再生ポーラスアスファルト舗装用バインダとそれを用いる舗装用混合物並びに舗装体
【課題】 ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、再生骨材混入率が５０質量％以上であっても、再生ポーラスアスファルト舗装に再利用することを可能にする再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、それを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することを課題とする。
【解決手段】 熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部を含有する、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ、および、当該バインダと骨材とを含有し、骨材中、ポーラスアスファルト舗装から得られる再生骨材の混入率が５０〜１００質量％である再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、この再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築された再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することによって上記課題を解決する。
【解決手段】 熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部を含有する、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ、および、当該バインダと骨材とを含有し、骨材中、ポーラスアスファルト舗装から得られる再生骨材の混入率が５０〜１００質量％である再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、この再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築された再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することによって上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、それを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに再生ポーラスアスファルト舗装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水機能を有するポーラスアスファルト舗装は、夜間、降雨時の視認性向上や、車両の通行に伴う騒音の低減効果に優れているため、高速道路をはじめ、国道および都道府県道の主要幹線道路等において、年々、施工実績が増加しつつある。しかし、初期に施工されたポーラスアスファルト舗装は、既に供用後２０年近くが経過しており、近い将来、耐用年数が切れ、一気に更新時期が来るものと予想される。
【０００３】
ポーラスアスファルト舗装の更新時には、少なくとも舗装の表層部分を切削等によって取り除き、新たにポーラスアスファルト舗装用混合物を敷き均すことが必要になるため、切削等で除去された舗装廃材が大量に発生することが避けられない。この大量に発生する舗装廃材をそのまま廃棄することは、環境に与える影響の大きさからみて到底現実的ではなく、その有効再利用が必須である。しかし、排水舗装に用いられているポーラスアスファルト混合物には、粘性の高い専用の改質アスファルトが用いられていたり、骨材の配合も特殊なものとなっていたりするため、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材は、従来の舗装廃材とは異なる性状を有している。そのため、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材の再生利用率は未だ低く、大量かつ簡便に再生利用する技術は未だ確立されていないのが実状である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ポーラスアスファルト舗装の改修に伴って排出される舗装廃材から、ピッチ分を除去して、再生骨材を回収し、この再生骨材を使用して再びポーラスアスファルト舗装用もしくは通常のアスファルト舗装用の混合物を製造する、ポーラスアスファルト舗装廃材のリサイクル技術が開示されている。しかし、特許文献１に開示されているリサイクル技術は、舗装廃材に付着したピッチ分を除去する工程を必要とし、設備が大がかりになる上に、再利用されるのは骨材だけで、除去されたピッチ分の再利用については何らの考慮も為されていない。
【０００５】
また、特許文献２には、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を利用して再生混合物を製造する際に、舗装廃材に含まれる劣化したアスファルトバインダが新規のポーラスアスファルト舗装用バインダと実質的に同等の物理性状となることを可能にする再生添加剤が提案されている。しかし、特許文献２には、再生添加剤を用いて再生されたポーラスアスファルト舗装廃材を用いて、実際に再生ポーラスアスファルト舗装体を構築した例は示されておらず、再生された舗装廃材を一体どの程度の割合までポーラスアスファルト舗装用の混合物に混入することができるのか、また、その場合、果たして新規の材料を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装体と同程度の性能が得られるのかどうかについては、特許文献２からは不明である。
【特許文献１】特開２００２−３７１５１４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の不足点を解消し、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、比較的高い混入率で再生ポーラスアスファルト舗装用の混合物に使用することを可能にし、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、大量かつ簡便に再利用することを可能にする再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、それを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することを課題とするものである。
【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、鋭意試行錯誤を繰り返した結果、新たなバインダを開発することによって、舗装廃材からピッチ分（旧アスファルト）を除去する必要もなく、また、特殊な再生添加剤を添加することなく、再生ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、５０質量％以上の混入率で、ポーラスアスファルト舗装用の再生骨材として再利用することができることを見出して、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部を含有する、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを提供することによって上記の課題を解決するものである。本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダには、必要に応じて、付着力付与剤０．２〜０．５質量部を含有させても良い。
【０００９】
また、本発明は、上記の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、骨材とを含有し、骨材中、ポーラスアスファルト舗装から得られる再生骨材の混入率が５０〜１００質量％である再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、この再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築された再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することによって上記課題を解決するものである。
