特開 2025-11442 骨材の生成方法

(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】P2025011442

(43)【公開日】2025-01-24

(54)【発明の名称】骨材の生成方法

(51)【国際特許分類】

   E01C 19/10 20060101AFI20250117BHJP

【ＦＩ】

E01C19/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023113560

(22)【出願日】2023-07-11

(71)【出願人】

【識別番号】000232508

【氏名又は名称】日本道路株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】浅井 友章

(72)【発明者】

【氏名】森 剛二

【テーマコード（参考）】

2D052

【Ｆターム（参考）】

2D052AA03

2D052AA15

2D052AB01

2D052BA08

2D052BA23

(57)【要約】

【課題】アスファルト廃材に含まれている骨材から、溶剤を用いる洗浄をすることなく付着している劣化アスファルトの量を低減することで、新たな骨材として使用することができる骨材を生成する骨材の生成方法を提供する。
【解決手段】アスファルト廃材に含まれており、劣化アスファルト３が表面に付着している骨材５ある劣化アスファルト付着骨材１を再生する骨材の生成方法であって、劣化アスファルト付着骨材１を、乾式の状態ですりもむことにより、劣化アスファルト付着骨材１の劣化アスファルト３を減少させる劣化アスファルト除去工程Ｓ３と、劣化アスファルト除去工程Ｓ３で得られた骨材１３と劣化アスファルトが含まれている微粉末１５とから微粉末１５を取り除く微粉末除去工程Ｓ５とを有する骨材の生成方法である。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アスファルト廃材に含まれており、劣化アスファルトが表面に付着している骨材である劣化アスファルト付着骨材から骨材を生成する骨材の生成方法であって、
前記劣化アスファルト付着骨材を、乾式の状態ですりもむことにより、前記劣化アスファルト付着骨材の劣化アスファルトを減少させる劣化アスファルト除去工程と、
前記劣化アスファルト除去工程で得られた骨材と劣化アスファルトが含まれている微粉末とから前記微粉末を取り除く微粉末除去工程と、
を有する骨材の生成方法。

【請求項2】

前記骨材の表面には凹部が存在しており、
前記劣化アスファルト除去工程は、前記凹部内に劣化アスファルトを残して、前記骨材に付着している劣化アスファルトを減少させる工程である請求項１に記載の骨材の生成方法。

【請求項3】

前記劣化アスファルト除去工程でのすりもみは、ローターミルを用いてされる請求項１または請求項２に記載の骨材の生成方法。

【請求項4】

前記劣化アスファルト除去工程と前記微粉末除去工程とを経て得られた骨材を、篩に掛けて分級し、６号砕石の骨材を得る骨材分級工程を有する請求項１または請求項２に記載の骨材の生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、骨材の生成方法に係り、特に、舗装道路に敷かれていたアスファルト廃材から骨材を生成する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アスファルト舗装は、骨材、石粉（フィラー）およびアスファルトを加熱混合してアスファルト混合物を生成し、この生成したアスファルト混合物を路盤の上に敷き均し締め固めることでされている。アスファルト舗装は、１０年～２０年程度の耐用年数になっている。

【0003】

そこで、耐用年数になったアスファルト舗装からアスファルト混合物を剥がし取って得られたアスファルト廃材を再生して得られた骨材（再生骨材）を再資源として使用するようになっている。すなわち、アスファルト廃材を破砕し分級し、これで得られた骨材（劣化したアスファルトが表面に多く付着している骨材）を材料の一部としてアスファルト混合物（新しく路盤上に設置されるアスファルト混合物）を生成している。これにより、新規材料（新規骨材）の使用量を減量している。

【0004】

さらに説明すると、図１で示すように、舗装、損傷、撤去、運搬、破砕、分級、再生骨材、舗装というサイクルで骨材を再使用している。上記舗装は、新規な骨材と再生骨材を用いて生成されたアスファルト混合物を用いた舗装である。上記損傷は、長年の使用によるアスファルト混合物の損傷である。上記撤去は、損傷したアスファルト混合物の路盤からの撤去である。上記運搬は、撤去したアスファルト混合物の運搬である。上記破砕は、撤去したアスファルト混合物の破砕である。上記分級は、破砕したアスファルト混合物の分級である。上記再生骨材は、分級で得られた再生骨材である。

