专利名称：沥青铺路材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铺设道路时所使用的沥青铺路材料，特别是涉及一种能够对废弃物进行再利用从而节省资源的沥青铺路材料。
长期以来，一种常用的沥青铺路材料由碎石、粗砂、细砂等骨料与沥青经过混合而形成。如果要形成一种着色路面，可在上述混合材料中加入颜料。另外，如果要形成一种渗透性之路面，可对其中的碎石颗粒之尺寸进行调节，而构成铺路材料的混合物之其他成分则不变。
另一方面，近年来，垃圾的发生量在日益增加。此问题在大都市尤其严重，因而造成垃圾埋却处理时所需之场地的严重不足。为了减少需被埋却处理的垃圾量，已经采用的一种办法是把垃圾放在垃圾烧却场作烧却处理从而得到一种烧却灰，然后对该烧却灰作熔融处理于是得到一种熔渣。用此种办法来处理垃圾，垃圾的体积可被显著地减少，从而实现垃圾的无害化处理。
作为沥青铺路材料的骨料，例如以上所例举的天然材料之采伐近年来已经变得日益困难。尤其是随着近年来土木建筑事业的发展，上述天然骨料已形成了一种慢性不足。为了缓和这种状况，日本公开特许第7-299440号公报建议，废弃的沥青类可以被用作沥青铺路材料的骨料。此外，日本公开特许第7-292258号公报则建议，作为沥青铺路材料的骨料可以采用废弃的玻璃类。
然而，在上述这些废材的再利用过程中，需要把废材从建筑工地回收，而这种回收之作业需要花费一定的人手。此外，回收后的废材也不能直接被用作沥青铺路材料之骨料，通常需要对这类废材作性状上的加工处理，其目的是为了在铺路作业时获得与天然骨料相同的施工性。结果，如此所形成的沥青铺路材料之生产成本难以减低。
本发明的目的在于提供一种改进了的沥青铺路材料，其中所使用的骨料之一为来自垃圾处理场的熔渣，于是可以有效地缓和近年来天然骨料之慢性不足之问题，同时也有助于促进城市垃圾的有效且无害化处理。
根据本发明所提供的一种由沥青和多种骨料所组成的沥青铺路材料，其特征在于所述的多种骨料是从垃圾烧却灰熔渣、钢铁熔渣、具有光泽性的玻璃类、塑料类、碎石、砂、填料之中所选取的4种以上之物质。
根据本发明之一个特征，上述的垃圾烧却灰熔渣是对垃圾烧却后的残留物作熔渣成形处理之后而获得的，或者是对经过熔渣成形处理所得到的物质作加热/再结晶处理之后而获得的。
根据本发明之另一个特征，经过熔渣成形处理而获得的烧却灰熔渣，或者，经过加热/再结晶处理之后而获得的烧却灰熔渣再接受逐渐冷却之处理，直到该烧却灰熔渣被冷却到环境温度为止。
根据本发明之又一个特征，被冷却至环境温度之后的垃圾烧却灰熔渣被破碎成小颗粒，然后通过筛分机分离出具有1-13mm粒径的颗粒。
根据本发明之再一个特征，上述钢铁熔渣被破碎成小颗粒，然后通过筛分机分离出具有1-13mm粒径的颗粒。
根据本发明之又一个特征，上述具有光泽性的玻璃类是从玻璃废材、石英、云母、硅砂等的光反射性物质中选取的1种以上之物质，其粒径为1-13mm。
根据本发明之再一个特征，上述塑料类是从聚氯乙烯、聚乙烯、聚尿烷、聚丙烯等的塑料废材中选取出来的1种以上之物质，其粒径为5mm以下。
