は有機酸36と反応して、カットバックアスファルト3
4の被覆面に被膜層32を形成する。これにより、セメ
ントミルク29を混合しても、カットバックアスファル
ト34とセメントミルク29が混合されることがない半
たわみ性舗装材40を製造することができる。被膜層
2は、敷均し締め固め時に、押し潰されるので、骨材1
0は舗設後、カットバックアスファルト34で近傍の骨
材10と結合される。また、空隙中はセメントミルク2
9ですでに充填されているので、セメントミルク29を
さらに外部から充填することなく、半たわみ性舗装が構
築される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アスファルト舗装(た
わみ性舗装)とコンクリート舗装(剛性舗装)の中間的
性質を有する半たわみ性舗装を構築する半たわみ性舗装
材に関する。
【0002】
【従来技術】舗装材は、骨材をアスファルトと混合して
製造したアスファルト舗装材と、骨材をセメントと混合
して製造したコンクリート舗装材に分けられ、一般的
に、前者を用いて舗設されたものをたわみ性舗装、後者
を用いて舗設されたものを剛性舗装と呼んでいる。
【0003】ところで、現在、上記たわみ性舗装と剛性
舗装の中間的性質、すなわち、たわみ性と適度な剛度を
有する半たわみ性舗装が舗設されている。この半たわみ
性舗装は、耐熱性、耐油性、耐酸性及び耐流動性に優れ
ているので、油や薬品で汚染される場所や、大きな荷重
のかかる場所等に使用されている。
【0004】この半たわみ性舗装の舗設は、開粒度アス
ファルト混合物(合成粒度における2.5mmふるい通
過分が全重量の5%〜20%の範囲の混合物)で舗設さ
れた比較的空隙の大きな舗装面に、特殊なセメントミル
クを注入することによって行われる。
【0005】しかし、空隙に浸透する前にセメントミル
クが高熱の混合物に触れて、急結するのを防ぐ必要があ
ったため、従来の半たわみ性舗装の舗設工法では、舗設
された開粒度アスファルト混合物が所定の温度まで下が
るのを待って、現場で混練したセメントミルクを舗装面
に散布して振動をかけながら、舗装面の空隙に充填させ
る工法が取られていた。
【0006】従って、従来の半たわみ性舗装の舗設工法
では、開粒度アスファルト混合物の舗設作業及びセメン
トミルク充填作業という2作業が必要であったため、作
業能率が悪く、また、セメントミルクを浸透させるた
め、開粒度アスファルト混合物等のように、限られた大
きさの空隙を有するアスファルト混合物でしか、半たわ
み性舗装を舗設することができなかった。
【0007】これに対処すべく、低温で製造される常温
アスファルト混合物に、プラントで予めセメントミルク
を混合して半たわみ性舗装材を製造し、舗設現場でのセ
メントミルクの充填作業を省くようにした半たわみ性舗
装材も考えられる。
【0008】しかしながら、上記半たわみ性舗装材で
は、低温であるので混合されたセメントミルクが急結す
ることはないが、セメントミルクとカットバックアスフ
ァルトとが混合し、アスファルト混合物自体が有する本
来の特性を発揮させることができなかった。
【0009】
【発明が解決しょうとする課題】本発明は係る事実を考
慮して、予めセメントミルクを混合しても、セメントミ
ルクとカットバックアスファルトとが混合することがな
く、アスファルト混合物本来の強度と、セメントミルク
の硬化強度を発揮できる半たわみ性舗装材を提供するこ
とを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の半たわみ
性舗装材は、乾燥した骨材とカットバックアスファルト
とを混練して骨材をカットバックアスファルトで被覆
し、前記カットバックアスファルトの被覆面をさらに1
〜3価の有機酸で被覆し、前記1〜3価の有機酸の被覆
面に消石灰を添加し1〜3価の有機酸を包含する被膜層
が形成された常温アスファルト混合物に、水及びセメン
トを主成分とするセメントミルクを混練することにより
製造されることを特徴している。
【0011】請求項2記載の半たわみ性舗装材は、乾燥
した骨材とカットバックアスファルトとを混練して骨材
をカットバックアスファルトで被覆し、前記カットバッ
クアスファルトの被覆面をさらに1〜3価の有機酸を含
有しシリカ及びアルミナを主成分とする無機材料で被覆
し、前記1〜3価の有機酸を含有しシリカとアルミナを
主成分とする無機材料の被覆面に消石灰を添加し1〜3
価の有機酸を含有しシリカとアルミナを主成分とする無
機材料を包含する被膜層が形成された常温アスファルト
混合物に、水及びセメントを主成分とするセメントミル
クを混練することにより製造されることを特徴としてい
る。
【0012】請求項3記載の半たわみ性舗装材は、セメ
ントミルクに代えて、主としてセメントを混練すること
により製造されることを特徴としている。