【００１０】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、基本的に無色であるので、これを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物にアスファルトまたは適宜の顔料を含有させることによって、容易に、黒色もしくは適宜の色彩を備えた再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができる。なお、アスファルトまたは顔料は、混合物に添加しても良いし、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに添加するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、更新されるポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を解砕し、分級して、付着しているピッチ分を除去することなく、再生ポーラスアスファルト舗装用の混合物に再生骨材として使用することができるので、舗装廃材の処理が簡便に済むという利点が得られる。また、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、再生ポーラスアスファルト舗装用の混合物に使用する骨材の５０〜１００質量％を再生骨材に置き換えても、新規材料を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装と同等の性能を有するポーラスアスファルト舗装を構築することができるので、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を大量に再利用することができるという優れた利点が得られる。さらに、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、基本的に無色であるので、これを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物にアスファルトまたは適宜の顔料を含有させることによって、容易に、黒色もしくは適宜の色に着色されたカラー再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、上述のとおり、熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部の割合で含有し、さらに、必要に応じて、付着力付与剤０．２〜０．５質量部を含有するものである。各配合成分について説明すると以下のとおりである。
【００１３】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができる熱可塑性エラストマーとしては、通常、アスファルトの改質に用いることができるものであればいずれも使用することができ、例えば、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン ブロック共重合体）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレン ブロック共重合体）などのスチレン系エラストマー、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン ブロック共重合体）などの水添系のスチレン系エラストマーなど挙げられるが、中でも、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン ブロック共重合体）が最も好ましい。これらの熱可塑性エラストマーは、そのいずれか１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１４】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができるオイルとしては、植物油、鉱物油（芳香族系鉱物油、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油）などが挙げられ、中でも、環分析でのＣａ（芳香族分）が１０〜４０質量％、Ｃｐ（パラフィン分）が４０〜６０質量％、Ｃｎ（ナフテン分）が１０質量％以下で、引火点が２５０℃以上の芳香族系鉱物油が好ましい。これらのオイルは、そのいずれか１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１５】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができる固形炭化水素としては、Ｃ５、Ｃ６オレフィン樹脂（４−メチルペンテン−１、ピペリレン樹脂）、石油樹脂（芳香族系石油樹脂、脂肪族系石油樹脂、シクロペンタジエン系石油樹脂）、スチロール樹脂、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂などが挙げられるが、中でもクマロン・インデン樹脂が最も好ましい。これらの固形炭化水素は、そのいずれか１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１６】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができるワックスとしては、天然ワックス（植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、石油ワックス）、合成ワックス（合成炭化水素ワックス、変性ワックス、水素化ワックス、脂肪酸酸アミド系のワックス）、およびこれらの配合ワックスなどが挙げられるが、中でも、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックスなどの合成ワックスが好ましい。
【００１７】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができる付着力付与剤としては、リン酸エステル系もしくはアミン系が挙げられる。なお、付着力付与剤は、構築される再生ポーラスアスファルト舗装における骨材の飛散防止に有効であり、その好適な添加量は、０．２〜０．５質量部である。添加量が０．２質量部未満では、添加による所期の効果が得られ難く、また、０．５質量部を超えて添加しても、得られる効果にそれほどの増大は見られない。
【００１８】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用混合物は、以上のような各材料を配合した再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと骨材とを含有する。骨材としては、新規の骨材に対し、再生骨材、すなわち、更新したポーラスアスファルト舗装から発生した舗装廃材を解砕し、分級して得られた再生骨材を混入したものを使用する。骨材全体に占める再生骨材の混入率は、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いた場合、５０質量％以上に高めることが可能であり、極端には、混入率が１００質量％、すなわち、骨材の全量が再生骨材であっても良い。なお、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物に配合される新規骨材および再生骨材としては、構築される再生ポーラスアスファルト舗装体が所期の空隙率（例えば２０％）を確保することができるように、粒度調整が為されたものを使用することは勿論である。
【００１９】
