第56巻

第229号

平成25年12月発行

特集・最近のアスファルト事情［製造・流通］ 石油アスファルト需給動向と将来展望について
JX 日鉱日石エネルギー株式会社
1
アスファルト乳剤の製造と用途と需要動向
一般社団法人 日本アスファルト乳剤協会
6
舗装技術におけるポリマー改質アスファルトの役割
一般社団法人 日本改質アスファルト協会 12［維持・修繕］ 表面処理工法による空港アスファルト舗装の自然劣化抑制効果の検討
河 村 直 哉・川 島明・横 江哲・前 川 亮 太 17
アスファルト表面遮水壁の維持修繕について
土 居 賢 彦 22
Ｉ
Ｒ
Ｉと道路管理画像を用いた路面管理システム
橘 高
武・奥 谷 敏 雄・大 丸 浩 志 29
［技術関連］
アスファルトの粘弾性的性質を考慮した舗装の設計
桃 谷 尚 嗣・関 根 悦 夫 34
舗装材料の再生利用拡大の現状と高針入度アスファルトの活用にむけて
佐 々 木 厳・峰 岸 順 一・荒 尾 慶 文 43
［その他］
MSDSからSDS へ〜アスファルトの安全データシート改定と安全性に関する表示内容について〜
瀬 尾
彰 49＜アスファルト舗装技術研究グループ・第 61 回報告＞57
付着特性・接着特性に関するアスファルトの耐久性評価試験方法について〜第５回 E&E 国際会議から〜
58
若手技術者によるアスファルト舗装に関する質問コーナー
68＜連載＞アスファルト・舗装研究 vol. ２
昭和シェル石油株式会社中央研究所 研究第一グループ（アスファルト） 80＜統計資料＞石油アスファルト需給統計資料
84

一般社団法人 日本アスファルト協会

平素は当協会並びに機関紙「アスファルト」をご愛顧賜りまして誠にありがとうございます。
当協会は「アスファルト利用技術の向上に関する事業を行い，アスファルトに関連する産業の健全な発展に寄与する事」を目的とし，その観点から「投稿原稿」を募集しております。研究者の皆様，
技術者の皆様に限らず幅広い方からの投稿を賜り，アスファルト利用技術の深化を側面から支援して参りたいと存じますので，よろしくお願い申し上げます。
なお，ご投稿頂ける場合は巻末に記載の問い合わせ先までご一報頂ければ幸甚でございます。
一般社団法人日本アスファルト協会

土木学会認定 CPD プログラム

第 92 回アスファルトゼミナール開催のご案内
一般社団法人拝啓

日本アスファルト協会

時下ますますご清栄の段、お慶び申し上げます。

当協会主催の「アスファルトゼミナール」を下記要領にて開催致します。
皆様、お誘い合わせの上ご参加くださいます様お願い申し上げます。
敬

具

記
１．主

催

一般社団法人 日本アスファルト協会

２．協

賛

一般社団法人 日本道路建設業協会、一般社団法人 日本アスファルト乳剤協会
一般社団法人 日本アスファルト合材協会、一般社団法人 日本改質アスファルト協会

３．後

国土交通省

援

４．開 催 月 日

平成 26 年２月 13 日（木）〜２月 14 日（金）５．開 催 場 所

日立システムズホール仙台（旧仙台市青年文化センター）〒981−0904 仙台市青葉区旭ヶ丘３−27−５ ☎022−276−2110

６．内

裏面「プログラム」をご覧下さい。

容

平成 26 年２月７日（金）までに、下記ホームページの申し込みフォームよりお申し込み

７．申 込 方 法下さい。
（http://www.askyo.jp/zemi/index.html）
折返し（３日程度）E-mail にて参加受講券をお送りいたします。
キュービシステム株式会社 アスゼミ担当 村井まで

８．申込問合せ☎03−5256−0051

E-mail: asphalt@qbs.co.jp

昭和シェル石油株式会社

９．内容問合せ

技術商品部アスファルト課 平賀・関根まで ☎03−5531−5765
10．参

加

無料

費

11．参 加 人 数

300 名（締切日以前でも定員になり次第締め切らせていただきます。
）

12．C P D 認 定

公益社団法人土木学会の継続教育（CPD）プログラムとして認定されました。
認定番号 JSCE13-0738 7.0 単位※単位取得には２日間の参加が必須となりますのでご注意ください。

13．そ

の

当日の参加受付はできませんので、必ず上記方法でお申し込み下さい。

他

日立システムズホール仙台

開催日
開催場所

七北

田川

日立システムズホール仙台 （旧仙台市青年文化センター）

仙台
北
環

地下鉄
旭ヶ丘駅

線
状

祉大前

宮城学院
女子大

北山

日立システムズホール仙台

仙台市青葉区旭ヶ丘３−27−５☎022−276−2110

旭ヶ丘駅

北仙台

東照宮

市営地
下鉄南
北線

川
広瀬

至福島

仙台城跡
４

• 地下鉄利用
仙 東北新
台
駅 幹線・東北本線

東北自動車道仙台西道路■会場案内図

県庁

市役所

仙台宮城 I.C〒981−0904

仙山線

東北福

48

平成 26 年２月 13 日（木）〜２月 14 日（金）

４

泉区役所

線
仙台泉
県道

仙台市科学館台原森林公園

県道仙台泉線

仙台

至盛岡

泉 I.C

泉中央

45
仙石線

榴ヶ岡

仙台市営地下鉄南北線「旭ヶ丘駅」下車徒歩約５分（地下鉄仙台駅より６駅です。
）• 東北自動車道利用
東北自動車道「仙台宮城 I.C」を降り、仙台北環状線経由約 20 分
または東北自動車道「泉I.C」を降り、国道４号線・県道仙台泉線
経由約 20 分

プログラム−復興がすすむ東北地方の舗装−
第１日目 平成 26 年２月 13 日（木） 13：00〜17：40

（敬称略）

１．挨拶

13：00 〜 13：05

一般社団法人日本アスファルト協会
ゼミナール委員長

森久保 道 生

２．挨拶

13：05 〜 13：20

一般社団法人日本アスファルト協会
アスファルト舗装技術委員長

矢 野 善 章

３．基調講演13：20 〜 14：00

岩手県立大学 総合政策学部 教授

元 田 良 孝４．性能規定発注の現状と課題
国土交通省 東北地方整備局 東北技術事務所 所長

14：05 〜 14：55
赤 川 正 一５．寒冷地における舗装損傷と対策技術
独立行政法人土木研究所
寒地土木研究所 寒地保全技術研究グループ長

15：00 〜 15：50
岳 本 秀 人６．岩手県の舗装マネージメントについて

15：55 〜 16：45
講 演 依 頼 中

７．瓦礫処理の現状と今後について
東北大学大学院 工学研究科 土木工学専攻 教授

16：50 〜 17：40
久 田真

第２日目 平成 26 年２月 14 日（金） 9：30〜12：40
８．平成 26 年度道路予算
国土交通省 道路局 道路経済調査室 室長

9：30 〜 10：30
吉 岡 幹 夫

９．大震災を経験して見えてきたアスファルト合材工場における震災への備え
10：30 〜 11：10
一般社団法人日本アスファルト合材協会
三 塚 利 彦10．アスファルト乳剤工法の施工事例
一般社団法人日本アスファルト乳剤協会 技術委員長

11：20 〜 12：00
黒 川 卓 郎11．復興事業におけるポリマー改質アスファルトの果たす役割
一般社団法人日本改質アスファルト協会 技術委員

苦 木 健 吾12：00 〜 12：40※講師は都合により変更になる場合があります特集・最近のアスファルト事情［製造・流通］

石油アスファルト需給動向と将来展望について(The Latest Trend and Future View)
JX日鉱日石エネルギー㈱ エネルギー・ソリューション本部 ES 総括部 総括グループ
燃料油需要の減少によって変革を迫られるわが国の石油業界において，アスファ
ルトがどのような位置付けにあるのか，最近の需給動向を，今後の課題と共に説明する。
１．石油産業を取り巻く環境の変化

料転換は顕著であり，需要の減少傾向は継続するも

1. 1 燃料油需要の減退のと考えられる。なお燃料油の総需要は，2000 年度を経済産業省資源・エネルギー統計によると，2012年度の国内燃料油需要は，１億 9,752 万 KL（前年比

ピークに減少傾向に転じている（図−１参照）。
1. 2 原油価格の動向101％）と若干ではあるが前年を上回った。これは，東国際市場での指標原油の１つである DB（ドバイ）

日本大震災以降停止した原子力発電所を補うための C

原油は，2008 年７月の史上最高値（１バレル 141 ドル）

重油の出荷が伸びたためであり，ガソリンを中心としの後，世界的な金融危機による景気後退の影響を受けた燃料油の需要は前年比減少している。

て僅か半年で 40 ドル台にまで下落するなど，原油価格

油種別の需要動向は以下のとおりである。ガソリンの乱高下は激しさを増している。

需要は，原油価格高騰に伴う価格上昇による買い控え，

南欧州の金融不安，シリア・エジプトに代表される

自動車離れや燃費の良いハイブリット車や小型車の普政情不安定な中東・アフリカ諸国の地政学的リスク，

及などの需要構造変化などにより，前年比マイナスと原油先物市場へ流出入を繰り返す投機資金の動向などなった。今後も毎年２％弱程度減少していくものと考

数多くの要因により，原油価格はその後再び上昇してえられる。また，軽油需要も物流合理化の進展などかおり，足下では 110 ドルを中心とした価格水準（2013

ら，1996 年度をピークに減少傾向が続いている。灯油

年９月現在）となっている。今後の原油価格の動向も，需要は，電気・ガス機器の普及や，省エネ住宅の普及

上記要因の先行きは今後も非常に予測困難なものであなどにより，減少傾向が顕著である。重油需要は，原り，非常に不透明である。

子力発電所の停止を受け，電力用 C 重油の需要が一時的に盛り上がりを見せているが，天然ガスなどへの燃

また 2012 年末からの急激な円安により，日本到着
ベースでも原油価格は上昇している。

300

燃料油内需（百万 KL）

ガソリン・ナフサ

灯油・ジェット燃料・軽油・A 重油

C 重油

250

31
200

？

47
79

16

17

24

28

28

27

74

74

71

70

69

66

106

105

105

101

100

99

96

2000年度（実績）

2009年度（実績）

2010年度（実績）

2011年度（実績）

2012年度（実績）

2013年度（予測）

2015年度
（予測）

106

150

95
100

69

50

61

76

1980年度（実績）

1990年度（実績）

0

図−１ 燃料油内需の推移と予測
出所：経済産業省のデータを元に当社作成

Vol. 56 No. 229（2013年）

1

1. 3 能力削減を迫られる石油業界

10,0009,000

日本国内の原油処理設備能力は，8,000

2000 年度には 527 万 BD（Barrels perDay）で あっ た が，2013 年 ８ 月 末
現在，434 万 BD まで減少している（図−２参照）。

原油処理能力（千 BD）

石油連盟の統計資料によると，

100.0％
85.2％

87.2％
79.2％
82.7％
79.8％
?
79.4％
78.9％
77.8％
78.1％
77.3％
74.5％

71.2％
66.0％
62.4％
5,711 5,940

7,000
6,000
5,265
5,000

90.0％
80.0％
70.0％
60.0％

5,221 5,274

4,963

4,767 4,856 4,895 4,846 4,615

4,552

4,499 4,475 4,335

50.0％

4,000

40.0％

3,000

30.0％

い，石油元売各社が製油所の閉鎖や

2,000

20.0％

原油処理設備の一部休止など，規模

1,000

10.0％

の適正化に取り組んでいるためで0

これは，前述のとおり，国内の燃料油需要が減退していることに伴0.0％
1973 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

ある。
また，原油処理設備能力削減の背（年度）

図−２ 原油処理能力・稼働率

景には，2009 年８月に施行された

出所：石油連盟のデータを元に当社作成「エネルギー供給構造高度化法（以下，高度化法と記載）」による影響が大きい。

所（140 千 BD）のトッパー廃止，また東燃ゼネラル石

高度化法は，エネルギーの効率的な利用を目的とし油㈱は川崎製油所および和歌山製油所で合わせて 105て施行されたもので，経済産業省は石油精製業者に対千 BD の削減と重質油分解装置の増強計画を高度化法

して「重質油分解装置の装備率（＝「重質油分解装置のへの対応として発表している。

能力（BD）」÷「常圧蒸留装置の能力（BD）
」
）
（以下，装
備率と記載）」の向上を義務付ける公告を行っている。

２．道路舗装用アスファルトの需要

海外での装備率が欧米で 20％程度，アジア諸国では

道路舗装用ストレートアスファルト（以下，単にス

シンガポール・台湾で 22％程度，韓国で 16％程度でトアスと記載）は，主にアスファルト合材（以下，単にあるのに対して，日本の装備率は 10％程度（法律施行合材と記載）の原料として使用されている。

時）と大きく立ち遅れており，経済産業省では，これ2000 年 度 に 7,096 万 ト ン あっ た 合 材 製 造 量 は，道を 2013 年度までに 13％程度まで引き上げることを目

路整備や公共事業の見直しなどにより徐々に減少し，標に掲げている。

2012 年度には 4,561 万トン（2000 年度比 64％）までに装備率を高めるためには，分子の「重質油分解装置なっている。

の処理能力」を増やすか，製油所閉鎖・能力削減で分

一方，アスファルトの使用量は，2000 年度の 383 万

母の「常圧蒸留装置（トッパー）の処理能力」を減らす

トンに対して，2012 年度は 183 万トンとほぼ半減してかの選択肢しかない。

おり，合材よりも減少幅が大きい。これは合材の製造

構造的に燃料油需要が減退している中，石油元売各において，再生合材の製造比率が増加していることが社は装備率を高めるために数百億円から数千億円規模

主要因である。合材全体に占める再生合材の割合は，の投資を伴う重質油分解設備の増強（分子を増やす）

2000 年度は 58.7% であったが，2012 年度は 74.2% までを選択するとは考えにくく，常圧蒸留装置（トッパー）

上昇している（図−３参照）。

の処理能力削減（分母を減らす）で対応していくことが想定される。
なお，JX グループは 2014 年度末までに室蘭製油所（180 千 BD）のトッパー廃止を中心に 580 千 BD の削減，

また，毎年の傾向として，アスファルトの需要は年度末の３月がピークとなっており，その規模は月間単
純平均の 1.6 〜 1.7 倍である（図−４参照）。
2013 年度足元までの特徴は，震災エリアの復興需要

出光興産㈱は 2014 年度末までに徳山製油所（120 千については一巡したが，2012 年度に需要が落ち込んでBD）のトッパー廃止，昭和シェル石油㈱はグループ会

いた震災エリア以外の需要が 2012 年度対比で増大し社の東亜石油が保有する京浜製油所扇町工場（120 千ている。

BD）の閉鎖，コスモ石油㈱は 2013 年７月に坂出製油
2

ただし，足元９月現在で聞こえてくる話では道路予
ASPHALT400.0

新規合材

383.1

再生合材

350.0

10,000合材生産量（万トン）

300.0
264.8

296.7

8,000

253.3

246.4

250.0
218.2

6,000

194.9

187.6

184.2

182.9

1,134

1,059

1,177

2,929
1,876

1,575

1,703

1,508

4,000

1,337

200.0
150.0

1,310

100.0
2,000

4,167

4,144

4,055

4,147

2005

2006

3,981

3,639

3,623

3,258

3,237

3,384

2007

2008

2009

2010

2011

2012

0

アスファルト使用量（万トン）

12,000

50.0
0.0

2000

2004

（年度）

図−３ 合材およびアスファルト需要推移
出所：石油連盟＆財務省，日本アスファルト合材協会のデータを元に当社作成

アスファルト需要量（千トン）

300

2009年度

2010年度

2011年度

2012年度

2013年度

250

200

150

100

50
４月

５

６

７

８

９

10

11

12

１

２

３月

図−４ アスファルト月別需要量
出所：石油連盟のデータを元に当社作成算の執行が遅れており，本格的な需要は下期以降に出

３．アスファルトの供給体制の動向てくるのではないかと考えている。

3. 1 生産

一方で，アスファルト合材に必要な砂利やそれを運

本項ではアスファルトの国内向け供給は今後も全搬するダンプ車，道路工事の人員が慢性的に不足してく問題ないことを需要サイドの皆様にお伝え申し上いるという話も聞こえてきており，今後，道路予算のげたい。

執行がなされても，需要がついてこないのではないかという可能性も考えられる。
中長期的には，道路舗装はその殆どが公共事業であり，公共事業は国の政策により左右されるため，具体

まず，現状並みの需要規模であれば，石油元売各社
は需要見合いでの生産が可能であるということをお伝えいたしたい。

的な期間・規模などを論じられる立場にはないが，報石油製品は連産品（原油を精製するとガソリン，灯道されている道路計画は長期間の工事を前提として

油，軽油，重油，アスファルトなどの各製品が同時にいるものが多いように見受けられることから，これに生産される仕組みのこと。各製品の沸点の違いを利用伴うアスファルト需要も突発的にではなく長期間にして原油を蒸留する。
）であるので，燃料油の需要減退

わたって緩やかに発生するものと想定している。また，に伴い原油処理量を減らせば，アスファルト生産も自2020 年に開催が決定した東京五輪に伴う道路舗装需ずと減少することになる。この点がアスファルトの供要が今後発生していくものと思われる。

給を不安視する論拠の１つとなっているが，アスファ

Vol. 56 No. 229（2013年）

3

ルトの需要が増大した場合，石油元売各社は原油処理と同じ方法ではあるが，処理原油の重質化による対応量の増加もしくは処理原油の重質化という２つの方法が挙げられる。ガソリンがピーク需要となった 2004 年

にて増産対応を取ることが可能である。

度と同じ得率（＝各製品が原油から取得される割合）
であれば，高度化法対応後の石油元売各社の生産可能

ただし，１つ目の原油処理量の増加を実行すると，他の石油製品も同時に増産されてしまうため，他の石数量は計 212 万トンに達する（図−６参照）。この数値

油製品の需給バランスを勘案した上で実行しなければは，直近過去３年のアスファルト需要量である 180 万ならない。しかし，石油元売各社はアスファルトを目

トンを超えており，高度化法対応以後も，石油元売各的生産物として位置付けており，増産の優先順位は高社の供給能力は十分にあることを示している。

いということをご認識頂きたい。また，原油は大別し

3. 2 輸入て，ガソリンや灯油などを多く生産できる軽質原油と足元商社によるタンク新設および輸入船の新規建重油やアスファルトなどを多く生産できる重質原油が造が実施され，総需要に対する輸入品の構成比が増大ある。この重質原油を多く処理することによって，アしている（表−１参照）。ただし，輸入品と石油元売各

スファルトの増産を実行するというのが２つ目の方法

社の生産量を月別の需要で分解すると，需要変動の大である。例えば，日本の原油処理量の１％を重質原油

部分は生産品が吸収していることが分かる（図−７参に変更することで，アスファルトは年間約 40 万トンの照）
。つまり，国内需要の増減に対応する役割を果たし増産が可能になるという試算がある。この数値は 2012ているのは生産品であることが分かる。今後の政府の年度の輸入数量である 34 万トンを上回るものであり，政策動向を見るに，アスファルト需要が盛り上がるこ

石油元売各社が十分な供給弾力性を有していることとが期待されているが，その中で生産品が果たしていを示している。ただし，購入した原油は産油国から日く役割は非常に大きいと考える。

本へ輸送され，精製処理を経て製品として国内に流通するまでには，おイドの皆様から需要の見通しを前には必要不可欠であり，今後ともご理解，ご協力を賜るようお願い申し
上げたい。

100

2004 年度＝100

もってご連絡頂くことが増産対応

原油処理能力
燃料油需要
道路用アスファルト需要110

よそ３ヶ月かかる。従って，需要サ90
80

2012年度ヨコで想定

70
60

また今後，高度化法対応で原油処
理設備能力の削減が進んでいくこ

50
2004

2005

2006

2007

とに対して，供給を不安視する声もある。しかし，高度化法対応以後も

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

（年度）

図−５ 原油処理能力と道路用アスファルト需要の関係

次の２点から，供給に問題ないこと

出所：石油連盟＆財務省のデータを元に当社作成

を需要サイドの皆様にご認識頂きたい。１つ目は，アスファルトの需
要減退スピードに対して，原油処理能力の削減スピードは緩やかであ2004 年度

2014 年度

千 B/D

常圧蒸留装置（トッパー）能力

4,778

国内石油元売による
道路用アス販売数量

2,725

千 B/D

▲ 22％

3,716

▲ 22％

2,119

2013/３月
千 B/D

千 B/D

4,261

▲ 545

るという点である。つまり，高度化法対応以後の石油元売各社の増産
余力は多少低下するものの，2012 年

千トン

千トン

度並の需要であれば，今後も石油元売各社は十分に生産可能な能力を有していることが，この点からも分かる（図−５参照）。２つ目は，前述
4

仮に能力削減見合いでアスファルト生産を行った場合

図−６ 高度化法施行後のアスファルト供給可能量
ASPHALT表−１ 供給方法別道路用アスファルト需要推移（千トン） 1990年度 1995年度 2000年度 2004年度 2005年度 2006年度 2007年度 2008年度 2009年度 2010年度 2011年度 2012年度
元売販売

4,416

4,011

3,613

2,725

2,462

2,336

2,218

1,738

2,004

1,672

1,588

1,485

（構成比） （100%） （100%） （94%） （92%） （93%） （92%） （90%） （89%） （92%） （89%） （86%） （81%）
商社輸入

20

11

218

242

186

197

246

211

178

204

254

344

（構成比） （０%） （０%） （６%） （８%） （７%） （８%） （10%） （11%） （８%） （11%） （14%） （19%）
合 計
4,436
4,022
3,831
2,967
2,648
2,533
2,464
1,949
2,182
1,876
1,842
1,829
（構成比） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%） （100%）

300

輸入品

舶需給は逼迫することが懸念され

生産品

250

る。しかし，需要ピーク前に油槽所などのタンク在庫を可能な限り上

千トン

200

積みしておくことや効率的な配船150を行うなどの手段を講じることにより，船舶需給の緩和を目指してい100

きたいと考えている。そのためにも50

需要サイドの皆様には可能な限りアスファルト発注の平準化をお願

0（千トン） ４月

５月

６月

７月

８月

９月

10 月

11 月

12 月

１月

２月

３月

生産品

96

87

109

111

110

118

142

176

159

102

147

231

輸入品

14

18

13

14

23

16

27

23

26

17

28

37

合 計

110

104

122

125

133

134

169

198

184

119

175

268

いしたいと考えている。
４．今後の課題

図−７ 2011 年度道路用アスファルトの月別需要

最後に，確実かつ安定的な供給

出所：石油連盟のデータを元に当社作成体制を構築するため，我々サプラ
イヤーはこれまで需要サイドの皆3. 3 流通
アスファルト需要が増大した場合の流通面での懸念材料として，製油所や油槽所から合材工場にアスファルトを配送するタンクローリーの台数減少による輸送制約について述べておきたい。
原油価格高騰に伴う軽油価格の上昇や排ガス規制強化による車両維持コストアップなどにより，各輸送会
社の経営はますます厳しくなっている。

様に対して，①需要見通しの前広なご連絡など連携体制の強化，②可能な限りの需要平準化につき，ご理解，ご協力を賜るよう，お願いしてきた。
この２点がクリアできれば，高度化法後の原油処理設備能力であっても，現状の年間 200 万トン程度のア
スファルト需要は十分に安定供給可能であると前述のとおり考えている。
震災以後に構築した石油元売会社と需要サイドの

その結果，輸送会社の廃業または廃車によりロー

皆様との連携体制を通じて，情報の共有化を進め，今リー台数が減少，需要ピーク時には各合材工場への配後もこうした取り組みを継続・発展させることにより，送に支障を来たす事態も散見されている。

需要サイドの皆様のニーズに応えていきたいと考えてローリー台数が今後も減少していくと，突発的な需いる。

要増に対応出来なくなるケースが発生する恐れがある。
そのためには，輸送会社との間で長期的なローリー契これまでも当社および石油業界は，アスファルトの約を締結するなどいった対策を講じていく必要がある

安定供給を通じて，国民の共通財産である道路の整備，と考える。

およびそれを支える道路舗装事業の健全な発展を原料供給という側面から支えてきたものと考えている。

また，国内を航行可能なアスファルト輸送船につい今後もその一端を担い続け，アスファルト供給といても述べておきたい。国内を航行可能なアスファルト

う側面から最大限の支援を行うべく，一層の取り組み

輸送船の隻数には限りがあるため，需要ピーク時に船を行っていきたい。

Vol. 56 No. 229（2013年）

5

特集・最近のアスファルト事情［製造・流通］

アスファルト乳剤の製造と用途と需要動向(Manufacture, Use, and Demand Trends of Asphalt Emulsion)
一般社団法人 日本アスファルト乳剤協会
我が国のアスファルト乳剤の製造は，大正末期の 1926 年頃に東京市が舗装面積の拡大を図るため，欧米のアスファルト乳剤を参考にその製造技術を研究し，足立区小台ほか数か所に乳剤工場を設置したことから始まっている。これまでの約 90 年で，アスファルト乳剤は，種類や用途の開発や，製造設備の整備などに取り組んできた。
本稿では，アスファルト乳剤の製造や種類と用途・需要動向について紹介する。
の動向を紹介するものである。

１．はじめにアスファルト乳剤は，アスファルト・乳化液（界面２．アスファルト乳剤の製造

活性剤が入った水）などから構成され，写真−１に示

我が国におけるアスファルト乳剤製造の歴史は，すようにアスファルトの微細な粒子（１〜３μ m）が1926 年に東京市で，舗装面積の拡大を進めるうえで，水中で分散している液体である。
アスファルト乳剤は，我が国では約 90 年の歴史を加熱舗装では費用がかかり過ぎることから，乳剤の研持つ材料であり，簡易舗装材料として第二次世界大戦

究が開始されたことに始まる。1927 年には乳剤の製造

後から高度経済成長期にかけて急速に需要を伸ばして法が完成し，1928 年にはアスファルト乳剤工場を足立きた。しかしアスファルト乳剤の出荷量ピークである

区小台ほか数か所に設置して，我が国初のアスファル

1970 年以降は，加熱アスファルト混合物が比較的容易

ト乳剤の製造が開始された。約 90 年が経過した今日でに入手できるようになったことや，景気動向などによは，全国に乳剤工場が設置されている。

り需要の低下が続いている。

2. 1 アスファルト乳剤の製造設備
アスファルト乳剤の主な製造設備にはアスファルト

しかし技術関係者の絶えざる努力と研究により，ア

貯蔵タンク，乳化設備，乳剤貯蔵タンク等がある。

スファルト乳剤および乳剤工法の高機能化や用途開発

大まかな製造工程を図−１に示す。

が進められてきた。
本文では，アスファルト乳剤の製造や設備について図中の乳化機が，水（乳化液）の中にアスファルト

紹介するとともに，乳剤の種類や用途について記載しを微粒子にして分散させる装置である。ここでは乳化ている。またアスファルト乳剤の需要について国内外機について紹介する。

乳化剤 水 酸

ウォータ
ポンプ

ウォータ
メータ

乳化液
コントロール
バルブ
乳化機
添加剤

アスファルトポンプ

アスファルト乳剤

アスファルトメータ

検査アスファルト10μm

写真−１ 乳剤の顕微鏡写真１）
6

貯蔵

コントロールバルブ

出荷

図−１ アスファルト乳剤の製造工程１）
ASPHALT⑴ ホモジナイザ（ハレル型ホモジナイザ）

回転するロータの溝を通過し，ロータとステータ間でアスファルトおよび乳化液は高速回転する円盤状のロータの中央に流し込まれ，遠心力でロータとステー

強力なせん断力を与えられることによりアスファルト
が微粒子となり乳化する。

タとの間にたたきつけられる。さらにロータとステー

コロイドミルはホモジナイザより，アスファルト粒

タの微小な間隙を通過する際，大きなせん断力が加わ子が均一で微粒子化されるため，乳化効率が良く安定ることで，アスファルトを微細な粒子にして乳化する。

した乳剤の製造が可能となる。我が国でも近年採用さホモジナイザは扱い易く多くの乳剤工場で採用されたれるケースが増えている。

乳化機である。

図−３にコロイドミルの機構を，写真−３に外観を

図−２にホモジナイザの機構を，写真−２に外観をそれぞれ示す。

それぞれ示す。
2. 2 アスファルト乳剤工場⑵ コロイドミル

アスファルト乳剤工場は平成 25 年９月時点で全国

コロイドミルは，乳化機全体の機構としてはホモジ
ナイザと同じであるが，ロータおよびステータに細かに 88 か所が設置されている。乳剤工場の都道府県別配置状況を表−１および図−４に示す。

い溝がついている。アスファルトおよび乳化液は高速
B

A

アスファルト乳剤の製造では，工場の拠点化・集約

乳化液

アスファルト乳剤

アスファルトアスファルト

乳化液

A ：ロータB ：ステータB
A ：ロータB ：ステータ

A

乳剤

図−２ ハレル型ホモジナイザ１）

図−３ コロイドミルの機構１）

写真−２ ホモジナイザの外観１）

写真−３ コロイドミルの外観１）

表−１ アスファルト乳剤工場の都道府県別数
都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

都道府
県名

乳剤
工場

北海道

７

福島

２

東京

０

福井

１

滋賀

１

鳥取

１

香川

１

熊本

３

青森

２

茨城

２

神奈川

４

長野

２

京都

１

島根

０

愛媛

２

大分

２

岩手

２

栃木

３

山梨

０

岐阜

０

大阪

２

岡山

２

高知

１

宮崎

０

宮城

５

群馬

２

新潟

４

静岡

４

兵庫

３

広島

５

福岡

３

鹿児島

２

秋田

１

埼玉

２

富山

１

愛知

５

奈良

０

山口

０

佐賀

１

沖縄

１

山形

１

千葉

４

石川

１

三重

０

和歌山

１

徳島

１

長崎

０

合計

88

Vol. 56 No. 229（2013年）

7

でアスファルト乳剤を分類している。表−２に日本工業規格が定めるアスファルト乳剤の種類と用途を：５カ所以上示す。

：３〜４カ所

3. 2 日本アスファルト乳剤協会規格による分類：１〜２カ所

日本アスファルト乳剤協会では，JIS で規定されない特殊な乳剤（８種類）について独自に「日本アスファ
ルト乳剤協会規格」として分類している。
表−３に一覧を示す。
3. 3 アスファルト乳剤を用いた工法
アスファルト乳剤を用いた工法はこれまでに数多く実施されてきた。ここでは乳剤工法を３種に大別
し，舗装の主な破損と適用される乳剤工法について紹介する。
表−４に一覧を示す。
⑴ 散布・浸透式工法
乳 剤を散 布して舗装表 面を保護する工法が 該当する。主な工法にはフォグシールやチップシール・

