ア ス フ ァル ト混 合 物 の 混 合 特 性 に 関 す る基 礎 的 研 究
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(2) 表‑1計. (4)ミ. 算 に用 い た ミキ サ の 諸 元. キ サ 混 合 時 に 受 け るせ ん 断 速 度 の 推 定. ラ イ ナ と 羽 根 と の 間 隔 が 大 き く な る と練 り具 合 が 悪 く な る こ と か ら 考 え て,少. な くて も細 骨 材 とア. ス フ ァ ル トは こ の 間 で あ る 程 度 の せ ん 断 作 用 を 受 図‑1バ. ッチ ミキ サ の一 般 的 な構 造. け て い る と 考 え られ る.そ. こ で ラ イ ナ,羽. 根,骨. 材. と の 間 で ア ス フ ァ ル トが せ ん 断 作 用 を 受 け る と 仮 定 し,こ. の とき のせ ん 断 速 度 を見 積 も っ た 。. 表‑1,表‑2に. せ ん 断速度 を見積 る ときの ミキサ. い た 粘 度 測 定 時 の せ ん 断 速 度 を 見 積 も る と0.4〜. の 設 定 条 件 と計 算 式 を,図‑2に. 1.7[1/s]程. を 示 す 。 せ ん 断 速 度 は,ラ. 度 であ る。. ま た,SHRP計. そ の と き の概 念 図. イ ナ と羽 根 の 間 で ア ス フ. ァル トが せ ん 断 を 受 け る と す る と600[1/s]程. 画 に お い て採 用 され た ア ス フ ァ. 度,ア. ル ト の 高 温 粘 度 測 定 は,せ ん 断 速 度 可 変 で レ オ ロ ジ ー 解 析 が 可 能 な ブ ル ッ ク フ ィ ー ル ド回 転 粘 度 計 で. ス フ ァ ル トが 細 骨 材 の 間 に0.05〜0.1mmの. あ る 。SHRP計. と計 算 され た 。こ のせ ん 断 速 度 は 現 行 法 に よる粘 度. 画 で こ の 粘 度 計 を 採 用 し た の は,. 存 在 し て い る と考 え た 場 合2,000〜4,000[1/s]程. 度. 測 定 時 に 見 積 も っ た 値 よ り か な り大 き い 。. こ の 試 験 機 が せ ん 断 速 度 可 変 で ア ス フ ァ ル トの ポ ン プ 輸 送,混. 膜 と して. 合 な らび に 転 圧 時 のせ ん 断 速 度 に対 応. させ る こ と が で き,し. 3.実. か も 同一 サ ン プル で 多 くの 温. 験 に用 い た粘 度 試 験 装 置 と試 験 方 法. 度 点 で 試 験 が 可 能 な こ と を 評 価 し た た め で あ る 。ブ. (1)試. ル ッ ク フ ィー ル ド回 転 粘 度 計 は 共 軸 二 重 円筒 タ イ プ で あ る 。 ス ト レー トア ス フ ァル トの 場 合,外 直 径 が19mm,内. 筒 をSC4‑27と. 速 度 で 測 定 す る の が 一 般 的4)で. 今 回 の 実 験 に 用 い た 粘 度 試 験 装 置 は 円す い‑平. 筒の. 板 形 回 転 粘 度 計 で あ り,せ ん 断 速 度 を 可 変 で き る も. い う直 径11.75mmの. ス ピ ン ドル を 使 用 し,温 度135℃,20r.p.m.の. 験装 置. の で あ る 。この 円す い‑平 板 形 回 転 粘 度 計 はハ ー ケ. 回転. 社 ロ トビス コで,表‑3に. あ る。. 測 定 シ ス テ ム,図‑4に (3)ア. 試 験 装 置 の 概 要,図‑3に コー ン形 状 を示 す 。 こ の 測. 定 シス テ ム は 測 定 に 必 要 な試 料 が 少 量 で よ く,洗 浄. ス フ ァル トブ ラ ン トで の 混 合 方 式. 最 も多 く設 置 され て い る バ ッチ 式 プ ラ ン トの ミ. を含 む 測 定 が 短 時 間 に で き る の が 特 徴 で あ る 。. キ サ は形 状 が 軸 方 向 に 長 く,小 さな羽 根 が 数 多 くラ セ ン 状 に 組 み 合 わ され て い る2軸 式 パ グ ミル 型 が 一 般 的 で あ る 。 