【0013】
【作用】上記構成の半たわみ性舗装材は、ミキサー内で
乾燥した骨材とカットバックアスファルトとが混練さ
れ、骨材がカットバックアスファルトで被覆される。そ
の後1〜3価の有機酸がミキサー内へ投入されて混練さ
れ、カットバックアスファルトの被覆面に1〜3価の有
機酸の被覆面が形成される。さらに、ミキサー内へは消
石灰が投入されて混練される。この消石灰は1〜3価の
有機酸と反応して、1〜3価の有機酸を包含する被覆層
を形成する。この被覆層は撥水性を有し、1〜3価の有
機酸と共に骨材を被覆するカットバックアスファルトを
包含する。したがって、このように製造された常温アス
ファルト混合物にセメントミルクを混練しても、セメン
トミルクとカットバックアスファルトとが混合すること
がない。
【0014】また、この半たわみ性舗装材が舗設現場で
敷均され、締め固められると、被膜層が押し潰され、水
を介在させることなく、骨材同士がカットバックアスフ
ァルトで固着される。これによって、通常の半たわみ性
舗装の空隙中にセメントミルクが充填された構造とな
り、半たわみ性舗装が完成する。従って、セメントミル
クを充填する作業が省略できる。
【0015】また、消石灰と反応し被膜層を形成する材
料としては、1〜3価の有機酸を含有するシリカとアル
ミナを主成分とする無機材料も適用可能である。この1
〜3価の有機酸を含有するシリカとアルミナを主成分と
する無機材料は、工業生産過程から発生する廃棄物を精
製することにより得られる。さらに、被膜層が形成され
た常温アスファルト混合物を水が含まれないセメントと
混練すれば、セメントが硬化することがないので、貯蔵
が可能となり、これを舗設現場で水と共に混練すれば、
容易に半たわみ性舗装材が製造できる。
【0016】
【実施例】図1には、第1実施例に係る半たわみ性舗装
材40が製造されるアスファルトプラントのブロック図
が示されている。このブロック図に従って、半たわみ性
舗装材40の製造方法を説明する。
【0017】骨材10が貯蔵された骨材ホッパー12か
ら図示しないベルトコンベアによって、骨材10がドラ
イヤー14へ搬送され、骨材10が加熱される。次に、
この加熱乾燥された骨材10は、図示しないホットエレ
ベーターによってホットビン16の上方に配置されたス
クリーン18によって、フルイ分けられ骨材10の粒度
別に複数の壁16Aで区分されたホットビン16に貯蔵
される。
【0018】このホットビン16に貯蔵された骨材10
は、予め定められた配合設計に基づいて粒度が調整さ
れ、第1のミキサー20内へ投入される。次にアスファ
ルト34とカットバック剤35が図示しない計量器で計
量され、第1のミキサー20内へ別個に噴射されて、骨
材10と共に混合される。これによって、骨材10の表
面が、アスファルト33とカットバック剤35で生成さ
れたカットバックアスファルト34で被覆される。
【0019】次に、1〜3価のカルボキシル基を有する
有機酸36が投入されて混合されると、有機酸36が、
骨材10を被覆するカットバックアスファルト34を被
覆する。次に、消石灰22が図示しないエレベーターに
よって、計量器26内へ搬送され、配合設計に基づい
て、第1のミキサー20内へ添加される。これによっ
て、消石灰22と有機酸36が反応して、有機酸36を
被覆する金属塩の被膜層32で覆われた常温アスファル
ト混合物38が製造される(図2参照)。
【0020】その後、この常温アスファルト混合物38
は、第2のミキサー24に投入される。次に、この第2
のミキサー24へセメント28及びセメント改良剤41
を投入し、水30を添加しながら練混ぜる。これによっ
て半たわみ性舗装材40が製造され、第2のミキサー2
4がら排出され、舗設現場へ搬入される。
【0021】このように、製造された半たわみ性舗装材
40は、骨材10を被覆するアスファルトカットバック
34が有機酸36を介在させて、金属塩の被膜層32で
覆われている。従って、セメント28と水30により生
成されるセンメトミルク29とカットバックアスファル
ト34が混合されることがない。また、常温アスファル
ト混合物38は低温であるので、セメント28が急結す
ることもない。
【0022】なお、第1実施例の半たわみ性舗装材40
の配合比は以下のようになっている。
【0023】アスファルト33の量は、3%〜5%(混
合物全重量に対する百分率)とされている。このアスフ
ァルト33の量は、上記範囲においてマーシャル試験に
より、混合物の安定度を考慮して決定される。カットバ
ック剤35には、揮発性の石油(ガソリン、ケロシン
等)が使用され、アスファルト33の重量に対して、5
%〜20%混入されている。このカットバック剤35の
混入量は、通常、常温アスファルト混合物38の貯蔵期
間を考慮して決定される。なお、カットバック剤35の
