(57)【要約】【課題】繰返し荷重による粉状化に対する抵抗性を高めた裏込めグラウトとその裏込めグラウト材に関する。【解決手段】セメントからなるベースグラウト材、速硬材、短繊維、減水剤、および凝結調整剤を含み、ベースグラウト材に対して、速硬材の含有量が１〜６質量％、減水剤の含有量が０.０５〜１.０質量％、凝結調整剤の含有量が０.０〜３.０質量％であり、短繊維の含有量が裏込めグラウトの体積に対して０.０１〜０.５体積％になる量であり、水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）３５〜６５％で練り混ぜた裏込めグラウトにおいて、ＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下であって、ブリーディングが発生せず、水和硬化後の材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であることを特徴とする裏込めグラウト材、および該裏込めグラウト材によって形成された裏込めグラウト。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントからなるベースグラウト材、速硬材、短繊維、減水剤、および凝結調整剤を含み、ベースグラウト材に対して、速硬材の含有量が１〜６質量％、減水剤の含有量が０.０５〜１.０質量％、凝結調整剤の含有量が０.０〜３.０質量％であり、短繊維の含有量が裏込めグラウトの体積に対して０.０１〜０.５体積％になる量であり、
水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）３５〜６５％で練り混ぜた裏込めグラウトにおいて、ＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下であって、ブリーディングが発生せず、水和硬化後の材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であることを特徴とする裏込めグラウト材。
【請求項２】
短繊維が繊維径１２〜４０μｍおよび繊維長２〜６ｍｍのポリアミド繊維またはポリビニルアルコール繊維である請求項１に記載する裏込めグラウト材。
【請求項３】
ベースグラウト材に対し再乳化粉末樹脂を０．５〜８.０質量％含む請求項１または請求項２に記載する裏込めグラウト材。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載する裏込めグラウト材の水和硬化体からなり、材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であることを特徴とする裏込めグラウト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート舗装版下の隙間に導入される裏込めグラウトについて、繰返し荷重による粉状化に対する抵抗性を高めた裏込めグラウトとその裏込めグラウト材に関する。なお、本発明において、水を加えない粉体のものを裏込めグラウト材と云い、水を加えて練り混ぜ硬化するまでの液体状態のものを含め、水和硬化した状態のものを裏込めグラウトと云う。
【背景技術】
【０００２】
プレキャストＲＣ舗装版やプレキャストＰＣ舗装版などのコンクリート舗装版の施工において、通常、舗装版を設置するには水平工法のレベル調整を行うために舗装版と路盤上面との間にスペーサー等が設置され、路盤上面と舗装版下面の間に約１ｍｍ〜３０ｍｍ程度の隙間が形成される。この隙間には裏込めグラウトが注入され、コンクリート舗装版の自重や交通の走行により発生する荷重を均一に路盤に伝達する構造が形成される。
【０００３】
また、軟弱地盤上に構築されるコンクリート舗装版は、コンクリート舗装版の自重や経年の荷重により地盤が圧密されるため、コンクリート版が僅かに沈下することが知られている。沈下した舗装表面の高さを元に戻すために、コンクリート舗装版を持ち上げて不陸調整し、その下面と路盤との間にできた空隙に裏込めグラウトが注入されることもある。
【０００４】
このようなコンクリート舗装工事において、空港エプロン等の施設の舗装では、工事に時間的制約を受けるために急速施工を要求され、それに対応できるように裏込めグラウトにも速硬性が要求される。一方で、新設のコンテナヤードや港湾施設等の舗装工事では、急速施工は不要であるため裏込めグラウトに速硬性は求められないが、(イ)交通荷重による繰返し疲労よる粉状化に対する抵抗性を有し、(ロ)ブリーディングによる体積変化が小さく、(ハ)流動性に優れ、コンクリート舗装版下へ自然注入によって均一に注入でき、(ニ)低コストであることなど、裏込めグラウト本来の性能が求められる。
