JP5659375B1 - アスファルト混合材の検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]本発明は、アスファルト混合材中に存在し、100℃以上での成形又は加工で揮発又は揮散が促進される非結合性又は非分散性の添加成分及び低分子量成分等の含有量を推定することによって前記アスファルト混合材の品質を検査するための検査方法であって、成形又は加工のときの温度に近い温度に保たれた前記混合材を、開放された面を少なくとも1面有する型に入れる工程と、前記型に入れられた前記混合材を、前記型の開放された面から押圧することによって予め設定した密度まで圧縮成形する工程と、前記圧縮成形された混合材を前記型に入れた状態又は前記型から取り出した状態で、前記混合材の表面反射率又は明度(L*a*b*表示系のL*で定義される明度)を前記押圧した面から測定し、前記非結合性又は非分散性の添加成分及び低分子量成分等の含有量を推定する工程と、該測定した表面反射率又は明度が予め設定した値以下であるときに使用可能と判断する工程とを有するアスファルト混合材の検査方法を提供する。
[2]本発明は、前記表面反射率又は明度の予め設定した値が、前記使用可能と判断された前記アスファルト混合材を用いて予め測定した表面反射率又は明度によって、若しくは前記アスファルト混合材に含まれる揮発成分又は揮散成分の含有量と表面反射率又は明度との関係から決められることを特徴とする前記[1]に記載のアスファルト混合材の検査方法を提供する。
[3]本発明は、前記混合材の表面反射率又は明度が、測定手段としてそれぞれ反射率計若しくは光沢度計、又は分光光度計を用い、前記の反射率計若しくは光沢度計、又は分光光度計を前記混合材の前記押圧した面の径方向に1回又は2回以上掃引して測定される表面反射率又は明度の平均値として求められることを特徴とする前記[1]又は[2]に記載のアスファルト混合材の検査方法を提供する。
[4]本発明は、前記型に入れられた前記混合材が、前記の予め設定した密度から決められる前記型の高さまで圧縮成形することを特徴とする前記[1]〜[3]の何れかに記載のアスファルト混合材の検査方法を提供する。
[5]本発明は、前記圧縮成形後の混合材を前記型から取り出した後、重量を測定することによって求めた密度が、前記の予め設定した密度の所望の範囲に含まれるか否かを判定する工程を含むことを特徴とする前記[1]〜[4]の何れかに記載の添加成分を含むアスファルト混合材の検査方法を提供する。
[6]本発明は、前記の予め設定した密度が、1.8g/cm3〜2.5g/cm3の範囲に含まれることを特徴とする前記[4]又は[5]に記載のアスファルト混合材の検査方法を提供する。
[7]本発明は、前記の成形又は加工は前記アスファルト混合材の舗装を行うときに実施されるものであり、前記成形又は加工の温度に近い温度で保持された前記混合材の温度が140〜170℃の範囲に含まれる何れかの温度であることを特徴とする前記[1]〜[6]の何れかに記載のアスファルト混合材の検査方法を提供する。
添加成分を含むアスファルト混合材1は製造又は作業の現場に輸送又は移動されて搬入された後、その現場で100℃以上の加熱が行われる。加熱温度は、後に行う成形又は加工の温度に応じて決められる。まず、アスファルト混合材は、トラック等によって搬入された後、フィニッシャー等に移されてから道路舗装作業時の温度である100〜160℃に加熱される。再生アスファルト等は、製造時やトラックへの積込時に140〜200℃の温度で取り扱われるため、作業温度にできるだけ近づけるという意味で140℃以上の温度で保持することが好ましい。また、工程S1における加熱温度は、道路舗装時の温度の上限が約160℃であるので、その温度よりもやや高い170℃を上限にすることが好ましい。
