JPS5846229B2 - ロ−ルドアスフアルト舗装に用いる瀝青質混合物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は道路舗装に際し、ロールドアスファルト舗装を
施工する場合に用いるニッケルスラグを含む瀝青質混合
物に関するものである。

ロールドアスファルト舗装は、砂、石粉、アスファルト
（瀝青質）よりなるアスファルトモルタルを母体とし、
その中に比較的単粒度の砕石を一定量混入した混合物を
舗設し、その上に予めアスファルトをコーティングした
砕石（チップ材という）を撒布正大して仕上げ、水密性
を保持しながら、すべり抵抗性を高め、なおかつ耐久性
、耐摩耗性を要求する舗装工法である。

日本道路協会刊行の「アスファルト舗装要綱」には、ロ
ールドアスファルト混合物の標準的な配合例が記載され
ているが、配合設計に関する明確な手段は示されていな
いので、その実施に当たっては、英国の規格であるＢ５
−５９４・１９７３に拠るのが一般的である。

このＢ５−５９４はロールドアスファルト舗装に用いる
アスファルト混合物について砂と石粉の重量比を、砂６
対石粉１としている。

しかし、わが国で採取される砂を用いる限り石粉との重
量比を６対１とした混合物は、安定度が低く、流動し易
く、到底実用には供し得ないので、止むを得ず前記砂と
石粉との重量比を３対１とし、更にバインダーとしてト
リニダードレーキアスファルトを添加した改質アスファ
ルト等を使用して水密性を高め、安定度を大きくした混
合物を舗設しているが製造上の繁雑さと、コスト上の上
昇を伴いながら、すべり抵抗性、耐久性耐摩耗性におい
て満足できるものが得られないのが現状である。

本発明は上述の如き現実に鑑みロールドアスファルト舗
装に用いる瀝青質混合物について砂に替えてニッケルス
ラグを採用し、良好な果を得る事を目的とするものであ
り、上記目的を達成する為にニッケルスラグと石粉を所
定の組成比になるように混合して細骨材とし、残部はア
スファルト（瀝青質）及び砕石を一定量混入してなる瀝
青質混合物を主発明とし、更に該瀝青質混合物にオレフ
ィン系コポリマーを混合してなる瀝青質混合物の発明を
も開示せんとするものである。

ロールドアスファルト舗装に用いる瀝青質混合物は、砂
、石粉、アスファルト（瀝青質）及び比較的単粒度の砕
石をもってなり、該混合物の安定度は、砂のかみ合せに
大きく依存するので、砂のもつね度、形状、材質が非常
に強く影響を及ぼすものである。

ロールドアスファルト舗装の発達した英国の砂は氷河に
よって岩石が削り取られて出来たため稜角に富んでいる
ものであり、わが国の砂は河川の水によって流転摩耗さ
れて出来たもので球形となっているので、粒度、形状共
大きく相違している。

一方、本発明として採用したニッケルスラグは酸化ニッ
ケル鉱からりＪレフプレン法によりフェロニッケルを精
練する際に生ずるスラグをボールミルで細砕したもので
、含有するエンスタイト（ＭｇＯ，５ｉ０２）、ホルス
テライト（２Ｍｇ０・Ｓ ｉ０２ ）、ガラス質及び鉱
物質を主成分とした、品質の変動が極度に小さい骨材で
あり、モース硬度は７以上を示す程硬く、且つ微視的に
は稜角に富み、半溶融状態で撹拌されつつ形成されるの
で硬度の異った結晶集合体であるため、ローラー蝋圧等
の機械的締固めにより粒子相互のかみ合せが充分に行わ
れ、その間隙を石粉とアスファルトとの混合物であるフ
イラービチューメンが充填し、水密性を高め、混合物と
して求められている諸物性について高い安定性を発現す
るものである。

