JPH0774484B2 - 石炭灰砂を添加した耐流動性アスファルト舗装材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、道路舗装材に関するもので、特に耐流動性
状を備えたアスファルト舗装材に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、アスファルト舗装路面の耐流動対策として、セミ
プローンアスファルト，ゴム入りアスファルト，熱可塑
性樹脂入りアスファルトなど、ゴム系又は樹脂系の改質
材を添加したいわゆる改質アスファルトと呼ばれるもの
などが使用されている。

ところが、これら改質アスファルトは、混合物の施工温
度を高温に維持しなければならないこと、転圧時に混合
物がローラに付着しやすいこと、ジョイント部の目地切
れが発生するなど施工上の欠点があり、しかも施工コス
トが高くなるという問題点があった。

また同様に耐流動性をもたせる手段として、アベスト，
メチルセルローズ，消石灰，セメント等を添加し、アス
ファルト舗装材中の軽質油を吸収させる方法や、粒状を
呈する特殊なアスファルト流動防止用吸油材の使用等が
試みられている。

例えば、特開昭57−187402号公報および特公昭57−2235
0号公報に開示された粒径が10mm以下の天然骨材又は人
口骨材を種石として、これに粉末ゴム又は熱可塑性樹脂
の単味か両者混合物を、あるいは水硬性材料であるセメ
ント，高炉さいおよび石こうの三種を被覆させたものな
どがそれである。

しかし、これら公報に開示されたアスファルト流動防止
用吸油材は、通常のアスファルト舗装材よりフィラー分
を多く含んでいる寒冷地用のアスファルト舗装材に添加
使用した場合は、次のような問題点があった。すなわち
舗設作業後、その舗設層の温度が所定の交通開放温度ま
で下がるのを待っても、初期わだちが発生し、いわゆる
流動防止としての効用が発揮されないという問題点があ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

いずれにしても、前者の改質アスファルトの使用は、そ
の施工性や目地切れ発生などの難点があり、後者の粒状
を呈する流動防止用吸油材は、交通開放の初期わだちに
対して充分な効用を期待することができないといった問
題点があった。すなわち、これら従来の改質アスファル
トや耐流動性吸油材を添加したアスファルト舗装におい
ては、目地切れ、硬化収縮による亀裂、さらには剥離現
象の発生など品質に多くの問題点を内包し、しかも交通
開放時における初期わだちへの対応性に難点がある維持
管理等において補修費等の負担増を余儀なくされてい
た。

そこでさらに改良されたアスファルト舗装の耐流動対策
技術の開発が要望されている。特に重車輌交通量の増大
化傾向に対する安全な舗装路面の確保の視点から、その
要望がきわめて高い。

本発明は、このような要望に応えるため、経済性，施工
性にすぐれた耐流動性を発揮するアスファルト舗装材を
提供することを目的とするものである。

とくに、この発明は、これまでに開示されたアスファル
ト流動防止用吸用材が、交通開放の初期わだちに即時対
応することが困難であったことの要因として、水硬性材
料であるセメントを比較的多く使用している点にあるこ
とを解明した。なかでも従来使用されている吸油材は、
吸油材としての機能を発揮すべき吸油材の表皮に形成さ
れた空隙の孔腔が大きいことに起因していることも解明
した。すなわちアスファルト中のオイル分を吸収するた
めの空隙における孔腔の内径が大きくなっているため、
毛細管による吸着力が小さくなっていることである。

さらに、交通開放の初期においては吸着に対する時間的
な余裕がなく、これらの関係から初期わだちに対する対
応性が低くなっていることが、その大きな要因となって
いることが判明した。

そこで、この発明においては表面積が大きく、しかも吸
水率の高い物質を吸油材として用いることによって、前
記初期わだちに対する対応性の改善を狙ったことにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

そのアスファルト舗装材としての特徴とするところは、 （１）加熱混練したアルファルト混合物に、石炭灰とセ
メントと水を加え混合造粒してなる石炭灰砂を乾燥して
添加混練し、耐流動性を付与したアスファルト舗装材と
したことにある。

（２）また前記石炭灰砂は、石炭灰100重量部に対し
て、セメントを10重量部以上20重量部以下と適量の水又
は少量の増粘剤もしくは水および増粘剤の双方を加え、
粒径が0.074〜1.2mmの粒を70％以上含む粒状材に生成
し、これを養生硬化し、乾燥処理したものを使用したこ
とにある。

（３）さらにアスファルト混合物に対する石炭灰砂の添
加量は、アスファルト混合物100重量部に対して、２〜1
0重量部添加したことを特徴とするものである。

（作用） すなわち産業廃棄物を有効に利用してセメントと水およ
び増粘剤とを加えて造粒した石炭灰砂を乾燥して加熱混
練したアスファルト混合物に添加したものであるため、
路盤面や舗装面に敷均し、転圧，締固めて舗設した場
合、次のような作用を発揮した。

まず第１に本発明に使用した石炭灰砂は、先に説明した
従来の吸油材と比較し、多孔質で吸着性、吸水性に優
れ、その表皮には、細かい内径の孔腔を有している。そ
のため短時間でアスファスト中のオイル分を比較的多く
吸着することのできる機能を有している。

そのため、これをアスファルト混合物に添加すると、ア
スファルト混合物中に含まれる軽質油分が効率的に、し
かも短時間で吸着ないし吸収される。そしてアスファル
ト混合物中の主として粗骨材間隙に分散されてアスファ
ルトモルタルの塑性を改良することができた。その結
果、初期わだちに対する対応性が著しく向上され、耐流
動性状の高いアスファルト舗装材としての機能を発揮す
ることができた。

