特開 2024-86432 アスファルト混合物、アスファルト混合物の製造システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086432

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】アスファルト混合物、アスファルト混合物の製造システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 9/30 20060101AFI20240620BHJP

   E01C 7/22 20060101ALI20240620BHJP

   C08L 95/00 20060101ALI20240620BHJP

   C08K 3/00 20180101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

C08J9/30 CEZ

E01C7/22

C08L95/00

C08K3/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201550

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】000181354

【氏名又は名称】鹿島道路株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100169960

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 貴光

(72)【発明者】

【氏名】五伝木 一

(72)【発明者】

【氏名】山下 雄史

(72)【発明者】

【氏名】徳松 大雅

(72)【発明者】

【氏名】三浦 広己

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 泰

(72)【発明者】

【氏名】阪田 正弘

(72)【発明者】

【氏名】平藤 雅也

(72)【発明者】

【氏名】石井 礼次

【テーマコード（参考）】

2D051

4F074

4J002

【Ｆターム（参考）】

2D051AF01

2D051AG01

2D051AH02

2D051AH07

4F074AA56

4F074AC32

4F074AC36

4F074AD01

4F074AG01

4F074CB52

4F074DA59

4J002AG001

4J002DE007

4J002DE027

4J002DF007

4J002DM006

4J002DM007

4J002FD016

4J002FD206

4J002FD327

4J002GL00

(57)【要約】

【課題】簡便に得られる混合性及び締固め性に優れたアスファルト混合物、アスファルト混合物の製造システム及び方法を提供する。
【解決手段】再生アスファルト混合物の製造システム１は、骨材及び加熱アスファルトを混練するミキサ２と、加熱アスファルトに気体を注入して加熱アスファルトを微細気泡化し、微細気泡化された加熱アスファルトをミキサに供給するファインバブル製造装置７と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造方法であって、
前記加熱アスファルトに気体を注入して前記加熱アスファルトを微細気泡化させた状態で前記骨材と混合することを特徴とするアスファルト混合物の製造方法。

【請求項2】

骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造方法であって、
気体を注入して微細気泡化された状態の前記加熱アスファルトに加水してさらに発泡化させた状態の前記加熱アスファルトを前記骨材と混合する、
または、加水して発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させた状態の前記加熱アスファルトを前記骨材と混合する、
または、加水して発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させた状態の前記加熱アスファルトに再び加水してさらに発泡化させた状態の前記加熱アスファルトを前記骨材と混合する、
ことを特徴とするアスファルト混合物の製造方法。

【請求項3】

骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造システムであって、
前記骨材及び前記加熱アスファルトを混練するミキサと、
前記加熱アスファルトに気体を注入して前記加熱アスファルトを微細気泡化させるファインバブル発生装置と、
を備えていることを特徴とするアスファルト混合物の製造システム。

【請求項4】

骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造システムであって、
前記骨材及び前記加熱アスファルトを混練するミキサと、
前記加熱アスファルトに気体を注入して前記加熱アスファルトを微細気泡化させるファインバブル発生装置と、
前記加熱アスファルトに加水して前記加熱アスファルトを発泡化させる発泡装置と、
を備え、
前記発泡装置は、前記ファインバブル発生装置により微細気泡化された状態の前記加熱アスファルトに加水してさらに発泡化させる、
または、前記ファインバブル発生装置は、前記発泡装置により発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させる、
または、前記ファインバブル発生装置は、前記発泡装置により発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させ、前記発泡装置は、前記微細気泡化された状態の前記加熱アスファルトに再び加水してさらに発泡化させる、
ことを特徴とするアスファルト混合物の製造システム。

【請求項5】

骨材及び加熱アスファルトを混合して成るアスファルト混合物であって、
前記加熱アスファルトは、気体を注入されて微細気泡化されていることを特徴とす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、アスファルト混合物の製造システム及び方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車道や歩道等の舗装において、砕石や砂等の骨材と、バインダとしての加熱アスファルトとを混練したアスファルト混合物が用いられる。

【0003】

特許文献１は、有機発泡剤及び発泡助剤を用いてアスファルトを発泡させ、発泡アスファルトと骨材とを含有して混合性及び締固め性に優れたアスファルト混合物を製造及び施工する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－１３１３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したような方法では、アスファルトを発泡させるための添加剤の材料コストが高いという問題があった。

