道路舗装用アスファルト混合物
【課題】 廃石膏ボードをフィラーとして十分に有効利用することのできる道路舗装用アスファルト混合物を提供する。
【解決手段】 フィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物において、フィラーとして、従来から使用されている石粉などの代替として、廃石膏ボードを粉砕し加熱して生成した、含水率が１％以下である非吸水性無水石膏であるII型無水石膏（ＣａＳＯ４）を使用すると、道路舗装用アスファルト混合物として充分使用できる。これにより、廃石膏ボードのさらなる有効利用を図り、リサイクル化に貢献する。
【解決手段】 フィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物において、フィラーとして、従来から使用されている石粉などの代替として、廃石膏ボードを粉砕し加熱して生成した、含水率が１％以下である非吸水性無水石膏であるII型無水石膏（ＣａＳＯ４）を使用すると、道路舗装用アスファルト混合物として充分使用できる。これにより、廃石膏ボードのさらなる有効利用を図り、リサイクル化に貢献する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、瀝青材料、骨材、フィラーなどを材料としたアスファルトの表層や基層に用いられる道路舗装用のアスファルト混合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装は、上側から表層、基層及び路盤からなり、表層は交通車両による流動、磨耗に抵抗し、平坦で滑りにくく、かつ快適な走行が可能な路面を確保するとともに、一般に雨水が下部に浸透するのを防ぐ機能をもち、基層は、表層と路盤の間に舗設され、路盤の不陸を整正し、表層に加わる荷重を路盤に均一に伝達する役割を担い、路盤は、交通荷重を路床の支持力の許容範囲内に抑えて伝える役割を担っている。
【０００３】
表層には密粒度アスファルト混合物や細粒度アスファルト混合物などが、また基層には粗粒度アスファルト混合物が使用されており、表層又は基層に使用される道路舗装用のアスファルト混合物４には、図１で示すように、舗装用石油アスファルトや改質アスファルトなどの瀝青材料１、砕石や砂利などの骨材２、フィラー３などが材料として用いられている。
【０００４】
フィラー３は、瀝青材料であるアスファルトと一体となって骨材２の間隙を充填し、道路舗装用のアスファルト混合物の安定性や耐久性を向上させる役割があり、そのため、材料そのものの品質と、アスファルト混合物に使用する場合の性能を満足することに着目して選定することが重要となる。
【０００５】
また、フィラー３として使用する材料には、石灰岩や火成岩を粉砕した石粉、消石灰、セメント、回収ダスト及びフライアッシュなどがあり、このうちフィラーとして最も多く用いられているのは石灰岩を粉砕した石粉である。
【０００６】
一方、従来から石膏ボードは、住宅建材などとしての需要が非常に高く、今後石膏ボードの使用量の増加が予測されており、それに伴って廃石膏ボードの排出量の増加が予測されるため、現在、廃石膏ボード粉砕処理物の殆どは産業廃棄物として、管理型処分場で埋め立て処分されているが、今後、管理型処分場の確保が今後困難になってくることが問題とされている。
【０００７】
近年、こうした状況に鑑み、廃石膏ボード粉砕処理物を道路舗装用アスファルト混合物に使用することが考えられている。例えば、廃石膏ボード粉砕処理物である廃石膏をフィラーとしての使用が開示され、骨材と、アスファルトと、加熱をしていない廃石膏すなわち二水石膏であって、水分０．２８％と化合水１７．４％を含む二水石膏とを混合したアスファルト混合物の安定度試験結果とフロー値試験結果が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、排水性アスファルト舗装道路などの表層に存する空隙部に保水材として廃石膏の粉体を充填する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２１９９６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
水分を含んだフィラーは、団粒化しやすく均一な混合を行いにくくなり、団粒部分が欠陥となり舗装破損の原因となり、またロータリーフィーダーなどを流れにくくなり、プラントにおいて供給困難となるので、フィラーの材料として規格が設定されてあり、含水率は１．０％以下、粒度は通過質量百分率で、０．６ｍｍ篩で１００％、０．１５ｍｍ篩で９０〜１００％そして０．０７５ｍｍ篩で７０〜１００％と設定されている（舗装設計施工指針 社団法人日本道路協会 平成１８年版 参照。）。
【００１０】
さらに、道路舗装用アスファルト混合物としての基準も設定させており、道路舗装用アスファルト混合物の種類別に基準が設定され、例えば道路舗装用アスファルト混合物の種類が密粒度アスファルト混合物の場合、骨材とフィラーとの合成粒度範囲として篩通過質量百分率の基準が設定され、さらに道路舗装用アスファルト混合物に対するマーシャル安定度試験では、突固め回数５０回において、安定度が４．９ｋＮ以上、フロー値が２０〜４０／１００ｃｍ、空隙率が３〜７％、飽和度７０〜８５％、残留安定度７５％以上という基準が設定されている（舗装設計施工指針 社団法人日本道路協会平成１８年版参照。）。
【００１１】
特許文献１記載の発明は、廃石膏ボードとして二水石膏をフィラーとして使用しており、実施例には二水石膏の含水率が１７．６８％であるとの記載があるが、前記規格の含水率１．０％以下を満足していないという問題があった。
【００１２】
また、前記舗装設計施工指針（社団法人日本道路協会平成１８年版）には、道路舗装用アスファルト混合物の骨材、フィラー、アスファルトなどの配合を設計するには、配合した道路舗装用アスファルト混合物の性能がマーシャル安定度試験の基準を満足するように配合設計することを要求されているが、マーシャル安定度試験項目のうち空隙率と飽和度の結果が開示されておらず、さらに、耐流動性の動的安定度を試験するホイールトラッキング試験結果も開示されていないので、道路舗装用アスファルト混合物としての使用が可能であるという効果が充分には開示されていない。
【００１３】
特許文献２記載の発明は、道路舗装用アスファルト混合物の保水性を目的としたものであり、フィラーとしての材料の規格に対する結果やマーシャル安定度試験などの道路舗装用のアスファルト混合物の試験に対する結果についての記載がなく、道路舗装用のアスファルト混合物のフィラーとしての機能を満足するという効果が開示されてない。
【００１４】
発明者らは、廃石膏ボードのリサイクルを実現し、管理型処分場の延命化や循環型社会の構築に貢献したいとの考えから、廃石膏ボードを粉砕した処理物を、道路舗装用のアスファルト混合物４のフィラー３として、現在使用されている石粉などに対し１００％代替可能とするための研究を鋭意行い、本発明に至ったものである。
【００１５】
そこで、本発明は、廃棄物である廃石膏ボードのリサイクル化を図り、フィラー３として現在使用されている石粉から１００％代替できる廃石膏ボード粉砕処理物を提供し、かつ前記廃石膏ボード粉砕処理物を使用した道路舗装用のアスファルト混合物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明で「非吸水性無水石膏」なる用語は、図２で表す、水和しにくく固化剤として安定度が高いII型無水石膏（ＣａＳＯ４）９又はI型無水石膏（ＣａＳＯ４）１０を意味する。
【００１７】
