JPH0226657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の分野） 本発明は改善されたアスフアルト―骨材の舗装
用組成物に関する。 （発明の背） 骨材を含むアスフアルトは長年にわたり道路等
の舗装用組成物として使用されている。アスフア
ルトセメントは主成分としてビチユーメンを含
み、通常原油の蒸留から固体残渣として得られ
る。アスフアルトセメントは道路舗装時に流動形
態に変えられる。１つ流動形態はアスフアルトの
水中サスペンジヨンまたはエマルジヨンである。
骨材を含むアスフアルトを広げ、圧縮すると、水
分が蒸発してアスフアルトが連続塊に硬化する。
道路建設に使用されるアスフアルトの別の形態は
カツトバツク製品、即ちアスフアルト基材を適当
な留出物で溶融することによつて製造される液体
石油製品である。道路は、このカツトバツクを塗
り該塊状物から揮発性留出物を蒸発させて形成さ
れる。かかる道路建設技術を採用する利点は、高
温の使用を回避できることである。他方、別法に
よれば、アスフアルトと骨材を高温にてアスフア
ルト流動状態で混合し塗布して道路を形成するこ
とができる。カツトバツク形でなくまた乳化形で
もないこの形態のアスフアルトは、アスフアルト
セメントと呼ばれている。 カツトバツク形およびエマルジヨン形に関する
主たる問題点は、それらの骨材に対する接着力が
アスフアルトセメントと比較して低いことであ
る。これは主として、骨材とアスフアルトの間の
接着性結合の形成を妨げるような(a)カツトバツク
中の有機溶媒もしくは油、および／または(b)エマ
ルジヨン中もしくは骨材表面上の水分に起因す
る。かかる接着力の増大について開示されて１つ
の技術が米国特許第2342861号に示されている。
この特徴の実施例には、アスフアルトカツトバツ
クまたはエマルジヨンに鉛石ケン、特にオレイン
酸またはナフテン酸の鉛塩を加えて、それらの骨
材に対する接着力を増大させることが示されてい
る。しかし、例示された具体例全てにおいて、接
着力増大のための金属石ケンとして開示されてい
るのは鉛塩だけであり、該特許はFe、Al、Mn、
Zn、Co、Ni、Sn、Ca、Sr、BaおよびMgを含
め、有機酸との他の重金属塩を使用できる旨示唆
しているにすぎない。この特許には、所望の有機
酸の存在下に酸化鉛を加熱することによつて鉛石
ケンを形成し、次いでかかる鉛石けん所望のアス
フアルトに加える技術が開示されている。 ナフテン酸塩やリノレン酸塩のような高分子量
有機酸の重金属塩は、空気吹き込みまたは酸化さ
れたアスフアルト被膜におけるクラツキングの防
止に使用されている。例えば米国特許第2282703
号は、この目的にブローンアスフアルト中に分散
したコバルト、マンガン、鉄、鉛、バナジウムま
たは亜鉛のような重金属の使用について開示して
いる。 また、重金属石ケンをルーフイングアスフアル
トに分散剤として使用して、「ワニ皮亀裂」によ
る当該アスフアルトの破損を防止することが開示
されている。米国特許第2928753号には、オレイ
ン酸またはフテン酸のような高分子量モノカルボ
ン酸と組合わせた銅、コバルトまたはマンガンの
多価金属塩が開示されている。この最後の開示製
品は、レベリングが起こるように加熱されたアル
ミニウムシート上の厚さ0.025インチの無骨材被
膜である。 米国特許第1328310号には、物性を改善するた
めにアスフアルトに硫酸銅を加えたアスフアルト
舗装が開示されている。アルミニウム、クロム、
マンガン、鉄、インジウム、ガリウムの硫酸塩も
しくはセレン酸塩、およびトリウム、カリウム、
ルビジウム、アンモニウム、銀、金、白金または
タリウムの硫酸塩もしくはセレン酸塩を含め、他
の化合物が開示されているが、これらの化合物は
アスフアルトセメントに比較的不溶性である。 米国特許第1505880号では、銅スラグを骨材と
共にアスフアルトに添加して、得られる舗装用組
成物のじん性を増大させている。 英国明細書第533977号には、鉱物性骨材に対す
るアスフアルトの接着力を改善するための有機酸
の鉛または鉄の複塩が開示されている。また、つ
