プレスリリース
(研究成果) 再生可能資源由来の新素材で劣化アスファルトを再生

アスファルトは、道路舗装や建築用防水材などに広く使用されている重要なインフラ材料です。高い耐水性や熱可塑性³⁾を持つ一方で、その原料は原油精製の残渣であり、資源の枯渇や環境負荷の観点から、再利用技術の重要性が高まっています。

近年、劣化したアスファルト舗装(図1)を再生・再利用する取り組みが進んでおり、温室効果ガス排出量やエネルギーコストの低減、資源利用の効率化が期待されています。しかし、現在主流の再生方法では、劣化によって失われた成分を石油由来のオイルで補う必要があり、持続性という観点では限界があります。また、アスファルトは再生を繰り返すことで物性が徐々に低下するため、より持続可能な材料と新しいメカニズムに基づく再生技術の開発が求められています。

本研究では、C-AGを添加した劣化アスファルトについて、その内部構造および力学特性を評価しました。

原子間力顕微鏡⁵⁾による観察から、未劣化アスファルトでは、表面に凹凸のある比較的硬い部分と、それを取り囲む平たんな部分があることがわかります。一方、劣化が進むと硬い部分が増え、表面全体が凹凸の多い構造になります。これに対して、C-AGを添加した劣化アスファルトでは、未劣化アスファルトや劣化アスファルト単独では見られない繊維状の構造体がアスファルト内部に分散して形成されていることが確認されました(図3)。

また、C-AGを添加した劣化アスファルトは、通常は割れやすい劣化アスファルトとは対照的に、曲げ試験において未劣化のアスファルトと同様に割れずに曲がり、柔軟性が回復していることが示されました(図4、動画を配信予定)。

さらに、動的粘弾性測定⁶⁾の結果から、C-AGを添加した劣化アスファルトは、劣化アスファルトに比べて剛性が低下し、未劣化状態に近い力学特性を示すことが明らかになりました。

以上の結果から、C-AGの添加によって、劣化したアスファルトの内部微細構造が変化し、未劣化状態に近い性状へと再生されることを確認しました。本研究は、従来の成分補填型とは異なるメカニズムに基づく、新しいアスファルト再生技術を示すものです。

本研究により、C-AGの添加によって、加熱劣化したアスファルトの力学特性が未劣化状態に近づくことを確認しました。

今後は、紫外線による劣化アスファルトに対する再生効果の検証や、ライフサイクルアセスメント⁷⁾による環境負荷の定量的評価、C-AGの工業的な製造技術の確立が課題となります。再生可能資源由来のC-AGを活用した本技術は、アスファルトの再生利用を高度化し、環境負荷の低減とインフラの持続可能性の両立に貢献する技術としての展開が期待されます。