図−４ アスファルト乳剤工場の配置状況

SAMI 工法，ポーラスアスファルト直下の基層保護工などがある。
図−５にチップシールの一例を示す。

化が進められており，拠点工場で製造した乳剤は，全国各地に設置した貯蔵施設（depot）を通じて，全国ど砕石７号

こでも供給できる体制を取っている。

アスファルト乳剤
砕石６号

３．アスファルト乳剤の種類と用途
アスファルト乳剤の種類は，工法や用途に応じた

アスファルト乳剤

乳剤の開発などで多種多様化している。ここでは，既設舗装

主な種類と用途について日本工業規格（JIS）および日本アスファルト乳剤協会規格（JEAAS）の分類を示す。
3. 1 日本工業規格（JIS）の分類
日本工業規格では，電荷と用途（浸透用・混合用）

図−５ チップシール（アーマコート）の一例１）

表−２ アスファルト乳剤の種類と用途（JIS K2208）
種類

記号

浸透用
カチオン系乳剤

混合用
ノニオン系乳剤

8

用途

１号

PK-1

温暖期浸透用および表面処理用

２号

PK-2

寒冷期浸透用および表面処理用

３号

PK-3

プライムコート用
セメント安定処理層養生用

４号

PK-4

タックコート用

１号

MK-1

粗粒度骨材混合用

２号

MK-2

密粒度骨材混合用

３号

MK-3

土混じり骨材混合用

１号

MN-1

セメント・アスファルト乳剤
安定処理混合用

ASPHALT表−３ アスファルト乳剤の種類と用途（JEAAS）
用途
種類

記号

高浸透性アスファルト乳剤

PK-P

高濃度アスファルト乳剤

PK-H

カットバックアスファルト乳剤

MK-C

プライム
浸透用
コート用

維持修繕
の常温
混合物用

タックコート用

表面処理用

一般舗装 一般舗装 ポーラス 温暖期（新設） （補修）
舗装
用

マイクロ
寒冷期 サーフェシ
ング用
用

◎
◎

◎

◎

◎

改質アスファルト乳剤

タイヤ付着抑制型
アスファルト乳剤

PKM-T

◎

◎

◎

ゴム入り
アスファルト乳剤

PKR-T

◎

○

◎

ゴム入り
アスファルト乳剤

PKR-S-1○

ゴム入り
アスファルト乳剤

PKR-S-2○

マイクロサーフェシング乳剤

MS-1

◎
◎
◎

注）◎：適用性が高い，○：適用可能⑶ その他応用技術⑵ 混合式工法
アスファルト乳剤を用いた混合物を原位置で製造・アスファルト乳剤工法の土木用の用途には，鉄道や空施工する工法であり，主な工法には路上路盤再生セ

港のコンクリート版のグラウトに用いられるセメントア

メント・アスファルト乳剤安定処理路盤工法，マイク

スファルト乳剤モルタル（CA モルタル）や間伐材など

ロサーフェシング工法・スラリーシール工法・薄層表と混合した木質舗装のほか，種子や肥料を混合して斜面処理工法・常温路上表層再生工法がある。

面等に根付かせる植生用材料などへも使用されている。

連続練りミキサ

骨材ホッパ

乳剤タンク

水タンク

スプレッダーボックス

写真−４ マイクロサーフェシング工法（例）１）

１）
写真−６ 新幹線スラブ軌道 CAモルタルの注入（例）

写真−５ 薄層表面処理工法（例）１）

写真−７ 木質舗装（例）１）Vol. 56 No. 229（2013年）

9

表−４ 舗装の主な破損と乳剤工法の適用（例）
主な損傷の種類
ポーラスアスコン
の破損

ひび割れ

摩耗

流動

沈下

路床路盤
の支持力
低下

表面の
劣化・
老化

ヘア
クラック

フォグシール工法

骨材
飛散

その他

基層
ポリッ
混合物の
シング
はく離

ポット
ホール

段差

○

路面の
荒れ
○

散布・浸透式工法

ポーラスアスファルト
舗装表面の保護強化工法

○チップシール工法○○○

ポーラスアスファルト
舗装直下の基層保護工法○○SAMI 工法

○

浸透式工法

○

○

○

スラリーシール工法

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

薄層表面処理散布工法
常温路上表層再生工法○○

瀝青安定処理路盤○

再生セメント・アスファルト乳剤
安定処理路盤

○

○

常温混合物
OGEM

○
○

その他

常温注入材料

４．アスファルト乳剤の需要動向
4. 1 我が国のアスファルト乳剤生産量
我が国のアスファルト乳剤生産量を図−６に示す。
高度経済成長期（1954 年〜 1973 年）にア
スファルト乳剤の生産量が急増した。また1960 年にカチオン系乳剤の国内製造が開始されたことなども追い風になり，1970 年に

○

○

○

現場混合型スラリー状
乳剤混合物

○

○
○

○

○

800,000

高度経済成長期浸透用乳剤

700,000

混合用乳剤
600,000

改質乳剤
出荷総量

500,000

第一次石油危機

常温プラント混合物

スタビライザ工法

第三次石油危機

マイクロサーフェシング工法○

第二次石油危機○

アスファルト乳剤出荷量（t）

被膜・混合式工法

路上再生セメント
アスファルト乳剤
安定処理路盤工法

新設の表層

わだち掘れ
乳剤工法名

400,000
300,000
200,000
100,000は過去最高の 71 万トンに達した。

0

1920

1930

1940

1950

1960

1974 年の第一次石油危機・1978 年の第二次石油危機の時期にアスファルト乳剤の生

1970

1980

1990

2000

2010

2020

西暦（年）

図−６ アスファルト乳剤の使用量の推移

産量がピーク時の約 50％となる 30 万トンまで低下した。これは，石油危機の影響の他に，加熱アから高級舗装（加熱舗装）への流れが加速されたこと

スファルト混合物が容易に入手可能となり，簡易舗装が一因と思われる。

10

ASPHALT

は高まってくると思われる。

1980 年〜 2000 年にかけて 30 万トンで推移した乳剤生産量も，第三次石油危機（石油価格の高騰：2004 年

舗装を維持管理して延命させるため，アスファルト〜 2008 年）により更なる生産量の低下を招いた。その乳剤技術の活用はこれらの課題の解決策の１つになる

結果，現在のアスファルト乳剤生産量は約 18 万トン近ものと考える。

傍で推移している。
4. 2 最近の欧州における乳剤使用量の動向２）

──

参考文献

──

１）（一社）日本アスファルト乳剤協会 アスファルト

フランスの乳剤使用量について，1997 年の乳剤使用

乳剤（2012）量を基準とした使用量の推移を図−７に示す。

２）InternationalBitumenEmulsionFederation

フランスでは 2000 年以降，乳剤使用量が低下傾向

JEAA 打合せ資料（2013）

を示し，2008 年（石油危機）には 1997 年時の約 85% まで落ち込んだが，2009 年から乳剤使用量が増加に転じている。

フランスにおける乳剤使用量の変遷
104％

イギリスにおける 2006 年以降の乳剤使用

102％

物の使用量とあわせて図−８に示す。イギ
リスにおいても，近年加熱アスファルトの使用量が減少傾向にある一方で，アスファ
ルト乳剤の使用量が増加に転じている。

乳剤の使用量割合

量の推移について，加熱アスファルト混合

100％
98％
96％
94％
92％
90％
88％

乳剤使用量の増加は，「維持工事における

86％

アスファルト乳剤工法の適用が増えている」

84％
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011とのことである。

西暦（年）アスファルト乳剤工法が増加した背景と図−７ フランスの乳剤使用量の推移２）

して，①道路の重要性と維持管理に対する認識の高まり，②限られた予算で膨大な道
路ストックを効率的に維持管理する必要にイギリスにおける乳剤使用量の変遷迫られたこと，などがあげられる。

110％

これらの要望に，アスファルト乳剤工法に果である。
５．おわりに
これまで舗装業界は２つの困難に直面してきた。
１つは建設コストの増加であり，もう一
つは公共事業予算の抑制である。その一方で舗装の維持管理が必要であるという意識

Vol. 56 No. 229（2013年）

105％

乳剤の使用量割合

よる予防的維持工法が応えることができた結

100％
95％
90％
85％

アスファルト乳剤
加熱アスファルト

80％
2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

西暦（年）

図−８ イギリスの乳剤使用量の推移２）

11

特集・最近のアスファルト事情［製造・流通］

舗装技術におけるポリマー改質アスファルトの役割(Polymer Modified Bitumen Performs an Important Role in Modern Road Construction and Improvement)
一般社団法人 日本改質アスファルト協会 技術委員会
道路インフラの維持管理・更新の重要性は，今後さらに増すと考えられる。本法
では，道路舗装の長寿命化ならびに高耐久性能の向上に，必須の材料として使用されている「ポリマー改質アスファルト」について，その技術的特長，および進化の歴史を整理した。さらに今後の利用が期待される，作業環境や周辺環境の改善を実現
する中温化ポリマー改質アスファルトについても紹介した。
性といった物理性状を改質したもので，道路舗装に使

１．はじめに道路はもっとも基本的な社会インフラであり，国民用した際に混合物の性能を向上させるものである。

の生活を支え，社会経済を発展させるための「道」とポリマーとしては，スチレン・ブタジエン・スチ

なり，ときに人命を守る「絆」となる。このため必要な

レン・ブロック共重合体（SBS）が主に使用されている。

道路インフラの確保とともに，現有の道路については，

SBS は高温領域（改質アスファルトと骨材を混合して適切に維持管理・更新していくことが重要である。

道路舗装用の混合物を製造する温度 150 〜 180ºC 程度）

アスファルト舗装の寿命は概ね 10 年とされているでは流動性を示し，常温領域ではポリスチレン部分がが，今後もよりよい道路を提供していくにためには，架橋点となり，アスファルト中で三次元ネットワーク

これまで以上に効率的かつ効果的な道路管理が求めらを形成し，アスファルトのもつ流動特性を改善していれ，それに伴い「20 年設計」などの長寿命化設計がなる（図−１）。また低温領域では，ポリブタジエン部がされるケースも増えてきている。道路舗装の長寿命化

アスファルトの低温性状の改善に寄与すると考えられには耐久性の高い混合物の適用が考えられるが，そのている。

実現のためにポリマー改質アスファルトが最も一般的に用いられ，また必須の材料となっている。
日本改質アスファルト協会は，ポリマー改質アス
ファルトの技術を通して，アスファルト舗装の性能および耐久性の向上をめざし，道路インフラの健全性を確保・向上することを目的とした活動を行っている。
ここでは「舗装技術におけるポリマー改質アスファ
ルトの役割」と題し，改質アスファルトの歴史，および現在のポリマー改質アスファルトの基本技術，性能について，今後の可能性も含めて紹介する。
なお本報は日本改質アスファルト協会技術委員会の「アスファルトゼミナール」における講演報文

ポリスチレンドメイン：
高凝集力（DS 向上）

ポリブタジエン：ゴム弾性（耐ひび割れ向上）

図−１ SBS によるネットワーク形成の模式図

１，２）

を

集成，加筆したものである。

このように SBS は，高温から低温まで幅広い温度領域にてアスファルトの性能を向上させることができる

２．ポリマー改質アスファルトについて
ポリマー改質アスファルトとは，ストレートアス
ファルトにポリマーや性能改善を目的とした添加剤を改質材として添加し，アスファルトの感温性や粘接着
12

添加剤であり，現在のポリマー改質アスファルトの性能発現において主要な役割を果たしている。
また添加剤としては，付着性改善剤（剥離防止剤），
軟化剤および中温化剤などを挙げることができる。
ASPHALTこのため，流動対策としてブローンアスファルトなど

３．ポリマー改質アスファルトの変遷の「硬い」（ポリマー添加に依らない）アスファルトを表−１にポリマー改質アスファルトに関わる社会的ならびに技術的な変遷を示す。

用いた混合物が検討された。成果としてセミブローン⑴ 第Ⅰ期では，舗装路面の荒れやひび割れ対策としアスファルト（AC-100）が一般的な材料として使用て，アスファルトには接着力や把握力の向上が求めされ，流動わだち掘れ対策に効果が認められた一方，られていた。改質材としては粉末ゴムや天然ゴム

クラックが発生しやすいという課題もあった。この頃（NR）粉末などが試行されていた。

から，ゴムやラテックス系以外のアスファルト改質材⑵

第Ⅱ期では，混合物の骨材飛散の防止，および積が検討されはじめ，可とう性（柔軟性）の改善を目的

雪寒冷地でのタイヤ・チェーンによる摩耗わだち掘として EVA（エチレン・酢酸ビニル共重合体）等の熱可塑性樹脂入りアスファルトが開発された。

れ対策として，粉末ゴムではなく SBR ラテックスやNR ラテックスなどをアスファルトに混合する検討⑷

第Ⅳ期では，流動わだち掘れのほかに，スパイクが行われた。特にアスファルトと SBR ラテックスのタイヤによる摩耗わだちやひび割れ等の発生への対混合性（相溶性）に着目した検討を行い，舗装用ア策として改質アスファルトの適用が検討され，本格スファルトの改質材として使用を開始している。

的な舗装が実施された。また「アスファルト舗装要

第Ⅰ〜Ⅱ期では，おもにアスファルト混合物の低綱」に「ゴム入りアスファルトの標準的な性状」が温性状の改善に着目した，改質アスファルトの研究記載され，一般材料とされたことにより，普及が加開発が行われていた。

速した時期でもある。

第Ⅲ期に入ると，本格的なモータリゼーションの⑸ 第Ⅴ期では，舗装の目的・用途の多様化に対応す到来による交通量や交通荷重の増加により発生した，るため，種々の改質アスファルトが開発され，実用

流動わだち掘れが主たる舗装の破損形態となった。

化された。また品質基準が導入され，改質アスファ⑶

表−１ 改質アスファルトの変遷
年代

西暦

概 要

改質アスファルト

要求性能

改質アスファルトの小規模試験舗装
第Ⅰ期 1950 〜
北海道大学でゴム入りアスファルトの研究開始

粉末ゴム，ラテックスによる試 主に舗装路面の荒れ，ひ行
び割れへの対応

第Ⅱ期 1960 〜 研究成果（SBR/NR）を使用した積雪寒冷地での試験施工

ゴム入りアスファルト

第Ⅲ期 1967 〜

セミブローンアスファルト
各種研究成果をもとに建設省（現国土交通省），北海道開発樹脂入りアスファルト局による改質アスファルトの本格的試験舗装の実施
本四改質Ⅰ型

飛散抵抗性，摩耗わだち
掘れ対策
交通量増加に伴う流動わ
だち掘れ対策

1978 年 当協会の前身である「ゴムアスファルト懇話会」を設立

第Ⅳ期 1978 〜

ゴム入りアスファルトの技術向上のための研究開始
筑波１号（土木研究所，
土研センター，日本ゴムアスファルト懇話会）
ゴム樹脂入りアスファルト※ゴム入りアスファルトの標準的性状がアスファルト舗装
改質Ⅰ型，Ⅱ型
要綱に記載

重交通路線の流動わだち
掘れ対策，スパイクタイ
ヤによる摩耗わだち掘れ，ひび割れ対策

1980 年 名称を「日本ゴムアスファルト協会」に変更
改質アスファルトの普及
第Ⅴ期 1988 〜 ・舗装要綱に品質基準が示され一般材料化・改質材の変換：熱可塑性エラストマー（SBS）

多様な改質アスファルト
要求性能の多様化（付着性改善，超重交通用，高 超 重 交 通 道 路，橋 梁 部，
粘度改質アスファルト）
積雪寒冷地域道路対策

1992 年 名称を「日本改質アスファルト協会」に変更
1995 年 「ゴム・熱可塑性エラストマー入り改質アスファルトポケットガイド」を発行
排水性／低騒音舗装（ポーラスアスファルト舗装）の普及
日本道路公団（現 NEXCO）の設計要領第一集「舗装編」で高機能舗装が新規に加わり，高粘度改質アスファルトの使
排水性舗装の適用場所の多様な排水性舗装用高粘度改第Ⅵ期 1999 〜 用が原則とされる（1999）
拡大に伴う，高粘度改質
質アスファルト
改質アスファルトの標準的性状に，高粘度改質アスファ
アスファルトの多様化
ルト，付着性改善改質アスファルト，超重交通用改質アス
ファルトが加わる（2001）
第Ⅶ期 2006 〜

環境対応等の新技術開発への取り組み
改質アスファルトの名称を記号表記に変更（2006）

Ⅰ 型，Ⅱ 型，Ⅲ 型，Ⅲ 型 − W，省エネルギー
Ⅲ型− WF，H 型，H 型− F
温室効果ガスの発生抑制
中温化ポリマー改質アスファルト

2009 年 一般社団法人「日本改質アスファルト協会」設立

Vol. 56 No. 229（2013年）

13

ルトを使用した舗装のさらなる耐久性の向上，なら

改質アスファルトを舗装事業に適用した際の LCC（ラびに確認のための試験法の確立などが求められた。

イフサイクルコスト）については，ストレートアス

この時期から，改質剤として熱可塑性エラストマー

ファルトを用いた場合との比較検証を行い，道路管理（主として SBS）が利用されるようになった。

費用の低減が見込めるとの報告がなされている３）。

⑹

第Ⅵ期では，排水性／低騒音舗装の普及に伴い，
４．今日の舗装におけるポリマー改質アスファルトのこれら空隙の大きい舗装の耐久性向上に不可欠な高役割

粘度改質アスファルトの研究が盛んに行われ，その4. 1 ポリマー改質アスファルトの種類

性能・品質の向上がなされた。また日本道路公団（現NEXCO）の設計要領第一集に高機能舗装が新たに

表−２に，現在，広く普及し，改質アスファルト協

加わり，高粘度改質アスファルトの使用が一般的に会にて品質規格を設けているポリマー改質アスファルなったことも性能・品質の向上に大きく寄与した。

トを示す。ここではそれぞれのポリマー改質アスファ⑺ 第Ⅶ期では，舗装設計施工指針（平成 18 年版）のルトが実現する混合物の機能，および適用箇所の目安を示す。

改訂に伴い，従前の「改質アスファルト」という呼ポリマー改質アスファルトは，適用箇所の要求性能

称が「ポリマー改質アスファルト」と改められた。
また種類についても従前の性状や用途を意

ポリマー改質アスファルト総出荷量
ポリマー改質アスファルトⅡ型出荷量
ポリマー改質アスファルトＨ型出荷量
混合物全出荷量に対する改質アスファルト混合物の比率60等の記号で表記するようになった。
さらに 2008 年以降には，温暖化対策を目
トよりも 30℃程度低い温度で製造・施工温度が可能な「中温化」ポリマー改質アスファルトが開発された。
このように改質アスファルトは時代の要請と共に様々な製品が研究・開発され，その時々50

出荷量（万トン）

的とし，一般的なポリマー改質アスファル

20

15
40

30

10

20
5
10

のインフラの健全性確保に貢献してきた。今日では改質アスファルト混合物が，アスファ

02000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

改質アスファルト混合物比率（％）

味した名称から，Ⅰ型，Ⅲ型− W，H 型− F

0

年 度

ルト混合物の全出荷量の 15％程度を占めるほ※日本アスファルト合材協会・総計年報より集計どに活用されている（図−２）。またポリマー

図−２ ポリマー改質アスファルトの出荷量の推移

表−２ ポリマー改質アスファルトの種類と用途４）
種

類

Ⅰ型

Ⅱ型

Ⅲ型

付加記号
適用混合物
混合物の機能
主な適用箇所
一般的な箇所
塑性変形抵抗性

骨材飛散抵抗性−F
ポー ラ ス ア ス ファ ル ト
混合物に用いられる。
ポリマーの添加量が多い改質アスファルト。

◎

大型車交通量が多い箇所◎◎

積雪寒冷地域

◎

○

○

◎

○

○

○

◎

耐水性

橋面（コンクリート床版）○○

たわみ追従性橋面（鋼床版）

たわみ小

○

○

排水性（透水性）− WF

密粒度，細粒度，粗粒度などの混合物に用いる。
Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ型は主にポリマーの添加量が異なる。

大型車交通量が著しく多い箇所及び交差点
摩耗抵抗性

H型
−W

たわみ大

◎

◎

○

○

○

◎

◎

◎

◎
◎

◎：適用性が高い ○：適用可能 空欄：要検討

14

ASPHALT

に応じて開発，上市されているため，計画する交通条

改質アスファルト

件に応じて，最適なポリマー改質アスファルトを選択

Ｈ型の骨材把握力をさらに高めることで，ポーラ
スアスファルト混合物の耐久性向上を目的とした改する事が望ましい。
Ⅰ型，Ⅱ型，およびⅢ型は，主に流動わだち掘れ対質アスファルトである。混合物の高空隙率化および策として密粒度や粗粒度など空隙率の小さい混合物に小粒径化が可能となり，排水能力および低騒音性の用いられ，大型車交通量に応じてⅠ型，Ⅱ型，Ⅲ型の向上が期待できる。
⑶ 寒冷地域用高耐久型ポーラスアスファルト用ポリ順に適用される（Ⅲ型は特に多い箇所向け）。
また橋面舗装には，特に耐水性（剥離抵抗性）や可

マー改質アスファルト

とう性（たわみ追従性）を向上させ，さらに疲労抵抗

H 型− F よりも，低温時の骨材飛散抵抗性がさら性に優れるⅢ型− W やⅢ型− WF があり，コンクリーに優れたバインダであり，積雪寒冷地域の耐久性向

ト床版および鋼床版上の舗装に適用される。

上を目的に使用される。

なお付加記号 − W は耐水性 Water Resistanceを， − F は可とう性 Flexibility を向上させたバ⑷ ねじれ抵抗性改善型ポーラスアスファルト用
混合物の高温時における強度を高め，タイヤの「ねじり」に対する骨材飛散抵抗性の改善を目的にインダであることを示している。
ポーラスアスファルト舗装用のバインダとしては，
H 型と H 型− F があり，前者は一般地域用として，後開発されたバインダである。重交通路線の交差点部
や大型車の出入り口などに使用される。
⑸ 鋼床版上のポーラスアスファルト用

者は積雪寒冷地域用として使用される。
4. 2 個別のニーズに対応したポリマー改質アスファルト

可とう性（たわみ追従性）を向上させたバインダ

近年では，個別の交通条件や適用箇所のニーズに対で，ポーラスアスファルト混合物のたわみに対する応した様々なポリマー改質アスファルト製品が開発さ追従性および疲労抵抗性を向上させている。鋼床版

れ，各メーカーにより製品化されている。

上のポーラスアスファルト混合物に使用される。
なおポーラスアスファルト混合物は，耐久性の確主たる種類を以下に示す。

保をバインダの性能に頼るところが大きく，適用箇⑴ 中温化ポリマー改質アスファルト
中温化ポリマー改質アスファルトは，混合物製造
時の締固め特性を改良し，混合温度や施工温度を従所に対応して種々のバインダが開発されている。
⑹ 重荷重用ポリマー改質アスファルト

来よりも低く設定することが可能なバインダである。

物流コンテナヤードでは，コンテナを運搬する車

一般に，中温化剤と呼ばれる添加剤を，予め配合両の大きな輪荷重によって，一般の道路舗装よりもしたプレミックスタイプのポリマー改質アスファ

大きなわだち掘れが発生しやすい傾向にあり，さらルト，もしくは添加剤を混合工場で投入するプランに補修機会も少ない。重荷重用改質アスファルトは，

トミックスタイプを指し，従来のポリマー改質アス

Ⅲ型よりも流動わだち掘れ抵抗性を高めることで，ファルトと類似したバインダ性状を有する。このた

このような条件下における供用期間の延長を目的にめ，アスファルト混合物製造工場では従来と同様の設備，手順により中温化アスファルト混合物を製開発された。
⑺ 再生用ポリマー改質アスファルト
アスファルト混合物を再生利用する場合，軟質ア

造・出荷することが可能となる。
中温化ポリマー改質アスファルトを用いて，アス

スファルトあるいは再生用添加材により，回収アス

ファルト混合物製造時の混合温度を 30℃程度低下

ファルトの針入度を調整，もしくは圧裂試験によるすることにより，発生する地球温暖化ガスの発生量性状調整を行う必要がある。再生用ポリマー改質ア５）を 15％程度削減することが可能との試算がある 。

スファルトは，再生用添加材と改質材が予め配合さまた低炭素・省エネルギーを目的とする適用以外

れており，新規アスファルト混合物を製造する工程に，寒冷期等での施工性改善あるいは早期交通開放と同様に再生改質アスファルト混合物を製造するこを目的として利用することも可能であり，中温化ポ
リマー改質アスファルトの用途は多岐にわたる。今とが可能となる（図−３参照）。
⑻ 薄層舗装用ポリマー改質アスファルト

後の適用拡大が期待されるバインダといえる。

破損している既設舗装を切削せずに，薄層のアス⑵ 高耐久型ポーラスアスファルト混合物用ポリマー

ファルト舗装をオーバーレイすることで，既設舗装Vol. 56 No. 229（2013年）

15

30％

70％

アスファルトコンクリート
＋
再生骨材

新規骨材

＋

方法２

アスファルトコンクリート
＋
再生骨材

新規骨材

＋

再生用
ポリマー改質アスファルト
ストレートアスファルト
あるいは改質アスファルト＝

方法１＋ 再生用添加剤 ＋

改質材

改質再生アスファルト混合物

図−３ 再生混合物の製造方法（再生骨材比率 30% の例）の延命を図る薄層舗装工法に用いる改質アスファル

ルトもしくは改質アスファルトを原料として製造した

トである。本工法に最適化させた改質アスファルト

製品には以下のようなものがある。これらの材料を適を用いた調査結果６，７）からは，交通区分や路面の状材適所に用いることで，道路舗装の長寿命化あるいは況に関わらず，わだち掘れとひび割れ率において良既設舗装の耐久性向上に寄与するものと考えられる。

好な結果を得ている。

⑽ 改質アスファルト乳剤⑾ 常温アスファルト混合物⑼ プラントミックス用改質材
プラントミックス用改質材とは，アスファルト混⑿ クラック注入材

合物製造工場にて，ミキサに直接改質材を投入する⒀ リフレクションクラック抑制シートものである。各グレードに対応した製品が市販され⒁ 成型目地材ている。
近年では改質材を専用の機械で投入する方法もあり，大規模な施工にも適用可能となっている。
上記以外にも，道路舗装に用いられる改質アスファ５．おわりに道路に求められる機能の変遷に着目し，その機能の実現のために進化してきた改質アスファルトの技術の変遷を紹介した。本報が，ポリマー改質アスファルト

表−３ プラントミックス用改質材の概要
ラテックス

粉 体

ペレット

を活用いただくことにより，今日の快適で耐久性の高い道路が実現されていることを理解いただく助けとなれば幸いです。

改質材の形状

今後も当協会では，関係各位からのご指導を賜りながら，ポリマー改質アスファルトの技術の進化を通し

用

途

改質Ⅰ型，
Ⅱ型
H 型，再生改質

包装

ドラム
１トンコンテナ

ポリ袋

ポリ袋

投入方法

専用ポンプ

手投げ

手投げ

適 用

小規模〜大規模

小規模

小規模

改質Ⅱ型，Ⅲ型

改質 H 型て，社会貢献を図るべく活動します。さらに中温化ポ
リマー改質アスファルトをはじめ，利用の拡大が進みつつある技術については，規格の制定ならびに品質の標準化を進め，利用される方々が活用しやすい環境および情報の整備にも努めます。

── 参考文献 ──１）鈴木，「舗装の性能向上に貢献するポリマー改質
アスファルト」，改質アスファルト No.39，日本改質アスファルト協会（2012）ファルトポケットブック」（2010）
５）（社）
日本道路建設業協会，「環境保全を目指した中温化（低炭素）アスファルト舗装−中温化技術による加２）平戸，更新時代の舗装技術におけるポリマー改質

熱アスファルト混合物製造での CO2 削減−」
（2010）

アスファルトの役割」，改質アスファルト No.41，

６）平井ら，「舗装アセットマネジメントにおける表

日本改質アスファルト協会（2013）３）深代，「ポリマー改質アスファルトの将来展望」，
改質アスファルト No.39，日本改質アスファルト協会（2012）４）日本改質アスファルト協会，「ポリマー改質アス16

面処理工法の効果検証」，第 28 回日本道路会議論
文 No.32058，日本道路協会（2009）
７）戸塚ら，「加熱薄層舗装のアセットマネジメント
による適応性について」，第 29 回日本道路会議論
文 No.3012，日本道路協会（2011）
ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情［維持・修繕］

表面処理工法による空港アスファルト舗装の
自然劣化抑制効果の検討(The Effect of Surface Treatment on Anti-aging of Airport Asphalt Pavement)
河 村 直 哉 *・川 島

明 **・横 江

哲 ***・前 川 亮 太 ****

空港アスファルト舗装のうち，日常的に交通荷重が作用しない舗装では，日射や風雨などの自然環境の作用に起因する劣化（以下，自然劣化という）を原因として舗装に面荒れや表面ひび割れが生じる場合がある。この状態を放置すると表面の骨材が飛散し，航空機の安全な走行に支障をきたす恐れがある。本稿では，アスファルト
舗装の面荒れや表面ひび割れの発生および進行を抑制することで，交通荷重が作用しないアスファルト舗装箇所の長寿命化を図ることを目的として，表面処理工法を用いたアスファルト舗装の自然劣化抑制効果に関する調査結果を紹介する。
の発生および進行を抑制することにより，交通荷重が１．はじめに空港アスファルト舗装のうち，日常的に交通荷重が作用しないアスファルト舗装箇所の長寿命化を図るこ

作用しない滑走路の縁端帯やショルダー（図−１）なとを目的とし，表面処理工法を用いた空港アスファル

どの舗装では，日射や風雨等による自然環境の作用に

ト舗装の自然劣化抑制策について検討している。本稿起因する劣化が卓越し，表面ひび割れや面荒れが発生

では，この工法を用いたアスファルト舗装の自然劣化する場合がある。この状態を放置すると骨材が飛散し，抑制効果について，室内で作製した試験体の劣化性状エンジンへの吸い込み等により航空機の安全な走行にを評価するとともに，実際の空港のショルダーにおい支障を来たす恐れがあるため，表面ひび割れ等が発生て試験施工を行い，自然劣化抑制効果について調査ししていない状態が望ましい。また，以上のような舗装箇た結果を紹介する。

所の面積は交通荷重が作用する舗装と比較し大きいことから，効率的な長寿命化対策を実施し，ライフサイク

２．検討対象工法

ルコストを低減することが重要であると考えられる。

表面処理工法は，アスファルト舗装表面に薄い封緘

本研究では，自然劣化に起因する表面ひび割れなど

層（2.5 ㎝以下）を設ける工法であり１），本検討では薄層で施工可能なアスファルト乳剤を主体とした工法にショルダー 縁端帯

中央帯

縁端帯 ショルダー

着目した。検討対象とした工法は，骨材露出が少なく
骨材飛散の可能性が低いと考えられる，フォグシール
工法，薄層表面処理散布工法およびスラリーシール工

中心線
表・基層

法とした。以下に検討対象とした各工法の概要について簡単に示す。

路盤
路床

図−１ 滑走路横断方向舗装断面のイメージ図①フォグシール工法：混合用アスファルト乳剤を水で希釈し，霧状に散布するものである。
②薄層表面処理散布工法：改質アスファルト乳剤と* かわむら なおや （独）港湾空港技術研究所 構造研究領域 空港舗装研究チーム** かわしま あきら ニチレキ株式会社関東支店 技術課*** よこえ さとる 中部国際空港施設サービス株式会社 施設部土木グループ**** まえかわ りょうた 中央大学 理工学部 環境都市工学科
Vol. 56 No. 229（2013年）