代わりに、鉱物油または植物油等の軟化剤を使用しても
よい。1〜3価の有機酸36には、本実施例ではトリマ
ー酸が使用され、骨材10の重量に対して0.3%〜1
%とされている。この範囲であれば、消石灰22と反応
して成形される金属塩の被膜層32が、転圧によって確
実に押し潰されるからである。なお、トリマー酸の他
に、ダイマー酸またはモノマー酸等を使用することもで
きる。また、1〜3価の有機酸を含有するシリカ及びア
ルミナを主成分とする無機材料を有機酸36の代わりに
使用することもできるが、この場合、骨材10の重量に
対して0.5%〜3%とすることにより、適当な被膜層
32の肉厚を形成することができる。
【0024】また、消石灰22は、骨材10の重量に対
して、0.3%〜3%とされている。これは、0.3%
以下であると、有機酸36と充分に反応せず、また3%
以上であると、未反応の消石灰22が多くなるからであ
る。なお、消石灰22に微小量の水を添加することによ
り、被膜層32がより早く形成されるという結果が得ら
れている。
【0025】セメント28と水30を混合して製造され
るセメントミルク29の量は、以下の式で決定される。
セメントミルク量=空隙率(常温アスファルト混合物の
空隙率)×セメントミルク比重×ロス率(ロス率は常温
アスファルト混合物の最大粒径、粒度により変化する
が、本実施例では、1.05〜1.20としている)、
セメントミルク29の水セメント比(W/C)は、ワー
カビリチーを考慮して、35%〜50%とすることが好
ましい。
【0026】また、セメントミルク29の必要とする強
度を確保するための、セメント改良剤41は、粉体また
はエマルジョンタイプの樹脂が使用され、添加量は、セ
メント28の重量に対して、1%〜5%とされている。
【0027】なお、経済性を考慮して、セメント28と
の重量比で20%〜30%のケイ砂またはフライアッシ
ュで置き換えることもできる。また、セメント28との
重量比で0.5%〜5%の繊維材を添加することで、強
度及びたわみ性がさらに向上する。
【0028】次に、第1実施例の半たわみ性舗装材40
を使用した舗設方法を説明する。プラントで製造された
半たわみ性舗装材40を舗設現場に搬入し、基層42の
舗装面上に半たわみ性舗装材40をフィニッシャー機ま
たは人力によって敷均する(図3参照)。次に、振動ロ
ーラー等で半たわみ性舗装材40を敷均した舗装面を締
め固める。これによって、図2に示される骨材10を被
覆するカットバックアスファルト34を包み込んでいる
金属塩の被膜32が押し潰され、骨材10の間に水を介
在させることなく、骨材10同士がカットバックアスフ
ァルト34で接着される。また、通常のたわみ性舗装の
空隙中にセメントミルク29が充填した構造となり、セ
メントミルク29が空隙中で硬化し、骨材10を拘束す
る。これによって、セメントミルク29を充填する作業
を省略され、たわみ性と剛性を有する半たわみ性舗装が
構築される。最後に、セメントミルク29が所定の強度
を有するまで養生し、舗設作業を完了する。
【0029】なお、セメントミルク29を構成する水3
0に対して、カルボキシルメチルセルロースを0.5%
〜3%添加することにより、舗設中のワーカビリチーも
向上するという結果が得られている。
【0030】さらに、本実施例の半たわみ性舗装40で
は、セメントミルク29の注入作業を考慮する必要がな
いので、一定の空隙を有する開粒度アスファルト混合物
に限らず、アスファルト量、粒度及び最大骨材径を変化
させ、各種のアスファルト混合物で半たわみ性舗装材4
0を製造することができる。
【0031】また、図4〜図7には、従来工法で試作し
た半たわみ性舗装のテストピースと、本発明に係る半た
わみ性舗装材40を使用して試作した半たわみ性舗装の
テストピースの強度試験の結果が示されている。
【0032】図4は、養生日数を横軸にとり、従来工法
による半たわみ性舗装の曲げ強度(実線)と本発明に係
る半たわみ性舗装の曲げ強度(破線)の比較結果、図5
は曲げひずみ量の比較、図6は1軸圧縮強度の比較、及
び図7は1軸圧縮ひずみ量の比較を表している。
【0033】これらの試験結果から確認されるように、
従来工法で試作した半たわみ性舗装のテストピースと、
本発明に係る半たわみ性舗装材40を使用して試作した
半たわみ性舗装のテストピースの強度では、実験誤差程
度の差異しか認められない。
【0034】次に、第2実施例の半たわみ性舗装材50
について説明する。第2実施例では、路面補修等の小規
模の舗設工事を想定して、袋詰め可能な半たわみ性舗装
材50とされている。
【0035】この半たわみ性舗装材50は、図1に示さ
れる第2のミキサー24には、水30が、投入されず、
常温アスファルト混合物38、セメント28及びセメン
ト改良剤41が空練りされて製造される。この空練りさ