加熱後の添加成分を含むアスファルト混合材から、次の工程S3において型へ注入するための必要量をサンプリングする。サンプリングは、均一に混合した状態のアスファルト混合材であれば、任意の場所から行う。また、組成均一性を調べるために、アスファルト混合材の異なる場所からサンプリングすることもできる。アスファルト混合材のサンプリング量は、材料の種類、形態及び密度に応じて変わるが、容量的に10〜1000cm3の範囲である。サンプリング量が10cm3未満では後の工程で行う表面反射率の測定領域が狭くなるだけでなく、サンプリング量が少ないため使用する混合材の平均的な物性を反映することが難しくなり、測定値のバラツキが大きくなる。また、サンプリング量が1000cm3を超えると、検査のための処理量が多くなり、取扱いが困難になる。さらに、1000cm3を超える量のサンプリングによって表面反射率又は明度の測定を行っても、表面反射率の平均値はほとんど変動しないことが分かった。
S2の工程で必要量をサンプリングした混合材は、型2へ注入される。本工程S3で使用する型構造の例を図2に示す。図2の(a)は、型枠3が型の底部4と接合した一体型の型である。また、図2の(b)は、型枠3をはめ込み式で底部の台5に装着できるようにした型である。本発明で使用する型としては、型の装着、移動及び掃除等の点から、図2の(b)に示す構造が好適である。図2に示す型の材質としては、金属製、木製、セラミック製、ガラス製及び高強度の耐熱性繊維強化プラスチック製の何れか一つを使用することができる。それらの中で、耐熱性、型形状の自由度、型製作の容易さ及びコストの点から木製又は金属製が好適である。また、図2の(b)に示す底部の台5としては、測定の簡略化をはかるために、地面や土砂状の路盤で代用しても良い。
工程S3で注入された混合材は、工程S4において、型2の開放された面から錘7によって押圧することによって圧縮成形が行われる。錘7の代わりに、プレスパンチ型を用いて手動又は自動で機械的に押圧を行っても良い。圧縮成形するときの押圧は0.1〜10MPa(1〜100kg/cm2)の範囲とする。実際に道路舗装工事でアスファルトに押圧するときの圧力は10MPaよりも低いことから、0.1〜5MPaの範囲が好適である。
圧縮成形後の混合材の表面は、反射率計(又は光沢度計)又は分光光度計の光学測定装置8によって、それぞれ表面反射率又は明度が測定される。明度は、物体色のみに適用される明るさの尺度であり、物理属性としては反射率に対応する。本発明において測定を行う明度はL*a*b*表示系においてL*で定義される物理量である。明度としては、これ以外にもマンセル10色相環を用いて表してもよい。
工程S6において、工程S5で測定された表面反射率又は明度を予め設定した値と対比して、設定値以下であるときに使用可能とする判断を行う。設定した値との厳密な対比を行うために、表面反射率又は明度の測定値及び設定値は同じ条件で測定した値同志を比較することが好ましい。同じ条件にするためには、錘7による押圧面の平坦性、表面反射率又は明度の測定温度、表面反射率又は明度の測定装置、測定装置の測定位置とアスファルト混合材表面からの距離及び測定方法等を極力一致させることが必要である。表面反射率又は明度の測定は、表面の平坦性及び測定位置と距離等によって影響を受けるためである。
前記の工程S6によって表面反射率又は明度の測定値が予め決めた設定値以下であるときに、工程S7において添加剤を含む混合材を用いて成形又は加工のための作業を開始する。その後、所定の作業が行われたことを確認してから作業を終了する。
工程S8〜S9は、前記の工程S1〜S6を経て行う検査方法の妥当性を確認するために付加的に追加される工程である。S6の工程によって表面反射率が測定された後の混合材は、圧縮成形によって所望の圧縮物が得られているか否かを点検するために型2から取り出されて、工程S8で圧縮成形後のアスファルト混合材の重量を測定し、密度が求められる。次に、工程S9において、圧縮成形後のアスファルト混合材が実際の作業で得られたもの、すなわち設定値の範囲内であると確認された場合は、そのまま成形又は加工のための作業を開始する工程S7に移される。仮に、設定値の範囲外であることが判明した場合は、工程S2の混合材のサンプリング工程に戻って本発明の検査方法を繰り返す。