け加えるならば、アルミニウム、クロム、銅およ
び水銀のような他のジおよび多価の金属を使用で
きる旨開示している。 （発明の目的および概要） 本発明によれば、ある種の有機―マンガン化合
物をアスフアルトセメントに溶解しついでこれを
骨材と混合することにより、舗装材の特性が大き
く改善されることが判明した。アスフアルトセメ
ントの0.01〜0.5重量％という低量の、マンガン
により最終の硬化舗装道路の圧縮、曲げおよび疲
労強度の著しい増大が得られる。 アスフアルトセメントはその融点または軟化点
以上の温度に加熱して流動化し、これに有機―マ
ンガン化合物を添加する該マンガンイオン含有ア
スフアルトセメントは、この形態で道路建設用骨
材と直接混合してもよい。本発明者らによれば、
該変性アスフアルトセメントは実質的に増粘する
ことなく道路形成前にバルク状態で貯蔵できるこ
とが判明した。 本発明の目的は、道路等の形成に用いるのに優
れた強度および優れた耐疲労性を示す変性アスフ
アルト―骨材の舗装用組成物を提供することであ
る。 特に本発明は、舗装用バルクとして適当な粘
度、を有すると共に、舗装後には優れた強度のア
スフアルトセメントに硬化する変性アスフアルト
セメントを提供することを目的とする。 本発明の他の目的は、優れたマーシヤル安定度
を示すアスフアルトセメント―骨材の舗装用組成
物を提供することである。 本発明の更に他の目的は、高温において強度の
大部分を保持すると共に自己冶癒的性質を有する
フレキシブルな舗装を形成する上記タイプの舗装
用組成物を提供することである。 本発明の更に他の目的は、向上した物性を示す
舗装を形成する軟質アスフアルトセメントの変性
方法を提供することである。 本発明のさらに他の目的は、低級な骨材をも使
用できる舗装用組成物を提供することである。 本発明の他の目的および特徴は、以下の好まし
い具体例の記載から明らかにする。 （発明の詳説） 本発明は、著しく改善された物性が得られる舗
装用組成物を骨材と形成するための変性アスフア
ルトセメントを提供する。該アスフアルトセメン
トは、加熱によつて流動状態にあるアスフアルト
セメントに、有機―マンガン化合物形の強度改良
剤を溶解することによつて変性される。マンガン
はその異なる原子価状態（例えば＋２、＋３また
はそれ以上）で使用することができる。マンガン
と有機―コバルトもしくは銅化合物または他の金
属イオンとの混合物も使用することができる。 本発明において用いる「アスフアルトセメン
ト」なる語は、実質的に非吹き込み（非ブロー
ン）または非酸化物質であつて、加熱時に徐々に
液化する室温で固形または半固形の任意の物質を
意味する。その主成分はビチユーメンであり、こ
れは精留工程の残渣として得られるものである。
上記用語にはアスフアルトセメントのエマルジヨ
ン形およびカツトバツク形は含まれない。従つ
て、アスフアルトセメントなる語には、該アスフ
アルトセメントをカツトバツクに変えるのに該セ
メント通常添加される外部的な石油溶媒もしくは
油類、またはエマルジヨンにおける水相のいずれ
も含有しない。アスフアルトセメントは、一般的
には25℃で針入度400以下、代表的には針入度40
〜3.00（ASTM、方法Ｄ―５）によつて特徴付け
られる。アスフアルトセメントの60℃の粘度は、
約65ポイズ以上である。 本発明のMnイオンはアスフアルトに、アスフ
アルトの強度改良効果が最終製品において調和し
た状態で得られるように完全に溶解することが重
要である。最適な条件の分散には、Mn触媒は、
アスフアルトの大部分に溶解する有機―Mn化合
物の形態で存在する。この有機化合物は非置換ま
たは（例えば硫黄、特にスルホネートで、または
リン、特にホスフエートで置換されたものとする
ことができる。有機―マンガン化合物の好適なア
ニオンは、カルボン酸類、アルコール類、フエノ
ール類およびケトン類から誘導される。特に良好
な結果は、マンガン（アセチルアセトネート）₃で
得られる。好ましいアニオンには、酢酸塩類、リ
ノール酸塩類、オクタン酸塩類、ナフテン酸塩
類、オレイン酸塩類、デカン酸塩類、ステアリン
酸塩類およびラウリン酸塩類のような鎖中の炭素