混合物中における再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと骨材との配合割合は、骨材中に混入させる再生骨材の割合にも依るが、通常、骨材１００質量部に対し、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ０．５〜５質量部である。再生骨材、すなわち、更新したポーラスアスファルト舗装から発生した舗装廃材を解砕し、分級して得られた再生骨材には、旧バインダが付着しているので、全骨材中に占める再生骨材の割合が多くなれば、その分、旧バインダの量が増える。したがって、全骨材中に占める再生骨材の割合が多くなれば、混合物中に添加する再生ポーラスアスファルト舗装用バインダの量は少なくて良いことになるが、その量が、骨材１００質量部に対して０．５質量部未満では、所期の効果が得られ難く、また、逆に５質量部を越えると、バインダ量が多すぎて、構築される再生ポーラスアスファルト舗装体において所期の空隙率が確保できなくなる恐れがある。
【００２０】
また、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、基本的に無色であるので、アスファルトまたは適宜の顔料を含有させることによって、容易に、黒色もしくは適宜の色に着色されたカラー再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができる。添加できるアスファルトとしては、ストレートアスファルトが挙げられる。また、添加できる顔料としては、無機系および有機系のいずれでも良く、無機系顔料としては、例えば、白色：二酸化チタン、酸化亜鉛、鉛白、黒色：鉄黒、黒鉛、カーボンブラック、赤色：カドミウムレッド、橙色：モリブデンオレンジ、黄色：水酸化第二鉄、酸化鉄黄、黄鉛、緑色：酸化クロム、クロムグリーン、青色：群青、紺青、コバルトブルー、紫色：マンガンバイオレットなどが挙げられる。また、有機系の顔料としては、赤色：ウオッチングレッド、キナクリドンレッド、橙色：パーマネントオレンジ、黄色：ファストイエロー、緑色：フタロシアニングリーン、青色：フタロシアニンブルー、紫色：ジオキサジンバイオレットなどが挙げられる。これらの顔料は、１種又は２種以上を組み合わせて併用しても良い。
【００２１】
これらストレートアスファルトまたは顔料の添加量は、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物１００質量部に対して、１２質量部以下、好ましくは、８質量部以下である。なお、アスファルトは、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物に添加しても良いし、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに添加するようにしても良い。
【００２２】
以下、実験に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
〈実験１〉
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダにおける主要成分である熱可塑性エラストマー、オイル、および固形炭化水素の基本的な配合割合を定めるべく以下の実験を行った。すなわち、まず、オイルとして芳香族系鉱物油を用い、芳香族系鉱物油と固形炭化水素の割合を、芳香族系鉱物油８０質量部に対し固形炭化水素２０質量部に固定し、これに対し、熱可塑性エラストマーの割合を変化させて、下記表１に示す配合のバインダＮｏ．１〜５を調製し、その特性を試験した。なお、カンタブロ損失率および回転ホイールトラッキング試験によるねじれ破壊時間の測定に際しては、バインダＮｏ．１〜５と、ポーラスアスファルト舗装用に粒度調整をした再生骨材（更新したポーラスアスファルト舗装から発生した舗装廃材を解砕し、分級して得られた再生骨材）のみを用い、Ｎｏ．１〜５の各バインダ１質量部に対し、再生骨材１００質量部を混合して混合物（すなわち、再生骨材の混入率は１００質量％）とし、所定の大きさの型枠内で成型させ供試体としたものを使用した。１８０℃粘度、カンタブロ損失率およびねじれ破壊時間の測定は、Ｎｏ．１〜５の各バインダごとに各３回行い、その平均値を測定値とした。
【００２４】
実験に用いた各材料は以下のとおり。
・熱可塑性エラストマー：ＳＢＳ、製品名「タフプレン」、旭化成株式会社製。
・芳香族系鉱物油：芳香族オイル、製品名「リフレッシュスーパーＥ」、昭和シェル石油株式会社製。
・固形炭化水素：クマロン・インデン樹脂、製品名「エスクロンＧ９０」、日塗化学株式会社製。
【００２５】
また、各測定方法は以下のとおり。
・カンタブロ損失率の測定：測定温度である０℃で養生した、直径約１００ｍｍ、厚さ約６３ｍｍの円筒形供試体を回転ドラムに入れ、３００回転させたときの供試体の質量減を測定し、試験開始持の供試体の質量に対する百分率を求めて、カンタブロ損失率（％）とする。
・回転ホイールトラッキング試験によるねじれ破壊時間の測定：６０℃の恒温室内で、供試体の表面に規定荷重を負荷したソリッドタイヤ（直径２００ｍｍ×幅５０ｍｍ、接地圧：６．４ｋｇｆ／ｃｍ２、ゴム硬度：ＪＩＳ硬度７８（６０℃））を円を描くように走行させ、ソリッドタイヤの沈下量を測定し、沈下量が１０ｍｍに達したときの時間（分）を、ねじれ破壊時間として求めた。
結果を、１８０℃粘度とともに表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１の結果に示されるとおり、芳香族系鉱物油８０質量部に対し固形炭化水素２０質量部に固定し、これに対し、熱可塑性エラストマーの配合割合を１８質量部から２７質量部まで変化させたところ、熱可塑性エラストマーの配合割合が１８質量部と低い場合（Ｎｏ．１のバインダ）には、１８０℃粘度は５５０（ｍＰａ・ｓ）、ねじれ破壊時間は４０分と比較的良い結果を示したが、０℃における低温カンタブロ損失率が２６．１％とやや高く、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。一方、熱可塑性エラストマーの配合割合が２５質量部を超え、２７質量部と高い場合（Ｎｏ．５のバインダ）には、０℃における低温カンタブロ損失率は２０．０％、ねじれ破壊時間は５５分と比較的良い結果を示したが、１８０℃粘度は１０００（ｍＰａ・ｓ）を超え、バインダとしてハンドリング性に劣る結果となった。以上の結果から、熱可塑性エラストマーの配合量は２０〜２５質量部が好適であると判断された。
【００２８】
〈実験２〉
実験１の結果を基に、熱可塑性エラストマーの配合量を、実験１で良い結果が得られた２０〜２５質量部の略中央値である２２質量部に固定し、オイルとしての芳香族系鉱物油と固形炭化水素との配合割合を表２に示す範囲で変えて、バインダＮｏ．６〜１０を調製し、実験１におけると同様にして、その特性を試験した。ただし、１８０℃粘度に代えて、Ｎｏ．６〜１０の各バインダ１質量部に対し、再生骨材１００質量部を混合した混合物（再生骨材混入率１００質量％）を用いて供試体を調製し、ホイールトラッキング試験による６０℃における動的安定度（ＤＳ）（回／ｍｍ）を測定した。動的安定度の測定は、各バインダごとに各３回行い、その平均値を測定値とした。各材料は実験１におけると同じものを使用した。
【００２９】
ホイールトラッキング試験による６０℃における動的安定度（ＤＳ）（回／ｍｍ）は、６０℃の恒温室内で、供試体の表面に規定荷重を負荷した小型のゴム車輪を規定速度で繰り返し往復走行させ、ゴム車輪の沈下量を測定し、沈下量が１ｍｍに達したときの往復回数（回）を、動的安定度として求めた。
結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表２の結果に示されるとおり、熱可塑性エラストマーの配合割合を２２質量部に固定し、これに対し、芳香族系鉱物油を７５〜９５質量部、固形炭化水素を２５〜５質量部の範囲で変化させたところ、芳香族系鉱物油の配合割合が７５質量部と低く、固形炭化水素の配合割合が２５質量部と高い場合（Ｎｏ．６のバインダ）には、ねじれ破壊時間は５０分、動的安定度は６３００（回／ｍｍ）と比較的良い結果を示したが、０℃における低温カンタブロ損失率が２７．０％とやや高く、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。一方、芳香族系鉱物油の配合割合が９５質量部と高く、固形炭化水素の配合割合が５質量部と低い場合（Ｎｏ．１０のバインダ）には、０℃における低温カンタブロ損失率は１７．２％と良い結果を示したが、ねじれ破壊時間は４０分、動的安定度は２９００（回／ｍｍ）と耐久性に劣る結果となった。以上の結果から、オイルと固形炭化水素の配合割合は、オイルが８０〜９０質量部、固形炭化水素が１０〜２０質量部の範囲が好適であると判断された。