【0006】

そこで、混合性及び締固め性に優れたアスファルト混合物を簡便に得るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係るアスファルト混合物の製造方法は、骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造方法であって、前記加熱アスファルトに気体を注入して前記加熱アスファルトを微細気泡化させた状態で前記骨材と混合する。

【0008】

また、本発明に係るアスファルト混合物の製造方法は、骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造方法であって、気体を注入して微細気泡化された状態の前記加熱アスファルトに加水してさらに発泡化させた状態の前記加熱アスファルトを前記骨材と混合する、または、加水して発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させた状態の前記加熱アスファルトを前記骨材と混合する、または、加水して発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させた状態の前記加熱アスファルトに再び加水して発泡化させた状態の前記加熱アスファルトを前記骨材と混合する。

【0009】

また、上記目的を達成するために、本発明に係るアスファルト混合物の製造システムは、骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造システムであって、前記骨材及び前記加熱アスファルトを混練するミキサと、前記加熱アスファルトに気体を注入して前記加熱アスファルトを微細気泡化させるファインバブル発生装置と、を備えている。

【0010】

また、上記目的を達成するために、本発明に係るアスファルト混合物の製造システムは、骨材及び加熱アスファルトを混合するアスファルト混合物の製造システムであって、前記骨材及び前記加熱アスファルトを混練するミキサと、前記加熱アスファルトに気体を注入して前記加熱アスファルトを微細気泡化させるファインバブル発生装置と、前記加熱アスファルトに加水して前記加熱アスファルトを発泡化させる発泡装置と、を備え、前記発泡装置は、前記ファインバブル発生装置により微細気泡化された状態の前記加熱アスファルトに加水してさらに発泡化させる、または、前記ファインバブル発生装置は、前記発泡装置により発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させる、または、前記ファインバブル発生装置は、前記発泡装置により発泡化された状態の前記加熱アスファルトに気体を注入してさらに微細気泡化させ、前記発泡装置は、前記微細気泡化された状態の前記加熱アスファルトに再び加水してさらに発泡化させる。

【0011】

また、上記目的を達成するために、本発明に係るアスファルト混合物は、骨材及び加熱アスファルトを混合して成るアスファルト混合物であって、前記加熱アスファルトは、気体を注入されて微細気泡化されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明は、加熱アスファルトが気体を注入されて微細気泡化することにより、加熱アスファルトの流動性が向上するため、混合性及び締固め性に優れたアスファルト混合物を簡便に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る再生アスファルト混合物の製造システムの構造を示す模式図。

【図2】図１のシステムを用いて再生アスファルト混合物を製造する手順の一例を示すフローチャート。

【図3】各種実施例で用いた、ファインバブルアスファルト製造機の構成を示す模式図。

【図4】実施例１に係る微細気泡化された加熱アスファルトに含まれる気泡の分布割合の例を示すグラフ。

【図5】実施例２に係る微細気泡化されたストレートアスファルトにおける、循環回数と気泡の面積率との関係を示すグラフ。

【図6】実施例２に係る微細気泡化された改質ＩＩ型アスファルトにおける、循環回数と気泡の面積率との関係を示すグラフ。

【図7】実施例３－１に係る微細気泡化させた加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図8】実施例３－２に係る微細気泡化させた加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図9】実施例４－１～４－２に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図10】実施例５－１～５－２に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図11】実施例６－１～６－２に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図12】実施例７－１～７－２に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図13】実施例８－１～８－２に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、かさ密度と圧裂係数との関係を示すグラフ。

【図14】実施例９－１～９－２に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【図15】実施例１０に係る微細気泡化された加熱アスファルトを用いたアスファルト混合物における、締固め温度とかさ密度との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

【0015】

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

【0016】

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。

【0017】

図１は、本発明の一実施形態に係る再生アスファルト混合物の製造システム１の構成を示す模式図である。再生アスファルト混合物の製造システム１は、再生骨材と、新規骨材と、加熱アスファルトと、再生用添加剤を混練した再生アスファルト混合物を製造する。

【0018】

再生アスファルト混合物の製造システム１は、ミキサ２を備えている。ミキサ２は、混練二軸パグミルミキサであり、再生骨材、新規骨材、加熱アスファルト及び再生用添加剤を混練して再生アスファルト混合物を製造する。なお、再生アスファルト混合物とは、アスファルト舗装の表層、基層に用いられるものに限定されず、路盤材に用いられるものを含む。また、ミキサ２は、混練二軸パグミルミキサに限定されるものではなく、例えば連続式のドラムミキサ等であっても構わない。

