乳剤（にゅうざい）とは？土木の専門用語をわかりやすく解説！

舗装工事や農薬の現場で「乳剤（にゅうざい）」という言葉を耳にしたとき、どのような物質でどう使用するのか疑問に思ったことはないでしょうか。

乳剤は、アスファルト舗装の接着や農薬の散布に役立ちます。正しく理解することで、適切な種類の選択や施工が可能です。

そこで、この記事では、乳剤について知りたい方へ向けて定義や用途、種類、使用方法について解説します。舗装工事や農薬使用の参考としてみてください。

乳剤（にゅうざい）とは

乳剤（にゅうざい）とは、水に溶けない物質を水の中に微細な粒子として分散させた液体のことです。

アスファルト舗装では路盤とアスファルト層の接着に、農薬分野では殺虫剤や除草剤として広く使用されています。また、防水工事や鉄道の軌道材料など、多様な分野で活用されている重要な材料です。

乳剤の特徴は、常温での取り扱いが可能である点です。本来は加熱が必要な物質でも、乳化することで作業性が大幅に向上します。

乳化の仕組み

乳剤が作られる仕組みは、乳化剤という物質がカギを握っています。

本来、油と水のように混ざり合わない2つの液体は、そのままでは分離してしまいます。しかし、乳化剤を加えることで、一方の液体がもう一方の液体の中に細かい粒子として安定的に分散します。この現象を乳化と呼びます。

例えば、アスファルト乳剤の場合、乳化剤を含む水の中にアスファルトが微粒子状に分散しています。この状態では茶色い液体に見えますが、水で薄めると白く濁った乳濁液になります。これは、光が微細な粒子に乱反射するためです。

散布後は水分が蒸発するか、粒子が骨材表面に付着することで分解し、本来の粘結性を発揮します。このように、乳化の仕組みを活用することで、常温での取り扱いが可能になるのです。

乳剤の用途と使用目的

乳剤は多様な分野で活用されており、それぞれの用途に応じた特性を持っています。主な用途には下記の4つがあります。

• アスファルト舗装（表面処理・タックコート・プライムコート）
• 農薬（殺虫剤・除草剤など）
• 防水工事
• 緑化・水利・鉄道など

それぞれ説明していきます。

アスファルト舗装（表面処理・タックコート・プライムコート）

アスファルト乳剤は、舗装工事において接着剤としての役割を果たします。

路盤とアスファルト層の間、または既設層と新設層の間に散布することで、層同士を強固に接着させます。これにより舗装のズレや剥がれを防止し、舗装の寿命を延ばします。

具体的な用途は3つあります。プライムコートでは路盤表面の安定化と浸透防止を行います。タックコートでは層間の接着を強化します。表面処理では路面の補修や保護を目的とします。常温で施工できるため、作業効率が高く環境負荷も少ない点が特徴です。

農薬（殺虫剤・除草剤など）

農薬分野では、有効成分を効率的に散布するための剤型として使用されています。

水に溶けにくい農薬成分を油に溶かし、乳化剤を加えることで水で希釈できる形にしています。水で薄めると白く濁り、噴霧器で植物全体に均一に散布できます。

代表的な製品には、スミチオン乳剤、トレボン乳剤、マラソン乳剤などがあります。これらは害虫駆除に高い効果を発揮します。植物表面にまんべんなく付着するため、殺虫効果や除草効果が高い点が利点です。

防水工事

防水工事では、アスファルト乳剤が水の浸入を防ぐ防水層を形成します。

建物の屋上や地下構造物の防水処理において使用されます。常温で施工できるため火気を使用せず、安全性が高い点が評価されています。

改修工事や小規模な防水工事では、施工の手軽さから頻繁に使用されます。セメントと混合することで、防水性と強度を兼ね備えた材料としても活用されます。

緑化・水利・鉄道など

アスファルト乳剤は、舗装や防水以外の分野でも活用されています。

緑化工事では法面の土壌安定材として、降雨による浸食を防ぎます。水利分野では水路や貯水池の漏水防止材として使用されます。鉄道では軌道の砂利飛散防止や軌道構造の安定化を目的として散布されます。

これらの用途では、接着性と浸透性、常温施工性といった特性が活かされています。分野ごとに乳剤の種類を使い分けることで、求められる性能に対応しています。

乳剤の種類と分類

乳剤は用途や性質によって分類されています。アスファルト乳剤は電荷の種類で、農薬乳剤は製品や剤形で分けられます。主な種類には以下の6つがあります。

• カチオン系乳剤（浸透用・混合用）
• アニオン系乳剤
• ノニオン系乳剤
• 改質アスファルト乳剤（ゴム入りなど）
• 農薬乳剤（スミチオン・トレボン・マラソンなど）
• 他の剤形との違い（水和剤・粒剤・フロアブルなど）