【００３２】
〈実験３〉
次に、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いて構築される再生ポーラスアスファルト舗装体の性能をさらに向上させるべく、添加剤としてワックスを用いた場合に得られる舗装体の性能を試験した。すなわち、オイル、固形炭化水素、および熱可塑性エラストマーの配合割合を、実験２で良い結果が得られた芳香族系鉱物油８５質量部、固形炭化水素１５質量部、および熱可塑性エラストマー２２質量部に固定し、表３に示す範囲でワックスの添加量を変えて、バインダＮｏ．１１〜１４を調製し、実験２におけると同様にして、その特性を試験した。ただし、ワックスとしては、フィッシャー・トロプシュワックス（融点１４０℃）を用い、その他の材料は実験１におけると同じものを使用した。結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】
表３の結果に示されるとおり、芳香族系鉱物油８５質量部、固形炭化水素１５質量部、および熱可塑性エラストマー２２質量部に固定した場合、ワックスを４質量部（Ｎｏ．１２のバインダ）または８質量部（Ｎｏ．１３のバインダ）添加することによって、構築されるポーラスアスファルト舗装体のねじれ破壊時間および動的安定度は増し、より耐久性に優れた再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができることがわかった。ただし、ワックスの添加量が１０質量部になると、ねじれ破壊時間および動的安定度にはそれほどの改善が見られないにもかかわらず、カンタブロ損失率は２５％を超え、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。以上の結果から、ワックスの添加量は４〜８質量部の範囲が好ましいと判断された。
【００３５】
〈実験４〉
次に、ワックスの好ましい添加量の範囲が、熱可塑性エラストマーの配合割合が２２質量部以外の場合であっても変化しないかどうかを確認すべく、実験３の配合において熱可塑性エラストマーの配合割合を２０質量部または２５質量部とし、かつ、ワックスの添加量を変化させて、実験３におけると同様の実験を行った。使用した材料、測定方法は実験３におけると同じである。結果を表４、表５に示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
表４、表５の結果に示されるとおり、熱可塑性エラストマーの配合割合が２０質量部の場合であっても、２５質量部の場合であっても、添加されるワックスが４質量部未満である２質量部の場合（Ｎｏ．１５、１９のバインダ）には、ねじれ破壊時間において若干劣る結果となり、逆に、添加されるワックスが８質量部超である１０質量部の場合（Ｎｏ．１８、２２のバインダ）には、カンタブロ損失率が２５％を超え、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。以上の結果から、熱可塑性エラストマーの配合割合が２０〜２５質量部の範囲において、ワックスの添加量は４〜８質量部の範囲が好ましいと判断された。
【００３９】
〈実験５〉
以上の実験においては、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物における再生骨材の混入率が１００質量％で各種測定が行われたが、次に、表６に示す各材料の配合で、再生骨材の混入率を４０、５０、６０、７０、８０、１００質量％と変えて、得られる再生ポーラスアスファルト舗装体の性能を調べた。新規骨材としては、６号砕石（茨城県笠間産）を用いた。また、測定項目としては、カンタブロ損失率、ねじれ破壊時間、動的安定度に加えて、曲げ破断ひずみ（×１０−３）も併せて測定した。なお、比較のため、従来からポーラスアスファルト舗装用バインダとして使用されている改質Ｈ型バインダ（ニチレキ株式会社製）（配合組成は表６中に記載）を用いて再生骨材混入率０質量％（新規骨材１００質量％）の混合物（混合物Ｎｏ．７）を、また、従来から、再生骨材混入率が低い場合に、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物に使用されているバインダ（「タフファルトスーパーＲＶ」、ニチレキ株式会社製）（配合組成は表６中に記載）を用いて再生骨材混入率４０質量％、６０質量％の混合物（それぞれ、混合物Ｎｏ．８、Ｎｏ．９）を調製し、舗装体として同様の測定を行った。結果を表６に示す。
【００４０】
曲げ破断ひずみ（×１０−３）の測定は以下のようにして行った。すなわち、各混合物を用いて、長さ３０ｃｍ、幅１０ｃｍ、厚さ５ｃｍの供試体を作成し、支点間長を２０ｃｍとして、２点支持１点載荷で、載荷速度５０ｍｍ／ｍｉｎで荷重を掛け、供試体が破断したときの供試体表面部位に生じたひずみを、計算により求めた。なお、試験温度はマイナス１０℃とした。
【００４１】
【表６】
【００４２】
表６の結果に示されるとおり、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いた場合、再生骨材の混入率が５０質量％以上であっても、低いカンタブロ損失率と、充分満足のできるねじれ破壊時間および動的安定度、さらには曲げ破断ひずみの大きい再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができることが確認された。一方、従来の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダである「タフファルトスーパーＲＶ」を用いた場合には、再生骨材の混入率が４０質量％程度では、カンタブロ損失率、ねじれ破壊時間、および動的安定度において、まずまずの性能を備えた再生ポーラスアスファルト舗装体が得られるものの、再生骨材の混入率が５０質量％を超えて６０質量％になると、カンタブロ損失率が急激に悪化し、骨材の飛散抵抗性に劣る再生ポーラスアスファルト舗装体しか構築できないことがわかる。
【００４３】
なお、表６には、従来からポーラスアスファルト舗装用バインダとして使用されている改質Ｈ型バインダを用いて、再生骨材の混入率を０質量％（すなわち、骨材の全量を新規骨材）とした混合物（Ｎｏ．７の混合物）によって構築されるポーラスアスファルト舗装体の性能も併せて示しているが、表６に見られるとおり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の本発明に係る再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築される再生ポーラスアスファルト舗装体の性能は、再生骨材の混入率が高いにもかかわらず、全量新規骨材を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装体とほぼ同等である。
【００４４】
以上のとおり、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いて得られる再生ポーラスアスファルト舗装体は、再生骨材の混入率が５０〜１００質量％であっても、新規材料を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装体と同等の性能を示し、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、更新されるポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を大量に再利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、更新されるポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を解砕し、分級して得られる再生骨材を、再生ポーラスアスファルト舗装用の再生骨材として大量に再利用することができる。したがって、本発明は、近い将来に大量に発生することが予想されるポーラスアスファルト舗装からの舗装廃材の再利用に新たな道を拓くものであり、地球環境に与える影響を軽減し、その産業上の利用可能性には実に多大のものがある。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、それを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに再生ポーラスアスファルト舗装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水機能を有するポーラスアスファルト舗装は、夜間、降雨時の視認性向上や、車両の通行に伴う騒音の低減効果に優れているため、高速道路をはじめ、国道および都道府県道の主要幹線道路等において、年々、施工実績が増加しつつある。しかし、初期に施工されたポーラスアスファルト舗装は、既に供用後２０年近くが経過しており、近い将来、耐用年数が切れ、一気に更新時期が来るものと予想される。
