アスファルト混合物
【課題】地球温暖化防止の観点から、アスファルト混合物の製造温度および舗装現場における施工時の締固め温度を低温化することが可能なアスファルト混合物を提供する。
【解決手段】アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを混合して成るアスファルト混合物。
【解決手段】アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを混合して成るアスファルト混合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアスファルト混合物に関する。詳細には、アスファルトに特定の成分を混合することにより舗装施工性を改善したアスファルト混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト類の瀝青材料は道路舗装材、ルーフィング材料として広く使用されている。一般に、道路舗装材は、アスファルトに骨材や各種充填材を加熱混合して均一なアスファルト混合物を製造するが、骨材を通常１６０℃以上に加熱しなければならないため、アスファルト混合物製造時に多量のエネルギーを消費する。また、これに伴い多量の炭酸ガスを発生させることになる。しかし、近年地球温暖化の観点からこのような製造方法は好ましくない。さらに、締固め後の性能を十分に確保するためには、施工現場における舗装施工時の締固め温度を１３０℃以上にしなければならず、冬季やアスファルト混合プラントからの遠隔地域での施工には困難な場合がある。また、高温のため夏季には作業環境の悪化などの問題もある。
【０００３】
近年、低炭素社会への関心が高まり、アスファルト舗装に関しても低炭素舗装すなわち中温化技術の開発が急務となっている。中温化技術としては、骨材に水分を含有させる方法（特許文献１）、有機発泡剤と発泡助剤を用いる方法（特許文献２）、結晶空隙を持つ人工ゼオライトを用いる方法（特許文献３）等が提案されている。しかし、これ等の発泡による方法においては、締固め温度の低温化効果は認められるが、泡の分散性、泡径の均一化、発泡速度の制御など低温化効果の持続性、安定性およびアスファルト混合物の製造工程が繁雑であるなどの問題があった。
【０００４】
また、バインダとして骨材の加熱・乾燥の必要がないアスファルト乳剤を使用した常温アスファルト混合物が提案されているが、かかるアスファルト乳剤を使用するアスファルト混合物はエネルギー節約の観点からは有効であるものの、舗装時に降雨があるとアスファルト乳剤が流出し周辺を汚染するおそれがある。
また、アスファルトに重油や植物性油脂類を添加したカットバックアスファルトを使用した常温アスファルト混合物も知られている。しかし、軟質化したカットバックアスファルトは、施工直後の強度が十分ではなく、強度が発現するまでの時間を要するなど解決を迫られる課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８１５０号公報
【特許文献２】特開２００１−１３１３２１号公報
【特許文献３】特開２００７−２０４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、アスファルト混合物の製造温度および舗装現場における施工時の締固め温度を低温化することが可能なアスファルト混合物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記の課題を解決すべく、鋭意研究した結果、アスファルトに特定の組み合わせからなる成分を混合することにより、従来の温度より低い温度での製造および締固めが可能となることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを混合して成るアスファルト混合物、に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルト混合物の製造温度を低くすることができるばかりか、舗装現場における施工時の締固め温度を低くしても締固め後の性能を十分に確保できるため、従来に比べて舗装施工性が著しく改善される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳述する。
本発明のアスファルト混合物の主成分として用いるアスファルトとしては、公知の各種アスファルトを用いることができる。例えば、ストレートアスファルト、改質アスファルト、再生アスファルトなどが挙げられる。
ストレートアスファルトとは、原油を蒸留した際に得られる沸点３５０℃以上の常圧残油を、さらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下に減圧蒸留して残渣分として回収される沸点５５０℃以上の炭化水素を主原料とした石油系アスファルトをいう。またここでいう改質アスファルトとは、上記ストレートアスファルトを溶剤抽出処理して得られる溶剤脱瀝アスファルトや空気酸化処理を行って得られるブローンアスファルトなどのストレートアスファルトの性状を改質したアスファルトを総称するものをいい、再生アスファルトとは、アスファルト舗装施設より回収されたアスファルト再生混合物を主成分とするアスファルトのことをいう。
本発明においてはこれらのアスファルトを単独で使用してもよく、また２種以上の混合物として使用することもできる。本発明においてはストレートアスファルトが好ましく使用されるが、環境の観点から、ストレートアスファルトに再生アスファルトを混合した混合アスファルトも好ましく用いられる。この場合、ストレートアスファルト１００質量部に対して再生アスファルトを５０〜７０質量部の割合で使用するのが好ましい。
【００１１】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムからなるアスファルト舗装施工性改善剤を混合して成る。
【００１２】
本発明のアスファルト混合物における（ａ）成分は、アニリン点が１００℃以下で、４０℃における粘度が３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素である。
かかる炭化水素としては、ナフテン系原油あるいはパラフィン系原油から精製された沸点が２８０℃から４５０℃の範囲内の留分（以下、ナフテン系鉱油あるいはパラフィン系鉱油という。）が用いられる。なお、アニリン点が１００℃よりも高い炭化水素の場合には、アニリン点降下剤を添加してアニリン点を１００℃以下にした炭化水素であっても良い。例えば、パラフィン系鉱油についてはアニリン点降下剤を添加することが好ましく採用される。アニリン点降下剤の例としては、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等を挙げることができる。アルキル基としては炭素数が８〜１２のものが好ましい。
（ａ）成分のアニリン点は１００℃以下であることが必要であり、好ましくは６０〜８０℃である。（ａ）成分のアニリン点が１００℃よりも高いと、アスファルトとの相溶性が低下し、混合物の均一性が不足するおそれがあるため好ましくない。
また、（ａ）成分の４０℃における粘度は３００ｍｍ２／ｓ以下であることが必要であり、好ましくは２０〜１５０ｍｍ２／ｓである。４０℃粘度が３００ｍｍ２／ｓを超えると常温での取り扱いが困難になり、混合するために高温加熱の必要があり作業上好ましくない。
本発明のアスファルト混合物における（ａ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．５〜６．０質量部の範囲が好ましい。（ａ）成分の配合割合が０．５質量部より少ないと、締固め温度を低下させた場合のアスファルト混合物の密度が低下しアスファルト混合物としての強度が不足するおそれがあり、６．０質量部より多いとアスファルト混合物の動的安定度が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１３】
本発明のアスファルト混合物における（ｂ）成分は、軟化点が１３０℃以下、２５℃針入度が５ｄｍｍ以下、重量平均分子量が１５００以下の低分子量ポリエチレン（ポリエチレンワックス）である。
