技術資料

アスファルト舗装発生材の盛土材への適用性に関する検討
大日向昭彦

林宏親

佐藤厚子

で確認するとともに、アスファルト発生材を用いた実１．はじめに物大の試験盛土内に温度センサーを設置し、盛土の内道路舗装の修繕工事で発生する路面切削材等のアス部温度と圧縮沈下量の関係を分析した。また、アスフファルト舗装発生材(以下「アスファルト発生材」とァルト発生材の凍上抑制層材料への適用性についても記す)は、「建設工事に係る資材の再資源化等に関する検討を行ったので併せて報告する。

法律」により特定建設資材廃棄物に指定され再資源化が義務づけられており、再生加熱アスファルト混合物

２．試験方法や再生骨材として主に土木の舗装分野で再利用されている1)。しかし、北海道内の一部地域では発生量に比本検討では、以下の２．１～２．３の試験を行った。

べ利用量が少なく余剰となっており、アスファルト発試験に使用したアスファルト発生材等の物性値を表－

生材等の産業廃棄物を再生利用あるいは最終処分しや1に示す。

すいように破砕等の前処理を行う中間処理施設の中には受け入れを躊躇するところも見られる。

２．１

加熱アスファルト発生材の粒度試験

そこで著者らは、アスファルト発生材の舗装分野以アスファルト発生材の基本的な物性値である粒度特外での有効利用として盛土材への適用性について検討

性の加熱による変化について試験を行った。試料は、を行っている 。過年度に施工したアスファルト発生

北海道内国道の舗装修繕工事におけるアスファルト発材の試験盛土では、気温が上昇する夏期に大きな圧縮生材より採取した。土の粒度試験（JIS A 1204:2020）

沈下が生じる事象が確認され、盛土内の温度が圧縮性により常温での試料の粒度分布を調べ初期値とした。に影響・関与していることが示唆された 。

次に、写真－1のように同試料をバットに入れ40℃に

2)

3)

本稿では、盛土の圧縮沈下の原因を把握するため、設定した恒温器内で4週間養生した。その後試料を恒アスファルト発生材の加熱による物性変化を室内試験温器から取り出し、再度同試料の粒度試験を行った。

表－1

土粒子密度(g/cm3)
自然含水比(％)
最大粒径(mm)
2mm以上(％)
粒度
特性 0.075～2mm(％)
0.075mm未満(％)
コンシステンシー限界
地盤材料の分類記号
最大乾燥密度(g/cm3)
最適含水比(％)
採取箇所

アスファルト発生材等の物性値

アスファルト発生材①※1

路床材※2

路盤材※3

2.504
4.4
26.5
81.3
18.3
0.4
N.P.
GS
1.667
4.3

2.741
8.8
53.0
69.8
26.1
4.1
N.P.
GS
1.956
8.7

2.768
5.3
40.0
87.7
10.7
1.6
N.P.
G-S
2.185
6.5

苫小牧中央部

アスファルト アスファルト アスファルト アスファルト
発生材②※4
発生材③※5
発生材④※6
発生材⑤※7

2.495
4.3
37.5
91.08.6
0.4
N.P.
G-S
1.614
10.8
苫小牧東部

2.513
3.3
37.5
85.8
9.1
5.1
N.P.
G-FS
1.764
9.2
千歳

2.511
7.4
37.5
85.4
14.4
0.2
N.P.
G-S
1.842
11.8
札幌

2.540
2.9
37.5
84.8
14.7
0.5
N.P.
G-S
1.906
3.7
稚内

※1 2.1節の加熱アスファルト発生材の粒度試験及び2.2節のアスファルト発生材を用いた実物大盛土試験に使用したアスファルト発生材※2 2.2節のアスファルト発生材を用いた実物大盛土試験に使用した路床材※3 2.2節のアスファルト発生材を用いた実物大盛土試験に使用した路盤材※1及び※4～7 2.3節のアスファルト発生材の凍上抑制層材料への適用性に関する検討に使用したアスファルト発生材