【0019】

第１の計量槽３には、再生骨材が収容されている。再生骨材は、既存のアスファルト舗装を解体した際に発生した骨材を分級したものであり、劣化した旧アスファルトが表面に付着している。再生骨材は、第１の計量槽３からミキサ２に投入される。

【0020】

第２の計量槽４には、新規骨材が収容されている。新規骨材は、砕石、砂等である。新規骨材は、第２の計量槽４からミキサ２に投入される。

【0021】

添加剤タンク５には、再生用添加剤が収容されている。再生用添加剤は、再生骨材に付着した旧アスファルトの性状を改善させるものである。再生用添加剤は、例えば、アスファルト系再生用添加剤、石油潤滑油系再生用添加剤、鉱物系再生用添加剤、動・植物油系再生用添加剤、アスファルト乳剤系再生用添加剤等が挙げられる。また、再生用添加剤は、上述した１種を単独で用いても構わないし、２種類以上を組み合わせて用いても構わない。再生用添加剤の配合量は、再生骨材に含まれる旧アスファルトに対して質量比で１～４０％の範囲内で設定されるのが好ましい。再生用添加剤は、添加剤タンク５から配管５１を介して２流体ノズル５２に圧送される。

【0022】

また、添加剤タンク５内の再生用添加剤には、発泡補助剤が混合されているのが好ましい。発泡補助剤は、再生用添加剤が微細気泡化されることを促進するものであり、例えば、ポリエチレングリコールモノオレート又はソルビタントリオレエート等から成る非イオン系界面活性剤である。発泡補助剤の配合量は、再生用添加剤に対して質量比で１～３％の範囲内で設定されるのが好ましい。

【0023】

２流体ノズル５２は、液状の再生用添加剤をコンプレッサ５３から供給される圧縮空気、窒素又は蒸気等の高速気流で粉砕して微細気泡化させる。微細気泡化された再生用添加剤は、ミキサ２に向けて吐出される。なお、２流体ノズル５２の吐出口の形状を変更することにより、再生用添加剤が散布される範囲を調整することができる。

【0024】

なお、２流体ノズル５２は、例えば、再生用添加剤を吐出するノズルに再生用添加剤を供給する配管と高速気流を供給する配管とが直接接続された構成であったり、再生用添加剤を高速気流で粉砕するチャンバと再生用添加剤を吐出するノズルとが配管等で離間して接続された構成等であっても構わない。特に、後者の構成であれば、ノズルと比べて比較的大容量のチャンバを用いるため、再生用添加剤に含まれる気体量を増大させることができる。

【0025】

アスファルトタンク６には、加熱アスファルトが収容されている。加熱アスファルトは、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ ２２０７－１９９６ 石油アスファルト）で規定された品質を有するストレートアスファルト、または「舗装設計施工指針（平成１８年版）」（（公社）日本道路協会）の付表８．１．１１に示された性状を示す改質アスファルト等である。加熱アスファルトは、配管６１を介して第３の計量槽６２まで圧送される。また、第３の計量槽６２内の加熱アスファルトは、配管６３を介してノズル６４に圧送された後にミキサ２に投入される。配管６１、６３に加熱アスファルトを圧送する図示しないポンプは、任意のポンプ周波数（例えば、６０Ｈｚ）に設定される。

【0026】

また、第３の計量槽６２とノズル６４との間には、ファインバブル発生装置７が設けられている。ファインバブル発生装置７は、配管６３の経路上に取り付けられ、コンプレッサ７１から供給される圧縮空気、窒素又は蒸気等の気体を加熱アスファルトに注入して加熱アスファルト内に微細な気泡（ファインバブル）を発生させる。ファインバブル発生装置７が発生させるファインバブルは、例えば、直径１μｍ未満のウルトラファインバブルや、直径１～１００μｍ未満のマイクロバブルを含む。

【0027】

ファインバブル発生装置７は、液状の加熱アスファルトに図示しないコンプレッサから供給される圧縮空気、窒素又は蒸気等の気体を注入して加熱アスファルトを微細気泡化させる２流体ノズル等のインラインミキサである。なお、ファインバブル発生装置７が供給する気体の種類、圧力、流量等は、アスファルト混合物の所望な性状に応じて任意に変更可能である。