（ｂ）成分の軟化点は１３０℃以下であることが必要であり、好ましくは１００℃以下である。軟化点が１３０℃を超えると均一なアスファルト混合物を製造するために温度を１５０℃以上の高温にすることになり好ましくない。なお、軟化点の下限は特に限定されるものではないが、９０℃以上であることが好ましい。
また、（ｂ）成分の２５℃針入度は５ｄｍｍ以下であることが必要であり、好ましくは２ｄｍｍ以下である。２５℃針入度が５ｄｍｍを超えるとアスファルト混合物の動的安定度およびマーシャル安定度が低下するおそれがあり好ましくない。
また、（ｂ）成分の重量平均分子量は１５００以下であることが必要であり、好ましくは１２００以下である。重量平均分子量が１５００を超えるとアスファルト混合物への均一性が低下し、また、アスファルト混合物の低温脆性のおそれがあり好ましくない。なお、下限は特に限定されるものではないが、８００以上であることが好ましい。
本発明のアスファルト混合物における（ｂ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、１．０〜７．０質量部の範囲が好ましい。（ｂ）成分の配合割合が１．０質量部より少ないとアスファルト混合物の動的安定度が低下するおそれがあり、７．０質量部より多いと舗装施工時の作業性が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１４】
本発明のアスファルト混合物における（ｃ）成分は、軟化点が１５０℃以下、重量平均分子量が１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体（芳香族樹脂）である。
（ｃ）成分の軟化点は１５０℃以下であることが必要であり、好ましくは１００℃以下である。軟化点が１５０℃よりも高いと、締固め温度を低下させた場合のアスファルト混合物の密度が低下しアスファト混合物としての強度が不足するおそれがあり好ましくない。なお、軟化点の下限は特に限定されるものではないが、８０℃以上であることが好ましい。
また、（ｃ）成分の重量平均分子量は１５００以下であることが必要であり、好ましくは１２００以下である。重量平均分子量が１５００を超えるとアスファルト混合物の均一性低下のおそれがあり好ましくない。なお、下限は特に限定されるものではないが、１０００以上であることが好ましい。
本発明のアスファルト混合物における（ｃ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．1〜１．５質量部の範囲が好ましい。（ｃ）成分の配合割合が０．１質量部より少ないとアスファルト混合物の動的安定度が低下するおそれがあり、１．５質量部を超えるとアスファルト混合物の特性として低温脆性のおそれがあり好ましくない。
【００１５】
本発明のアスファルト混合物における（ｄ）成分は、アミンと脂肪族カルボン酸の混合物である。
アミンとしては、アルキルアミンおよび芳香族アミンが挙げられ、アルキルアミンが好ましい。アルキルアミンとしては、例えば、一般式ＲＮＨ２の第一アミン、ＲＲ’ＮＨの第二アミン、ＲＲ’Ｒ”Ｎの第三アミン好ましく、また、一般式Ｃ６Ｈ５ＮＨ２、Ｃ６Ｈ５ＮＨＲ、Ｃ６Ｈ５ＮＲＲ’などの芳香族アミンなどが挙げられる。なお、式中のＲ、Ｒ’およびＲ”は、それぞれ個別に、炭素数１〜２０のアルキル基を示す。
アミンの例としては、例えば、ブチルアミン、イソブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミンなどの第一アミン、ジブチルアミン、メチルデシルアミンブチルヘキシルアミン、メチルドデシルアミンなどの第二アミン、トリブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルドデシルアミンなどの第三アミン、芳香族アミンとしては、メチルアニリン、ジメチルアニリン、エチルアニリンなどが挙げられる。
また、脂肪族カルボン酸としては一般式ＲＣＯＯＨ（Ｒは飽和または不飽和の炭化水素基）で示され、好ましくは炭素数１２〜１８の飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸が挙げられる。具体的には、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸などが挙げられる。
本発明のアスファルト混合物における（ｄ）成分のアミンの配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．１〜０．５質量部の範囲が好ましく、０．２〜０．３質量部の範囲がより好ましい。アミンの配合割合が０．１質量部より少ないとアスファルトと骨材の接着性が低下するおそれがあり、施工後に骨材剥離が発生することがある。また、０．５質量部より多く添加してもその効果の向上は認められなくアスファルト混合物のコストアップとなり好ましくない。
【００１６】
本発明のアスファルト混合物における（ｅ）成分は、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムである。アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムは、一般式ＣｎＨｎ＋１（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３Ｎａで示され、アルキル基としてはｎが１０〜１４のものが好ましい。なお、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムは、オルソ−、メタ−、パラ−の各種の化合物でも、これら異性体の２種以上の混合物でもあってもよい。
本発明のアスファルト混合物における（ｅ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．１〜０．５質量部の範囲が好ましく、０．２〜０．３質量部の範囲がより好ましい。（ｅ）成分の配合割合が０．１質量部より少ないと０．１質量部より少ないとアスファルトと骨材の接着性が低下するおそれがあり、施工後に骨材剥離が発生することがある。また、０．５質量部より多く添加してもその効果の向上は認められなくアスファルト混合物のコストアップとなり好ましくない。
【００１７】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルトに、上記した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）からなる成分、または（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）からなる成分を添加して構成されるものであり、かかる構成とすることにより、アスファルト混合物の製造温度を低下させ、かつ舗装する際の締固め温度を低くできるため、施工性の改善を可能とすることができたものである。
なお、本発明のアスファルト混合物においては、骨材は勿論のこと、必要に応じその他公知の充填剤を適宜添加することができる。なお、骨材は、アスファルト１００質量部に対し、通常１５００〜２５００質量部の割合で配合することができる。
【００１８】
本発明のアスファルト混合物製造のための混合温度は、１００℃から１８０℃の範囲で行うことが好ましく、また混合温度を低減する中温化技術に適応する観点から１００℃から１５０℃の範囲が特に好ましい。
さらに、本発明のアスファルト混合物を舗装する際の締固め温度は１００℃から１４０℃の範囲で実施することができる。この締固め温度は、従来と比較して２０℃から４０℃程度低いものである。
【実施例】
【００１９】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
【００２０】
（アスファルト舗装施工性改善剤の調製）
以下に示す成分を表１に示したような割合で調合し、アスファルト舗装施工性改善剤（以下、単に施工性改善剤という。）を調製した。
（ａ）成分：ナフテン系鉱油（アニリン点７０℃、４０℃粘度６８ｍｍ２／ｓ）、パラフィン系鉱油（アニリン点１３５℃、４０℃粘度１０７ｍｍ２／ｓ）とアルキルベンゼンとの混合物（アニリン点８８℃、４０℃粘度８１ｍｍ２／ｓ）