それぞれ説明していきます。

カチオン系乳剤（浸透用・混合用）

カチオン系乳剤は、陽イオン性の乳化剤を使用したアスファルト乳剤です。

現在の道路舗装工事で最も多く使用されています。水が蒸発しなくても分解・硬化するため、舗装材料として最適です。浸透用のPK-1からPK-4と、混合用のMK-1からMK-3があり、プライムコートにはPK-3、タックコートにはPK-4が使用されます。

アニオン系乳剤

アニオン系乳剤は、陰イオン性の乳化剤を使用したアスファルト乳剤です。

分解が遅く付着性に劣るため、現在は道路舗装にほとんど使用されていません。長時間の保存に耐えるため、スラリーシールや防水用として使用されています。

ノニオン系乳剤

ノニオン系乳剤は、非イオン性の乳化剤を使用したアスファルト乳剤です。

電荷を持たないため、セメントのアルカリ性と反応しにくい性質があります。主にセメント・アスファルト乳剤安定処理混合用として使用され、JIS規格ではMN-1として分類されています。

改質アスファルト乳剤（ゴム入りなど）

改質アスファルト乳剤は、ゴムやポリマーを添加して性能を向上させた乳剤です。

通常の乳剤よりも耐久性や接着性が高く、特に高性能な舗装が必要な箇所で使用されます。代表的なものにゴム入りアスファルト乳剤があり、PKR-TやPKR-S-1などの種類があります。

農薬乳剤（スミチオン・トレボン・マラソンなど）

農薬乳剤は、水に溶けにくい農薬成分を油に溶かした液体製剤です。

水で希釈すると白く濁り、植物全体に均一に散布できます。代表的な製品には、スミチオン乳剤、トレボン乳剤、マラソン乳剤などがあり、農作物の害虫駆除に使用されます。

他の剤形との違い（水和剤・粒剤・フロアブルなど）

農薬には乳剤以外にも、水和剤、粒剤、フロアブルなどの剤形があります。

水和剤は粉末状で有機溶媒を使用せず安全性が高い特徴があります。粒剤は顆粒状でそのまま散布でき、希釈が不要です。フロアブルは液状で高濃度かつ計量しやすい利点があります。乳剤は展着性と速効性に優れ、用途に応じて最適な剤形を選択します。

乳剤の使用方法（アスファルト舗装）

乳剤は舗装工事の工程や目的によって使い分けられています。

使用する乳剤の種類と散布量は、施工箇所や条件に応じて決定されます。主な使用方法には下記の3つがあります。

• プライムコートでの使用（PK-3、散布量1.0～2.0L／m2）
• タックコートでの使用（PK-4、散布量0.3～0.6L／m2）
• 表面処理での使用（シールコート・チップシールなど）

それぞれ説明していきます。

プライムコートでの使用（PK-3、散布量1.0～2.0L／m2）

プライムコートは、路盤を仕上げた後にアスファルト混合物を施工する前に行う処理です。

カチオン系乳剤のPK-3を使用し、標準散布量は1.2ℓ／m2です。路盤面が緻密な場合は少なめの1.0L／m2、粗な場合は多めの2.0L／m2を散布します。

路盤表面に浸透させることで、降雨による洗掘や表面水の浸透を防止します。また、路盤とアスファルト混合物のなじみを良くし、路盤表面部を安定させる効果があります。

タックコートでの使用（PK-4、散布量0.3～0.6L／m2）

タックコートは、既設層と新設層の接着を良くするために行う処理です。

カチオン系乳剤のPK-4を使用し、標準散布量は0.4ℓ／m2です。新たに舗設するアスファルト混合物層とその下層の接着を強化し、層間のズレや剥がれを防止します。

既存のアスファルト層の上や、基層と表層の間などに散布されます。散布後は乳剤が分解するまで養生時間を確保し、確実な接着膜を形成させることが重要です。

表面処理での使用（シールコート・チップシールなど）

表面処理は、既設舗装の補修や保護を目的として行う処理です。

シールコートでは乳剤を散布して路面のひび割れを封じ、水の浸入を防ぎます。チップシールでは乳剤散布後に砕石を撒き、路面のすべり止めや保護層を形成します。

使用する乳剤の種類は施工条件により異なり、温暖期と寒冷期で異なる乳剤を使い分けます。これらの工法は比較的簡易で経済的なため、道路の維持管理に広く活用されています。