数約30以下のカルボン酸類、およびそれらもしく
は他の酸類との混合物が包含される。本発明者ら
によれば、オクタン酸塩類、ナフテン酸塩類およ
び酢酸塩類から誘導されるアニオンは、アスフア
ルトセメントへの可溶性最も高いのでより一層最
も有効なものであることが判明した。他のカルボ
ン酸類（例えばターシヤリイタイプのもの）を使
用してもよい。かかる有機―マンガン化合物は、
分散性および混合性改良用の有機溶媒の希揮発性
溶液としてアスフアルトセメントに加えることが
好ましい。代表的な希釈率は、全添加物に基づき
金属イオン５〜12重量％である。かかる溶媒レベ
ルは、アスフアルトセメントの５重量％以下、代
表的には２重量％以下であり、カツトバツク中の
溶媒レベルと比較して著しく低い。いずれにせ
よ、本発明における揮発性溶媒は混合温度で蒸発
し、接着に対し悪影響を与えない。 変性アスフアルトにおける著しい改良は、比較
的少量の有機―マンガン化合物の添加によつて得
られる。すなわちアスフアルトに基づき0.01重量
％もの低いマンガンイオン濃度で、圧縮荷重強度
が改善された舗装用組成物が得られる。本発明者
らによれば、最適の特性は、最小の0.05〜0.5重
量％のマンガンイオンで得られることが判明し
た。かかる濃度以上のMnイオンレベル、即ち１
重量％では臨界的な改良がもたらされるものであ
る。済的には、最適な範囲はアスフアルトに基づ
き全Mn0.05〜0.20重量％である。 前記した有機―Mn化合物は、アスフアルトを
軟化点または融点以上に該アスフアルトが十分に
流動化して金属有機Mn化合物が分散・溶解する
まで加熱することによつて、本発明のアスフアル
トセメント中に溶解する。本明細書において、こ
の技術を「加温混合」と呼ぶ。金属触媒は液体形
であることが好ましい。ごく一般的なアスフアル
トセメントでは、その流動化温度は少なくとも
100℃であり、代表的にはアスフアルトのタイプ
に応じて110〜120℃のオーダーから150℃ほどの
高温までである。かかる温度では、アスフアルト
組成物の粘度は、手動による混合によつて完全な
分散溶解を行えるほどに十分に低下する。 加温混合技術は道路建設現場から離れた設備で
使用することができる。これが可能であるのは、
前記したように、有機―金属化合物がバルク形の
間にアスフアルトセメントを硬化させないという
理由からである。従つて、変性アスフアルトセメ
ントは必要時までバルク形で貯蔵することができ
る。常法によれば該アスフアルトセメントは形成
から、正常な貯蔵および道路建設場所への輸送の
間、および骨材との混合および最終の舗装までの
間、流動状態で維持される。遠隔加温混合に代え
て、有機―Mn化合物は舗装直前に道路建設現場
でアスフアルトセメントに加えることができる。 該変性アスフアルトは、通常のアスフアルトと
比較して道路建設の高温での流動状態における粘
度によつて特徴付けられるが、以下に示す如く、
該硬化舗装道路は公知のアスフアルトセメントを
用いて形成したものと比較して非常に優れた強度
を有する。 一般的には、流体形の変性アスフアルトは予熱
予備乾燥した骨材と、代表的にはアスフアルト混
合プラントにより予め混合して、均一に覆われた
舗装用組成物中骨材の均質混合物を形成する。骨
材は、遊離水分全てを追い出すような時間および
温度条件で混合前に加熱することが好ましい。混
合中、骨材とアスフアルトセメントの両者は代表
的には100〜160℃の温度を有する。組成物がその
流動性を失う温度に冷却される前に、当該組成物
を道床に広げ圧縮する。ついで、アスフアルトを
硬化させる。硬化後、道路は変性アスフアルトバ
インダーのマトリツクスによつて結合された骨材
から成る。 好ましい硬化が周囲温度、例えば22℃で起こる
ことは注目される。穏やかな加熱硬化温度（例え
ば50℃）は処理を促進する。しかし、アスフアル
トに空気を吹き込む際に用いられるような非常に
高い温度、即ち230℃オーダーの温度は、本発明
の方法にとつて好ましくない。 本発明の骨材は、道路建設産業で使用されるタ
イプのものが適当である。骨材は砂のような微粒
子から粉砕石、ジヤリまたはスラグのような比較