（ｂ）成分：ポリエチレンワックス（軟化点８８℃、２５℃針入度１ｄｍｍ）
（ｅ）成分：ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム
調製方法は、（ａ）成分を１Ｌのステンレスビーカーで１１０℃に加熱した後、表１に示す所定量の（ｂ）〜（ｅ）成分を添加し、１１０℃を保持し、１．５時間攪拌し均一化した。
【００２１】
＜実施例１〜３および比較例１〜４＞
表１に示す配合で調製した施工性改善剤Ａ〜Ｆを、１３０℃に加熱した骨材及び６０−８０ストレートアスファルトの混合物に表２に示した割合で添加し、室内において小型アスファルト混合装置（容量２０Ｌ）でアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｇ）を製造した。
アスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る施工性改善剤Ａ〜Ｃを添加したアスファルト混合物であり、アスファルト混合物（Ｄ）は（ａ）成分を含まない施工性改善剤Ｄを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｅ）は（ｂ）成分を含まない施工性改善剤Ｅを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｆ）は（ｄ）成分および（ｅ）成分のいずれをも含まない施工性改善剤Ｆを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｇ）は（ａ）〜（ｅ）成分を全く含有しないアスファルト混合物である。
【００２２】
本発明に係る施工性改善剤Ａ〜Ｃを配合したアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）（実施例１〜３）、およびアスファルト混合物（Ｄ）〜（Ｇ）（比較例１〜４）についての性能を評価するため１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験（動的安定度）、圧裂試験を実施した。その結果を表３に示す。
【００２３】
（密度試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００８アスファルト混合物の密度試験方法」に準じて実施した。表３に示すように、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と比較し密度が高く、締固め度も９９．５％以上であることが分かる。
また、比較例１のアスファルト混合物（Ｄ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して密度が低く、マーシャル締固め度も９９．５％を下回っている。また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）も実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して密度が低く、マーシャル締固め度も９９．５％を下回っている。
【００２４】
（マーシャル安定度試験結果）
アスファルト混合物のマーシャル安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００１マーシャル安定度試験方法」に準じて実施した。表３に示すように、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と比較し、マーシャル安定度および水浸安定度が増加していることが分かる。
また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較してマーシャル安定度が低下している。また、比較例３のアスファルト混合物（Ｆ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して水浸安定度が低下している。
【００２５】
（ホイールトラッキング試験結果）
アスファルト混合物の動的安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００３ホイールトラッキング試験方法」に準じて実施した。表３に示すように、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は同等の値となっている。
また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して動的安定度が低下している。
【００２６】
（圧裂試験結果）
アスファルト混合物の圧裂強度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００６圧裂試験方法」に準じて５℃で実施した。表３に示すように、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は圧裂強度が大きく、脆弱さの指標を示す圧裂スティフネスは同程度である。
また、比較例１のアスファルト混合物（Ｄ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較し脆弱性の指標となる圧裂スティフネスが２割程度増加しており、低温で脆弱になっている可能性がある。また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較し圧裂強度が低下している。
【００２７】
【表１】
【表２】
【表３】
【００２８】
＜実施例４〜５および比較例５〜８＞
１３０℃に加熱した骨材及び６０−８０ストレートアスファルトおよび再生アスファルト混合物に、表４に示す割合で（ａ）〜（ｅ）成分を添加し、アスファルト混合物（Ｈ）〜（Ｍ）を製造した。
ここでアスファルト混合物（Ｈ）は低アニリン点炭化水素（（ａ）成分）を含まず、アスファルト混合物（Ｊ）はポリエチレンワックス（（ｂ）成分）を含まず、また、アスファルト混合物（Ｋ）は芳香族樹脂（（ｃ）成分）を含まず、アスファルト混合物（Ｍ）は（ａ）〜（ｅ）成分を全く含有しないアスファルト混合物である。
なお、再生アスファルト混合物から回収されたアスファルトの針入度は２６ｄｍｍであった。
【００２９】
本発明に係る施工性改善剤を添加したアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）（実施例４，５）、およびアスファルト混合物（Ｈ）、（Ｊ）、（Ｋ）および（Ｍ）（比較例５〜８）についての性能を評価するため、１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験（動的安定度）、圧裂試験を実施した。その結果を表５および表６に示す。
【００３０】
（密度試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００８アスファルト混合物の密度試験方法」に準じて実施した。表５に示すように、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、本発明に係る施工性改善剤成分の一部が添加されていないアスファルト混合物（Ｈ）、（Ｊ）、（Ｋ）、また本発明に係る施工性改善剤成分が全く添加されていないアスファルト混合物（Ｍ）と比較して密度が高く、マーシャル締固め度もほぼ１００％の値を示す。
【００３１】
（マーシャル安定度試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物のマーシャル安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００１マーシャル安定度試験方法」に準じて実施した。表５に示すように、比較例６のアスファルト混合物（Ｊ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、マーシャル安定度および水浸安定度が低下している。
【００３２】