石膏は、二水石膏、半水石膏、無水石膏に大きく分けられ、そのうち無水石膏の組織は硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）で、結晶系により３つに分類される。III型無水石膏は、二水石膏を１６０°Ｃから３００°Ｃの加熱脱水により生成され、微量の残存結晶水を保持しており、可溶性無水石膏であるので、水を吸収して半水石膏に戻りやすく、接水すると瞬間的に半水石膏になる（セメント・セッコウ・石灰ハンドブック 無機マテリアル学会参照。）。
【００１８】
また、II型無水石膏は、III型無水石膏を６５０°Ｃで加熱処理により生成され、不溶性無水石膏で水和しにくい。また、I型無水石膏は、II型無水石膏をさらに高温加熱すると生成され、高温型無水石膏である。
【００１９】
本発明で、「廃石膏ボード」なる用語は、石膏を主成分とした素材を板状にしたものを２枚の厚い紙などの板状のもので挟んだ石膏ボードを廃棄したものに限らず、石膏を主成分とした素材を板状にした建材を廃棄したもの、例えば天井に使用する石膏を主成分とする天井板を廃棄したものも意味する。
【００２０】
本発明で、「最適アスファルト量」なる用語は、アスファルトの使用目的に応じて性状が最も優れるように決めたアスファルト量を意味し、最適アスファルト量は一般にマーシャル試験結果によって決定する。
【００２１】
請求項１に記載の道路舗装用アスファルト混合物４の発明は、瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有することを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の道路舗装用アスファルト混合物４の発明は、瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有し、前記非吸水性無水石膏の粒度が、０．６ｍｍ篩を全量通過し、０．３ｍｍ篩を８０％以上通過し、０．１５ｍｍ篩を７０％以上通過し、０．０７５ｍｍ篩を６５％以上通過するとともに、前記非吸水性無水石膏の含水率が１．０％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明は、廃石膏ボード５を粉砕した廃石膏の粉粒物は、含水率の規定を満足しない二水石膏であるので、前記廃石膏の粉粒物を加熱処理し生成した無水石膏の粉粒体に変えれば、含水率の規定を満足するので、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーの１００％を廃石膏ボード粉砕処理物が占められるという効果があり、これにより廃石膏ボードのリサイクルに寄与し、管理型処分場の延命化や循環型社会の構築に貢献できるという効果がある。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同じ効果を有するとともに、粉粒体の粒度や含水率を定めているので、廃石膏の粉粒物を加熱処理し生成した無水石膏のフィラー３としての性質の安定化、及び廃石膏の粉粒物を加熱処理し生成した無水石膏をフィラー３として含有させた道路舗装用アスファルト混合物４の強度などの品質安定化に効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、フィラーとしての規格を満足させることができる廃石膏ボード粉砕処理物を造るが、前記規格のうち、含水率の規格についてはアスファルト舗装道路の舗装破損の原因やロータリーフィーダーなどを流れにくくする原因となるので満足させなければならないが、粒度規格については、骨材とフィラーとの混合物としての合成粒度を満足させることができれば、必ずしもフィラー単体の粒度規格は大部分が規格を満足しておれば部分的に規格を満足しない部分があっても実用上問題ない。
【００２６】
図２において、廃石膏ボード５である二水石膏（ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ）６を粉砕し、１００°Ｃから１７０°Ｃで加熱処理して含有水分を減じて半水石膏（ＣａＳＯ４．１／２Ｈ２Ｏ）７を転位させて造り、さらに１６０°Ｃから３００°Ｃで加熱処理して可溶性のIII型無水石膏（ＣａＳＯ４）８を転位させて造り、さらに４５０°Ｃ以上で加熱させて非吸水性のII型無水石膏（ＣａＳＯ４）９を造る。
【００２７】
さらに、II型無水石膏を高温で加熱すると非吸水性のI型無水石膏（ＣａＳＯ４）１０を造ることができる。
【００２８】
非吸水性のII型無水石膏（ＣａＳＯ４）９をフィラー３が具備すべき材料としての規格を満足するかを試験すると、含水率は１．０％以下を満足し、篩による通過質量百分率は、０．０７５ｍｍ以下は規格７０〜１００％を満足し、０．１５ｍｍ以下は規格９０〜１００％規格に対し７９．６％と部分的に満足しなかったが、０．６ｍｍ以下は規格１００％を満足した。
【００２９】
よって、非吸水性無水石膏をフィラー３として使用することによって、道路舗装用アスファルト混合物４の材料としてのフィラー３に要求される規格である含水率を満足し、粒度規格をほぼ満足することができる。
【００３０】
なお、本発明である道路舗装用アスファルト混合物４のフィラー３として使用される廃石膏ボード粉砕処理物の非吸水性無水石膏はII型無水石膏９を使用したが、I型無水石膏１０でも使用することができる。
【００３１】
次に、石粉などの従来の材料に代えて、加熱処理により得た廃石膏ボード粉砕処理物である非吸水性無水石膏を１００％配合としたフィラー３と、石油アスファルトや改質アスファルトなどの瀝青材料１と、砕石や砂利などの骨材２とを、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるように試験を実施して、最適な配合比率を設定し、実用化可能な廃石膏ボード粉砕処理物をフィラーとする道路舗装用アスファルト混合物４を製造する。
【００３２】
まず、骨材とフィラーとを混合させた合成粒度を、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるように配合比率を設定する。
【００３３】
骨材とフィラーとを混合させた合成粒度の基準は、例えば密粒度アスファルト混合物（２０）の場合の各篩の通過質量百分率は、０．０７５ｍｍ篩が４〜８％、０．１５ｍｍ篩が６〜１６％、０．３ｍｍ篩が１０〜２１％、０．６ｍｍ篩が１８〜３０％、２．３６ｍｍ篩が３５〜５０％、４．７５ｍｍ篩が４５〜６５％、１３．２ｍｍ篩が７５〜９０％、１９ｍｍ篩が９５〜１００％、２６．６ｍｍ篩が１００％と定められている（舗装設計施工指針 社団法人日本道路協会平成１８年度版参照。）。
【００３４】
篩試験をすると、フィラーとして非吸水性無水石膏を使用し、骨材とフィラーとの混合物としての篩試験基準を満足させるには、骨材とフィラーの混合物に対する非吸水性無水石膏の配合比率を、石灰石粉のときの配合比率より１〜２質量部多く設定するとよいことがわかった。
【００３５】
非吸水性無水石膏からなるフィラーの配合比率の設定をするには、砕石、砕砂及び粗目砂などからなる骨材の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が、骨材とフィラーとの合成粒度の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率の基準値より少ないため、０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が前記基準値より大きい非吸水性無水石膏の配合比率を増やすことによって、合成粒度の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率の基準値を満足させるよう配合を調整している。
【００３６】