【０００３】
ポーラスアスファルト舗装の更新時には、少なくとも舗装の表層部分を切削等によって取り除き、新たにポーラスアスファルト舗装用混合物を敷き均すことが必要になるため、切削等で除去された舗装廃材が大量に発生することが避けられない。この大量に発生する舗装廃材をそのまま廃棄することは、環境に与える影響の大きさからみて到底現実的ではなく、その有効再利用が必須である。しかし、排水舗装に用いられているポーラスアスファルト混合物には、粘性の高い専用の改質アスファルトが用いられていたり、骨材の配合も特殊なものとなっていたりするため、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材は、従来の舗装廃材とは異なる性状を有している。そのため、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材の再生利用率は未だ低く、大量かつ簡便に再生利用する技術は未だ確立されていないのが実状である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ポーラスアスファルト舗装の改修に伴って排出される舗装廃材から、ピッチ分を除去して、再生骨材を回収し、この再生骨材を使用して再びポーラスアスファルト舗装用もしくは通常のアスファルト舗装用の混合物を製造する、ポーラスアスファルト舗装廃材のリサイクル技術が開示されている。しかし、特許文献１に開示されているリサイクル技術は、舗装廃材に付着したピッチ分を除去する工程を必要とし、設備が大がかりになる上に、再利用されるのは骨材だけで、除去されたピッチ分の再利用については何らの考慮も為されていない。
【０００５】
また、特許文献２には、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を利用して再生混合物を製造する際に、舗装廃材に含まれる劣化したアスファルトバインダが新規のポーラスアスファルト舗装用バインダと実質的に同等の物理性状となることを可能にする再生添加剤が提案されている。しかし、特許文献２には、再生添加剤を用いて再生されたポーラスアスファルト舗装廃材を用いて、実際に再生ポーラスアスファルト舗装体を構築した例は示されておらず、再生された舗装廃材を一体どの程度の割合までポーラスアスファルト舗装用の混合物に混入することができるのか、また、その場合、果たして新規の材料を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装体と同程度の性能が得られるのかどうかについては、特許文献２からは不明である。
【特許文献１】特開２００２−３７１５１４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の不足点を解消し、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、比較的高い混入率で再生ポーラスアスファルト舗装用の混合物に使用することを可能にし、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、大量かつ簡便に再利用することを可能にする再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、それを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することを課題とするものである。
【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、鋭意試行錯誤を繰り返した結果、新たなバインダを開発することによって、舗装廃材からピッチ分（旧アスファルト）を除去する必要もなく、また、特殊な再生添加剤を添加することなく、再生ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を、５０質量％以上の混入率で、ポーラスアスファルト舗装用の再生骨材として再利用することができることを見出して、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部を含有する、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを提供することによって上記の課題を解決するものである。本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダには、必要に応じて、付着力付与剤０．２〜０．５質量部を含有させても良い。
【０００９】
また、本発明は、上記の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、骨材とを含有し、骨材中、ポーラスアスファルト舗装から得られる再生骨材の混入率が５０〜１００質量％である再生ポーラスアスファルト舗装用混合物、並びに、この再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築された再生ポーラスアスファルト舗装体を提供することによって上記課題を解決するものである。
【００１０】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、基本的に無色であるので、これを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物にアスファルトまたは適宜の顔料を含有させることによって、容易に、黒色もしくは適宜の色彩を備えた再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができる。なお、アスファルトまたは顔料は、混合物に添加しても良いし、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに添加するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、更新されるポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を解砕し、分級して、付着しているピッチ分を除去することなく、再生ポーラスアスファルト舗装用の混合物に再生骨材として使用することができるので、舗装廃材の処理が簡便に済むという利点が得られる。また、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、再生ポーラスアスファルト舗装用の混合物に使用する骨材の５０〜１００質量％を再生骨材に置き換えても、新規材料を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装と同等の性能を有するポーラスアスファルト舗装を構築することができるので、ポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を大量に再利用することができるという優れた利点が得られる。さらに、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、基本的に無色であるので、これを用いる再生ポーラスアスファルト舗装用混合物にアスファルトまたは適宜の顔料を含有させることによって、容易に、黒色もしくは適宜の色に着色されたカラー再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、上述のとおり、熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部の割合で含有し、さらに、必要に応じて、付着力付与剤０．２〜０．５質量部を含有するものである。各配合成分について説明すると以下のとおりである。
