JP2002121388A - アスファルト混合物 - Google Patents

アスファルト混合物

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JP2002121388A
JP2002121388A JP2000319448A JP2000319448A JP2002121388A JP 2002121388 A JP2002121388 A JP 2002121388A JP 2000319448 A JP2000319448 A JP 2000319448A JP 2000319448 A JP2000319448 A JP 2000319448A JP 2002121388 A JP2002121388 A JP 2002121388A
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asphalt
asphalt mixture
polyethylene
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thermoplastic elastomer
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Kotaro Ishida
鋼太郎 石田
Kiyoji Koide
紀代司 小出
Kazuyoshi Fujimoto
和義 藤本
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TOKAI HODO KK
Toho Gas Co Ltd
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Toho Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 路盤,路床が軟弱化しても交通荷重によるひ
び割れ等が生じないような圧縮強度およびたわみ性を備
え,低交通車道における透水性舗装の表層材として好適
なアスファルト混合物を提供すること。 【解決手段】 熱可塑性エラストマー(SBS)および
中密度ポリエチレンを添加したアスファルト混合物。た
わみ性および曲げ強度に優れ,荷重の反復に対しても強
い。このため,路盤,路床が軟弱化した状態で交通荷重
を受けても,柔軟に荷重に対処して変形でき,破壊に至
ることがない。また,ひび割れも生じにくい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,車道などの道路の
舗装用に用いられるアスファルト混合物に関する。さら
に詳細には,生活道路のような低交通車道における透水
性舗装用の表層材として適したアスファルト混合物に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年,都市化の進展に伴う雨水対策上,
低交通車道に透水性舗装を施すことが求められている。
透水性舗装用の表層材は空隙率が一般の舗装材の3〜6
%に比べて18〜22%と高く,骨材相互の接触面積が
従来の舗装材に比べ少ない。このため,より結合力の強
いアスファルトが求められる。そこで,高速道路等に使
用される高粘度アスファルトを用いた排水性舗装の表層
材を転用して,低交通車道の透水性舗装とすることが各
地で試みられるに至っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,前記し
た従来の試行には,次のような問題点があった。すなわ
ち,透水性舗装の表層材には,路盤,路床が軟弱化した
状態でも交通荷重によりひび割れや破壊が生じないよ
う,圧縮強度(マーシャル安定度)およびたわみ性が求
められる。ところが排水性舗装用の表層材は,軟弱化し
ない路盤,路床に適用されることを前提として開発され
ているので,圧縮強度はともかくたわみ性は不十分であ
る。そのため,上記の試行に当たっても,実際に表層材
が施工される場所は,軟弱化の心配の無い透水性のある
砂質系路床の上に限られているのが実状である。砂質系
以外の路床の上では,使用される表層材にたわみ性の低
さによるひび割れの懸念があるからである。なお,舗装
材のたわみ性は従来ほとんど考慮されておらず,アスフ
ァルト舗装要項に規定もされていないのが現状である。
【0004】低交通車道用の透水性舗装の表層材は,高
速道路等の重交通道路に用いられる排水性舗装の表層材
に比べ,圧縮強度や動的安定度は若干低い値で良いが,
たわみ性は優れている必要がある。また,舗道や駐車場
に用いられている透水性舗装用の表層材に比べれば圧縮
強度,動的安定度,たわみ性もともに優れている必要が
ある。
【0005】本発明は,前記した従来の技術が有する問
題点を解決するためになされたものである。すなわちそ
の課題とするところは,特に,路盤,路床が軟弱化して
も交通荷重によるひび割れ等が生じないような圧縮強度
およびたわみ性を備え,低交通車道における透水性舗装
の表層材として好適なアスファルト混合物を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明に係るアスファルト混合物は,アス
ファルトと,熱可塑性エラストマーと,ポリエチレンと
を含むものである。一般的には,骨材とフィラーとをさ
らに含んでいるのが普通である。このアスファルト組成