【0028】

ファインバブル発生装置７は、例えば、エンバイロ・ビジョン株式会社製のマイクロ・ナノバブル発生装置（型式：ＹＪノズル）、有限会社ＯＫエンジニアリング製のファインバブル発生装置（型式：ＯＫノズル）、又は株式会社ナゴヤ大島機械社のインラインミキサ（型式：ＶＲラインミキサ）等である。なお、ファインバブル発生装置７が気泡を発生させる原理は、旋回液流式、エゼクター式又はベンチュリ―式等の何れであっても、又はこれらを組み合わせて使用しても構わない。

【0029】

このようにして、ファインバブル発生装置７を配管６３に設けることにより、煩雑な改修を行うことなく加熱アスファルトを微細気泡化させるため、流動性に優れた加熱アスファルトを得ることができる。また、このようにして得られた加熱アスファルト内部に残存した微細気泡がベアリング効果を奏して骨材の動きを円滑化させるため、再生アスファルト混合物の混合性と締固め性が向上する。

【0030】

なお、ファインバブル発生装置７は、アスファルトタンク６と第３の計量槽６２との間に設けられても構わない。また、再生アスファルト混合物の製造システム１内に、２台以上のファインバブル発生装置７を設けても構わない。これにより、複数のファインバブル発生装置７が、加熱アスファルト内に気体を繰り返し注入することにより、アスファルト混合物の混合性と締固め性をさらに向上させることできる。

【0031】

また、微細気泡化された加熱アスファルトに水を加えて、加熱アスファルトを水の気化膨張により発泡化させる図示しない発泡装置を設けても構わない。このような発泡装置は、ファインバブル発生装置７とノズル６４との間、ファインバブル発生装置７と第３の計量槽６２との間、又はファインバブル発生装置７と第３の計量槽６２との間及びファインバブル発生装置７とノズル６４との間にそれぞれ設けることが考えられる。ファインバブル発生装置７とノズル６４との間に、微細気泡化された加熱アスファルトを水の気化膨張によりさらに発泡化させる図示しない発泡装置を設けることにより、ファインバブル発生装置７で注入される気体は、エア圧が高い程に微細気泡の発生量が増加する傾向にあるもののエア圧の昇圧には限界があるところ、ファインバブル発生装置７で加熱アスファルトに気体を注入した後に水を添加して加熱アスファルトを体積膨張させることにより、アスファルト混合物の混合性と締固め性をさらに向上させることできる。また、図示しない発泡装置をファインバブル発生装置７と第３の計量槽６２との間、又はファインバブル発生装置７と第３の計量槽６２との間及びファインバブル発生装置７とノズル６４との間にそれぞれ設けた場合についても同様に、加熱アスファルトの体積膨張効果が得られるため、アスファルト混合物の混合性と締固め性をさらに向上させることできる。

【0032】

再生アスファルト混合物の製造システム１を構成する各機器は、図示しない制御装置によって動作制御される。制御装置は、例えば、ＣＰＵ、メモリ等により構成され、制御装置の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現される。

【0033】

次に、再生アスファルト混合物の製造システム１の作用について、図２に基づいて説明する。図２は、再生アスファルト混合物を製造する手順を示すフローチャートである。以下では、１バッチ当たりの混合量１０００ｋｇ、混合時間６０秒程度で再生アスファルト混合物を製造する場合を例に説明する。

【0034】

まず、第１の計量槽３に収容された再生骨材をミキサ２に投入する（工程Ｓ１）。なお、再生骨材は、ミキサ２への投入前に予め加熱されている。再生骨材の投入量は、約６００ｋｇである。

【0035】

また、工程Ｓ１と略同時または工程Ｓ１に続いて、再生用添加剤を２流体ノズル５２からミキサ２に拡散散布する（工程Ｓ２）。再生用添加剤の散布量は、約１～３ｋｇであるが、再生骨材の分量や性状に応じて適宜調整される。再生用添加剤の散布時間は、例えば５～１０秒程度である。

【0036】

次に、ミキサ２内の再生骨材及び再生用添加剤の混練りを行う（工程Ｓ３）。混練りに要する時間は、例えば５～１０秒程度である。

【0037】

次に、ミキサ２に新規骨材を所定量だけ投入する（工程Ｓ４）。なお、新規骨材は、ミキサ２への投入前に予め加熱されている。新規骨材の投入量は、約３８０ｋｇである。

【0038】

次に、約２５ｋｇの加熱アスファルトがノズル６４からミキサ２に投入される（工程Ｓ５）。加熱アスファルトは、ファインバブル発生装置７により気体が注入されて微細気泡化された状態でミキサ２に投入される。また、微細気泡化された加熱アスファルトに水を加えて、微細気泡化された加熱アスファルトを水の気化膨張によりさらに発泡化させても構わない。また、水の気化膨張により発泡化させた加熱アスファルトにファインバブル発生装置７で気体を注入して、発泡化された加熱アスファルトをさらに微細気泡化させても構わない。さらに、水の気化膨張により発泡化させた加熱アスファルトにファインバブル発生装置７で気体を注入して、発泡化された加熱アスファルトをさらに微細気泡化させた後に、微細気泡化させた加熱アスファルトにさらに水を加えて、微細気泡化された加熱アスファルトを水の気化膨張によりさらに発泡化させても構わない。