【0005】

再生骨材全体の再生資源化率は約９８％になっている。しかしながら、再生骨材のアスファルト混合物（新しく路盤上に設置されるアスファルト混合物）への再使用率は５割程度になっている。この理由は、劣化して固くなっているアスファルトが付着している骨材を多く使用すると、なんらかの不具合が発生するおそれがあるからである。特に、再使用の周期（回数）が、２周、３周以上（２回、３回以上）になると、骨材に付着しているアスファルト（劣化したアスファルト）の性状が一層悪化するので、再生骨材のアスファルト混合物への再使用率を上げることは避けるべきである。

【0006】

再生骨材のアスファルト混合物への再使用率は、上述したように、５割程になっているが、残りの再生骨材は、価値の低い路盤の路盤材等として使用されている。また、アスファルト廃材を保管する廃材ヤードにおいては、アスファルト廃材の保管量、保管日数が決められているので、アスファルト廃材の再使用を促進する必要がある。

【0007】

また、従来、特許文献１で示すような骨材の再生方法が知られている。この骨材の再生方法では、アスファルト廃材を破砕した後、加熱し、その中に種粉末を適量添加することにより、アスファルト混合物発生材中のアスファルト分を種粉末に吸着させている。この後、アスファルト混合物発生材を骨材と種粉末アスファルトに分別している。この分別後の骨材を石油系溶剤で洗浄することにより骨材の表面に付着しているアスファルト分および種粉末を除去し、ついで、その骨材を乾燥させて再生骨材としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平９－１１１２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、特許文献１で示す骨材の再生方法では、再生骨材に付着している劣化アスファルトを除去し劣化アスファルトの骨材への付着量を十分に減少させることができる。しかしながら、特許文献１で示す再生方法では、石油系溶剤を用いて洗浄するので、あまり好ましいものではない。

【0010】

本発明は、アスファルト廃材に含まれている骨材から、溶剤を用いる洗浄をすることなく付着している劣化アスファルトの量を低減することで、新たな骨材として使用することができる骨材を生成する骨材の生成方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の態様に係る骨材の生成方法は、アスファルト廃材に含まれており、劣化アスファルトが表面に付着している骨材である劣化アスファルト付着骨材から骨材を生成する骨材の生成方法であって、前記劣化アスファルト付着骨材を、乾式の状態ですりもむことにより、前記劣化アスファルト付着骨材の劣化アスファルトを減少させる劣化アスファルト除去工程と、前記劣化アスファルト除去工程で得られた骨材と劣化アスファルトが含まれている微粉末とから前記微粉末を取り除く微粉末除去工程とを有する骨材の生成方法である。

【0012】

また、本発明の態様に係る骨材の生成方法では、前記骨材の表面に凹部が存在しており、前記劣化アスファルト除去工程が、前記凹部内に劣化アスファルトを残して、前記骨材に付着している劣化アスファルトを減少させる工程である骨材の生成方法である。

【0013】

本発明の態様に係る骨材の生成方法は、前記劣化アスファルト除去工程でのすりもみが、ローターミルを用いてされる骨材の生成方法である。

【0014】

本発明の態様に係る骨材の生成方法は、前記劣化アスファルト除去工程と前記微粉末除去工程とを経て得られた骨材を、篩に掛けて分級し、６号砕石の骨材を得る骨材分級工程を有する骨材の生成方法である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、アスファルト廃材に含まれている骨材から、溶剤を用いる洗浄をすることなく付着している劣化アスファルトの量を低減することで、新たな骨材として使用することができる骨材を生成する骨材の生成方法を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】アスファルト混合物に使用されている骨材の使用サイクルを示す図である。

【図2】本発明に実施形態に係る骨材の生成方法の劣化アスファルト除去工程での、劣化アスファルト付着骨材からの劣化アスファルトの剥離を説明する図である。

【図3】本発明に実施形態に係る骨材の生成方法の劣化アスファルト除去工程が実行された後の骨材（再生骨材）を示す図である。

【図4】本発明に実施形態に係る骨材の生成方法の劣化アスファルト除去工程で使用されるローターミルの概略を示す図である。（ｂ）は（ａ）におけるＩＶＢ－ＩＶＢ断面を示す図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＩＶＣ－ＩＶＣ断面を示す図である。