【０００５】
この要求に適う裏込めグラウト材として、特開平８−２９０９５１号公報（特許文献１）には、セメント、カルシウムアルミネート、石膏、およびアルミナドロスを主成分とした裏込めグラウト材が記載されている。この裏込めグラウト材は、カルシウムアルミネートおよび石膏によって初期強度の発現を早め、アルミナドロスによって長期強度の抑制と容積減少の低減を図っている。
【０００６】
しかし、特許文献１の裏込めグラウト材は、速硬性を有するものの、繰返し疲労荷重による粉状化に対する抵抗性は十分ではなかった。そこで、特開２０１１−１４４１０３号公報（特許文献２）に記載されているように、疲労耐久性を高めた裏込めグラウト材が開発されている。この裏込めグラウト材は、セメントおよび速硬材を主成分にし、無機または有機の短繊維を配合したものであり、速硬材を配合して初期強度の発現を早めると共に短繊維を配合して繰返し疲労荷重による粉状化に対する抵抗性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２９０９５１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２の裏込めグラウト材は、短繊維を配合して耐粉状化性を高めているが、一方で速硬性を得るために多量の速硬材が配合されている。具体的には、セメントに対して２５質量％〜４０質量％に及ぶ多量の速硬材が配合されている。しかし、本発明の検討過程において、速硬材の量が多いと、繰返し荷重に対する耐粉状化性が低下する傾向のあることが見出された。他方、速硬材の量が少なく硬化までの時間が長すぎると、材料分離を生じやすくなり、短繊維がグラウト上面に偏って十分な疲労耐久性が得られない。
【０００９】
本発明は上記知見に基づいて、速硬材を含有する裏込めグラウト材における上記課題を解決したものであり、速硬材の含有量を最適範囲にして適度な流動性とゲル化までの時間を確保した裏込めグラウト材と、水和硬化後は十分な初期強度および長期強度を有すると共に、繰返し荷重に対する耐粉状化性を高めた裏込めグラウトを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下の構成によって上記課題を解決した裏込めグラウト材およびその裏込めグラウトに関する。
〔１〕セメントからなるベースグラウト材、速硬材、短繊維、減水剤、および凝結調整剤を含み、ベースグラウト材に対して、速硬材の含有量が１〜６質量％、減水剤の含有量が０.０５〜１.０質量％、凝結調整剤の含有量が０.０〜３.０質量％であり、短繊維の含有量が裏込めグラウトの体積に対して０.０１〜０.５体積％になる量であり、
水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）３５〜６５％で練り混ぜた裏込めグラウトにおいて、ＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下であって、ブリーディングが発生せず、水和硬化後の材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であることを特徴とする裏込めグラウト材。
〔２〕短繊維が繊維径１２〜４０μｍおよび繊維長２〜６ｍｍのポリアミド繊維またはポリビニルアルコール繊維である上記[１]に記載する裏込めグラウト材。
〔３〕ベースグラウト材に対し再乳化粉末樹脂を０．５〜８.０質量％含む上記[１]または上記[２]に記載する裏込めグラウト材。
〔４〕上記[１]から上記[３]の何れかに記載する裏込めグラウト材の水和硬化体からなり、材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であることを特徴とする裏込めグラウト。
【００１１】
本発明の裏込めグラウト材は、水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）３５〜６５％で練り混ぜた裏込めグラウトにおいて、ＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下の高い流動性を保ちつつブリーディングを抑制することができる。またゲル化後は粘性が高くなって材料分離を防止するので、短繊維のグラウト上面への浮きによる偏在が少なく、少量の短繊維の混入によっても十分な疲労耐久性を得ることができ、また速硬材が適度な含有量であるので速硬材の増加による疲労耐久性の低下を招くことがない。
【００１２】