【００１３】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができる熱可塑性エラストマーとしては、通常、アスファルトの改質に用いることができるものであればいずれも使用することができ、例えば、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン ブロック共重合体）、ＳＩＳ（スチレン・イソプレン・スチレン ブロック共重合体）などのスチレン系エラストマー、ＳＥＢＳ（スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン ブロック共重合体）などの水添系のスチレン系エラストマーなど挙げられるが、中でも、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレン ブロック共重合体）が最も好ましい。これらの熱可塑性エラストマーは、そのいずれか１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１４】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができるオイルとしては、植物油、鉱物油（芳香族系鉱物油、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱物油）などが挙げられ、中でも、環分析でのＣａ（芳香族分）が１０〜４０質量％、Ｃｐ（パラフィン分）が４０〜６０質量％、Ｃｎ（ナフテン分）が１０質量％以下で、引火点が２５０℃以上の芳香族系鉱物油が好ましい。これらのオイルは、そのいずれか１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１５】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができる固形炭化水素としては、Ｃ５、Ｃ６オレフィン樹脂（４−メチルペンテン−１、ピペリレン樹脂）、石油樹脂（芳香族系石油樹脂、脂肪族系石油樹脂、シクロペンタジエン系石油樹脂）、スチロール樹脂、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂などが挙げられるが、中でもクマロン・インデン樹脂が最も好ましい。これらの固形炭化水素は、そのいずれか１種を単独で使用しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１６】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができるワックスとしては、天然ワックス（植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、石油ワックス）、合成ワックス（合成炭化水素ワックス、変性ワックス、水素化ワックス、脂肪酸酸アミド系のワックス）、およびこれらの配合ワックスなどが挙げられるが、中でも、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックスなどの合成ワックスが好ましい。
【００１７】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに用いることができる付着力付与剤としては、リン酸エステル系もしくはアミン系が挙げられる。なお、付着力付与剤は、構築される再生ポーラスアスファルト舗装における骨材の飛散防止に有効であり、その好適な添加量は、０．２〜０．５質量部である。添加量が０．２質量部未満では、添加による所期の効果が得られ難く、また、０．５質量部を超えて添加しても、得られる効果にそれほどの増大は見られない。
【００１８】
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用混合物は、以上のような各材料を配合した再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと骨材とを含有する。骨材としては、新規の骨材に対し、再生骨材、すなわち、更新したポーラスアスファルト舗装から発生した舗装廃材を解砕し、分級して得られた再生骨材を混入したものを使用する。骨材全体に占める再生骨材の混入率は、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いた場合、５０質量％以上に高めることが可能であり、極端には、混入率が１００質量％、すなわち、骨材の全量が再生骨材であっても良い。なお、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物に配合される新規骨材および再生骨材としては、構築される再生ポーラスアスファルト舗装体が所期の空隙率（例えば２０％）を確保することができるように、粒度調整が為されたものを使用することは勿論である。
【００１９】
混合物中における再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと骨材との配合割合は、骨材中に混入させる再生骨材の割合にも依るが、通常、骨材１００質量部に対し、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ０．５〜５質量部である。再生骨材、すなわち、更新したポーラスアスファルト舗装から発生した舗装廃材を解砕し、分級して得られた再生骨材には、旧バインダが付着しているので、全骨材中に占める再生骨材の割合が多くなれば、その分、旧バインダの量が増える。したがって、全骨材中に占める再生骨材の割合が多くなれば、混合物中に添加する再生ポーラスアスファルト舗装用バインダの量は少なくて良いことになるが、その量が、骨材１００質量部に対して０．５質量部未満では、所期の効果が得られ難く、また、逆に５質量部を越えると、バインダ量が多すぎて、構築される再生ポーラスアスファルト舗装体において所期の空隙率が確保できなくなる恐れがある。
【００２０】
また、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダは、基本的に無色であるので、アスファルトまたは適宜の顔料を含有させることによって、容易に、黒色もしくは適宜の色に着色されたカラー再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができる。添加できるアスファルトとしては、ストレートアスファルトが挙げられる。また、添加できる顔料としては、無機系および有機系のいずれでも良く、無機系顔料としては、例えば、白色：二酸化チタン、酸化亜鉛、鉛白、黒色：鉄黒、黒鉛、カーボンブラック、赤色：カドミウムレッド、橙色：モリブデンオレンジ、黄色：水酸化第二鉄、酸化鉄黄、黄鉛、緑色：酸化クロム、クロムグリーン、青色：群青、紺青、コバルトブルー、紫色：マンガンバイオレットなどが挙げられる。また、有機系の顔料としては、赤色：ウオッチングレッド、キナクリドンレッド、橙色：パーマネントオレンジ、黄色：ファストイエロー、緑色：フタロシアニングリーン、青色：フタロシアニンブルー、紫色：ジオキサジンバイオレットなどが挙げられる。これらの顔料は、１種又は２種以上を組み合わせて併用しても良い。
【００２１】
これらストレートアスファルトまたは顔料の添加量は、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物１００質量部に対して、１２質量部以下、好ましくは、８質量部以下である。なお、アスファルトは、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物に添加しても良いし、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダに添加するようにしても良い。
【００２２】
以下、実験に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。
【００２３】
