特許 7285422 トンネルの複合面層における上面層合材及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-25

(45)【発行日】2023-06-02

(54)【発明の名称】トンネルの複合面層における上面層合材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   E01C 7/08 20060101AFI20230526BHJP

【ＦＩ】

E01C7/08

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023042114

(22)【出願日】2023-03-16

【審査請求日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】202210639598.3

(32)【優先日】2022-06-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】523097514

【氏名又は名称】中▲鉄▼四局集▲団▼第一工程有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】521485601

【氏名又は名称】中鉄四局集団有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＨＩＮＡ ＴＩＥＳＩＪＵ ＣＩＶＩＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ９６， Ｗａｎｇｊｉａｎｇ Ｅａｓｔ Ｒｏａｄ， Ｂａｏｈｅ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｈｅｆｅｉ Ｃｉｔｙ， Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ２３００２３， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001106

【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ

(72)【発明者】

【氏名】左▲暁▼▲紅▼

(72)【発明者】

【氏名】李▲長▼▲亮▼

(72)【発明者】

【氏名】李峰

(72)【発明者】

【氏名】▲トウ▼▲欽▼

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼▲戦▼▲剛▼

(72)【発明者】

【氏名】▲劉▼永▲傑▼

(72)【発明者】

【氏名】王▲輝▼

(72)【発明者】

【氏名】▲顧▼▲傑▼

(72)【発明者】

【氏名】▲衛▼秀坡

(72)【発明者】

【氏名】王▲凱▼

(72)【発明者】

【氏名】▲趙▼▲紹▼君

(72)【発明者】

【氏名】▲鄭▼▲潤▼▲澤▼

(72)【発明者】

【氏名】何曦

(72)【発明者】

【氏名】宋博

(72)【発明者】

【氏名】孔▲令▼▲輝▼

(72)【発明者】

【氏名】肖俊▲聯▼

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０１６７１９９１（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５５８５２８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１５８０１２９（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８２５０７７８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３５５３４４１（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１０８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９７０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－５５５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６１７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９９７７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１０３８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｃ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルの複合面層における上面層合材であって、
重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト４～７部と、粗骨材７０～９０部と、細骨材１０～１５部と、鉱石粉６～１０部と、セメント１～３部と、複合繊維０．２～０．５部と、難燃剤８～１２部と、剥離防止剤０．５～１部と、界面活性剤０．３～０．６部とを含み、
前記難燃剤は、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、ただし、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤との質量比は（１０～１５）：２：１：１であり、
前記複合繊維は鉱物繊維とポリイミド繊維とを含み、ただし、鉱物繊維とポリイミド繊維との質量比は１：１～１．５：１である、
ことを特徴とするトンネルの複合面層における上面層合材。

【請求項2】

前記粗骨材は、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石とを含み、ただし、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石との質量比は（３５～４０）：（３０～３４）：（５～９）であり、
前記細骨材は砕砂であり、砕砂の粒径は３ｍｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載のトンネルの複合面層における上面層合材。

【請求項3】

前記剥離防止剤はステアリン酸アルミニウムであり、
前記界面活性剤は、アルキルカルボン酸塩陰イオン界面活性剤、アルキル硫酸エステル塩アニオン界面活性剤、アルキルスルホン酸塩アニオン界面活性剤のうちの１種または２種以上を混合してなるものである、
ことを特徴とする請求項１に記載のトンネルの複合面層における上面層合材。

【請求項4】

前記トンネルの複合面層における上面層合材は、老化防止剤０．１～０．３部と安定剤０．１～０．３部とをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のトンネルの複合面層における上面層合材。

【請求項5】

前記老化防止剤は、シリコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとを混合してなるものであり、ただし、シリコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとの質量比は（１～１．５）：１：１であり、
前記安定剤は、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとを混合してなるものであり、ただし、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとの質量比は１：１～１：１．５である、
ことを特徴とする請求項４記載のトンネルの複合面層における上面層合材。