根据本发明之又一个特征，在骨料全体中，熔渣类(垃圾烧却灰熔渣与/或钢铁熔渣)之使用量为10-40重量％，玻璃类之使用量为10-20重量％，塑料类之使用量为10-30重量％，碎石之使用量为42-62％，砂之使用量为14重量％，填料之使用量为4重量％，在沥青铺路材料全体中沥青之使用量为4-6重量％。
本发明的铺路材料之进一步说明以及优点可以被阐述如下。
沥青铺路材料中骨料的含量占了多数，而天然骨料之资源在日本国内已经是十分贫乏，此外，大量采伐天然骨料会造成自然界的破坏。在本发明的沥青铺路材料中，由于所采用的骨料包括垃圾烧却灰熔渣与/或钢铁熔渣，碎石等的天然骨料资源可被大量地节约。由于来自垃圾烧却场的烧却灰得到了利用，本发明也有助于垃圾的有效且无害化处理。
垃圾烧却灰熔渣，是通过对垃圾烧却后的残留物(烧却灰)作熔渣成形处理之后而获得的，其硬度，磨耗性以及安全性均不亚于天然骨料。然后，根据垃圾的材质之不同，一部分垃圾烧却灰熔渣由于比较脆弱，因而只具有比较低的强度，所以有必要通过加热再结晶化(熔融)处理。此外，经过熔渣成形处理而获得的烧却灰熔渣，或者，经过加热/再结晶处理之后而获得的烧却灰熔渣再接受逐渐冷却之处理，直到该烧却灰熔渣被冷却到环境温度为止。经过逐渐冷却处理之后，最终所获得的垃圾烧却灰熔渣具有比较高的强度。
另外，通过对垃圾烧却灰作熔渣化处理，烧却灰中所含有的金属类可得到融解而被分离出来，因此这种熔渣被用作铺路材料之后将不会有腐蚀之问题。经过熔渣成形处理所获得的烧却灰熔渣，或者经过上述加热/再结晶处理之后而获得的烧却灰熔渣再接受逐渐冷却之处理，并且又接受粉碎与筛分处理之后，可获得具有一定之强度且具有均一粒度分布的垃圾烧却灰熔渣。
再者，由于来自炼铁厂的钢铁熔渣也被用作沥青铺路材料的骨料，沥青铺路材料的强度可得到进一步提高。
此外，因为具有光泽性的玻璃类与塑料类被用作沥青铺路材料的骨料，用该材料铺路后的路面之装饰性与识别性得到了进一步提高。
采用以上所述的沥青铺路材料来施行铺路作业时，由于骨料的一部分已经处于熔渣化状态，与采用现有技术的骨料之沥青铺路材料(骨料为废弃的沥青材料)作比较，铺路作业中所需的冷却时间可得到缩短，于是可以缩短施工周期。
又，因为在骨料中混入了玻璃类与塑料类之颗粒，铺路后的沥青铺路材料内能够形成细小的缝隙，于是可以使得雨水等外来液体通过上述缝隙被排出，从而形成了一种透水性的沥青铺路材料。
本发明之上述目的及其特征可通过以下之实施例和对附图的参考作进一步理解。
图1系说明图，显示了垃圾烧却灰熔渣之形成过程。
实施例以下，将参照图1来说明上述垃圾烧却灰熔渣之生产过程。
首先，在过程(a)中，把来自垃圾烧却炉的垃圾烧却灰投入熔融炉中以实行熔渣化处理，从而获得垃圾烧却灰熔渣。此时，为了把烧却灰中的金属类溶出，往往是在1400-1500℃之高温条件下进行热处理。为了获得这种高温条件，作为上述熔融炉的一般是采用等离子熔融炉或者电弧熔融炉等电气加热炉。
然后，在过程(b)中，对过程(a)中获得的垃圾烧却灰熔渣实行加热处理从而实行再结晶处理。此时的热处理温度为1000℃，处理时间为3小时。
接着，在过程(c)中，经过熔渣成形处理而获得的烧却灰熔渣，或者，经过加热/再结晶处理之后而获得的烧却灰熔渣再接受逐渐冷却之处理，直到该烧却灰熔渣被冷却到环境温度为止。通过这样的逐渐冷却之处理，所得到的垃圾烧却灰熔渣就能够获得所需的强度。