【図5】本発明に実施形態に係る骨材の生成方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施形態に係る骨材の生成方法は、劣化アスファルト付着骨材１（図２（ａ）参照）をから、新たな骨材として使用することができる骨材を生成する方法である。換言すれば、劣化アスファルト付着骨材１を、たとえば道路の舗装に使用されるアスファルト混合物に再び使用できるようにするために再生する方法である。

【0018】

劣化アスファルト付着骨材１は、劣化アスファルト（劣化したアスファルト）３が表面に付着している骨材５である。なお、図２（ａ）では、骨材５の表面の一部に劣化アスファルト３が付着している様子が示されている。しかし、実際には、骨材５の表面のほぼ全面に劣化アスファルト３が付着しており、劣化アスファルト３が骨材５の表面のほぼ全面を覆っている。また、劣化アスファルト付着骨材１は、舗装道路に敷かれていたアスファルト廃材に含まれているものである。アスファルト廃材は、長年使用されて耐用年数に達した舗装道路に使用されていたアスファルト混合物であって路盤から剥がされたアスファルト混合物である（図５のステップＳ１参照）。

【0019】

本発明の実施形態に係る骨材の生成方法は、図５で示すように、劣化アスファルト除去工程Ｓ３と微粉末除去工程Ｓ５とを有する。

【0020】

劣化アスファルト除去工程Ｓ３は、劣化アスファルト付着骨材１を、乾式の状態ですりもむことにより、劣化アスファルト付着骨材１の劣化アスファルト３を骨材５から剥離し分離し除去して減少させる工程である。図２（ａ）は、劣化アスファルト除去工程Ｓ３を実行する前の劣化アスファルト付着骨材１の状態を示しており、図２（ｂ）は、劣化アスファルト除去工程Ｓ３の実行後の状態を示している。図２（ａ）で示すように、劣化アスファルト除去工程Ｓ３を実行する前であっても、一部の劣化アスファルト３は骨材５から離れている。

【0021】

劣化アスファルト除去工程Ｓ３でのすりもみをすることにより、劣化アスファルト付着骨材１同士が軽くぶつかり擦れ合うようになっている。さらに、すりもみをすることにより、劣化アスファルト付着骨材が、劣化アスファルト付着骨材を移動させるための部材（かき回すための部材）に軽くぶつかり擦れ合うようになっている。劣化アスファルト付着骨材１を移動させるための部材は、劣化アスファルト付着骨材１に運動量を与えるための部材である。この部材として、たとえば、図４で示すローターミル７の刃部９、１１を掲げることができる。

【0022】

理想的には、劣化アスファルト除去工程Ｓ３で、劣化アスファルト付着骨材１の表面に付着している劣化アスファルト３を総て取り除くべきである。しかし、この理想を実現することが困難である。そこで、具体的には、質量比で２．５％の劣化アスファルト３が付着していた骨材（劣化アスファルト付着骨材）１を、劣化アスファルト３の付着量が質量比で１％以下（たとえば、０．０１％～１％）にしている（図２（ｂ）、図３参照）。なお、図２（ｂ）、図３についての詳しい説明は後述する。

【0023】

微粉末除去工程Ｓ５では、劣化アスファルト除去工程Ｓ３で得られた骨材（劣化アスファルト除去済み骨材）１３と劣化アスファルト３が含まれている微粉末１５とから微粉末１５を取り除く工程である。さらに説明すると、微粉末除去工程Ｓ５では、劣化アスファルト除去済み骨材１３と微粉末１５とから微粉末（骨材１３以外のもの）１５をたとえば集塵機（図示せず）を用いて取り除く工程である。

【0024】

本発明の実施形態に係る骨材の生成方法によって得られた再生骨材１７は、図２（ｂ）、図３で示すように、僅かな量の劣化アスファルト３が付着しているが、アスファルト混合物に問題なく再使用することができる。さらに、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法によって得られた再生骨材１７は、１回だけの再使用ではなく、アスファルト混合物に複数回再使用することができる。

