説明

熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法および装置

【課題】 総合ミキサーに投入される前にエポキシ樹脂の主剤と硬化剤が反応を開始しないようにできる熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置及び方法を提供する。
【解決手段】 アスファルト、砕石および砂と、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤とを総合ミキサーに投入して、熱硬化性加熱アスファルト混合物を製造する方法及び装置において、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入される。つまり、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、総合ミキサーの中で初めて混合される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱硬化性加熱アスファルト混合物を製造する方法および装置に関する。
【背景技術】
【0002】
熱硬化性加熱アスファルト混合物は、エポキシ樹脂とアスファルトとの複合バインダを使用した加熱混合物で、1960年代にサンフランシスコのベイブリッジにおける橋面舗装に高たわみ性、耐流動性等の特長を生かし施工されたのが初めてである。
【0003】
日本では1970年代の中頃から各種機関で研究、試験施工が行われたが、当時のエポキシ樹脂は網目構造を持つ硬化物が主流であり、耐流動性には優れていたが、耐ひび割れ性、可使時間等に難点があり、本格的な施工には至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本出願人は、新たに開発された可撓性エポキシ樹脂(硬化物が鎖状になるエポキシ樹脂)と改質アスファルトとの複合バインダを使用して、従来のエポキシ樹脂を使用することにより生じた種々の問題点を解決した。
【0005】
その複合バインダは、アスファルト中に分散した可撓性エポキシ樹脂が混合時の熱エネルギーと経過時間とにより重合反応が進行し、アスファルト粒子間においてマトリックス状に硬化物が形成され、アスファルトの特性から可撓性エポキシ樹脂の特性に相転換して強力な接着力および粘弾性を発揮する。
【0006】
このような複合バインダを用いると、以下に示す利点がある。
【0007】
(a)バインダの強度および骨材との接着力が大きいため、耐流動性、耐摩耗性に優れている。特に、温度変化による強度およびひずみの変化が少ないため、夏期で高温時の耐流動性に優れている。
【0008】
(b)接着力、粘弾性が大きいため、たわみ性、耐ひび割れ抵抗性に優れている。
【0009】
(c)バインダ量が多く、空隙率が小さくなるため、混合物としての耐久性、水密性に優れている。
【0010】
(d)バインダに使用するエポキシ樹脂は、可使時間(混合後3時間程度)以内では低粘度の液状を呈するため、混合物の製造および施工は通常の混合物と同程度以上の作業性を有している。
【0011】
(e)エポキシ樹脂の計量、ミキサへの投入以外は、通常の混合物と同じ機械で製造、施工が可能である。
【0012】
しかし、従来の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法および装置においては、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤をエポキシ樹脂専用のミキサーで混合して、その後、主剤と硬化剤の混合物が、アスファルト等と混合するために総合ミキサーに投入される。
【0013】
その場合、エポキシ樹脂専用のミキサーと総合ミキサーとの間に存在する投入ホースの中を移送される、主剤と硬化剤との混合物は、エポキシ樹脂専用のミキサーの中と投入ホースの中で硬化反応が生じる。その結果、所定の短時間内に主剤と硬化剤との混合物を総合ミキサー内に投入しないと、過度に硬化反応が生じてしまい、熱硬化性加熱アスファルト混合物の品質の低下を招く。最悪の場合、熱硬化性加熱アスファルト混合物の硬化がすすみ、投入ホースに詰まり現象が生じる。いずれにしても、投入ホース内が劣化する。
【0014】
そのような投入ホース内の劣化を防ぐために、作業者が日常的に投入ホース内を清掃している。その清掃のとき、混合物の一部が作業者の肌に触れると、かぶれの問題が生じ、作業者が困っている。
【0015】
本発明の目的は、総合ミキサーに投入される前にエポキシ樹脂の主剤と硬化剤が反応を開始しないようにできる熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【0017】
(1)加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤と、アスファルト、砕石および砂とを総合ミキサーに投入して、熱硬化性加熱アスファルト混合物を製造する方法において、
加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入され、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、総合ミキサーの中で初めて混合されることを特徴とする熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法。
【0018】
