(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外型枠と該外型枠に対して摺動自在な内型枠とで構成する二重の筒型枠間にアスファルト材料を流し込む隙間を形成し、前記筒型枠の底部に底型枠を着脱自在に取り付け、前記内型枠に変位測定手段を設けたことを特徴とするアスファルト材料の変形性能試験装置。
【請求項２】
底型枠は、外型枠を下方から支持し外型枠に固定した外底型枠と、外底型枠の内側に配置され、内型枠および内型枠と外型枠との隙間の下方に着脱自在に配設される内底型枠とで構成する請求項１記載のアスファルト材料の変形性能試験装置。
【請求項３】
内型枠は、有底に形成した請求項１または請求項２に記載のアスファルト材料の変形性能試験装置。
【請求項４】
着脱自在な底型枠を備え、内型枠と外型枠とによる二重の筒型枠の、前記内型枠と外型枠との間に形成される隙間に供試体であるアスファルト材料を流し込み、硬化後、底型枠を撤去し、内型枠に荷重を加えてアスファルト材料に剪断変形を与え、内型枠の変位量を測定することを特徴とするアスファルト材料の変形性能試験方法。
【請求項５】
内型枠は自重または付加した錘により下方に変位する請求項４記載のアスファルト材料の変形性能試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アスファルト材料の変形性能試験装置および該装置による試験方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばアスファルトフェーシング工法によりフィルダムなどの遮水を行う場合、アスファルト混合物の最上層に表面保護工としてアスファルトマスチックなどのアスファルト材料が施工される場合が多い。このアスファルトマスチックは施工性のほか、遮水性を有する密粒度アスファルト混合物を紫外線から保護する機能（耐候性）、施工直後・使用時の斜面安定性、付着性、変形追従性など多くの機能が要求され、種々の材料を組み合わせた配合によって所要の品質を得るようにしている。
【０００３】
ところで、アスファルト混合物やアスファルトマスチックなどのアスファルト系材料は、温度依存性があり、温度が高いほど粘性が低下し、変形しやすくなる性質を有している。このため、アスファルト材料が斜面に舗設され、直射日光などの照射を受けると、アスファルト材料の表面温度が上昇し、使用時の安定性・変形性に問題が生じる。
【０００４】
また、道路などの平面に舗設された場合でも、車両などの通行によって変形を強要されると、轍掘れなどの原因となる。
【０００５】
そこで、アスファルト材料の施工直後・使用時の斜面安定性を確保するために、アスファルト材料の変形性能を定量的に把握する必要があり、そのための試験方法として、従来、例えば、図７に示すようなスロープフロー試験がある。このスロープフロー試験は、水利構造物の傾斜面に舗設されるアスファルト材料がその状態で受ける最高温度で流動しない（だれない）かどうかを調べる、一種の流動変形を調べるクリープ試験である。
【０００６】
そして、具体的には、試験対象のアスファルト材料１を傾斜板21に水平な状態でセットし、試験体表面に板状やＬ字形のプレートなどを測定点として置いて、または、試験体の端部22と外部の固定点23とを測定点とし、実際の構造物に近い、もしくは安全性を見込んで傾斜角が大きくなるように傾斜板21を傾け、表面（端部22）の測定点と試験体の外に位置する固定点23との距離をギャップセンサーやノギスを用いて測定し、試験前後の移動量によって斜面での安全性、変形性を評価するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスロープフロー試験で、日光が直接照射するような試験温度（０℃〜７０℃程度）での斜面安定性を評価しようとする場合、測定点がアスファルト材料中にめり込んだり、試験途中で傾斜したりしてしまうことがあること、試験体端部の位置が試験過程で不明瞭になること、また、ノギスなどで測定する場合には測定点に接することなく測定しなければならないことから、高い精度で変形量を測定することが極めて難しく、変形性を適正に評価できない。
【０００８】
また、種々の材料や配合が変形性に及ぼす影響を定量的に把握することが困難であった。さらに、長期にわたる変形性を評価する場合、使用時と同様に長い時間経過させて変形性を確認する必要があり、試験期間が長期にわたる問題があった。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、アスファルト材料の平面や斜面における変形性は、アスファルト材料の剪断変形抵抗性に起因するものであることに鑑み、簡単な装置でアスファルト材料に精度よく剪断力を作用させ、その力に対する変形量を短時間で精度よく簡単に測定できるアスファルト材料の変形性能試験装置および変形性能試験方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、装置として、第１に、外型枠と該外型枠に対して摺動自在な内型枠とで構成する二重の筒型枠間にアスファルト材料を流し込む隙間を形成し、前記筒型枠の底部に底型枠を着脱自在に取り付け、前記内型枠に変位測定手段を設けたことを要旨とするものである。