れた半たわみ性舗装材50は、袋詰めにされ貯蔵される
ようになっている。
【0036】従って、この半たわみ性舗装材50は、舗
設現場で水30を加え混練すれば、容易に敷均すること
ができるので、補修用の材料として適している。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半たわ
み性舗装材は、常温アスファルト混合物のカットバック
アスファルトがセメントミルクと混合されることがない
ので、予めプラントで製造することができる。これによ
って、舗設現場でのセメントミルク注入作業を省くこと
ができると共にアスファルト混合物本来の特性と、セメ
ントミルクの硬化強度を有する半たわみ性舗装を構築で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半たわみ性舗装材が製造されるプ
ラントのブロック図である。
【図2】本発明に係る半たわみ性舗装材の各構成物の分
布状態を示した概念図である。
【図3】本発明に係る半たわみ性舗装材が舗設された後
の状態を示した断面図である。
【図4】従来工法で試作された半たわみ性舗装と、本発
明に係る半たわみ性舗装材を使用して試作された半たわ
み性舗装のテストピースとの曲げ強度を養生日数を変え
て比較したグラフである。
【図5】従来工法で試作された半たわみ性舗装と、本発
明に係る半たわみ性舗装材を使用して試作された半たわ
み性舗装のテストピースとの曲げひずみ量を養生日数を
変えて比較したグラフである。
【図6】従来工法で試作された半たわみ性舗装と、本発
明に係る半たわみ性舗装材を使用して試作された半たわ
み性舗装のテストピースとの1軸圧縮強度を養生日数を
変えて比較したグラフである。
【図7】従来工法で試作された半たわみ性舗装と、本発
明に係る半たわみ性舗装材を使用して試作された半たわ
み性舗装のテストピースとの1軸圧縮ひずみ量を養生日
数を変えて比較したグラフである。
【符号の説明】
10 骨材 24 消石灰 29 セメントミルク 28 セメント 34 カットバックアスファルト 36 有機酸
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年7月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】ところで、現在、上記たわみ性舗装と剛性
舗装の中間的性質、すなわち、たわみ性と適度な剛度を
有する半たわみ性舗装が舗設されている。この半たわみ
性舗装は、開粒度アスファルト混合物(合成粒度におけ
る2.5mmふるい通過分が全重量の5%〜20%の範
囲の混合物)を締め固めることによって、形成される母
体アスファルトコンクリート層の空隙中に、特殊なセメ
ントミルクを充填し、そのセメントミルクを硬化させる
ことによって構築される。そして、半たわみ性舗装は、
耐熱性、耐油性、耐酸性、及び耐流動性に優れているの
で、油や薬品で汚染される場所や、大きな荷重のかかる
場所等に使用されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】半たわみ性舗装が上述したような特性を有
するのは、以下のような構成とされているからである。
すなわち、母体アスファルトコンクリート層はアスファ
ルトで被覆された骨材同士がアスファルトによって結合
された構造とされている。この構造はアスファルトの粘
弾性により、外力が作用すると変形を生じ、アスファル
ト舗装の特性であるたわみ性を発揮する。この母体アス
ファルトコンクリート層の空隙中にセメントミルクを充
填し、それが硬化することによって変形による骨材移動
を拘束し、変形抵抗力を生じさせる。このように半たわ
み性舗装は、母体アスファルトコンクリート層のアスフ
ァルトによる骨材の結合と、その骨材移動を拘束する形
で充填された硬化したセメントミルクによって、たわみ
性を有しながら変形抵抗力が高いといった特性が生じる
のである
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】これに対処すべく、高温で骨材とアスファ
ルトとを混合し、開粒度アスファルト混合物としたの
ち、これを冷却し、アスファルトで被覆された骨材とセ
メントミルクを混合してそれを締め固めることによっ
て、半たわみ性舗装を構築する方法も考えられる。しか
し、一般の加熱アスファルト混合物が冷却したものを締
め固めても、冷却によってアスファルトの粘度が高くな
るためアスファルトで被覆された骨材同士は付着結合し
ない。このため、母体アスファルトコンクリート層の構
造を形成し得なかった
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】そこで、アスファルトの粘度を低下させる
ために、カットバックアスファルトを使用した常温アス