(2)エポキシ樹脂の主剤の所定量と、エポキシ樹脂の硬化剤の所定量が、それぞれ、所定の圧力下で、別々の投入ホースによって圧送されて総合ミキサー内に投入されることを特徴とする前述の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法。
【0019】
(3)エポキシ樹脂の主剤を入れた容器と、エポキシ樹脂の硬化剤を入れた容器が、湯槽内に配置されて、湯によって加熱されることを特徴とする前述の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法。
【0020】
(4)エポキシ樹脂の主剤および硬化剤を加熱する加熱手段と、加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の主剤の所定量を所定の圧力下で圧送する主剤用の圧送手段と、加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の硬化剤の所定量を所定の圧力下で圧送する硬化剤用の圧送手段と、主剤用の圧送手段および硬化剤用の圧送手段によって別々に圧送されて投入された加熱状態の主剤および硬化剤を、アスファルト、砕石および砂と一緒に混合するための総合ミキサーとを有し、
加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入され、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、総合ミキサーの中で初めて混合されることを特徴とする熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【0021】
(5)加熱手段、主剤用の圧送手段、および硬化剤用の圧送手段が、可搬式のエポキシ樹脂投入装置として構成されていることを特徴とする前述の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【0022】
(6)加熱手段が、主剤用の容器と硬化剤用の容器を湯によって加熱する湯槽を有することを特徴とする前述の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【0023】
(7)主剤用の圧送手段と、硬化剤用の圧送手段が、それぞれ別の投入ホースを有し、各投入ホースが先端部又はその付近に開閉弁を有することを特徴とする前述の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、アスファルト等と一緒に混合するための総合ミキサーに投入する前に、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤が混合されず、したがって、総合ミキサーに投入する前にエポキシ樹脂の主剤と硬化剤の混合物が硬化することによって熱硬化性加熱アスファルト混合物の品質が劣化することを回避できる。
【0025】
しかも、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤との混合後の時間的制約が皆無となる。
【0026】
それだけでなく、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤との混合物の硬化による投入ホース内の詰まり現象が確実に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
本発明の最良の実施形態によれば、予め加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤と、アスファルト、砕石および砂とを総合ミキサーに投入する際に、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤を、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入する。その結果、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤は、総合ミキサーの中で初めて混合される。
【0028】
好ましくは、エポキシ樹脂の主剤の所定量と、エポキシ樹脂の硬化剤の所定量が、それぞれ、所定の圧力下で、別々の投入ホースによって圧送されて総合ミキサー内に投入される。
【0029】
また、エポキシ樹脂の主剤を入れた容器例えばドラム缶と、エポキシ樹脂の硬化剤を入れた容器例えばドラム缶が、湯槽内に配置されて、湯によって加熱される。
【0030】
本発明は方法のみでなく装置も対象としている。
【0031】
本発明による熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置は、エポキシ樹脂の主剤および硬化剤を加熱する加熱手段と、加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の主剤の所定量を所定の圧力下で圧送する圧送手段と、加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の硬化剤の所定量を所定の圧力下で圧送する圧送手段と、主剤用の圧送手段および硬化剤用の圧送手段から別々に圧送されて投入された加熱状態の主剤および硬化剤を、アスファルト、砕石および砂と一緒に混合するための総合ミキサーとを有する。
【0032】