（ホイールトラッキング試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の動的安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００３ホイールトラッキング試験方法」に準じて実施した。表５に示すように、比較例６のアスファルト混合物（Ｊ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、動的安定度が低下している。
【００３３】
（圧裂試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の圧裂強度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００６圧裂試験方法」に準じて試験室温５℃実施した。表５に示すように、比較例７のアスファルト混合物（Ｋ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、脆弱性の指標となる圧裂スティフネスが増加しており、低温で脆弱になっている可能性がある。
また、比較例６のアスファルト混合物（Ｊ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、圧裂強度が低下している。
【００３４】
各試験を実施した結果、本発明の施工性改善剤を添加したアスファルト混合物（中温化混合物）は、締固め温度を低くした無添加のアスファルト混合物より高い性能を示すことを確認した。
【００３５】
【表４】
【表５】
【００３６】
＜実施例６〜７および比較例９＞
本発明のアスファルト混合物の施工性改善効果を確認するため、アスファルト混合物の試験練り、およびアスファルト混合物の試験舗装を実施した。
アスファルト混合物の製造に使用したアスファルト混合装置は２軸パグミル式ミキサーで出荷能力は６０ｔ／ｈｒ、通常のアスファルト混合物を１６０〜１８０℃で出荷するのに用いられている装置である。この装置を用い、表４に示すアスファルト混合物（Ｉ）、（Ｌ）および（Ｍ）を１３０℃で製造した後、製造したアスファルト混合物を大型ダンプトラックで約１５ｋｍ離れた試験舗装箇所まで３０分程度かけて運搬した。
試験舗装では、運搬されたアスファルト混合物を、油圧タンパバイブ式のアスファルトフィニッシャ（施工幅員２．３〜６．０ｍ）で５ｃｍの厚さに敷きならした後、ロードローラ（機械質量約１０ｔｏｎ）で初期転圧、タイヤローラ（機械質量８ｔｏｎ）で二次転圧を行った。敷きならし温度は１１０℃程度、初期転圧温度は９０〜１００℃程度、二次転圧温度は８０℃程度であった。
アスファルト混合装置で製造・出荷したアスファルト混合物（Ｉ）、（Ｌ）、（Ｍ）を大型ダンプトラックの荷台から採取し、１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験を実施した。その結果を表６に示す。
試験舗装後、それぞれ施工箇所より、切取り供試体（直径１０ｃｍ、厚さ５ｃｍ）を採取しアスファルト混合物の密度試験を実施した。その結果を表６に示す。
【００３７】
表６に示すように、アスファルト混合装置で製造・出荷されたアスファルト混合物の１１０℃で締固め、試験を実施した結果、本発明の施工性改善剤を含有したアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、施工性改善剤無添加のアスファルト混合物（Ｍ）より高い密度が得られており、締固め度も９９．５％以上を確保している。また、アスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、アスファルト混合物（Ｍ）より高いマーシャル安定度、水浸安定度が得られている。
また、試験舗装箇所から採取した切取り供試体においても、同様にアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、アスファルト混合物（Ｍ）と比べて高い密度が得られている。
【００３８】
【表６】
【００３９】
＜比較例１０〜１３＞
（アスファルト舗装施工性改善剤の調整）
以下に示す成分を表７に示したような割合で調合した。調製方法は、（ａ）成分または（ａ’）成分を１Ｌのステンレスビーカーで１１０℃に加熱した後、表７に示す所定量の各成分を添加し、１１０℃を保持し、１．５時間攪拌し均一化した。
なお、表７中の（ａ’）成分、（ｂ’）成分および（ｃ’）成分は以下のとおりである。
（ａ’）成分：ナフテン系鉱油（アニリン点７０℃、４０℃粘度４５０ｍｍ２／ｓ）、パラフィン系鉱油（アニリン点１３０℃、４０℃粘度４５０ｍｍ２／ｓ）
(ｂ’）成分：ポリエチレンワックス（軟化点１４０℃、２５℃針入度０ｄｍｍ）
（ｃ’）成分：芳香族樹脂（軟化点１６０℃、重量平均分子量３０００）
【００４０】
表７に示す配合で調製した施工性改善剤Ｎ〜Ｑを、１３０℃に加熱した骨材及び６０−８０ストレートアスファルトの混合物に表８に示した割合で添加し、室内において小型アスファルト混合装置（容量２０Ｌ）でアスファルト混合物（Ｎ）〜（Ｑ）を製造した。
アスファルト混合物(Ａ)は本発明に係る施工性改善剤を添加したアスファルト混合物であり、アスファルト混合物（Ｎ）は高粘度のナフテン系鉱油を添加したものであり、アスファルト混合物（Ｏ）はアニリン点の高いパラフィン系鉱油を添加したものであり、アスファルト混合物（Ｐ）は軟化点の高いパラフィンワックスを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｑ）は軟化点の高い芳香族樹脂を添加したものである。
【００４１】
【表７】
【表８】
【表９】
【００４２】
本発明に係る施工性改善剤Ａを配合したアスファルト混合物（Ａ）（実施例１）、およびアスファルト混合物（Ｎ）〜（Ｑ）（比較例１０〜１３）についての性能を評価するため１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験（動的安定度）、圧裂試験を実施した。その結果を表９に示す。
【００４３】
(密度試験結果)
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００８アスファルト混合物の密度試験方法」に準じて実施した。表９に示すように、実施例１の本発明のアスファルト混合物（Ａ）は、比較例１１〜１３のアスファルト混合物と比較し密度が高く、締固め度も１００％であることが分かる。
【００４４】
（マーシャル安定度試験結果）
アスファルト混合物のマーシャル安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００１マーシャル安定度試験方法」に準じて実施した。表９に示すように、実施例１の本発明のアスファルト混合物（Ａ）は、比較例１０〜１３のアスファルト混合物（Ｎ）〜(Ｑ)と比較して、マーシャル安定度および水浸安定度が高いことが分かる。
【００４５】
以上の結果より明らかなように、本発明に係る施工性改善剤を添加したアスファルト混合物は、従来と同等の舗装性能を維持したまま、施工改善剤を添加しない場合に比べ、より低温での製造が可能となるばかりか、より低温での敷きならし、締固めが可能であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルト混合物の製造温度および舗装現場における施工時の締固め温度を低くできるため、特に冬季の寒冷地でアスファルト舗装を実施する場合に有利であり、また再生アスファルト混合物の有効活用の観点から資源の有効活用、省エネルギー対策としても有効である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はアスファルト混合物に関する。詳細には、アスファルトに特定の成分を混合することにより舗装施工性を改善したアスファルト混合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト類の瀝青材料は道路舗装材、ルーフィング材料として広く使用されている。一般に、道路舗装材は、アスファルトに骨材や各種充填材を加熱混合して均一なアスファルト混合物を製造するが、骨材を通常１６０℃以上に加熱しなければならないため、アスファルト混合物製造時に多量のエネルギーを消費する。また、これに伴い多量の炭酸ガスを発生させることになる。しかし、近年地球温暖化の観点からこのような製造方法は好ましくない。さらに、締固め後の性能を十分に確保するためには、施工現場における舗装施工時の締固め温度を１３０℃以上にしなければならず、冬季やアスファルト混合プラントからの遠隔地域での施工には困難な場合がある。また、高温のため夏季には作業環境の悪化などの問題もある。