本発明の裏込めグラウト材に含まれる短繊維は、繊維径１２〜４０μｍおよび繊維長２〜６ｍｍのポリアミド繊維（商品名アラミド繊維）またはポリビニルアルコール繊維（商品名ビニロン繊維）が好ましい。これらの繊維は耐久性に優れており、上記繊維径および繊維長の範囲であれば流動性を損なわずに施工することができ、かつ繊維による耐粉状化抵抗性を得ることができる。
【００１３】
本発明の裏込めグラウト材の水和硬化体である裏込めグラウトは、材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であるので十分な初期強度および長期強度を有しており、ホイールトラッキング試験（ＷＴ試験）において、繰返し荷重２万回でも破壊せず、高い耐粉状化抵抗性を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の裏込めグラウト材の水和硬化体である裏込めグラウトは、大型車による交通荷重を繰返し受けても、疲労による粉状化を生じ難い。従って、新設のコンテナヤードや港湾施設等の舗装版などに好適に用いることができる。さらに、流動性が良いので、例えば、コンクリート舗装版下の空隙を効率よく埋めることができ、施工性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＷＴ試験の側面説明図
【図２】ＷＴ試験の平面説明図
【図３】ＷＴ試験後のグラウトの状況写真
【００１６】
〔具体的な説明〕
本発明の裏込めグラウト材は、セメントからなるベースグラウト材、速硬材、短繊維、減水剤、および凝結調整剤を含み、ベースグラウト材に対して、速硬材の含有量が１〜６質量％、減水剤の含有量が０.０５〜１.０質量％、凝結調整剤の含有量が０.０〜３.０質量％であり、短繊維の含有量が裏込めグラウトの体積に対して０.０１〜０.５体積％になる量であり、水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）３５〜６５％で練り混ぜた裏込めグラウトにおいて、ＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下であって、ブリーディングが発生せず、水和硬化後の材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であることを特徴とする裏込めグラウト材である。
【００１７】
本発明の裏込めグラウト材はセメントからなるベースグラウト材を主成分とする。ベースグラウト材のセメントは、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱セメント、高炉セメント、フライアッシュセメント、または白色セメントなどを使用することができる。
【００１８】
ベースグラウト材は少量の水中不分離剤を含有することができる。水中不分離剤としては、ＭＣ(メチルセルロース)、ＨＰＭＣ(ヒドロキシプロピルメチルセルロース)、ＨＥＭＣ(ヒドロキシエチルメチルセルロース)、ＨＭＰポリマー(変性アクリルアミドモノマー)、グアーガム誘導体 (ヒドロキシプロピルグアー)が使用できる。水中不分離剤の含有量はベースグラウト材に対して０.０１〜０.２５質量％が好ましい。
【００１９】
速硬材は、Ｃ１２Ａ７などのカルシウムアルミネート粉砕物（ブレーン比表面積４０００〜６０００cm２/g）と無水石膏（ブレーン比表面積５０００〜１２０００cm２/g）の混合物、超速硬セメント、アルミナセメントなどを用いることができる。カルシウムアルミネート粉砕物と無水石膏の混合物からなる速硬材は、カルシウムアルミネート粉砕物と無水石膏が概ね４０：６０〜６０：４０質量比含まれている。市販品としては、例えば三菱マテリアル社製のコーカエーススーパー（商品名）などを用いることできる。
【００２０】
速硬材の含有量は、ベースグラウト材に対して１〜６質量％が好ましい。速硬材を１〜６質量％含有することによって、裏込めグラウトがゲル化するまで良好な流動性を保ち、施工性を高めることができるとともに、注水から３０〜１２０分の比較的早い時間に裏込めグラウトをゲル化させることができ、ブリーディングを抑制することができる。速硬材がベースグラウト材の１質量％未満では、このように早期に裏込めグラウトをゲル化させてブリーディングを抑制するという速硬材の十分な効果が得られない。一方、速硬材がベースグラウト材の６質量％を超えて８質量％程度になると、流動性が過剰になり材料分離をきたし、短繊維がグラウトの上部に偏在するようになるので繰返し荷重に対する耐久性が低下する傾向がある。
【００２１】
本発明の裏込めグラウト材は短繊維を含む。短繊維は繊維径１２〜４０μｍおよび繊維長２〜６ｍｍのポリアミド繊維（商品名アラミド繊維）またはポリビニルアルコール繊維（商品名ビニロン繊維）が好ましい。上記短繊維は耐久性に優れており、上記繊維径および繊維長の範囲であれば流動性を損なわずに施工することができ、かつ繊維による耐粉状化抵抗性を得ることができる。