16

寒地土木研究所月報№838

2022年12月

表－2

凍上抑制層用材料としての品質規格
規格値
0.1mm/h以下

凍上速度

粒度

写真－153㎜以下通過率

100%

37.5㎜以下通過率70%～100%

4.75㎜以下通過率20%～65%4.75㎜以下に対する
0.075㎜通過率15%以下

アスファルト発生材の加熱状況

アスファルト発生材を用いた実物大盛土試験

ロック板の高さを測量し、これらの差し引きにより求アスファルト発生材を用いた盛土の内部温度と圧縮め、圧縮量を施工厚さで除し圧縮率を求めた。測量は沈下量の関係について実物大盛土試験を行った。寒地

盛土が完成した2019年12月から開始し、月2回程度の土木研究所苫小牧施工試験フィールドにおいて、アス頻度で2年間行った。

２．２

ファルト発生材、舗装路面から剥ぎ取ったアスファ
ルト舗装版を最大粒径0.3mになるように現場で小割２．３りした材料(以下「アスファルト殻」と記す)、路床アスファルト発生材の凍上抑制層材料への適用性に関する検討北海道内の5箇所(苫小牧中央部、苫小牧東部、千歳、し、盛土の施工管理基準である締固め度90% 以上に札幌、稚内) の舗装補修工事で発生した路面切削材よなるように運転質量550kgのハンドガイド式振動ローり採取した。試料の物性値を表－1に示す(表中のアスラでA・C層では6回、B・D・E層では8回転圧し締固ファルト発生材①～⑤)。凍上抑制層用材料としてのめた。盛土内部温度は、舗装上面から深さ62cmの箇

品質規格は、「北海道開発局道路・河川工事仕様書」

所に温度センサーを設置し、1時間当たり1回の頻度でに示される値 6)とした(表－2)。なお、凍上試験方法

自動計測した。気温は苫小牧地点の気象庁アメダスデには地盤工学会基準の「凍上性判定のための土の凍上ータ を取得した。A～E各層の圧縮沈下量について試験(JGS 0172-2020)」を適用し、粒度の規格は40mmは、盛土内に設置した沈下板と盛土天端に設置したブ級切込砕石の規格を採用した。

4)5)

横断図

縦断図

温度センサー12.80

a234b5cdDB

9.908.35ECA0.30

この部分の詳細は右図(縦断図)参照

アスファルト発生材（転圧6回）A
アスファルト発生材（転圧8回）B・D
アスファルト殻(転圧6回)C
路床材(土砂）(転圧8回)E
路盤材(転圧10回）
アスファルト舗装(表層(密粒度アスコン3cm)、基層(粗粒度アスコン4cm)、上層路盤(アスファルト安定処理5cm))

0.90 (路体)0.3m、路床では0.2mになるようにバックホウで敷均1.00 (路床)検討するため凍上試験と粒度試験を行った。試料は、0.40 (路盤)

アスファルト発生材の凍上抑制層材料への適用性を(図－1)。盛土の施工は1層の仕上がり厚さが路体では0.12 (舗装)材、路盤材及び舗装で構成される試験盛土を造成した

6.40単位 : m
7.45

温度センサー(舗装上から深さ62cm箇所）
沈下板設置箇所(1,2,3,4,5)
ブロック板設置箇所(a,b,c,d)

7.00
使用材料

転圧
回数

圧縮量の求め方

路体A

ｱｽﾌｧﾙﾄ発生材

6回

沈下板4－沈下板5

路体B

ｱｽﾌｧﾙﾄ発生材

8回

沈下板4－沈下板1

路体C

ｱｽﾌｧﾙﾄ殻6回

沈下板4－沈下板2

路床D

ｱｽﾌｧﾙﾄ発生材

8回

沈下板1－ブロック板a

路床E

路床材(土砂)8回

沈下板5－ブロック板d※路盤材は10回転圧し十分締固めたため圧縮しないものとする

図－1
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2022年12月

試験盛土概略図

17

増加した粒径範囲100

80

通過質量百分率(%)

通過質量百分率（%）
加熱前
加熱後
（初期値）
（4週間後）
100
100
93.8
96.0
68.7
70.5
43.8
44.5
27.1
27.0
16.9
16.39.6
9.3
5.4
5.3
1.6
1.5
0.90.8