【０００３】
近年、低炭素社会への関心が高まり、アスファルト舗装に関しても低炭素舗装すなわち中温化技術の開発が急務となっている。中温化技術としては、骨材に水分を含有させる方法（特許文献１）、有機発泡剤と発泡助剤を用いる方法（特許文献２）、結晶空隙を持つ人工ゼオライトを用いる方法（特許文献３）等が提案されている。しかし、これ等の発泡による方法においては、締固め温度の低温化効果は認められるが、泡の分散性、泡径の均一化、発泡速度の制御など低温化効果の持続性、安定性およびアスファルト混合物の製造工程が繁雑であるなどの問題があった。
【０００４】
また、バインダとして骨材の加熱・乾燥の必要がないアスファルト乳剤を使用した常温アスファルト混合物が提案されているが、かかるアスファルト乳剤を使用するアスファルト混合物はエネルギー節約の観点からは有効であるものの、舗装時に降雨があるとアスファルト乳剤が流出し周辺を汚染するおそれがある。
また、アスファルトに重油や植物性油脂類を添加したカットバックアスファルトを使用した常温アスファルト混合物も知られている。しかし、軟質化したカットバックアスファルトは、施工直後の強度が十分ではなく、強度が発現するまでの時間を要するなど解決を迫られる課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８１５０号公報
【特許文献２】特開２００１−１３１３２１号公報
【特許文献３】特開２００７−２０４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、アスファルト混合物の製造温度および舗装現場における施工時の締固め温度を低温化することが可能なアスファルト混合物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記の課題を解決すべく、鋭意研究した結果、アスファルトに特定の組み合わせからなる成分を混合することにより、従来の温度より低い温度での製造および締固めが可能となることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを混合して成るアスファルト混合物、に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルト混合物の製造温度を低くすることができるばかりか、舗装現場における施工時の締固め温度を低くしても締固め後の性能を十分に確保できるため、従来に比べて舗装施工性が著しく改善される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について詳述する。
本発明のアスファルト混合物の主成分として用いるアスファルトとしては、公知の各種アスファルトを用いることができる。例えば、ストレートアスファルト、改質アスファルト、再生アスファルトなどが挙げられる。
ストレートアスファルトとは、原油を蒸留した際に得られる沸点３５０℃以上の常圧残油を、さらに３０〜１００ｍｍＨｇの減圧下に減圧蒸留して残渣分として回収される沸点５５０℃以上の炭化水素を主原料とした石油系アスファルトをいう。またここでいう改質アスファルトとは、上記ストレートアスファルトを溶剤抽出処理して得られる溶剤脱瀝アスファルトや空気酸化処理を行って得られるブローンアスファルトなどのストレートアスファルトの性状を改質したアスファルトを総称するものをいい、再生アスファルトとは、アスファルト舗装施設より回収されたアスファルト再生混合物を主成分とするアスファルトのことをいう。
本発明においてはこれらのアスファルトを単独で使用してもよく、また２種以上の混合物として使用することもできる。本発明においてはストレートアスファルトが好ましく使用されるが、環境の観点から、ストレートアスファルトに再生アスファルトを混合した混合アスファルトも好ましく用いられる。この場合、ストレートアスファルト１００質量部に対して再生アスファルトを５０〜７０質量部の割合で使用するのが好ましい。
【００１１】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムからなるアスファルト舗装施工性改善剤を混合して成る。
【００１２】
本発明のアスファルト混合物における（ａ）成分は、アニリン点が１００℃以下で、４０℃における粘度が３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素である。
かかる炭化水素としては、ナフテン系原油あるいはパラフィン系原油から精製された沸点が２８０℃から４５０℃の範囲内の留分（以下、ナフテン系鉱油あるいはパラフィン系鉱油という。）が用いられる。なお、アニリン点が１００℃よりも高い炭化水素の場合には、アニリン点降下剤を添加してアニリン点を１００℃以下にした炭化水素であっても良い。例えば、パラフィン系鉱油についてはアニリン点降下剤を添加することが好ましく採用される。アニリン点降下剤の例としては、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン等を挙げることができる。アルキル基としては炭素数が８〜１２のものが好ましい。
（ａ）成分のアニリン点は１００℃以下であることが必要であり、好ましくは６０〜８０℃である。（ａ）成分のアニリン点が１００℃よりも高いと、アスファルトとの相溶性が低下し、混合物の均一性が不足するおそれがあるため好ましくない。
また、（ａ）成分の４０℃における粘度は３００ｍｍ２／ｓ以下であることが必要であり、好ましくは２０〜１５０ｍｍ２／ｓである。４０℃粘度が３００ｍｍ２／ｓを超えると常温での取り扱いが困難になり、混合するために高温加熱の必要があり作業上好ましくない。
本発明のアスファルト混合物における（ａ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．５〜６．０質量部の範囲が好ましい。（ａ）成分の配合割合が０．５質量部より少ないと、締固め温度を低下させた場合のアスファルト混合物の密度が低下しアスファルト混合物としての強度が不足するおそれがあり、６．０質量部より多いとアスファルト混合物の動的安定度が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１３】
本発明のアスファルト混合物における（ｂ）成分は、軟化点が１３０℃以下、２５℃針入度が５ｄｍｍ以下、重量平均分子量が１５００以下の低分子量ポリエチレン（ポリエチレンワックス）である。
（ｂ）成分の軟化点は１３０℃以下であることが必要であり、好ましくは１００℃以下である。軟化点が１３０℃を超えると均一なアスファルト混合物を製造するために温度を１５０℃以上の高温にすることになり好ましくない。なお、軟化点の下限は特に限定されるものではないが、９０℃以上であることが好ましい。
また、（ｂ）成分の２５℃針入度は５ｄｍｍ以下であることが必要であり、好ましくは２ｄｍｍ以下である。２５℃針入度が５ｄｍｍを超えるとアスファルト混合物の動的安定度およびマーシャル安定度が低下するおそれがあり好ましくない。
また、（ｂ）成分の重量平均分子量は１５００以下であることが必要であり、好ましくは１２００以下である。重量平均分子量が１５００を超えるとアスファルト混合物への均一性が低下し、また、アスファルト混合物の低温脆性のおそれがあり好ましくない。なお、下限は特に限定されるものではないが、８００以上であることが好ましい。
本発明のアスファルト混合物における（ｂ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、１．０〜７．０質量部の範囲が好ましい。（ｂ）成分の配合割合が１．０質量部より少ないとアスファルト混合物の動的安定度が低下するおそれがあり、７．０質量部より多いと舗装施工時の作業性が低下するおそれがあり好ましくない。