そして、非吸水性無水石膏の配合比率が石灰石粉のときの配合比率より多くなるのは、非吸水性無水石膏の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が、石灰石粉の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率より小さいため、非吸水性無水石膏の配合比率を石灰石粉の配合比率よりも大きくして、合成粒度の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率の基準値を満足させるよう配合調整を行うからである。
【００３７】
すなわち、フィラーとしての粒度規格を満足していない範囲が部分的であっても、フィラーと骨材との配合調整を実施して骨材とフィラーとの合成粒度の基準を満足させることによって、最終的に道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させられることができる。
【００３８】
次に、合成粒度を満足させた骨材とフィラーの混合物にアスファルトを混合させて、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるように、最大荷重などを試験するマーシャル安定度試験、耐水性を試験する残留安定度試験や耐流動性を試験する動的安定度試験を実施して、最適なアスファルト量などの配合比率を設定する。
【００３９】
マーシャル安定度試験、残留安定度試験及び動的安定度試験の結果から、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるには、フィラーとして非吸水性無水石膏を使用する場合は、道路舗装用アスファルト混合物に対する最適アスファルト量は、石灰石粉を使用する場合の最適アスファルト量に比較して０．１〜１．０質量部増加させるとよい。
【００４０】
前記の各試験を実施して道路舗装用アスファルト混合物の基準を満足させられるように配合などを設定した結果により、非吸水性無水石膏を１００％配合としたフィラー３と瀝青材料１と骨材２との道路舗装用アスファルト混合物４が、粒度範囲の基準値やマーシャル安定度試験の安定度基準値、残留安定度や動的安定度の基準を満足させ、石粉の試験結果と略同一の値にすることができる。
【００４１】
よって、フィラー３として非吸水性無水石膏のみを使用した道路舗装用アスファルト混合物４は、フィラーとしての規格をほぼ満足させ、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させ、そして従来から使用されている石粉の試験結果との差がないので、アスファルト舗装道路に使用できるという効果がある。
【００４２】
また、前記道路舗装用アスファルト混合物４は、フィラー３として非吸水性無水石膏のみを使用しているので、フィラーとして非吸水性無水石膏と石粉などとを混ぜて使用する場合と比較してより多くの廃石膏ボード粉砕処理物を使用することができるという効果がある。
【実施例】
【００４３】
本発明者らは、本発明に係る道路舗装用アスファルト混合物（フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用）と従来例に係る道路舗装用アスファルト混合物（フィラーとして石粉のみを使用）の性状が略同一性を有するように、試験を実施して試験結果から配合割合を変えて試験を繰り返すという作業を試行錯誤しながら実施して、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用した道路舗装用アスファルト混合物の最適な配合比率を設定した。
【００４４】
本試験に使用した非吸水性無水石膏、石粉、半水石膏および二水石膏の性状、並びにフィラーとしての規格を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１における粒度は、例えば０．６ｍｍの篩で廃石膏ボード粉砕処理物の石膏を篩にかけたときに、篩を通過するものの質量百分率を示している。表１からわかることは、廃石膏ボード粉砕処理物の非吸水性無水石膏の場合、０．６ｍｍ篩を全量通過し、０．３ｍｍ篩を９０％以上通過し、０．１５ｍｍ篩を７５％以上通過し、０．０７５ｍｍ篩を７０％以上通過していることがわかる。
【００４７】
０．０７５ｍｍ篩試験と０．６ｍｍ篩試験は規格を満足しているが、０．１５ｍｍ篩試験では部分的に満足していないので、０．１５ｍｍ篩を通過した廃石膏ボード粉砕処理物の粉体の質量部が９０％になるように通過しなかった残りの粉体の質量を減じて調整してもよい。
【００４８】
また、表１における含水率は、１．０％以下の規格に対して、非吸水性無水石膏と石粉の含水率は共に０．０５％であり、同一の含水率で規格を満足している。なお、二水石膏の含水率は２３．４％であり、半水石膏の含水率は２．６％であり、ともに含水率の規格を満足していない。
【００４９】
また、半水石膏は、吸水性があり二水石膏に変化しやすいため、含水率が２．６％であるが、フィラーの材料として適さない。
【００５０】
以上より、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーとしての試験結果から、廃石膏ボード粉砕処理物の二水石膏や半水石膏は、材料としての含水率の規格、粒度の規格を満足していないが、非吸水性無水石膏は材料としての規格を粒度で一部満足していない部分があるが他の粒度及び含水率を満足しているので、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーの材料としては、二水石膏と半水石膏より非吸水性無水石膏が適している。
【００５１】
アスファルトと骨材とフィラーとを混合して道路舗装用アスファルト混合物となるので、実験に供した骨材及びアスファルトの性状を記載する。まず、道路舗装用アスファルト混合物に使用した材料である骨材の性状は、表２に示すとおりである。骨材として、５号砕石、６号砕石、７号砕石、砕砂および粗目砂を使用した。
【００５２】
【表２】
【００５３】
また、道路舗装用アスファルト混合物に使用したアスファルトの性状は、表３に示すとおりである。
【００５４】
【表３】
【００５５】
なお、本試験におけるアスファルト混合物として、実路における試験施工を考慮し、車道における表層用の一般的な混合物である密粒度アスファルト混合物（２０）を選択した。混合物の種類によりマーシャル試験に対する基準値が決定されるので、本試験では密粒度アスファルト混合物（２０）の基準値を引用する。
【００５６】
本試験の試験項目は、骨材とフィラーとの合成粒度、道路舗装用アスファルト混合物としての安定度、残留安定度及び動的安定度などを、舗装試験法便覧（社団法人日本道路協会１９８８年１１月発行版）又は舗装調査・試験法便覧（社団法人日本道路協会平成１９年６月発行版）による試験方法により実施し、又試験項目に対する基準値は舗装設計施工指針（社団法人日本道路協会平成１８年度版）により引用した。
【００５７】
非吸水性無水石膏が１００％を占めるフィラーと骨材との混合物の合成粒度の篩試験を実施し、前記合成粒度の篩試験結果から試行錯誤して、前記合成粒度の篩試験基準値を満足できる配合比率を設定した。前記配合比率と試験結果、及び従来から使用している石灰石粉をフィラーとして使用したときの配合比率と試験結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
表４より、合成粒度の篩試験基準値を満足できるようにするには、骨材とフィラーとの混合物に対するフィラーの配合比率が、非吸水性無水石膏が１００％配合の場合が７．４質量部で、石灰石粉１００％配合の場合が６．０質量部なので、フィラーとして非吸水性無水石膏が１００％配合の場合には、従来の石灰石粉１００％配合の場合に比較して、非吸水性無水石膏の配合比を０．５〜２．５質量部多く設定する。
【００６０】
ここで、例えば、フィラーである非吸水性無水石膏の粒度で０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が６５％である場合ならば、フィラーと骨材の合成粒度の基準は４〜８％であるから、非吸水性無水石膏の配合比率は、骨材のうち０．０７５ｍｍ篩を通過した材料との計算上の配合比率を設定することができる。