【請求項6】

前記トンネルの複合面層における上面層合材のアスファルトアグリゲートレシオは５．５～６．５％である、
ことを特徴とする請求項４記載のトンネルの複合面層における上面層合材。

【請求項7】

請求項１に記載のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法であって、
配合比に応じて粗骨材と細骨材を秤量し、加熱して撹拌混合し、第１の混合物を得るステップ１と、
配合比に応じてＳＢＳ改質アスファルトを秤量し、加熱して熱改質アスファルトを得るステップ２と、
配合比に応じて鉱石粉、セメント、複合繊維、難燃剤及び界面活性剤を秤量し、撹拌混合して第２の混合物を得るステップ３と、
まずステップ１で得られた第１の混合物とステップ３で得られた第２の混合物を撹拌混合し、第３の混合物を得て、続いてステップ２で得られた熱改質アスファルトを第３の混合物に添加し、撹拌混合し続けるとともに、保温し、トンネルの複合面層における上面層合材を得るステップ４と、を含む、
ことを特徴とするトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法。

【請求項8】

ステップ１における加熱温度は１９０～２００℃であり、ステップ２における加熱温度は１７０～１８０℃であり、ステップ４における保温温度は１７０～１８５℃であり、
ステップ３の第２の混合物には、老化防止剤と安定剤とをさらに加える、
ことを特徴とする請求項７記載のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アスファルト合材の技術分野に属し、具体的にはトンネルの複合面層における上面層合材及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

我が国のハイクラス（ｈｉｇｈ－ｃｌａｓｓ）の道路の発展に伴い、道路トンネルの数が増加しつつあり、各クラスの道路トンネルはセメントコンクリート路面を採用し、必要な時点に、難燃性能に優れ、オプトエレクトロニクス照明を利用し、光反射特性が良好なアスファルト表面層構造を採用することができる。現在、トンネルは、滑り抵抗性に優れ、騒音が小さく、走行が快適な難燃アスファルト路面舗装を採用することが既に発展傾向になり、ただし、トンネルの複合面層における上面層合材はアスファルト合材を採用したが、実際の応用過程において、アスファルト合材は良好な難燃性能と路面性能を両立できない。

【0003】

したがって、上記従来技術の不足に対して改善した技術案を提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的はトンネルの複合面層における上面層合材及びその製造方法を提供することであり、従来のトンネルの複合面層における上面層合材の応用に存在する良好な難燃性能と路面性能を両立できないという問題を解決する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決手段を提供する。

【0006】

トンネルの複合面層における上面層合材であって、
重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト４～７部と、粗骨材７０～９０部と、細骨材１０～１５部と、鉱石粉６～１０部と、セメント１～３部と、複合繊維０．２～０．５部と、難燃剤８～１２部と、剥離防止剤０．５～１部と、界面活性剤０．３～０．６部とを含み、
前記難燃剤は、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、ただし、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤との質量比は（１０～１５）：２：１：１であり、
前記複合繊維は鉱物繊維とポリイミド繊維とを含み、ただし、鉱物繊維とポリイミド繊維との質量比は１：１～１．５：１である、トンネルの複合面層における上面層合材。

【0007】

本発明は、前記のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法をさらに提供し、前記製造方法は、
配合比に応じて粗骨材と細骨材を秤量し、加熱して撹拌混合し、第１の混合物を得るステップ１と、
配合比に応じてＳＢＳ改質アスファルトを秤量し、加熱して熱改質アスファルトを得るステップ２と、
配合比に応じて鉱石粉、セメント、複合繊維、難燃剤及び界面活性剤を秤量し、撹拌混合して第２の混合物を得るステップ３と、
まずステップ１で得られた第１の混合物とステップ３で得られた第２の混合物を撹拌混合し、第３の混合物を得て、続いてステップ２で得られた熱改質アスファルトを第３の混合物に添加し、撹拌混合し続けるとともに、保温し、トンネルの複合面層における上面層合材を得るステップ４と、を含む。