最后，在过程(d)中，被冷却至环境温度之后的垃圾烧却灰熔渣被破碎成小颗粒，然后通过筛分机分离出具有1-13mm粒径的颗粒，于是获得了所需的、可以被用作沥青铺路材料之骨料的结晶质熔渣。
通过上述过程(a)-(d)的处理之后所获得的处于结晶质状态的垃圾烧却灰熔渣，如表1所例举之试验结果所示，已经满足了作为骨料的许多规定值。尤其是，作为垃圾烧却灰熔渣之弱点的摩耗现象得到了改善，其质量不亚于天然骨料。此外，从表2的重金属溶出试验结果中可以看出，该垃圾烧却灰熔渣的重金属溶出量也已经充分满足了重金属溶出之规定值。
表1垃圾烧却灰熔渣试验结果<
表2垃圾烧却灰熔渣的重金属溶出试验结果<
采用上述垃圾烧却灰熔渣和其他材料来配制沥青铺路材料之骨料时，各种材料的使用量(重量百分比)可以按照表3所示的实验例1-10进行控制。
表3配制沥青铺路材料之骨料时各种材料的使用量(重量％)
表3所示的各种骨料之说明如下。
1)熔渣垃圾烧却灰熔渣与/或钢铁熔渣，粒度均为1-13mm。
2)玻璃类；从玻璃、石英、云母等光反射性物质中所选取的1种以上之物质，其粒度均为1-13mm。
3)塑料类塑料类废材，被破碎成小颗粒，粒径为5mm以下。其使用量为骨料全体的10重量％，如果是热塑性塑料(如聚氯乙烯、聚乙烯、聚尿烷、聚丙烯等)，其使用量可以到达骨料全体的30重量％。
4)碎石1-13mm。
5)砂粒度为1-4mm。
6)填料粒度为75微米此外，表3所示的几种主要骨料的用量范围为如下所述。
熔渣10-40重量％
玻璃类10-20重量％塑料类10-30重量％碎石42-62重量％采用以上所配制的骨料来构成沥青铺路材料时，沥青的使用量及其密度可以被显示在以下的表4中。
表4沥青的使用量以及密度
在本发明的沥青铺路材料中，作为骨料所使用的除了上述的垃圾烧却灰熔渣和钢铁熔渣之外，还包括碎石、玻璃类以及塑料类。于是，可在最终形成的路面中形成细微的孔隙。这类孔隙的形成有助于雨水等通过，从而形成了透水性沥青铺路材料。采用了这种铺路材料之后，即使遇到大量降雨之情况，雨水可以从该路面层得到迅速的排除。
上述的玻璃类如果是采用玻璃废材，该玻璃废材可在粉碎机中被粉碎成多面体颗粒，其粒径约10mm。含有玻璃废材颗粒的沥青铺路材料被铺设在路面之后，该路面将受到压路滚筒的滚压，突出于路面的玻璃废材颗粒之尖端部将被碾平，所以不会对路面上行走的行人和车辆轮胎造成任何危险。
此外，由于使用了玻璃颗粒，玻璃颗粒的一部分将会露出在沥青路面上从而在路面上闪光，于是提高了路面的装饰性和识别性。
再者，由于上述塑料类被用作骨料混合在沥青铺路材料中，铺路材料的强度得到了进一步提高，同时，实现了铺路材料的轻量化，这尤其适合于桥梁路面的铺设。如果使用的塑料类是一种明色光亮的塑料废材，还可以获得比较好的视觉效果。
综合以上之说明可以明白，通过对本发明的使用，可以得到以下所述之效果。
(1)垃圾烧却场的垃圾烧却灰可以被制成垃圾烧却灰熔渣，从而被用作沥青铺路材料的骨材。这不但有助于解决天然骨料的资源缺乏问题，而且还有助于垃圾烧却灰的有效利用。
(2)因为上述垃圾烧却灰熔渣能够被用作沥青铺路材料的骨料，于是就没有必要再去使用建筑工地排出的建筑废材，所以就可以省去因回收建筑废材所需之人手。
(3)对垃圾烧却灰进行熔融从而获得熔渣的处理过程可以作为整个垃圾处理过程的一部分，所需的设备一般都比较容易获得，所以设备的投资费用比较低。