【００６１】
骨材である粗砂の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率である６．３％と粗砂の仮設定した配合比率とを乗じた数字と、砕砂の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率である１．７％と砕砂の仮設定した配合比率とを乗じた数字と、非吸水性無水石膏の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率である６５％と非吸水性無水石膏の配合比率とを乗じた数字との３つの材料別に乗じて算出した数字の合計が、フィラーと骨材の合成粒度の基準である４〜８％になるように、非吸水性無水石膏の配合比率を計算すれば計算上の配合比率は決定される。
【００６２】
次に、フィラーとして非吸水性無水石膏１００％を使用した道路舗装用アスファルト混合物が、密粒度アスファルト混合物（２０）の基準値を満足するときの最適アスファルト量を試行錯誤して設定し、前記設定した最適アスファルト量と試験結果、及び石灰石粉１００％使用の場合の最適アスファルト量と試験結果を表５に示す。
【００６３】
【表５】
【００６４】
表５より、空隙率、飽和度、安定度やフロー値の基準値を満足させる場合の最適アスファルト量は、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用した場合は５．９質量部、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合は５．４質量部となっており、非吸水性無水石膏のみを使用した場合は石粉（石灰石粉）のみを使用した場合に比較し、最適アスファルト量を０．１〜１．０質量部多く設定する。
【００６５】
安定度試験は、アスファルト混合物の供試体に加えることができる最大荷重を求める試験であり、標準マーシャル安定度試験によって試験した。表５より、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物は８．４３ｋＮで、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合と同様に、基準値４．９ｋＮ以上を満足した。
【００６６】
残留安定度試験は、４８時間水浸後のアスファルト混合物の供試体に加えることができる最大荷重を求める試験であり、安定度に対する比率で表し、耐水性の確認試験である。表５より、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物は８６．２％で、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合の８７．７％と差がなく、基準値７５％以上を満足しており、道路舗装用アスファルト混合物として実用上問題が生じないことを確認した。
【００６７】
動的安定度は、アスファルト混合物の供試体が１ｍｍ沈下するのに要する試験車両の往復回数であり、耐流動性を確認する試験である。表５より、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物は１５００回／ｍｍで、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合の１５４０回／ｍｍと差がなく、基準値５００回以上／ｍｍを満足しており、道路舗装用アスファルト混合物として実用上問題が生じないことを確認した。
【００６８】
表５の試験結果に示すように、他の試験項目の試験結果も含めて、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物の性状は、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合と同様に、各項目における基準値を十分に満足するものであることが分かる。従って、フィラーとして非吸水性無水石膏を使用したアスファルト混合物を道路舗装用として使用できる。
【００６９】
また、本発明者らは、二水石膏および半水石膏についての安定度、残留安定度および動的安定度についても試験を行った。その結果を、基準値、石粉のみを使用した混合物、および非吸水性無水石膏のみを使用した混合物と比較して、表６に示す。
【００７０】
【表６】
【００７１】
この試験結果から、フィラー材として二水石膏のみ、半水石膏のみ、及び半水石膏と石粉とが５０：５０を使用した場合には、「×」で示したように、それぞれ残留安定度が基準値より下回ることが分かる（前者が７３．４であり、後者が２９．２である）。これに対し、非吸水性無水石膏のみを使用した場合には残留安定度を含めて全ての項目において基準値を上回っている。
【００７２】
このことから、フィラーとして、廃石膏ボード粉砕処理物である二水石膏のみ、あるいは加熱処理した半水石膏のみを使用した道路舗装用アスファルト混合物よりも、さらに加熱処理した非吸水性無水石膏のみを使用した本発明に係る道路舗装用アスファルト混合物の方が実際の使用に適しているという有利な効果がある。
【００７３】
また、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーとして、廃石膏ボード粉砕処理物である二水石膏又は加熱処理した半水石膏の場合は、石粉などの現在使用されているフィラーの材料に代替できないが、さらに加熱処理した非吸水性無水石膏の場合は、石粉などの現在使用されているフィラーの材料に１００％代替できるという有利な効果がある。
【００７４】
実施例は、密粒度アスファルト混合物（２０）の実施例であるが、前記実施例に限定されるものでなく、基層や表層に使用される道路舗装用アスファルト混合物である密粒度アスファルト混合物（１３）、細粒度アスファルト混合物（１３）、粗粒度アスファルト混合物（２０）、密粒度アスファルト混合物（２０Ｆ）、密粒度アスファルト混合物（１３Ｆ）、細粒度アスファルト混合物（１３Ｆ）など他のアスファルト混合物についても、密粒度アスファルト混合物（２０）と同様にフィラーとして廃石膏ボード粉砕処理物を使用できる。
【００７５】
前記道路舗装用アスファルト混合物の種類の表示に使用されている数字とＦであるが、例えば、密粒度アスファルト混合物（２０Ｆ）に記載された「２０」は該混合物の最大粒径を表し、「Ｆ」はフィラーを多く使用していることを示している。
【００７６】
フィラーとして、これまで使用された石粉などの材料に代替して、非吸水性無水石膏のみを使用することのできる本発明に係る道路舗装用アスファルト混合物が使用可能となったことによって、これまで以上に廃石膏ボードの有効利用を図ることができ、リサイクル化にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】道路舗装用アスファルト混合物の材料を示すブロック図である。
【図２】廃石膏ボードから無水石膏を生成する工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 瀝青材料
２ 骨材
３ フィラー
４ 道路舗装用アスファルト混合材
５ 廃石膏ボード
６ 二水石膏
７ 半水石膏
８ III型無水石膏
９ II型無水石膏
１０ I型無水石膏
【技術分野】
【０００１】
本発明は、瀝青材料、骨材、フィラーなどを材料としたアスファルトの表層や基層に用いられる道路舗装用のアスファルト混合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アスファルト舗装は、上側から表層、基層及び路盤からなり、表層は交通車両による流動、磨耗に抵抗し、平坦で滑りにくく、かつ快適な走行が可能な路面を確保するとともに、一般に雨水が下部に浸透するのを防ぐ機能をもち、基層は、表層と路盤の間に舗設され、路盤の不陸を整正し、表層に加わる荷重を路盤に均一に伝達する役割を担い、路盤は、交通荷重を路床の支持力の許容範囲内に抑えて伝える役割を担っている。