図‑1に バ ッチ 式 ミキ サ の構 造 を 示. (2)試. 験方法. 試 験 は 試 料 約0.5gを. 平 円 板 上 に 採 取 し,任. す 。 こ の方 式 で は,軸 の 上 に 骨 材 が 持 ち上 げ られ た 時 に 分 散 され て ア ス フ ァル トと直接 接 触 した り、軸. を 測 定 し た 。せ ん 断 速 度 の 履 歴 は,最. 高せ ん 断 速 度. 下 の 骨 材 が 反 対 側 の 軸 に よ っ て 移 動 させ られ て き. ま で15秒. の後最高せ ん. た 骨 材 と ぶ つ か り合 っ て コ ーテ ン グ 作 用 を 行 う こ. 断 速 度 を30秒. とに 重 点 を置 い て い る 。. で あ る 。 デ ー タ の サ ン プ リ ン グ は 上 昇 の15秒. ア ス フ ァル ト混 合 所 便 覧5)で は,ミ キ サ 内 側 に 取. 10点,保. 定 の せ ん 断 速 度 履 歴 下 で,せ. 意の. 設 定 温 度,一. 間 に 連 続 的 に 上 昇 さ せ,そ 間 保 持 し,15秒. 持 の30秒. 間 で20点,下. ん断応力. 間 で 下 降 させ る もの. 降 の15秒. 間で 間 で10. り付 け られ た ラ イ ナ(壁)と 羽 根 先 端(チ ップ)と の. 点 と し た 。1回 の 粘 度 測 定 の 所 要 時 間 は5〜10分. 間 隔 は 一 般 に8〜10mmで. あ る 。 使 用 し た コ ー ン の 直 径 は28mm、. 開 き角 度 は. が あ く と良好 な混 合 が で き な い と示 して お り,で き. 1゜ で あ る 。 以 下 に,せ. ん 断 応 力 τ,. る だ け狭 くす る の が 望 ま しい よ うで あ る 。. 粘 度 η の 計 算 方 法6)を. あ る が,20mm以. 上 の間 隔. ―232―. ん 断 速 度D,せ 示す。. で.
(3) 表‑2ミ. キ サ混 合 にお け る せ ん 断速 度 の 計 算. 表‑3円. 図‑2ラ. イ ナ と羽 根 の 間 で せ ん 断 を 受 け る場 合 の 概 念 図. 図‑3円. す い‑平 板形回転粘度計 の測定 シス テム. a)せ. すい‑平 板形 回転粘度計 の概要. ん 断 速 度(ず. 図‑4円. こ こ で,M:円. り速 度)D[1/s]. (1). c)粘. す い プ レー トの 形 状. す い 面 に 作 用 す る トル ク[10‑7N・m]. 度 η[10‑1Pa・s]. こ こ で,. (3) R:コー ω:角 n:ロー θ:コ. 式(2)と. ン の 半 径[cm]. 式(3)に. せ れ ば,ト ル クMあ. 速 度[rad/s]. お い て,Rと. る い は 粘 度 ηの 測 定 範 囲 を 拡 大. で き る こ とが わ か る 。. タ 回 転 数[1/min] ー ン の 開 き 角[rad]. コー ン傾 斜 面 の ど の 点 で も,そ. の点 で の 角 速 度 と. コー ン と プ レー トの 間 の 距 離 の 比 が 一 定 。 よ っ て せ ん 断 速 度 は コー ン の 中 心 部 か ら 外 周 部 ま で 同 じ 値 。. (3)試. 験 条件. 試 験 条 件 は 試 験 温 度 を120か 点,せ. ん 断 速 度 を250[1/s]か. 6点 設 定 し た 。 ま た,使 b)せ. ん 断 応 力(ず. θを適 当 に変 化 さ. ら220℃. (2). ―233―. し た 。 表‑4に. 試 験 条 件 を,表‑5に. トの 性 状 を 示 す。. 範 囲で. 用 し た ア ス フ ァ ル トは 一 般. に 用 い ら れ て い る タ イ プ の 異 な っ た4種. り応 力)τ[10‑1Pa]. の 範 囲 で6. ら2700[1/s]の. 類 を選 定. 使 用 ア ス フ ァル.