(4)采用本发明的沥青铺路材料来施行铺路作业时，由于骨料的一部分已经处于熔渣化状态，与采用现有技术的骨料之沥青铺路材料(骨料为废弃的沥青材料)，铺路作业中所需的冷却时间可得到缩短，于是可以缩短施工周期。
(5)由于来自炼铁厂的钢铁熔渣也被用作沥青铺路材料的骨料，沥青铺路材料的强度可得到进一步提高。
(6)由于在沥青铺路材料中混入了玻璃类以及塑料类，于是，可在最终形成的路面中形成细微的孔隙。这类孔隙的形成有助于雨水等通过，从而形成了透水性沥青铺路材料。采用了这种铺路材料之后，即使遇到大量降雨之情况，雨水可以从路面层得到迅速的排除。
(7)此外，因为具有光泽性的玻璃类与塑料类被用作沥青铺路材料之骨料，用该材料铺路后的路面装饰性与识别性也可得到进一步提高。
本发明的最佳实施例已描述如上，但是应该理解，上述所公开的内容是为了对本发明作一种说明，而不是对本发明作一种限制。而且同行业者可在所附的权利要求所规定的发明范围之内作出各种改变和改进。
权利要求
1.一种由沥青和多种骨料所组成的沥青铺路材料，其特征在于所述的多种骨料是从垃圾烧却灰熔渣、钢铁熔渣、具有光泽性的玻璃类、塑料类、碎石、砂、填料之中所选取的4种以上之物质。
2.根据权利要求1所述的沥青铺路材料，其特征在于上述的垃圾烧却灰熔渣是对垃圾烧却后的残留物作熔渣成形处理之后而获得的，或者是对经过熔渣成形处理所得到的物质作加热/再结晶处理之后而获得的。
3.根据权利要求2所述的沥青铺路材料，其特征在于经过熔渣成形处理而获得的烧却灰熔渣，或者，经过加热/再结晶处理之后而获得的烧却灰熔渣再接受逐渐冷却之处理，直到该烧却灰熔渣被冷却到环境温度为止。
4.根据权利要求3所述的沥青铺路材料，其特征在于被冷却至环境温度之后的垃圾烧却灰熔渣被破碎成小颗粒，然后通过筛分机分离出具有1-13mm粒径的颗粒。
5.根据权利要求1所述的沥青铺路材料，其特征在于上述钢铁熔渣被破碎成小颗粒，然后通过筛分机分离出具有1-13mm粒径的颗粒。
6.根据权利要求1所述的沥青铺路材料，其特征在于上述具有光泽性的玻璃类是从玻璃废材、石英、云母、硅砂等的光反射性物质中所选取的1种以上之物质，其粒径为1-13mm。
7.根据权利要求1所述的沥青铺路材料，其特征在于上述塑料类是聚氯乙烯、聚乙烯、聚尿烷、聚丙烯等的塑料废材中选取出来的1种以上物质，其粒径为5mm以下。
8.根据权利要求1所述的沥青铺路材料，其特征是在骨料全体中，熔渣类(垃圾烧却灰熔渣与/或钢铁熔渣)之使用量为10-40重量％，玻璃类之使用量为10-20重量％，塑料类之使用量为10-30重量％，碎石之使用量为42-62重量％，砂之使用量为14重量％，填料之使用量为4重量％，在沥青铺路材料全体中沥青之使用量为4-6重量％。
全文摘要
本发明提供了一种由沥青和多种骨料所组成的沥青铺路材料,其特征在于所述的多种骨料是从垃圾烧却灰熔渣、钢铁熔渣、具有光泽性的玻璃类、塑料类、碎石、砂、填料之中所选取的4种以上之物质。
文档编号E01C19/16GK1257954SQ9812603
公开日2000年6月28日 申请日期1998年12月24日 优先权日1998年12月24日
发明者松下诚幸 申请人:松下产业株式会社