【0008】

[有益な効果]
本発明のトンネルの複合面層における上面層合材はアスファルト合材であり、本発明のアスファルト合材における各原料の間により良好な相溶性を有し、分散しやすく、より良好な難燃性能を有するだけでなく、より良好な路面性能を有し、路面の耐用年数を効果的に延長させる。ただし、鉱石粉とセメントをフィラーとして採用し、減水剤を添加する必要がなく合材の各技術要求を満たすことができる。複合繊維、難燃剤、剥離防止剤及び界面活性剤は、合材が良好な滑り止め性能、難燃防火性能、耐久性能、分散性能及び力学性能を有することを保証できる。

【発明を実施するための形態】

【0009】

従来のトンネルの複合面層における上面層合材の応用に存在する良好な難燃性能と路面性能を両立できないという問題に対して、本発明は、トンネルの複合面層における上面層合材を提供し、本発明の合材はアスファルト合材であり、アスファルト合材における各原料の間により良好な相溶性を有し、分散しやすく、より良好な難燃性能を有するだけでなく、より良好な路面性能を有し、路面の耐用年数を効果的に延長する。

【0010】

トンネルの複合面層における上面層合材は、重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト４～７部（例えば４部、５部、６部、７部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、粗骨材７０～９０部（例えば７０部、７５部、８０部、８５部、９０部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、細骨材１０～１５部（例えば１０部、１１部、１２部、１３部、１４部、１５部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、鉱石粉６～１０部（例えば６部、７部、８部、９部、１０部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、セメント１～３部（例えば１部、２部、３部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、複合繊維０．２～０．５部（例えば０．２部、０．３部、０．４部、０．５部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、難燃剤８～１２部（例えば８部、９部、１０部、１１部、１２部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、剥離防止剤０．５～１部（例えば０．５部、０．６部、０．７部、０．８部、０．９部、１．０部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と、界面活性剤０．３～０．６部（例えば０．３部、０．４部、０．５部、０．６部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）とを含む。

【0011】

本発明のアスファルト合材において、鉱石粉とセメントをフィラーとして採用し、減水剤を添加する必要がなく合材の各技術要求を満たすことができる。複合繊維、難燃剤、剥離防止剤及び界面活性剤は、合材が良好な滑り止め性能、難燃防火性能、耐久性能、分散性能及び力学性能を有することを保証できる。鉱石粉とアスファルトを撹拌混合して形成されたアスファルトペーストは、アスファルト合材の骨格間の良好な接着力を提供し、アスファルト合材に対して重要な役割を果たす。

【0012】

本発明のアスファルト合材において、ＳＢＳ改質アスファルトの技術指標は表１のＳＢＳ（Ｉ―Ｄ）型改質アスファルトの技術要求に合致するとともに、ＰＧ７６－１０の技術指標要求に満たすべきである。

【0013】

【表1】

【0014】

本発明のアスファルト合材において、アスファルトと良好な接着能力を有することを保証するように、粗骨材が段階的に分布する砕石を採用し、すなわち、粗骨材は、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石とを含み、ただし、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石との質量比は（３５～４０）：（３０～３４）：（５～９）であり、例えば、質量比が３５：３０：５、３８：３２：７、３８：３３：８、４０：３４：９である。

【0015】

本発明のアスファルト合材において、細骨材は砕砂（ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｓａｎｄ）であり、砕砂の粒径は３ｍｍ以下である。好ましくは、砕砂の粒径は２．３６ｍｍ以下である。細骨材とアスファルトが良好な接着能力を有することを保証するように、砕砂はアルカリ性石材砕砂であることが好ましく、その品質技術は表２の品質技術要求に合致する。