(4) 表‑4粘. 度試 験の試験条 件. 図‑5測. 表‑5使. 定 時 間 とせ ん 断 応 力 の測 定 例. 用 アス フ ァ ル トの性 状. 図‑6代. 4.円. す い‑平 測定結果. 表 的 な流 動 曲 線. 板 形 回 転 粘 度 計 に よ る粘 度 は直 線 的 で あ り,そ の傾 き は 下 降 時 の方 が 小 さ く な る傾 向 に あ る.ま た せ ん 断 速 度 を保 持 す る こ と に よ. (1)基. り,せ ん 断応 力 の 低 下 が 見 られ る.こ の傾 向 は最 高. 本 的 な特 性. せ ん 断 速 度 が 大 き く,試 験 温 度 が 低 温 側 に あ る ほ ど,. 粘 度 試 験 か ら得 られ た 測 定 結 果 は 基 本 的 な3つ の 特 性,時 間 とせ ん 断応 力,せ ん 断速 度 とせ ん断 応. 改 質 ア ス フ ァル トにお い て 顕 著 に 見 られ る.. 力,せ ん 断速 度 と見 掛 け粘 度 の 関係 で 表 す こ とが で き る.図‑5に. す.こ の 図 で 示 す よ うに,測 定 開始 か ら11番 ポイ ン ト(以下,No.11)が 点,31番. (3)流. 時 間 とせ ん 断応 力 の 関 係 の 一 例 を 示. 試 験 温 度 の影 響. 目の. 図‑7,8に,代. 最 高 せ ん 断 速 度 に達 す る. 目の ポ イ ン ト(以下,No.31)が. 表 的 な 例 と し て ス ト レ ー トア ス フ. ァ ル ト(以 下 ス トア ス と略 す)と プ レ ミ ッ ク ス タ イ. 最高せん 断. 速度 を30秒 保 持 した 最 後 の 点(下 降 の始 点)と な る。. 動 曲 線 に お け るせ ん 断 速 度 と. プ 改 質II型. ア ス フ ァ ル ト(以 下 プ レ ミ ッ ク ス と 略. す)の 最 高 せ ん 断 速 度500,1000,2000[1/s],試 (2)上. 温 度120〜220℃. 昇 時 と下降 時 の 流動 曲線. ｢JISZ8803‑1991:液. 体 の 粘 度 測 定 方 法｣で. 図6に. 試 験 温 度120℃,せ. 合 に つ い て 示 す.ま. は,. 線 関 係 に あ り,最 高 せ ん 断 速 度 に よ る 影 響 が 少 な い 。. 表 的 な 流 動 曲 線 と し て, ん 断 速 度500[1/s]の. た 表‑6にBinghamの. 場. 粘度式. (4) τ:せ. に お け る 流 動 曲 線 を 示 す。. ス トア ス は せ ん 断 速 度 と せ ん 断 応 力 と が ほ ぼ 直. せ ん 断 速 度 とせ ん 断 応 力 の 関係 を 示 す 曲 線 を流 動 曲 線 と し て 定 義 し て い る.代. 験. こ の こ と か ら,ス. 差 は あ る も の の160℃ 示 し で い る.試. ん 断応 力. トア ス は 高 温 域 で は 概 ね ニ ュ ー ト. ン 流 体 と み な す こ と が で き る, 一 方 他 の3種 類 の 改 質 ア ス フ ァル トで は,程. 度の. 付 近 を境 と して 異 な る 挙 動 を. 験 温 度160℃. 以 上 で はせ ん 断 速 度 と. τo:降 伏 値. せ ん 断 応 力 は 直 線 関 係 に あ る が,1600C付. D:せ. 温 側 で は 明 らか な チ ク ソ トロ ピ ー 挙 動 を示 す 。 この. ん 断速 度. を 用 い て 直 線 回 帰 させ た 場 合 の傾 き η を上 昇 時. こ とか ら,160℃ トン 流 体,低. と下 降 時 毎 に 示 す.. と が で き る,. せ ん 断 速 度 の 上 昇 時 よ り下 降 時 の 方 が 流 動 曲線 ― 234―. 近 か ら低. 付 近 を境 と して 高 温 側 で は ニ ュ ー. 温 側 で は 非 ニ ュ ー ト ン 流 体 とみ な す こ.