【０００３】
表層には密粒度アスファルト混合物や細粒度アスファルト混合物などが、また基層には粗粒度アスファルト混合物が使用されており、表層又は基層に使用される道路舗装用のアスファルト混合物４には、図１で示すように、舗装用石油アスファルトや改質アスファルトなどの瀝青材料１、砕石や砂利などの骨材２、フィラー３などが材料として用いられている。
【０００４】
フィラー３は、瀝青材料であるアスファルトと一体となって骨材２の間隙を充填し、道路舗装用のアスファルト混合物の安定性や耐久性を向上させる役割があり、そのため、材料そのものの品質と、アスファルト混合物に使用する場合の性能を満足することに着目して選定することが重要となる。
【０００５】
また、フィラー３として使用する材料には、石灰岩や火成岩を粉砕した石粉、消石灰、セメント、回収ダスト及びフライアッシュなどがあり、このうちフィラーとして最も多く用いられているのは石灰岩を粉砕した石粉である。
【０００６】
一方、従来から石膏ボードは、住宅建材などとしての需要が非常に高く、今後石膏ボードの使用量の増加が予測されており、それに伴って廃石膏ボードの排出量の増加が予測されるため、現在、廃石膏ボード粉砕処理物の殆どは産業廃棄物として、管理型処分場で埋め立て処分されているが、今後、管理型処分場の確保が今後困難になってくることが問題とされている。
【０００７】
近年、こうした状況に鑑み、廃石膏ボード粉砕処理物を道路舗装用アスファルト混合物に使用することが考えられている。例えば、廃石膏ボード粉砕処理物である廃石膏をフィラーとしての使用が開示され、骨材と、アスファルトと、加熱をしていない廃石膏すなわち二水石膏であって、水分０．２８％と化合水１７．４％を含む二水石膏とを混合したアスファルト混合物の安定度試験結果とフロー値試験結果が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、排水性アスファルト舗装道路などの表層に存する空隙部に保水材として廃石膏の粉体を充填する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２１９９６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
水分を含んだフィラーは、団粒化しやすく均一な混合を行いにくくなり、団粒部分が欠陥となり舗装破損の原因となり、またロータリーフィーダーなどを流れにくくなり、プラントにおいて供給困難となるので、フィラーの材料として規格が設定されてあり、含水率は１．０％以下、粒度は通過質量百分率で、０．６ｍｍ篩で１００％、０．１５ｍｍ篩で９０〜１００％そして０．０７５ｍｍ篩で７０〜１００％と設定されている（舗装設計施工指針 社団法人日本道路協会 平成１８年版 参照。）。
【００１０】
さらに、道路舗装用アスファルト混合物としての基準も設定させており、道路舗装用アスファルト混合物の種類別に基準が設定され、例えば道路舗装用アスファルト混合物の種類が密粒度アスファルト混合物の場合、骨材とフィラーとの合成粒度範囲として篩通過質量百分率の基準が設定され、さらに道路舗装用アスファルト混合物に対するマーシャル安定度試験では、突固め回数５０回において、安定度が４．９ｋＮ以上、フロー値が２０〜４０／１００ｃｍ、空隙率が３〜７％、飽和度７０〜８５％、残留安定度７５％以上という基準が設定されている（舗装設計施工指針 社団法人日本道路協会平成１８年版参照。）。
【００１１】
特許文献１記載の発明は、廃石膏ボードとして二水石膏をフィラーとして使用しており、実施例には二水石膏の含水率が１７．６８％であるとの記載があるが、前記規格の含水率１．０％以下を満足していないという問題があった。
【００１２】
また、前記舗装設計施工指針（社団法人日本道路協会平成１８年版）には、道路舗装用アスファルト混合物の骨材、フィラー、アスファルトなどの配合を設計するには、配合した道路舗装用アスファルト混合物の性能がマーシャル安定度試験の基準を満足するように配合設計することを要求されているが、マーシャル安定度試験項目のうち空隙率と飽和度の結果が開示されておらず、さらに、耐流動性の動的安定度を試験するホイールトラッキング試験結果も開示されていないので、道路舗装用アスファルト混合物としての使用が可能であるという効果が充分には開示されていない。
【００１３】
特許文献２記載の発明は、道路舗装用アスファルト混合物の保水性を目的としたものであり、フィラーとしての材料の規格に対する結果やマーシャル安定度試験などの道路舗装用のアスファルト混合物の試験に対する結果についての記載がなく、道路舗装用のアスファルト混合物のフィラーとしての機能を満足するという効果が開示されてない。
【００１４】
発明者らは、廃石膏ボードのリサイクルを実現し、管理型処分場の延命化や循環型社会の構築に貢献したいとの考えから、廃石膏ボードを粉砕した処理物を、道路舗装用のアスファルト混合物４のフィラー３として、現在使用されている石粉などに対し１００％代替可能とするための研究を鋭意行い、本発明に至ったものである。
【００１５】
そこで、本発明は、廃棄物である廃石膏ボードのリサイクル化を図り、フィラー３として現在使用されている石粉から１００％代替できる廃石膏ボード粉砕処理物を提供し、かつ前記廃石膏ボード粉砕処理物を使用した道路舗装用のアスファルト混合物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明で「非吸水性無水石膏」なる用語は、図２で表す、水和しにくく固化剤として安定度が高いII型無水石膏（ＣａＳＯ４）９又はI型無水石膏（ＣａＳＯ４）１０を意味する。
【００１７】
石膏は、二水石膏、半水石膏、無水石膏に大きく分けられ、そのうち無水石膏の組織は硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）で、結晶系により３つに分類される。III型無水石膏は、二水石膏を１６０°Ｃから３００°Ｃの加熱脱水により生成され、微量の残存結晶水を保持しており、可溶性無水石膏であるので、水を吸収して半水石膏に戻りやすく、接水すると瞬間的に半水石膏になる（セメント・セッコウ・石灰ハンドブック 無機マテリアル学会参照。）。
【００１８】
また、II型無水石膏は、III型無水石膏を６５０°Ｃで加熱処理により生成され、不溶性無水石膏で水和しにくい。また、I型無水石膏は、II型無水石膏をさらに高温加熱すると生成され、高温型無水石膏である。
【００１９】
本発明で、「廃石膏ボード」なる用語は、石膏を主成分とした素材を板状にしたものを２枚の厚い紙などの板状のもので挟んだ石膏ボードを廃棄したものに限らず、石膏を主成分とした素材を板状にした建材を廃棄したもの、例えば天井に使用する石膏を主成分とする天井板を廃棄したものも意味する。
【００２０】
本発明で、「最適アスファルト量」なる用語は、アスファルトの使用目的に応じて性状が最も優れるように決めたアスファルト量を意味し、最適アスファルト量は一般にマーシャル試験結果によって決定する。
【００２１】