粒径(mm)

9026.5
199.5
4.75
20.85
0.425
0.25
0.1060.075

7060504030201000.001

0.010.11
粒10

加熱前(初期値)

図－2100

径 (mm)
加熱後(4週間後)

加熱前と加熱後のアスファルト発生材の粒径加積曲線

破砕・細粒化したアスファルト発生材(2cm程度であったアスファルト発生材が加熱後に2分割されている)

破砕・細粒化したアスファルト発生材(1cm程度であったアスファルト発生材が加熱後に3分割されている)

10mm
写真－2

加熱後のアスファルト発生材

弱まる中、締固め作用が加わることでアスファルト発

３．試験結果生材の破砕・細粒化が促進され、小粒径となった粒子
３．１

加熱アスファルト発生材の粒度試験結果

図－2に加熱前(初期値)と加熱後(4週間後)のアスフが粒子間の空隙に入り込み充填されたためと考えられる。

ァルト発生材の粒径加積曲線を示す。加熱前後の粒度分布を比較すると、目開き19mm・9.5mm・4.75mm

３．２

ふるいの通過割合がそれぞれ93.8から96.0、68.7か

３．２．１

アスファルト発生材を用いた実物大盛土試験
盛土内部温度の計測結果

ら70.5、43.8から44.5へ上昇しており、加熱後に粒径盛土施工後1年目の2020年の5月から10月の盛土内部2mm以上19mm未満の大きさのアスファルト発生材が温度と気温を図－3に示す。盛土内部温度は5月から6増加していた。アスファルト発生材は、骨材同士がア月上旬にかけて緩やかに上昇し6月中旬には20℃以上スファルトにより結合し粒径26.5mm程度までの大きとなり、6月末から7月初めにかけていったん20℃以下さとなっていたが、加熱によりアスファルトが軟化し、に低下したものの8月下旬まで概ね20～25℃の温度範骨材同士を結合する接着強度が弱まったため、ごくわ囲を上下しながら推移した。9月以降は中旬にいった

ずかではあるが写真－2のように破砕・細粒化したもん20℃以上に上昇したものの緩やかに下降した。盛土のと考えられる。これに対し、供試体作製時の材料温

内部温度については、昼間に上昇し夜間に下降する気度の影響に着目した実験 では、加熱したアスファル温のような日変動は小さく、季節の変化とともに緩やト発生材を締固め作製した供試体は常温(20℃)で作製かに上下に変化する傾向が確認され、6月から8月の夏した供試体より密度が高まり圧縮することを確認して期においては昼夜を問わず概ね20℃以上を保持するこいる。これは、加熱によりアスファルト発生材中のアとが分かった。

7)

スファルトが軟化し、骨材同士を結合する接着強度が18

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2022年12月

施工後1年目の夏期(6⽉〜8⽉)

3025

気温(℃)

2020℃

1510502020年 5/1

5/216/10

6/30

7/20

8/98/299/18

計測日

図－310/28

盛土内温度

気温

盛土内部温度の計測結果（2020年5月～2020年10月）

施工後の1年目の夏期

1410/8施工後の2年目の夏期

12

圧縮率(%)

1086420
2019/12/1

2020/3/1

2020/6/1

2020/9/1

2020/12/1

2021/3/1

2021/6/1

2021/9/1

2021/12/1

測定日
路体A(ｱｽﾌｧﾙﾄ発生材・転圧6回）
路床D(ｱｽﾌｧﾙﾄ発生材・転圧8回)

図－4

３．２．２

路体B(ｱｽﾌｧﾙﾄ発生材・転圧8回）
路床E(路床材・転圧8回)