(5) 表‑6Binghamの. 図‑7せ. (4)流. 粘 度 式 τ=τo+η. ・Dを. ん 断 速 度 と試 験 温 度 を変 え た ス トア ス の流 動 曲線. 用 い た解 析 結 果. 図‑8せ. ん 断 速 度 と試 験 温 度 を変 え た プ レ ミ ッ クス の 流 動 曲線. 動 曲 線 か らの 混 合 温 度 の 推 定. 図‑9にBinghamの. 粘 度 式 を用 い て 直 線 回 帰 させ. こ と に よ っ て 低 下 す る粘 度 ηの せ ん 断 速 度 依 存 性. て 求 め た 上 昇 時 の粘 度 η と温 度 と の 関係 を,図‑10. は,ス. に上 昇 時 のせ ん 断 応 力 とせ ん 断 速 度 の 関 係 を 両 対. み られ な い.一 方 改 質 ア ス フ ァル トで は160〜180℃. 数 軸 表 示 した も の をせ ん断 速 度 毎 に示 す.. 付 近 に 収 束 点 が み られ る.こ. 図‑9に 示 す よ うに,粘 度 ηは 温 度 が 高 く最 高 せ ん 断速 度 が 大 き い ほ ど小 さ くな る,せ ん 断 速 度 を増 す ―235―. トア ス で は 今 回 の 設 定 温 度 範 囲 で は ほ と ん ど. ァ ル トの 場 合,粘. の こ と は,改. 質ア スフ. 度 ηの 収 束 点 以 上 に 温 度 を上 げ て. も 粘 度 の 低 下 が 少 な い こ と を 意 味 す る 。ア ス フ ァ ル.
(6) 図‑9Binghamの. 粘 度 式 を用 い て 求 め た せ ん 断 速 度 毎 の 粘 度 η と温 度 の 関係(上. ス トア ス. 図‑10上. ブ レ ミ ック ス. 昇 時 の せ ん断 応 力 とせ ん 断 速 度 の 関係(流. 動 曲線 を 両 対 数 軸 表 示). は温 度 を上 げ れ ば 上 げ る ほ ど熱 劣 化 を招 き,耐 久 性. 両 対 数 軸 上 で1:1の. の悪 い もの とな っ て しま う.単 に熱 劣 化 の少 な い,. ス で は120℃. こ の粘 度 低 下 の 収 束 点 だ け で 最 適 温度 を考 え る と,. 150℃ 付 近 で あ る.せ. 改 質 ア ス フ ァル トの混 合 温 度 は160〜180℃. が1:1の. 付近 と. 付 近,改. 直 線 に 漸 近 す る 温 度 は ス トア 質 ア ス フ ァ ル トで は140〜 ん 断 応 力 とせ ん 断 速 度 の 関係. 直 線 に 漸 近 す る 温 度 で 比 較 す る と,ス. ア ス と 改 質 ア ス フ ァ ル ト に は 約20〜30℃. な る, 図‑10よ. 昇 時). る 粘 度 差 が あ る こ と に な る.. り,せ ん 断 速 度 とせ ん 断応 力 と の 関係 が ―236―. ト. に相 当す.
(7) 表‑7せ. ん断 速 度 の 増 加+保 持 に よ る粘 度 低 下. 5.ミ. 単 位:Pa・S. キ サ混 合 を 考慮 した場 合 の 最 適 混 合温 度 の推 定. 円 す い‑平 板 形 回 転 粘 度 計 に よ る粘 度 測 定 結 果 よ り,特 に改 質 ア ス フ ァル トで は 同一 温 度 で あ っ て もせ ん 断 速 度 の 違 い に よ っ て 粘 度 が 異 な る こ と が わ か った.そ こで 今 回 の 測 定 デ ー タ を用 い て,現 行 法 に お け る ア ス フ ァル トの 粘 度 を せ ん 断 速 度 の 小 さい 場 合 の粘 度‑温 度 関係,ミ キ サ混 合 に お け る ア ス フ ァル 卜の粘 度 をせ ん 断 速 度 の 大 き い 場 合 の 粘 度‑温 度 関係 と仮 定 して,最 適 混 合 温 度 を推 定 した。 以 下 に計 算 に 用 い た仮 定 を 示 す. ・現 行 法 の 粘 度 試 験 の粘 度 を最 高せ ん 断 速 度 250[1/S]で の 値 とす る. ・ミキ サ 混 合 にお け る粘 度 を最 高せ ん 断 速 度 2700[1/S]で の値 とす る. ・ミキサ 混 合 時 の粘 度 低 下 は,せ ん 断 速 度 を 250[1/S]か ら2700[1/S]に 増 加 す る こ と と, せ ん 断 速 度 を30秒. 