加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入される。それゆえ、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、総合ミキサーの中で初めて混合されることとなる。
【0033】
好ましくは、加熱手段、主剤用の圧送手段、および硬化剤用の圧送手段は可搬式のエポキシ樹脂投入装置として組み立て、総合ミキサーは固定設置形式のものとする。
【0034】
加熱手段は、種々のタイプのものを採用できるが、好ましくは、主剤用のドラム缶(容器)と硬化剤用のドラム缶(容器)を一緒に湯によって加熱する共通の湯槽として構成されている。
【0035】
より好ましくは、主剤用の圧送手段と、硬化剤の圧送手段が、それぞれ別の投入ホースを有し、各投入ホースが先端部又はその付近に開閉弁を有する。
【0036】
本発明の方法および装置によって製造された熱硬化性加熱アスファルト混合物は、耐流動性、耐摩耗性、耐ひびわれ抵抗性に優れている。それゆえ、このような熱硬化性加熱アスファルト混合物は、高耐久性が要求される橋面、トンネルなどの表層、基層に適用するのが好ましい。
【0037】
その加熱混合物のバインダーとして、強力な接着力および粘弾性に富む、改質アスファルトと可撓性エポキシ樹脂の複合バインダーを使用するのが好ましい。
【0038】
好ましくは、その複合バインダーの基本的な混合比率は改質アスファルトが70%、可撓性エポキシ樹脂が30%で、混合物の最適バインダー量は通常の混合物より0.3〜0.5%程度多いものとする。
【0039】
エポキシ樹脂投入装置の主な特徴を述べると、以下の通りである。
【0040】
(1)主剤、硬化剤の計量、供給を各々単独に系統とし、混合物製造のプラントの総合ミキサーに直接、投入する。
【0041】
(2)主剤、硬化剤の計量は流動計量で行い、その計量値の設定、管理は操作盤内の設定器、コントローラで制御し、各バッチごとに計量値を重量換算で印字する。
【実施例】
【0042】
以下、図面を参照して、本発明の1つの実施例を説明する。
【0043】
図1は、本発明の1つの実施例による熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置を示す。
【0044】
総合ミキサー10は、固定設置型のものであり、所定の場所に固定されている。
【0045】
エポキシ樹脂投入装置12は、可搬式のものであり、所望の場所に簡便に搬送できるように構成されている。
【0046】
エポキシ樹脂投入装置12は、主な構成要素として、主剤および硬化剤を加熱する加熱手段14と、加熱手段14で加熱されたエポキシ樹脂の主剤の所定量を所定の圧力下で圧送する主剤用の圧送手段16と、加熱手段14で加熱されたエポキシ樹脂の硬化剤の所定量を所定の圧力下で圧送する硬化剤用の圧送手段18とを有する。
【0047】
主剤用の圧送手段16および硬化剤用の圧送手段18によって別々に圧送されて投入された加熱状態の主剤および硬化剤は、アスファルト、砕石および砂と一緒に混合するために総合ミキサー10に投入される。
【0048】
加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤は、混合されない状態で、別々に総合ミキサー10に投入される。つまり、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤は、総合ミキサー10の中で初めて混合されるのである。
【0049】
加熱手段14、主剤用の圧送手段16、硬化剤用の圧送手段18、その他が、総合ミキサー10を除いて、可搬式のエポキシ樹脂投入装置として構成されている。
【0050】
加熱手段14が、主剤用の容器20と硬化剤用の容器22を一緒に湯26によって加熱する湯槽28として構成されている。湯槽28は、主剤用の容器20と硬化剤用の容器22に対して共通のものとしてもよいし、別々のものとしてもよい。
【0051】
主剤用の圧送手段16と、硬化剤用の圧送手段18が、それぞれ別の投入ホース30、32を有し、各投入ホース30、32が先端部又はその付近に開閉弁34、36を有する。
【0052】
湯槽28内の主剤用の容器20(例えばドラム缶)は、パイプ40aを通ってその途中に設けたチャージポンプ42aによって中継部44aに送られ、そこから、ポンプ48aによって、緊急圧送切替バルブ50a、流量計52a、投入・循環切替バルブ54a、開閉バルブ56aを経由して、主剤用の投入ホース30に所定の圧力下で圧送される。
【0053】
ポンプ48aはモータ46aによって駆動される。
【0054】
圧力ゲージ58aで圧送中の主剤の圧力を検知して、必要に応じて、緊急圧送切替バルブ50aを切替えて、緊急圧送をする。
【0055】
投入・循環切替バルブ54aは、投入(圧送)・循環切替シリンダ60aに接続されていて、必要に応じて、投入モードと循環モードに切り替える。循環モードにおいては、主剤は、パイプ62aを通って中継部44aに戻って循環する。
【0056】
圧力ゲージ64aは、投入・循環切替バルブ54aと開閉弁56aとの間の圧送中の主剤の圧力を検出するためのものである。
【0057】
硬化剤についても、前述の主剤と同様の投入(圧送)経路が設けられている。
【0058】
湯槽28内の硬化剤用の容器22(例えばドラム缶)は、パイプ40bを通ってその途中に設けたチャージポンプ42bによって中継部44bに送られ、そこから、ポンプ48bによって、緊急圧送切替バルブ50b、流量計52b、投入・循環切替バルブ54b、開閉バルブ56bを経由して、主剤用の投入ホース32に所定の圧力下で圧送される。
【0059】
