JPH0699176B2

JPH0699176B2 - 半たわみ性舗装材

Info

Publication number: JPH0699176B2
Application number: JP3153230A
Authority: JP
Inventors: 茂藪岡
Original assignee: TOYO DORO KK
Current assignee: TOYO DORO KK
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH051401A

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、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。

【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。

【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、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。

【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。

【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。

【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をさ
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）。

【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
４から排出されて、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。

【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。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。