間保 持 し た こ とに よ る も の. とす る.つ ま り、 粘 度 低 下=(せ ん 断 速 度 増 加)+(せ ん 断 速 度 保 持)と す る. ・毛 細 管 粘 度 試 験 よ り求 め た 最 適 混 合 温 度 を最 図‑11せ. 高せ ん 断 速 度250[1/S]の. ん 断 速 度 を考 慮 した 最 適 混 合 温 度 の作 図例. 最 高 せ ん 断 速 度250[1/S]のNo.11と,最. こ でせ ん 断 速 度 の増 加 に よ. る 粘 度 低 下 は せ ん 断 速 度2,700[1/S]のNo.11の 度 とせ ん 断 速 度250[1/S]のNo.11の 求 め た.せ. の 最 適 混 合 温 度 とす る.. ん 断 速 度 の 増 加 と保 持 に よ る 粘 度 低. 下 の 計 算 結 果 を 示 す.こ. 速 度2700[1/S]のNo.31に. 粘. 粘度 の差か ら. の 関係 を図‑11に. お け るNo.11とNo.31の. お け る温 度 と見 掛 け粘 度. 描 き,こ の 図 よ り最 適 混 合 温 度 を. を 考 慮 した最 適 混 合 温 度 は,改 質II型 の プ レミ ック. 粘度 の差か. ス と プ ラ ン トミ ッ クス の 場合170℃ 付 近 に,高 粘 度. ら求 め た. せ ん 断 速 度 に よ る 粘 度 低 下 は,せ. 改 質 ア ス フ ァル ト(以 下,高 粘 度 改 質 と略 す)の 場. ん 断 速度 保 持 の. 場 合 よ りせ ん 断 速 度 増 加 に よ る 方 が 大 き い.ト ル の 粘 度 低 下 は,ス. 高せん 断. 推 定 した.作 図 した 結 果,ミ キ サ に よる せ ん 断 速 度. ん 断 速度 保 持 に よる 粘 度 低 下 はせ ん 断 速. 度2,〜00[1/S]に. 粘 度 一温 度 曲 線 上 に求 め. る.こ の 点 の 温 度 を ミキ サ 混 合 を 考 慮 した 場 合. ん 断 速 度 の 増 加 と保 持 に よ る粘 度 の 低 下. 表‑7に,せ. 度 曲線 上 に. プ ロ ッ トし,こ の粘 度 と等 し くな る点 を最 高 せ ん 断 速 度2700[1/S]の. (5)せ. 粘 度‑温. 合180〜185℃. ータ. 付 近 とな っ た.. せ ん 断 速 度 を 仮 定 して,ミ キ サ 混 合 を 考慮 した 最. トア ス よ り改 質 ア ス フ ァ ル トの. 方 が 大 き く,試 験 温 度 が 低 温 側 に な る ほ ど 大 き い.. 適 混 合 温 度 を 求 め る と,毛 細 管粘 度 試 験 か ら求 め た. せ ん 断 速 度 を考 慮 し た 場 合 の低 下 粘 度 を 温 度 に 換. 値 よ り20〜30℃ 低 温 側 に な っ た.表‑8に. 算 す る こ と に よ っ て,ス. 験 法 に お け るせ ん 断 速 度 と最 適 混 合 温 度 の 推 定 結. 温 度,締. トア ス と 同 程 度 と な る 混 合. 果 を示 す.. 固 め 温 度 の 推 定 が 可 能 で あ る と 考 え た, ―237―. 各粘度試.
(8) 表‑8各. 粘 度 試 験 法 に お け る最 適 混 合 温 度 とせ ん 断 速 度. ※毛細 管法の最適混合 温度 は、キ ャノンーフ ェンスケ不透 明液用 粘度計 を用 いて 粘度 が180mm2/sと なる温度 ※ ミキサ混合の最適 混合 温度 は、 円すい‑平 板形 回転 粘度計 を用 いて本文 中の 仮 定 を設 けて求めた温 度 ※B型 回転 粘度計の せん断速度は参考 に示 した ものであ り、共軸二重 円筒形 回転 粘度計 タイプのなので 、外筒の末端 の影響がな く長 い円筒 と仮定 して計算 した. (1)試. 験方法. 図‑12に す,混. モデ ル 混合 試験 に用 いた試 験 装置 を示. 合 槽 に は2リ. ッ トル の ホ ー ロ ー ビ ー カ を 用 い,. そ の 周 囲 を マ ン トル ヒ ー タ で 加 温 し て 設 定 温 度 を 保 持 で き る よ う に し た.