的粗粒子の範囲のものでよい。 重量において大部分を占める骨材を重量におい
てその割合が小さいアスフアルトセメントと混合
する。骨材：変性アスフアルトセメントの比率
は、道路舗装用の代表的なものでよく、舗装用組
成物全量の最小約85重量％、一般には約90〜96重
量％の骨材を本発明において使用する。 本明細書の従来技術の記載において示した如
く、各種の異なつた目的に、重金属石ケンがアス
フアルトと組合わせて使用されている。例えば、
ブローンアスフアルトのクラツク発生を回避する
ために使用されており、またルーフイング材料の
ワニ皮亀裂を防止するのに使用されている。ま
た、かかる金属石ケンは、骨材とアスフアルト・
カツトバツクまたはエマルジヨンからなる道路建
設用組成物において、これらの形態におけるアス
フアルトの骨材との乏しい接着力を改良するのに
使用することが開示されている。従来技術は、こ
の目的の多価重金属イオンの一般的な当量を教示
している。例えば、上記米国特許第2342861号で
は、アスフアルトの骨材との接着力を増大させる
ために鉛石ケンを使用して実験を行なつている。 当該分野の技術レベルによれば、鉄、アルミニ
ウム、マンガン、亜鉛、ゴバルト、ニツケル、ス
ズ、カルシウム、ストロンチウム、バリウムまた
はマグネシウムのような他の金属も同じ目的に使
用できる旨、上記特許は主張する。しかしなが
ら、舗装用組成物を形成するのにアスフアルトセ
メントを使用する温混合技術において、いずれの
重金属がいずれの機能に役立つのかについては、
これまで、全く、開示がない。 前記した従来技術のレベルからみて、マンガン
のアスフアルトセメントへの添加、該変性のアス
フアルトセメントを使用する骨材含有舗装用組成
物の強度、温度感受性および他の特性の大幅な改
善に役立つことを見出すに至つたことは、意外で
あり予想できないことである。この目的には、マ
ンガン単独または銅もしくはコバルトとの組合わ
せがこれ以外の他の重金属と比較して著しく優れ
ていることが判明した。マンガンは著しく優れた
特性が得られ、容易に入手することができる。 さらに、本発明者らは、マンガンに加えてコバ
ルトを使用するマンガンまたはコバルト単独と比
較して舗装層の強度の相乗的な増加をもたらすこ
とを見出だした。コバルトは該アスフアルトに基
づき0.0001重量％ほどの低い濃度では利益をもた
らすが、マンガン：アスフアルトセメントの上記
比率と共に組合わせて使用すると、0.001〜0.2重
量％の濃度で優れた利益が得られる。 本発明の金属イオンを使用する利点の１つは、
比較的軟質なアスフアルトセメント（例えば350
〜400またはそれ以下の針入度によつて特徴付け
られるもの）から高い強度の道路を形成できるこ
とである。 前記した変性アスフアルト―骨材硬化組成物の
曲げ強度および耐疲労性の異常な増加は、以下の
理論に従つて説明できるものと考えられる。アス
フアルトセメントが、容易に自動酸化される多数
の化合物（例えばテトラリンまたはテトラリン様
構造物）を含有することはよく知られている。実
験によれば、マンガンがテトラリンのジケトン
（1.4―ジケトテトラリン）の形成を引き起こし、
ついでこのジケトンが安定で化学的に抵抗性の該
金属との錯体を形成するものと考えられる。これ
らの錯体がアスフアルト分子と結合して、得られ
るアスフアルト―骨材組成物の強度を金属の不存
在下に形成されるものと比較して大巾に増大させ
るのである。 本発明の変性アスフアルトは、バルク形態時に
おいては固化または硬化しないことが判明した。
非変性アスフアルトに匹敵する融点以上の高温で
の粘度が維持されるので、単に、マンガンオイル
が機能するのみで骨材との混合後にアスフアルト
の硬化が引き起こされるのである。この現象は、
変性アスフアルトが比較的薄い膜であるという条
件、すなわち該アスフアルトが骨材との組合わせ
において存在するという状態によつて説明できる
ものと考えられる。従つて、アスフアルトは骨材
表面上に５〜10ミクロンの薄膜を形成する傾向を
示す。しかし、薄膜の最大厚さは知られていない
が、150ミクロンまたはそれ以上の厚さであつて