物では,熱可塑性エラストマーは,アスファルトに溶け
込んで混入した状態で存在している。すなわち,熱可塑
性エラストマーはアスファルトの改質剤である。一方,
ポリエチレンは,アスファルトに溶け込まずに塊状物と
して存在している。このため,ポリエチレンは,実質的
には骨材(もしくはその一部)として機能していると見
ることができる。
【0007】本発明のアスファルト混合物では,アスフ
ァルトがセミブローンアスファルトであり,熱可塑性エ
ラストマーがスチレン・ブタジエン・スチレンブロック共
重合体であり,ポリエチレンが中密度ポリエチレンであ
ることが望ましい。そして組成としては,セミブローン
アスファルトとスチレン・ブタジエン・スチレンブロック
共重合体とを含むアスファルト組成物4〜5重量部と,
中密度ポリエチレン0.7〜1.4重量部と,残部の骨材
およびフィラーとからなっていればよい。さらにアスフ
ァルト混合物の組成は,セミブローンアスファルト90
〜95重量部,およびスチレン・ブタジエン・スチレンブ
ロック共重合体5〜10重量部であればよい。
【0008】ここで,アスファルトとしてセミブローン
アスファルトを用いた理由は,これを用いたアスファル
ト混合物が,ストレートアスファルトを用いたものに比
べて,同等程度の動的安定度を示しつつ,圧縮強度,曲
げ強度,曲げ歪みに優れるからである。また,熱可塑性
エラストマーとしてスチレン・ブタジエン・スチレンブロ
ック共重合体を用いた理由は,アスファルト混合物の圧
縮強度の増加には寄与しないものの,曲げ強度と曲げ歪
みを向上させるからである。その配合比については,多
すぎた場合にはアスファルトとの相溶性が悪くなるた
め,上記の範囲内の程度が適当である。ポリエチレンと
して中密度ポリエチレンを用いた理由は,アスファルト
混合物の曲げ強度および曲げ歪みを若干低下させるきら
いがあるものの,圧縮強度を大幅に増加せるからであ
る。その配合比については,多すぎた場合には混合物の
粘度が増加して取り扱い難くなり,少ないと添加した効
果が低くなるため,上記の範囲内の程度が適当である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て説明する。まず,アスファルト混合物の各成分につい
て説明する。
【0010】(1)アスファルト アスファルトには,石油から軟質成分を除去したもので
ある石油アスファルトと,天然に産する天然アスファル
トとがある。前者はさらに,石油を蒸留した後の残渣と
して得られるストレートアスファルトや,ストレートア
スファルトに空気吹き込みによる重合処理を施したブロ
ーンアスファルトあるいはセミブローンアスファルトが
ある。本発明のアスファルト混合物の原料としては,セ
ミブローンアスファルトが適している。その理由は,こ
れを用いたアスファルト混合物が,ストレートアスファ
ルトを用いたものに比べ,同等レベルの動的安定度を発
揮しつつ,圧縮強度,曲げ強度,曲げ歪みに優れるから
である。
【0011】(2)熱可塑性エラストマー 熱可塑性エラストマーは,常温付近では大きなゴム弾性
を示し,温度上昇により塑性変形性を示す高分子物質の
ことである。本発明のアスファルト混合物では,熱可塑
性エラストマーを,アスファルトの粘性を増すための添
加剤として用いる。曲げ変形がかかっても破壊しないた
わみ性を付与するためである。本発明における熱可塑性
エラストマーとしては,スチレン・ブタジエン・スチレン
ブロック共重合体(SBS)が適している。その理由
は,アスファルト混合物の圧縮強度の増加には寄与しな
いが,曲げ強度と曲げ歪みを向上させるからである。ス
チレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の基本構
造は,「−ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレ
ン−」である。分子量は,167×103 程度のものが
好適である。
【0012】(3)ポリエチレン ポリエチレンについては,2.5〜5mm程度のサイズ
の粒状としたものを用いる。新品である必要はなく,何
らかの用途に使用された廃材であっても品質に劣化がな
ければ使用可能である。本発明においては,ポリエチレ
ンの中でも,密度0.93〜0.942g/cm3の範囲内
の密度を有する中密度ポリエチレンが適している。
【0013】(4)骨材およびフィラー 骨材およびフィラーは,通常のアスファルト混合物にお
いて一般的に使用されているものを用いる。骨材として
は,JISA5501に規定されている5〜6号のもの
が適している。フィラーは,JISA5508に規定さ
れているものでよい。
【0014】本発明のアスファルト混合物の製造プロセ
スについては特に限定はない。すなわち,まず固形成分
(ポリエチレンの粒,骨材,フィラー)のみをドライミ
キシングし,次いで液状成分(溶融アスファルト)を追
加してウェットミキシングする通常の方法でよい。アス
ファルトの添加剤である熱可塑性エラストマーについて
は,あらかじめアスファルトに混入させておいてもよい
し,ウェットミキシング時にアスファルトとともに投入
してもよい。これにより,骨材とポリエチレンの粒とが
偏りなく混在し,それらの隙間の大部分がアスファルト
(熱可塑性エラストマーが溶け込んでいる)とフィラー
とにより充填された混合状態となる。この状態では,ポ