請求項１に記載の道路舗装用アスファルト混合物４の発明は、瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有することを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の道路舗装用アスファルト混合物４の発明は、瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有し、前記非吸水性無水石膏の粒度が、０．６ｍｍ篩を全量通過し、０．３ｍｍ篩を８０％以上通過し、０．１５ｍｍ篩を７０％以上通過し、０．０７５ｍｍ篩を６５％以上通過するとともに、前記非吸水性無水石膏の含水率が１．０％以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明は、廃石膏ボード５を粉砕した廃石膏の粉粒物は、含水率の規定を満足しない二水石膏であるので、前記廃石膏の粉粒物を加熱処理し生成した無水石膏の粉粒体に変えれば、含水率の規定を満足するので、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーの１００％を廃石膏ボード粉砕処理物が占められるという効果があり、これにより廃石膏ボードのリサイクルに寄与し、管理型処分場の延命化や循環型社会の構築に貢献できるという効果がある。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同じ効果を有するとともに、粉粒体の粒度や含水率を定めているので、廃石膏の粉粒物を加熱処理し生成した無水石膏のフィラー３としての性質の安定化、及び廃石膏の粉粒物を加熱処理し生成した無水石膏をフィラー３として含有させた道路舗装用アスファルト混合物４の強度などの品質安定化に効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、フィラーとしての規格を満足させることができる廃石膏ボード粉砕処理物を造るが、前記規格のうち、含水率の規格についてはアスファルト舗装道路の舗装破損の原因やロータリーフィーダーなどを流れにくくする原因となるので満足させなければならないが、粒度規格については、骨材とフィラーとの混合物としての合成粒度を満足させることができれば、必ずしもフィラー単体の粒度規格は大部分が規格を満足しておれば部分的に規格を満足しない部分があっても実用上問題ない。
【００２６】
図２において、廃石膏ボード５である二水石膏（ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ）６を粉砕し、１００°Ｃから１７０°Ｃで加熱処理して含有水分を減じて半水石膏（ＣａＳＯ４．１／２Ｈ２Ｏ）７を転位させて造り、さらに１６０°Ｃから３００°Ｃで加熱処理して可溶性のIII型無水石膏（ＣａＳＯ４）８を転位させて造り、さらに４５０°Ｃ以上で加熱させて非吸水性のII型無水石膏（ＣａＳＯ４）９を造る。
【００２７】
さらに、II型無水石膏を高温で加熱すると非吸水性のI型無水石膏（ＣａＳＯ４）１０を造ることができる。
【００２８】
非吸水性のII型無水石膏（ＣａＳＯ４）９をフィラー３が具備すべき材料としての規格を満足するかを試験すると、含水率は１．０％以下を満足し、篩による通過質量百分率は、０．０７５ｍｍ以下は規格７０〜１００％を満足し、０．１５ｍｍ以下は規格９０〜１００％規格に対し７９．６％と部分的に満足しなかったが、０．６ｍｍ以下は規格１００％を満足した。
【００２９】
よって、非吸水性無水石膏をフィラー３として使用することによって、道路舗装用アスファルト混合物４の材料としてのフィラー３に要求される規格である含水率を満足し、粒度規格をほぼ満足することができる。
【００３０】
なお、本発明である道路舗装用アスファルト混合物４のフィラー３として使用される廃石膏ボード粉砕処理物の非吸水性無水石膏はII型無水石膏９を使用したが、I型無水石膏１０でも使用することができる。
【００３１】
次に、石粉などの従来の材料に代えて、加熱処理により得た廃石膏ボード粉砕処理物である非吸水性無水石膏を１００％配合としたフィラー３と、石油アスファルトや改質アスファルトなどの瀝青材料１と、砕石や砂利などの骨材２とを、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるように試験を実施して、最適な配合比率を設定し、実用化可能な廃石膏ボード粉砕処理物をフィラーとする道路舗装用アスファルト混合物４を製造する。
【００３２】
まず、骨材とフィラーとを混合させた合成粒度を、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるように配合比率を設定する。
【００３３】
骨材とフィラーとを混合させた合成粒度の基準は、例えば密粒度アスファルト混合物（２０）の場合の各篩の通過質量百分率は、０．０７５ｍｍ篩が４〜８％、０．１５ｍｍ篩が６〜１６％、０．３ｍｍ篩が１０〜２１％、０．６ｍｍ篩が１８〜３０％、２．３６ｍｍ篩が３５〜５０％、４．７５ｍｍ篩が４５〜６５％、１３．２ｍｍ篩が７５〜９０％、１９ｍｍ篩が９５〜１００％、２６．６ｍｍ篩が１００％と定められている（舗装設計施工指針 社団法人日本道路協会平成１８年度版参照。）。
【００３４】
篩試験をすると、フィラーとして非吸水性無水石膏を使用し、骨材とフィラーとの混合物としての篩試験基準を満足させるには、骨材とフィラーの混合物に対する非吸水性無水石膏の配合比率を、石灰石粉のときの配合比率より１〜２質量部多く設定するとよいことがわかった。
【００３５】
非吸水性無水石膏からなるフィラーの配合比率の設定をするには、砕石、砕砂及び粗目砂などからなる骨材の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が、骨材とフィラーとの合成粒度の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率の基準値より少ないため、０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が前記基準値より大きい非吸水性無水石膏の配合比率を増やすことによって、合成粒度の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率の基準値を満足させるよう配合を調整している。
【００３６】
そして、非吸水性無水石膏の配合比率が石灰石粉のときの配合比率より多くなるのは、非吸水性無水石膏の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が、石灰石粉の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率より小さいため、非吸水性無水石膏の配合比率を石灰石粉の配合比率よりも大きくして、合成粒度の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率の基準値を満足させるよう配合調整を行うからである。
【００３７】
すなわち、フィラーとしての粒度規格を満足していない範囲が部分的であっても、フィラーと骨材との配合調整を実施して骨材とフィラーとの合成粒度の基準を満足させることによって、最終的に道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させられることができる。
【００３８】
次に、合成粒度を満足させた骨材とフィラーの混合物にアスファルトを混合させて、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるように、最大荷重などを試験するマーシャル安定度試験、耐水性を試験する残留安定度試験や耐流動性を試験する動的安定度試験を実施して、最適なアスファルト量などの配合比率を設定する。
【００３９】
マーシャル安定度試験、残留安定度試験及び動的安定度試験の結果から、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させるには、フィラーとして非吸水性無水石膏を使用する場合は、道路舗装用アスファルト混合物に対する最適アスファルト量は、石灰石粉を使用する場合の最適アスファルト量に比較して０．１〜１．０質量部増加させるとよい。
【００４０】