【0016】

【表2】

【0017】

本発明のアスファルト合材において、鉱石粉は石灰岩又は岩漿岩における強極性岩石等の疎水性石材を粉砕して得られた鉱石粉とすることができ、鉱石粉の品質技術は表３の鉱石粉の品質技術要求に合致すべきである。

【0018】

【表3】

【0019】

本発明のアスファルト合材において、難燃剤は、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、ただし、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤との質量比は（１０～１５）：２：１：１である（例えば１０：２：１：１、１１：２：１：１、１２：２：１：１、１３：２：１：１、１４：２：１：１、１５：２：１：１及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）。ただし、ナノ水酸化アルミニウムは量子サイズ効果と表面効果を有し、界面作用を補強することができ、無機物とポリマー基体との相溶性を改善し、難燃効果に支配的な役割を果たす。任意に、ナノ水酸化アルミニウムの粒径は３０～６０ｎｍ（例えば３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍ及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）である。ハイドロタルサイト類化合物の難燃メカニズムは気相難燃であり、熱分解によって生成された希ガスは吸熱、希釈、遮断等の多重作用を果たすことができる。シリカの添加は難燃剤の煙抑制効果を強化するとともに、一定の充填分散作用を有することができる。シランカップリング剤を添加することにより、各成分間の界面効果を向上させ、各成分間の分散性及び接着性を向上させることができる。本発明の上記難燃剤は合材における各原料と良好な相溶性を有し、分散しやすく、合材の難燃効果を向上させるとともに、良好な路面性能を有することを保証することができる。

【0020】

本発明のアスファルト合材において、複合繊維は鉱物繊維とポリイミド繊維とを含み、ただし、鉱物繊維とポリイミド繊維との質量比は１：１～１．５：１である（例えば１：１、１．１：１、１．２：１、１．３：１、１．４：１、１．５：１及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）。

【0021】

ただし、鉱物繊維は玄武岩繊維及び木質繊維とすることができ、玄武岩繊維は緊密な結晶構造を有し、表面が良好な濡れ性を有し、アスファルト、セメント等の他の原料と緊密な構造を有する。且つ玄武岩繊維は比較的に高い弾性率及び適切な破断伸び率を有し、アスファルトコンクリートの弾性変形回復能力の向上に役立つ。木質繊維は天然木材が加工された有機繊維であり、添加した後にアスファルト合材の油安定性と吸着作用を向上させ、それによりアスファルト路面の工事品質及び耐久性を向上させる。ポリイミド繊維におけるポリイミドの主鎖に大量のアリール基を含み、燃焼時に芳香族構造炭素を縮合合成することができ、燃焼時に発生するガス可燃性生成物が比較的少ないため、優れた難燃効果を有し、且つポリイミド繊維は比較的良好な分散性を有し、アスファルトと鉱石粉と他の原料との間により良好に分散させることができる。同時に、ポリイミド繊維は良好な吸着作用を有し、添加した後にアスファルトを吸着することができ、アスファルトの使用量を増加させ、骨材表面の構造アスファルト膜を厚くし、それによりアスファルト合材の路面性能を向上させる。なお、ポリイミド繊維はアスファルトと骨材との間の接着性を増加させ、アスファルト合材の粘度を向上させ、骨材間の接着能力を補強することができる。

【0022】

任意に、ポリイミド繊維の長さは３～６ｍｍ（例えば３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）である。

【0023】

複合繊維の添加は合材施工後に得られた路面の強度及び耐疲労性能を増加することができ、且つ繊維表面はアスファルトをよく吸着させることができ、それによりアスファルトの溶出を防止する。同時に、複合繊維は原料における骨材分散問題を効果的に抑制し、且つ骨格空間を埋めて空隙率を減少させず、アスファルト合材の強度に影響を与えないと同時にその耐高温性能を向上させる。なお、複合繊維を添加したアスファルト路面の寿命は、複合繊維を添加していないアスファルト路面の２～３倍になる。