ファルト混合物にセメントミルクを混合して締め固める
方法も考えられるが、混合時においてセメントミルクと
カットバックアスファルトが相互に混じり合ってしま
い、骨材同士が結合されず、母体アスファルトコンクリ
ート層の構造が形成されなかった。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】このホットビン16に貯蔵された骨材10
は、予め定められた配合設計に基づいて粒度が調整さ
れ、第1のミキサー20内へ投入される。次にアスファ
ルト33とカットバック剤35が図示しない計量器で計
量され、第1のミキサー20内へ別個に噴射されて、骨
材10と共に混合される。これによって、骨材10の表
面が、アスファルト33とカットバック剤35で生成さ
れたカットバックアスファルト34で被覆される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】次に、1〜3価のカルボキシル基を有する
有機酸36が投入されて混合されると、有機酸36が、
骨材10を被覆するカットバックアスファルト34を
らに被覆する。次に、消石灰22が図示しないエレベー
ターによって、計量器26内へ搬送され、配合設計に基
づいて、第1のミキサー20内へ添加される。これによ
って、消石灰22と有機酸36が反応して金属塩の被
膜層32で覆われた常温アスファルト混合物38が製造
される(図2参照)。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】その後、この常温アスファルト混合物38
は、第2のミキサー24に投入される。次に、この第2
のミキサー24へセメント28及びセメント改質剤41
を投入し、水30を添加しながら練混ぜる。これによっ
て半たわみ性舗装材40が製造され、第2のミキサー2
ら排出され、舗設現場へ搬入される。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】このように、製造された半たわみ性舗装材
40は、骨材10を被覆するカットバックアスファルト
34が金属塩の被膜層32で覆われている。従って、
セメント28と水30により生成されるセンメトミルク
29とカットバックアスファルト34が混合されること
がない。また、常温アスファルト混合物38は低温であ
るので、セメントミルク29が急結することもない。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】また、セメントミルク29の必要とする強
度を確保するための、セメント改質剤41は、粉体また
はエマルジョンタイプの樹脂が使用され、添加量は、セ
メント28の重量に対して、1%〜5%とされている。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 10 骨材22 消石灰 29 セメントミルク 28 セメント 34 カットバックアスファルト 36 有機酸 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年7月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾燥した骨材とカットバックアスファル
    トとを混練して骨材をカットバックアスファルトで被覆
    し、前記カットバックアスファルトの被覆面をさらに1
    〜3価の有機酸で被覆し、前記1〜3価の有機酸の被覆
    面に消石灰を添加し1〜3価の有機酸を包含する被膜層
    が形成された常温アスファルト混合物に、水及びセメン
    トを主成分とするセメントミルクを混練することにより
    製造されることを特徴とする半たわみ性舗装材。
  2. 【請求項2】 乾燥した骨材とカットバックアスファル
    トとを混練して骨材をカットバックアスファルトで被覆
    し、前記カットバックアスファルトの被覆面をさらに1
    〜3価の有機酸を含有しシリカ及びアルミナを主成分と
    する無機材料で被覆し、前記1〜3価の有機酸を含有し
    シリカとアルミナを主成分とする無機材料の被覆面に消
    石灰を添加し1〜3価の有機酸を含有しシリカとアルミ
    ナを主成分とする無機材料を包含する被膜層が形成され
    た常温アスファルト混合物に、水及びセメントを主成分
    とするセメントミルクを混練することにより製造される
    ことを特徴とする半たわみ性舗装材。
  3. 【請求項3】 前記セメントミルクに代えて、主として
    セメントを混合することにより製造されることを特徴と
    する請求項1または請求項2記載の半たわみ性舗装材。
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