【００１４】
本発明のアスファルト混合物における（ｃ）成分は、軟化点が１５０℃以下、重量平均分子量が１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体（芳香族樹脂）である。
（ｃ）成分の軟化点は１５０℃以下であることが必要であり、好ましくは１００℃以下である。軟化点が１５０℃よりも高いと、締固め温度を低下させた場合のアスファルト混合物の密度が低下しアスファト混合物としての強度が不足するおそれがあり好ましくない。なお、軟化点の下限は特に限定されるものではないが、８０℃以上であることが好ましい。
また、（ｃ）成分の重量平均分子量は１５００以下であることが必要であり、好ましくは１２００以下である。重量平均分子量が１５００を超えるとアスファルト混合物の均一性低下のおそれがあり好ましくない。なお、下限は特に限定されるものではないが、１０００以上であることが好ましい。
本発明のアスファルト混合物における（ｃ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．1〜１．５質量部の範囲が好ましい。（ｃ）成分の配合割合が０．１質量部より少ないとアスファルト混合物の動的安定度が低下するおそれがあり、１．５質量部を超えるとアスファルト混合物の特性として低温脆性のおそれがあり好ましくない。
【００１５】
本発明のアスファルト混合物における（ｄ）成分は、アミンと脂肪族カルボン酸の混合物である。
アミンとしては、アルキルアミンおよび芳香族アミンが挙げられ、アルキルアミンが好ましい。アルキルアミンとしては、例えば、一般式ＲＮＨ２の第一アミン、ＲＲ’ＮＨの第二アミン、ＲＲ’Ｒ”Ｎの第三アミン好ましく、また、一般式Ｃ６Ｈ５ＮＨ２、Ｃ６Ｈ５ＮＨＲ、Ｃ６Ｈ５ＮＲＲ’などの芳香族アミンなどが挙げられる。なお、式中のＲ、Ｒ’およびＲ”は、それぞれ個別に、炭素数１〜２０のアルキル基を示す。
アミンの例としては、例えば、ブチルアミン、イソブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミンなどの第一アミン、ジブチルアミン、メチルデシルアミンブチルヘキシルアミン、メチルドデシルアミンなどの第二アミン、トリブチルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルドデシルアミンなどの第三アミン、芳香族アミンとしては、メチルアニリン、ジメチルアニリン、エチルアニリンなどが挙げられる。
また、脂肪族カルボン酸としては一般式ＲＣＯＯＨ（Ｒは飽和または不飽和の炭化水素基）で示され、好ましくは炭素数１２〜１８の飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸が挙げられる。具体的には、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸などが挙げられる。
本発明のアスファルト混合物における（ｄ）成分のアミンの配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．１〜０．５質量部の範囲が好ましく、０．２〜０．３質量部の範囲がより好ましい。アミンの配合割合が０．１質量部より少ないとアスファルトと骨材の接着性が低下するおそれがあり、施工後に骨材剥離が発生することがある。また、０．５質量部より多く添加してもその効果の向上は認められなくアスファルト混合物のコストアップとなり好ましくない。
【００１６】
本発明のアスファルト混合物における（ｅ）成分は、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムである。アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムは、一般式ＣｎＨｎ＋１（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３Ｎａで示され、アルキル基としてはｎが１０〜１４のものが好ましい。なお、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムは、オルソ−、メタ−、パラ−の各種の化合物でも、これら異性体の２種以上の混合物でもあってもよい。
本発明のアスファルト混合物における（ｅ）成分の配合割合は、アスファルト１００質量部に対し、０．１〜０．５質量部の範囲が好ましく、０．２〜０．３質量部の範囲がより好ましい。（ｅ）成分の配合割合が０．１質量部より少ないと０．１質量部より少ないとアスファルトと骨材の接着性が低下するおそれがあり、施工後に骨材剥離が発生することがある。また、０．５質量部より多く添加してもその効果の向上は認められなくアスファルト混合物のコストアップとなり好ましくない。
【００１７】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルトに、上記した（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）からなる成分、または（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｅ）からなる成分を添加して構成されるものであり、かかる構成とすることにより、アスファルト混合物の製造温度を低下させ、かつ舗装する際の締固め温度を低くできるため、施工性の改善を可能とすることができたものである。
なお、本発明のアスファルト混合物においては、骨材は勿論のこと、必要に応じその他公知の充填剤を適宜添加することができる。なお、骨材は、アスファルト１００質量部に対し、通常１５００〜２５００質量部の割合で配合することができる。
【００１８】
本発明のアスファルト混合物製造のための混合温度は、１００℃から１８０℃の範囲で行うことが好ましく、また混合温度を低減する中温化技術に適応する観点から１００℃から１５０℃の範囲が特に好ましい。
さらに、本発明のアスファルト混合物を舗装する際の締固め温度は１００℃から１４０℃の範囲で実施することができる。この締固め温度は、従来と比較して２０℃から４０℃程度低いものである。
【実施例】
【００１９】
以下に本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
【００２０】
（アスファルト舗装施工性改善剤の調製）
以下に示す成分を表１に示したような割合で調合し、アスファルト舗装施工性改善剤（以下、単に施工性改善剤という。）を調製した。
（ａ）成分：ナフテン系鉱油（アニリン点７０℃、４０℃粘度６８ｍｍ２／ｓ）、パラフィン系鉱油（アニリン点１３５℃、４０℃粘度１０７ｍｍ２／ｓ）とアルキルベンゼンとの混合物（アニリン点８８℃、４０℃粘度８１ｍｍ２／ｓ）
（ｂ）成分：ポリエチレンワックス（軟化点８８℃、２５℃針入度１ｄｍｍ）
（ｅ）成分：ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム
調製方法は、（ａ）成分を１Ｌのステンレスビーカーで１１０℃に加熱した後、表１に示す所定量の（ｂ）〜（ｅ）成分を添加し、１１０℃を保持し、１．５時間攪拌し均一化した。
【００２１】
＜実施例１〜３および比較例１〜４＞
表１に示す配合で調製した施工性改善剤Ａ〜Ｆを、１３０℃に加熱した骨材及び６０−８０ストレートアスファルトの混合物に表２に示した割合で添加し、室内において小型アスファルト混合装置（容量２０Ｌ）でアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｇ）を製造した。
アスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る施工性改善剤Ａ〜Ｃを添加したアスファルト混合物であり、アスファルト混合物（Ｄ）は（ａ）成分を含まない施工性改善剤Ｄを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｅ）は（ｂ）成分を含まない施工性改善剤Ｅを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｆ）は（ｄ）成分および（ｅ）成分のいずれをも含まない施工性改善剤Ｆを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｇ）は（ａ）〜（ｅ）成分を全く含有しないアスファルト混合物である。