混. 合 物 の 練 り混 ぜ に は 図 の. よ う な 撹拌 羽 を 用 い,60r.p.mの 表‑9に. 回 転 数 で 混 合 し た.. モ デ ル 混 合 試 験 の 試 験 条 件 を 示 す.混. 粒 度 の う ち2.5mm通 刻 み に4種. 過 量 は15〜45%の. 類 設 定 し た.2.5mm通. 合物. 範 囲 で10%. 過 量 が15%の. 配合. は 排 水 性 舗 装 用 混 合 物 の 標 準 粒 度 に 相 当 し,45%の も の は 密 粒 度 ア ス コ ン に 相 当 す る.粗 骨 材 は8〜5mm を 使 用 し た,F/Aは. ア ス フ ァ ル ト量 に 対 す る 石 粉 量. の 比 を 表 す も の で,1.0程. 度 が 一 般 的 で あ る.. ア ス フ ァ ル トの 種 類 は ス ト ア ス と 高 粘 度 改 質 の 2種 類 と し た.ま 定,高. た 混 合 温 度 は ス トア ス を150℃. 粘 度 改 質 を140〜200℃. の 範 囲 で20℃. 一. 刻み に. 4種 類 設 定 し た. 試 験 は 予 め 混 合 して お い た 混 合 物 を試 験 混 合 槽 に800g投 図‑12モ. デ ル混 合 試 験 に 用 い た 試 験 装 置. 入 し,各. 混 合 時 間 に お け る 単位 時 間 当 た. り の 電 力 消 費 量[Wh]を る 電 力 消 費 量 は,混. 測 定 し た.各. 混 合 条 件 にお け. 合 時 の 電 力 消 費 量 か ら無 負 荷 状. 態 の 消 費 電 力 量 を 減 じ た 値 と し た.. 6.モ. (2)試. デル混合試験. 図‑13に. モ デ ル 混 合 試 験 は 混 合 物 の 粒 度 お よび ア ス フ ァ. 験結 果 モ デ ル 混 合 試 験 結 果 を 示 す.図. ス を 用 い た2.5mm通. 過 量45%の. は ス トア. 密 粒 度 ア ス コ ンの. ル トの種 類 が 混 合 に 与 え る 影 響 を調 べ る た め に 実. 消 費 電 力 量 を 基 準 と し,こ れ に 対 す る 電 力 消 費 量 比. 施 した.こ こ で は 混 合 時 の 小 型 ミ キサ の 消 費 電 力 量. と し て 表 し た.. を測 定 す る こ とに よ っ て混 合 負 荷 を比 較 した 。こ の. 混 合 物 粒 度 の う ち2.5mm通. 試 験 は せ ん 断 速 度,混 合 温 度,ア ス フ ァル トの粘 度. 粗 骨 材 量 が 増 加 し て2.5mm通. を直 接 評 価 す るの も とは な って い な い が,ア ス フ ァ. れ て 電 力 消 費 量 比 は 小 さ く な っ た,ス. ル ト単 体 で の粘 度 評 価 と,プ ラ ン トで の混 合 を 考 察. た2.5mm通. す るた め に補 足 的 に 実施 した 。. 消 費 量 比 は 密 粒 度 ア ス コ ン の 約87%を ― 238―. 過 量15%の. 過 量 の 影 響 を み る と, 過 量 が 少 な くな る に つ トア ス を 用 い. 排水性舗 装用混合物 の電力 示 し た..
(9) 表‑9モ. デ ル混 合 試 験 の 試 験 条 件. 図‑14ア. ス フ ァ ル トプ ラ ン トに お け る. 混合温度 と混合負荷 の関係. 図‑13モ. 13mmで,高 粘 度 改 質 を用 い た排 水 性 舗 装 用 混 合 物,. デ ル混 合 試 験 に お け る. 配 合 と電力消費量 比の関係. 高 粘 度 改 質 お よ び ス トア ス を 用 い た 密 粒 度 ア ス コ ン,改. 質II型 を 用 い た 細 粒 度 ギ ャ ッ プ ア ス コ ン. (2.5mm通 過 量55%,F/A=1.6)で. あ る.. ま たF/Aの 増 加 に と もな っ て 電 力 消 費 量 比 は 大 き. 混 合 温 度 の 低 下 に と も な っ て 混 合 負 荷 も上 昇 す. 