17

フィラーを混合したスラリー状の混合物を薄層で⑵ 評価結果
図−３に針入度，図−４に軟化点の経時変化を示

敷きならすものである。
③スラリーシール工法：改質アスファルト乳剤と細す。全ての試験体において，暴露期間の増加に伴い針骨材などを混合したスラリー状の混合物を敷きな入度は減少し，軟化点は増加する傾向を示し，下地ア

らすものである。この工法に用いる混合物は，薄スファルト混合物中のアスファルトの劣化が確認され層表面処理散布工法で用いる混合物よりも流動性

た。表面処理工法と無処理の試験体の結果を比較するが低いため，厚膜に敷きならすことができる。

と，針入度および軟化点ともに，表面処理工法の試験

本検討では，これらの工法を用いた場合の下地アス

体の方が変化量は小さかった。このことから，いずれ

ファルト混合物の劣化抑制効果（以下，下地劣化抑制の表面処理工法においても下地劣化抑制効果を有して効果という）と，下地劣化抑制効果の持続性という観いると考えられた。ただし，表面処理工法の種類によ

点から表面処理材料の耐候性について調査した。

る劣化程度の違いには明確な差は認められなかった。
フォグシール工法
スラリーシール工法
無処理（ガラス板無し）

３．室内作製試験体を用いた劣化性状の評価
3. 1 下地劣化抑制効果⑴ 評価方法蔽する効果が低下すると考えられる。それにより，下地アスファルト混合物中のアスファルトが劣化し，ア
スファルトの性状が変化すると考えられる。そこで，
下地劣化抑制効果の評価は，以下の方法で実施した。

針入度（1/10 ㎜）

80

表面処理材料が自然劣化し飛散すると，紫外線を遮①ステンレス製の容器にストレートアスファルト

70
60
50
40
30
20

60/80 を 3.2 ㎜の厚さで成形し，その上に各表面処

0

3

6

9

12

15

18

21

24

屋外暴露期間（月）理工法を施したガラス板を置いた試験体を作製し

図−３ 針入度の経時変化

た（図−２）。
粘着テープによる封緘

薄層表面処理散布工法
無処理（ガラス板有り）

表面処理材料ガラス板

フォグシール工法
スラリーシール工法
無処理（ガラス板無し）

薄層表面処理散布工法
無処理（ガラス板有り）

ステンレス皿試験対象アスファルト

空気

図−２ 下地劣化抑制効果の評価に用いた試験体②試験体を 24 ヶ月間屋外で暴露し，定期的に容器内軟化点（℃）

60

55

50のアスファルトを取り出し，針入度と軟化点の経時変化を調査した。評価に用いた各工法の施工厚

45
0

3

6

は，一般的な道路での使用例を参考として，以下のとおりとした。

9

12

15

18

21

24

屋外暴露期間（月）図−４ 軟化点の経時変化

ⅰ）フォグシール工法：施工厚 0.2 ㎜ⅱ）薄層表面処理散布工法：施工厚 0.5 ㎜

3. 2 表面処理材料の耐候性ⅲ）スラリーシール工法：施工厚８㎜⑴ 評価方法

また，比較対象として表面処理工法を施さない試験

表面処理材料の耐候性の評価は，室内で作製した試体（以下，無処理の試験体という）も作製した。無処理

験体を屋外に暴露し，外観変化を目視で確認することの試験体については，ガラス板の影響を確認するためにより実施した。試験体は，30×30 ×５㎝に成形したに，ガラス板の有無による２種類の試験体を作製した。

アスファルト混合物上に，下地劣化抑制効果の評価に

18

ASPHALT用いた試験体と同量の表面処理工法を施工したものとした。また無処理の試験体も屋外に暴露した。

４．試験施工による劣化抑制効果の調査
表面処理工法の下地劣化抑制効果および表面処理材
料の耐候性を評価するためには，空港舗装が晒される⑵ 評価結果
写真−１に初期および 48 ヶ月後の試験体の表面状

日射や風雨等による影響を考慮する必要がある。そこ態を示す。無処理の試験体は，48 ヶ月経過後ではアス

で，中部国際空港の誘導路のショルダーにて試験施工

ファルトで被覆されていた骨材表面が確認される状態を実施し，表面処理工法によるアスファルト舗装の自となった。フォグシール工法を施した試験体は，48 ヶ然劣化抑制効果を調査することとした。

月後において無処理と同様の傾向を示した。薄層表面

4. 1 施工概要

処理散布工法およびスラリーシール工法は，やや白化

表面処理工法は，供用中のアスファルト舗装に施したものの，時間経過に伴う大きな変化は認められず，工した。試験施工では，薄層表面処理散布工法の工区

他の表面処理工より表面状態の変化が小さかった。以と，比較対象としてフォグシール工法の工区と表面処

上の結果より，薄層表面処理散布工法およびスラリー

理工法を施工しない工区（以下，無処理の工区という）シール工法は，フォグシール工法に比べ，定性的ではを設けた。なお，スラリーシール工法については，前あるが耐候性に優れていた。

章の試験で薄層表面処理散布工法と同様の結果であったが，経済性の観点から評価対象から除いた。薄層表

０ヶ月

48 ヶ月

面処理散布工法については，散布量を２通りとし１層施工および２層施工の工区を設けた。図−５に試験

フォグシール工法

施工の平面図を示す。各工区の規模は，長さ 30m，幅２ m であり，散布量と施工面積に基づき算出した表面処理工法の施工厚も併せて図中に示した。写真−２には，施工直後の状況を示した。なお，写真中に引かれている白線のマス目は，ひび割れ率を測定するためにチョークで描いたものである。

薄層表面処理散布工法

着陸帯

スラリーシール工法

１工区：薄層表面処理散布工法（１層施工），
施工厚 0.7 ㎜

２m

２工区：薄層表面処理散布工法（２層施工），
施工厚 1.2 ㎜

２m

３工区：フォグシール工法，
施工厚 0.3 ㎜

２m

４工区：無処理

２m

誘導路

30m

図−５ 試験施工の平面図

４工区
１工区

２工区

３工区

無処理

写真−１ 耐候性試験の結果
Vol. 56 No. 229（2013年）

写真−２ 施工直後の状況
19

4. 2 調査方法

薄層表面処理散布（１層施工）
薄層表面処理散布（２層施工）

アスファルト舗装の自然劣化抑制効果の評価は，路面性状に関する調査と舗装から採取したアスファルト実施した。路面性状に関する調査項目は，ひび割れ率，
きめ深さおよびすべり抵抗値とした。きめ深さおよびすべり抵抗値については，自然劣化により舗装表面の細粒分が減り表面が粗くなることを定量化することで，100

ひび割れ率（％）

混合物から抽出したアスファルトに対する試験によりフォグシール
無処理

80
60
40
20

表面処理工法の効果を評価することを意図した。また，
020

抽出アスファルトに対しての試験は，針入度および軟

24

28

32

36

40

44

48

52

経過月数（月）化点試験とした。いずれの試験についても，舗装調査・

図−６ ひび割れ率の経年変化

試験法便覧に記載される方法に準拠して実施した。
4. 3 路面性状に関する調査結果

区と同程度であり，ひび割れの発生を抑制できている⑴ ひび割れ率
図−６にひび割れ率の経年変化を示す。ひび割れとは言えない。また，写真−３に施工 50 ヶ月後の舗は、施工直後から１年経過しても認められなかったた

装表面の状態を示す。マス目内の白線がひび割れを表め，ここでは，薄層表面処理散布工法を施工した舗装している。フォグシール工法および無処理の工区では，表面にひび割れが確認された施工後 22 ヶ月からの経

ひび割れが確認される一方で，薄層表面処理散布工法

年変化を示す。薄層表面処理散布工法の工区のひび割の工区では，ひび割れがほとんどないことが確認されれ率は，無処理の工区と比較し小さく，ひび割れの発る。以上の結果より，薄層表面処理散布工法はひび割生が抑制されていることが確認された。特に，膜厚をれ発生を抑制することができると考えられた。

厚くすることでひび割れ抑制効果が大きかった。一方，⑵ きめ深さおよびすべり抵抗値

フォグシール工法の工区のひび割れ率は，無処理の工図−７に回転式きめ深さ測定装置（CT メータ）による路面のきめ深さ測定
結果を，図−８に回転式す
べり抵抗測定器（DF テスタ）によるすべり抵抗値の測定結果を示す。きめ深さの結果では，経年的な変化はあるものの，表面処理工法の違いによる明確な違いは認められなかった。まa）薄層表面処理散布工法（１層施工）

b）薄層表面処理散布工法（２層施工）

た，すべり抵抗値では，いずれの表面処理工区においても，経年的に大きくなる傾向は認められたが，きめ深さと同様に，表面処理工法の違いによる明確な違いはなかった。以上のことから，舗装表面のきめ粗さおよびすべり抵抗値からは表面処理工法によるc）フォグシール工法d）無処理

写真−３ 施工 50 ヶ月後の舗装表面の状態20

劣化抑制効果を確認する
ことはできなかった。
ASPHALTは，優れた耐候性が確認され，下地の劣化抑制効果の4. 4 抽出したアスファルトの試験結果
既往の文献２）を参考として，採取したコアの表面か

持続性もあると考えられた。空港のショルダーにおけら深さ１㎝までのアスファルトを抽出し，針入度およる調査では，上記の薄層表面処理散布工法による下地

び軟化点試験を実施した。図−９および図− 10 に試のアスファルトの劣化の抑制効果を確認することはで

験結果を示す。針入度では施工直後より全工区においきなかったものの，薄層表面処理散布工法により舗装て同様の減少傾向を示し，軟化点では全工区において表面のひび割れの発生を抑制できることが確認された。

増加傾向を示した。どちらの結果においても，前述の以上のことから，薄層表面処理散布工法を用いるこ

室内作製試験体の結果とは異なり，下地劣化抑制効果とで，ショルダー等のアスファルト舗装表面のひび割が認められなかった。この原因は，試験では表面処理

れを抑制することによる舗装の長寿命化が可能である材料も含めて抽出した供試体を用いたため，表面処理と考えられた。今後については，追跡調査を行い得られ材料の劣化と併せて測定した結果であると推察された。

た知見に基づき，費用対効果を算出することとしたい。
── 参考文献 ──

５．まとめ
調査結果をまとめると以下のとおりである。室内で

１）アスファルト乳剤 改訂第３版，一般社団法人日本アスファルト乳剤協会，平成 24 年２月

作製した試験体に対して暴露試験を実施した結果では，

２）金田一夫，桜井治男，高柳芳夫，三笘国洋，路肩のバインダーの劣化を抑制する効果が確認された。薄層

シールコート−東名高速道路−，舗装，24-5，pp7-

表面処理散布工法およびスラリーシール工法について

12

CTメータによるきめ深さ（㎜）

薄層表面処理散布（１層施工）
薄層表面処理散布（２層施工）

フォグシール
無処理

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
施工 施工
前 直後

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DFテスタによるすべり抵抗値（µ60）

表面処理工法を施工することで，下地のアスファルト

経過月数（月）薄層表面処理散布（１層施工）
薄層表面処理散布（２層施工）
0.8

0.6

0.4

0.2

0.0
施工 施工
前 直後

図−７ きめ深さの経年変化

フォグシール
無処理

10

15

20

25

30

35

40

45

50

経過月数（月）薄層表面処理散布（１層施工）
薄層表面処理散布（２層施工）

40

70

30

65

20

10

0
施工
前

5

図−８ すべり抵抗値の経年変化

軟化点（℃）

針入度（1/10 ㎜）

薄層表面処理散布（１層施工）
薄層表面処理散布（２層施工）

フォグシール
無処理

フォグシール
無処理

60

55

施工
直後

5

10

15

20

経過月数（月）図−９ 抽出アスファルトの針入度の経年変化
Vol. 56 No. 229（2013年）

25

50
施工
前

施工
直後

5

10

15

20

25

経過月数（月）図− 10 抽出アスファルトの軟化点の経年変化
21

特集・最近のアスファルト事情［維持・修繕］

アスファルト表面遮水壁の維持修繕について(Maintenance and Repairs of Asphalt Facing)土 居 賢 彦*ダムや調整池（溜め池等を含む）に使用されているアスファルト表面遮水壁は，水工アスファルト遮水壁工（以下，遮水壁）と称されている。遮水壁の立地は寒冷地域
から温暖地域にわたり，その供用環境下で生じる様々な劣化や損傷に対して適切な維持補修が施されている。そこで，遮水壁の維持修繕に関する劣化損傷の実態，発生メカニズム，管理の方法，補修について紹介する。
※本論は土木学会刊行の「舗装工学ライブラリー８ アスファルト遮水壁工」の第Ⅳ章
維持管理編の写真等を基本として，新規事項の追記等を行い再編集をしたものである。
１．はじめに１）
遮水壁は，採用された地点のダム・調整池の規模等に応じて構造が異なっている。代表的な遮水壁の構成
断面を示す（図−１）。一般的に堤高 15m 以上のダム・調整池では，漏水管理の観点から遮水壁中間に排水層

表面保護層
上部遮水層
中間排水層

を設けた多層構造を，それ以下の中小規模のダム・調下部遮水層

整池・貯水池等では，中間に排水層を設けない単層構

レベリング・マカダム層造が採用される傾向がある。
これらの遮水壁を採用したダム・調整池および越流

トランジョン層

堤等の水利構造物は，各々の立地地点ごとに気象，供用条件，使用したアスファルト混合物の配合・設計基準等が異なっているが，表面保護層や遮水層に発生し多層構造ている劣化・損傷の種類は概ね共通しており，その種類に着目して整理・分類できる。
また，分類した劣化・損傷の発生メカニズムについ

表面保護層ては，その要因は単独でないこともあり，多様な事象

遮水層が重複した結果として発生に至るものが多い。つまり，劣化・損傷の発生要因の推定には，対象となる水利構

基層（トランジョン）

造物の供用環境などを適宜把握しておくこと，および多種多様な劣化・損傷の発生要因となる事象を重ね合わせて，総合的に判断することが重要である。
遮水壁も，通常のコンクリート構造物と同様に健全単層構造性を評価して，適正な処置を施すことにより遮水機能

図−１ 遮水壁の構成断面を長期間，安定的に維持する必要がある。これにより種々の劣化・損傷の発生や進展が抑えられ，適切な設備管理へと繋がることになる。

維持管理の手順には定まったものがないが，基本的なフローは図−２に示すとおりである。

* どい まさひこ 東京電力株式会社 技術統括部技術開発センター 設備基盤技術グループ
22

ASPHALT○温度変化：外気温の変化に伴う温度の下降・上昇
STARTによる収縮・膨張の繰り返しにより，アスファル
ト材料に内部または外部拘束に伴う応力（温度応力）の発生や疲労が蓄積されることにより生じる。

日常管理

定期管理

（巡視点検・臨時点検，計測）（定期点検，調査）○変形：堤体等，基盤構造の変形により生じる。なお，基盤構造の変形は経時的なクリープや，水圧・

無

変状の有無

地震力等の外力の作用により生じる。

有

特に温度応力によるひび割れが代表的であり，この進展性

小ひび割れ（サーマルクラック）と呼んでいる。中でも寒冷地のような厳しい気象条件下に曝される状態，つ大補修要否判断繰り返し温度変化（温度応力）によるひび割れを温度

まり寒暖の温度変化が大きい地域では影響が大きく，
要

遮水壁材料の配合や施工，維持補修方法が不適切な場
合には大きな損傷に至ることがある。

否
否

温度ひび割れは，ダム・調整池等の水利構造物の供用条件を考慮すると，日照の影響を強く受ける遮水壁

詳細調査の
要否判断

面の水位より上の部分に，多く発生する傾向がある。

要

また，ダム・調整池等の基盤となる構造物自身の変詳細調査

形や地震等の外力により生じるひび割れもあることから，温度ひび割れとの違いを理解しておくことが重要

否

である。

補修要否判断⑵ ブリスタリング
要遮水層あるいは表面保護層が膨れ上がる現象である。

補修計画策定遮水層に発生するブリスタリングは，遮水層の層間（層と層の境界面）あるいは層内に閉じこめられた空補 修

気や水蒸気が，太陽光（日射）等の熱によって膨張し，

図−２ 遮水壁の維持管理手順例

上部の遮水層を持ち上げることにより生じる。
表面保護層に発生するブリスタリングは，スキーザ

１）２．劣化・損傷や吹付け施工の際に表面保護層と遮水層の間に残留し

2. 1 劣化・損傷の分類とメカニズム

た空気や湿気が，気温の上昇等により膨張することに⑴ ひび割れより生じる。

遮水壁の表面に生じる損傷で，主に遮水層に発生す

ブリスタリングの発生時期には， 舗設中あるいはる。その形態により「線状ひび割れ」と「亀甲状ひび割

舗設直後（建設中・施工中） と 供用開始後，数ヶ月れ」の２種類に大別できる。
ひび割れは，通常は遮水壁表面から発生し，深さ方向に進展する。これを放置しておくと時間の経過とともにひび割れの幅や深さは増大し，場合によっては，その本数も増加することがある。例を写真−１に示す。
ひび割れの発生は，主に次の要因による。
Vol. 56 No. 229（2013年）

線状ひび割れ

亀甲状ひび割れ写真−１ ひび割れの損傷例
23

から数年を経過した後（建設後・施工完了後） の２つの表面保護層の厚さが厚過ぎる場合に，外気温の上昇の傾向があり，他の劣化・損傷とは異なる一面を有しにより局部的に軟質となる箇所に発生する。
表面保護層でフローの発生規模が大きく遮水層にまている。
前者については，アスファルト混合物の温度が高い
うちに，主として転圧用ローラの水が舗設面付近に閉で影響がおよぶ場合に放置すると，流下開始点の遮水層にひび割れが生じる。例を写真−４に示す。

じこめられ，アスファルト混合物自体が有する温度で気化し膨れ上がり生じる。この場合は，施工中のため処置対応が早急に可能であり，処置自体も比較的容易である。
問題となるブリスタリングは後者である。供用開始
後，何らかの理由で遮水層内・境界に浸入・発生した
水分やガスが遮水層内部に閉じこめられ発生する。ブ
リスタリングの発生原因と考えられる水分等が主に施

表面保護層への発生

工時に封入されたものと想定すると，微細な空隙から外部へ放出されるなど，供用年数とともに徐々に減少するはずである。
し か し な が ら，既 往 の発生事例からは，ブリスタ
リングを放置すると，時間の経過ともに膨れ上がりが成長し，発生数が増加する
傾向が見受けられる。また，遮水層間への発生（折尺の影に注意）

遮水層間に発生したブリスタリング頂部の破裂

写真−２ ブリスタリングの発生例

場 合 に よっ て は ブ リ ス タ
リングの頂部が裂け，遮水機能の低下につながることがある。例を写真−２に示す。
⑶ 摩耗
表面保護層や遮水層の表面が，部分的あるいは面的

表面保護層の面的な摩耗に擦り減る現象であり，そ

表面保護層の部分的な摩耗

写真−３ 摩耗の例の主な発生原因は，遮水壁
面の雪氷の滑落等である。
例を写真−３に示す。
⑷ スロープフロー
表面保護層や遮水層が，施工直後や夏季等の高温時に，面状あるいは局部的に斜面下方に向かって流動する現象である。
特に表面保護層で多く見られるのは，通常２㎜程度
24

表面保護層への発生例

遮水層への発生例

写真−４ スロープフローの例
ASPHALT足で塊が残る状態），施工継目（目地）等⑸ マッドカーリング
表面保護層や遮水層に泥，粘土，砂等が堆積して堆○気象（供用時）：気温，日照，降雪 等○外力（供用時）：堤体・基盤の沈下・変形，流木類

積箇所に損傷を与える現象である。

の衝突，堆積物の乾燥，積雪等の滑落 等

原因は，水中に浮遊している泥，粘土等が遮水壁面に沈降・付着・堆積した後，堆積箇所が露出した際に，○補修（補修後）：材料不適，工法不適，施工不良 等

付着物が急激に乾燥収縮して表面保護層を一緒に捲り

これまでに分類した劣化・損傷を，遮水壁での発生が予想される部位別に整理したものを表−１に示す。

上げてしまうことによる。
損傷は表面保護層だけに留まらず，場合によっては遮水層表面までも捲るように引張り，ウロコ状の損傷

表−１ 各種損傷の発生が予想される遮水壁の部位となることがある。特に運用水位付近の遮水壁面では，損傷の種類

泥，粘土等の付着→堆積→乾燥が繰り返されることにより，損傷の発生，および損傷の拡大が助長され易い。
例を写真−５に示す。
⑹ 亀甲模様表面保護層あるいは遮水層が体積収縮により，亀甲模様に似た損傷を生じる現象である。
この損傷は⑷スロープフローと同様に，表面保護層の厚さが厚い箇所での発生が多く，体積収縮の根本的な原因は，紫外線劣化によって変形性能が低下し，温度低下に伴う材料の収縮による体積変化に対して追従できないことによる。例を写真−６に示す。

⑴ ひび割れ

発生部位
表面保護層

線 状

●

亀甲状

●

⑵ ブリスタリング

●

⑶

●

摩耗

遮水層

⑷ スロープフロー●⑸ マッドカーリング●⑹ 亀甲模様●●●※注⑴亀甲状ひび割れ：遮水層に生じる損傷であり、遮水層への損傷発生と同時に保護層にも損傷が生じる。
⑵亀甲模様：表面保護層に生じる損傷であり、損傷が進展す
ると遮水層にも影響を及ぼす損傷である。

⑺ その他⑴〜⑹の劣化・損傷以外に，これらの分類に含めていないひび割れやブリスタリング等の補修を実施した

３．日常管理と定期管理箇所に生じる損傷もある。

3. 1 管理の種別

この補修実施箇所に生じる損傷は，劣化・損傷の発遮水壁の管理は，点検で遮水壁の状態を確認し，劣生要因やメカニズムを適切に把握せずに補修を実施し化・損傷が確認された箇所を中心として調査を実施すたことに起因しており，的確に劣化・損傷の発生要因ることである。その調査結果に基づき，遮水壁の健全等を把握することが重要となる。

度を評価および補修要否を判断し，補修要の判断が為

2. 2 劣化・損傷に係るまとめされた際には補修を実施することになる。これが適切⑴〜⑺の分類と要因を含め，遮水壁には多種多様な
劣化・損傷が発生し，それを引き起こす要因となる事な遮水壁の維持管理に繋がることになる。
一般的に，ダム堤体に係わる管理方法は，ダム完成時にダム管理規程として定められ，これはダムの状態

象は，次のとおり存在する。
○施工（建設時）：水（水分），空気，石粉玉（混合不が経年的に安定するに従い，適宜，変更されることになるが，問題は遮水壁の扱いである。
遮水壁もダム堤体の一部として状況を監視することが必要であるが，具体的な方法等の定めは無い。併せて，これまで述べてきたよ
うに遮水壁の経年，供用による状態変化は，ダム堤体

写真−５ マッドカーリングの損傷例
Vol. 56 No. 229（2013年）

写真−６ 亀甲模様の損傷例の管理とは別に，その管理
25

また，設備により，当該地点の気象，水文，地震等方法を定めることが重要である。
遮水壁の管理は，図−２より日常管理と定期管理にの計測設備，遮水材料や遮水壁を模した暴露試験設

大別されるが，各々の頻度や内容はダム・調整池の規備，あるいは遮水壁の変形を測定する設備を有してい

模や重要度を考慮して定めるべきであるが，一般的にるため，継続的に維持補修に係るデータを入手していは次のとおりである。

る。これらのデータを分析し評価することで，遮水壁＜日常管理＞の経年的な変化や異常事態を早期に確認できるととも○巡視点検：パトロールや巡視の際等，簡易な目視に，長期的な視点にたった維持管理が実現できる。
3. 3 管理の方法

による状態確認を実施

一般的な管理の方法は，次のとおりである。

○臨時点検：立地地域で自然災害が発生した際に目3. 3. 1 点検１）

視を中心に実施（備え付け計測機器でも状態を確点検の目的は，遮水壁の表面状態，劣化・損傷の有認）＜定期管理＞

無やその種類等を，目視を中心とした確認をすること○定期点検：目視による状態確認に加え，抜水してである。確認結果は，所定の様式等で整理，保存され，調査の基本情報となる。

遮水壁（遮水層）表面および内部の状態確認の詳また，定期点検では，諸事情から貯水の抜水が不可細な調査を実施する。
各々の点検で確認された劣化・損傷は，遮水機能・能な場合や，その必要が無いと判断された場合に，貯性能等の評価に資するデータを得るために，後述の調水状態で，遮水壁水中部の確認に潜水士や水中点検ロ

査にて詳細を確認する。

ボットを適用した例もある。
目視による点検結果の劣化・損傷の記録例を図−３

3. 2 管理の概要に示す。

点検の方法は各地点の供用環境等の条件の違いに

3. 3. 2 調査１）

より異なる。日常管理は，目視を中心とした簡易な点検であり，加えて設備に備え付けの各種計測機器の測点検で発見された劣化・損傷に加え，調査に際して定による継続的な状態確認を目的に実施するものであも目視で点検を実施し，両者の劣化・損傷の種類，発る。この際に発見された劣化・損傷は，大まかに種類

生位置，規模等を正確に把握するとともに，点検結果等を把握するに留まるが，遮水機能損失に繋がるように係る詳細な確認を実施する。

な，対応に緊急性を要すると判断される損傷が確認できた際には，定期管理

水平距離
0.0m

を待たず，速やかに調査を実施し対処
定期管理は，日常管理（巡視あるい

法面距離

2.0m

3.0m

変状，冬期低温時に発生するひび割れ，

4.5m

4.0m

4.5m

5.0m

W = 60 ㎝
H = 150 ㎝

ブリスタリング

W = 50 ㎝
H = 65 ㎝
t = 2.5 ㎝（3.00，3.50）（2.00，4.50）

L = 1.41m
W = 1.7 ㎜
d = 15 ㎜

ひび割れ

雪氷の滑落による摩耗等の劣化・損

26（1.50，2.50）

3.5m
4.0m

秋に実施することが多い。

3.5m（3.50，0.50）

2.5m

高温時におけるスロープフロー等の傷の発生，進展要因を考慮して，春や

3.0m

1.5m

認が困難な箇所も含めた遮水壁全体

通常，定期管理の実施時期は，夏期

2.5m

1.0m

の抜水を考慮しない日常管理では確査を実施することになる。

2.0m

スロープフロー，保護層の摩耗 など等の変状を対象とするとともに，貯水等，各々の状態の詳細把握を目的に調

1.5m

0.5m

は臨時点検）で確認された劣化・損傷際に，劣化・損傷の種類・位置・規模

1.0m

0.0m

することになる。

を確認の対象とした点検である。その

0.5m

5.0m

図−３ 目視による確認結果の記録例
ASPHALT詳細な確認では，非破壊調査として電磁波レーダによる内部状況測定や，破壊調査としてコア等の試料採することは，その結果から健全性並びに補修要否の判断が可能となる。

取を実施することになる。
４．補修⑴ 電磁波レーダ
遮水壁内部に生じた空隙（空洞），滞水（層間の間隙

遮水壁の遮水機能を長期にわたり維持するためには，

水）の位置・面積あるいは亀裂深さ２）が探査対象とな

遮水壁の状態を的確に把握し，その健全性を評価したる。測定例を図−４に示す。

後に，機能喪失に至る以前の適切な時期に補修を実施することが重要である。
ただし，健全性の評価方法・基準や補修の要否判断をする基準には定められたものが無い。そのため，個々の設備管理者の判断に委ねられ，管理の状態は様々であることが実情である。
補修は，日常点検や短期間の抜水点検時等に合わせて，部分的な遮水機能の維持・回復や劣化防止を目的とした「簡易補修」と，遮水壁自体の遮水機能の更新

伝播時間（単位：サンプリング時間）

空隙・滞水の測定例

や遮水性能の向上を目的とした「大規模補修」とに大別できる。次に各補修の概要を述べる。

−20

no30

4. 1 簡易補修１）

−40
−60

4. 1. 1 表面保護層の部分補修−80

貯水運用の水位変動や抜水により，水位が変動する

−100
−120

範囲の表面保護層やそれ以深の常時水浸の表面保護層

−140
100

200

300

400

500

600

走行距離（㎜）

亀裂深さの測定例２）
図−４ 電磁波レーダの測定例

に対し，マッドカーリングによる表面保護層の捲れ上がり（剥離），雪氷の滑落等による摩耗，ひび割れおよびブリ
スタリング等，部分的に生じた損傷に保護層材料を再塗布して（写真−７），遮水層の保護機能を維持する。
4. 1. 2 遮水層の部分補修⑴ ひび割れ，コンクリート構造物との接合部の補修⑵ 試料採取経年劣化等による遮水材料の状態を把握するため

ひび割れやコンクリート構造物と遮水層との接合に，直接，供用中の遮水壁や試料採取等を目的として部に生じた開口部に対し，水の浸入による遮水材料の設けられた暴露試験設備から試料を採取する。採取し劣化，ひび割れ等の進行抑制，並びに植物種子の定着たアスファルト混合物の力学的な試験，および混合物

による植物の繁茂を防止するために，損傷範囲に限定

より抽出したアスファルトバインダの分析試験（化学した瀝青系あるいは樹脂系の充填材を充填し閉塞する

的，力学的）を実施する。

（写真−８）。

遮水壁に使用したアスファルトバ
インダおよび混合物の試験に係る明確な実施基準，および遮水壁としての結果の評価基準は明確に定められていないが，的確に遮水材料の性能低下の有無を把握
Vol. 56 No. 229（2013年）

写真−７ 表面保護層材料の塗布

写真−８ ひび割れへの充填材の充填27

⑵ ブリスタリングの補修
ブリスタリングの発生部分だけを開削し，内部のゴミや泥を清掃，除去するとともに，水分を乾燥除去した後，アスファルト混合物で埋め戻して原形復旧する。
⑶ 部分打換えによる補修
ひび割れ，骨材飛散，スロープフロー等により，遮水層の遮水機能が部分的に低下・喪失した個々の損傷に対する措置である。補修範囲は損傷発生箇所のみとした限定的範囲であり，その方法は２種類である。
○打換え：損傷箇所の遮水層を，切削等で除去した
後，新たなアスファルト混合物で遮水層を再構築

写真−９ 既設保護層の除去（ウォータージェット）○オーバーレイ：遮水壁の損傷箇所上に，１層から複数層の新たな遮水層を構築
4. 2 大規模補修１）⑴ 表面保護層の補修
表面保護層の劣化や損傷に対し，全面的に表面保護層材料を再塗布して機能回復を図る。
部分補修と異なるのは，①既設の表面保護層を除去した後に表面保護層材料を塗布する場合と，②既設の表面保護層上に塗布する場合がある。
①の場合，旧表面保護層をウォータージェット（写真−９）や加熱等で除去する。その後，施工面のゴミ