【００１１】
第２に、底型枠は、外型枠を下方から支持し外型枠に固定した外底型枠と、外底型枠の内側に配置され、内型枠および内型枠と外型枠との隙間の下方に着脱自在に配設される内底型枠とで構成することを要旨とするものである。
【００１２】
第３に、内型枠は、有底に形成したことを要旨とするものである。
【００１３】
方法として、第４に、着脱自在な底型枠を備え、内型枠と外型枠とによる二重の筒型枠の、前記内型枠と外型枠との間に形成される隙間に供試体であるアスファルト材料を流し込み、硬化後、底型枠を撤去し、内型枠に荷重を加えてアスファルト材料に剪断変形を与え、内型枠の変位量を測定することを要旨とするものである。
【００１４】
第５に、内型枠は自重または付加した錘により下方に変位することを要旨とするものである。
【００１５】
請求項１、請求項４記載の本発明によれば、内型枠と外型枠との間に形成される隙間に供試体であるアスファルト材料を流し込み、硬化後、底型枠を撤去し、内型枠に荷重を加えてこれを鉛直下方向に変位させれば、剪断変形が与えられる。よって、アスファルト材料の変形に要した内型枠の重量、単位時間当たりの変位量を測定するだけで、アスファルト材料の変形量を定量的に把握できる。
【００１６】
また、試験装置を小型化できるから、試験養生槽の内での試験が容易となり、任意の試験温度でアスファルト材料の変形性を試験できる。
【００１７】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、内底型枠を外すことで内型枠とアスファルト材料が下方に変位できるようになるが、この場合、内底型枠の外側に配置してある外底型枠は、外型枠を下方から支持するから、内型枠とアスファルト材料の下方に変位に要する空間を確保できる。
【００１８】
請求項３記載の本発明によれば、前記作用に加えて、内型枠を有底に形成することにより、内型枠に荷重を加える場合に、内部を錘を入れるための容器としてそのまま使用できる。
【００１９】
請求項５記載の本発明によれば、前記作用に加えて、内型枠は自重または付加した錘により下方に変位するから、簡単な方法でアスファルト材料に荷重が均等に作用し、高精度の変位計を使用しての変形量の測定が可能となり、測定精度が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のアスファルト材料の変形性能試験装置の実施の形態を示す一部切欠いた正面図、図２は同上平面図で、本発明の変形性能試験装置は本体部を外型枠である外円筒２と該外円筒２に対して摺動自在な内型枠である内円筒３とによる二重の筒型枠で構成する。外円筒２、内円筒３ともに材質はステンレスとする。
【００２１】
外円筒２と内円筒３との間には供試体であるアスファルト材料を流し込むための隙間４を形成する。この隙間４は例えば、幅10ｍｍ、高さ100 ｍｍに形成される。
【００２２】
内円筒３は下部に底部開口を閉塞する底蓋３ａを有し、上部に内向きのフランジ３ｂを設けたものであり、外円筒２は内円筒３と同じ高さで、下部に外向きのフランジ２ａを、上部に外向きのフランジ２ｂをそれぞれ設けたものである。そして、下方のフランジ２ａと底蓋３ａは同じ厚さに形成し、かつ、上方のフランジ２ｂ、３ｂよりも肉厚に形成した。また、下方のフランジ２ａは上方のフランジ２ｂよりも突出幅を大きく形成した。
【００２３】
図中５は底型枠である底蓋を示し、該底蓋５は内円筒３と隙間４の下部に配置される内底型枠である円板状の内底蓋６と、その外側で外円筒２の下部に配置される外底型枠であるリング状の外底蓋７とで構成する。
【００２４】
リング状の外底蓋７は外円筒２の下方のフランジ２ａの幅よりも幅広に形成し、内側の下部を段状に切欠いて、円板状の内底蓋６との係合段部７ａに形成し、また、円板状の内底蓋６は外側の下部を外方に突出させて外底蓋７との係合突部６ａに形成した。
【００２５】
そして、フランジ２ａと外底蓋７との対応箇所に適宜間隔（図示の例では９０度間隔）でボルト孔８を穿設し、係合段部７ａと係合突部６ａとの対応箇所に適宜間隔（図示の例では45度間隔）でボルト孔９を穿設し、底蓋３ａと内底蓋６との対応箇所に適宜間隔（図示の例では90度間隔）でボルト孔10を穿設し、これらボルト孔８、９、10にボルト11を挿通して外円筒２に外底蓋７を固定し、該外底蓋７と内円筒３に内底蓋６を固定する。この状態で隙間４は内底蓋６で閉塞される。
【００２６】
この場合、外円筒２に対する外底蓋７の固定は、ボルト11をフランジ２ａの上側から挿入して行い、外底蓋７と内円筒３に対する内底蓋６の固定は、内底蓋６の下側からボルト11を挿入して行う。
【００２７】
次にかかる試験装置を使用して行う変形性能試験について説明する。190 ℃で30分間練り混ぜたアスファルト材料１を、前記のような試験装置の隙間４に流し込み常温で硬化させる。この場合、アスファルト材料１とはアスファルト単身、アスファルトマスチック、アスファルト混合物などであるが、実施の例では下記の表１に示すようなアスファルト量、石粉量、ガラス繊維量、軟化点調整剤量を要因としたアスファルトマスチックに関する試験とする。
【００２８】
【表１】
0004443780.tif 000002
【００２９】