リエチレンの粒が骨材間に食い込んで全体で一体をなし
ている。ミキシング時の温度(150〜160℃程度)
ではポリエチレンの粒が軟化しているからである。舗設
施工は,通常のアスファルト混合物の場合と同様に行え
ばよい。
【0015】
【実施例】以下,実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。以下の説明で配合比率の「%」はすべて,ア
スファルト混合物全体に対する重量%を意味することと
する。使用原料とその配合比は,表1の通りとした(単
位はすべて%)。
【0016】
【表1】
【0017】上記のうちポリエチレン粒について諸物性
を測定したところ,以下の結果であった。
【0018】
【表2】
【0019】上記の配合比で製造したアスファルト混合
物について,諸物性を測定したところ,以下の結果であ
った。
【0020】
【表3】
【0021】この結果において,本発明の実施例を比較
例と比較すると,SBSやポリエチレンを含まない比較
例1に対してはいずれも優れた特性を示した。比較例2
に対しては,カンタブロ損失量がやや劣る値を示してい
るが,低交通車道向けとしては何ら問題にならないレベ
ルである。本発明の実施例の実施例で特に着目すべき点
は,たわみ性の指標である曲げ歪みが優れていることで
ある。このことから,本発明の実施例に係るアスファル
ト混合物は,透水性舗装用の表層材として優れているこ
とがわかる。すなわち,路盤,路床が軟弱化した状態で
交通荷重を受けても,たわみ性が優れるため柔軟に荷重
に対処して変形でき,曲げ強度に優れるため破壊に至る
ことがない。また,カンタブロ損失が低いため,荷重を
反復して受けても骨材とアスファルトとの間の剥離が少
なく,ひび割れが生じにくいのである。
【0022】以上詳細に説明したように,上記実施の形
態および実施例によれば,熱可塑性エラストマー(SB
S)およびポリエチレン(中密度ポリエチレン)を添加
することにより,たわみ性および曲げ強度に優れ,荷重
の反復に対しても強いアスファルト混合物が実現されて
いる。したがってこのアスファルト混合物は,路盤,路
床が軟弱化した状態での交通荷重に対して強く,透水性
舗装用の表層材として好適である。
【0023】熱可塑性エラストマーおよびポリエチレン
の添加により,このような特性が得られる理由は,一
応,次のように推察される。第1に,アスファルトの改
質剤として作用する熱可塑性エラストマー(SBS)
は,アスファルトの粘りを増す性質がある。これによ
り,変形時においてもアスファルトが強い粘りを発揮す
るので,アスファルトと骨材の剥離が生じにくいと考え
られる。一方,骨材の一部の代替として機能するポリエ
チレンは,常温である程度の弾性を有している。これ
が,荷重がかかったときの応力緩和効果と,たわみ変形
を許容させる効果,さらには荷重が解除されたときの変
形回復効果を発揮させていると考えられる。これらの相
乗効果により,上記の特性が得られるのである。
【0024】なお,上記実施の形態および実施例は単な
る例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。
したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲
内で種々の改良,変形が可能である。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば,路盤,路床が軟弱化しても交通荷重によるひび
割れ等が生じないような圧縮強度およびたわみ性を備
え,低交通車道における透水性舗装の表層材として好適
なアスファルト混合物が提供されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E01C 7/26 E01C 7/26 (72)発明者 小出 紀代司 愛知県東海市新宝町507−2 東邦瓦斯株 式会社総合技術研究所内 (72)発明者 藤本 和義 愛知県東海市新宝町507−2 東海舗道株 式会社内 Fターム(参考) 2D051 AA02 AA09 AG01 AG15 AG18 EB02 4J002 AG001 BB032 BB052 BP013 DM006 FD016 FD017 GL00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アスファルトと,熱可塑性エラストマー
    と,ポリエチレンとを含むことを特徴とするアスファル
    ト混合物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載するアスファルト混合物
    において,前記アスファルトはセミブローンアスファル
    トであり,前記熱可塑性エラストマーはスチレン・ブタ
    ジエン・スチレンブロック共重合体であり,前記ポリエ
    チレンは中密度ポリエチレンであり,組成が,セミブロ
    ーンアスファルト90〜95重量部およびスチレン・ブ
    タジエン・スチレンブロック共重合体4〜5重量部を含
    むアスファルト組成物4〜5重量部と,中密度ポリエチ
    レン0.7〜1.4重量部と,残部の骨材およびフィラー
    とからなることを特徴とするアスファルト混合物。
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