【００２２】
短繊維の含有量は、裏込めグラウトの体積に対して０.０１〜０.５体積％になる量が好ましい。短繊維の含有量が０.１体積％未満では短繊維による補強効果が不十分であり、一方、繊維径および繊維長さが上記範囲より大きく、含有量が０.５体積％を超えると、グラウトの流動性が低下してコンクリート舗装版下への注入性が低下するので好ましくない。
【００２３】
本発明の裏込めグラウト材は減水剤を含む。所定量の減水剤を含むことによって、裏込めグラウトの流動性が改善され、自然流下によってコンクリート舗装版下の隙間への注入することが可能となる。減水剤の含有量はベースグラウト材の０.０５〜１.０質量％が好ましい。減水剤の含有量が０.０５質量％未満では減水剤の効果が乏しく、１.０質量％を超えるとグラウトの流動性が過剰となって材料分離を生じ、短繊維がグラウトの上面に浮いてくることがある。減水剤としては市販品（商品名メルフラックス等）のポリカルボン酸塩系高性能減水剤などを用いることができる。
【００２４】
本発明の裏込めグラウト材は凝結調整剤を含む。凝結調整剤としては、無機炭酸塩、無機硫酸塩、オキシカルボン酸、オキシカルボン酸塩などを用いることができる。凝結調整剤を含有することによって、ゲル化までの適度な時間（凝結開始までの時間）を確保して施工時の良好な流動性を維持すると共に、上記時間経過後はゲル化の進行によってブリーディングの発生を抑え、またグラウトの粘性が高まることによってグラウト中の短繊維の分離が抑制されて短繊維の分散性が向上する。
【００２５】
凝結調整剤の含有量はベースグラウト材の０.０〜３.０質量％が好ましい。凝結調整剤の含有量が３.０質量％を超えると、凝結開始までの時間が長すぎて短繊維がグラウト表面に偏在する材料分離を生じやすくなる。
【００２６】
本発明の裏込めグラウト材は、再乳化粉末樹脂を含むことができる。再乳化粉末樹脂は、裏込めグラウトの疲労耐久性やひび割れに対する抵抗性を向上させる効果がある。再乳化粉末樹脂としては、例えば、アクリル系、アクリル−ベオバ系、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）系、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）系などを用いることができる。再乳化粉末樹脂の含有量は、ベースグラウト材の０．５〜８.０質量％が好ましい。再乳化粉末樹脂の含有量が８質量％を超えると、グラウトの流動性が低下し、コンクリート舗装版下への注入性が悪化するので好ましくない。
【００２７】
本発明の裏込めグラウト材は、これに水を加えて混練したときに、水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）３５〜６５％練り混ぜたグラウトにおいて、コンクリート標準示方書（規準編）JSCE F-531-2013「ＰＣグラウトの流動性試験方法（案）」［土木学会］に規定されるＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下の流動性を有する。流下時間が３０秒程度では流動性が低く、コンクリート舗装版下の空隙への良好な注入性が確保できないので好ましくない。なお、水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）が３５％未満では所要の流動性を得ることができず、ＪＡ漏斗試験の流下時間は３０秒を超える。一方、水グラウト材比（Ｗ/Ｂ）が６５％を超えるとブリーディングを抑制することが難しくなる。
【００２８】
本発明の裏込めグラウト材の水硬化体である裏込めグラウトは、初期強度と長期強度に優れており、かつ繰返し荷重に対して高い耐粉状化性を有しており、疲労耐久性に優れている。疲労耐久性は、水浸ホイールトラッキング試験方法（舗装調査・試験法便覧（社団法人日本道路協会編（平成１９年６月）））に規定されたホイールトラッキング試験等より評価することができる。
【００２９】
通常、実構造物について、車輌の通過回数が２９０００回／年、設計供用期間を２０年と推定すると、繰り返し載荷回数が５８００００回となる。そこで、疲労耐久性は、裏込めグラウト下面に発生するひずみを直接測定し、また、実構造物で裏込めグラウトに発生するひずみを３次元有限要素解析により計算し。この計算値を用いて、繰り返し載荷回数が５８００００回となる場合での疲労耐久性を、コンクリート標準示方書 設計編（２０１２年制定）［土木学会］に示されるコンクリートの疲労強度式に準じて照査した。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施例を示す。