もよいと考えられる。アスフアルトが薄膜形で存
在すべきであるという必要条件は、上記錯体の生
成には所定量の酸素の薄膜浸透が必要であること
によつて説明される。 変性アスフアルト―骨材組成物の気孔率の増加
により、対応する硬化速度の増大を生じさせるこ
とが判明した。これは、アスフアルトの所定量の
酸素浸透が前記錯体の形成に必要であるという理
輪と一致する。従つて、砂骨材組成物での20％の
気孔率において、著しい硬化が一週間で起こりう
る。代表的な道路は、本発明の利点に十分な５〜
10％オーダーの気孔率を有する。 （実施例） つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、開示したデーターは単に実施例のた
めにのみ用いたものあつて、本発明を制限するも
のではない。 実施例 １ アスフアルトセメントの添加剤として各種遷移
重金属を用い、比較試験を行つた。各試験例にお
いてAASHTO Ａ―３分類の砂である、砂丘砂
を、Asphalt Institute社製のAR―8000（商品
名）、変性ビチユーメンアスフアルトセメントと、
変性アスフアルト４重量部：砂100重量部の比率
で混合した。各試験例の変性アスフアルトは、有
機―金属化合物（フテン酸塩またはオクタン酸塩
の石ケン）を、金属がアスフアルトの0.2重量％
で存在するような比率で含有する。石ケンは液体
形で、アスフアルトを溶融させるのに十分な高温
（約110〜120℃）にて流動アスフアルトと混合し
た。緩やかな手動撹拌を混合物に採用して金属を
アスフアルトに完全に分散溶解した。 アスフアルトおよび砂を154〜158℃で短い小型
コアに形成し、同温度で成形した。ついで、コア
を50℃で７日間硬化させた。このコア22℃と50℃
の両方で圧縮強度試験に供した。同じコアを２週
間後に同一条件で再試験した。第２回目の試験の
コアについてはやや径が大きかつたので、結果を
約0.97倍して補正しなければならない。試験結果
を以下の第１表に示す。

【表】

【表】 「密閉」と称する欄は、すべてではないがほと
んどの酸素接触を除くために、組成物を容器内で
硬化させたことを示す。部分的に密閉した試料お
よび全体的に暴露した試料の圧縮強度は同等であ
つて、硬化中にコアに供給される酸素の部分的制
限について有意な効果がないことを示している。 第１表から明らかなように、すべてのテストに
おいてマンガンが最も好ましい有機−金属化合物
である。しかし、銅およびコバルトも他の金属と
比較して構造強度の著しい増加が得られた。 実施例 ２ アスフアルト全量に基づき0.2％のオクタン酸
マンガンを単独で使用する以外は、同じ組成の実
施例１のベース舗装用組成物について一連の試験
を行つた。同量のアスフアルトおよび砂骨材を使
用した。この試験結果を以下の第２表に要約す
る。試料は全て50℃で１週間空気中にさらして硬
化させた。低い周囲温度（例えば22℃）にて硬化
時間を延長させて、同様な結果を得た。

【表】

【表】 ビームのために測定できなかつた。
試験温度22℃における全強度は約４週間で得ら
れたが、試験温度50℃における全強度にはそれ以
上の長い期間を要することが判明した。 破壊モードは塑性的変形であつた。破壊試験片
は、比較的短期間（例えば１または２日間）内で
は数回の再試験に供することができ、なおほぼ同
一強度が得られた。これは、塑性流れとチキソト
ロープ挙動の組合わせを意味し、それ故ピーク点
近傍での強度の保留とこれを越えた治癒的作用を
示す。 マーシヤル安定度試験は、１ケ月をすぎて減少
する比率で増加した安定度を示した。 静的曲げ試験は、長さ25cm、断面２×３cmのビ
ームを成形して行つた。ビームを22℃で約１ケ月
硬化させ、ついで内法スパーン22cmで３点荷重の
静的曲げ試験を行つた。荷重速度は0.05インチ／
分で、試験温度は22℃であつた。結果は上記表に
示す。非変性アスフアルト―砂ビームの極限曲げ
歪は、ビームが試験中に連続して変形するので得
られなかつた。変性アスフアルトビームの極限強
度は、極限荷重に近い弾性歪を加えることによつ
て破壊における塑性歪に近ずいた。 上記タイプのビームを、スパーン22cmにわたり