路体C(ｱｽﾌｧﾙﾄ殻・転圧6回）

盛土各層の圧縮量の測定結果

盛土圧縮量の測定結果度に達した。しかし、それ以降は圧縮の進行が遅くな

図－4に試験盛土各層(図－1に示すA～E層)の圧縮り最終的な圧縮率は12％であった。路床D(アスファ量の測定結果を示す。路体A(アスファルト発生材・ルト発生材・転圧8回)については、盛土施工後緩やか転圧6回)及び路体B(アスファルト発生材・転圧8回)に圧縮が進行し2020年5月時点の圧縮率は5%程度であについては、どちらも盛土施工後緩やかに圧縮が進行ったが、6～8月の3カ月間で急激に圧縮が進行し9月にし2020年5月時点では圧縮率が4%程度であったが、6は9%程度に達した。しかし、それ以降は圧縮の進行～8月の3カ月間で急激に圧縮が進行し9月には9%程度が遅くなり最終的な圧縮率は11％程度であった。路床に達した。しかし、それ以降は圧縮の進行が遅くなりE(路床材・転圧8回)については、盛土施工後緩やか最終的な圧縮率は10％程度であった。路体C(アスフに圧縮が進行し2020年6月には圧縮率が1％となり、そァルト殻・転圧6回)については、施工後緩やかに圧縮れ以降大きな変化なく1％のままであった。以上の結が進行し2020年5月時点では圧縮率が5%であったが、果から、路床材を用いた路床の圧縮率が1％なのに対6～8月の3カ月間で急激に圧縮が進行し9月には11%程し、アスファルト発生材やアスファルト殻を用いた路寒地土木研究所月報№838

2022年12月

19

盛土自重の作用
破砕

通過質量百分率(%)

1009080706050403020
1000.001

図－5

圧縮
加熱された
アスファルト発生材

空隙

0.01

0.1
1
粒径 (mm)
盛土造成時(初期値)10

破砕・細粒化し、小粒径となったアスファルト発生材が粒子間の空隙を充填

100

圧縮収束後

盛土造成時(初期値)と圧縮収束後の試料の粒径加積曲線

体及びアスファルト発生材を用いた路床の圧縮率は、

図－6

施工後1年目の夏期における盛土の圧縮メカニズム

３．３

凍上抑制層材料への適用性に関する検討結果

アスファルト殻を用いた路体の圧縮率が若干大きいも凍上試験及び粒度試験の結果を表－3に示す。凍上のの大きな差はなく、いずれも10%程度とかなり大き試験の結果より5試料(アスファルト発生材①～⑤)のい。盛土の圧縮については、路床材を用いた路床を凍上速度はすべて0.01mm/hとなり、非凍上性を示す

除き、施工後1年目の夏期にあたる2020年6～8月に急規格値である0.1mm/h以下であった。また、粒度試験激に進行している。盛土内部温度の計測結果より、6の結果より5試料のいずれについても非凍上性を示す～8月に盛土内部温度が20℃以上に上昇するため、ア規格値の粒度範囲内であった。これらの結果から、アスファルトが軟化し骨材同士を結合する接着強度が弱

スファルト発生材は非凍上性を示す材料であり凍上抑まりアスファルト発生材が破砕・細粒化しているもの制層用材料として利用可能であることが分かった。と考え、圧縮収束後 (2020年9月)の盛土から採取した試料と初期値である盛土造成時(2019年12月)に採取し４．まとめた試料の粒度分布を比較した。粒度試験には、採取箇所による偏りが生じないようにアスファルト発生材にアスファルト発生材で造成した盛土において、気温より施工した任意の3箇所で採取した試料を混合したが上昇する夏期に大きな圧縮沈下が生じる原因を把握ものを使用した。図－5に盛土造成時(初期値)と圧縮するため、アスファルト発生材の加熱前後の試料の粒収束後の試料の粒径加積曲線を示す。圧縮収束後の試度を比較する室内試験を行うとともに、アスファルト料の粒径加積曲線は盛土造成時の試料より上方に移動発生材を用いた実物大試験盛土の内部温度と圧縮沈下しておりアスファルト発生材の細粒化が確認された。

量の関係を分析した。また、アスファルト発生材が凍３．１に示すように加熱のみではアスファルト発生材上抑制層材料として利用可能か検討した。その結果、の細粒化はごくわずかであったが、夏期の気温上昇に以下の知見を得た。