表１に示す材料を使用し、表２に示す配合のベースグラウト材を調製した。このベースグラウト材に速硬材、減水剤、短繊維、凝結調整剤を加えて試験試料にした。各試験試料の調製において、グラウトの練混ぜにはラボスターラを用い、容器に所定量の練混ぜ水を入れた後に粉体を投入して８００rpmで２分間練り混ぜた。
各試験試料について、表３に示す試験を行った。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
【表２】
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【００３３】
【表３】
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【００３４】
〔ホイールトラッキング試験〕
ホイールトラッキング試験（ＷＴ試験）は、水浸ホイールトラッキング試験方法（舗装調査・試験法便覧（社団法人日本道路協会編（平成１９年６月）））に準拠して、往復２００００回の試験を実施した。試験条件を表４に示す。試験方法の概要を図１、図２に示す。図示するように、模擬路盤材（発泡スチロール）１０の上面に試験体（裏込めグラウト）１１を載せて拘束版１２で押さえ、その上側に載荷版（ポリカーボネイト版）１３を設置し、載荷版１３の上側から走行ホイール１４を押し当て往復運動を加え、グラウトが破損する回数を測定した。ＷＴ試験の試験条件を表４に示す。
【００３５】
【表４】
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【００３６】
〔実施例１〕
表２に示すベースグラウト材に速硬材、減水剤、短繊維、凝結調整剤を配合し、水を加えて２分間練り混ぜて裏込めグラウトを調製した。速硬材、減水剤、短繊維、凝結調整剤の配合量を表５に示す。調製した裏込めグラウトについて、ＪＡ漏斗試験を行った。調製２時間後のブリーディング率を測定した。また、材齢７日の圧縮強度を測定し、さらに材齢７日のホイールトラッキング試験を行った。結果を表５に示した。
表５に示すように、速硬材を１〜６質量％含有する試料Ａ２〜Ａ５は、ＪＡ漏斗試験の流下時間が２６秒以下であり良好な流動性を有しており、またブリーディングが発生していない（ブリーディング率が０.０％）。さらに、試料Ａ２〜Ａ５は、材齢７日の圧縮強度が２５Ｎ/mm２以上であって十分な初期強度および長期強度を有しており、ＷＴ試験では試料Ａ２は１８５００回程度の疲労耐久性を有し、試料Ａ３〜Ａ５は２００００回以上の疲労耐久性を有している。
一方、試料Ａ１は、速硬材を含まず、減水剤を多く（０.３質量％）含有しているので、ＪＡ漏斗試験の流下時間が３１秒であり、流動性が低く、ブリーディング率が５.４％と高い。また試料Ａ１は材齢７日の圧縮強度が低く１１.５Ｎ/mm２であり、このためＷＴ試験の破壊回数は１００回であり、繰返し荷重に対する抵抗性が大幅に低い。
また、試料Ａ６は、速硬材を８質量％含むので、ＪＡ漏斗試験の流下時間が１３.７秒であり、流動性が過剰であるため材料分離を生じやすく、短繊維がグラウトの表面部に浮き上がる。また、ブリーディングが０.３％生じる。またＷＴ試験の破壊回数は３０００回であり、繰返し荷重に対する抵抗性が低い。また、試料Ａ７は、速硬材を２５質量％含むので流動性が過剰であるため材料分離を生じやすく、短繊維がグラウトの表面部に浮き上がる。このため、ＷＴ試験の破壊回数は１５００回であり、繰返し荷重に対する抵抗性が低い。
【００３７】
【表５】
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【００３８】
〔実施例２〕
表６に示す配合で、速硬材の量を３質量％にし、減水剤の量を０.１５質量％と０.１０質量％に変え、短繊維の種類と量を変え、凝結調整剤の量を０.４０質量％にした以外は実施例１と同様にして裏込めグラウトを調製した。この裏込めグラウトについて実施例１と同様の試験を行った。結果を表６に示す。
表６に示すように、試料Ｂ１〜Ｂ７は何れもＪＡ漏斗試験の流下時間が約２０秒〜約２５秒であり良好な流動性を有しており、ブリーディングも発生しない。また材齢７日の圧縮強度は２５Ｎ/mm２以上であって十分な初期強度を有しており、ＷＴ試験では２万回程度の繰り返し荷重では破壊しない。一方、試料Ｂ８は短繊維を含まないので、ＷＴ試験の破壊回数が１００回であり、繰返し荷重に対する耐久性が大幅に低い。
【００３９】
【表６】
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【００４０】