【００２２】
本発明に係る施工性改善剤Ａ〜Ｃを配合したアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）（実施例１〜３）、およびアスファルト混合物（Ｄ）〜（Ｇ）（比較例１〜４）についての性能を評価するため１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験（動的安定度）、圧裂試験を実施した。その結果を表３に示す。
【００２３】
（密度試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００８アスファルト混合物の密度試験方法」に準じて実施した。表３に示すように、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と比較し密度が高く、締固め度も９９．５％以上であることが分かる。
また、比較例１のアスファルト混合物（Ｄ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して密度が低く、マーシャル締固め度も９９．５％を下回っている。また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）も実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して密度が低く、マーシャル締固め度も９９．５％を下回っている。
【００２４】
（マーシャル安定度試験結果）
アスファルト混合物のマーシャル安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００１マーシャル安定度試験方法」に準じて実施した。表３に示すように、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と比較し、マーシャル安定度および水浸安定度が増加していることが分かる。
また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較してマーシャル安定度が低下している。また、比較例３のアスファルト混合物（Ｆ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して水浸安定度が低下している。
【００２５】
（ホイールトラッキング試験結果）
アスファルト混合物の動的安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００３ホイールトラッキング試験方法」に準じて実施した。表３に示すように、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は同等の値となっている。
また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較して動的安定度が低下している。
【００２６】
（圧裂試験結果）
アスファルト混合物の圧裂強度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００６圧裂試験方法」に準じて５℃で実施した。表３に示すように、施工性改善剤無添加の比較例４のアスファルト混合物（Ｇ）と、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）は圧裂強度が大きく、脆弱さの指標を示す圧裂スティフネスは同程度である。
また、比較例１のアスファルト混合物（Ｄ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較し脆弱性の指標となる圧裂スティフネスが２割程度増加しており、低温で脆弱になっている可能性がある。また、比較例２のアスファルト混合物（Ｅ）は、実施例１〜３の本発明のアスファルト混合物（Ａ）〜（Ｃ）と比較し圧裂強度が低下している。
【００２７】
【表１】
【表２】
【表３】
【００２８】
＜実施例４〜５および比較例５〜８＞
１３０℃に加熱した骨材及び６０−８０ストレートアスファルトおよび再生アスファルト混合物に、表４に示す割合で（ａ）〜（ｅ）成分を添加し、アスファルト混合物（Ｈ）〜（Ｍ）を製造した。
ここでアスファルト混合物（Ｈ）は低アニリン点炭化水素（（ａ）成分）を含まず、アスファルト混合物（Ｊ）はポリエチレンワックス（（ｂ）成分）を含まず、また、アスファルト混合物（Ｋ）は芳香族樹脂（（ｃ）成分）を含まず、アスファルト混合物（Ｍ）は（ａ）〜（ｅ）成分を全く含有しないアスファルト混合物である。
なお、再生アスファルト混合物から回収されたアスファルトの針入度は２６ｄｍｍであった。
【００２９】
本発明に係る施工性改善剤を添加したアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）（実施例４，５）、およびアスファルト混合物（Ｈ）、（Ｊ）、（Ｋ）および（Ｍ）（比較例５〜８）についての性能を評価するため、１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験（動的安定度）、圧裂試験を実施した。その結果を表５および表６に示す。
【００３０】
（密度試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００８アスファルト混合物の密度試験方法」に準じて実施した。表５に示すように、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、本発明に係る施工性改善剤成分の一部が添加されていないアスファルト混合物（Ｈ）、（Ｊ）、（Ｋ）、また本発明に係る施工性改善剤成分が全く添加されていないアスファルト混合物（Ｍ）と比較して密度が高く、マーシャル締固め度もほぼ１００％の値を示す。
【００３１】
（マーシャル安定度試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物のマーシャル安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００１マーシャル安定度試験方法」に準じて実施した。表５に示すように、比較例６のアスファルト混合物（Ｊ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、マーシャル安定度および水浸安定度が低下している。
【００３２】
（ホイールトラッキング試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の動的安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００３ホイールトラッキング試験方法」に準じて実施した。表５に示すように、比較例６のアスファルト混合物（Ｊ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、動的安定度が低下している。
【００３３】
（圧裂試験結果）
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の圧裂強度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００６圧裂試験方法」に準じて試験室温５℃実施した。表５に示すように、比較例７のアスファルト混合物（Ｋ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、脆弱性の指標となる圧裂スティフネスが増加しており、低温で脆弱になっている可能性がある。
また、比較例６のアスファルト混合物（Ｊ）は、本発明に係る実施例４〜５のアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）と比較し、圧裂強度が低下している。
【００３４】
各試験を実施した結果、本発明の施工性改善剤を添加したアスファルト混合物（中温化混合物）は、締固め温度を低くした無添加のアスファルト混合物より高い性能を示すことを確認した。