【0025】

ところで、骨材５の表面には凹部（１つもしくは複数の凹部）１９が存在している。劣化アスファルト除去工程Ｓ３では、骨材５の凹部１９以外の表面に付着している劣化アスファルト３をほぼ除去するようになっている。しかし、劣化アスファルト除去工程Ｓ３では、凹部１９内に劣化アスファルト３を残して、骨材５に付着している劣化アスファルト３を減少させるようになっている。

【0026】

なお、劣化アスファルト除去工程Ｓ３では、骨材５が割れて分離し、より小径の骨材が極力生成されないようにして、すりもみを行うようになっている。このようなすりもみで、骨材５の凹部１９内に劣化アスファルト３が残ることになる。

【0027】

劣化アスファルト除去工程Ｓ３でのすりもみは、ローターミル（たとえば、特開２００７－５０３４７号公報で示されている破砕研磨装置）７を用いてされるようになっている。

【0028】

ローターミル７は、図４で示すように、ドラム２１と、ローター２３と、シェルライナー１２と、ローターライナー１０とを備えて構成されている。ドラム２１は円筒状に形成されており、円筒の中心軸Ｃ１を回転中心にして回転するようになっている。

【0029】

ローター２３は、円筒状に形成されており、ドラム２１内に偏心して設けられている。また、ローター２３は、円筒の中心軸Ｃ２を回転中心にして、ドラム２１と逆方向に回転するようになっている。

【0030】

シェルライナー１２は、ドラム２１の内周面の劣化アスファルト付着骨材の入口２５側から排出口２７側にわたって取付けられている。ローターライナー１０は、ローター２３の外周面の軸線方向（中心軸Ｃ２の延伸方向）に沿って複数列にわたって取付けられている。なお、シェルライナー１２も、ドラム２１の内周面の軸線方向（中心軸Ｃ１の延伸方向）に沿って複数列にわたって取付けられていると言える。

【0031】

ローターミル７では、ドラム２１の入口２５から劣化アスファルト付着骨材１を投入する。また、ローターミル７では、ローター２３をドラム２１よりも速く回転させて（速い回転角速度で回転させて）、シェルライナー１２とローターライナー１０の間隙２９内で、劣化アスファルト付着骨材１をすりつぶしおよびもみすりするようになっている。

【0032】

複数列にわたって取付けられたローターライナー１０の刃部９（９Ａ）は、一列置きないし複数列置きに他の刃部９（９Ｂ）よりも高く形成されている。ローターライナー１０の高い刃部９Ａに対応するシェルライナー１２の刃部１１（１１Ａ）は、他の刃部１１（１１Ｂ）よりも低く形成している。すりつぶしおよびもみすりする個所のローターライナー１０とシェルライナー１２との間隙２９が、図４（ａ）で示すように、入口２５側から排出口２８側に向けてジグザグ状（矩形波状）に形成されている。

【0033】

また、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法は、骨材分級工程Ｓ７を備えている。骨材分級工程Ｓ７では、劣化アスファルト除去工程Ｓ３と微粉末除去工程Ｓ５とを経て得られた骨材５（劣化アスファルト除去済み骨材１３）を、篩に掛けて分級し、６号砕石（粒の大きさが５ｍｍ～１３ｍｍ程度の砕石）の骨材５（再生骨材１７）を得る。

【0034】

なお、骨材分級工程Ｓ７で得られた６号砕石の再生骨材１７に加えて、この再生骨材１７以外の骨材５（劣化アスファルト除去済み骨材１３）を、再生骨材１７としてもよい。

【0035】

このようにして得られた再生骨材１７と、新しい骨材と、アスファルトとフィラーとで、アスファルト混合物を生成し（Ｓ９）、このアスファルト混合物を用いて道路の舗装をする。なお、新しい骨材を用いることなく、再生骨材１７とアスファルトとフィラーとで、アスファルト混合物を生成してもよい。

【0036】

本発明の実施形態に係る骨材の生成方法では、劣化アスファルト除去工程Ｓ３で、劣化アスファルト付着骨材１を、乾式の状態ですりもむことにより、劣化アスファルト付着骨材１の劣化アスファルト３を減少させている。これにより、溶剤を用いて骨材を洗浄することなく、骨材５への劣化アスファルト３の付着量を低減することができる。