【0024】

本発明のアスファルト合材において、剥離防止剤はステアリン酸アルミニウムである。

【0025】

本発明のアスファルト合材において、界面活性剤は、アルキルカルボン酸塩陰イオン界面活性剤、アルキル硫酸エステル塩アニオン界面活性剤、アルキルスルホン酸塩アニオン界面活性剤のうちの１種または２種以上を混合してなるものである。界面活性剤はアスファルト合材の締固め度を改善し、老化を減少し、接着の複数の機能を改善することができる。

【0026】

さらに、トンネルの複合面層における上面層合材は、老化防止剤０．１～０．３部（例えば０．１部、０．２部、０．３部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）と安定剤０．１～０．３部（例えば０．１部、０．２部、０．３部及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）とをさらに含む。老化防止剤の添加は合材の耐摩耗性及び耐久性を効果的に向上させることができる。安定剤の添加は合材に優れた耐候性及び耐引張性を備えさせ、製品品質を安定させる。

【0027】

本発明の選択可能な実施例において、老化防止剤は、シリコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとを混合してなるものであり、ただし、リコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとの質量比は（１～１．５）：１：１（例えば１：１：１、１．２：１：１、１．３：１：１、１．５：１：１及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）である。本実施例の老化防止剤は架橋作用を有し、合材における各成分を緊密に結合させ、それによりアスファルト合材の引張強度、引裂強度及び耐摩耗性を向上させ、トンネルの複合面層における上面層の耐摩耗性をより強くさせ、耐久性を向上させる。

【0028】

本発明の選択可能な実施例において、安定剤は、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとを混合してなるものであり、ただし、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとの質量比は１：１～１：１．５（例えば１：１、１：１．２、１：１．３、１：１．４、１：１．５及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）である。

【0029】

本発明のトンネルの複合面層における上面層合材のアスファルトアグリゲートレシオ（ａｓｐｈａｌｔ－ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｒａｔｉｏ）は５．５～６．５％（例えば５．５％、５．７％、６．２％、６．５％及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）である。なお、ここでアスファルトアグリゲートレシオはＳＢＳ改質アスファルトと鉱材（粗骨材と細骨材と鉱石粉を含む）の質量百分率である。

【0030】

本発明は、前記のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法をさらに提供し、前記製造方法は、
配合比に応じて粗骨材と細骨材を秤量し、加熱して撹拌混合し、第１の混合物を得るステップ１であって、ステップ１における加熱温度は１９０～２００℃（例えば１９０℃、１９２℃、１９４℃、１９６℃、１９８℃、２００℃及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）であるステップ１と、
配合比に応じてＳＢＳ改質アスファルトを秤量し、加熱して熱改質アスファルトを得るステップ２であって、ステップ２における加熱温度は１７０～１８０℃（例えば１７０℃、１７２℃、１７４℃、１７６℃、１７８℃、１８０℃及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）であるステップ２と、
配合比に応じて鉱石粉、セメント、複合繊維、難燃剤及び界面活性剤を秤量し、撹拌混合して第２の混合物を得るステップ３と、
まずステップ１で得られた第１の混合物とステップ３で得られた第２の混合物を撹拌混合し、第３の混合物を得て、続いてステップ２で得られた熱改質アスファルトを第３の混合物に添加し、撹拌混合し続けるとともに、保温し、トンネルの複合面層における上面層合材を得るステップ４と、を含む。ステップ４における保温温度は１７０～１８５℃（例えば１７０℃、１７５℃、１８０℃、１８５℃及び任意の２つのエンドポイントの間の区間値）である。

【0031】

さらに、ステップ３の第２の混合物には、老化防止剤と安定剤とをさらに加える。

【0032】

以下、具体的な実施例によって本発明のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法を詳細に説明する。