アスファルト材料１が硬化した後、試験温度である60℃に設定した試験槽である養生槽内に移動し、ここで５時間養生した後、図３に示すように内円筒３の上部のフランジ３ｂの上に変位計12をセットする。
【００３０】
その後、ボルト11を外して底蓋５のうちの円板状の内底蓋６だけを下方から外す。この状態で内円筒３と隙間４、すなわちアスファルト材料１の下方には空間が形成され、外円筒２はリング状の外底蓋７で支持される。
【００３１】
その結果、内円筒３の自重により、または、内円筒３内に投入した錘、例えば鉛の玉、鋼材や鋼製の分銅や内円筒３の内面に貼付した板状の錘などにより内円筒３に下方への荷重を加え、これを鉛直下方向に変位させる。これにより、アスファルト材料１に対して各部均一に剪断変形を与え、下方に変形させる。この場合、アスファルト材料１の下方には内底蓋６を除去したことによる空間が形成されているから、アスファルト材料１の下方への変形に支障はない。内円筒３が鉛直下方に変位しない場合、図４に示すように内円筒３の内部などにガイド１３を設置し、外円筒２に蓋１４などを設置することが有効である。
【００３２】
そして、アスファルト材料１の変形に要した内円筒３の重量、単位時間当たりの変形量（沈下量）を変位計12で測定することにより、所定の試験温度におけるアスファルト材料１の変形性を定量的に測定する。
【００３３】
試験結果を図５、図６について説明すると、図４はアスファルト材料中のアスファルト量を変化させた場合の時間−変位量曲線であるが、アスファルト量によって変位量が異なっていることがわかり、変位量が40ｍｍに達するまでの時間で変位量40ｍｍを除して、これを平均変形速度と定義し、各要因との関係で整理したのが図６である。
【００３４】
図６から、平均変形速度に最も大きく影響するのが軟化点調整剤の量であり、次いでアスファルト量、ガラス繊維量であり、軟化点調整剤が多く入った場合にはアスファルト量やガラス繊維量の影響が大きく現れない結果になっている。このようにして試験要因の影響を定量的に評価することができ、バラツキの少ない試験結果を、短時間で得ることができた。
【００３５】
なお、アスファルト材料に剪断力を作用させる方法としては、一面剪断試験や３軸圧縮試験などが考えられるが、一面剪断試験はアスファルト材料中に均一に剪断力を作用させることが困難であり、３軸圧縮試験は試験装置が特殊であり、また、所要の試験温度における試験の実施が困難であるなどの問題がある。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のアスファルト材料の変形性能試験装置および変形性能試験方法は、簡単な装置および試験方法でアスファルト材料に荷重を均等に作用させ、例えば0.001 ｍｍ程度の精度を有する変位計を使用して変形量を短時間で測定できるから、定量的なデータの取得が可能となり、測定精度も向上できる。また、試験装置も小型であり養生槽内での試験を容易にしたから、任意の試験温度でアスファルト材料の変形性の評価を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアスファルト材料の変形性能試験装置の実施形態を示す一部切欠いた正面図である。
【図２】本発明のアスファルト材料の変形性能試験装置の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明のアスファルト材料の変形性能試験方法の実施形態を示す説明図である。
【図４】本発明のアスファルト材料の変形性能試験方法の他の実施形態を示す説明図である。
【図５】本発明のアスファルト材料の変形性能試験方法の実施形態を示すアスファルト材料のアスファルト量を変化させた場合の時間−変位量曲線を示すグラフである。
【図６】本発明のアスファルト材料の変形性能試験方法の実施形態を示すアスファルト材料の平均変形速度を示すグラフである。
【図７】従来のアスファルト材料の変形性能試験装置の説明図である。
【符号の説明】
１…アスファルト材料            ２…外円筒
２ａ…フランジ                  ２ｂ…フランジ
３…内円筒                      ３ａ…底蓋
３ｂ…フランジ                  ４…隙間
５…底蓋                        ６…内底蓋
６ａ…係合突部                  ７…外底蓋
７ａ…係合段部                  ８，９，10…ボルト孔
11…ボルト                      12…変位計
13…ガイド                      14…蓋
21…傾斜板                      22…端部
23…固定点
【図１】
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【図２】
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【図３】
0004443780.tif 000005
【図４】
0004443780.tif 000006
【図５】
0004443780.tif 000007
【図６】
0004443780.tif 000008
【図７】
0004443780.tif 000009