【００３５】
【表４】
【表５】
【００３６】
＜実施例６〜７および比較例９＞
本発明のアスファルト混合物の施工性改善効果を確認するため、アスファルト混合物の試験練り、およびアスファルト混合物の試験舗装を実施した。
アスファルト混合物の製造に使用したアスファルト混合装置は２軸パグミル式ミキサーで出荷能力は６０ｔ／ｈｒ、通常のアスファルト混合物を１６０〜１８０℃で出荷するのに用いられている装置である。この装置を用い、表４に示すアスファルト混合物（Ｉ）、（Ｌ）および（Ｍ）を１３０℃で製造した後、製造したアスファルト混合物を大型ダンプトラックで約１５ｋｍ離れた試験舗装箇所まで３０分程度かけて運搬した。
試験舗装では、運搬されたアスファルト混合物を、油圧タンパバイブ式のアスファルトフィニッシャ（施工幅員２．３〜６．０ｍ）で５ｃｍの厚さに敷きならした後、ロードローラ（機械質量約１０ｔｏｎ）で初期転圧、タイヤローラ（機械質量８ｔｏｎ）で二次転圧を行った。敷きならし温度は１１０℃程度、初期転圧温度は９０〜１００℃程度、二次転圧温度は８０℃程度であった。
アスファルト混合装置で製造・出荷したアスファルト混合物（Ｉ）、（Ｌ）、（Ｍ）を大型ダンプトラックの荷台から採取し、１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験を実施した。その結果を表６に示す。
試験舗装後、それぞれ施工箇所より、切取り供試体（直径１０ｃｍ、厚さ５ｃｍ）を採取しアスファルト混合物の密度試験を実施した。その結果を表６に示す。
【００３７】
表６に示すように、アスファルト混合装置で製造・出荷されたアスファルト混合物の１１０℃で締固め、試験を実施した結果、本発明の施工性改善剤を含有したアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、施工性改善剤無添加のアスファルト混合物（Ｍ）より高い密度が得られており、締固め度も９９．５％以上を確保している。また、アスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、アスファルト混合物（Ｍ）より高いマーシャル安定度、水浸安定度が得られている。
また、試験舗装箇所から採取した切取り供試体においても、同様にアスファルト混合物（Ｉ）および（Ｌ）は、アスファルト混合物（Ｍ）と比べて高い密度が得られている。
【００３８】
【表６】
【００３９】
＜比較例１０〜１３＞
（アスファルト舗装施工性改善剤の調整）
以下に示す成分を表７に示したような割合で調合した。調製方法は、（ａ）成分または（ａ’）成分を１Ｌのステンレスビーカーで１１０℃に加熱した後、表７に示す所定量の各成分を添加し、１１０℃を保持し、１．５時間攪拌し均一化した。
なお、表７中の（ａ’）成分、（ｂ’）成分および（ｃ’）成分は以下のとおりである。
（ａ’）成分：ナフテン系鉱油（アニリン点７０℃、４０℃粘度４５０ｍｍ２／ｓ）、パラフィン系鉱油（アニリン点１３０℃、４０℃粘度４５０ｍｍ２／ｓ）
(ｂ’）成分：ポリエチレンワックス（軟化点１４０℃、２５℃針入度０ｄｍｍ）
（ｃ’）成分：芳香族樹脂（軟化点１６０℃、重量平均分子量３０００）
【００４０】
表７に示す配合で調製した施工性改善剤Ｎ〜Ｑを、１３０℃に加熱した骨材及び６０−８０ストレートアスファルトの混合物に表８に示した割合で添加し、室内において小型アスファルト混合装置（容量２０Ｌ）でアスファルト混合物（Ｎ）〜（Ｑ）を製造した。
アスファルト混合物(Ａ)は本発明に係る施工性改善剤を添加したアスファルト混合物であり、アスファルト混合物（Ｎ）は高粘度のナフテン系鉱油を添加したものであり、アスファルト混合物（Ｏ）はアニリン点の高いパラフィン系鉱油を添加したものであり、アスファルト混合物（Ｐ）は軟化点の高いパラフィンワックスを添加したものであり、アスファルト混合物（Ｑ）は軟化点の高い芳香族樹脂を添加したものである。
【００４１】
【表７】
【表８】
【表９】
【００４２】
本発明に係る施工性改善剤Ａを配合したアスファルト混合物（Ａ）（実施例１）、およびアスファルト混合物（Ｎ）〜（Ｑ）（比較例１０〜１３）についての性能を評価するため１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度試験、マーシャル安定度試験、ホイールトラッキング試験（動的安定度）、圧裂試験を実施した。その結果を表９に示す。
【００４３】
(密度試験結果)
１１０℃で締固めたアスファルト混合物の密度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００８アスファルト混合物の密度試験方法」に準じて実施した。表９に示すように、実施例１の本発明のアスファルト混合物（Ａ）は、比較例１１〜１３のアスファルト混合物と比較し密度が高く、締固め度も１００％であることが分かる。
【００４４】
（マーシャル安定度試験結果）
アスファルト混合物のマーシャル安定度については「舗装調査・試験法便覧Ｂ００１マーシャル安定度試験方法」に準じて実施した。表９に示すように、実施例１の本発明のアスファルト混合物（Ａ）は、比較例１０〜１３のアスファルト混合物（Ｎ）〜(Ｑ)と比較して、マーシャル安定度および水浸安定度が高いことが分かる。
【００４５】
以上の結果より明らかなように、本発明に係る施工性改善剤を添加したアスファルト混合物は、従来と同等の舗装性能を維持したまま、施工改善剤を添加しない場合に比べ、より低温での製造が可能となるばかりか、より低温での敷きならし、締固めが可能であることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のアスファルト混合物は、アスファルト混合物の製造温度および舗装現場における施工時の締固め温度を低くできるため、特に冬季の寒冷地でアスファルト舗装を実施する場合に有利であり、また再生アスファルト混合物の有効活用の観点から資源の有効活用、省エネルギー対策としても有効である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを混合して成るアスファルト混合物。
【請求項２】
骨材を含有して成る請求項１に記載のアスファルト混合物。
【請求項３】
アスファルトが、ストレートアスファルトまたはストレートアスファルトと再生アスファルトとの混合アスファルトであることを特徴とする請求項１または２に記載のアスファルト混合物。
【請求項１】
アスファルトに、（ａ）アニリン点１００℃以下、４０℃粘度３００ｍｍ２／ｓ以下の炭化水素、（ｂ）軟化点１３０℃以下、２５℃針入度５ｄｍｍ以下、重量平均分子量１５００以下の低分子量ポリエチレン、（ｃ）軟化点１５０℃以下、重量平均分子量１５００以下の炭素数９を主成分とするビニル芳香族化合物の重合体、および（ｄ）アミンと脂肪族カルボン酸の混合物または（ｅ）アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを混合して成るアスファルト混合物。
【請求項２】
骨材を含有して成る請求項１に記載のアスファルト混合物。
【請求項３】
アスファルトが、ストレートアスファルトまたはストレートアスファルトと再生アスファルトとの混合アスファルトであることを特徴とする請求項１または２に記載のアスファルト混合物。
【公開番号】特開２０１１−１４８９２８（Ｐ２０１１−１４８９２８Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２３１０（Ｐ２０１０−１２３１０）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００２３９４３７）福田道路株式会社 (24)
【出願人】（５１００２１７６４）株式会社共創 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００２３９４３７）福田道路株式会社 (24)
【出願人】（５１００２１７６４）株式会社共創 (1)
【Ｆターム（参考）】
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