前記の各試験を実施して道路舗装用アスファルト混合物の基準を満足させられるように配合などを設定した結果により、非吸水性無水石膏を１００％配合としたフィラー３と瀝青材料１と骨材２との道路舗装用アスファルト混合物４が、粒度範囲の基準値やマーシャル安定度試験の安定度基準値、残留安定度や動的安定度の基準を満足させ、石粉の試験結果と略同一の値にすることができる。
【００４１】
よって、フィラー３として非吸水性無水石膏のみを使用した道路舗装用アスファルト混合物４は、フィラーとしての規格をほぼ満足させ、道路舗装用アスファルト混合物としての基準を満足させ、そして従来から使用されている石粉の試験結果との差がないので、アスファルト舗装道路に使用できるという効果がある。
【００４２】
また、前記道路舗装用アスファルト混合物４は、フィラー３として非吸水性無水石膏のみを使用しているので、フィラーとして非吸水性無水石膏と石粉などとを混ぜて使用する場合と比較してより多くの廃石膏ボード粉砕処理物を使用することができるという効果がある。
【実施例】
【００４３】
本発明者らは、本発明に係る道路舗装用アスファルト混合物（フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用）と従来例に係る道路舗装用アスファルト混合物（フィラーとして石粉のみを使用）の性状が略同一性を有するように、試験を実施して試験結果から配合割合を変えて試験を繰り返すという作業を試行錯誤しながら実施して、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用した道路舗装用アスファルト混合物の最適な配合比率を設定した。
【００４４】
本試験に使用した非吸水性無水石膏、石粉、半水石膏および二水石膏の性状、並びにフィラーとしての規格を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１における粒度は、例えば０．６ｍｍの篩で廃石膏ボード粉砕処理物の石膏を篩にかけたときに、篩を通過するものの質量百分率を示している。表１からわかることは、廃石膏ボード粉砕処理物の非吸水性無水石膏の場合、０．６ｍｍ篩を全量通過し、０．３ｍｍ篩を９０％以上通過し、０．１５ｍｍ篩を７５％以上通過し、０．０７５ｍｍ篩を７０％以上通過していることがわかる。
【００４７】
０．０７５ｍｍ篩試験と０．６ｍｍ篩試験は規格を満足しているが、０．１５ｍｍ篩試験では部分的に満足していないので、０．１５ｍｍ篩を通過した廃石膏ボード粉砕処理物の粉体の質量部が９０％になるように通過しなかった残りの粉体の質量を減じて調整してもよい。
【００４８】
また、表１における含水率は、１．０％以下の規格に対して、非吸水性無水石膏と石粉の含水率は共に０．０５％であり、同一の含水率で規格を満足している。なお、二水石膏の含水率は２３．４％であり、半水石膏の含水率は２．６％であり、ともに含水率の規格を満足していない。
【００４９】
また、半水石膏は、吸水性があり二水石膏に変化しやすいため、含水率が２．６％であるが、フィラーの材料として適さない。
【００５０】
以上より、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーとしての試験結果から、廃石膏ボード粉砕処理物の二水石膏や半水石膏は、材料としての含水率の規格、粒度の規格を満足していないが、非吸水性無水石膏は材料としての規格を粒度で一部満足していない部分があるが他の粒度及び含水率を満足しているので、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーの材料としては、二水石膏と半水石膏より非吸水性無水石膏が適している。
【００５１】
アスファルトと骨材とフィラーとを混合して道路舗装用アスファルト混合物となるので、実験に供した骨材及びアスファルトの性状を記載する。まず、道路舗装用アスファルト混合物に使用した材料である骨材の性状は、表２に示すとおりである。骨材として、５号砕石、６号砕石、７号砕石、砕砂および粗目砂を使用した。
【００５２】
【表２】
【００５３】
また、道路舗装用アスファルト混合物に使用したアスファルトの性状は、表３に示すとおりである。
【００５４】
【表３】
【００５５】
なお、本試験におけるアスファルト混合物として、実路における試験施工を考慮し、車道における表層用の一般的な混合物である密粒度アスファルト混合物（２０）を選択した。混合物の種類によりマーシャル試験に対する基準値が決定されるので、本試験では密粒度アスファルト混合物（２０）の基準値を引用する。
【００５６】
本試験の試験項目は、骨材とフィラーとの合成粒度、道路舗装用アスファルト混合物としての安定度、残留安定度及び動的安定度などを、舗装試験法便覧（社団法人日本道路協会１９８８年１１月発行版）又は舗装調査・試験法便覧（社団法人日本道路協会平成１９年６月発行版）による試験方法により実施し、又試験項目に対する基準値は舗装設計施工指針（社団法人日本道路協会平成１８年度版）により引用した。
【００５７】
非吸水性無水石膏が１００％を占めるフィラーと骨材との混合物の合成粒度の篩試験を実施し、前記合成粒度の篩試験結果から試行錯誤して、前記合成粒度の篩試験基準値を満足できる配合比率を設定した。前記配合比率と試験結果、及び従来から使用している石灰石粉をフィラーとして使用したときの配合比率と試験結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】
表４より、合成粒度の篩試験基準値を満足できるようにするには、骨材とフィラーとの混合物に対するフィラーの配合比率が、非吸水性無水石膏が１００％配合の場合が７．４質量部で、石灰石粉１００％配合の場合が６．０質量部なので、フィラーとして非吸水性無水石膏が１００％配合の場合には、従来の石灰石粉１００％配合の場合に比較して、非吸水性無水石膏の配合比を０．５〜２．５質量部多く設定する。
【００６０】
ここで、例えば、フィラーである非吸水性無水石膏の粒度で０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率が６５％である場合ならば、フィラーと骨材の合成粒度の基準は４〜８％であるから、非吸水性無水石膏の配合比率は、骨材のうち０．０７５ｍｍ篩を通過した材料との計算上の配合比率を設定することができる。
【００６１】
骨材である粗砂の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率である６．３％と粗砂の仮設定した配合比率とを乗じた数字と、砕砂の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率である１．７％と砕砂の仮設定した配合比率とを乗じた数字と、非吸水性無水石膏の０．０７５ｍｍ篩を通過する質量百分率である６５％と非吸水性無水石膏の配合比率とを乗じた数字との３つの材料別に乗じて算出した数字の合計が、フィラーと骨材の合成粒度の基準である４〜８％になるように、非吸水性無水石膏の配合比率を計算すれば計算上の配合比率は決定される。
【００６２】
次に、フィラーとして非吸水性無水石膏１００％を使用した道路舗装用アスファルト混合物が、密粒度アスファルト混合物（２０）の基準値を満足するときの最適アスファルト量を試行錯誤して設定し、前記設定した最適アスファルト量と試験結果、及び石灰石粉１００％使用の場合の最適アスファルト量と試験結果を表５に示す。
【００６３】
【表５】
【００６４】
表５より、空隙率、飽和度、安定度やフロー値の基準値を満足させる場合の最適アスファルト量は、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用した場合は５．９質量部、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合は５．４質量部となっており、非吸水性無水石膏のみを使用した場合は石粉（石灰石粉）のみを使用した場合に比較し、最適アスファルト量を０．１〜１．０質量部多く設定する。