写真− 10 既設の遮水層を切削や泥等を清掃・除去し乾燥状態にする。保護層材料の塗布は，加熱型はスキーザやスプレーヤによる。また，
常温型はスプレーガンやスプレーヤ等による。
⑵ 遮水層の補修

５．おわりに遮水壁の維持修繕に関する劣化損傷の実態，発生メ
カニズム，管理の方法，補修の概略を紹介したが，遮遮水壁全面のように広範囲にわたって生じた損傷に

水壁の劣化・損傷要因（紫外線，温度，積雪の滑落等）

対して，既設の遮水層を撤去して遮水層を構築し直すを踏まえ，効果的・効率的に遮水壁の機能・性能を維打換え，あるいは既設の遮水層上に１層から複数層の持するために，調査〜診断〜補修（計画・施工）に渡遮水層を新たに設けるオーバーレイがある。

る総括的なシステムを確立していくことが課題である。

打換えの場合は，切削機等で既設の遮水層を撤去す

ただし，設備管理者も，このような総括的な維持補る（写真− 10）。

修のシステムを確立を独自に実施し，設備維持に適用

4. 3 補修の時期と判断した例があるので興味をお持ちの方は参照されたい３）。

補修の必要性や実施時期の判断は難しく，指針等も存在しないことから，設備管理者の判断に任されてい── 参考文献 ──るのが現状である。併せて，補修の実施段階でも材料・

１）舗装工学ライブラリー８ アスファルト遮水壁工，

工法等の方法論も整理されておらず同様である。

土木学会，2012.10

具体的には，表面保護層の補修であれば，摩耗等に

２）土居賢彦，田中正吾，城本政一：電磁波レーダによる表面保護層の消失，減厚等による機能損失が，遮よるアスファルト表面遮水壁の亀裂深度調査手法

水層に劣化・損傷を引き起こす前の適切な時期に実施に関する研究，土木学会第 67 回年次学術講演会，することが望ましく，遮水層に関しても，損傷であれば漏水等の機能喪失に至る以前に進展状態を把握して，

Ⅵ -227，2012.9
３）土居賢彦，日馬謙一，浦田道彦：アスファルト遮あるいはアスファルト混合物の中長期的な経時変化を水壁補修技術の開発と高野山ダム遮水壁補修工事

把握して，適切な維持補修を実施することが望ましい。

への適用，電力土木，No.302，p84-p89，1993

28

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情［維持・修繕］

IRIと道路管理画像を用いた路面管理システム(Pavement Management System using the IRI and Road Management Images)
橘 高

武 *・奥 谷 敏 雄 **・大 丸 浩 志 ***路面の維持管理ではこれまで路面性状調査や日常点検から得られた多くのデータから補修工事が進められている。しかし，定期的に計画されている路面性状調査は，３〜５年と調査頻度が低いため日々変化する路面状況に即していないのが現状である。そこで，日常点検等に活用されている路面管理画像を活用し，同時に IRI による路面評価を加えた「見える動く道路台帳」をデータベースとした路面の維持管理について，その活用方法および課題について報告する。
１．はじめに
連続静止画やビデオを用いた道路管理画像は，日常
点検，道路資産管理，補修区間の状況把握，安全施設

道路管理画像は，「見える動く道路台帳」として，図−１に示すとおり道路資産管理や維持管理に活用されている。

等の設置状況および緊急時の線形確認など多くの場面で活用されている。本取り組みは，連続静止画を用い標識工事の進捗状況

た道路管理画像に 乗り心地 指標である IRI（ International Roughness Index：国際ラフネス指数）を同時に表示させることで道路の利用者の目線に立った路面の損傷をより的確に把握し，適切な路面管理を実現さ

道路安全施設せる手法を提案するものである。
路面の平たん性は，通行車両や気象および地形条件
等によって変化する。その変化は， 乗り心地 として現れ，確実に悪化しながら供用性を低下させる。したがって，本システムは，IRI の変化を捉えることで路面の損傷程度を判定し，道路管理画像によって損傷要因

路面標示および路面状況

図−１ 道路管理画像

を特定し補修個所の選定や補修費の集計をする新しい点検モデルとして確立を目指すものである。

また，IRI と道路管理画像を組み合わせることで
２．道路管理画像の特徴

図−２に示すとおり，舗装の損傷を容易に把握でき，

ここで用いた道路管理画像は，等間隔に撮影した連現地に再度確認に出向くことなく画像より効率よく路続静止画で構成されており，日常点検時などの確認用

面状況を判断することができる。このように 10 ｍピッ

画像として導入したものである。そして，点検員の感チの画像と乗り心地を評価する IRI の路面損傷データ

覚に頼っていた路面評価を定量的に評価する方法としを連携させたデータベースを作成することで，適正なて IRI を導入し，道路管理画像と連動した路面評価方

路面管理に繋がる舗装マネジメントシステム（PMS）

法として活用するものである。

の構築が可能になると考えている。

* きったか たけし 西日本高速道路エンジニアリング中国株式会社** おくたに としお 西日本高速道路エンジニアリング中国株式会社*** だいまる ひろし 西日本高速道路エンジニアリング中国株式会社
Vol. 56 No. 229（2013年）

29

IRI

IRI

状況
写真

カルバートボックス 位置

線状ひび割れポットホール

橋梁ジョイントマンホール

図−２ IRI と損傷状況
他路線に比較してどの程度の水準にあるか等の評価が３．IRI と道路管理画像による路面管理
路面管理には，定期的に実施されている路面性状調
査をベースに年間の補修計画といった中長期的なマネできるとともに，補修区間の優先順位設定が可能と考えられる。

ジメント管理が求められる場合と，日々点検を行いな

図−４は冬期間に変化した箇所の状況を捉えた道路

がら緊急的な対応が求められる場合とがある。ここで管理画像である。画像からは，経年的に路面の損傷がは，IRI と静止画像を組み合わせたデータの活用方法

進行している様子を読み取ることができる。また，写について紹介する。

真の右上に示される IRI の値も 4.6 から 9.4 と大きく変⑴ 路線評価としての IRI化しており，これに対応した損傷の進行状況や損傷範

路面管理の基本的な位置付けとして，各路線や区間囲を画像から容易に把握することができる。

単位での評価が必要となる。その補修の優先順位を付
けるうえで IRI は分かりやすい指標と考えている。

（秋期）

図−３は，積雪地域（約 20 ㎞区間）における冬期間

IRI=4.6の IRI の経年変化を示したものである。

IRI（㎜ /m）

4.0
3.0
2.0

（春期）
1.0
0.0

IRI=9.4
2011 秋期

2012 春期

上り線

2.6

3.1

下り線

2.9

3.2

図−３ 冬期間における IRI の経年変化
図−４ 路面の経年変化
冬期前の秋に測定した IRI の平均値は，上り線 2.6，下り線 2.9 であったものが，春の測定では上り線 3.1，下り線 3.2 と大きな値を示していた。これは，冬期間に路面の損傷が進行し乗り心地に現れたことを示している。
このことから，路面は経年とともに確実に劣化が進行し，IRI に変化が現れていることが伺える。
このような値を路線別や区間別に捉えることで，評価区間の路面がどの程度で維持されているか，また，
30⑵ 局部損傷の抽出
画像データのもう一つの特徴は，局部的な損傷の抽出ができる点にある。
図−５は，概ね半数以上の人が不快と感じる損傷レ
ベル箇所を 10 ｍピッチに損傷別に判読し集計したものである。これらの評価データは，図−４に示した画像から読み取ったものである。
ASPHALTる。したがって，それぞれの補修方法も異なってくる。

横ひび割れ１％交差点不陸
２％マンホール１％
舗装ジョイント８％

また，排水性舗装のようなひび割れの判読が困難な
劣化不陸
面ひび割れ
15％
20％

橋梁
ジョイント
19％

橋梁段差
２％
その他段差
２％

パッチング
17％

ポットホール５％

小補修８％

図−５ 損傷別集計図

舗装の損傷についても，IRI を経年的に測定すること
で損傷の変化を捉えることができる。
このように損傷を詳細に分類することによって適切な補修工法を選択できるとともに，細分化されたデー
タベースを構築することは，適切な路面管理に繋がるものと考えている。
⑶ 舗装マネジメントシステム（PMS）の構築
舗装マネジメントシステムには，効率的な補修個所の選定・道路管理水準の維持計画・それらの予算管理

ここで 10 ｍピッチに損傷を集計したのは，舗装調査・試験法便覧の中に「評価延長を短くすることにより鋭敏性の高い平たん性の評価が可能で，平たん性不等が求められる。ここでは，図−６に示す簡易的なマ
ネジメントシステムについて紹介する。
これは，10 ｍ単位の道路管理画像に 10 ｍ評価の IRI，

良箇所の抽出に利用することが出来る。
」１）とあり，乗

画像より読み取った管理水準以上の損傷種別，舗装種

り心地に与える要因を細かく分析する上で適した評価

別，構造物区分より構成されたデータベースを基に構延長と考えたからである。

築したものである。

集計結果を見ても，乗り心地に与える要因は様々な要因が含まれていることが分かる。
損傷を大別すると①段差，②ひび割れ，③局部損傷，管理水準は，路線の特徴や重要度に応じて設定を変えることができる。したがって，統一された基準値はなく道路管理者による設定を基本としている。

④人口工作物に分類できる。道路台帳の平面図と画像

補修選定区間は，管理水準以上の区間を抽出し補修を組み合わせると，これらを以下のような詳細に分類

延長を考慮しながら比較的自由に選定できる設定としすることができる。

ている。選定した区間は自動的に集計し予算管理がで

段

差：切盛境・橋梁取付部・カルバートボッ
クス等の地下埋設物による段差きる仕組みとなっている。
PMS の活用としてはこれ以外に，舗装に関するデー

ひ び 割 れ：縦ひび割れ・横ひび割れ・面状ひび割れ

タを付加することで損傷の進行状況の把握や，地図上

局 部 損 傷：ポットホール・パッチング・小補修に劣化箇所の分布図を表示したり，劣化予測等に用い人口工作物：橋梁ジョイント・舗装ジョイント・目

ることができる。そのために想定されるデータの構成

地・薄層舗装，グルービング，溝切工，は，図−７に示すような画像毎に次のようなものが想

マンホール，交差点等定される。

また，土工，橋梁，トンネル等の構造物区分や舗装種別等が判読でき，これらの情報を基に補修工法の選定に繋げることができると考えている。

○画像
撮影日時，位置情報（緯度・経度）○基本情報２）補修工法を検討する場合，例えば，ひび割れの発生

舗装計画交通量，設計 CBR，舗装構成と使用材料，

個所で，面状ひび割れと判断したとき，次のケースが舗設年度，幅員，交通量調査結果（24 時間交通量・考えられる。表面劣化からくる全面ひび割れと走行位

大型車混入率）置に広がった面状ひび割れでは，ひび割れ率から見れ○路面性状調査等

ば同程度の値を示していても，損傷の要因は異なる場

ひび割れ率，わだち掘れ量，縦断凹凸（IRI），パッ

合が多い。これに IRI の指標を加味すると，損傷程度

チング数，その他（沿道住民からの要望）を評価することができる。
前者の場合，表面劣化は進行しているが IRI が小さい

○補修履歴
施工時期，補修工法，補修材料と舗装体の支持力は確保されていると判断できる。一以上のデータを画像一枚一枚に連携させ管理しな

方，交通量の多い区間で，IRI は比較的大きく進行してがら継続的に解析・運用することで適正な舗装マネジいる場合，舗装体の支持力が低下していると想定されメントができると考えている。

Vol. 56 No. 229（2013年）

31路面性状管理図：損傷範囲：補修区間 50m 中 30m（前後プラス 10m）
：施工性を考慮した補修区間

路 線：一般国道
車 線：第一走行：補修履歴 予定
：補修履歴 済み

3.6 5.7 3.5 2.9 3.8 2.4 2.9 5.7 3.2 3.9 2.8 2.2 4.0 7.9 2.8 2.8 6.1 2.9 3.4 6.0 4.5 3.7 2.7 3.7 2.6 2.8 4.3 4.2 2.6 3.1 3.8
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）Pa
Pa Hu H H H Pa Pa Pa Cr
（m）
Cr
（m）
Cr
（m）
Cr
（m）
Cr
（m）
Cr
（m）
Cr
（m）
Cr
（m）

測定結果
損傷要因
損傷範囲
補修区間
補修履歴

上り線

15
14
13
12
11
10
9
IRI̲10m 8（㎜ /m） 7
6
5
4
3
2
1
0

構造物
土工区分
舗装種別

管理水準

D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D
As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As

KP, No（m）
構造物
土工区分
舗装種別

95200

95400

95500

D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D
As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As As

下り線

15
14
13
12
11
10
9
IRI̲10m 8（㎜ /m） 76
5
4
3
2
1
0

測定結果
損傷要因
損傷範囲
補修区間
補修履歴

95300

管理水準

2.7 2.0 1.7 2.0 2.4 7.6 2.7 4.2 1.8 5.1 10.3 3.3 9.6 10.5 7.1 3.9 9.2 7.3 5.8 3.5 2.8 6.1 5.2 2.5 3.3 2.6 3.2 2.3 3.4 3.0 2.2
H
（J）
H
（J）
Pa
Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa Pa
Pa Pa Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）
Cr
（t）

補修選定区間

凡 例（●印が損傷範囲条件で選択された項目）
構造物区分

Br ：橋梁

土工区分
舗装種別

b ：盛土
As ：As

損傷要因

W ：わだち掘れ：橋梁ジョイントBr（J）
Da ：段差T ：トンネル
c ：切土

C-Bx：C-Bx
D ：土工

k ：交差点X ：不明
M ：マンホール

Co ：Co

排 ：排水性：舗装ジョイントH（J）
Hu ：路面不陸：縦ひび割れCr（t）：面ひび割れ
Cr
（m）

Co
（J）
：Co 舗装目地：横ひび割れ
Cr
（y）

：薄層舗装
H
（h）
F ：踏切

X ：未改良区間

Po ：ポットホール

O ：その他G ：グルービング

Mi ：溝切工H ：小補修X ：不明

Pa ：パッチング：損傷なし

図−６ 舗装マネジメント（路面性状管理図）

４．今後の課題
路面管理をするうえで重要な路面性状データや舗装に関する基礎データの精度は，路面評価において重要な要素を含んでいる。特に，今回提案している
IRI による管理方法については，研究段階での報告はあるものの実際の管理において使用した実績は殆ん
どないのが実態である。そこで，IRI を用いた路面管
理方法や路面性状データの取得方法における課題に
図−７ 10 ｍを１単位とした画像のイメージ図
32

ついて述べる。
ASPHALTにより進行し支持力の低下した箇所については経年的⑴ IRI の精度
路面性状調査のひび割れ・わだち掘れ・平たん性（δ）に IRI が大きくなる傾向が見られる。

を測定する路面性状自動測定車の性能確認は，定期的

これまでの路面性状測定データや舗装体調査結果

な検定試験により精度が確保されている。一方，IRI の等は，道路管理にとって今後とも必要なものであるが，測定機器に関する性能確認試験は現在統一されたもの

さらに，これらのデータに乗り心地評価である IRI をはなく，機器ごとにキャリブレーションを行い測定し組み合わせることで補修工法の選定や将来予測の精度ているのが現状である。

を高めることができると考えている。そのような観点

IRI の算出方法は，表−１に示す４クラスに分類されている。直接路面のプロファイルを求め算出するタからも，IRI の変化とともに舗装体の性状を捉えた調査データの蓄積は今後の路面評価に必要である。

イプや，車両の振動を IRI との相関式により求めるタ
イプ，また，調査員が体感し IRI を推測するなどさま
ざまな方法で IRI は測定され数値化されている。

５．まとめ
道路管理画像と IRI の活用方法について述べてきた。

測定装置が多様化している現状から，IRI による管道路管理画像では，「見える動く道路台帳」として十分理規準値を設定するには，統一された試験区間などで機能を発揮し，日々の道路管理に活用できることを紹

精度や測定方法を基準化させることが必要である３）。

介した。また，10 ｍ評価の IRI は，局部損傷の抽出に適しており，画像と合わせると損傷要因

表−１ 路面の凹凸等の測定方法と IRI の算出方法１）クラス

路面の凹凸等の測定方法

１ 水準測量２

任意の縦断
プロファイル測定装置が判読できるなど活躍シーンの多いことを紹介した。

IRI の算出方法

近年の道路管理は，CS（顧客満足度）

間隔 250 ㎜以下の水準測量で縦断プロファイルを測定し，QC シミュレーションにより IRI を算出する。
任意の縦断プロファイル測定装置で縦断プロファイル
を測定し，QCシミュレーションによりIRIを算出する。

RTRRMS（レスポンス型道路ラフネス測定システム）
RTRRMS３ （レスポンス型道路ラフネス で任意尺度のラフネス指数を測定し，相関式により測定システム）IRI に変換する。
４

パトロールカーに乗車した パトロールカーに乗車した調査員の体感や目視により調査員の体感や目視
IRI を推測する。

など機能面での評価が求められている。乗り心地評価としての IRI は，道路利用者や沿道住民に対しての説明
時にも，理解されやすい指標といえる。
IRI の路面管理への適応性についての認知度はまだ低いと感じてはいるが，最近では多くの研究成果が報告され，手軽なスマートホン等で路面評価を行う方法などさらに新しい研究も進められている。

⑵ 管理規準値の設定
現在，IRI の管理規準値を設けているのは，高速道路
４）であり，しきい値は 200 ｍ評価の 3.5 である 。

新しい技術が進歩するなか，測定方法も多様化するのは望ましいと思われるが，道路管理をする立場から

本システムでの基本的なデータは，10 ｍピッチに構は，統一された測定器のキャリブレーションや評価方

成し評価する方法を取っている。評価延長を短くするこ法，適正に説明できる管理規準値の設定が求められてとは，局部的な損傷個所を捉え易くなるが，どの程度のいる。今回提案した課題をクリアすることで，全国ど値が供用性を低下させているのか検証する必要がある。

こでも信頼される IRI の活用を望むものである。

管理規準値は，実際の日常点検から補修が必要とされる箇所と，その IRI の値との関係から決める方法

── 参考文献 ──が考えられる。そして，その規準値は路線・区間等を

１）国際ラフネス指数（IRI）の調査方法 ㈳日本道路

考慮して道路管理者により個々に設定されるものである。
⑶ 路面性状測定値との関係
従来から実施されている路面性状測定（わだち掘
れ・ひび割れ・平たん性（σ））と IRI との関係については，平たん性（σ）以外は明確な相関を見出すことはできていないが，ひび割れの発生が走行車両の影響
Vol. 56 No. 229（2013年）

協会：舗装調査・試験法便覧（平成 19 年６月）
２）小田桐潔：舗装の総点検の実施について，舗装
48-9，2013，P8 〜 12３）川村彰：路面管理指標としての IRI の可能性と展望，舗装 48-9，2013，P13 〜 16４）設計要領第一集舗装編，東日本高速道路㈱，中日本高速道路㈱，西日本高速道路㈱33特集・最近のアスファルト事情［技術関連］

アスファルトの粘弾性的性質を考慮した舗装の設計(Design Method for Pavement Under Heavy Weight Considering Visco-elastic Behavior of Asphalt)
桃 谷 尚 嗣 *・関 根 悦 夫 **鉄道貨物駅のコンテナヤード舗装では，多層弾性解析による理論的設計方法を用いて，大型荷役機械の重荷重に対応した設計を行っている。一般的に重荷重下の条件で理論的設計方法を行った場合，基層下面の引張りひずみによる疲労破壊ではな
く，路床上面の永久変形に対する許容載荷輪数で舗装断面が決定される。しかしながら，低速走行時の基層のひずみを実物大試験において評価した結果，多層弾性解
析で得られるよりもはるかに大きなひずみが生じることが明らかとなった。ここでは，重荷重下において，走行速度やタイヤ接地圧分布が基層のひずみに与える影響を評価した上で，高い精度で重荷重下の低速走行時のひずみを推定するための方法を紹介する。さらに，LS-DYNA を用いた粘弾性解析により，低速走行時のひずみを評価した結果を紹介する。
１．はじめにある。一般的にアスファルト混合物は粘弾性的な性質

鉄道貨物駅では近年，大型コンテナの取扱量が増加を示す５）ことから，載荷時間が長くなると見かけ上のしており，荷役作業を行うコンテナヤードでは輪荷重弾性係数が低下して変形が大きくなるので，低速走行の大きな大型荷役機械の導入が進んでいる。

時の変形特性を適切に評価するためには，アスファル

道路舗装の設計では標準荷重を 49kN としているが１，２）ト混合物特性の速度依存性を考慮する必要がある。

，大型荷役機械の輪荷重は最大 400 〜 500kN に

そこで，本稿では重荷重を受けるアスファルト舗装

達することから，コンテナヤードのアスファルト舗装の設計において，走行速度の影響を考慮して基層のひの設計では重荷重に対応するため，多層弾性解析を用

ずみを推定するための検討として，実物大試験およびいた理論的設計方法が用いられてきた３，４）。理論的設

現地試験の結果について，多層弾性解析および粘弾性計方法で用いられる AI（アメリカアスファルト協会）

解析による評価を行った結果について紹介する。

の破壊規準式では，許容載荷輪数が基層下面の引張り
ひずみの 3.291 乗で低減するが，路床上面の圧縮ひず

２．試験舗装における載荷試験

みに対しては 4.477 乗で低減する。このため，重荷重

2. 1 試験舗装の概要

下の条件では路床上面の圧縮ひずみの影響が支配的

図−１に示す２種類の試験舗装において，繰返し載になり，舗装の断面は実質的に路床の永久変形に対荷試験および大型トラックの低速走行試験を行った。

する許容載荷輪数で決定されている。しかしながら，試験土槽は長さ７ m，幅 3.5m，深さ 2.5m であり，アス

現実にはアスファルト混合物層のひび割れや流動に

ファルト混合物層の厚さを 10 ㎝とした。表層（５㎝）起因する破壊形態も見られることから，アスファルは密粒度アスファルト混合物，基層（５㎝）は粗粒度

ト混合物層の変形特性についても，十分な検討をしアスファルト混合物とした。路盤は「試験舗装 A」でておく必要があった。

は厚さ 55 ㎝の粒度調整砕石，「試験舗装 B」では厚さコンテナヤードの荷役機械は走行速度が比較的遅く，舗装に対する載荷時間が長くなるという特徴が25 ㎝のセメント安定処理とし，路床はどちらも締固め
度 95% の礫質砂とした。

* ももや よしつぐ （公財）鉄道総合技術研究所 軌道技術研究部 軌道・路盤** せきね えつお 前（公財）鉄道総合技術研究所 軌道技術研究部 軌道・路盤（現 北武コンサルタント株式会社）
34

ASPHALT

No.8
No.10

路盤
（セメント安定処理）

2500

250 ㎜

路床（礫質砂）

No.3

No.4

FWD の載荷板
直径 300 ㎜

No.5

No.6

No.7

トラック走行方向FWD（車載型）の向き

No.14

単位：㎜
（a）試験舗装 A

No.2

No.12

No.1

No.13

路床（礫質砂）

No.11

550

路盤
（粒度調整砕石）

No.9

250 ㎜

250

100

アスファルト混合物層（b）試験舗装 B

図−１ 試験舗装の断面

図−２ ひずみゲージの配置（平面図）

基層下面（深さ 8.6 ㎝）には図−２に示す配置で，ア
スファルト混合物用のひずみゲージ（東京測器研究所
製：PMFLS，ゲージ長 60 ㎜）を各試験舗装に 14 枚ず

2. 2 繰返し載荷試験におけるひずみの評価
2. 2. 1 繰返し載荷試験の方法
試験舗装 A において，図−３に示すゴム載荷板を用いた繰返し載荷試験を行った。ゴム載荷板の形状は大つ埋設した。
は じ め に，舗 装 お よ び 路 床 の 弾 性 係 数 を 推 定 す型荷役機械のタイヤ接地面を考慮して，50 ㎝ ×50 ㎝

るために，FWD 試験を行い，静的逆解析を行った。

の正方形とし，厚さは 10 ㎝とした。ゴム硬度はホイー

FWD 試験の載荷荷重は 49kN，78kN，98kN の３段階

ルトラッキング試験に用いるゴムタイヤと同程度（ゴとした。舗装表面のたわみ形状から拡張ベイズ法に

ム硬度約 80）とした。荷重の全振幅は 55kN，105kN，

よる静的逆解析６）により推定した弾性係数を表−１155kN，205kN，255kN の５段階とし，載荷方法は繰返に示す。
なお，逆解析で推定された表基層と路床の弾性係

荷重数は試験舗装 A と B でやや差があったが，同時期にアスファルト混合物層

同様の方法で構築していることから，表基層につい

ゴム載荷板ては試験舗装 A と B の平均値を用いることとし，路床については路床構築時に小型 FWD 試験で得られ路盤（粒度調整砕石）

た弾性係数が試験舗装 A，B ともに 70MN/ ㎡程度でひずみゲージ

路床（礫質砂）あった７）ことから，後述する繰返し載荷試験，大型ト
ラック走行試験の評価における多層弾性解析の静的

図−３ ゴム載荷板による繰返し載荷（試験舗装 A）

表−１ 静的逆解析により推定した弾性係数

表−２ 静的順解析に用いた弾性係数とポアソン比

試験舗装

弾性係数（MN/ ㎡）
載荷
路面 基層
表基層ν=0.35
路盤
荷重
路床 温度 温度（kN） 温度20℃ ν=0.4（A） ν=0.45 （℃）（℃）
補正前 補正 ν=0.25（B）

A

B

49.71

5040

7420

290

72

28.1

29.1

77.54

5220

7880

272

74

28.0

29.6

96.99

5000

7920

284

70

29.3

31.0

49.75

5380

8240

3600

104

29.1

30.1

78.59
98.15

5800
5380

8820
8320

3600
3440

Vol. 56 No. 229（2013年）

100
96

28.6
29.0

29.9
30.3

試験舗装

順解析に用いる弾性係数は表−２のとおりとした。

A

B

弾性係数
ポアソン比
（MN/ ㎡）

層名

材料名

表基層

アスファルト
混合物

5300

路盤

粒度調整砕石

280

0.4

路床

礫質砂

70

0.45

表基層

アスファルト
混合物

5300

0.35

路盤

セメント安定処理

3500

0.25

路床

礫質砂

70

0.45

0.35

35

し載荷（正弦波：１ Hz，５ Hz，10Hz）および一定荷重により，ひずみの値は図−４に示した結果とは一致（10 分間）とした。

していない。なお，多層弾性解析に用いたアスファル

2. 2. 2 繰返し載荷試験の結果

ト混合物層の弾性係数は FWD 試験により得られた載荷荷重（荷重全振幅）とゴム載荷板中央部直下の基層下面の引張ひずみの関係を図−４に示す。大きな

表−２をもとに，式⑴８）から試験時の基層温度 21.5℃で補正して 7500MN/ ㎡とした。

輪荷重と静的載荷による舗装の塑性変形が，後述する
トラック走行試験の結果に影響を与えないよう，ここEas（20）= Eas（T）× 10（−0.0184 ×（20−T ））⑴

ではゴム載荷板をひずみゲージ No.13 の直上に設置した。基層下面のひずみは大型荷役機械の最大輪荷重に相当する 250kN（タイヤ１輪あたり）程度の重荷重にここでEas（20）：20℃におけるアスファルト混合物層の弾性係数

対しても，荷重に対してほぼ線形の関係にあることが確認された。この結果は，設計において弾性解析を用

Eas（T）：T（℃）におけるアスファルト混合物層の弾性係数

基層下面の引張ひずみ（×10‒6）いるのは妥当であることを示している。
400

多層弾性解析により得られたひずみは，載荷周波

一定荷重（10 分間）

数 10Hz と５ Hz の中間程度の値となった。このように，300

載荷速度の速い FWD 試験結果の逆解析により推定し

１Hz
５Hz

200

た弾性係数を用いて多層弾性解析を行った場合，載荷
周波数が１ Hz 程度となるような低速載荷時のひずみ

10Hz
100

0

は解析値よりも大きくなることがわかった。
以上の結果から，重荷重舗装の設計において，多層弾
0

50

100

150

200

250

300

荷重全振幅（kN）

図−４ 載荷荷重・載荷速度と基層下面のひずみ性解析を適用することは妥当であると考えられるが，低速走行時のひずみを推定する際には，速度依存性を考慮して適切に弾性係数を設定する必要があると考えられる。
2. 2. 3 載荷時間を考慮したひずみの推定

その一方，基層のひずみは載荷時間（載荷周波数）

載荷時間を考慮してアスファルト混合物層の弾性係の影響を強く受け，載荷周波数が１ Hz の場合は 10Hz数（スティフネス）を設定することで，多層弾性解析にの場合よりも約 1.7 倍，一定荷重（10 分間）の場合は，おいても，低速走行時のひずみを推定することができ

10Hz の場合よりも約 2.7 倍大きくなる結果であった。

ると考えられる。そこで，レジリエントモジュラス試

ゴム載荷板をひずみゲージ No.4 の直上に設置し，荷験と FWD 試験の結果から，アスファルト混合物層の重全振幅 205kN を与えた場合を例として，実測値と多載荷時間依存性について検討した結果を用いて，式⑵層弾性解析におけるひずみ分布の比較を図−５に示す。

により補正９）した弾性係数を用いて，載荷時間を考慮

ゴム載荷板の設置位置が異なるため，条件のばらつき

して基層のひずみを推定することとした。

基層下面のひずみ（×10‒6）aE1 = E0（t1 /t0 ）

ゴム載荷板

200

a = 0.0095T +0.0559

１Hz
５Hz

載荷荷重：205kN
150多層弾性解析
10Hz

100

E0 ：基準となる弾性係数（FWD の弾性係数）
E1 ：補正した弾性係数（スティフネス）0

t0：基準となる載荷時間（FWD の載荷時間）

‑50
‑75

‑50

‑25

0

25

50

位置（㎝）

図−５ 基層下面のひずみ分布
36

ここで

50

‑100

⑵

75

100

t1：実際の載荷時間
a ：温度の補正係数
T ：アスファルト混合物層の温度（℃）
ASPHALT載荷時間の影響を考慮して補正した弾性係数（スティフネス）を図−６に示す。載荷時間が長くなるに

GAMES の層間すべりは第 i 層と i+1 層の間ですべりが発生する場合を式⑶でモデル化する。

従い，弾性係数（スティフネス）が小さくなっている

{

{

i
i
（１‒ αi ）u（hi ）‒ui+1（0）= αi βi τ（
hi ）
r
r
rz

ことが確認できる。

⑶

載荷時間により補正した弾性係数を用いた多層弾性解析の結果を，図−７中の「載荷時間のみを補正」とここに，α i は「すべり率」で，０が完全付着，１に近づくほど摩擦が０に近づく。τirz（hi ）は i 番目と i+1 番

