廃ポリウレタン/クラムゴム複合材改質アスファルトの特性と微細構造に関する研究

• 高含有量(30-50 wt%)脱硫ゴム改質アスファルト(HDRA)の熱酸化劣化メカニズムを、RTFOTとPAV試験、DSR、BBR、TD-GC-MS、FTIR、SEM/FMなどのマルチスケールアプローチで系統的に解明した
• 50% HDRAは熱酸化によりゴムネットワークの深い膨潤と架橋が誘発され、高温弾性が大幅に向上し粒子移動が抑制される「自己適応型劣化」特性を示すことを発見した
• 微視的「犠牲的保護」メカニズムを確認し、初期段階のゴムネットワークの解重合と脱硫が熱酸化エネルギーを消費することでベースアスファルトを深刻な硬化から保護することを実証した

• リサイクルポリエチレンワックス(PREW)、廃食用油(WCO)、エポキシ化大豆油(ESO)からなる複合リジュベネーターを開発し、第三級アミン触媒BDMAで活性化することで経年SBS改質アスファルトバインダーの中温リジュベーション性能を改善した。
• 処理温度120°Cが、低温応力緩和要件を満たしつつ高温クリープ変形を制限する最もバランスの良い条件として特定された。

再生アスファルト舗装(RAP)粗骨材の表面アスファルト膜による無機バインダーと骨材間の接着力低下という課題に対し、鉱物混和材スラリーを用いたRAP界面改質法が提案された。異なるRAP含有量(12%、28%、44%、59%)が改質前後でのリサイクル混合物の機械的特性に与える影響を、締固め、一軸圧縮強度、引裂強度、乾燥収縮試験により系統的に調査した。結果として、界面改質によりP成分(改質RAP)の最適含水率が未改質NP成分(未改質RAP)と比較して1.10%~7.20%減少し、締固め特性が著しく改善された。P成分の圧縮強度はRAP含有量の増加に伴い二次放物線状に変化し(R2 ≥ 0.94)、28…

本研究では、トンネル舗装における火災リスクと煙の蓄積を低減するため、難燃性、流動性、耐久性に優れた改質アスファルトバインダーを開発した。難燃性評価には限界酸素指数(LOI)と煙密度等級(SD)を用い、流動性評価には周波数スイープ試験を実施した。結果として、13%の速融性温拌難燃複合改質剤(SBS-WZ)を添加したバインダーが、LOIで47%以上、SDで57.73と最も優れた難燃・防火性能を示した。また、約10−2 rad/s の周波数において、13%SBS-WZバインダーの複素弾性係数は約2.0 × 105 Paと、従来の改質剤と比較して約1桁高く、位相角は約6~10°低かった。低温特性では…

• 廃PETを酢酸亜鉛触媒下でアルコリシス分解し、得られた分解断片を再重合してPET由来の機能性アスファルト添加剤を開発した。
• 220°Cの均一アルコリシスにより分子量調整可能な低分子量誘導体へ効率的に分解でき、生成した両親媒性生成物はアスファルト粘度を低下させ水安定性を改善、温拌用剥離防止添加剤として有望。
• 再重合PET誘導体はアスファルトマトリックス内に架橋ネットワークを構築し、高温モジュラスと疲労抵抗を大幅に向上させた。