増加. る傾 向 は み られ る が,上 昇 の 程 度 は モ デ ル 混 合 試 験. とな っ た.こ の よ うに 混 合 物粒 度 が 混合 負 荷 に 及 ぼ. にみ られ た 混 合 負 荷 の 上 昇 と比 較 して 小 さい 。これ. す 影 響 と して,細 骨 材 や 石 粉 等 の 細粒 分 の影 響 が 大. は ミキサ機 構や 混合 物 が受 け るせ ん断 作用 の程 度. き く,排 水 性 舗 装 用 混 合 物 の よ うに 細粒 分 の 少 ない. が モ デ ル 混 合 試 験 装 置 と 実 際 の ア ス フ ァル トプ ラ. 混 合 物 の 混 合 負 荷 は 小 さい こ とが わ か っ た.. ン トは か な り異 な って い る た め で あ る.. くな り,F/Aが1.4で. 約30%,1.8で. 約40%の. ア ス フ ァル トの種 類 と混 合 温 度 の影 響 を み る と、. 混合 物 種 類 に つ い て は,排 水 性 舗 装 用 混 合 物 の 混. 排 水 性 舗 装 用 混 合 物 で は あ る が,高 粘 度 改 質 の電 力. 合 負 荷 よ り も密 粒 度 ア ス コ ン,細 粒 度 ア ス コ ン の 方. 消 費 量 比 が ス トア ス と 同 程 度 に な る の は180〜. が 大 き く,モ デ ル 混 合 試 験 と同 様 に細 粒 分 の 多 い 混. 200℃ と な る.ま た 高 粘 度 改 質 を用 い た 排 水 性 舗 装. 合 物 の混 合 負 荷 が 大 き い こ とが確 認 で き た.. 用 混 合 物 の 電 力 消 費 量 比 が 、基 準 と した密 粒 度 ア ス コ ン と同 程 度 の 値 を 示 す 混 合 温 度 を求 め る と,160 〜180℃ の範 囲 と な る.. ア ス フ ァル トの種 類 に つ い て は,全 体 と して み れ ば ス トア ス よ り改 質 ア ス フ ァル トの 混 合 負 荷 が 大 きい.し か し,混 合 温 度157℃ の 高 粘 度 改 質 を用 い た 密 粒 度 ア ス コン よ り,混 合 温度176℃ の 改 質II型. 7.ア. ス フ ァ ル. トプ ラ ン トに お け る. を 用 い た 細粒 度 ギ ャ ップ ア ス コ ン の 混 合 負 荷 が 大 き い よ うに,ア ス フ ァル トの種 類 よ り も混 合 物粒 度. 混合負荷. の影 響 の方 が 大 きい こ とが想 定 され る 。こ の こ とは モ デ ル 混 合 試 験 結 果 か ら,混 合 物 粒 度 が 混 合 負 荷. 従 来 の 粘 度 試 験 に よ る温 度‑粘 度 関係 を そ の ま ま. に 大 き く影 響 を 与 え る こ とが わ か っ た.こ こで は 実. ミ キ サ で の混 合 温 度 条 件 と して 適 用 す る こ と に 多. 際 の ア ス フ ァ ル トプ ラ ン トに お け る ミ キ サ 負 荷 と. 少 問 題 あ る こ と を示 して い る.た だ し,混 合 が 可 能. して,ミ キ サ 電 流 値 を ク ラ ン プ式 電 流 計 に よ っ て 測. で あ っ て も,温 度 に よっ て は骨 材 表 面 の濡 れ が 異 な. 定 した 結 果 を 示 す,混 合 負 荷 は混 合 時 の ミキ サ 電 流. り,混 合 物 性 状 に 影 響 を与 え る 可 能 性 は あ る。そ の. 値 を補 正 せ ず,そ の ま ま 用 い た.. 点 を 確認 す る必 要 は あ るが,高 せ ん 断 速 度 下 の ア ス. 図‑14に. 実 際 のア ス フ ァル トプ ラ ン ト(1バ ッチ2ト ン. フ ァル ト単 体 の 粘 度 試 験 や ミキ サ 負 荷 測 定 結 果 か. 練 り)に お け る混 合 温 度 と混 合 負 荷 の 関係 を 示 す.. ら判 断 して,160〜180℃. 測 定 に 用 い た 混 合 物 の種 類 は い ず れ も 最 大粒 径 が. 混合 温 度 の 目安 と して 考 え る こ と は妥 当 で あ ろ う。 ―239―. 付 近 を改 質 ア ス フ ァル トの.