【0039】

また、工程Ｓ５と並行してミキサ２による混練を行う（工程Ｓ６）。混練に要する時間は、例えば加熱アスファルトの投入開始から数えて４０～５０秒程度である。

【0040】

そして、ミキサ２による混練で得られた再生アスファルト混合物を外部に排出する（工程Ｓ７）。ミキサ２から排出された再生アスファルト混合物は、運搬車等に練り落とされる。微細気泡化された加熱アスファルトを使用した混合物は、含有される気泡に起因して締固め時のローラ転圧で骨材粒子が移動し易くなるベアリング効果（潤滑効果）を示し、締固め性を向上させることができる。なお、気泡は転圧後のアスファルト混合物から消失して残存しないため、アスファルト混合物の性状に悪影響を及ぼさない。

【0041】

なお、上述した実施形態では、第３の計量槽６２の下流側に配置されて配管６３内を圧送される加熱アスファルトを微細気泡化するファインバブル発生装置７を例に説明したが、ファインバブル発生装置７の構成はこれに限定されるものではない。例えば、アスファルトタンク６の出口付近にファインバブル発生装置７を設け、分岐配管６５を介して微細気泡化された加熱アスファルトをアスファルトタンク６に還流させるように構成しても構わない。これにより、加熱アスファルト内に気泡を繰り返し発生させ、加熱アスファルト中に多数の気泡の含有させることができる。以下では、加熱アスファルトを微細気泡化させる工程を１回のみ行う方式を「排出型」と称し、加熱アスファルトに繰り返し微細気泡化させる工程を行う方式を「循環型」と称す。

【実施例0042】

次に、本発明を詳細な実施例に基づいて説明するが、本発明は後述する実施例に限定されるものではない。以下では、微細気泡化された加熱アスファルト（以下「ファインバブルＡｓ」と称す）、及びファインバブルＡｓを用いた加熱アスファルト混合物（以下「ファインバブルＡｓ混合物」と称す）の性能実験の結果を示す。

【0043】

以下の各種実施例では、図３に示すファインバブルＡｓ製造機１００を用いてファインバブルＡｓを生成した。ファインバブルＡｓ製造機１００は、加熱アスファルトを収容するアスファルトタンク１０１と、アスファルトタンク１０１内の加熱アスファルトを送るポンプ１０２と、コンプレッサ１０３ａから供給される圧縮空気を加熱アスファルトに注入して加熱アスファルトを微細気泡化させる２流体ノズル１０３と、排出されたファインバブルＡｓを受ける排出タンク１０４と、を備えている。なお、符号１０５は、開閉可能な３方向切替バルブである。

【0044】

以下の各種実施例における「排出型」とは、アスファルトタンク１０１内の加熱アスファルトが、２流体ノズル１０３により微細気泡化された後に、ファインバブルＡｓとして排出タンク１０４に排出される場合を意味する。また、「循環型」とは、アスファルトタンク１０１内の加熱アスファルトが、２流体ノズル１０３によって微細気泡化された後にアスファルトタンク１０１へ還流されるサイクルを複数回繰り返した後に、ファインバブルＡｓが、排出タンク１０４に排出される場合を意味する。

【0045】

［実験１（循環型）］
本実験では、２流体ノズル１０３として、エンバイロ・ビジョン株式会社製のマイクロ・ナノバブル発生装置（型式：ＹＪノズル、以下「ＹＪノズル」という）、有限会社ＯＫエンジニアリング製のファインバブル発生装置（型式：ＯＫノズル、以下「ＯＫノズル」という）、及び又は株式会社ナゴヤ大島機械製のインラインミキサ（型式：ＶＲラインミキサ、以下「ＶＲラインミキサ」という）をそれぞれ用いて加熱アスファルト（ストレートアスファルト）を微細気泡化させて得られたファインバブルＡｓをアスファルトタンク１０１に還流することにより、ファインバブルＡｓ内に気体を繰り返し注入し、ファインバブルＡｓに含まれる気泡の割合を気泡径ごとに測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトにエア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPaで気体（空気）を注入した。本実験結果を図４に示す。