乳剤の散布手順（アスファルト舗装）

乳剤散布は、舗装の品質を左右する重要な工程です。

適切な手順で作業を行わなければ、散布ムラや接着不良の原因となります。散布手順は大きく4つの段階に分かれます。

• 散布前の準備作業
• ディストリビュータによる機械散布
• エンジンスプレーヤによる人力散布
• 散布後の養生

それぞれ説明していきます。

散布前の準備作業

散布前の準備は、乳剤の性能を最大限に発揮させるために不可欠です。

路盤の状態が適切でなければ、乳剤の浸透や接着が十分に行われません。準備作業は以下の3つのステップで行います。

STEP1：路盤面の清掃と浮石除去

まず、路盤面のゴミや浮石をすべて取り除きます。

ほうきやブロワーを使用して、路盤表面の異物を徹底的に除去します。小さな石やゴミが残っていると、接着不良の原因となります。

STEP2：路盤の乾燥確認

次に、路盤が適度に乾燥していることを確認します。

路盤表面が濡れていると、乳剤の浸透が妨げられます。目視で水分がないことを確認し、必要に応じて乾燥するまで待機します。

STEP3：構造物の養生

最後に、縁石や側溝などの構造物を養生します。

乳剤が構造物に付着すると汚れの原因となるため、シートやマスキングテープで保護します。これにより仕上がりの美観を保ちます。

ディストリビュータによる機械散布

ディストリビュータは、広範囲に均一な散布を行う機械です。

トラック上に保温タンクを持ち、後部のスプレーバから路面に乳剤を散布します。大規模な現場で使用される方法です。

STEP1：ディストリビュータの準備と乳剤充填

まず、ディストリビュータの保温タンクに乳剤を充填します。

乳剤が適切な温度に保たれているか確認し、タンク内に規定量を注入します。スプレーバーやノズルの目詰まりがないかも点検します。

STEP2：散布量と走行速度の設定

次に、散布量と走行速度を設定します。

散布量は走行速度によって調整されます。プライムコートなら1.2ℓ/㎡、タックコートなら0.4ℓ/㎡が標準です。設定後、試し散布で確認します。

STEP3：均一散布の実施

設定が完了したら、一定の速度で走行しながら散布します。

スプレーバから乳剤が均一に吐出されるよう、走行速度を一定に保ちます。散布幅が重ならないよう、また隙間ができないよう注意します。

STEP4：散布状況の確認

散布後、すぐに散布状況を確認します。

散布ムラや未散布箇所がないか目視で点検します。問題があれば、エンジンスプレーヤで補修します。

エンジンスプレーヤによる人力散布

エンジンスプレーヤは、狭い箇所や小規模な現場で使用する人力散布機械です。

ノズルを手で持って散布するため、細かい調整が可能です。ディストリビュータが入れない場所で活躍します。

STEP1：エンジンスプレーヤの準備

まず、エンジンスプレーヤに乳剤を供給します。

ドラム缶や一斗缶からホースで乳剤を吸い上げます。エンジンを始動し、ポンプが正常に作動するか確認します。

STEP2：散布範囲のマーキング

次に、散布範囲を明確にします。

散布が必要な範囲の境界を確認し、必要に応じて目印を付けます。これにより散布漏れや過剰散布を防ぎます。

STEP3：乳剤の均一散布

ノズルを持ち、均一に散布します。

一定の高さと距離を保ちながら、ノズルをゆっくり動かします。散布が重ならないよう注意し、ムラのないように作業します。

STEP4：散布量の確認

散布後、散布量が適切か確認します。

目視で散布の厚みを確認し、不足箇所があれば追加散布します。規定量が散布されているか最終チェックを行います。

散布後の養生

散布後は、乳剤が分解して接着膜を形成するまで養生が必要です。

養生時間が不十分だと、接着強度が低下したり、タイヤへの付着が発生します。適切な養生管理が重要です。

STEP1：乳剤の分解確認

まず、乳剤が分解しているか確認します。

散布直後は茶色い液体ですが、分解が進むと黒色に変化します。吸水紙を押し当てて、乳剤が紙に付着しなければ分解完了の目安です。

STEP2：養生時間の管理

次に、適切な養生時間を確保します。

昼間は1時間、夜間は6時間を目安に養生します。気温が低い場合はさらに時間を延長します。養生中は車両や人の立ち入りを制限します。

STEP3：交通開放前の点検

最後に、交通開放前の最終点検を行います。

乳剤の分解が完全に完了し、黒色の接着膜が形成されているか確認します。タイヤに付着する恐れがないことを確認してから、道路を開放します。