して示す。
実測値では載荷時間が長くなるのに従って基層下面目間のせん断応力である。また，α i が無次元となるよの引張ひずみが増加するが，単純に弾性係数を低下さ

うに，βi は式⑷のとおりとしている。なお，b は複数のせて行った解析では，載荷時間が長い場合に，基層の荷重が作用している場合の最大載荷半径である。

ひずみが小さくなる結果であり，実測値の傾向とは一1+νi 1+νi+1
+
Ei
E i+1

βi = b *致しなかった。
これは，アスファルト混合物層の弾性係数が低下し⑷て路盤の弾性係数に近づくと，多層弾性解析では各層

ここでは基層と路盤の層間のすべり率 0.4 と仮定しの境界面を連続（固着）としているため，アスファルた。その結果，図−７中に示したように，載荷時間がト混合物層の変形が路盤に拘束されることにより基層長くなると基層の引張ひずみも大きくなるという実測

下面にひずみが生じにくくなるためであると考えられ値と同様の結果が解析でも得られた。すなわち，多層る。実際には路盤とアスファルト混合物層が完全に固弾性解析において層間すべりを考慮すれば，アスファ

着して一体の板構造として挙動するとは考えにくいこ

ルト混合物層の載荷速度依存性を考慮して基層のひずとから，多層弾性解析（GAMES）において，基層と路みを推定できることがわかった。

盤の境界面に「層間すべり」を適用することとした

10）。
3. 1 試験舗装におけるトラック走行試験

10000

試験舗装 A および試験舗装 B において，大型トラッ

FWD の載荷時間

8000
6000

クの走行試験を行った。大型トラック走行試験で得られ4000た荷重波形の例（輪荷重（複輪）60.9kN）を図−８に示す。

0
0.01

0.1

1

10

100

1000

載荷時間（sec）

図−６ 載荷時間と弾性係数（スティフネス）の関係

基層下面の引張ひずみ（×10‒6）500

試験舗装 A
載荷荷重：255kN

載荷時間補正＋層間すべり400

載荷時間が短い場合は補正しなくても一致する
300

実測値「載荷時間のみを補正」
層間すべりは考慮していない

200

100

0
0.01

載荷時間補正なし（ひずみは一定）
0.1

1

10

ひずみが小さくなってしまう。
100

1000

10000

載荷時間（sec）

図−７ 載荷荷重・載荷速度と基層下面のひずみ
Vol. 56 No. 229（2013年）

基層下面のひずみ（×10‑６）2000

基層下面のひずみ（×10‑６）弾性係数（MN/ ㎡）

３．走行試験におけるひずみの推定

300

路盤：粒度調整砕石55㎝
No.5

200

ひずみゲージ

No.3

No.1

No.7
100
0
‑100

0

1

2

3

4

5

時間（sec）（a）試験舗装 A（輪荷重 60.9kN）
300

路盤：セメント安定処理25㎝
200
No.7

100

No.5

ひずみゲージ

No.3

No.1

0
‑100

0

1

2

3

4

5

時間（sec）（b）試験舗装 B（輪荷重 60.9kN）

図−８ トラック走行試験における基層のひずみ波形の例
37走行速度は 0.6m/s（2.2 ㎞ /h）とした。基層下面のひで生じ，ひずみが生じている時間は 0.5 〜１秒程度であった。
輪荷重と基層下面の引張りひずみの関係を図−９に示す。輪荷重はトラックに鉄板を積載することにより変化させた。面積が一定のゴム載荷板の場合とは異なり，輪荷重に対して基層のひずみは線形には増加しないという結果であった。これについて，図− 10 に示す
ように，感圧紙によりタイヤ接地面積と接地圧を測定した結果，輪荷重が大きくなると接地面積が増加しているという結果が得られた。この接地面積の変化が基層のひずみに影響を与えるのではないかと考えられた。

200

基層下面のひずみ（×10‒6）

ずみはタイヤの走行に伴い，圧縮→引張→圧縮の順

150

100

50

走行試験
（載荷時間約１秒）

ゴム載荷板による
繰返し載荷試験

多層弾性解析
（載荷時間補正+層間すべり）

１Hz
５Hz

多層弾性解析
（補正なし）

10Hz

0

‑50
‑100

‑75

‑50

‑25

0

25

50

75

100

走行方向の位置（㎝）図− 11 トラック走行とゴム載荷板による基層のひずみ

基層下面の引張ひずみ（×10‒6）程度大きい値であった。また，多層弾性解析の結果は，200

載荷時間を式⑵により補正した弾性係数を用いて，さ試験舗装 A（粒度調整砕石路盤 55 ㎝）

150

らにすべり率を考慮した「載荷時間補正＋層間すべり」とすることで，ゴム載荷板の１ Hz の場合の結果と高い整合性を示した。すなわち，接地圧が一定と仮定して100いる多層弾性解析において，載荷時間，層間すべり，載荷面積を考慮するだけでは，トラックの走行による基試験舗装 B（セメント安定処理路盤 25 ㎝）

50

層のひずみを正しく推定できないことがわかった。
3. 2 貨物コンテナヤードにおける現地走行試験

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

貨物コンテナヤードにおいて，大型荷役機械による現地走行試験を行ってひずみを測定した 11，12，13）。現

輪荷重（kN）

図−９ 大型トラック走行試験における基層の引張
ひずみ

地の舗装断面を図− 12 に示す。
「舗装 A」については
上層路盤のアスファルト安定処理層の下面，「舗装 B」
については基層の下面にひずみゲージを埋設した。使用した荷役機械の輪荷重（複輪）は「舗装 A」が 286kN，「舗装 B」が 262kN であり，走行速度は 10 ㎞ /h とした。
「舗装 A」および「舗装 B」について FWD 試験の結果
から静的逆解析を行い，舗装と路床の弾性係数を推定

輪荷重 17.7kN

輪荷重 36.3kN

輪荷重 60.9kN（輪荷重は複輪。色が濃い部分の圧力が高い。）

した結果を表−３に示す。
大型トラック走行試験および現地走行試験における基層（またはアスファルト安定処理層）のひずみ

図− 10 感圧紙により測定したタイヤ接地面積と接地圧の実測値と解析値の比較を図− 13 に示す。はじめに，
FWD 試験の静的逆解析の結果をそのまま用いた「載荷時間補正なし」，載荷時間と層間すべりの影響を考そこで，載荷面積と，基層のひずみの関係を評価す慮した「等分布荷重（載荷時間補正＋層間すべり）」でるため，輪荷重 60.9kN の際のタイヤ接地面とほぼ同じ検討を行った。その結果，載荷時間の補正を行い，さ形状（幅 240 ㎜ × 接地長 220 ㎜）のゴム載荷板を用いらに層間すべりを考慮しても，走行試験で測定されたて繰返し載荷試験を行い，トラック走行時の基層のひひずみは多層弾性解析で推定された値よりも大きく，ずみと比較した（図− 11）。その結果，トラック走行試

特に路盤の剛性の高い試験舗装 B や現地走行試験の結験のひずみは，繰返し載荷１ Hz のひずみよりも 1.5 倍果においては，実測値と解析値の乖離が大きくなる結

38

ASPHALT

タイヤ幅
510 ㎜

層弾性解析においても，等分布荷重ではなく，接地圧

タイヤ幅

510 ㎜

467 ㎜

表基層（100 ㎜）

467 ㎜の分布を考慮して荷重を設定することとした。
ここでは図− 10 に示したタイヤ接地圧をもとに接地

表基層（100 ㎜）

アスファルト安定処理層（80㎜）

圧分布を簡略化し，図− 14 に示すように，タイヤ接地

路盤（再生 CAE，190㎜）

面に内接する円とその 2/3 の大きさの円を重ね合わせ，路盤（再生CAE，200㎜）

それぞれの円に輪荷重の 1/2 ずつを与えることとした。

路床改良層（セメント安定処理，450㎜）

路床改良層（セメント安定処理，450㎜）

実測されたタイヤ接地面中心部の接地圧が１MN/ ㎡程度であったのに対し，接地面積に対して等分布荷重と仮定すると接地圧は約 0.6MN/ ㎡であったが，上路床（原地盤）路床（原地盤）（a）舗装 A記のように接地圧分布を考慮した場合は中心部の接（b）舗装 B

地圧が約 1.1MN/ ㎡であり，実測値と同程度の接地圧となった。

図− 12 貨物コンテナヤード舗装の断面

接地圧分布を図−14 のように修正した結果，図− 13
表−３ FWD 試験の静的逆解析による弾性係数（MN/ ㎡）
アスファルト層（20℃補正値）

路床

表基層：6480
舗装 A
As 安定処理：5510

4950

路床改良：1660
原地盤：185

舗装 B

5120

路床改良：2300
原地盤：225

補正なし

等分布荷重

における基層のひずみを高い精度で推定できるように

基層下面引張ひずみ解析値（×10‑６）250

すべり率 0.5
現地走行
重ねる円を
（鹿児島）
1/2 とした場合

100

等分布荷重
（載荷時間補正+層間すべり）

それぞれの円に荷重（片側タイヤ）の1/2 を与える

接地長または
接地幅の 2/3 の
大きさの円

実際のタイヤ接地面の形状４．粘弾性解析によるひずみの推定
4. 1 粘弾性解析の方法

現地走行
（神戸）

これまで示した方法は，載荷時間を考慮して補正し50たアスファルト混合物層の弾性係数を用いて，多層弾性解析により低速走行時の基層のひずみを推定するた

載荷時間補正なし
0

接地長または接地幅に内接する円

図− 14 タイヤ接地圧分布を考慮した分布荷重のモデル化

接地圧分布の補正後150なることが分かった。

接地圧分布補正試験舗装 A
試験舗装 B
現地走行試験

200

ね一致した。このように，載荷時間および層間すべりに加え，接地圧分布の影響を考慮すれば，低速走行時

路盤（再生 CAE）

9520

中に示したように，多層弾性解析の結果は実測値と概

0

50

100

150

200

250

基層下面引張ひずみ実測値（×10‑６）

図− 13 走行試験における実測値と解析値の比較めの方法であったが，より直接的には，三次元有限要素解析で粘弾性解析を行う方法が考えられる。そこで，
LS-DYNA を用いることにより，繰返し載荷試験および大型トラック走行試験の結果を評価するための粘弾性解析を行うこととした。なお，ここでは，路盤を粒果となった。

度調整砕石とした試験舗装Ａでの実測値と比較した。

このように，実測値と多層弾性解析の結果の乖離がはじめに粘弾性解析の妥当性を検証するため，図−大きい要因として，図− 10 に示したように，タイヤの15 に示すモデルによる解析を行い，ゴム載荷板による接地圧が均一ではなく，中心部の接地圧が高いことが繰返し載荷試験結果の評価を行うこととした。粘弾性影響しているのではないかと考えられた。そこで，多解析では，アスファルト混合物層を粘弾性体とし，路Vol. 56 No. 229（2013年）

39

定点載荷の載荷周波数
10Hz，５Hz，１Hz

アスファルト
混合物層
Gi

ゴム載荷板
500 ㎜×500 ㎜

Ge

路盤

図− 16 アスファルト混合物の粘弾性モデル

路床

基盤

表−４ 解析に用いたアスファルト混合物の物性値

図− 15 LS-DYNA の解析モデル（定点載荷の場合）

Gi（MN/ ㎡）

Ge（MN/ ㎡）

β *1

ポアソン比

7770

2230

60.0

0.35

*1 解析では β = 1/τ を入力。

盤および路床については材料特性の速度依存性が比較的小さいと考えられることから，弾性体とした。また，

表−５ 解析に用いた物性値

アスファルト混合物層の速度依存性の影響が明確となるよう，ここではゴム載荷板についても弾性体とした。
アスファルト混合物層に適用した粘弾性モデルを
図− 16 に示す。また，解析に用いた物性値を表−４および表−５に示す。本解析で使用したモデルでは粘弾性による時間効果は緩和弾性率 G（t）として式⑸のように示される。なお，τ は緩和時間であり式⑹で表される。
τG（t）= Ge+Gi e（-t/ ）⑸

τ = η/Gi⑹

アスファルト混合物層と粒度調整砕石層の間は摩擦

要素

弾性係数
（MN/ ㎡）

ポアソン比

密度
厚さ
（t/ ㎥） （㎜）

ゴム載荷板

10

0.49

1.14

100

アスファルト
混合物

粘弾性

0.35

2.3

125

路盤
（粒度調整砕石）

280

0.4

2.3

539

路床
（礫質砂）

70

0.45

1.8

1836

基盤
（コンクリート）

25,000

0.2

2.3

500

走行速度：
① 6.0m/sec（22 ㎞/h）
② 3.0m/sec（11 ㎞/h） 輪荷重：60.9kN③ 0.6m/sec（2.2 ㎞/h）

係数を与えて，µ ＝ 0.5 とし，その他の層間は連続とした。
さらに，トラックが走行する場合の変形特性を検討するため，図− 17 のようにタイヤのモデルを走行させた解析を行い，走行速度の影響を検討するとともに，実測値との比較を行った。なお，解析におけるタイヤの空気圧および剛性は実測に近い接地圧分布が得られるように設定した。

図− 17 タイヤ走行の解析モデル

4. 2 粘弾性解析の結果
繰返し載荷の解析により得られたアスファルト混合と解析との比較を図− 19 に示す。粘弾性解析におい

物層下面のひずみ波形の例を図− 18 に示す。図− 18ても，載荷周波数が小さくなるとアスファルト層下面

中に示すように，ひずみ振幅の波形が定常的な状態とのひずみが大きくなる結果が得られ，実測と解析の結なったときの全振幅量について実測と解析の比較を

果は概ね一致することが確認された。

行った。
アスファルト混合物層下面のひずみについて，実測40

このときのアスファルト舗装の鉛直変位分布を
図− 20 に示す。アスファルト舗装表面の変位につASPHALT10Hz
200＊この振幅量を比較した。

150

100

50

0
0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

アスファルト舗装表面の変位（㎜）アスファルト混合物層下面のひずみ（×10‑６）

ゴム載荷板
‑0.5

250

荷重振幅：205kN
0.0

0.5

解析５Hz
実測５Hz

1.0

実測１Hz
実測 10Hz

1.5

2.0
‑1.0

時間（sec）

解析１Hz

解析 10Hz

0.0

0.5

‑0.5

位置（m）

図− 20 アスファルト舗装表面の変位分布
ゴム載荷板
200

載荷荷重：205kN
150

１Hz

点線：実測
実線：解析

５Hz

100

10Hz

50

0

‑50
‑1.0

‑0.5

0.0

0.5

1.0

位置（m）

図− 19 アスファルト混合物層下面のひずみ分布

アスファルト層混合物層下面のひずみ（×10‑６）

アスファルト混合物層下面のひずみ（×10‑６）

図− 18 アスファルト混合物層下面のひずみ波形

1.0

200

150

走行速度：0.6m/s
100

3.0m/s
6.0m/s
50

0

‑50
0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

時刻（sec）

い て は 実 測，解 析 と も に，載 荷 周 波 数 の 影 響 が 小さかった。これは，アスファルト舗装表面の変位が，図− 21 タイヤ走行解析によるひずみ波形

アスファルト混合物層と比較して粘弾性的性質が弱い路床および路盤の変形特性に主に依存するためで
0.3

繰返し載荷の解析結果を踏まえ，タイヤ走行の解析を行った結果得られたアスファルト混合物下面のひずみ波形を図− 21 に示す。走行速度が遅くなるとひずみは大きくなり，走行速度が６ m/s から 0.6m/sに低下すると，ひずみが２倍程度に増加するという結果が得られた。走行速度 0.6m/s の場合のひずみ波
形の実測値は図−８（a）中に示したものであるが，実測結果の平均値と粘弾性解析の結果は概ね一致しアスファルト舗装表面の変位（㎜）あると考えられる。

タイヤが位置０mにあるときの変位分布

0.2
0.1
0.0
‑0.1

6.0m/s

‑0.2
‑0.3
‑0.4
‑0.5

なお，図− 22 に示すアスファルト舗装表面の変位については，タイヤ走行解析においても，繰返し載荷と同様，走行速度の影響は小さかった。
Vol. 56 No. 229（2013年）

3.0m/s
0.6m/s

輪荷重：60.9kNていることが確認できた。
‑0.6

‑2

‑1

0

1

2

位置（m）

図− 22 タイヤ走行解析における変位分布41４）日本貨物鉄道株式会社：貨物設備アスファルト舗

５．おわりに本稿では，低速走行時におけるアスファルト混合物層のひずみを定量的に推定するための方法を紹介

装設計補修の手引き，2000.12
５）笠原篤，菅原照雄：アスファルト混合物の動的応答に関する研究，土木学会論文報告集，第 215 号，した。
検討の結果から，低速走行時には，一般的に行わ

pp.75-83, 1973.7

れている手法による多層弾性解析で得られる値より

６）屠偉新，丸山暉彦，高橋修：拡張ベイズ法によるも，アスファルト混合物層には，はるかに大きなひ舗装弾性係数の逆解析に関する基礎的研究，土木ずみが生じることが明らかとなった。これについて

学会舗装工学論文集，第１巻，1996.12

は，アスファルト混合物層の速度依存性を補正した

７）穴沢秀昭，関根悦夫，桃谷尚嗣，阿部長門：小型弾性係数を用いて，層間すべりを考慮し，さらにタ

FWD を用いた多層地盤の剛性評価の検討，土木

イヤの接地圧分布を考慮した多層弾性解析を行うこ

学会第 58 回年次学術講演会第５部，pp.1375-1376,とで，高い精度でアスファルト混合物層のひずみを

2003.9推定できることがわかった。また，粘弾性解析を行８）雑賀義夫，阿部長門，姫野賢治，丸山暉彦：FWDうことで，より直接的にアスファルト混合物層のひから得られる特性値の温度補正に関する検討，舗ずみを高い精度で推定できることがわかった。

装，1995.9

これまで，重荷重舗装の設計では主に路床の永久９）阿部長門，関根悦夫，桃谷尚嗣：室内試験と FWD

変形に対する許容載荷輪数で断面が決定されており，試験によるアスファルト混合物の弾性係数の比較，

アスファルト混合物層のひずみについては，直接に土木学会第 58 回年次学術講演会，V-685，pp.1367-

は舗装断面の決定に寄与していなかった。しかしな

1368, 2003.9

がら，本報告で示したような解析方法でアスファル

10）松井邦人，董勤喜，小澤良明，山峯明哲：層間ト混合物層のひずみを求めて設計を行うことで，基すべりを考慮した軸対称弾性多層構造の解析，層下面の引張りひずみによる許容載荷輪数を正しく

土木学会舗装工学論文集，第５巻，pp.122-129，

評価できるようになれば，アスファルト混合物層の破壊についても設計において高い精度で考慮できる

2002.1211）藤田健一，三浦康夫，中園裕，阿部長門，井上彰，
関根悦夫，桃谷尚嗣：貨物ヤードのアスファルト

ようになると考えられる。

舗装における走行試験 〜その 1 〜，土木学会第
──

参考文献

──

１）㈳日本道路協会：舗装の構造に関する技術基準・
同解説，2001.7２）㈳日本道路協会：舗装設計施工指針（平成 18 年
版）
，2006.2
３）上浦正樹，丸山暉彦，姫野賢治，阿部長門：鉄道

59 回年次学術講演会第５部，5-632, 2004.9
12）真鍋和則，阿部長門，穴沢秀昭，中園裕，関根悦夫，
桃谷尚嗣：貨物ヤードのアスファルト舗装における走行試験 〜その２〜，土木学会第 59 回年次学術講演会第５部，5-633, 2004.9
13）井上彰，阿部長門，三浦康夫，藤田健一，関根悦夫，
桃谷尚嗣：貨物ヤードのアスファルト舗装における研究，土木学会論文集，No.520/V-28, pp.47-54,

る走行試験 〜その３〜，土木学会第 59 回年次学1995.8

術講演会第５部，5-634, 2004.9

42

貨物ヤードにおけるアスファルト舗装設計に関す

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情［技術関連］

舗装材料の再生利用拡大の現状と高針入度アスファルトの活用にむけて(Expanding Recycle Use of Pavement Materials and Toward the Utilization of High-penetration Asphalt)
佐 々 木 厳 *・峰 岸 順 一 **・荒 尾 慶 文 ***日本国内で出荷される舗装材料に含まれるアスファルトは，全部を平均するとその1/3 がアスファルト・コンクリート塊由来の劣化アスファルトである。将来にわたり
持続可能なアスファルトの循環システムを実現するためには，劣化機構にもとづく材
料設計により長期耐久性のある再生利用を行う必要がある。本稿では，舗装材料再生利用の普及進展とその技術的課題，石油アスファルトの供給体制や種類を整理するとともに，高針入度アスファルトの適用性検証に向けた取り組みについて紹介する。
１．はじめにい。高針入度アスファルトは，潤滑油等の軟質オイル

日本国内の道路は，重交通路線を除いてそのほとんに比べてアスファルト組成を適正に保ちやすく再生利

どがストレート系のアスファルト材料で舗装されてい用への適用が期待されるが，現道での耐久性を確認しる。そして，再生利用の普及拡大により，日本国内のておく必要がある。

アスファルト混合所から出荷されるアスファルト混合

本報では，将来にわたり安定したアスファルトの循物（以下，合材）の 3/4 は再生アスファルト混合物（以環システムを実現するために，舗装材料再生利用の進下，再生合材）になっている。再生骨材の混入率も上展と特徴，アスファルトの供給体制や種類を整理する

昇を続けており，国内の出荷合材に含まれるアスファ

とともに，高針入度アスファルトの適用性検証に向け

ルトの 1/3 は旧アスファルト（アスファルト・コンク

た取り組みについて紹介する。

リート再生骨材中に含まれているアスファルト，以下，旧アス）になっている。

２．中／軽交通道路の舗装材料再生利用が進展するとともに，道路整備事業費の削

日本国内の道路のほとんどはアスファルト舗装であ減が続いてきたこともあり，アスファルトの国内需要る。高速道路の表層が排水性舗装であったり，交通量量は低下している。また，国内のエネルギー構造の変の多い国道には改質アスファルトを使用した合材が用化や省エネの進歩により石油製品事情も急激に変化しいられたりするが，多くはストレート系のアスファル

つつあり，アスファルトの安定供給に懸念を呈する声トである。

も聞かれる。その一方で，アスファルト製造拠点の集

道路統計年報 2012 によると，日本全国の道路の車約等を背景として，再生合材製造に用いる添加材料の

道面積 5,243 ㎢のうち，高速道，国道，主要地方道を除

選択肢も多様化してきている。

く一般県道および市町村道の占める面積は 4,307 ㎢と持続可能な循環型舗装システムを支える技術基盤と82% 以上に上る。一般の地方道でも改質アスファルト

して，再生合材には何回繰返し再生しても所定の性能は使用されるものの，ストレートアスファルトが使用と供用寿命を確保できる材料設計が求められる。そのされる国道等の主要道も多いことを考えると，８割をためには，材料の劣化機構ならびに再生アスファルト

超える国内の道路がストレート系のアスファルト材料と添加材料の品質がよく把握できていなければならなで舗装されていることになる。

* ささき いわお 独立行政法人 土木研究所 材料資源研究グループ** みねぎし じゅんいち 東京都 土木技術支援・人材育成センター*** あらお よしふみ 一般社団法人 日本アスファルト合材協会 技術部会長
Vol. 56 No. 229（2013年）

43

日本アスファルト合材協会の統計１）でも，改質アス

加量で再生するための合材製造上の工夫による影響があるものと推察される。

ファルトを使用した合材の出荷量は全体の 15% 程度で合材生産量に対して実際のアスファルト使用量があり，中／軽交通道路のほとんどはストレート系のア低減傾向にあるということは，再生骨材混入率を引き

スファルト材料で舗装されていることがわかる。
さらに，1980 年代から本格的に行われるようになっ上げるとともに，再生用添加剤等を活用して針入度をた再生利用が，図−１に示すように平成初期に急速に回復していることが考えられる。これらにより新アス普及し，現在も拡大を続けている。1998 年（平成 10 年）

ファルトの添加を抑えて再生合材を製造する試みがなには再生合材が新規合材を上回り，近年では全出荷されてきており，リサイクルの推進とコスト削減に一量の 75% が再生合材となっている。そして，再生合材

定の成果を挙げつつある。

に使用される再生骨材（すなわち旧アス）の混入率も図−２は，原油およびアスファルトの 90 年代以降の

１）
2000 年以降は増加の一途で，全国平均で 47.2%（H24）

価格推移である。2005 年は，アスファルトの材料単価に達している。

が急騰した時期と符合し，因果関係は定かではないものの再生合材のコスト増加抑制に対する動機づけの一

舗装発生材のリサイクルの推進と，それを支えるグつになったものと思われる。

リーン購入法等の制度により，一般道の舗装は再生合舗装材料の多くは既に再生合材となっており，今後も繰返し再生操作が重ねられることとなる。再生利用における材料の性能とその耐久性の確保は，道路資産の管理において重要なポイントである。
３．再生利用の普及と再生骨材混入率の増加

アスファルト合材製造数量（千トン）

期にもよるが，中／軽交通道路の5,000

100,000

管理者は多い。したがって，更新周

道路用アスファルト国内需要量
合材から換算した推定需要量
80,0004,000

60,0003,000
新規合材

40,000

2,000

1,000

20,000
再生合材

0

0
1985
S60

アスファルト舗装材料の再生利用

道路用アスファルト国内需要量（千トン）

材を使用することとしている道路

1988
S63

1991
H3

1994
H6

1997
H9

2000
H12

2003
H15

2006
H18

2009
H21

2012
H24

通道路での利用拡大について，その（日本アスファルト合材協会ならびに石油連盟の統計資料から作成。合材換算アスファル
ト需要は，合材出荷量と再生骨材混入率の統計値から，アスファルト量 5.9%，再生骨材中の有効旧アス量 4.5% として計算した。）

現況を前章で述べた。ここでは，再図−１ アスファルト合材の製造量と道路用アスファルト国内需要量の推移の普及，とくに地方道等の中／軽交

生合材の配合条件について統計値からうかがえる変化について考察する。
まず，図−１に点線で示した合材（円／ ton）
100,000
瀝青材価格（東京） 円／ ton
瀝青材価格（全国平均） 円／ ton
原油価格 WTI 円／ BBL

換算のアスファルト需要量を見ると，ある一定のアスファルト量で割（円／ BBL）
15,90075,00011,92550,0007,950

25,000

3,975

り戻すことにより，実際の国内需要（石油アスファルト出荷量）を過去には説明できていたが，2005 年頃
以降からその乖離がみられる。その理由としては，地域により大きく異なる出荷量や再生骨材混入率を項目ごとに平均してしまうこと等か

0
1991

0
1993

1996

2000

2003

2005

2008

2012

ら生じる統計上のずれも考えられ（1BBL=159L のため，タテ軸が円建ての容積単価で整合する目盛とした）るが，より少ない新アスファルト添

図−２ 原油価格とアスファルト材料単価の推移

44

ASPHALT４．舗装用アスファルトの種類と供給体制変化を起こさないで蒸留により取り出したもの」と

4. 1 石油製品事情とアスファルトの供給体制定義されている。しかしながら，近年では溶剤脱瀝

アスファルトは石油精製から生産され，その価格や抽出による基材をブレンドして製造されるものがは当然ながら原油価格と関連を保ち動いている。類

多くなっており，ストレートアスファルトという名似製品である高硫黄Ｃ重油の価格相場と連動するも称が現実とそぐわなくなってきている。これを受けのと言われており，その相場は原油価格に生産コスて，ストレートラン以外の製法により生産された舗

ト等が付加された単価となるのが通常である（2000

装用アスファルトを「別製法アスファルト」と呼ぶ

年からの約 10 年間が異例である）。前述のとおり，ア場合も見受けられる。

スファルト単価は世界経済の情勢変化を受けた 2005

そのほか，卸電力事業（IPP）として電気にかえて販

年以降急激に高騰し，過去に比べて高い水準で推移

売するための燃料としての重質留分の需要が高まってしている。

いるなど，アスファルトを取り巻く原材料の種類およ

関連報文他でも解説されているように，石油業界でび概念が多様化している。

は，製品需要見通しにもとづく製造能力の縮小ならび

一方，再生合材の製造においては，再生骨材に含に白油化の流れ，またこれを受けた経済産業政策によまれる劣化したアスファルトを旧アスファルトと呼る石油製品高度化法等の大きな構造変革の波にさらさび，新たに加える（ストレート）アスファルトを新アれている。製造拠点は大幅に減少し，アスファルトを

スファルトと呼んでいる。また，再生アスファルトと生産している製油所は，現在のところたとえば首都圏

いった，使用材料とはまったく異なる概念の呼称もで２箇所，東日本で４箇所（うち室蘭は 2014 年３月停用いられている。このほか，再生用添加剤と呼ばれる，

止予定）のみである。

アスファルトに比べて非常に軟らかいオイル類がアス

製油所での原油処理には，オペレーションと呼ばれるいくつかの運転モードがあり，舗装用アスファルト

ファルト代替材として用いられ，結果として再生アス
ファルトの一部として振る舞う。

材料の生産は，アスファルトオペレーションと呼ばれ

表−１に，これらの様々なアスファルト材料の呼称

る操業を組んで行われる。これは，アラビアンヘビーを整理しておく。今後，これらの呼称の集約と統一を等の銘柄で代表される重質原油を用いて，カットポ

はかり，必要に応じて定義を再確認して用いてゆくこ

イントと呼ばれる減圧蒸留温度をみながら，JIS 規格とが望ましい。

に適合した品質のアスファルトを安定した得率で生産できるように考慮されている。

５．添加材料と再生アスファルトの品質

アスファルトメーカは，道路整備の見通しや市場の舗装用アスファルトとその再生利用の現状を述べ動向を踏まえてこれらの生産計画を調整しているが，るとともに，統計値などからわかる再生合材の変化

国内の製造拠点の減少は，舗装資材としてのアスファについて整理した。また，道路整備や石油製品の情

ルトの安定的な調達に支障をきたすリスクが高まって勢変化に起因するアスファルト使用量の減少を示しいることにほかならない。

てきた。

4. 2 アスファルトの種類と舗装用材料

アスファルトの再生利用においては，新アスファル

アスファルトの製造拠点が減少し，大規模な製油

トの添加割合をなるべく少なく，すなわち再生骨材混所に集約されてきていることは，アスファルトの種類

入率を引き上げるとともに，アスファルトと比べると（製造素材）にも影響を及ぼしている。メーカー各社は，桁違いに軽質なオイル等の添加剤で針入度のみを確保

潤滑油等の総合事業所となっている拠点製油所におして再生合材を製造するための努力が続けられてきていて，必要に応じていくつかの基材（素材となる基油）

いるものといえる。これは，アスファルト資源を循環を用いて製造する体制が多くなっている。

利用し環境負荷とコストの低減をはかることに大きく

Straight-run asphalt というように，ストレートア

寄与している。

スファルトは本来直留したもののみを指し，JIS K

しかしながら，このような再生を繰り返すと将来的

2207 では「原油を常圧蒸留装置，減圧蒸留装置などにどのようなことがおきる可能性があるのか，再生合にかけて得られる残留瀝青物質」，舗装設計施工指針

材製造時の添加材料と再生アスファルトの品質に関すでは「原油のアスファルト分を，なるべく熱によるる過去の研究例から検証してみる。

Vol. 56 No. 229（2013年）

45

46

ASPHALT

普及にともなう効果や弊害

再生用添加剤−−◎：３種類［40-100］
・材料としては概念的な名称である
舗装用石油アスファ・配合試験等において定期的にその品質
ルトの品質規格にを確認することになっている同じ
or 空欄：規定等無し○：アスファルト系と潤滑油系のみ ・素材がどのようなものであるべきなの・動植物油や乳剤系は指標すらない
再生便覧：新アス
か，定まっていない
ファルトの品質規格◎：７種類［40-300］
・ 再生 , 新 , 旧 などの単語が交錯し，・再生へのシフトにおける針入度級別の需○：７等級［40-300］ 再生便覧：新アス
名称がやや混乱する場合がある
要割合と生産体制
ファルトの品質規格［規格適合の凡例］◎：明示的に規定されているもの ○：関連規定や標準値を準用するもの △：規定値等を満足しないとみられるもの ×：当該素材の適用自体がそぐわないもの・合材工場で製造された再生アスコンに含まれているアス
ファルト分（単独資材ではない）