ポンプ48bはモータ46bによって駆動される。
【0060】
圧力ゲージ58bで圧送中の硬化剤の圧力を検知して、必要に応じて、緊急圧送切替バルブ50bを切替えて、緊急圧送をする。
【0061】
投入・循環切替バルブ54bは、投入(圧送)・循環切替シリンダ60bに接続されていて、必要に応じて、投入モードと循環モードに切り替える。循環モードにおいては、主剤は、パイプ62bを通って中継部44bに戻って循環する。
【0062】
圧力ゲージ64bは、投入・循環切替バルブ54bと開閉弁56bとの間の圧送中の硬化剤の圧力を検出するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】本発明の好適な1つの実施例による熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置を示す概略説明図。
【符号の説明】
【0064】
10 総合ミキサー
12 エポキシ樹脂投入装置
14 加熱手段
16 圧送手段
18 圧送手段
20 容器(ドラム缶)
22 容器(ドラム缶)
26 湯
28 湯槽
30、32 ホース
34、36 開閉弁
40a パイプ
40b パイプ
42a チャージポンプ
42b チャージポンプ
44a 中継部
44b 中継部
46a モータ
46b モータ
48a ポンプ
48b ポンプ
50a 緊急圧送切替バルブ
50b 緊急圧送切替バルブ
52a 流量計
52b 流量計
54a 投入・循環切替バルブ
54b 投入・循環切替バルブ
56a 開閉バルブ
56b 開閉バルブ
58a 圧力ゲージ
58b 圧力ゲージ
60a 投入(圧送)・循環切替シリンダ
60b 投入(圧送)・循環切替シリンダ
64a 圧力ゲージ
64b 圧力ゲージ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤と、アスファルト、砕石および砂とを総合ミキサーに投入して、熱硬化性加熱アスファルト混合物を製造する方法において、
加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入され、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、総合ミキサーの中で初めて混合されることを特徴とする熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法。
【請求項2】
エポキシ樹脂の主剤の所定量と、エポキシ樹脂の硬化剤の所定量が、それぞれ、所定の圧力下で、別々の投入ホースによって圧送されて総合ミキサー内に投入されることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法。
【請求項3】
エポキシ樹脂の主剤を入れた容器と、エポキシ樹脂の硬化剤を入れた容器が、湯槽内に配置されて、湯によって加熱されることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造方法。
【請求項4】
エポキシ樹脂の主剤および硬化剤を加熱する加熱手段と、加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の主剤の所定量を所定の圧力下で圧送する主剤用の圧送手段と、加熱手段で加熱されたエポキシ樹脂の硬化剤の所定量を所定の圧力下で圧送する硬化剤用の圧送手段と、主剤用の圧送手段および硬化剤用の圧送手段によって別々に圧送されて投入された加熱状態の主剤および硬化剤を、アスファルト、砕石および砂と一緒に混合するための総合ミキサーとを有し、
加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、混合されない状態で、別々に総合ミキサーに投入され、加熱されたエポキシ樹脂の主剤および硬化剤が、総合ミキサーの中で初めて混合されることを特徴とする熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【請求項5】
加熱手段、主剤用の圧送手段、および硬化剤用の圧送手段が、可搬式のエポキシ樹脂投入装置として構成されていることを特徴とする請求項4に記載の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【請求項6】
加熱手段が、主剤用の容器と硬化剤用の容器を湯によって加熱する湯槽を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。
【請求項7】
主剤用の圧送手段と、硬化剤用の圧送手段が、それぞれ別の投入ホースを有し、各投入ホースが先端部又はその付近に開閉弁を有することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の熱硬化性加熱アスファルト混合物の製造装置。

【図1】
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【公開番号】特開2009−62704(P2009−62704A)
【公開日】平成21年3月26日(2009.3.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−230298(P2007−230298)
【出願日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【出願人】(592090315)株式会社佐藤渡辺 (10)
【Fターム(参考)】