また、このニッケルスラグは前述のように稜角に富んだ
、硬度の異った結晶集合体であるため、高いすべり抵抗
性を示し、自動車の走行による衝撃や、研磨作用をうけ
ても、平滑な面とならず段階的に磨耗して常に微細な凹
凸を保持するため舗装面は鋭い稜角を持ちつづけ、すべ
り抵抗値の逓減はなく、その表面にチップ材を圧入する
ことによって、すべり抵抗性、耐久性、耐摩耗性を強め
ることができる。

ニッケルスラグの主たる物性を表−１に示す。

次に本発明において採用した瀝青質混合物の試験施工に
ついて述べる。

配合設計においてニッケルスラグと石粉の重量組成比を
６対１、（実施例Ｉ、ｎ）と９対１（実施例ＩＮ、ＩＶ
、Ｖ）とし、従来わが国の砂を用いた際に実施不可能と
されていた限界条件に適合させ、施工に尚たってストレ
ートアスファルトの針入度が４０〜６０のものと、同じ
く６０〜８０のもの２種類につき、試験施工を行った。

向上記ニッケルスラグと石粉の重量組成比に関し、石粉
の組成率をより犬にした場合はアスファルト混合物の物
性はより強固になる事は経験的にみて明らかであり、か
つ石粉の組成率を犬にする事は本発明の目的に副わない
ものであるため、そのような配合設計は行わなかったが
従来の砂を用いた前記例に示された如く、ニッケルスラ
グと石粉の重量組成比を３対１にしても細管問題はない
事は容易に理解されよう。

結合材に用いる瀝青質は、ストレートアスファルト、セ
ミブローンアスファルト、ブロンアスファルト及びそれ
らをベースとした改質アスファルト、カントパックアス
ファルト、更にはタール等もこれら瀝青質による組成物
が高い安定性、耐久性、耐摩耗性を維持するように特に
注意して混合、施工すれば使用しても良い。

以下に実施例Ｉ、ｎ、Ｉ、ＩＶ、Ｖに関し説明するとと
もに同時に従来わが国の砂を使用した場合を比較例とし
て掲載する。

実施例 Ｉ、ＩＩ ＊
−表−２に示す配合表の通りニッケルスラグと石粉の重
量組成比を６対１とした場合の混合物を用いて前述のロ
ールドアスファルト舗装を試験施工した。

なお施工に際し粗骨材料によるチップ材の効果を求める
ため、チップ材を圧入しない場合と、圧入した場合のホ
イールトラッキング試験（車輪走行試験）による動的安
定度（Ｄ、Ｓ回／ｍｍ）とポータプル、スキッドレジス
タンステスターによるすべり抵抗値を測定した。

表−３に結果を示す。上記においてホイールトラッキン
グ試験は試験温度６０℃にて行い、接地圧は５．５ｋｇ
／（、ｆとした。

またチップ材は砕石（２０〜１３ｍ０のものをプレコー
ティングし平方米当たり１０ｋｇ撒布圧入した。

実施例 １．ＩＶ、Ｖ 表−４にニッケルスラグと石粉の重量組成比を９対１と
した場合の配合率を示し、表−５に試験施工の結果を示
す。

なお、試験方法、結果項目は実施例Ｉ、ＩＩの場合と同
様である。

表−３の特性値より判明できるようにニッケルスラグと
石粉の重量組成比が６対１の場合、針入度４０〜６０と
６０〜８０使用とを比較すると動的安定度において針入
度６０〜８０を使用した方がやや小さな値を示すが、安
定度、耐摩経典充分重交通道路に耐えられるものである
。

また表−５の結果から、たとえニッケルスラグと石粉の
重量組成比が９対１の場合でも重交通の箇所での使用に
は耐えられる値を示している。

また実施例■は後述するオレフィン系コポリマーを＊Ｃ
適量添加することによって、アスファルト量を変えずに
耐久性を高め得るとともに、更にチップ材の圧入によっ
て物性が大きく改良されることが判明した。