【0033】

[実施例１]
本実施例のトンネルの複合面層における上面層合材は、重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト６部と、粗骨材７０部と、細骨材１５部と、鉱石粉８部と、セメント２部と、複合繊維０．２部と、難燃剤１０部と、剥離防止剤０．５部と、界面活性剤０．３部と、老化防止剤０．１部と安定剤０．２部とを含む。ただし、粗骨材は、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石とを含み、ただし、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石との質量比は３７：３０：７であり、難燃剤は、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、ただし、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤との質量比は１０：２：１：１であり、複合繊維は鉱物繊維とポリイミド繊維とを含み、ただし、鉱物繊維とポリイミド繊維との質量比は１：１であり、剥離防止剤はステアリン酸アルミニウムであり、界面活性剤は、アルキルカルボン酸塩陰イオン界面活性剤であり、老化防止剤は、シリコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとを混合してなるものであり、ただし、リコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとの質量比は１：１：１であり、安定剤は、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとを混合してなるものであり、ただし、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとの質量比は１：１．５であり、合材のアスファルトアグリゲートレシオは６．５％である。

【0034】

本実施例のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法は、
配合比に応じて粗骨材と細骨材を秤量し、加熱して撹拌混合し（加熱温度は１９０℃である）、第１の混合物を得るステップ（１）と、
配合比に応じてＳＢＳ改質アスファルトを秤量し、加熱して（加熱温度は１９０℃である）熱改質アスファルトを得るステップ（２）と、
配合比に応じて鉱石粉、セメント、複合繊維、難燃剤及び界面活性剤を秤量し、撹拌混合して第２の混合物を得るステップ（３）と、
まずステップ（１）で得られた第１の混合物とステップ（３）で得られた第２の混合物を撹拌混合し、第３の混合物を得て、続いてステップ（２）で得られた熱改質アスファルトを第３の混合物に添加し、撹拌混合し続けるとともに、１７０℃で保温し、トンネルの複合面層における上面層合材を得るステップ（４）と、を含む。

【0035】

[実施例２]
本実施例のトンネルの複合面層における上面層合材は、重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト６．５部と、粗骨材９０部と、細骨材１０部と、鉱石粉６部と、セメント１部と、複合繊維０．５部と、難燃剤８部と、剥離防止剤１部と、界面活性剤０．５部と、老化防止剤０．３部と安定剤０．１部とを含む。ただし、粗骨材は、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石とを含み、ただし、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石との質量比は３８：３２：７であり、難燃剤は、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、ただし、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤との質量比は１５：２：１：１であり、複合繊維は鉱物繊維とポリイミド繊維とを含み、ただし、鉱物繊維とポリイミド繊維との質量比は１．５：１であり、剥離防止剤はステアリン酸アルミニウムであり、界面活性剤は、アルキルカルボン酸塩陰イオン界面活性剤であり、老化防止剤は、シリコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとを混合してなるものであり、ただし、リコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとの質量比は１：１：１であり、安定剤は、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとを混合してなるものであり、ただし、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとの質量比は１：１であり、合材のアスファルトアグリゲートレシオは６．１％である。

【0036】

本実施例のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法は、
配合比に応じて粗骨材と細骨材を秤量し、加熱して撹拌混合し（加熱温度は１９５℃である）、第１の混合物を得るステップ（１）と、
配合比に応じてＳＢＳ改質アスファルトを秤量し、加熱して（加熱温度は１８０℃である）熱改質アスファルトを得るステップ（２）と、
配合比に応じて鉱石粉、セメント、複合繊維、難燃剤及び界面活性剤を秤量し、撹拌混合して第２の混合物を得るステップ（３）と、
まずステップ（１）で得られた第１の混合物とステップ（３）で得られた第２の混合物を撹拌混合し、第３の混合物を得て、続いてステップ（２）で得られた熱改質アスファルトを第３の混合物に添加し、撹拌混合し続けるとともに、１７０℃で保温し、トンネルの複合面層における上面層合材を得るステップ（４）と、を含む。