【0046】

ファインバブルＡｓに含まれる気泡の気泡径分布の測定は、以下の手順で行った。まず、約１５０～１７０℃のファインバブルＡｓを１２０℃程度に加熱したガラス板上に約０．０２ｇ滴下して液滴にカバーガラスを被せる。液滴が直径２０ｍｍ程度の円形になった後に、光学顕微鏡（例えば、株式会社キーエンス、ＶＨＸ－９００Ｆ）を用いて、視野内の各気泡について二値化処理して気泡径を求め、対象となる気泡径の数を視野内の気泡の数で除して百分率で算出した。なお、１試料に対する測定は、原則として3回行い、それらの平均値を気泡径分布とした。

【0047】

図４によれば、「ＹＪノズル」及び「ＯＫノズル」の何れであっても、気泡の６０％程度は、気泡径が１００μｍ未満のファインバブルに相当する微細な気泡であることが分かる。また、「ＶＲラインミキサ」では、気泡の８０％程度は、気泡径が１００μｍ未満のファインバブルに相当する微細な気泡であることが分かる。

【0048】

［実験２（循環型）］
実験１と同様にして、２流体ノズルとして「ＹＪノズル」又は「ＯＫノズル」を用いて加熱アスファルト（ストレートアスファルト、改質ＩＩ型アスファルト）を微細気泡化させて得られたファインバブルＡｓをアスファルトタンク１０１に還流することにより、ファインバブルＡｓ内に気体を繰り返し注入し、ファインバブルＡｓに含まれる面積率を測定した。なお、加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトにエア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPaで気体（窒素）を注入した。本実験結果を図５、図６に示す。

【0049】

ファインバブルＡｓに含まれる気泡の面積率の測定は、以下の手順で行った。まず、約１５０～１７０℃のファインバブルＡｓを１２０℃程度に加熱したガラス板上に約０．０２ｇ滴下して液滴にカバーガラスを被せる。液滴が直径２０ｍｍ程度の円形になった後に、光学顕微鏡（例えば、株式会社キーエンス、ＶＨＸ－９００Ｆ）を用いて、視野内の気泡の面積を二値化処置して求め、これを視野面積で除することにより算出される。なお、１試料に対する測定は、原則として3回行い、それらの平均値を面積率とした。

【0050】

図５は、ストレートアスファルトにおける、循環回数とファインバブルＡｓの面積率との関係を示すグラフである。また、図６は、改質ＩＩ型アスファルトにおける、循環回数とファインバブルＡｓの面積率との関係を示すグラフである。図５、図６によれば、「ＹＪノズル」及び「ＯＫノズル」の何れであっても、循環回数が増えるにしたがって、ファインバブルＡｓ内に多数の気泡が含まれて面積率が増大していることが分かる。

【0051】

［実験３（循環型）］
２流体ノズル１０３として「ＹＪノズル」を用いて微細気泡化されたファインバブルＡｓをアスファルトタンク１０１に還流して、ファインバブルＡｓ内に気体を繰り返し注入して異なる面積率のファインバブルＡｓを２種類生成し、これらファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物の締固め温度とかさ密度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力及び面積率は以下の通りである。また、本実験結果を図７、図８に示す。
・実施例３－１
エア流量設定値：約45L/min，エア圧：0.1MPa、面積率：4.4%／7.6%
・実施例３－２
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa、面積率：11.7%／8.7%

【0052】

図７は、実施例３－１における締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。図８は、実施例３－２における締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図７、図８中の「通常」とは、気泡を含まない通常のストレートアスファルトを示す。図７、図８によれば、実施例３－１の面積率7.6%、実施例３－２の面積率8.7％、面積率11.7%では、通常のストレートアスファルトに対してかさ密度が向上していることが分かる。また、実施例３－２が、実施例３－１に比べてかさ密度がさらに向上していることが分かる、これは、実施例３－２が、実施例３－１に比べて多くの気泡が含まれていることに起因すると考えられる。

【0053】

［実験４（排出型）］
２流体ノズル１０３として「ＹＪノズル」を用いてストレートアスファルト内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物のかさ密度と締固め温度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力及び面積率は以下の通りである。また、本実験結果を図９に示す。
・実施例４－１
エア流量設定値：約45L/min，エア圧：0.1MPa、面積率：7.9%
・実施例４－２
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa、面積率：10.4%