よりアスファルト発生材が加熱され細粒化しやすい状

・アスファルト発生材は、加熱により破砕・細粒化す態となっているところに盛土の自重が加わることで図る性質を有している。

－6に示すように破砕・細粒化が促進され、小粒径と・アスファルト発生材で造成した盛土では、夏期の気なったアスファルト発生材が粒子間の空隙に充填され温上昇により内部温度が高まり、アスファルト発生たため盛土が圧縮沈下したものと考えられる。また、材の加熱による細粒化が圧縮沈下を招く一因となる。

施工後2年目の夏期(2021年6～8月)にも盛土内部温度

・アスファルト発生材は非凍上性を示す材料であり、の上昇により同様の現象が起こると思われたが、路体凍上抑制層用材料として利用可能である。

A・路体B・路体C・路床Dいずれの箇所においても顕本検討で行ったアスファルト発生材を用いた実物大著な圧縮は発生しておらず、アスファルト発生材及び盛土試験の結果、圧縮沈下は施工後1年目の夏期でほアスファルト殻の加熱による細粒化に伴う盛土の圧縮ぼ収束することから、盛土施工後の路盤施工を夏期の沈下は施工後１年目の夏期でほぼ収束することが分か終わりまで待つことができる工期に余裕がある現場でった。

は、アスファルト発生材を盛土材として利用すること

20

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表－3

アスファルト アスファルト アスファルト アスファルト アスファルト
発生材①
発生材②
発生材③
発生材④
発生材⑤

試料名

規格値

0.01mm/h ※0.01mm/h ※0.01mm/h ※0.01mm/h※

0.01mm/h ※0.1mm/h以下

53㎜以下通過率

100%

100%

100%

100%

100%

100%

37.5㎜以下通過率

100%

100%

100%

100%

100%

70%～100%

4.75㎜以下通過率

43.8%

33.1%

42.8%

57.3%

64.8%

20%～65%4.75㎜以下に対する
0.075㎜通過率

2.1%

1.2%

2.3%

3.0%

0.2%

15%以下

凍上速度

粒度

凍上試験及び粒度試験の結果※凍上速度は四捨五入により小数点以下２桁に丸めた値（地盤工学会基準「凍上性判定のための土の凍上試験」(JGS 0172-2020)より）が考えられる。本試験箇所(苫小牧)と気候が異なる寒を用いた盛土の沈下とアスファルト性状の関係に冷な地域では違う傾向を示すことも考えられるため、ついて、地盤工学会北海道支部技術報告集、第59

今後も引き続き他地域箇所におけるアスファルト発生号、pp.117 -122、2019.

材盛土の内部温度と圧縮沈下量の関係を分析したい。

4)

また、アスファルト発生材盛土の圧縮抑制方法等について検討したい。

北海道開発局：道路・河川工事仕様書、p.2-225、2022.

5)

気象庁：過去の気象データ検索
https://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/(2022年9月5日確認)

参考文献
6)1) 国土交通省：平成30年度建設副産物実態調査結果(北海道地方版)参考資料、p.参考1-11、2020．

北海道開発局：道路・河川工事仕様書、p.3-38、2022.

7)

大日向昭彦、林宏親、佐藤厚子：アスファルト廃2) 佐藤厚子、林憲裕、横浜勝司：アスファルト廃材材を用いた盛土の圧縮と温度の関係について、地の盛土材料としての性質、地盤工学会北海道支部

盤工学会北海道支部技術報告集、第62号、pp.45-

技術報告集、第56号、pp.119-124、2016.

50、2022.

3) 守田穫人、畠山乃、佐藤厚子：アスファルト廃材

大日向 昭彦OBINATA Akihiko

林 宏親
HAYASHI Hirochika

佐藤 厚子
SATO Atsuko

寒地土木研究所
寒地基礎技術研究グループ
寒地地盤チーム
研究員

寒地土木研究所
寒地基礎技術研究グループ
寒地地盤チーム
上席研究員
博士（工学）
技術士（建設・総合技術監理）
APECエンジニア(Civil)

寒地土木研究所
寒地基礎技術研究グループ
寒地地盤チーム
特任研究員
博士（工学）
技術士（建設・総合技術監理）
APECエンジニア(Civil)

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2022年12月

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