【0037】

そして、アスファルト混合物を生成するときに使用する骨材のうち、５０％以上（たとえば６０％～８０％程度）の骨材を、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法で得られた再生骨材１７にすることができる。

【0038】

ここで、比較例に係る骨材の再生方法について説明する。比較例に係る１つ目の骨材の再生方法では、バイブロミルを用いてコンクリート廃材からセメントペースト分を取り除き、コンクリート再生骨材製造する。この方法では、バイブロミルによって骨材が砕けしまい、骨材の粒径が小さくなってしまう。

【0039】

そこで、比較例に係る２つ目の骨材の再生方法では、骨材の粒径の変化量が小さく、かつ、骨材を被覆している劣化アスファルトを、湿式のローターミルを用いて効率良く剥がすようにしている。しかし、この方法では、骨材を被覆している劣化アスファルトが一旦は骨材から削り取られるが、削りとられた劣化アスファルトが水分によって骨材に再びくっついてしまう。

【0040】

本発明の実施形態に係る骨材の生成方法では、劣化アスファルト除去工程Ｓ３で、乾式のローターミル７を用いて劣化アスファルト３を効率良く剥がしている。これだけでは、細かく削り取られた劣化アスファルト３の微粉末１５が、骨材５と混合された状態になっている。そこで、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法では、微粉末除去工程Ｓ５で、劣化アスファルト除去工程Ｓ３ですりもみをすることで得られた骨材１３と劣化アスファルトが含まれている微粉末１５とから微粉末１５を、集塵機を用いて取り除いている。

【0041】

なお、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法においは、ローターミル７でのすりもみの終了後に集塵機を用いて微粉末を取り除いている。ここで、ローターミル７に集塵機を設け、すりもみをしているときに、集塵機を用いて微粉末１５を取り除いてもよい。

【0042】

また、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法では、劣化アスファルト除去工程Ｓ３で、骨材５の凹部１９内に劣化アスファルト３を残して、骨材５に付着している劣化アスファルト３を減少させるようになっている。これにより、骨材５の粒径をほとんど小さくすることなく、凹部１９を除いた骨材表面に付着していた劣化アスファルト３を除去することができる。なお、骨材５の凹部１９に劣化アスファルト３が残っていても、問題が発生することは無い。

【0043】

また、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法では、劣化アスファルト除去工程Ｓ３でのすりもみが、ローターミル７を用いてされるようになっているので、市販の装置を用いて効率良く、劣化アスファルト除去工程Ｓ３でのすりもみをすることができる。

【0044】

また、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法では、骨材分級工程Ｓ７で、微粉末除去工程Ｓ５を経て得られた骨材５（再生骨材１７）を篩に掛けて分級し６号砕石の骨材５（再生骨材１７）を得るようになっている。これにより、たとえば、劣化アスファルト除去工程Ｓ３での処理をすることで、一部の骨材５の粒径が小さくなってしまっても、骨材分級工程Ｓ７を実行することで、適切な粒径の骨材５（再生骨材１７）を得ることができる。

【0045】

ところで、本発明の実施形態に係る骨材の生成方法において、劣化アスファルト除去工程Ｓ３の前に、耐用年数になった舗装道路から撤去されたアスファルト廃材を破砕し、この破砕したアスファルト廃材を乾燥するアスファルト廃材乾燥工程を実行してもよい。

【0046】

すなわち、アスファルト廃材乾燥工程で、劣化アスファルト除去工程Ｓ３の実行前に耐用年数になった舗装道路から撤去されたアスファルト廃材を破砕しこの破砕したアスファルト廃材を乾燥するようにしてもよい。これにより、劣化アスファルト除去工程Ｓ３の前のアスファルト廃材に含まれている水分を一層少なくすることができ、劣化アスファルト除去工程Ｓ３を一層的確に実行することができる。

【0047】

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0048】

１ 劣化アスファルト付着骨材
３ 劣化アスファルト
５ 骨材
７ ローターミル
１３ 骨材（劣化アスファルト除去済み骨材）
１５ 微粉末
１７ 骨材（再生骨材）
１９ 凹部
Ｓ３ 劣化アスファルト除去工程
Ｓ５ 微粉末除去工程
Ｓ７ 骨材分級工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】