【0054】

図９は、締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図９中の「通常」とは、気泡を含まない通常のストレートアスファルトを示す。図９によれば、気体の流量、圧力にかかわらず、通常のストレートアスファルトよりかさ密度が向上していることが分かる。

【0055】

［実験５（排出型）］
実験４と同様にして、加熱アスファルト（改質ＩＩ型アスファルト）内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物のかさ密度と締固め温度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力及び面積率は以下の通りである。また、本実験結果を図１０に示す。
・実施例５－１
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa、面積率：6.1%
・実施例５－２
エア流量設定値：約145L/min，エア圧：0.5MPa、面積率：13.3%

【0056】

図１０は、締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図１０中の「通常」とは、気泡を含まない通常の改質ＩＩ型アスファルトを示す。図１０によれば、実施例５－１、実施例５－２の何れであっても、通常の改質アスファルトよりかさ密度が向上しており、さらに、実施例５－１が、実施例５－２よりかさ密度が向上していることが分かる。したがって、本実験結果によれば、加熱アスファルトに注入する流体を0.5MPaまで昇圧させる必要性は必ずしもないことが分かる。

【0057】

［実験６（排出型）］
実験４と同様にして、ストレートアスファルト内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物のかさ密度と締固め温度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力、面積率、用いた２流体ノズルの種類は以下の通りである。また、本実験結果を図１１に示す。
・実施例６－１
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa，面積率：8.4%、２流体ノズル：ＹＪノズル
・実施例６－２
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa，面積率：7.0%、２流体ノズル：ＯＫノズル

【0058】

図１１は、締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図１１中の「通常」とは、気泡を含まない通常のストレートアスファルトを示す。図１１によれば、２流体ノズルの種類にかかわらず、ファインバブルＡｓが、ストレートアスファルトよりかさ密度が向上していることが分かる。

【0059】

［実験７（排出型）］
実験４と同様にして、加熱アスファルト（改質ＩＩ型アスファルト）内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物のかさ密度と締固め温度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力、面積率、用いた２流体ノズルの種類は以下の通りである。また、本実験結果を図１２に示す。
・実施例７－１
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa，面積率：6.1%、２流体ノズル：ＹＪノズル
・実施例７－２
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa，面積率：2.5%、２流体ノズル：ＯＫノズル

【0060】

図１２は、締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図１中の「通常」とは、気泡を含まない改質ＩＩ型アスファルト混合物を示す。図１２によれば、改質アスファルトもストレートアスファルトと同様に気体が注入され、実施例７－１では、ファインバブルＡｓが通常の改質アスファルトよりかさ密度が向上していることが分かる。

【0061】

［実験８（排出型）］
実験４と同様にして、ストレートアスファルト内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物の性状試験を行った。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力及び面積率は以下の通りである。また、本実験結果を図１３、表１に示す。
・実施例８－１
エア流量設定値：約45L/min，エア圧：0.1MPa、面積率：7.9%
・実施例８－２
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa、面積率：10.4%

【0062】

図１３は、混合物の圧裂係数とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図１３中の「通常」とは、気泡を含まない通常のストレートアスファルトを用いたアスファルト混合物を示す。圧裂試験は、「舗装調査・試験法便覧 平成３１年版（著：公益社団法人 日本道路協会） 試験法番号B006」に準拠して圧裂試験を行った。図１３によれば、硬化後のファインバブルＡｓを用いたアスファルト混合物は、通常のストレートアスファルトと同等の圧裂係数を示すことが分かる。

【0063】

【表1】

【0064】

表１は、通常の改質ＩＩ型アスファルト又はファインバブルＡｓを用いた各混合物の性状を示すものである。なお、表１中の「密度」は、「舗装調査・試験法便覧 平成３１年版（著：公益社団法人 日本道路協会）試験法番号B001、B008-1」マーシャル安定度試験方法、密粒度アスファルト混合物の密度試験方法に準拠して計測し、表１中の「マーシャル安定度」及び「フロー値」は、「舗装調査・試験法便覧 平成３１年版（著：公益社団法人 日本道路協会）試験法番号B001」マーシャル安定度試験方法に準拠して計測し、表１中の「動的安定度」は、「舗装調査・試験法便覧 平成３１年版（著：公益社団法人 日本道路協会）試験法番号B003」ホイールトラッキング試験方法に準拠して計測し、表１中の「曲げ破断ひずみ」は、「舗装調査・試験法便覧 平成３１年版（著：公益社団法人 日本道路協会）試験法番号B005」曲げ試験方法に準拠して計測し、表１中の「圧裂係数」は、「舗装調査・試験法便覧 平成３１年版（著：公益社団法人 日本道路協会） 試験法番号B006」圧裂試験方法に準拠して計測した。