支持され中心点にくり返し荷重をかける動的疲労
試験機で試験した。スチール薄片をビーム下十文
字に位置させて、荷重を除く毎にビームを上方に
押しもどした。荷重速度は１分当り３回繰返しで
あり、試験温度は22℃であつた。 疲労試験の場合、非変性アスフアルトビームに
ついては比較的低いレベルの荷重下で縦および横
の両方向に変形するので、有意義な結果は得られ
なかつた。疲労試験の結果をlog―log目盛でプロ
ツトすると、標準式：Nf＝Ｋ（１／ｅ）ｃ（式中、
Nfは破壊に対する荷重繰返し回数、ｅは対応す
る曲げ歪、Ｋおよびｃは回帰定数）が得られた。
Ｋおよびｃはそれぞれ1.82×10₁₂ミクロンおよび
3.29ミクロンであることが判明した。 砂―アスフアルトビームの動弾性率は、約
850000psiオーダーであることが判明した。この
弾性率で、変性アスフアルト―砂製品は、疲労寿
命においてアスフアルトコンクリートのレベルに
高められた。 実施例 ３ アスフアルトとマンガン0.05％、0.1％および
0.2％の混合物を製造した。アスフアルトコンク
リートの標準マーシヤルコアをビチユーメン４％
で成形した。各レベルのマンガンのコアの半分を
50℃オーブンに入れ、他の半分をベンチに放置し
た。硬化時間７日間で、マーシヤル安定度試験を
行つた。結果を以下の第３表に示す。

【表】 このデータのグラフによれば、マンガン単位量
当りの安定度についての最大有益効果は0.08〜
0.12％であることが判明した。このレベル以上の
マンガンはより高い安定度をもたらすが、マンガ
ン単位当りの安定度は小さくなる。 実施例 ４ マンガンと共に少量のコバルトをアスフアルト
に添加したコアについて一連の試験を行い、強度
の著しい増加を示す。加えて、マンガン、コバル
ト、銅（以上、本発明）および鉄（比較例）によ
つて得られる相対強度を比較する。 使用した有機−金属化合物は、 ナフテン酸マンガン（６％マンガン）、 ナフテン酸コバルト（６％コバルト）、 ナフテン酸銅（８％銅）および ナフテン酸鉄（６％鉄）のタイプである。 ビチユーメン（オランダ80/100針入度）を100
℃に加熱し、これに上記金属化合物を加えて完全
に溶解した。ついで、実施例１の方法を用い、ビ
チユーメン４％から成形した短いハーバード小型
コアを形成した。全てのコアを45℃で試験日まで
硬化させた。各コアを45℃で圧縮強度試験に付
し、ついで45℃で少なくとも１時間保持し、次い
で少なくとも1.5時間を要して室温にまで冷却し、
同温度で再試験した。 上記試験の結果を以下の第４表に示す。

【表】 上記表から明らかなように、45℃の高温におい
てコバルトは低レベルで組成物の強度の増加をも
たらす。これは、アスフアルトが高温で最も弱い
ので重要な試験である。マンガン0.2％およびコ
バルト0.001％を含む組成物によれば、28日経過
後にマンガン単独の6.28と比較し8.04の強度増加
をもたらした。これは、金属イオン総濃度のわず
か0.5％の増加によつて強度がほぼ30％増加する
ことを示すものである。 上記表の他の特色は、温度45℃28日の試験でマ
ンガンが他の金属イオンと比較して著しく優れた
結果をもたらすことである。 実施例 ５ 別の比較試験を行い、硫酸マンガンのような不
溶性無機化合物形態と比較して可溶性有機化合物
形態のマンガンを使用することの重要性を示す。
このために、フテン酸マンガンを硫酸マンガンと
比較した。 マンガン（フテン酸塩および硫酸塩の形態にお
いて）をアスフアルト（AR―4000アスフアル
ト、Chevron）に前記実施例と同様に添加混合し
た。コアはかかる変性アスフアルト5.2％とイラ
ク砂を用いて形成した。コアを45℃で８日間硬化
させ、ついで22℃と45℃で非制限圧縮試験に供し
た。結果を以下の第５表に示す。

【表】 上記表から明らかなように、ナフテン酸マンガ
ンで処理したアスフアルトを使用するコアは45℃
で、硫酸マンガンで処理したものに比べて６倍以
上強く、また未処理アスフアルトと比較して14倍
強い。記表は、マンガンを可溶性形態でアスフア