第２は前記石炭灰砂の粒径を0.074〜1.2mmと比較的広い
粒度範囲に設定したため、その石炭灰砂がアスファルト
混合物中の粗骨材間隙に均質に分散され、吸油材として
の作用効果が舗装層の内部において均質に発揮された。
その結果、流動防止効果が平均して高められ、舗設路面
として動的安定度の高いアスファルト舗装の舗設を可能
とした。

〔実施例〕

次に本発明に係る石炭灰砂を添加したアスファルト舗装
材（Ａ）と、従来一般的に使用されている流動防止用吸
油材を添加したアスファルト舗装材（Ｂ）と、なんら耐
流動用の添加剤を使用しないアスファルト舗装材（Ｃ）
の三種のアスファルト舗装材についてホイールトラッキ
ング試験を行った。

下記表−１はその試験結果に基づくDS値の比較一覧であ
る。

上記表−１に示すように、石炭灰砂を4.0％添加した本
発明によるアスファルト舗装材は、耐流動用添加材とし
て最も普及している流動防止用吸油剤を重量比で6.0％
添加した従来のアスファルト舗装材（Ｂ）と比較し、DS
値が舗設直後において1.4倍、養生期間が60℃/1日で約
２倍、１週間で２倍強に増大している。すなわちアスフ
ァルト舗装材として、きわめて高い耐流動性を発揮する
ことが立証されている。

特に、本発明アスファルト舗装材（Ａ）は、石炭灰砂の
添加量がアスファルト添加量に対し67％であるにも拘ら
ず交通開放直後および材令１日で、従来のアスファルト
舗装材（Ｂ）に比較し、２〜３倍のDS値であり、さらに
材令が７日になると約４倍である。したがって、本発明
による石炭灰砂を添加したアスファルト舗装材にあって
は、初期わだち掘れのすくない舗装材として機能するこ
とが理解される。

なお表−２は、前記ホイールトラッキング試験に基づく
養生日数と動的安定度をグラフで表示したものである。

さらに、表−３は、本発明による耐流動性アスファルト
舗装材に添加した石炭灰砂の粒径と、その粒度分布を従
来一般的に使用されている耐流動用添加材のそれと比較
して示すものである。

この表−３で示すように、従来一般的に使用されている
耐流動用添加材は、その粒径が0.15〜5.0mmで、本発明
による耐流動性アスファルト舗装材に添加した石炭灰砂
の粒径0.074〜1.2mmよりも大きい。

しかも、その粒度分布は、本発明においては、最大1.2m
mの篩目で100％であり、最小0.074mmで30％で、その粒
度分布が広い。これに対し、従来のものは0.15〜5.0mm
が70％と、その粒度分布は狭い。すなわち、本発明にお
いて添加した耐流動性添加材としての石炭灰砂は、粒径
が従来のものに比較し小さく、しかも広い粒度分布のも
のを使用している点に一つの大きな特徴をもっている。

〔発明の効果〕

本発明による石炭灰砂を添加した耐流動性アスファルト
舗装材は、前記表−１ホイールトラッキング試験結果に
よっても明らかなように、初期耐流動性が高く、従来の
流動防止用吸油材を用いたアスファルト舗装に比較し、
ワダチ掘れの少ない、しかも動的安定度の高い舗装路面
を維持することができる。

特に初期わだち掘れの少ないことは、舗装路面そのもの
の耐久性が大きいことを意味するものである。

さらに本発明によるアスファルト舗装材は、その耐流動
性機能を発揮させる原材料として火力発電所等より産業
廃棄物として排出される石炭灰に、セメントおよび水又
は増粘剤の少量を加えて高速造粒していわゆる石炭灰砂
としたものを有効利用したもので、生産コストが安く、
従来の耐誘導性吸油材等を使用した場合に比較し、耐流
動性アスファルト舗装材としてのコスト軽減が可能であ
る。

すなわち従来の耐流動性改質アスコンや耐流動性吸油材
等に比較し、きわめて経済性の高いアスファルト舗装の
舗設ができる。

しかも前記表−３で示したように、石炭灰砂の粒度範囲
を0.074〜1.2mmと比較的広い範囲に設定し、アスファル
ト混合物における粗粒骨材間に均質に分散できるように
したので動的安定性の高い舗装体が得られる。さらに従
来の流動防止用吸油材を使用した場合と比較し、その添
加量による施工性への影響が少なく、前記動的安定性と
あいまって施工性に支障のない舗装体を構成し、今後ま
すます増大する自動車交通量に対応して、ワダチ掘れの
少ない、しかも動的安定度の高いアスファルト舗装体と
しての効用を発揮することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 忠 宮城県仙台市中山７丁目２番１号 東北電 力株式会社 電力技術研究所内 (72)発明者 高安 述史 宮城県仙台市御町東５丁目１番36号 大成 道路株式会社 東北支社技術試験所内 (72)発明者 山田 美孝 宮城県仙台市御町東５丁目１番36号 大成 道路株式会社 東北支社技術試験所内 (56)参考文献 特開 昭61−172918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−131662（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱混練したアスファルト混合物に、石炭
   灰砂を添加混練してなる耐流動性アスファルト舗装材で
   あって、 前記石炭灰砂は、石炭灰100重量部に対して、セメント
   を10重量部以上20重量部以下と適量の水又は小量の増粘
   剤もしくは水および増粘剤の双方を加え、粒径が0.074
   〜1.2mm程度の粒を70％以上含む粒状材であって、これ
   を養生硬化し、さらに乾燥処理したものであることを特
   徴とする石炭灰砂を添加した耐流動性アスファルト舗装
   材。
2. 【請求項２】前記アスファルト混合物に対する石炭灰砂
   の添加量は、アスファルト混合物100重量部に対して、
   ２〜10重量部であることを特徴とする請求項１記載の石
   炭灰砂を添加した耐流動性アスファルト舗装材。