【0037】

[実施例３]
本実施例のトンネルの複合面層における上面層合材は、重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト５．５部と、粗骨材８０部と、細骨材１２部と、鉱石粉８部と、セメント３部と、複合繊維０．４部と、難燃剤１２部と、剥離防止剤０．７部と、界面活性剤０．６部と、老化防止剤０．２部と安定剤０．３部とを含む。ただし、粗骨材は、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石とを含み、ただし、１１～１５ｍｍ粒径の砕石と、６～１１ｍｍ粒径の砕石と、３～６ｍｍ粒径の砕石との質量比は４０：３４：９であり、難燃剤は、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤とを含み、ただし、ナノ水酸化アルミニウムと、ハイドロタルサイト類化合物と、シリカと、シランカップリング剤との質量比は１２：２：１：１であり、複合繊維は鉱物繊維とポリイミド繊維とを含み、ただし、鉱物繊維とポリイミド繊維との質量比は１．３：１であり、剥離防止剤はステアリン酸アルミニウムであり、界面活性剤は、アルキルカルボン酸塩陰イオン界面活性剤であり、老化防止剤は、シリコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとを混合してなるものであり、ただし、リコーンゴムと、イソプレンゴムと、ブタジエンゴムとの質量比は１：１：１であり、安定剤は、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとを混合してなるものであり、ただし、珪酸ナトリウムとスチレンブタジエンスチレンブロックコポリマーとの質量比は１：１．１であり、合材のアスファルトアグリゲートレシオは５．５％である。

【0038】

本実施例のトンネルの複合面層における上面層合材の製造方法は、
配合比に応じて粗骨材と細骨材を秤量し、加熱して撹拌混合し（加熱温度は２００℃である）、第１の混合物を得るステップ（１）と、
配合比に応じてＳＢＳ改質アスファルトを秤量し、加熱して（加熱温度は１７０℃である）熱改質アスファルトを得るステップ（２）と、
配合比に応じて鉱石粉、セメント、複合繊維、難燃剤及び界面活性剤を秤量し、撹拌混合して第２の混合物を得るステップ（３）と、
まずステップ（１）で得られた第１の混合物とステップ（３）で得られた第２の混合物を撹拌混合し、第３の混合物を得て、続いてステップ（２）で得られた熱改質アスファルトを第３の混合物に添加し、撹拌混合し続けるとともに、１８５℃で保温し、トンネルの複合面層における上面層合材を得るステップ（４）と、を含む。

【0039】

[比較例１]
本比較例と実施例1との相違点は、合材原料において、複合繊維は、ポリイミド繊維繊維を採用せず鉱物繊維のみを採用し、他の原料及び製造方法はいずれも実施例1と同じである。

【0040】

[比較例２]
本比較例と実施例１との相違点は、合材が従来市販されている難燃アスファルトを採用することである。

【0041】

実施例１～３及び比較例１～２で製造されたトンネルの複合面層における上面層合材に対して、それぞれ、水浸マーシャル試験、ホイールトラッキング試験、凍結融解試験、耐火性能及び抑煙性の試験を行い、試験結果を表４に示す。

【0042】

【表4】

【0043】

表４の性能データから分かるように、比較例１及び比較例２に比べ、本発明の実施例１～３で製造されたトンネルの複合面層における上面層合材は良好な難燃性能と路面性能を両立する。

【要約】

重量％として、ＳＢＳ改質アスファルト４～７部と、粗骨材７０～９０部と、細骨材１０～１５部と、鉱石粉６～１０部と、セメント１～３部と、複合繊維０．２～０．５部と、難燃剤８～１２部と、剥離防止剤０．５～１部と、界面活性剤０．３～０．６部とを含むトンネルの複合面層における上面層合材及びその製造方法。本発明のトンネルの複合面層における上面層合材はアスファルト合材であり、本発明のアスファルト合材における各原料の間により良好な相溶性を有し、分散しやすく、より良好な難燃性能を有するだけでなく、より良好な路面性能を有し、路面の耐用年数を効果的に延長させる。
【選択図】なし