〈実験１〉
本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダにおける主要成分である熱可塑性エラストマー、オイル、および固形炭化水素の基本的な配合割合を定めるべく以下の実験を行った。すなわち、まず、オイルとして芳香族系鉱物油を用い、芳香族系鉱物油と固形炭化水素の割合を、芳香族系鉱物油８０質量部に対し固形炭化水素２０質量部に固定し、これに対し、熱可塑性エラストマーの割合を変化させて、下記表１に示す配合のバインダＮｏ．１〜５を調製し、その特性を試験した。なお、カンタブロ損失率および回転ホイールトラッキング試験によるねじれ破壊時間の測定に際しては、バインダＮｏ．１〜５と、ポーラスアスファルト舗装用に粒度調整をした再生骨材（更新したポーラスアスファルト舗装から発生した舗装廃材を解砕し、分級して得られた再生骨材）のみを用い、Ｎｏ．１〜５の各バインダ１質量部に対し、再生骨材１００質量部を混合して混合物（すなわち、再生骨材の混入率は１００質量％）とし、所定の大きさの型枠内で成型させ供試体としたものを使用した。１８０℃粘度、カンタブロ損失率およびねじれ破壊時間の測定は、Ｎｏ．１〜５の各バインダごとに各３回行い、その平均値を測定値とした。
【００２４】
実験に用いた各材料は以下のとおり。
・熱可塑性エラストマー：ＳＢＳ、製品名「タフプレン」、旭化成株式会社製。
・芳香族系鉱物油：芳香族オイル、製品名「リフレッシュスーパーＥ」、昭和シェル石油株式会社製。
・固形炭化水素：クマロン・インデン樹脂、製品名「エスクロンＧ９０」、日塗化学株式会社製。
【００２５】
また、各測定方法は以下のとおり。
・カンタブロ損失率の測定：測定温度である０℃で養生した、直径約１００ｍｍ、厚さ約６３ｍｍの円筒形供試体を回転ドラムに入れ、３００回転させたときの供試体の質量減を測定し、試験開始持の供試体の質量に対する百分率を求めて、カンタブロ損失率（％）とする。
・回転ホイールトラッキング試験によるねじれ破壊時間の測定：６０℃の恒温室内で、供試体の表面に規定荷重を負荷したソリッドタイヤ（直径２００ｍｍ×幅５０ｍｍ、接地圧：６．４ｋｇｆ／ｃｍ２、ゴム硬度：ＪＩＳ硬度７８（６０℃））を円を描くように走行させ、ソリッドタイヤの沈下量を測定し、沈下量が１０ｍｍに達したときの時間（分）を、ねじれ破壊時間として求めた。
結果を、１８０℃粘度とともに表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１の結果に示されるとおり、芳香族系鉱物油８０質量部に対し固形炭化水素２０質量部に固定し、これに対し、熱可塑性エラストマーの配合割合を１８質量部から２７質量部まで変化させたところ、熱可塑性エラストマーの配合割合が１８質量部と低い場合（Ｎｏ．１のバインダ）には、１８０℃粘度は５５０（ｍＰａ・ｓ）、ねじれ破壊時間は４０分と比較的良い結果を示したが、０℃における低温カンタブロ損失率が２６．１％とやや高く、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。一方、熱可塑性エラストマーの配合割合が２５質量部を超え、２７質量部と高い場合（Ｎｏ．５のバインダ）には、０℃における低温カンタブロ損失率は２０．０％、ねじれ破壊時間は５５分と比較的良い結果を示したが、１８０℃粘度は１０００（ｍＰａ・ｓ）を超え、バインダとしてハンドリング性に劣る結果となった。以上の結果から、熱可塑性エラストマーの配合量は２０〜２５質量部が好適であると判断された。
【００２８】
〈実験２〉
実験１の結果を基に、熱可塑性エラストマーの配合量を、実験１で良い結果が得られた２０〜２５質量部の略中央値である２２質量部に固定し、オイルとしての芳香族系鉱物油と固形炭化水素との配合割合を表２に示す範囲で変えて、バインダＮｏ．６〜１０を調製し、実験１におけると同様にして、その特性を試験した。ただし、１８０℃粘度に代えて、Ｎｏ．６〜１０の各バインダ１質量部に対し、再生骨材１００質量部を混合した混合物（再生骨材混入率１００質量％）を用いて供試体を調製し、ホイールトラッキング試験による６０℃における動的安定度（ＤＳ）（回／ｍｍ）を測定した。動的安定度の測定は、各バインダごとに各３回行い、その平均値を測定値とした。各材料は実験１におけると同じものを使用した。
【００２９】
ホイールトラッキング試験による６０℃における動的安定度（ＤＳ）（回／ｍｍ）は、６０℃の恒温室内で、供試体の表面に規定荷重を負荷した小型のゴム車輪を規定速度で繰り返し往復走行させ、ゴム車輪の沈下量を測定し、沈下量が１ｍｍに達したときの往復回数（回）を、動的安定度として求めた。
結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表２の結果に示されるとおり、熱可塑性エラストマーの配合割合を２２質量部に固定し、これに対し、芳香族系鉱物油を７５〜９５質量部、固形炭化水素を２５〜５質量部の範囲で変化させたところ、芳香族系鉱物油の配合割合が７５質量部と低く、固形炭化水素の配合割合が２５質量部と高い場合（Ｎｏ．６のバインダ）には、ねじれ破壊時間は５０分、動的安定度は６３００（回／ｍｍ）と比較的良い結果を示したが、０℃における低温カンタブロ損失率が２７．０％とやや高く、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。一方、芳香族系鉱物油の配合割合が９５質量部と高く、固形炭化水素の配合割合が５質量部と低い場合（Ｎｏ．１０のバインダ）には、０℃における低温カンタブロ損失率は１７．２％と良い結果を示したが、ねじれ破壊時間は４０分、動的安定度は２９００（回／ｍｍ）と耐久性に劣る結果となった。以上の結果から、オイルと固形炭化水素の配合割合は、オイルが８０〜９０質量部、固形炭化水素が１０〜２０質量部の範囲が好適であると判断された。
【００３２】
〈実験３〉
次に、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いて構築される再生ポーラスアスファルト舗装体の性能をさらに向上させるべく、添加剤としてワックスを用いた場合に得られる舗装体の性能を試験した。すなわち、オイル、固形炭化水素、および熱可塑性エラストマーの配合割合を、実験２で良い結果が得られた芳香族系鉱物油８５質量部、固形炭化水素１５質量部、および熱可塑性エラストマー２２質量部に固定し、表３に示す範囲でワックスの添加量を変えて、バインダＮｏ．１１〜１４を調製し、実験２におけると同様にして、その特性を試験した。ただし、ワックスとしては、フィッシャー・トロプシュワックス（融点１４０℃）を用い、その他の材料は実験１におけると同じものを使用した。結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】
表３の結果に示されるとおり、芳香族系鉱物油８５質量部、固形炭化水素１５質量部、および熱可塑性エラストマー２２質量部に固定した場合、ワックスを４質量部（Ｎｏ．１２のバインダ）または８質量部（Ｎｏ．１３のバインダ）添加することによって、構築されるポーラスアスファルト舗装体のねじれ破壊時間および動的安定度は増し、より耐久性に優れた再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができることがわかった。ただし、ワックスの添加量が１０質量部になると、ねじれ破壊時間および動的安定度にはそれほどの改善が見られないにもかかわらず、カンタブロ損失率は２５％を超え、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。以上の結果から、ワックスの添加量は４〜８質量部の範囲が好ましいと判断された。
【００３５】
〈実験４〉
次に、ワックスの好ましい添加量の範囲が、熱可塑性エラストマーの配合割合が２２質量部以外の場合であっても変化しないかどうかを確認すべく、実験３の配合において熱可塑性エラストマーの配合割合を２０質量部または２５質量部とし、かつ、ワックスの添加量を変化させて、実験３におけると同様の実験を行った。使用した材料、測定方法は実験３におけると同じである。結果を表４、表５に示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】
【表５】
【００３８】