(10) 8.結. 5)室 内 で の モ デ ル 混 合 試 験 や ア ス フ ァル トプ ラ ン. 論. トで の混 合 負 荷 測 定 の結 果,ア ス フ ァル トの種 類 よ りも 混 合 物 粒 度 の 方 が 混 合 し易 さ に 与 え る影 響 が. 本 研 究 で 得 られ た 結 論 を 以 下 に ま とめ て 示 す 。 1)ア ス フ ァル トは 高 温 域(120〜200℃)に. 大 きい.. お い て,. 与 え るせ ん 断 速 度 に よ っ て 見 掛 け粘 度 は 異 な り,せ. 6)せ ん 断 速 度 を考 慮 した 粘 度 試 験 や,ミ キ サ 混合 負. ん 断 速 度 が 大 き い ほ ど見 掛 け 粘 度 は低 下 す る.. 荷 測 定 結 果 か ら,改 質 ア ス フ ァル トの最 適 混 合 温 度. 2)高 温域 に お い て,ス トレ‑ト ア ス フ ァル トは概 ね. は「 ス トレー トア ス フ ァル トの場 合 よ り10〜20℃ 高. ニ ュ ー トン流 体 とみ なせ る.そ の粘 度 の 変 化 はせ ん. い 温 度 」 と した 経 験 的 な最 適 温 度 に 一 致 す る.. 断 速 度 の 影 響 が ほ とん どな く,単 に温 度 の み に依 存 す る.改 質 ア ス フ ァル トの場 合,160℃. 参 考 文 献. 付 近 を境 と. 1) 片 脇 清 士: 舗 装 用 バ イ ン ダ ー に 関 す る 試 験 方 法 に. して 高 温 側 で は ニ ュ ー トン流 体,低 温 側 で は非 ニ ュ ー トン流 体 とみ なす こ とが で き,低 温 側 で は非 ニ ュ. つ い て,. ー トン流 体 特 有 の チ ク ソ トロ ピー 的 挙 動 を 示 す. 3)Binghamの. 2). (財). 日 本 規 格 協 会:. Z8803‑1991,. と粘 度 の 関係 を解 析 した 結 果,粘 度 ηは 温 度 が 高 く. pp.1,. 3) 深 田 栄 一:. せ ん 断速 度 が 大 き い ほ ど小 さ くな る.せ ん 断 速 度 の 付 近 と な る 。単 に. 5). 160〜180℃ 付 近 と な る.. (社). 法,. 資1‑3‑1,. 1994.. ア ス フ ァ ル ト 混 合 所 便 覧,. 共 立 出 版,. PP.18‑20,. 帆 苅 浩 三,. レオ ロ ジ ー 測 定. 1965。. 大 川 秀 雄:. ミ キ サ混 合 に お け. る ア ス フ ァ ル ト 粘 度 の 考 え 方, 舗 装, Vo1.30,. 温 側 に な る.. pp.8‑15,. FOUNDME. TAL. OF. Hitoshi. the shear. rate. of one straight. It is compared. mixing temperature. ASPHALT. TAGUCHI. MIXING. MIXTURE. test to calculate. and three modified. with the behavior. 1995.. ON. , Kozo HOKARI. of the viscosity asphalt. STUDY. of the liquid. asphalts. ,Hideo. viscosity. OHKAWA. of asphalt. with cone-and-plate. and the viscosity-temperature. of asphalt under the high shear rate is lower 20 or 30 degrees. tube viscometer.. ― 240―. Vo19,. 1979.. 7) 田 口 仁,. 低. 高 分 子,. ス フ ァ ル ト試 験 操 作 の 手 引,. 6) 高 分 子 学 会 レ オ ロ ジ ー 委 員 会 編:. ア ス フ ァル トの 最 適 混 合 温 度 を推 定 す る と,毛 細 管. capillary. SHRPア. 日 本 道 路 協 会:. pp.28,. 4)ミ キ サ 混 合 で 生 じ るせ ん 断 速 度 を 考 慮 し て 改 質. rate.. 液 体 の 粘 度 一 測 定 方 法JIS. 1991.. 土 木 研 究 所 資 料 第3257号,. 温 度 を 考 え る と,改 質 ア ス フ ァル トの 混 合 温 度 は. We noted. pp.1‑7,. 1960.. 4) 片 脇 ほ か:. 熱 劣 化 の 少 な い,こ の 粘 度 低 下 の収 束 点 だ けで 最 適. viscosity. No.181,. 粘 稠 物 質 の レ オ ロ ジ ー,. pp.240‑242,. 値 に か か わ らず 粘 度 ηが ほ ぼ 一定 とな る 収 束 点 は,. 粘 度 試 験 か ら求 め た 最 適 混 合 温 度 よ り20〜30℃. ト, Vo1.37,. 1994.. 粘 度 式 を 用 い て,上 昇 時 のせ ん 断 速 度. 改 質 ア ス フ ァル トで は160〜180℃. ア ス フ ァル. on mixing. viscometer relation.. We measured changing. shear. The optimum. than one measured. by the. No.6,.
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