【0065】

表１によれば、ファインバブルＡｓ混合物は、かさ密度が向上しているとともに、また何れの特性値においても通常の改質ＩＩ型アスファルトを用いた混合物と同等の性状を示すことが分かる。

【0066】

［実験９（循環型／排出型）］
２流体ノズル（エンバイロ・ビジョン株式会社製のマイクロ・ナノバブル発生装置（型式：ＹＪノズル））により加熱アスファルト（ストレートアスファルト）内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物のかさ密度と締固め温度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は30 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（窒素）の各種流量、圧力、面積率、加熱アスファルトへの気体注入方式は以下の通りである。また、本実験結果を図１４に示す。
・実施例９－１
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa，面積率：12.0%、注入方式：排出型
・実施例９－２
エア流量設定値：約110L/min，エア圧：0.3MPa，面積率：21.0%、注入方式：循環型，循環回数：85回，循環時間：50min

【0067】

図１４は、締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図１４中の「通常」とは、気泡を含まない通常のストレートアスファルトを示す。図１４によれば、気体注入方式にかかわらず、ファインバブルＡｓは、通常のストレートアスファルトよりかさ密度が向上していることが分かる。

【0068】

［実験１０（排出型）］
２流体ノズル１０３として「ＶＲラインミキサ」を用いて改質ＩＩ型アスファルト内に気体を注入して得られたファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物のかさ密度と締固め温度との関係を測定した。加熱アスファルトの流量は24 L/minで固定し、加熱アスファルトに注入された気体（空気）の各種流量、圧力及び面積率は以下の通りである。また、本実験結果を図１５に示す。
・実施例１０
エア流量設定値：約165L/min，エア圧：0.5MPa、面積率：4.9%

【0069】

図１５は、締固め温度とファインバブルＡｓ混合物のかさ密度との関係を示すグラフである。なお、図１５中の「通常」とは、気泡を含まない通常の改質ＩＩ型アスファルトを示す。図１５によれば、通常の改質ＩＩ型アスファルトよりかさ密度が向上していることが分かる。

【0070】

次に、上述した各実施例について、ファインバブルＡｓの面積率及びファインバブルＡｓ混合物の締固め低減温度を表２に示す。なお、「締固め低減温度」とは、各実施例において、気泡を含まない通常のアスファルト混合物（ストレートアスファルト混合物、又は改質ＩＩ型アスファルト混合物）の最大かさ密度における締固め温度と、通常のアスファルト混合物の最大かさ密度と略等しいかさ密度におけるファインバブルＡｓ混合物の締固め温度との差である。

【0071】

【表2】

【0072】

表２によれば、面積率４．９％以上のファインバブルＡｓを用いたファインバブルＡｓ混合物であれば、締固め温度が低減されていることが分かる。そして、締固め温度が低減されることにより、冬期施工や遠距離運搬時にファインバブルＡｓ混合物の温度が低下した場合でも、十分な施工品質が確保できる。

【0073】

また、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り、上記以外にも種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【0074】

例えば、本発明は、上述したような再生骨材、新規骨材、加熱アスファルト及び再生用添加剤を混合して得られる再生アスファルト混合物の製造システム及びその方法に適用されるものに限定されず、新規骨材及び加熱アスファルトを混錬して成るアスファルト混合物（すなわち、再生骨材を含まない新規アスファルト混合物）の製造システム及びその方法に適用することもできる。

【符号の説明】

【0075】

１ ：再生アスファルト混合物の製造システム
２ ：ミキサ
３ ：第１の計量槽
４ ：第２の計量槽
５ ：添加剤タンク
５１：配管
５２：２流体ノズル
５３：コンプレッサ
６ ：アスファルトタンク
６１：配管
６２：第３の計量槽
６３：配管
６４：ノズル
７ ：ファインバブル発生装置
７１：コンプレッサ
１００：ファインバブルＡｓ製造機
１０１：アスファルトタンク
１０２：ポンプ
１０３：２流体ノズル
１０３ａ：コンプレッサ
１０４：排出タンク
１０５：３方向切替バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】