・再生アスコン製造時に使用するオイル類（素材としてはアスファルトの範疇ではない）（再生用）新アスファルト

再生アスファルト

・再生アスコン製造時に使用する新アスファルト

燃料用アスファルト

×・材料としての品質管理が為されていな （もっぱら熱源用途であり，材料としての利用普及は想定していない）
いものを舗装用材料にそのまま用いる
・別製法アス素材等としての市場への展望と誤解されるおそれがあるが見込まれるようになれば，元売りの長期・未利用資材（広義の別製法アス）の用的な生産計画に影響を与えることもあり
途開発につながる材料イメージとし得るて，一般向けなどに説明しやすい・IPP や要熱源工業等で使用される重質油系燃料
・製油所内の様々な残油や分解操作等の残渣が混合されているものと推定される（別製法アスファルト）△・繁忙期等のアスファルト生産余力の確保
・アスオペ直留以外の基材構成によるア（ブレンド基材として）スファルトという製造上の仕分けであり，・耐久性等の性能が向上するとみられる
JIS 製品であることには変わりはない
PDA 等の利活用の推進
・添加材等による機能商品も，その呼称
・現行規格体系では付加価値をもつ材料ののなかに含まれる差別化ができない

・燃料オペから製造されたスト
レートアスファルト○：４ or ７種類○（アスオペ以外の VR）（規格適合品・ 従来のプロセス 以外の基材 （規格適合品のみ想定）
のみ想定）や配合により生産されたアス
ファルト（PDA 高配合等）

軟質アスファルト

・天然アス等との区分けとしては有意
・道路用アスや舗装用アス，工業用アス等の用途別名称と混同されやすい

呼称使用上の留意点

・ストレート（厳密には直留のみ）と， ・低針入度級アスは，道路舗装において◎：４種類［40-120］
将来にわたり基幹となる資材ブレンド（実態として大勢を占める）
指 針： 舗 装 用 石 油・アスオペ品が衰退してしまうと，舗装スの使い分けができていない
アスファルトの品質
トックの中長期的ライフサイクルに与え・実用上の名称として，指針の４種のみ
規格
る影響が大きいをいうのか定まっていない

日本道路協会・針入度級による分類にすぎず，JIS 製 ・合材工場でのアスタンクの区分○：３種類［120-300］
・針入度の大きなアスファルト品であることには変わりはない
・高針入度アスへの依存度が高まると，従○（規格適合品・直留系とブレンド（改質）系等
・針入度いくつ以上を指すのか等の定義 来型アスファルトの製造供給が更に困難（規格適合品のみ想定）
のみ想定）が考えられるが必要になることもあり得る

ストレートアスファルト

高針入度アスファルト◎：10 等級「アスファルトの種類
・いわゆる舗装用アスファルト
は，ストレートアス
・重質原油を処理し減圧蒸留塔
ファルト，ブローンア
で得られたボトム油
スファルトおよび防（アスオペ VR）
水工事用アスファル
トの３種類とする。
」

JIS K 2207

JIS

規格適合（規格や品質指標等）

・石油（原油）から製造されたアスファルトの総称
・JIS で規定されたアスファルト

対象となる素材

石油アスファルト

呼称

表−１ アスファルト（改質を除く）材料の対象素材と規格ならびに呼称使用上の課題について

図−３および図−４は，促進劣化と次の３とおり

針入度（軟質）アスファルトで再生したものは劣化のの再生方法をそれぞれ４回繰返した場合の，再生アス進行が緩やかである。これは，アスファルトの化学組

ファルトの軟化点と赤外吸光分析による劣化アスファ成を適正に保ちやすいためであると考えられる。

ルトの酸化度の試験結果２）である。

ポリマーを混入しないストレート系のアスファルト

・ストレートアスファルト 60/80+ オイル系再生用の軟化点が異常に高いことは，酸化が進んでいることと併せて，変形抵抗性を失い脆化しているものと考え

添加剤［劣化材混入率 60%］・オイル系再生用添加剤のみ［劣化材混入率 100%］られる。アスファルトに比べて桁違いに軽質なオイル

・軟質アスファルト 300/400［劣化材混入率 60%］

等の添加剤に頼り，針入度（だけ）を回復させることが目的化すると，繰返し再生において材料に変状をき100たす危険性をはらんでいるといえる。
本実験は劣化材混入率が 60% と 100% の事例であ軟化点（℃）

90

添加剤

80

るが，国内の再生骨材混入率が高くなるほど，添加剤のみで再生した 100% の試験結果に近づくこととなる。

70

軟質アス 400

再生骨材混入率をやみくもに引き上げるのではなく，その影響を検証しておくことが大変重要である。

60

アスファルト舗装の更新周期を 10 年と仮定し，全50

ストアス 60/80+ 添加剤
40

新規

再生１

再生２

再生３

再生４

＊）新規とは加熱合材製造劣化後

図−３ 繰返し再生における再生アスファルト
軟化点の変化２）

国の舗装ストックとマテリアルフローから算定すると，国内のアスファルト舗装発生材の半分以上は，過去に一度以上再生された履歴をもつものとなっていると推定される。さらに，再生合材への再生骨材混入率は前述のとおり上昇を続けており，既に全国平均で 47.2%（H24）に達している。地域によっては，かなり高水準

Carbonyl Index（CI）

1.2

での利用が続いているとみられること，舗装材は限ら
添加剤

1.1

ストアス 60/80+ 添加剤

れた地域内での循環利用が繰り返されることなどを考慮すると，再生アスファルトの品質に注目した慎重な1.0対応が必要である。今後は，複数回繰返して再生利用
0.9

されたアスファルト舗装発生材が増加してゆくことと0.8

軟質アス 400

なり，再生合材の性能と耐久性を確認しておかないと，舗装材料の将来の循環システムの持続性に大きな問題

0.7をひきおこすことにもなりかねない。
0.6

新規

劣化１

劣化２

劣化３

劣化４

＊）新規とは TFOT 後のアスファルト

図−４ 繰返し再生における劣化アスファルト
酸化度の変化２）６．高針入度アスファルトの適用性検証
添加材料と再生アスファルトの品質に関する繰返し再生の研究例から，再生合材への劣化物質の蓄積と，新アスファルトの添加の重要性が示唆された。ま

軟化点は，再生回数が多くなるに伴い高くなる傾向

た，本来の舗装用アスファルトにより近い高針入度がみられた。軟質アス 300/400 および 60/80+ 添加剤（軟質）アスファルトの有効性が認められた。極端に軽を用いた場合は，再生を繰返した場合でも軟化点の上質な添加剤等に頼らず，劣化したアスファルトの成分

昇は比較的小さく 60℃程度までであったが，添加剤のを補完して再生利用する際の材料設計として，分子量みで再生した場合は，再生３回目以降の軟化点は 80℃

分布等の理論上からも，高針入度アスファルトは合理程度となっており，針入度は同じであっても繰返し再的な選択肢であると考えられる。

生によりアスファルトの物性は硬くなってゆく。同様

高針入度アスファルトは，前述のアスファルト製造に，アスファルトの酸化度も大きくなる傾向がみられ，における生産計画の調整も支障が比較的少ないと思繰返し再生によって酸化物は蓄積してゆく。一方，高われ，将来の調達面でも期待がかかる材料分野である。

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47

燃料生産用の軽／中質原油はアスファルト相当の留分

再生アスファルトの材料性状と持続可能性について，がもともと少ないが，目標とするアスファルトの針入繰返し再生に関する研究例から高針入度アスファルト

度が高ければ，燃料油生産のオペレーションから材料の有用性を紹介するとともに，その適用性検証の必要用途としてのアスファルトを製造できる可能性があ性を議論した。

る。ここで，製造上の品質管理，生産と流通にける製

将来にわたり安定したアスファルトの循環システム

品タンクや出荷設備等の制約は実務上かなり大きいもを実現するためには，アスファルト材料の劣化機構にのの，中長期的に高針入度アスファルトの需要が拡大

もとづく材料設計により，安定かつ長期耐久性を有す

し市場が形成されれば，アスファルト事業を現在休止

る品質が再生合材に確保されている必要がある。最後

中の製油所部門が再稼働することもあり得るなど，資に，これに向けた取り組みについて紹介する。

材調達の安定に資することとなるものと期待される。

日本道路協会舗装委員会舗装設計施工小委員会材料

アスファルトバインダおよびアスファルト混合物

WG では，日本アスファルト協会旧分科会を継承してとしての室内試験では一定の検証ができているものの，

アスファルト舗装の材料に関する調査研究や基準化を現道での長期耐久性は未検証である。アスファルトの進めてきている。これまでの調査研究において，別製

劣化性状，ならびにその進行により生じるひび割れの法アスファルト等に関するさまざまな知見を得ている。

発生時期やその進行状態など試験舗装等により定量的

これらの活動を受けて，（独）土木研究所，東京都土木に確認してゆくことが必要である。

技術支援・人材育成センター，（一社）日本アスファル
ト合材協会の三者で高針入度アスファルトの適用性検７．まとめと今後の課題
我が国のアスファルト舗装において大きな話題である，再生利用の進展とその技術的課題について述べて証のための共同研究を今年度開始し，現道での試験舗装を計画している。その成果が得られたら，本誌ほか
で詳しく報告したい。

きた。
舗装材料再生利用の進展と特徴について，アスファ── 参考文献 ──

ルト舗装の再生利用の拡大と再生骨材混入率の上昇，

１）日本アスファルト合材協会資料・広報委員会：平それに伴うアスファルト国内需要量の減少を概観し，成 24 年度アスファルト合材の現況，アスファルト

再生合材製造技術について考察した。

合材，pp.6-21，2013.10.

さらに，需要低迷等の影響を受けたアスファルトの２）加納孝志，新田弘之，佐々木厳，西崎到，久保和

供給体制について触れるとともに，合材製造に用いら

幸：繰返し再生を考慮したアスファルト混合物のれるアスファルト材料の種類を整理し，呼称等の課題

再生方法に関する研究，土木学会舗装工学論文集，や改善点について述べた。

第 14 巻，pp.117-122，2009.12.

48

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情［その他］

MSDSからSDSへ〜アスファルトの安全データシート改定と安全性に関する表示内容について〜(Revision of the Safety Data Sheet of Asphalt)
瀬 尾彰*

アスファルトの安全性に関する情報は，従来「製品安全データシート（MSDS：
Material Safety Data Sheet）」として提供されてきました。2012 年に MSDS に関わる
JIS 規格が改定されたことにより，2014 年以降は「安全データシート（SDS：Safety
Data Sheet）」という名称に変更され，提供されます。
また 2011 年 10 月に「国際がん研究機関」は，「アスファルトに関わる発がん性」について，1985 年に行った分類「グループ３（人に対する発がん性を分類できない）」を，「道路舗装におけるアスファルトおよびアスファルト蒸気の職業暴露」について「グループ 2B（人に対して発がん性があるかもしれない）」に，さらに「防水工事におけるブローンアスファルトによる，アスファルトおよびアスファルト蒸気の職業暴露」については「グループ 2A（人に対しておそらく発がん性がある）」に変更しました。
本報では今後 SDS に記載される安全性に関する情報の内容，および「国際がん研究機関」の発がん性分類について，その分類変更の過程を，各国の対応も含め説明します。
１．はじめにアスファルトは古来より人々のそばで，その生活を支え，豊かにしてきました。
例えば「創世記」には「ノアの方舟の防水」に使用し工もしくは工事を行う事業者に，130 〜 190℃程度に加熱して液体の状態で輸送され，そこで道路舗装材料や防水材料に加工され，施工箇所に運ばれ，舗装や防水となり，常温で機能を発揮します。

たとあり，史実としてメソポタミア文明やインダス文

アスファルトは沸点が 500℃を超える炭化水素化合

明において防水材として，さらにエジプト文明ではミ物であり，常温では極めて安定な固体状物質なので，イラの保存にアスファルトが使用されていました。

常温のアスファルトの安全性については問題とされる

道路舗装への利用も紀元前 600 年頃から始まりました。
我が国においては，「日本書紀」に「燃える土」として，ことはありません。その代わりに，加熱して液体状となったアスファルトから発生する「気体となったアス
ファルト（以降，アスファルト蒸気）」については，そ

秋田県産のアスファルトが天智天皇の即位の際に献上れを吸引，もしくは皮膚に付着することに依る人へのされたとあります（668 年）。

影響について，いくつかの検証が行われてきました。

今日においても，足もとの道路舗装，住宅の屋根

ここでは私たちの暮らしを支えるアスファルトの

防水や壁の防湿シート，さらに制振材料等，私たちは「安全性に関する情報」について，その表示方法および

日々アスファルトに囲まれて生活しているといえます。

内容について解説します。

アスファルト舗装や防水等の利用者である私たち
は，舗装を素手で触ったりしない限り，アスファルト

２．
「安全性に関する情報」の提供方法

そのものに直接触れる機会はほとんどありません。ア

2. 1 MSDS から SDS へ

スファルトは通常，製造事業者（石油会社等）から，加工業製品や化学品の安全性に関する情報（もしくは* せお あきら 昭和シェル石油株式会社 中央研究所
Vol. 56 No. 229（2013年）

49

危険有害性情報）は，「製品安全データシート（MSDS：①「高温に加熱された液体」を取扱う際には，火傷Material Safety Data Sheet）」としてまとめられ，製を防ぐため「保護具」を着用する。また水との接造事業者より提供されてきました。MSDS の記載内容

触を避ける（水が沸騰し，アスファルトともに飛は日本工業規格（JIS）によって定められています。

び散るため）。

従来，MSDS は JIS Z 7250，7251 および 7252 の３種類の規格に則り作成されていましたが，2012 年の JIS 規格②「火災」の際には，炭酸ガス，泡，粉末消化剤を使用する。水による消火は行わない。

改定により，2014年以降はJIS Z 7250と7251を統合した，③「アスファルト蒸気」は，硫化水素および一酸化

JIS Z 7253 および 7252 に則り作成され，提供されます。

炭素を含む可能性があるので，吸引しないように

名 称 も「安 全 デ ー タ シ ー ト（SDS：Safety Data
Sheet）」に変更され，明瞭で簡潔な日本語で記載されする。
④「消防法」の「危険物」に該当せず，また「毒物おた情報が提供されることになります。

よび劇物取締法」の対象物質でない。さらに「特2. 2 SDS に記載される内容

定化学物質の環境への排出量の把握等および管理

現在の MSDS ならびに，今後の SDS には，安全性に関する以下の 16 項目が記載されています。
①化学品名（製品名）および会社情報の改善の促進に関する法律（PRTR 法）」の対象物
質ではない。
2. 4 「アスファルト蒸気」に関する記載内容
前述のとおり，「アスファルト蒸気」に関しては，そ②危険有害性情報の要約③組成および成分の吸引，もしくは皮膚への付着による人への影響につ④応急措置

いて，いくつかの検証が行われてきました。

⑤火災時の措置

従来，「アスファルト蒸気」が人に与える影響は，「特⑥漏出時の措置段認められない」，「影響の有無がよくわからない」も⑦取扱いおよび保管上の注意

しくは「アスファルト蒸気を吸う機会の有る作業者の⑧ばく露防止および保護措置

健康状態は，吸う機会の無い作業者と変わらない」と⑨物理的および化学的性状いう検証結果が報告されていました。このため，従来⑩安全性および反応性の MSDS もしくは SDS には 2. 3 に示す内容が記載さ⑪有害性情報れていました。

⑫環境影響情報

しかし 2011 年 10 月に，国際連合の専門機関である⑬廃棄上の注意

世 界 保 健 機 関（WHO：World Health Organization）⑭輸送上の注意の一組織である「国際がん研究機関（IARC：Interna-⑮適用法令

tional Agency for Research on Cancer）
」は，
「道路舗

⑯その他の情報装におけるアスファルトおよびアスファルト蒸気の職

各項目には SDS 作成時に入手できる最新の安全性に業暴露」について「グループ 2B（人に対して発がん性関する情報が，機密となる情報を除き，記載されます。

があるかもしれない）」に分類し，また「防水工事におなおこれらの項目は，国際連合が主導し，世界中でけるブローンアスファルトによる，アスファルトおよ共通の情報提供内容となっています。この仕組みはびアスファルト蒸気の職業暴露」については「グルー「化学品の分類および表示に関する世界調和システム

プ 2A（人に対しておそらく発がん性がある）」に分類（ GHS：The Globally Harmonized System of Clas-

しました２）。

siﬁcation and Labeling of Chemicals）」と呼ばれます。
１）

GHS の詳細は関連サイト

を参照してください。

2. 3 「アスファルト」の SDS の要点

このため今後提供される SDS には，特に発がん性について，IARC の分類を反映させた内容が記載されます。
なおIARCは今回の分類において，「道路舗装」を「アアスファルトの SDS には，安全性に関する情報とし

スファルト混合物製造，運搬，舗設に関わる作業」，「防て主に①「高温に加熱された液体」の取扱い上の注意，

水工事」を「防水工事現場の作業」と説明しています。

②火災が発生した際の対応，③「アスファルト蒸気」

また「職業暴露（occupational exposure）」は「作業者の影響の有無，および④適用法令が記載されます。次が１日に４〜９時間程度を長期間にわたりさらされるこに要点を示します。

と」とし，さらに「アスファルト蒸気（bitumen emission）」

50

ASPHALT以降，IARC の報告について，その分類変更の過程とは，「加熱され気化した物質および気体，および気体となったアスファルトが空気中で凝集し，小さな粒とを含め説明します。

なり雲状になったヒューム」と規定しています。
４．IARC による「発がん性」の分類
IARC は 1971 年から，化学物質や工業製品の発がん３．
「アスファルト」の「安全性」に関する報告等
従来から，労働者の安全性を向上させる観点から，性の評価を実施しており，結果を「モノグラフ」と呼他の化学物質と同様に，各機関による「アスファルト」

ばれる評価書として公表しています３）。ここでは化学の「安全性」に関する検証・確認が行われてきました。

物質や工業製品等の発がん性に関す調査を行い，「発代表的な報告等を表− 1 に示します。

がん性があるという証拠の確かさ・強さ」を高い順にこれらの報告等は，2011 年の IARC による分類を除き，「アスファルトを使用する作業に従事する人の健「グループ１」「同 2A」「同 2B」「同３」「同４」の５段階に分類しています。
図−１にグループへの分類基準，表−２にグループ

康状態は，他産業に従事する人と比較して変わらない」，また「他の要因（特に喫煙）による健康影響を切（分類）の呼び方と，それぞれの例を示します。

り分けることができず特定が難しい」ものの，「アス

なお各グループは，「ヒトへの発がん性を示す証拠」

ファルト蒸気にさらされる（暴露される）場合は，そと「実験動物への発がん性を示す証拠」の有無や確かの濃度，時間を管理し，最小限とすることが望ましい」さを基準に，「危険性・有害性（ハザード）の確かさ・というものでした。

強さ」として区分されており，「がんになる可能性や確表−１ 「アスファルト」の「安全性」に関する代表的な報告等および概要
検証機関

欧州経済共同体（EC）理事会による「危険な物質の分類，包装
１ および表示に関する法律，規則および行政規定の摺り合わせに係る 1967 年６月 27 日付け理事会指令 67/548/EEC」付属書Ⅰ

公表年

概要

1967 「危険な物質に該当しない」としている。

２

IARC による発がん性評価の分類（IARC Monographs Volume 35）

1985「アスファルト」について「グループ３（人に対する発がん性を分類できない）」に分類した。

３㈳日本アスファルト協会による「アスファルトの環境に関する
文献調査」

1992
2000

1960 年代から 1990 年代の，検証結果を抄録。

欧州石油環境保全連盟（CONCAWE：CONservation of Clean
４ Air and Water in Europe）に よ る 文 献 調 査 報 告（ bitumen
and bitumen deliverables ）1996

1950 年代から 1990 年代の，特に動物実験による検証結果を抄録。アスファルトを直接皮膚に１年以上付着させた場
合に，５ % 以下のマウスに皮膚がんが発生した等を報告している。

「特定化学物質の環境への排出量の把握等および管理の改善の促進に関する法律（PRTR 法）」
５ ・2008 年に指定化学物質を見直し，「第一種指定化学物質」462
物質（うち特に発ガン性の高い「特定第一種指定化学物質」15物質）と，「第二種指定化学物質」100 物質とした。

「人の健康や生態系に有害性のある指定化学物質」に該当しない。
・「有害性」は「化学物質のもつ性質の一つ」で，
「化学物
1999
質に暴露してから数日以内に発症または死に至る急性毒2008
性」，「化学物質に長期間暴露したとき数カ月以上してか
ら発症または死に至る慢性毒性」とし，発がん性は慢性毒性の一つとしている。

2000

1977 年と 1988 年の NIOSH の報告，およびその後の検証を踏まえ，アスファルト蒸気にさらされることは最小限にすることが望ましいとしている。特に「15 分間に５ mg/ ㎥以下」が望ましいとしている。

国連環境計画（UNEP：United Nations Environment Programme）
７ による国際化学物質簡潔評価文書（ Concise International Chemical 2004
Assessment Document 59 ，2004）「アスファルト蒸気を含む化学物質に混合物に起因する健康影響の調査は複雑である〜ヒトの暴露の管理対策を否定すべきではない〜発がん物質が含まれている可能性がある」としている。

６８９

米国国立職業安全健康研究所（NOISH：National Institute for
Occupational Safety and Health）による「アスファルトによる職業暴露の健康への影響（ Health Eﬀects of Occupational
Exposure to Asphalt ，2000）

米国産業衛生専門家会議（ACGIH：American Conference ofIndustrial Hygienists）

2004

IARC による発がん性評価の分類（IARC Monographs Volume 103，2013 年５月に公表）「道路舗装におけるストレートアスファルトによる，ア
スファルトおよびアスファルト蒸気の職業暴露」について「グループ 2B（人に対して発がん性があるかもしれな
2011 い）」，「防水工事におけるブローンアスファルトによる，
アスファルトおよびアスファルト蒸気の職業暴露」については「グループ 2A（人に対しておそらく発がん性がある）」とした。

Vol. 56 No. 229（2013年）「区分 A4：人における発がん性が分類できていない物質」としている。

51

ヒトへの発がん性を示す

実験動物への発がん性を示す

十分な証拠がある

グループ１

十分な証拠がある

グループ 2A

十分な証拠がない

グループ 2B

十分な証拠がないか
限定的である

グループ３

発がん性があるThe agent is carcinogenic to humans.

おそらく発がん性がある
The agent is probably carcinogenic to humans.

証拠は限定的証拠が不十分

ヒトと実験動物への発がん性がないことを示唆する証拠がある

発がん性があるかもしれない
The agent is possibly carcinogenic to humans.

発がん性を分類できない

グループ４

The agent is not classiﬁable as to its carcinogenicity
in to humans.

おそらく発がん性はない
The agent is probably not carcinogenic to humans.

図−１ IARC による発がん性分類
表−２ IARC による発がん性評価の例（2013 年 10 月現在）
グループ

分類の基準 *

例
大気汚染，アスベスト，ベンゼン，ホルムアルデヒド，ポリ塩化ビ
フェニル（PCB），ベンゾ（a）ピレン（多環芳香族の一種），コール
タールピッチ，X 線，γ 線，α 線，β 線，中性子線，プルトニウム，
ヨウ素 131，カドミウム，太陽光，紫外線，アルコール飲料，タバコ（能動喫煙，受動喫煙），ディーゼルエンジン排ガス，塩をふった魚，
結晶性シリカ微粉，など

１

発がん性がある（113 種）
・ヒトへの発がん性を示す十分な証拠がある場合等

2A

おそらく発がん性がある（66 種）
防水工事におけるブローンアスファルトによるアスファルトおよ・ヒトへの発がん性を示す証拠は限定的であるが，実験 びアスファルト蒸気の職業暴露，高温の揚げ物（フライ）の蒸気，
動物への発がん性を示す十分な証拠がある場合等
アクリルアミド，鉛化合物（無機），など

2B

道路舗装におけるストレートアスファルトによるアスファルトおよびアスファルト蒸気の職業暴露，コーヒー，ピクルス（食品），ア
発がん性があるかもしれない（285 種）
セトアルデヒド，ベンズ（a）アントラセン（多環芳香族の一種），ク
・ヒトへの発がん性を示す証拠が限定的であり，実験動ロロホルム，ナフタレン，ニッケル，ガソリン，ガソリンエンジン
物への発がん性に対して十分な証拠がない場合等
排ガス，カーボンブラック，鉛，二酸化チタン，高周波電磁波，低周波磁場，など３

発がん性を分類できない（505 種）・ヒトへの発がん性を示す証拠が不十分であり，実験動
物への発がん性に対しても十分な証拠がないか限定的である場合等４

おそらく発がん性はない（１種）
・ヒトと実験動物への発がん性がないことを示唆する証 カプロラクタム
拠がある場合等

トルエン，キシレン，原油，軽油，ジェット燃料，フルフラール，
ピリジン，アントラセン，ベンゾ（e）ピレン（多環芳香族の一種），
水銀，セレン，アラルダイト（エポキシ），ポリ塩化ビニル，紅茶，
カフェイン，コレステロール，静止磁場，低周波電場，など＊

分類およびその基準は，原文は英語で表記されており，ここでは総務省により訳出された用語を使用しています。

率（リスク）」という定量的な尺度を示すものではあ「グループ３（人に対する発がん性を分類できない）」

りません。対象となる物質に人が触れる「濃度と頻度」，と分類しました。

ならびに「防護策」が分かることにより，「がんになる

これに対し，2011 年 10 月の再評価（詳細内容は 2013 年

可能性や確率」を考えることができます。
（「リスク」

５月公表の IARC Monographs Volume 103 ６））におと「ハザード」の考え方については参考４），５）等をいては，アスファルトの各利用分野における「溶剤の参照ください。
）

影響」，「使用温度の影響」，「改質アスファルトの利用」

4. 1 「アスファルト」の「発がん性」の評価方法

さらに「空気，水，食料を通した摂取経路」等を加味

IARC は 1985 年にアスファルトの発がん性の評価をし，最新の疫学的な調査結果を基に検討を行い，さら行っています。ここでは「道路舗装や防水に携わる作に「アスファルト蒸気」中の微量な化学成分の分析を業者を追跡調査することによって得た結果（疫学的調行い，検討を行いました。

査結果）からは，アスファルトに発がん性があるとい

特に作業者が作業中に「アスファルト蒸気」にさらう証拠はない」という結論を得て，「アスファルト」をされる「時間」と「濃度」について，検討を行っていま

52

ASPHALTす。以降，Monographs Volume 103 の検証内容と，グ作業者の「発がん性」に関する検証結果から，以下のようにまとめています。

ループ判定に至る過程を述べます。

①「道路舗装事業」に携わる作業者の「発がんリス

4. 2 「アスファルト蒸気」の濃度について作業者がさらされる「アスファルト蒸気」の濃度は，ク（がんの発生率）」は，他の作業に従事する作業

米国および欧州での調査結果から，アスファルトを使者と比べて，ほぼ同等か少し高いとする結果もあ用する作業の内容により，その濃度が異なることを示

るが，証拠が不十分であり，高いと断定はできなしました。具体的には「加熱したアスファルトを用いかった。

た防水工事」の現場で発生する「アスファルト蒸気」の②「防水工事」に携わる作業者の「発がんリスク」の濃度は約 1.5 〜 2.5mg/ ㎥程度，また「道路舗装用アス検証において，「発がんリスク」が高くなったとい

ファルト混合物製造」や「道路舗装工事」の現場で発生う限定的なデータ（限られた数の証拠）があったする「アスファルト蒸気」の濃度は約 1.5mg/ ㎥以下でが，防水工事の際に触れる可能性のある旧い防水あることが示されています。これより，「加熱したアス材料に含まれる「コール・タール」や「アスベスファルトを用いた防水工事」に従事する作業者は，「道ト」，および「作業者の喫煙」といった「発がん性路舗装工事」に従事する作業者よりも高い濃度の「アがある物質」の影響を排除できなかった。

スファルト蒸気」にさらされることが分かりました。

③作業者がさらされる「アスファルト蒸気」の濃度

これは主にアスファルトを加熱する温度が，防水工

は，アスファルトの加熱温度が高い場合ほど，高事の際の 180 〜 230ºC 程度に対し，道路舗装工事の場
合は 110 〜 170ºC 程度と低いことが原因としていますい（濃い）。
なお「アスファルト蒸気」の濃度を下げる方策として，近年，米国や欧州で導入されている，混合や施工（温度は原文のまま。筆者注）。
なおこれらの結果は，約４〜９時間程度の作業時間において，作業現場で採取された結果としています。
また作業者がさらされる「アスファルト蒸気」の濃度に上限を設けている国（米国，豪州，ベルギー，カナダ，の際の温度を 110 〜 140℃に低下させた「中温化アスファルト舗装技術」を紹介しています。
4. 5 「アスファルト」の動物実験による発がんリスクの評価

デンマークなど）がありますが，その上限値は，８時間

ストレートアスファルトおよびブローンアスファルの作業の平均で 0.5 〜５ mg/ ㎥，短時間（10 〜 15 分間）

トを用いた動物実験の結果を，以下のようにまとめての場合は５〜 10mg/ ㎥と報告しています。

います。

4. 3 「アスファルト蒸気」中の「多環芳香族」の濃度①「アスファルト蒸気」を「一定濃度で吸入」させた動物実験では，ストレートアスファルト用いた場についてIARC は，「多環芳香族 PAHs：Polycyclic Aromatic合，およびブローンアスファルトを用いた場合とHydrocarbons）」と呼ばれる多種の有機化合物についもに，「発がんリスク」が高まるという結果は得らて「ベンゾ（a）ピレンなどの，特定の PAHs は発がんれなかった（がん発生が減少したとのデータが掲

７）性がある」との報告を 2010 年に行いました 。

載されています。筆者注）。

このため今回の検証では「アスファルト蒸気」中の②「アスファルト蒸気」を採取し，溶剤で溶解し，マPAHs の濃度を測定した結果についても検証していま

ウスの皮膚に塗った場合には，ストレートアス

す。それによると「加熱したアスファルトを用いた防ファルトを用いた実験では，「発がんリスク」が高

水工事」，「道路舗装用アスファルト混合物製造」およまるという結果は得られなかったが，ブローンア

び「道路舗装工事」の現場において，いずれの場合にも，スファルトを用いた実験では皮膚がんの発生が認

ごく微量（約１μg/ ㎥以下）の PAHs が検出される場

められる幾つかの結果があった。

合があることを報告しています。

なおこれらの検討では，溶剤としてベンゼン，

このことから，「アスファルト蒸気」中には微量ながトルエン，アセトン等を用い，皮膚への塗布は１〜ら，「発がん性がある物質：ベンゾ（a）ピレン」が含ま３回／週の割合で，１〜２年間にわたり行ったとれる場合がある，と報告しています。