ルトに加えることの重要性を示す。 実施例 ６ 使用材料： （イラク）砂 AR―4000（Chevron）ビチユーメン酢酸マンガ
ン マンガンアセチルアセトネート、Mn（AcAc）₂ マンガンアセチルアセトネート、Mn（AcAc）₃ 安息香酸マンガン マンガンパラ−トルエート ナフテン酸マンガン オクタン酸マンガン マンガン化合物をビチユーメンに加えて0.2％
マンガン添加物を製造し、これを110℃で撹拌し
た。アセチルアセトネート、安息香酸塩およびト
ルエートの場合、固形体は容易に溶解しなかつ
た。これらは砂と混合する前に120℃と135℃で更
に加熱撹拌した。なお、顕微鏡検査はビチユーメ
ン中の粒状物質の量が変化することを示した。 砂―アスフアルトを混合し、135〜140℃で短い
小型コアに圧縮し、45℃で硬化させた。２つのコ
アを７日間で圧縮強度試験に付し、残りの４つを
14日間で試験した。

【表】

【表】

【表】 アセチルアセトネート（Mn⁺⁺⁺）および酢酸
塩（Mn⁺⁺）が強度増加に非常に有効であつた。
これらの試験は、マンガンがビチユーメンに可溶
性であり溶解（またはイオン化）できるほど、そ
の多重形態（少なくとも＋２および＋３）が有効
であろうとの結論を支持する。 実施例 ７ 使用材料： ローカル骨材^* オーストラリア80/100針入度ビチユーメン、Ｒ
―90 ナフテン酸マンガン（６％Mn） オクタン酸マンガン^**（12％Mn） オーストラリア用オクタン酸マンガンおよびナ
フテン酸コバルト ＊）３つのコアの各セツト用の骨材は、1/2〜
１／４″が1023ｇ、1/4〜＃16が825ｇおよび＃16〜ダ
ストが1452ｇであつた。この骨材3300ｇに180ｇ
のビチユーメン（処理済または未処理）を加え
た。コアは一度に３つを混合し、140℃で成形し
た。 ＊＊）商標名Tenneco、Tennecoから入手、少
量の他の酸のラジカル（例えばC₉、C₁₀）を含有
する。 ナフテン酸Mnを0.025％Mn処理ビチユーメン
用に、オクタン酸Mnを0.05％および0.075％Mn
処理ビチユーメン用に使用した。0.108％金属処
理ビチユーメンは、オクタン酸マンガン（９％
Mn）とナフテン酸コバルト（６％Co）の混合物
で処理した。この材料は0.098％Mnおよび0.0097
％Coであつた。全てのコアは45℃でマーシヤル
安定度を試験するまで硬化させた。

【表】 実施例 ８ 使用材料： イラク砂 砂（AASHTO Ａ―３分類） Chevron AR―4000ビチユーメン オーストラリアＲ―90ビチユーメン ナフテン酸マンガン（６％Mn） 安息香酸マンガン（結晶） マンガンパラ−トルエート（結晶） オクタン酸マンガン（６％Mn） マンガンネオ−デカノエート ビチユーメンは小さな試料カンに110℃または
それ以下で秤量した。マンガン化合物を加えて第
９表に示すビチユーメン中のレベルのマンガンを
製造した。混合物を完全に分散するまで再加熱し
撹拌した。ついで、試料を140〜144℃に加熱し、
予熱した砂に測り込んで第９表に示すビチユーメ
ンの百分率レベルにした。 短いハーバード小型コアを140〜144℃で成形
し、45℃で硬化させた。硬化時間は第７表に示
す。コアの半分を45℃で、残りを22℃で圧縮試験
した。 ネオ−デカノエートを含むコアは50℃で硬化さ
せた。

【表】

【表】 マンガンの異なつた酸塩のすべてが特に高温で
改良された強度を与えることが明らかである。効
果の相違は、異なつた塩の相対的溶解度によるも
のと考えられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1)少なくとも85重量％の骨材、(2)カツトバツ
   クおよび乳化のいずれもされておらずかつ主成分
   としてビチユーメンを有する２〜15重量％の非吹
   き込みおよび非酸化アスフアルトセメント、およ
   び(3)有機―マンガン化合物、有機―コバルト化合
   物および有機−銅化合物からなる群から選ばれる
   化合物を含む強度改良剤を含有し、 かかる有機―マンガン化合物、有機―コバルト
   化合物および有機−銅化合物が該アスフアルトセ