アスファルト混合材について本発明の検査方法及び検査装置を適用した実施例を説明する。市販のアスファルト新生材と再生添加剤を含むアスファルト再生材とを用いて、新生材、再生材A及び再生材Bの3種類の測定用サンプルを調整した。新生材は再生アスファルトを含まないものである。再生材A及びBは、それぞれ新生アスファルト/再生アスファルト=65/35(質量%)及び新生アスファルト/再生アスファルト=35/65(質量%)の組成である。
実施例1と同じ方法で調整した新生材、再生材A及び再生材Bの3種類の測定用サンプルを用いて、表面反射率の測定に代えて、明度(L*)の測定を行うことによって、アスファルト混合材の品質を評価した。前記3種類の測定用サンプルの成形圧縮方法と条件は、実施例1で行ったものと同一である。押圧によってアスファルト混合材の表面に再生添加剤が浸み出してくるのが分かった。このようにして作製されたサンプルを押圧終了時に60℃に冷却し、60℃に温度において各アスファルト混合材の明度(L*)を測定した。明度は、日本分光(株)製の紫外可視分光光度計V−570Hを用いて各アスファルト混合材表面の少なくとも5点を測定し、その平均値で表した。
Claims (7)
- アスファルト混合材中に存在し、100℃以上での成形又は加工で揮発又は揮散が促進される非結合性又は非分散性の添加成分及び低分子量成分等の含有量を推定することによって前記アスファルト混合材の品質を検査するための検査方法であって、
成形又は加工のときの温度に近い温度に保たれた前記混合材を、開放された面を少なくとも1面有する型に入れる工程と、
前記型に入れられた前記混合材を、前記型の開放された面から押圧することによって予め設定した密度まで圧縮成形する工程と、
前記圧縮成形された混合材を前記型に入れた状態又は前記型から取り出した状態で、前記混合材の表面反射率又は明度(L*a*b*表示系のL*で定義される明度)を前記押圧した面から測定し、前記非結合性又は非分散性の添加成分及び低分子量成分等の含有量を推定する工程と、
該測定した表面反射率又は明度が予め設定した値以下であるときに使用可能と判断する工程とを有するアスファルト混合材の検査方法。 - 前記表面反射率又は明度(L*)の予め設定した値が、前記使用可能と判断された前記アスファルト混合材を用いて予め測定した表面反射率又は明度によって、若しくは前記アスファルト混合材に含まれる揮発成分又は揮散成分の含有量と表面反射率又は明度との関係から決められることを特徴とする請求項1に記載のアスファルト混合材の検査方法。
- 前記混合材の表面反射率又は明度は、測定手段としてそれぞれ反射率計若しくは光沢度計、又は光分光光度計を用い、前記の反射率計若しくは光沢度計又は分光光度計を前記混合材の前記押圧した面の径方向に1回又は2回以上掃引して測定される表面反射率又は明度の平均値として求められることを特徴とする請求項1又は2に記載のアスファルト混合材の検査方法。
- 前記型に入れられた前記混合材は、前記の予め設定した密度から決められる前記型の高さまで圧縮成形することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のアスファルト混合材の検査方法。
- 前記圧縮成形後の混合材を前記型から取り出した後、重量を測定することによって求めた密度が、前記の予め設定した密度の所望の範囲に含まれるか否かを判定する工程を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の添加成分を含むアスファルト混合材の検査方法。
- 前記の予め設定した密度が、1.8g/cm3〜2.5g/cm3の範囲に含まれることを特徴とする請求項4又は5に記載のアスファルト混合材の検査方法。
- 前記の成形又は加工は前記アスファルト混合材の舗装を行うときに実施されるものであり、前記成形又は加工の温度に近い温度で保持された前記混合材の温度が140〜170℃の範囲に含まれる何れかの温度であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のアスファルト混合材の検査方法。
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