報告している。

4. 4 「アスファルト」関連作業に従事する作業者の発がんリスクの評価
Vol. 56 No. 229（2013年）（IARC の評価は前述のとおり，「対象物質が発がんの危険性を有するか否か」を判定することを53

目的としています。このため IARC ではブローン

ここでは参考４）と同様に，「檻の中に飼われているラアスファルト蒸気のマウス皮膚への直接的な塗イオン（＝ハザード）」を例に，人が檻の外からライオン

布量を，実際の作業現場では発生しない過剰な濃を見ていれば「リスク」は無いが，人が檻の中に入れば度とした検討結果もとに，潜在的な発がんの危険

ライオンは「リスク」に変わることを説明しています。

性を明らかにしようとしています。なお環境省のアスファルトをライオンに例えることの是非はとにPRTR 法に関する解説８）では「発がん性などの有かく，このような例を用いて，アスファルトを正しく

害性は，動物実験で得られた結果を人に当てはめ使用し，管理することを推奨し，周知しています。

るため，不確実性を伴う」としています。筆者注。
）
4. 6 「アスファルト」の発がん性の評価

なお EU 内で提供される SDS には，2013 年 10 月の時点で既に今回の IARC の分類変更の内容が反映され

4. 4 および 4. 5 の結果から，「アスファルト」を使用する作業に関わる作業者の発がん性について，IARC
は以下のように分類しました。

ています。
5. 2 アメリカ合衆国（米国）の反応
米国では，「アスファルト蒸気」ではなく「アスファ「道路舗装におけるアスファルトおよびアスファル

ルト・ヒューム」について，今回の IARC の分類変更

ト蒸気の職業暴露」等については，「ヒトへの発がん性

以前から，労働省労働安全衛生局（OSHA：Occupa-を示す証拠は不十分」なものであり，「実験動物への発

tional Safety & Health Administration）等が作業者のがん性を示す十分な証拠がない」ため，図−１より「グ暴露について情報発信を行っています。

ループ 2B（人に対して発がん性があるかもしれない）」に分類しました。

例えば OSHA は「連邦政府としての『アスファルト・ヒューム』の具体的な暴露基準は存在しないが，アス

また「防水工事におけるブローンアスファルトにファルトから発生する化学物質の暴露予防策は，従来かよる，アスファルトおよびアスファルト蒸気の職業暴らある建設業一般の安全対策として示されている」11）と露」については，「ヒトへの発がん性を示す証拠は不十しています。また今後，「連邦政府として『アスファル分」でしたが，「実験動物への発がん性を示す十分な証

ト・ヒューム』の暴露低減のために，技術的改良，行拠がある」とし，図−１より「グループ 2A（人に対し政的な規制値の導入，および保護具の着用奨励を計画ておそらく発がん性がある）」に分類しました。

している」との情報も掲載しています。

５．
「アスファルト蒸気」に関する欧米の対応

技術的改良としては「防水釜の温度管理と適切な排気さらに OSHA は具体的な職業暴露の低減策として，
4. 2 で述べたとおり，「アスファルト蒸気」の濃度にを行うこと」，保護具として「適切なマスクと衣類を着規制値を設けている国があります。ただし IARC の報用すること」，計画される規制項目として「低臭アス

告では，実際の作業環境においては，規制値を下回る

ファルトへの代替」と「作業時間の制限」を例示して濃度の「アスファルト蒸気」が観測されています。

います。

5. 1 欧州の対応

また OSHA では「アスファルト・ヒューム」そのもIARC の拠点であるフランスをはじめ，ドイツ，イのの健康影響にとどまらず，広く建設業における作業

タリアを含む欧州では，欧州連合（EU）としての「ア者の労働安全を考慮しており，例えば「軽油を使用しスファルト蒸気」濃度の規制値を設けていません。

た合材トラック荷台の清掃」における職業暴露につい2011 年 10 月の IARC による分類変更の公表直後に，ても，その低減策を検討しています。

アスファルト関連工業団体である Eurobitume は「1985これらの項目について，今後具体的な規制が行われ年の『グループ３』からの変更は唐突である。しかし，る可能性は高く，すでに 25 の州，米国領プエルト・リコ

作業者がさらされる『アスファルト蒸気』の濃度を下げ

および米国領ヴァージン諸島では，作業全般の環境おることは，中温化技術の導入等で推進しており，歓迎

よび各種化学物質の暴露から作業者を保護することを９）する」という声明を 2012 年１月に公表しています 。

目的として，独自の政策を施行しているとあります。

また 2013 年５月には，「ハザード（危険性・有害性

また保健福祉省の国立職業安全衛生研究所の大きさ）」と「リスク（ハザードと頻度の掛け算）」の（NIOSH：National Institute for Occupational Safety

違いを図示しながらと説明し 10），アスファルトの安全and Health）においても「アスファルト・ヒューム」

性をより高めるための考え方を示しています。

の職業暴露について同様の検討を行っており，防水

54

ASPHALT── 参考文献 ──

用アスファルトの取り扱い方法，および舗装施工装置の改良策等の提言も行い，作業者がさらされる「アスファルト・ヒューム」の濃度低下をはかっています 12）。

１）GHS 関連サイト
・http://www.meti.go.jp/policy/chemical̲
management/int/ghs̲text.html

特に防水工事の際の，アスファルトの溶融温度と低13）しています。溶融温度

・http://www.safe.nite.go.jp/ghs/ghs̲manuals.html

を 50ºF（28ºC）下げることで，アスファルト・ヒュー

２）http://www.iarc.fr/en/media-centre/iarcnews/

臭アスファルトについて例示

ムを 62% 削減できたこと，また低臭アスファルト（ポリプロピレン等のポリマーを１ % 以下添加している）
を用いることで，アスファルト・ヒュームを 80 〜 90%
削減できたことを紹介しています。

pdf/IARC̲Bitumen̲Eng.pdf
３）http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/
PDFs/index.php
４）厚生労働省「自動車整備業におけるリスクアセス
メント〜災害ゼロをめざして！！〜」p.7（2009）

６．まとめ
アスファルトの「安全性に関する情報」について，
今後改訂される SDS に記載される項目，および内容について説明しました。

http://www.mhlw.go.jp/bunya/roudoukijun/
anzeneisei14/dl/091001.pdf
５）（独）製品評価技術基盤機構「化学物質のリスク評
価について」（2004）

特に 2013 年５月に，IARC から詳細報告が公表さ

６）IARC Monographs Volume 103（2013）

れたアスファルトに関する「発がん性分類」について，

７）IARC Monographs Volume 92（2010）

その分類を変更した過程を紹介しました。また分類は８）http://www.env.go.jp/chemi/prtr/about/yougo2.

「対象物質が潜在的に有する発がんの危険性（ハザード）」の大きさを示す指標であり，「がんになる可能性

html９）http://www.eurobitume.eu/press/news/iarc-

や確率（リスク）」の大小を定量的に示すものでないこ

monograph-volume-103-article-published-lancetとを記しました。

（2013 年５月に更新されています。
）

今後は，今まで以上にアスファルトの使用方法，作業環境，および装置等を適切に管理することにより，

10）http://www.eurobitume.eu/press/news/
bitumen-and-occupational-hazard

作業者および周辺環境への「アスファルト蒸気」の影

11）https://www.osha.gov/SLTC/asphaltfumes/

響を少なくすることが求められます。

12）http://www.cdc.gov/niosh/topics/asphalt/

本報が，私たちの暮らしをこれまで支えてきた「アスファルト」を，これからも正しく使用し，その特長

13）http://www.cdc.gov/niosh/docs/2003-112/
pdfs/2003-112.pdf

をさらに活用するきっかけとなれば幸いです。

Vol. 56 No. 229（2013年）

55

56

ASPHALTアスファルト舗装技術研究グループ 第 61 回報告

付着特性・接着特性に関する
アスファルトの耐久性評価試験方法について〜第５回 E&E 国際会議から〜
および「若手技術者によるアスファルト舗装に関する質問コーナー」
アスファルト舗装技術研究グループでは，所属機関

質問コーナーは，前回報告からはじめた成果紹介の支援を受けて志の高い若手技術者が集い，海外資料

で，定例企画として継続すべく鋭意調査を続けていま

輪読を中心にアスファルトに関する勉強会を重ねておす。若手技術者が抱く素朴な疑問について，資料調査

ります。その中から２つの研究成果を報告します。

結果をもとに研究グループ内で議論し，それらの疑問

まず，2012 年の第５回 E&E 国際会議から，アスファを解決するとともに，関連する技術情報や品質規定のルトの付着および接着特性とその試験方法に関する成経緯などを項目ごとに整理しています。経験のある技

果を紹介します。E&E 会議は，米国 TRB 会議や日本術者にとっては常識的なことで詳しく解説されないこ

道路会議のように，欧州で定期的に開催される大きなとにも，基本原則や歴史背景が隠れています。また，今アスファルト舗装会議です。今回は，数多くの論文のでは不合理となっているのに常識化した故に見過ごさ中から，凝集力や剥離性状などの接着剤としてのアス

れていることを見直す契機にもなると思われます。今

ファルトの性能と耐久性について，評価試験法の視点

回は，アスファルト材料の温度管理をはじめとしたから特に興味深いものを選定しました。

５件の Q&A を解説します。
（研究グループ代表幹事：佐々木厳）

アスファルト舗装技術研究グループ名簿
佐々木厳（独）土木研究所材料資源研究グループ────────────────────────
神下竜三 *

鹿島道路㈱技術研究所

永塚竜也

ニチレキ㈱道路エンジニアリング部

平川一成 *（独）土木研究所道路技術研究グループ

西山大三㈱ NIPPO 技術研究所

岩塚浩二㈱パスコ インフラマネジメント事業部

朴 希眞

日本道路㈱技術研究所

上地俊孝

大林道路㈱技術研究所

宮澤 哲

前田道路㈱技術研究所

大場拓也

東亜道路工業㈱技術研究所

村井宏美

世紀東急工業㈱技術研究所

壁下俊介

ニチレキ㈱技術研究所

森石一志

大林道路㈱技術研究所

川上 聖

日本道路㈱技術研究所

市岡孝夫 **

前田道路㈱工務部

菅航太郎

鹿島道路㈱技術研究所

加納孝志 **

大成ロテック㈱技術研究所

小柴朋広

世紀東急工業㈱技術研究所

鎌田 修 **

鹿島道路㈱技術研究所

庄嶋芳卓

西日本地研㈱営業設計課

Vol. 56 No. 229（2013 年）*）班長，**）アドバイザ （2013 年 10 月現在）

57

アスファルト舗装技術研究グループ 第 61 回報告

付着特性・接着特性に関する
アスファルトの耐久性評価試験方法について〜第５回 E&E 国際会議から〜
平 川 一 成小 柴 朋 広村 井 宏 美西 山 大 三岩 塚 浩 二森 石 一 志上 地 俊 孝大 場 拓 也宮 澤

壁 下 俊 介朴武 藤 一 伸哲希 眞

加 納 孝 志EN12697-12 が規定されている。本報告では，これらにはじめに2012 年６月にイスタンブール（トルコ）で行われた

規定されている試験方法を中心に，新たに考案された

E&E国際会議（５th Eurasphalt & Eurobitume Congress）

試験方法と併せて紹介する。研究報告および試験方法

は，欧州アスファルト舗装協会，欧州アスファルト協を表−１に示す。

会の共催で４年に１度開催される国際会議である。

1. 1 室内評価手法としてのアスファルトの付着性試験について【P5EE-197】

第５回となる今回は「持続可能な道路」をテーマに
省エネと低炭素，耐久性とパフォーマンス，リサイク

アスファルトレベルでの付着性評価として EN12697-11

ル，安全といった８つのセッションに分かれて約 260

規格試験，混合物レベルで EN12697-12 規格試験を実施

編の論文が発表された。

し，新たな性能指標としてアスファルトの接触角を測

本報告では，最も投稿数の多かった「セッション８：

定し，適用性を検討している。接触角とその測定方法

混合物の耐久性と性能」で発表された 78 編の中から，については後述する。

耐久性評価方法としてのアスファルトの付着特性や接1. 2 付着特性と耐久性を評価するための試験方法に関する調査【A5EE-132】

着特性に関する試験方法に着目して抽出した論文４編

アスファルトの付着性を評価する適切な試験を検討について紹介する。

するため，複数のアスファルトと骨材を用いて様々な付着性試験を実施している。

１．紹介する研究報告
欧州試験規格の EN12697シリーズではアスファルトの1. 3 アスファルト混合物の耐油性について【A5EE-418】

付着特性や接着特性を測定する方法として EN12697-11，

EN12697-43 で規定されている耐油性試験に関する報

表−１

紹介する報告と試験方法

論文 No

タイトル（上段：原題，下段：和題）

筆者
発表国P5EE-197

A D H E S I O N O F B I T U M E N：S C R E E N I N G A N D
EVALUATING LABORATORY TESTING TECHNIQUESMichael P.Wistuba

室内評価手法としてのアスファルトの付着性試験について

ドイツ

THE SEARCH FOR SIMPLE TESTS TO ASSESSTHE COMPLEX PROPERTIES OF ADHESION AND
DURABILITY OF ADHESION

Jeroen Besamusca

付着特性と耐久性を評価するための試験方法に関する調査

オランダ

THE EFFECT OF FUEL ON FLEXIBLE PAVEMENT

Mehmet Tahir Deniz

A5EE-132

A5EE-418

O5EE-191

58

アスファルト混合物の耐油性について

トルコ

LABORATORY TESTS FOR INTERNAL COHESIONAND RAVELING OF THIN AND ULTRA-THIN
WEARING COURSES

Joelle De Visscher

薄層および超薄層摩耗層の骨材飛散抵抗性と内部接着力に関する室内試験

ベルギー

実施した試験規格
EN12697-11A 回転ボトル試験
EN12697-11B 水浸養生試験
EN12697-12 水浸間接引張試験
EN12697-12B 直接引張試験

新たに検討した試験方法

接触角測定方法（後述）

EN12274-7 振とう式はく離試験
EN12697-12 水浸間接引張試験
ASTM D 1047 水浸デュリエ試験
ASTM D 7428 水浸ドバル試験
EN12697-17 カンタブロ試験
XP T 66-043 水浸剥離試験
ASTM D 4541 空圧式引張試験
他
EN12697-43

耐油性試験

EN12697-12

水浸間接引張試験

斜走行トラッキング試験
T2R 摩耗試験
ARTe 試験

ASPHALT告である。国内で耐油性を要求される場合にはコンク⑴ 幅高さ法

リート舗装が適用されることが多いが，改質アスファ

液滴の半径 r と高さ h を求め下式に代入して接触角ルトを用いた場合の耐油性について検討されている。

を求める。また，液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の，1. 4 薄層および超薄層摩耗層の骨材飛散抵抗性と内固体表面に対する角度を求め，これを２倍することで部接着力に関する室内試験【O5EE-191】
ベルギー国内で薄層舗装が供用早期に破損する実情を受け，薄層舗装の骨材飛散抵抗性について，実際の接触角を求めることも可能である。

hhtanθ１= r → θ=２arctan r

損傷状況を再現できる試験方法が検討されている。
この方法では液滴が球の一部であることが前提であり重力の影響を無視できる液滴量で測定される。

２．接触角について

近年では，パソコンによる画像解析技術の進歩に伴

2. 1 接触角とは液滴を水平な固体表面の上に置くと，一定のレンズ

い短時間での処理が可能となっている。

形を保った滴になる場合がある。液体の表面は曲面となるが，その端では，図−１に示すように，固体表面と接線

頂点

液体の表面とは一定の角度をなす。この角度を図のように液体の内側で測ったものを接触角という。接触角θ
は一般に，液体と固体の種類によって決まり，θ が大θ１

きいほど，ぬれにくい状態を示す。このときの力のつ

h

θ

２r

り合いの条件から，Young の式が得られる。
理化学辞典（岩波書店 第４版）によれば，接触角は

図−２

幅高さ法による接触角の算出「静止液体の自由表面が，固体壁に接する場所で，液面と固体面とのなす角（液の内部にある角をとる）」と定義されており，ぬれやすさの程度を定量化したものといえる。

⑵ 接線法
液滴端点近辺を球の一部とみなし，円弧上の点 L1，
L2，L3 から円 O の中心 M を求め，点 L1 における円のYoung の式

σ|

cosθ=

σs -σ| sσ|角である。同様に円弧上の点 R1，R2，R3 から液滴右側の接触角を求めることが可能である。

σ| s
Θ

σs

接線を求め，これと直線をなす角度が液滴左側の接触

液体
m

固体
σ| = 液体の表面張力 σs = 固体の表面張力σ| s = 固体／液体の表面張力 Θ= 接触角

L３

端点間隔
θ

R３
R２

L２

θ
ぬれにくい（接触角が大きい）

図−１

θ
ぬれやすい（接触角が小さい）

|
R１

L１

M

接触角と Young の式

2. 2 接触角の測定方法
接触角は固体と液体のサンプルを使用し，液滴を作

円O

図−３ 接線法による接触角の算出

成して測定される。固体表面上に作られた液滴はある角度を形成して安定する。液滴に光を当て，その反対側からカメラで液滴の画像を捉え，画像解析で接触角を計算する方法が一般的といわれている。
接触角の計算方法は幅高さ法もしくは接線法が用いられている。
Vol. 56 No. 229（2013年）

2. 3 アスファルトの接触角
アスファルトの接触角を評価することで混合物のは
く離損傷の予測を行った事例が報告されている。この検討には熱力学や物理化学に対する深い見識が必要であり，更なるデータの蓄積が望まれている。
59

３．室内評価手法としてのアスファルトの付着性試験について【P5EE-197】
原題：ADHESION OF BITUMEN:SCREENING AND EVALUATING LABORATORY TESTING TECHNIQUES
著者：Michael P.Wistuba ほか（ドイツ）

所属：ブラウンシュバイク舗装技術センター

3. 1 概要
アスファルトと骨材との付着特性を評価する目的で，①バインダレベル（EN12697-11）及び②混合物レベル（EN12697-12）で性状試験を実施した。また，新たな性能指標としてアスファルトの接触角を測定し，適用性を検討した。
3. 2 研究内容⑴ 接触角測定方法
アスファルトの接触角を次の３種の方法により測定した。

写真−２

滴下法および水滴落下法の供試体⑵ 回転式ボトル試験（EN12697-11A）
150g のアスファルトで被膜した骨材を 500のボトルに入れ，５℃の水を入れて撹拌する試験である。ボトルを１分間に 40 回の速度で回転させ，48 時間後および 72 時間後のはく離程度を評価した。

写真−１ 試験装置（DSA100）①液滴法による測定
スライドガラスに溶融したアスファルトを滴下し，写真−３ 回転式ボトル試験装置および試験後試料⑶ 水浸養生試験（EN12697-11B）
150 粒の粗骨材をアスファルトで被覆させ，お互い

30 分 70℃で養生した後に室温に冷まし DSA100 にが接触しないように配置し，40℃の水に 72 時間水浸さより接触角を測定した。その後，30 分 50℃で水浸し，

せ，はく離した骨材を評価する試験である。

再度接触角を測定した。この方法はスライドガラス⑷ 水浸間接引張試験（EN12697-12）が固体，アスファルトを液体に見立てた場合の接触

載荷速度 50 ㎜ /で供試体を圧縮し，破砕時の最大角を測定している。

荷重から強度を得る試験である。水浸・非水浸で間接②滴下法による測定（写真−２左）引張試験を実施し，強度比を評価した（写真−４）。

DSA100 中の細管をアスファルトで満たし，所定の温度に加熱し，針先端から垂れる直前のアスファ⑸ 直接引張試験（EN12697-12B）
アスファルト混合物の評価は，載荷速度 1.5 ㎜ /でルトの画像を分析した。この方法は液体であるアス
P

ファルトの表面エネルギーを測定している。

P③水滴落下法による測定（写真−２右）スライドガラス上に 100℃まで加熱したアスファ
ルトの膜を作り，24 時間 50℃で養生後，室温に冷ま

D

h

D

σ

して水滴を滴下し接触角を測定した。この方法ではアスファルトを固体，水滴を液体と見なし，水滴の接触角，すなわち，アスファルトの撥水性の測定を試みている。
60bv = 50 ㎜/
T from 10 to 25℃

写真−４ 水浸間接引張試験
ASPHALT供試体を引張り，最大応力を得る試験である。水浸・力が劣る評価を得た。本試験は，適切な手順および被

非水浸で直接引張試験を実施し，直接引張強度比で評覆度合いの集計，処理条件を満足することで，性能評価を行った（写真−５）。一方，アスファルトの評価で価が可能なことが確認された。

は，専用の治具をアスファルトで接着したものを供試⑶ 水浸養生試験

体とし，混合物同様に水浸，非水浸条件下での直接引骨材の岩種によりはく離率が異なることが確認されタウヌス珪岩で最もはく離率が高く，斑糲（はんれい）

張強度比で評価を行った（写真−６）。

岩がはく離率が低くなった。また石灰岩では，改質ア
スファルトを用いることではく離率が改善された。

写真−５

混合物を用いた直接引張試験

はく離した骨材の割合︵％︶

v =1.5 ㎜ /
T=15℃

20

72 hours @ 40℃

50/70
PmB 45A

15
10
5
0
斑糲岩

図−５

珪岩（タウナス産）

石灰岩

水浸養生試験の結果（はく離割合）⑷ 間接引張試験
各アスファルト混合物の耐水性能を評価でき，空隙率が試験結果に影響を与えることが分かった。また，
写真−６ アスファルトバインダを用いた直接引張試験

空隙率の低い混合物ほど強度比が大きくなった。
⑸ アスファルト混合物の直接引張試験
水の影響による引張強度の低下が確認できた。最も

3. 3 研究結果

強度が低いものは花崗岩を用いた混合物であった。

⑴ 接触角測定①液滴法による接触角測定
アスファルト毎に異なる性状を確認することがでよる測定，③水滴落下法による接触角測定では標準偏差が大きく再現性に欠ける，アスファルト種別の差がみられないといった問題点を確認した。
⑵ 回転式ボトル試験

90
80
70
60

時間後のアスファルト被膜率︵％︶50/70 ベネズエラ産
50/70 ロシア産
50/70 北海産
PmB 45 A
PmB H

90
80
70
60

50/70 TRM
PmB 45A

90
80
70

50
斑糲岩 斑糲岩 花崗岩 花崗岩
+
+
斑糲岩
花崗岩

図−６

100

AC16@15℃

100

60

50

花崗岩と珪岩の被膜割合が最も低く，これらは付着

48

50/70 TRM
50/70
Venezuela

残留強度率︵％︶

接触角度が変化することが確認できた。②滴下法に残留強度率︵％︶

きた。アスファルトに付着促進剤を添加することでAC11@15℃

100

斑糲岩 斑糲岩 花崗岩 花崗岩
+
+
斑糲岩
花崗岩

アスファルト混合物の直接引張試験結果

3. 4 結論
アスファルトの付着性を評価する試験として回転式ボトル試験が良好であることが確認された。また滴5040下法による接触角測定が比較的良好な傾向を示したが，

30

更なるデータの蓄積が必要である。

20

3. 5 翻訳者コメント

10

間接引張試験などは日本でも用いられているが，多

0
斑糲岩

玄武岩

石灰岩

図−４

回転式ボトル試験の結果

Vol. 56 No. 229（2013年）

花崗岩

珪岩（タウナス産）

くはなじみの薄い試験であった。今後，我が国においても導入する価値はあると考えられる。
61

４．付着特性と耐久性を評価するための試験方法に関する調査【A5EE-132】
原題：THE SEARCH FOR SIMPLE TESTS TO ASSESS THE COMPLEX PROPERTIES OF ADHESIONAND DURABILITY OF ADHESION
著者：Jeroen Besamusca ほか（オランダ）
所属：KP R&T

4. 1 概要「付着力」および「付着力の耐久性」は，アスファル
ト混合物の重要なパフォーマンス特性である。
ところが，瀝青材料の付着特性は使用する骨材の特性に依存するため，一義的に定義することは難しいと言われている。
これを受け，欧州標準化委員会（CEN）は瀝青材料の付着特性を評価する試験方法を統一し，定量化することを目的に，付着力の耐久性調査グループとアス

写真−７ Vandskak 試験（右：振とう機）（左上：吸水状況，左下：試験後供試体例）

ファルトの付着性試験調査グループという２つの特別タスクグループを立ち上げた。
本報告では，アスファルトの付着性試験調査グルー
プの活動内容を紹介する。
4. 2 研究内容⑴ 試験方法試験調査グループでは，より簡易かつ迅速に再現性の高い付着性試験方法を検討するため，各国の様々なアスファルトの付着性試験の中から９試験を選定し，各国の試験機関で共通試験を実施した（表−２）。
表−２ 実施した試験方法
試験名

試験規格

Vandskak 試験
振とう式はく離試験

EN-12274-7

水浸間接引張試験

EN-12697-12

水浸デュリエ試験

ASTM D 1047

水浸ドバル試験

ASTM D 7428

カンタブロ試験

EN12697-17

水浸はく離試験

XP T 66-043

空圧式引張試験

ASTM D 4541

写真−８ 振とう式はく離試験
30 ㎜ , 高さ 25 ㎜の供試体を直径 60 ㎜高さ 400 ㎜の円柱容器内で水浸養生し，振とうする。試験前後の質
量変化を評価する試験である。
③水浸間接引張試験
載荷速度 50 ㎜ /で供試体を割裂し，水浸，非水浸条件での破砕時の最大荷重から間接引張強度を得る試験である。

MoD はく離試験① Vandskak 試験
２㎜以下の細骨材とアスファルトで作製した直径
30 ㎜ , 高さ 27 ㎜の円柱供試体を３時間吸水させた後，40℃で 48 時間 20rpm で振とうする。試験前後の供試
体の質量変化を評価する試験である。
②振とう式はく離試験
２㎜以下の細骨材とアスファルトで作製した直径
62

写真−９ 水浸間接引張試験④水浸デュリエ試験
直径 120 ㎜及び 80 ㎜の円柱供試体による一軸圧縮試験である。
ASPHALT引張力
作動プレート

ガスケット

ガスケット

空圧バルブ

治具
COATING

写真− 10 水浸デュリエ試験装置及び供試体

底板⑤水浸ドバル試験

図−７

アスファルト試験機概要図金属製円筒容器に供試体と小さな鉄球を入れ，横回転させる。試験前後の質量を評価する試験である。

写真− 13

試験装置および試験後の状況⑵ 使用材料メーカーの異なる４種類の 50/70 ストレートアスファ
ルトと２種類の改質アスファルトを用いて評価を行った。
写真− 11 ドバル試験機（左：容器及び鉄球，右：試験装置）

試験は，供試体の水浸前後で行い，総計で約 150 回実施した。
4. 3 研究結果
本研究の付着性試験では，試験温度や針入度など⑥水浸はく離試験
100g の骨材と５g のアスファルトを混合し，60℃の骨材以外の要因が結果に影響し，本来の目的である，の酸性溶液の中で 16 時間水浸し，はく離状況を目視

アスファルトと骨材の付着特性を評価する容易な試験により評価する試験である。

方法は，見つけることができなかった。
4. 4 結論・測定した特性の「比率」にのみ依存する特性を評価する試験方法は，付着特性を過大に評価する恐れがある。比率だけでなく，測定した絶対値を考慮した評価方法を検討する必要がある。
・特定の温度で実施した試験は，バインダ自体の付着特性ではなく，バインダの変形特性の温度依存が試験結果に影響を与えているということを考慮

写真− 12

試験後のはく離状況する必要がある。
4. 5 翻訳者コメント⑦空圧式引張試験（PATTI 試験）

アスファルトや骨材の使用目的や施工条件等に応じアスファルトで試験基板と接着した冶具を作動板て，試験方法を修正，考案されてきた側面を考慮するとネジ固定する。空気を送り込み，引張力で冶具がと各試験の特性や利点を踏まえ，適用していくことが剥がれた時の圧力を評価する試験である。

重要であると感じた。

Vol. 56 No. 229（2013年）

63

５．アスファルト混合物の耐油性について【A5EE-418】
原題：THE EFFECT OF FUEL ON FLEXIBLE PAVEMENT
著者：Mehmet Tahir Deniz ほか（トルコ）

所属：Isfart R&D

5. 1 概要
本論文は，軽油およびガソリンがアスファルト混合物に与える影響を定量的に測定する方法を紹介している。
評価方法は，耐油性の試験法（TS EN 12697-43）という日本にない試験法であり，マーシャル供試体を燃料に一定時間浸漬させて，質量損失から耐油性を測定するものである。
5. 2 試験方法

写真− 15 試験装置（表面研磨）⑴ 試験手順耐油性を測定するには，供試体を燃料に 24 時間浸漬

⑧再度，供試体の底部を機械で押し上げて，供試体させた時の質量損失（%）および負荷（表面研磨）をかの表面をサイクロイド回転している鉄ブラシに 30

けた後の質量損失（%）から評価される。以下に，試験

秒間当て，表面研磨する。

手順を示す。

⑨供試体を型枠から取り出して，供試体の乾燥質①供試体の乾燥質量（m1 ）を測定後，供試体を燃料量（m4 ）を測定する。表面状態を目視観測する。

に 24 時間浸す。改質アスファルトを使用した場合⑩供試体をマーシャル型枠に入れる。

は 72 時間浸す（写真−14）。

⑪再度，供試体の底部を機械で押し上げて，供試体* 24（72）時間の養生時間中は表面が燃料に浸っている状態を保つ。

の表面をサイクロイド回転している鉄ブラシに 60
秒間当て，表面研磨する。
⑫供試体を型枠から取り出して，供試体の乾燥質量（m5 ）を測定する。表面状態を目視観測する。
* 鉄ブラシに当て，質量測定を行う過程を３回繰り返す。従って，鉄ブラシを当てる表面研磨の総時
間は，30 ＋ 30 ＋ 60=120 秒になる。
⑬以下の式から，質量損失（Ai % と Bi %）を計算する。

写真− 14

燃料に浸水中の供試体②供試体を取り出し，水で洗浄し，25℃の乾燥炉で

Ai =

Bi =

m1, i m2, i
m1, i
m2, i m5, i

24 時間乾燥する。
③供試体の乾燥質量（m2 ）を測定する。表面状態を目視観測する。
④燃料に浸漬させた面（表面）を上向きにして，供試体をマーシャル型枠に入れる。
⑤供試体の底部を機械で押し上げて，供試体の表面

m2, i

×100

×100

ここに，

m1 , i ：供試体 i の燃料浸漬前の初期乾燥質量（g）
m2 , i ：供試体 i の燃料浸漬後の乾燥質量（g）
m5 , i ：供試体 i の 120 秒表面研磨後の乾燥質量（g）
Ai ，B i ：平均値を小数点一桁まで計算（%）

をサイクロイド回転している鉄ブラシに 30 秒間当て，表面研磨する（写真−15）。
⑥供試体を型枠から取り出して，供試体の乾燥質量（m3 ）を測定する。表面状態を目視観測する。
⑦供試体をマーシャル型枠に入れる。
64

供試体の状態は，以下で判断する。

A ＞５％および B ＞１％：耐油性は高い
A ＞５％および１％＞ B ＞５％：耐油性は普通
A ＞５％もしくは B ＞５％：耐油性は低い
ASPHALT表−３ 耐油性試験の結果⑵ 試験供試体
試験供試体にはマーシャル供試体を用い

燃料種別

軽油

密度（g/ ㎤）

2,415

た。ストレートアスファルトを使用した加Specimen No.