また、すべり抵抗性について従来の砂使用のロールドア
スファルトと本発明のニッケルスラグ入りロールドアス
ファルト舗装との経時変化を調査した結果を表−６に示
す。

なおテストはポータプルスキッドレジスタンステスター
を用いた。

従来の砂を使用した場合は、最初から期待数値６０に達
していないが、経時と共に数値は減少している。

ニッケルスラグ使用の場合は長期に亘って高い抵抗値を
持続していることを示している。

次に従来の砂を使用してロールドアスファルト舗装に用
いる瀝青混合物について砂と石粉の重量組成比を変化さ
せて、試験施工を行ったので、その結果を比較例として
記載する 前記のアスファルト舗装要綱によれば特殊な場合を除い
て安定度は５００ｋｇ以上としているが、比較例１，２
，３，４はいずれも安定度が５００ｋｇに達していない
。

比較例５のみが安定度を満足しているが、これについて
動的安定度を求めると２２２回／服となり、耐久性は期
待しがたい。

また、前記オレフィン系コポリマーはアスファルトと親
和性を有し、アスファルト混合物の加熱混合温度以下で
溶融し、流動し得るもので、エチレン酢ピコポリマー、
エチレン・エチルアクリレ・−トコポリマー、エチレン
・メタアクリレートコポリマー、エチレン（メタ）アク
リル酸コポリマーの群の中から選ばれた１乃至数種のコ
ポリマーを使用し、これらコポリマーの形状は粉末状、
微粒状、破片状、フレーク状等比表面積が犬なることが
望ましいものである。

このオレフィン系コポリマーの使用効果は、前述の実施
例■からも明らかであるが、重ね式アスファルトコンク
リートについてホイールトラッキング試験、ラベリング
試験を行った結果からも証明できる。

表−８にその結果を示す。以上説明した実施例ではニッ
ケルスラグと石粉とを予め設定した任意の組成比になる
様に配合して細骨材とし、残部は瀝青質及び砕石を一定
量混入して瀝青質混合物となるものであるが、該細骨材
中に５０％未満の重量比となる様に砂を混入させてロー
ルドアスファルト舗装に適用しても実用上満足できる混
合物が得られる事が確認された。

よって本発明はニッケルスラグのみに限定するものでは
なく、若干の砂を加える事も実施範囲内に属し、発明の
範囲に含まれるものである。

上記詳細に説明した様に本発明は細骨材としてクルツプ
レン法ニッケル精練スラグであるニッケルスラグを混入
し、且つロールドアスファルト舗装に適する瀝青質混合
物を提供するものであり、用いるアスファルトも容易に
入手可能な通常使用している針入度６０〜８０のもので
よく、そのため機械的にも今まで用いていたアスファル
トプラントを何ら改良する必要はなく、アスファルトケ
ラドルの洗浄、増設も不必要であって、道路舗装として
要求される緒特性、例えばすべり抵抗性、耐久性、耐摩
耗性、その他の特性も満足する瀝青質混合物を実現する
という利点を発揮するものであり、高い硬度を持つニッ
ケルスラグの特質と相俟って、極めて使用効果の高い瀝
青質混合物を提供するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸化ニッケル鉱よりクルツプレン法によりフェロニ
   ッケルを精練する際に生じるニッケルスラグと石粉をニ
   ッケルスラグ３対石粉１乃至同９対１の重量比となる様
   に混合して細骨材とし、残部は瀝青質及び砕石を一定量
   混入してなる事を特徴とするロールドアスファルト舗装
   に用いる瀝青質混合物。 ２ 上記スラグの中に重量比で５０１％未満の砂を混入
   せしめる事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロ
   ールドアスファルト舗装に用いる瀝青質混合物。 ３ 酸化ニッケル鉱よりクルンプレン法によりフェロニ
   ッケルを精練する際に生じるニッケルスラグと石粉をニ
   ッケルスラグ３対石粉１乃至同９対１の重量比となるよ
   うに混合して細骨材とし、残部は瀝青質及び砕石を一定
   量混入してなる混合物中に、アスファルトと親和性を有
   しアスファルト混合物の加熱混合温度以下で溶融し、流
   動し得るオレフィン系コポリマーの適量を加熱混練して
   なる事を特徴とするロールドアスファルト舗装に用いる
   瀝青質混合物。