   メント中に実質的に可溶性であり、これら有機化
   合物のアニオンがカルボン酸類、アルコール類、
   フエノール類およびケトン類から誘導されるイオ
   ンからなる群から選ばれるものであり、かつマン
   ガンイオン、コバルトイオンおよび銅イオンの合
   計重量がアスフアルトセメントの重量に基づき約
   0.01〜0.5重量％であることを特徴とする舗装用
   組成物。 ２ アスフアルトセメントが25℃で約400以下の
   針入度および60℃で約65ポイズ以上の粘度を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の舗装用組成物。 ３ 骨材濃度が舗装用組成物の約90〜98重量％で
   ある特許請求の範囲第１項記載の舗装用組成物。 ４ 強度改良剤がアスフアルトセメント中に可溶
   性であるマンガンイオンを含み、かつ該マンガン
   イオン濃度がアスフアルトセメントの約0.01〜
   0.5重量％である特許請求の範囲第１項記載の舗
   装用組成物。 ５ マンガンイオンの濃度がアスフアルトセメン
   トの約0.05〜0.20重量％である特許請求の範囲第
   ４項記載の舗装用組成物。 ６ 強度改良剤が有機―コバルト化合物をも含有
   する特許請求の範囲第４項記載の舗装用組成物。 ７ 有機―コバルト化合物がアスフアルトセメン
   トの約0.001〜0.2重量％の量で存在する特許請求
   の範囲第６項記載の舗装用組成物。 ８ 有機―マンガン化合物、有機―コバルト化合
   物および有機−銅化合物のためのアニオンが、カ
   ルボン酸類、アルコール類、ケトン類、スルホン
   酸塩類およびリン酸塩類から成る群から選ばれる
   有機化合物から誘導される特許請求の範囲第１項
   記載の舗装用組成物。 ９ アニオンがカルボン酸から誘導される特許請
   求の範囲第８項記載の舗装用組成物。 １０ アニオンが約１〜30の炭素原子を有するカ
   ルボン酸から誘導される特許請求の範囲第９項記
   載の舗装用組成物。 １１ 舗装用組成物を製造するにあたり、 (a) 有機―マンガン化合物、有機―コバルト化合
   物および有機−銅化合物からなる群から選ばれ
   る化合物を含む強度改良剤であつてかかる有機
   ―マンガン化合物、有機―コバルト化合物およ
   び有機−銅化合物が該アスフアルトセメント中
   に実質的に可溶性であり、これら有機化合物の
   アニオンがカルボン酸類、アルコール類、フエ
   ノール類およびケトン類から誘導されるイオン
   からなる群から選ばれるものであり、かつマン
   ガンイオン、コバルトイオンおよび銅イオンの
   合計重量がアスフアルトセメントの重量に基づ
   き約0.01〜0.5重量％である強度改良剤を、 カツトバツクおよび乳化のいずれもされてお
   らずかつ主成分としてビチユーメンを有する該
   組成物の２〜15重量％の非吹き込みおよび非酸
   化液状アスフアルトセメントに、加熱溶解さ
   せ、 (b) 該有機―マンガン化合物含有アスフアルトセ
   メントを少なくとも該組成物の85重量％の骨材
   と加熱混合させて舗装用組成物を製造すること
   を特徴とする舗装用組成物の製法。 １２ 工程(b)の加熱温度が少なくとも100℃であ
   る特許請求の範囲第１１項記載の舗装用組成物。 １３ 該アニオンが、カルボン酸類、アルコール
   類、ケトン類、スルホン酸塩類およびリン酸塩類
   から成る群から選ばれる有機化合物から誘導され
   る特許請求の範囲第１１項記載の製法。 １４ 該アニオンがカルボン酸から誘導される特
   許請求の範囲第１１項記載の舗装用組成物。 １５ アスフアルトセメントが25℃で約400以下
   の針入度および約65ポイズ以上の粘度である特許
   請求の範囲第１１項記載の舗装用組成物。 １６ 強度改良剤が有機―コバルト化合物をも含
   有する特許請求の範囲第１１項記載の舗装用組成
   物。 １７ 有機―コバルト化合物がアスフアルトセメ
   ントの約0.001〜0.2重量％の量である特許請求の
   範囲第１１項記載の舗装用組成物。