また、表７の試料Ｃ１のグラウトを用いて、より厳しい条件でのＷＴ試験を実施した。表８にＷＴ試験の条件を示す。ポリカーボネイト版の厚さを８ｍｍとしてグラウトに発生するひずみが大きくなるようにした。載荷回数往復５０００回、１００００、１５０００回、２００００回でのグラウトの状況を図３に示す。ＷＴ試験の結果、載荷回数往復２００００回終了時においてグラウト材は健全であることを確認した。
【００４１】
【表７】
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【００４２】
【表８】
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【００４３】
〔実施例３〕
表７の試料Ｃ１について、ホイールトラッキング試験時にグラウト下面に発生するひずみを確認するために、グラウト下面にひずみゲージを貼り付けて荷重をかけた場合のひずみを測定した。載荷版であるポリカーボネイト版の厚さは１０ｍｍ、グラウトの厚さは１０ｍｍとした。グラウトの材齢は７日で試験を実施した。載荷荷重は、３３.５ｋｇ、５４.９ｋｇ、７０.０ｋｇとした。荷重の設定は、試験機の重り設定によった。表９にグラウトのひずみ計測結果を示す。すべての供試体で載荷荷重が７０.０ｋｇの時にグラウトの割れを確認した。そこで、グラウトの割れが発生したときの計測ひずみ２１９μに対応した応力を引張応力として、グラウトの長期の疲労耐久性を照査した。なお、このグラウトの材齢７日における圧縮強度４７.１Ｎ／ｍｍ２、引張強度は２.６Ｎ／ｍｍ２、静弾性係数は１４０００Ｎ／ｍｍ２であった。
【００４４】
【表９】
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【００４５】
〔実施例４〕
表７の試料Ｃ１について、プレキャストＰＣ床版を用いたコンテナ走行路盤の３次元有限要素解析により裏込めグラウトに発生する応力とひずみを算出した。舗装構造各層の厚さは、路面側から、プレキャストＰＣ版２７０ｍｍ、裏込めグラウト１０ｍｍ、砕石６００ｍｍ、セメント処理安定層１５００ｍｍ土２０００ｍｍとした。構成部材の緒元を表１０に示す。なお、ＰＣ床版形状は、２５００ｍｍ×２７０ｍｍ×１２０００ｍｍとした。載荷荷重は、８輪トランステナーを想定して、単車輪荷重３６２.９ｋＮとした。解析の結果、ＰＣ版の接合目地に１輪載荷される場合にグラウトに発生するひずみが最大になり、その値は３３μとなった。
【００４６】
【表１０】
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【００４７】
例えば、実構造物では車輌の通過回数が２９０００回／年、設計供用期間を２０年と推定すると、繰り返し載荷回数が５８００００回となる。一定の繰返し載荷荷重を受けるコンクリートの設計強度ｆγｄは次式[１]によって表される（コンクリート標準示方書 設計編（２０１２年制定）［土木学会］）。
【００４８】
ｆγｄ＝ｋ１ｆ×ｆｄ×（１−σｐ／ｆｄ）×（１−logＮ／Ｋ）・・・[１]
ここに、ｋ１ｆ：引張および曲げ引張強度の場合＝１.０
ｆｄ：コンクリートの設計強度
σｐ：永続作用作用における応力度、交番荷重を受ける場合は０（ゼロ）
Ｋ：普通コンクリートで継続してあるいはしばしば水で飽和される場合は１０
【００４９】
走行回数５８００００回を満足する疲労強度について検討すると、以下のとおりである。
式[１]において、ｆｄは試験結果からグラウトが破壊するひずみ２１９μであり、これは圧縮強度４１.７Ｎ／ｍｍ２のときのひずみである。グラウトの圧縮強度の下限（２５Ｎ/ｍｍ２に設定）のときのひずみを圧縮強度の比による係数βを用いて算出すると、安全係数β＝４７.１／２５.０＝１.８８４であり、安全係数を考慮したひずみは、２１９μ／β＝２１９／１.８８４＝１１６μになる。従って、グラウトの疲労強度に対応するひずみは、式[１]に従い、ｆｒｄ＝１１６×１×（１−（log５８００００）／１０）＝４９μである。
算出したグラウトの疲労強度に対応するひずみ（４９μ）と３次元有限要素解析結果（３３μ）を比較すると、（４９／３３）＞１となり、繰り返し載荷回数５８００００回では破壊しないと判断される。従って、上記路盤条件においては供用２０年における疲労耐久性を満足すると云える。
【符号の説明】
【００５０】
１０−模擬路盤材（発泡スチロール）、１１−試験体（裏込めグラウト）、
１２−拘束板１２、１３−載荷版（ポリカーボネイト版）、１４−走行ホイール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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