【００６５】
安定度試験は、アスファルト混合物の供試体に加えることができる最大荷重を求める試験であり、標準マーシャル安定度試験によって試験した。表５より、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物は８．４３ｋＮで、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合と同様に、基準値４．９ｋＮ以上を満足した。
【００６６】
残留安定度試験は、４８時間水浸後のアスファルト混合物の供試体に加えることができる最大荷重を求める試験であり、安定度に対する比率で表し、耐水性の確認試験である。表５より、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物は８６．２％で、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合の８７．７％と差がなく、基準値７５％以上を満足しており、道路舗装用アスファルト混合物として実用上問題が生じないことを確認した。
【００６７】
動的安定度は、アスファルト混合物の供試体が１ｍｍ沈下するのに要する試験車両の往復回数であり、耐流動性を確認する試験である。表５より、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物は１５００回／ｍｍで、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合の１５４０回／ｍｍと差がなく、基準値５００回以上／ｍｍを満足しており、道路舗装用アスファルト混合物として実用上問題が生じないことを確認した。
【００６８】
表５の試験結果に示すように、他の試験項目の試験結果も含めて、フィラーとして非吸水性無水石膏のみを使用したアスファルト混合物の性状は、石粉（石灰石粉）のみを使用した場合と同様に、各項目における基準値を十分に満足するものであることが分かる。従って、フィラーとして非吸水性無水石膏を使用したアスファルト混合物を道路舗装用として使用できる。
【００６９】
また、本発明者らは、二水石膏および半水石膏についての安定度、残留安定度および動的安定度についても試験を行った。その結果を、基準値、石粉のみを使用した混合物、および非吸水性無水石膏のみを使用した混合物と比較して、表６に示す。
【００７０】
【表６】
【００７１】
この試験結果から、フィラー材として二水石膏のみ、半水石膏のみ、及び半水石膏と石粉とが５０：５０を使用した場合には、「×」で示したように、それぞれ残留安定度が基準値より下回ることが分かる（前者が７３．４であり、後者が２９．２である）。これに対し、非吸水性無水石膏のみを使用した場合には残留安定度を含めて全ての項目において基準値を上回っている。
【００７２】
このことから、フィラーとして、廃石膏ボード粉砕処理物である二水石膏のみ、あるいは加熱処理した半水石膏のみを使用した道路舗装用アスファルト混合物よりも、さらに加熱処理した非吸水性無水石膏のみを使用した本発明に係る道路舗装用アスファルト混合物の方が実際の使用に適しているという有利な効果がある。
【００７３】
また、道路舗装用アスファルト混合物のフィラーとして、廃石膏ボード粉砕処理物である二水石膏又は加熱処理した半水石膏の場合は、石粉などの現在使用されているフィラーの材料に代替できないが、さらに加熱処理した非吸水性無水石膏の場合は、石粉などの現在使用されているフィラーの材料に１００％代替できるという有利な効果がある。
【００７４】
実施例は、密粒度アスファルト混合物（２０）の実施例であるが、前記実施例に限定されるものでなく、基層や表層に使用される道路舗装用アスファルト混合物である密粒度アスファルト混合物（１３）、細粒度アスファルト混合物（１３）、粗粒度アスファルト混合物（２０）、密粒度アスファルト混合物（２０Ｆ）、密粒度アスファルト混合物（１３Ｆ）、細粒度アスファルト混合物（１３Ｆ）など他のアスファルト混合物についても、密粒度アスファルト混合物（２０）と同様にフィラーとして廃石膏ボード粉砕処理物を使用できる。
【００７５】
前記道路舗装用アスファルト混合物の種類の表示に使用されている数字とＦであるが、例えば、密粒度アスファルト混合物（２０Ｆ）に記載された「２０」は該混合物の最大粒径を表し、「Ｆ」はフィラーを多く使用していることを示している。
【００７６】
フィラーとして、これまで使用された石粉などの材料に代替して、非吸水性無水石膏のみを使用することのできる本発明に係る道路舗装用アスファルト混合物が使用可能となったことによって、これまで以上に廃石膏ボードの有効利用を図ることができ、リサイクル化にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】道路舗装用アスファルト混合物の材料を示すブロック図である。
【図２】廃石膏ボードから無水石膏を生成する工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 瀝青材料
２ 骨材
３ フィラー
４ 道路舗装用アスファルト混合材
５ 廃石膏ボード
６ 二水石膏
７ 半水石膏
８ III型無水石膏
９ II型無水石膏
１０ I型無水石膏
【特許請求の範囲】
【請求項１】
瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有することを特徴とする道路舗装用アスファルト混合物。
【請求項２】
瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有し、前記非吸水性無水石膏の粒度が、０．６ｍｍ篩を全量通過し、０．３ｍｍ篩を８０％以上通過し、０．１５ｍｍ篩を７０％以上通過し、０．０７５ｍｍ篩を６５％以上通過するとともに、前記非吸水性無水石膏の含水率が１．０％以下であることを特徴とする道路舗装用アスファルト混合物。
【請求項１】
瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有することを特徴とする道路舗装用アスファルト混合物。
【請求項２】
瀝青材料、骨材及びフィラーを含む道路舗装用アスファルト混合物であって、廃石膏ボードを粉砕及び加熱処理し生成した非吸水性無水石膏を、フィラーとして使用し、かつフィラーに対する前記非吸水性無水石膏の配合比率を１質量部から１００質量部、好ましくは１００質量部含有し、前記非吸水性無水石膏の粒度が、０．６ｍｍ篩を全量通過し、０．３ｍｍ篩を８０％以上通過し、０．１５ｍｍ篩を７０％以上通過し、０．０７５ｍｍ篩を６５％以上通過するとともに、前記非吸水性無水石膏の含水率が１．０％以下であることを特徴とする道路舗装用アスファルト混合物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−７７７８０（Ｐ２０１０−７７７８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５０７２４（Ｐ２００８−２５０７２４）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（５０６２１２９１６）特定非営利活動法人広島循環型社会推進機構 (12)
【出願人】（５９５１１５５９２）学校法人鶴学園 (39)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（５０６２１２９１６）特定非営利活動法人広島循環型社会推進機構 (12)
【出願人】（５９５１１５５９２）学校法人鶴学園 (39)
【Ｆターム（参考）】
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