表４、表５の結果に示されるとおり、熱可塑性エラストマーの配合割合が２０質量部の場合であっても、２５質量部の場合であっても、添加されるワックスが４質量部未満である２質量部の場合（Ｎｏ．１５、１９のバインダ）には、ねじれ破壊時間において若干劣る結果となり、逆に、添加されるワックスが８質量部超である１０質量部の場合（Ｎｏ．１８、２２のバインダ）には、カンタブロ損失率が２５％を超え、骨材の飛散抵抗性に劣る結果となった。以上の結果から、熱可塑性エラストマーの配合割合が２０〜２５質量部の範囲において、ワックスの添加量は４〜８質量部の範囲が好ましいと判断された。
【００３９】
〈実験５〉
以上の実験においては、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物における再生骨材の混入率が１００質量％で各種測定が行われたが、次に、表６に示す各材料の配合で、再生骨材の混入率を４０、５０、６０、７０、８０、１００質量％と変えて、得られる再生ポーラスアスファルト舗装体の性能を調べた。新規骨材としては、６号砕石（茨城県笠間産）を用いた。また、測定項目としては、カンタブロ損失率、ねじれ破壊時間、動的安定度に加えて、曲げ破断ひずみ（×１０−３）も併せて測定した。なお、比較のため、従来からポーラスアスファルト舗装用バインダとして使用されている改質Ｈ型バインダ（ニチレキ株式会社製）（配合組成は表６中に記載）を用いて再生骨材混入率０質量％（新規骨材１００質量％）の混合物（混合物Ｎｏ．７）を、また、従来から、再生骨材混入率が低い場合に、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物に使用されているバインダ（「タフファルトスーパーＲＶ」、ニチレキ株式会社製）（配合組成は表６中に記載）を用いて再生骨材混入率４０質量％、６０質量％の混合物（それぞれ、混合物Ｎｏ．８、Ｎｏ．９）を調製し、舗装体として同様の測定を行った。結果を表６に示す。
【００４０】
曲げ破断ひずみ（×１０−３）の測定は以下のようにして行った。すなわち、各混合物を用いて、長さ３０ｃｍ、幅１０ｃｍ、厚さ５ｃｍの供試体を作成し、支点間長を２０ｃｍとして、２点支持１点載荷で、載荷速度５０ｍｍ／ｍｉｎで荷重を掛け、供試体が破断したときの供試体表面部位に生じたひずみを、計算により求めた。なお、試験温度はマイナス１０℃とした。
【００４１】
【表６】
【００４２】
表６の結果に示されるとおり、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いた場合、再生骨材の混入率が５０質量％以上であっても、低いカンタブロ損失率と、充分満足のできるねじれ破壊時間および動的安定度、さらには曲げ破断ひずみの大きい再生ポーラスアスファルト舗装体を構築することができることが確認された。一方、従来の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダである「タフファルトスーパーＲＶ」を用いた場合には、再生骨材の混入率が４０質量％程度では、カンタブロ損失率、ねじれ破壊時間、および動的安定度において、まずまずの性能を備えた再生ポーラスアスファルト舗装体が得られるものの、再生骨材の混入率が５０質量％を超えて６０質量％になると、カンタブロ損失率が急激に悪化し、骨材の飛散抵抗性に劣る再生ポーラスアスファルト舗装体しか構築できないことがわかる。
【００４３】
なお、表６には、従来からポーラスアスファルト舗装用バインダとして使用されている改質Ｈ型バインダを用いて、再生骨材の混入率を０質量％（すなわち、骨材の全量を新規骨材）とした混合物（Ｎｏ．７の混合物）によって構築されるポーラスアスファルト舗装体の性能も併せて示しているが、表６に見られるとおり、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６の本発明に係る再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築される再生ポーラスアスファルト舗装体の性能は、再生骨材の混入率が高いにもかかわらず、全量新規骨材を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装体とほぼ同等である。
【００４４】
以上のとおり、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダを用いて得られる再生ポーラスアスファルト舗装体は、再生骨材の混入率が５０〜１００質量％であっても、新規材料を用いて構築されるポーラスアスファルト舗装体と同等の性能を示し、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、更新されるポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を大量に再利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダによれば、更新されるポーラスアスファルト舗装から発生する舗装廃材を解砕し、分級して得られる再生骨材を、再生ポーラスアスファルト舗装用の再生骨材として大量に再利用することができる。したがって、本発明は、近い将来に大量に発生することが予想されるポーラスアスファルト舗装からの舗装廃材の再利用に新たな道を拓くものであり、地球環境に与える影響を軽減し、その産業上の利用可能性には実に多大のものがある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部を含有する、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ。
【請求項２】
さらに、付着力付与剤０．２〜０．５質量部を含有する、請求項１記載の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、骨材とを含有し、骨材中、ポーラスアスファルト舗装から得られる再生骨材の混入率が５０〜１００質量％である、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物。
【請求項４】
さらに、アスファルトまたは顔料を含有する請求項３記載の再生ポーラスアスファルト舗装用混合物。
【請求項５】
請求項３または４に記載の再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築された再生ポーラスアスファルト舗装体。
【請求項１】
熱可塑性エラストマー２０〜２５質量部、オイル８０〜９０質量部、固形炭化水素１０〜２０質量部、ワックス４〜８質量部を含有する、再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ。
【請求項２】
さらに、付着力付与剤０．２〜０．５質量部を含有する、請求項１記載の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の再生ポーラスアスファルト舗装用バインダと、骨材とを含有し、骨材中、ポーラスアスファルト舗装から得られる再生骨材の混入率が５０〜１００質量％である、再生ポーラスアスファルト舗装用混合物。
【請求項４】
さらに、アスファルトまたは顔料を含有する請求項３記載の再生ポーラスアスファルト舗装用混合物。
【請求項５】
請求項３または４に記載の再生ポーラスアスファルト舗装用混合物を用いて構築された再生ポーラスアスファルト舗装体。
【公開番号】特開２００９−１４４０４６（Ｐ２００９−１４４０４６Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２２５６１（Ｐ２００７−３２２５６１）
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００２３３６５３）ニチレキ株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００２３３６５３）ニチレキ株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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