（g）
m１

m２
（g）

m３
（g）

m４
（g）

m５
（g）

A（％）

B（％）

熱アスファルト混合物（以下，HMA）
，ポ

１

1198

1172

1148

1146

1144

2.2

2.4

２

1196

1176

1158

1156

1154

1.6

1.9

３

1199

1180

1162

1162

1161

1.6

1.6

1.8

2.0

リマー改質アスファルトを使用した混合物（以下，PmA），砕石マスチック混合物（以下，Average value

SMA）の４種で検討した。PmA は，SBS 添
加量 3.5% と５％の二種類を用意した。
アスファルト量は，HMA が 4.8%，SMA が

A ＞％５and B ＜％１
A ＞％５and ％１＞ B ＞％５
A ＞％５or B ＞％５：耐油性：高い：耐油性：普通：耐油性：低い

m１ m２
A=
×100
m１

m２ m５
B=
×100
m２

X

6.4% である。供試体作製数は，各混合物種において９個（基準用３個，軽油用３個，ガソ
リン用３個）で，合計 36 個用意した。
使用したアスファルトは，トルコのコジャエリ県にあるトルコ製油所製であり，グレードは 50/70 である。

表−４ 耐油性試験の結果
燃料
種別

通常
混合物

改質アスファルト
（3.5％ SBS 添加）

改質アスファルト
（5.0％ SBS 添加）

SMA

標準

耐油性：高い耐油性：高い耐油性：高い耐油性：高い軽油

耐油性：普通耐油性：普通耐油性：普通耐油性：普通ガソリン

耐油性：低い耐油性：低い耐油性：低い耐油性：低い5. 3 試験結果
表−３に試験結果の例，表−４に全試験結果および写真−16 に試験後の供試体状態を示す。表−４から，総じてガソリンに対する耐油性よりも軽油に対する耐油性が高
StAs50/70

いといえる。写真−16 から，試験後の供試
体は軟化し，表面の損傷具合は，基準供試

SMA

標準供試体
SBS
SBS
5.0％添加
3.5% 添加軽油に浸けた供試体

ガソリンに浸けた供試体

StAs50/70

StAs50/70

体（燃料浸漬なし）と比較して，非常に大きいことがわかる。
表−５に試験後の質量損失（%）を示す。
SMA は HMA や PmA よりも若干耐油性が高い。PmA において，SBS 添加量が 3.5% と

SMA

SBS
SBS
3.5％添加 5.0％添加が付着した舗装表面を通行する車両が，骨材はく離を促進するものと想定されるからである。表中のガソリンの結果 B% は空欄であるが，これは供試体の損傷

表−５ 耐油性試験後の質量損失（％）
燃料
種別
標準

軽油

が激しく，表面研磨を実施できなかったためである。
5. 4 結論

SBS
SBS
3.5％添加 5.0％添加

写真− 16 試験後の供試体状態

５% の両者に耐油性の差異はなかった。耐油性は，表面研磨後の結果（B%）が重要である。何故なら，燃料

SMA

ガソリン

質量
損失率

通常
混合物

改質アスファルト 改質アスファルト（3.5％ SBS 添加） （5.0％ SBS 添加）

A（％）

0.0

0.0

0.0

0.0

B（％）

0.1

0.1

0.1

0.1

A（％）

2.0

1.8

1.7

1.4

B（％）

2.2

2.0

1.9

2.6

A（％）

11.1

10.7

10.3

15.8

B（％）

−

−

−

−

SMA

耐油性の試験から，以下の知見を得た。
・SMA の耐油性は，HMA よりも若干高い。
・PmA における SBS 添加量の違いは，耐油性に影響しない。
・表面研磨の影響（A% と B% の差）は，SMA が最大であった。

・供試体の種類に係わらず，ガソリンに対する耐油性は，軽油よりも低い。
・サンプルを増やして，さらなる追跡調査が必要である。
5. 5 翻訳者コメント

・PmA の耐油性が一番高かったが，他混合物との差

本試験法は，走行車両から落ちてくる油分（軽油や異は小さく，空隙率が影響していると考えられる。

ガソリン）に対するアスファルト混合物の耐油性を定（空隙 率は HMA：約 2.4%，PmA：約４％，SMA：

量的に評価する手法であり，そのデータは国内の研究

3.1%）

者にとっても興味深い。

Vol. 56 No. 229（2013年）

65

６．薄層および超薄層摩耗層の骨材飛散抵抗性と内部接着力に関する室内試験【O5EE-191】
原題：LABORATORY TESTS FOR INTERNAL COHESION AND RAVELING OF THIN AND ULTRA-THIN
WEARING COURSES
著者：Joelle De Visscher ほか（ベルギー）
所属：ベルギー道路研究センター

6. 1 概要
曲線形状の載荷重

ベルギー国内で薄層舗装が供用後早期に破損する実

油圧ジャッキ

情を受け，薄層舗装の骨材飛散抵抗性と内部接着力について，実際の損傷状況を再現できる試験方法を検討した。
6. 2 研究内容

ゴムを貼った載荷面

鉛直方向のロードセル⑴ 車輪を斜めに固定したトラッキング試験
写真−17 に試験状況を，表−６に試験条件を示す。
本試験は，わだち掘れ抵抗性を評価するトラッキング
試験の走行車輪に角度をつけることで，車輌がカーブ

供試体
水平方向のロードセル

を通過するときの影響を模擬する試験である。所定の走行回数ごとの損失量により混合物のわだち掘れ抵抗性を評価した。通常のわだち掘れ試験に比べタイヤ空気圧を小さくすることで表面に負荷されるグリップ力を増加させている。

図−８

T2R 摩耗試験機⑶ ARTe試験（Aachener
Reibungs テスター）
写 真 −18 に 試 験 状

車輪走行位置況 を 示 す。ARTe 試 験αは，RWTH Aachen 大学
で開発された試験機で，ポーラスアスファルト
混合物に関する測定結果と現地の状況に一定

写真−18 ARTe試験状況の整合性が確認されている。本試験では，供試体が水平移動している上を２
写真−17 車輪を斜めに固定したトラッキング試験状況
表−６ トラッキング試験の試験条件の比較
本試験

わだち掘れ試験

試験温度

25 ±２℃

50 ±２℃

タイヤ空気圧

300kPa600kPa

設置圧

2.5kN

5.0kN

角度

５°

０°

つのトラック用タイヤが水平方向に回転しながら載荷したときの載荷回数ごとの損失量を評価した。
6. 3 研究結果⑴ 車輪を斜めに固定したトラッキング試験結果
試験は超薄層舗装の配合１，配合２に対して行った。
配合１は配合２に比べて内部接着を高めるために高針入度のバインダを使用し，バインダ量も多い配合である。写真−19 に試験後の供試体を，図−９に試験結果⑵ T2R 摩耗試験を示す。試験結果は内部接着が高い配合１が配合２よ

図−８に試験機の概要を示す。T2R 摩耗試験は，ゴムりも損失量が多くなった。この試験は走行荷重が狭域で覆われた鋼鉄製のブロックが油圧ジャッキにより動を同じ方向に集中して繰り返されるため，流動など他的に載荷されたときの所定回数ごとの損失量を測定し，の損失が試験結果に影響することが確認された。この供試体に使用したアスファルトバインダの内部接着力

ため内部接着力を評価する摩耗試験としては適していを評価する試験である。

ないと考えられる。

66

ASPHALT表−８ 試験に使用した混合物

写真− 19 試験後状況（左：配合１，右：配合２）
配合 2-1

配合 1-1

配合 2-2

配合 1-2配合 ２ 平均配合 １ 平均

混合物の
種類

配合
番号

バインダ量
（％）

骨材間隙率
（％）

バインダの
種類

空隙率
（％）

SMA10
厚さ 40 ㎜

１
２

７
６

18.8
19.7

PmB 50/85-50
B 50/70

5.8
11.6

SMA6.3
厚さ 30 ㎜

３

６

18.7

B 50/70

測定不可

超薄層舗装

１
２
３

５
５
５

22.73
24.41
22.73

B 70/100
B 50/70
PmB 50/80-50

17.4
19.9
16.3

200

＊ B はストレートアスファルト，
PMB はポリマー改質アスファルトを表す

180
160

表−９ 試験結果

損失量（g）

140
120
100

供試体２
（g/ ㎡）

平均（g/ ㎡）

平均からの
相対偏差
（％）

１
２

87
162

29
104

58
133

50
22

SMA6.3
厚さ 30 ㎜

３

197

174

185

６

超薄層舗装

１
２
３

1325
5203
3090

1644
6019
2112

1484
5611
2601

11
７
19

配合
番号

SMA10
厚さ 40 ㎜

80
60
40
20
0
0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

サイクル回数

図−９

損失量
供試体１
（g/ ㎡）

混合物の
種類

試験結果
考える。このため，ARTe 試験は今回の混合物種では⑵ T2R 摩耗試験結果
表−７に試験結果を示す。試験結果は内部接着が高

再現性も高く，理論通りの試験結果が得られたといえい配合１が配合２よりも損失量が多くなった。試験前る。これは，他の摩耗試験に比べて ARTe 試験はランの想定では，空隙率がより少なく，表面が滑らかな配ダムに分配された載荷が比較的広い面積に作用してお合１の損失量が配合２より少なくなると考えていた。

り，非常に実道路の載荷条件を模擬した試験であった

このように想定と反対の結果になった理由は今回のデータからは見うけられなかった。このため T2R 摩耗ためと考えられる。
6. 4 結論

試験を内部接着力の評価に適用するには，更に多くのARTe 試験は再現性が高く，大部分の混合物が想定

実験データによる確認と現場データとの比較が必要で通りの試験結果となった。本試験は比較的単純な試験ある。

であるが実道での載荷条件を模擬していることから，試験結果に対する信頼性も高いと考えられる。

表−７ 4000 サイクル後の試験結果
混合物の
種類

配合
番号

超薄層
舗装

１
２

この研究から，現段階では ARTe 試験が交通荷重に

損失量
供試体１
（g/ ㎡）

供試体２（g/ ㎡）

平均（g/ ㎡）

平均からの
相対偏差
（％）

4870
2747

4162
2981

4516
2864

８
４

よるせん断力の影響を模擬する最も適当な試験であるといえる。
6. 5 翻訳者コメント
本論文は，交通荷重のせん断力による舗装の損傷を⑶ ARTe 試験結果

室内試験により評価する試験機を比較検討したもので表−８に試験に使用した混合物を，表−９に試験結あった。国内の一般的な試験で同様な評価を狙ったも果を示す。試験結果は混合物の種類別でみると SMA10のとしては，ねじり骨材飛散試験機があるが，本論文が最も良く，次いで SMA6.3 であり，超薄層舗装は最もで最も適当な試験機とされた ARTe 試験機とは機構が悪かった。また，配合別で比較するとバインダの添加量異なる。また，薄層舗装にねじり骨材飛散試験機を適が高く，空隙率が小さく，バインダに PmB を使用して用するのは現在のところ一般的ではない。

いるものほど損失量は小さかった。SMA10 の配合１の今後，我が国においても薄層舗装がより一層普及し

み２回の試験結果間の相対偏差が大きくなったが，損てくれば本論文が国内における薄層舗装の評価方法の失量がほとんどない混合物においては典型的な結果と検討において非常に有用なものとなると考える。

Vol. 56 No. 229（2013年）

67

アスファルト舗装技術研究グループ 第 61 回報告

若手技術者によるアスファルト舗装に関する質問コーナー
神 下 竜 三鎌 田修

芳 賀 潤 一菅 航 太 郎市 岡 孝 夫川 上

聖

永 塚 竜 也庄 嶋 芳 卓0.6 ℓ/㎡となったのは？

はじめに
質問コーナーは前号より開始し，今回で第２回目を②アスファルト舗装の混合温度および締固め温度は，迎えます。ここでは若手技術者が普段の業務で感じた

なぜ一定の温度ではなく動粘度で定められているの素朴な疑問について調査し，豆知識を織り交ぜながら解説していきます。また，質問内容については今後も幅広く取り扱う予定です。今回は，次の５つの質問にか？
③ポリマー改質アスファルトの混合温度と締固め温度
は，どのように決めているのか？

ついて解説します。

④グースアスファルトはなぜ200℃以上で施工するのか？

①プライムコートが１〜２ℓ/㎡，タックコートが 0.3〜

⑤ PSI
（供用性指数）とMCI（維持管理指数）との違いは？

疑問 プライムコートが１〜２ℓ/㎡，タックコートが 0.3〜0.6 ℓ/㎡となったのは？
＜調査結果＞

膜をつくらないよう散布量に上限が設けられ，施工基

プライムコートとタックコートの散布量の目安が異なっているのは，「乳剤分解後のアスファルトの被膜厚

盤の浸透性やキメなどから適切な膜厚となるよう経験的に定められたと考えられます。

さが適切となるよう，散布する基盤の 浸透性 や キ
メ の違いを考慮して経験的に定められた」ためと考えられます。

１．調査結果の詳細
現在の散布量がアスファルト舗装要綱（以下，舗装

プライムコートとタックコートは，どちらも施工基

要鋼）に記述され始めたのは，プライムコートが昭和盤とその直上に設ける層との なじみ や 付着性 を

53 年版４），タックコートが昭和 63 年版５）からです。そ向上させるために散布されますが，散布量が少なすぎ

れ以前の昭和 36 年版６）では，各々の散布量が記述さても，多すぎてもその目的を果たせないことから散布れているのですが，疑問に示した散布量とは異なって量の目安が示されています。

います。さらにその前の昭和 25 年版７）では，プライム

プライムコートやタックコートの散布量に関する記述を調べてみたところ，以下のような記述がありました。

コート，タックコートの概要のみで，散布量の記述はありませんでした。

⑴ PK-3 および PK-P の散布量は，１〜２ℓ/㎡を標準

現在の散布量となった経緯を調査したところ，プラとするが，路盤面が緻密な場合は少なめに，粗めなイムコートについては，舗装要綱の昭和 53 年版４）に場合は多めに用いられることがある１）。

「プライマーの使用量は 24 時間の浸透量が基準とな⑵ 瀝青材料が路盤に浸透せず，厚い膜をつくったりるので，試験散布によって種類や散布量をきめるのが養生が不十分な場合には，上層の施工時にブリーよい」と，アスファルト乳剤の基礎と応用技術８）には，ジングが起きたり，層の間でずれて上層にひび割れ「路盤面が緻密な場合は少なめに，粗な場合は多めに用２）を生じることがあるので留意する 。
⑶ 舗装厚が薄い場合には，多量に散布するとフラッ

いられることがある」と記述されており，タックコー
トについては，アスファルト舗装講座９）に，「散布量はシュや波をうつ原因となるので，
・・・３）。

散布面のきめの状況，気象条件，舗装厚などに応じてこれらのことから，プライムコートやタックコート

決定される」と記述されていることから，長年の経験の散布量は，施工基盤上に過剰に厚いアスファルト被によって得られた経験則ということが言えそうです。

68

ASPHALT表−１ プライムコートの変移

２．乳剤散布量・使用材料の変遷
乳剤の散布量が明確に示されたのは，昭和 36 年度版の舗装要鋼です６）。この当時

舗装要綱
発行年

標準散布量
（ℓ/㎡）

変遷

1.5 〜 2.0

散布面の状態によって使用材料と散布量を決定する

・ 舗装タール
昭和 42 年
・ カットバックアスファルト
昭和 50 年・ アスファルト乳剤（PK-3）

1.5 〜 2.0

昭 和 42 年版と昭 和50 年版は同一内容

・ アスファルト乳剤（PK-3）・ カットバックアスファルト

1.0 〜 2.0

瀝 青 材 料 の 規 格から舗装タールが削除

昭和 63 年 ・ アスファルト乳剤（PK-3）

1.0 〜 2.0

カットバックアスファ
ルトが特殊材料扱いとなるのプライムコートおよびタックコートに使用されていた材料は，現在よく知られている PK-3 や PK-4 などの乳剤ではなく，高針入度のストレートアスファルトや舗装タールが使用されていたようです。さらに，散布量はタックコートの場合，0.5〜1.5 ℓ/㎡

昭和 36 年

昭和 53 年

主に使用された
プライムコート用材料
・ 高針入度ストレートアスファルト
・ 舗装タール・ カットバックアスファルト
・ アスファルト乳剤（PK-3）と現在よりも多く撒かれていたようです。
その後，舗装要鋼は昭和 42 年
50 年

11）

４）

10）

，昭和

５）

，昭和 53 年 ，昭和 63 年 ，そし平成４年 ・ アスファルト乳剤（PK-3）

1.0 〜 2.0て平成４年 12）に改訂されました。そして，

平成 13 年 ・ アスファルト乳剤（PK-3）

1.0 〜 2.0

舗装施工便覧発行

平成 13 年の道路構造令の改正に伴い，現・ アスファルト乳剤（PK-3）
平成 18 年・ 高浸透性乳剤（PK-P）

1.0 〜 2.0

PK-P が新たに追加

在の舗装施工便覧２）に至っています。プ
ライムコートとタックコートの使用材料
や散布量の変遷を表−１と表−２に示します。

表−２ タックコートの変移
舗装要綱
発行年

標準散布量
（ℓ/㎡）

変遷

0.5 〜 1.5

路面が瀝青系かセメント系かで使用材料を定めている・ 舗装タール
昭和 42 年
・ カットバックアスファルト
昭和 50 年・ アスファルト乳剤（PK-4）

0.3 〜 1.0

昭 和 42 年版と昭 和50 年版は同一内容

・ アスファルト乳剤（PK-4）・ カットバックアスファルト

0.4 〜 0.8

瀝 青 材 料 の 規 格から舗装タールが削除

昭和 63 年 ・ アスファルト乳剤（PK-4）

0.3 〜 0.6

カットバックアスファ
ルトが特殊材料扱いとなる

表−１と表−２より，昭和 36 年版の舗装要鋼ではプライムコートやタックコー

昭和 36 年トとして使用されていた材料が時の流れとともに変化していることがわかります。
考えられる原因として，舗装タールについては労働安全衛生第 57 条第３号に定め

昭和 53 年

主に使用された
タックコート用材料
・ 高針入度ストレートアスファルト
・ 舗装タール・ カットバックアスファルト
・ アスファルト乳剤（PK-4）

る特定化学物質に指定されたことが挙げられます。また，カットバックアスファル
トについては，アスファルト乳剤と比較して分解速度が遅く，養生時間を十分に確保する必要があるため，即日開放が求

平成４年

・ アスファルト乳剤（PK-4）
・ ゴム入りアスファルト乳剤（PKR-T）

0.3 〜 0.6

PKR-T が 新 た に 追加

平成 13 年・ アスファルト乳剤（PK-4）
・ ゴム入りアスファルト乳剤（PKR-T）

0.3 〜 0.6

舗装施工便覧発行

平成 18 年・ アスファルト乳剤（PK-4）
・ ゴム入りアスファルト乳剤（PKR-T）

0.3 〜 0.6

められる近年の道路工事には適用が困難となったためと考えられます。

── 参考文献 ──３．PK-3 と PK-4 の判別方法
最後に，プライムコートに使われる PK-3 と，タック

１）（一社）日本アスファルト乳剤協会：あすふぁるとにゅうざい，p20，
2012.2.

コートに使われる PK-4 について，熟練を要するようで

２）㈳日本道路協会：舗装施工便覧（平成 18 年度版）
，2006.2.

すが，舗装技術の質疑応答 13）に判別方法が掲載されて３）日瀝化学工業㈱：アスファルト舗装講Ⅱ，p514，1977.8.

いたので紹介したいと思います。

４）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 53 年度版）
，1978.
５）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 63 年度版）
，1988.

PK-3 と PK-4 の２種類ある場合は，少量のアスファ

６）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 36 年度版）
，1961.

ルト乳剤を路面に撒き，約 10 分後にその表面を手でさ

７）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 25 年度版）
，1950.

わってみて，よく粘り，比較的硬いものが PK-4 で，軟らかいものが PK-3 だそうです。
これは，蒸発残留物の粘度を利用した判別方法です
が，どちらか一つしか手元にない場合は，判別することが困難であると言えそうです。
Vol. 56 No. 229（2013 年）

８）㈳日本アスファルト乳剤協会：アスファルト乳剤の基礎と応用技術，
2006.2.
９）池田英一：アスファルト舗装講座第２巻，日瀝化学工業㈱，1977.
10）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 42 年度版）
，1967.
11）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 50 年度版）
，1975.
12）㈳日本道路協会：アスファルト舗装要綱（平成４年度版），1992.
13）建設図書：舗装技術の質疑応答，第４巻下，1983.

69

疑問

アスファルト舗装の混合温度および締固め温度は，なぜ一定の温度ではなく動粘度で定められているのか？
混合温度と締固め温度に関する規定は，1967 年（昭＜調査結果＞
混合とは，できるだけ一定な膜厚のアスファルトで

和 42 年）のアスファルト舗装要綱改訂時に設けられて骨材粒子の表面を濡らことです１）。ここで濡らすと表以来，加熱アスファルト混合物の供試体作製時におけ現されるように，アスファルトはある低い粘度の範囲

る混合温度，および締固め温度を決定するために利用に管理されている必要があります。また，締固めとは，しています。この規定は，あくまでもストレートアスファ

塑性によって永久変形を生じさせ所定の空隙構造を得

ルトをバインダとして用いた場合についてのものです。

ることであり，やはり一定の粘弾性に調整されなければなりません。この最適混合粘度は決まった範囲とな

１．混合温度および締固め温度の粘度範囲の根拠ることが，1950 年代の米国での研究で明らかにされて「舗装技術の質疑応答」２）および「アスファルトポ

います。アスファルトの針入度等級や製造ロット等にケットブック」３）によると，図−１や図−２に示すよよりこれらの温度域が異なるため，アスファルト舗装

うに，アスファルトの温度と粘度の関係は，アスファの施工温度は，作業に適した粘度となる温度（等粘度

ルトの種類や原油の産地，製造方法により異なってく温度）で設定されます。

るため，アスファルト混合物の混合や締固めを行うう

アスファルトの動粘度の数値は，1960 年の ASTM の

えでは，単に温度を規定しただけでは不十分であり，マーシャル安定度試験に関する規格（D1559-60T）に示使用するアスファルトに応じて適正な粘度範囲から各された，セイボルトフロール秒の値をそのまま取り入

温度を設定することが大切であるとの考え方がベースれたものです。

になっています。

5000
4000
3000
2000

1000

500
400

（155）
（125）
100
（95）
（75）
50

300
ASTM 最適締固
粘度範囲

300

ASTM 最適混合
粘度範囲

200

粘

200

5000
4000
3000

度（センチストークス）

1000

100

40

40000
30000
20000

⑴ ボルネオ⑵ サンノーキン⑶ イラニアンヘビー⑷ クウェート⑸ ベネズエラ⑹ カフジ⑺ メキシコ

10000

粘

2000

500
400

50000
40000
30000
20000

10000

度（セイボルトフロール秒）

5000
4000
3000

100000

10000
5000
4000
3000
2000

2000

1000

1000

500
400
300

500
400

ASTM 最適締固
粘度範囲

300

ASTM 最適混合
粘度範囲

200

200

（155）
（125）
100
（95）
（75）
50

100

40

30
50
40

20

30
25

30
50

⑴⑵⑶⑷

度（セイボルトフロール秒）

針入度
⑴ 110
⑵ 90
⑶ 70
⑷ 50
原油種：クウェート

10000

度（センチストークス）

40000
30000
20000

粘

50000
40000
30000
20000

粘

100000⑴⑵ ⑶⑷ ⑹ ⑺
⑸

40

20

30
70 80 90 100

110

120

130

140

160 180 200 220 240
150 170 190 210 230

2570 80 90 100

110

120

130

140

160 180 200 220 240
150 170 190 210 230

温 度（℃）

温 度（℃）

図−１ 針入度の異なるアスファルトの温度と粘度の関係３）

図−２ 各種原油から得られるアスファルトの温度と粘度の関係３）70

ASPHALTASTM の規格の根拠になったとされるデータは，２．粘度について1959 年 に 報 告 さ れ た Lehmann ら が ス ト レート ア ス

2. 1 粘度の単位

ファルトに関して行った混合粘度とアスファルト混合

粘度には，単に「粘度（Pa･s）」と呼ばれる指標と，「動物の密度，マーシャル安定度の関係（図−３），混合粘粘度（㎟ /s）」と呼ばれる指標があります。このうち，

度と供用後のわだち掘れ量の関係（図−４）です。これ

加熱アスファルト混合物の混合温度と締固め温度の決らの図から，セイボルトフロール秒 85±10 を示す温度

定には，「動粘度」を用います。

付近で，密度やマーシャル安定度は最大，わだち掘れ

流体が流動する時，これに抵抗しようとする流体の量は最小となっており，これらの結果が ASTM の規格

内部摩擦に相当する性質（粘性）が働きます。
「粘度（動の根拠になったとされています２）。

粘度と区別するために絶対粘度と呼ぶ場合がある）」と85-100pen アスファルト
1,200
98.0

粘度−安定度

1,100

97.0

1,000

96.0

900

95.0

粘度−室内締固め密度 800

94.0

700

マーシャル安定度（1b）理論密度に対する比（％）

は，この時の粘性の程度を表します４）。一方「動粘度」粘度−現場締固め密度
1,000

500

100

50

10

とは，流体がどの程度固体表面から流れ落ちにくいかを表す指標で，絶対粘度をその温度における密度で割ることにより求められます。
食品の粘度データ図５）から，アスファルトの混合粘度（約 180mPa・s）や，締固め粘度（約 300mPa・s）は，
20℃のトマトジュースの粘度に相当することがわかります。
2. 2 セイボルトフロール秒試験

アスファルトの混合粘度（セイボルトフロール秒）

セイボルトフロール秒試験は，試料管の中に一定の

図−３ アスファルトの混合粘度と密度，安定度との関係２）

温度に保たれた試料を試料管底部の 3.15 ㎜の穴から流下させ，その試料が 60ml 流出した時間を計測する試験です。この試験は，アスファルトの高温粘度の測定において測定精度が悪いため，現在では毛管式粘度計を

わだち掘れ量（in）

供用８か月後 85-100pen アスファルト
0.28

用いて動粘度を求める高温動粘度試験に移行しており，

0.24

セイボルトフロール秒試験は，石油アスファルト乳剤

0.20

等のエングラー度の算出以外にはあまり用いられなく0.16なっている試験のようです６）。ちなみに，動粘度とセイ

0.12

ボルトフロール秒には，式⑴に示す関係があります７）。

0.08

動粘度（㎟ /s（cSt）
）≒
1,000

500

100

50

10

アスファルトの混合粘度（セイボルトフロール秒）

2.12×（セイボルトフロール秒） ････････ ⑴

図−４ アスファルトの混合粘度とわだち掘れ量との関係２）

── 参考文献 ──１）㈳土木学会：アスファルト遮水壁工，2012.9，p.272.

一方，締固め温度の粘度範囲に関する規定は，混合温度の場合のように混合物の特性などと関連づけたものではなく，あくまでも混合温度を基準にして，混合

２）建設図書：舗装技術の質疑応答，第８巻，2001.10，
p.71〜p.74.
３）㈳日本アスファルト協会：アスファルトポケット

温度から通常の手順で締固めへと経過したときに示す

ブック（2000 年版），2000.1，p.74〜p.75.

混合物の温度から定められたようです２）。しかしなが４）㈳日本道路協会：道路用語辞典，1997.4，p.605.

ら，ニーディング作用における骨材の移動抵抗は，そ５）http://www.tokisangyo.co.jp/pdf/paper/syokuhin-の間隙でせん断を受けるアスファルトの粘度に依存しdata.pdf，東機産業（株）：食品粘度データ図 .

ます。したがって，締固め温度も等粘度温度で設定す６）㈳日本道路協会：舗装調査・試験法便覧〔第２分ることは，少なくとも品質管理上は合理的であると考えられます。
Vol. 56 No. 229（2013 年）

冊〕，2007.6，p.312.
７）㈳土木学会：舗装工学，1995.2，p.168.
71

疑問

ポリマー改質アスファルトの混合温度と締固め温度は，どのように決めているのか？

＜調査結果＞

下記のとおりです。

ポリマー改質アスファルトを使用した混合物の混合①アスファルト混合物の種類は，密粒度アスファル

温度と締固め温度の決定方法は，ストレートアスファ
ルト混合物と大きく異なります。アスファルト混合物

ト混合物（13）とします。
②アスファルト量は，ストレートアスファルトを用の混合温度と締固め温度は，ストレートアスファルト

いて求めた最適アスファルト量とします。

の場合，高温動粘度試験によりアスファルトの動粘度③ストレートアスファルトを用いて，最適混合温度を測定し，最適混合温度を求めます。一方，この方法におよび最適締固め温度でマーシャル供試体を作製

よりポリマー改質アスファルトの混合温度を求めると，し，密度を測定します。この時の密度を基準密度表−１に示すように実際の混合温度と齟齬が生じます。

とします。

また，混合温度が高温になると，アスファルトの熱劣④ポリマー改質アスファルト混合物の締固め温度を化により供用時にひび割れが生じる問題があります。

数点変えてマーシャル供試体を作製し，密度を測定します。この時の混合温度は 160〜185℃で混合

表−１ 各種アスファルトの性状（一例）

可能な温度とします。

試験項目

ストアス
60-80

改質
Ⅰ型

改質
Ⅱ型

改質
Ⅲ型

改質
H型

針入度（1/10 ㎜）

68

54

50

47

50

軟化点（℃）

48.0

52.0

59.0

82.0

96.0

180℃粘度（mPa･s）

70

120

210

350

460

高温動粘度試験に よ る 180 ㎟ /sになる温度（℃）

155

170

190

195

210

⑤ストレートアスファルト混合物の基準密度とポリマー改質アスファルト混合物の密度から式⑴を用いて締固め度を算出し，締固め温度と締固め度の関係を図に表します（図−１）。
締固め度（％）＝
ポリマー改質アスファルト混合物の密度× 100
基準密度（ストレートアスファルト混合物の密度）････ ⑴

上記のように，ポリマー改質アスファルトの場合は，
高温動粘度試験を適用できないので，室内試験および102

施工実績をもとにメーカーが定めた最適温度範囲を使
また，ポリマー改質アスファルトの最適混合温度範
囲および締固め温度範囲を決定する方法としては，日本改質アスファルト協会規格（JMAAS-01）の「道路舗装用ポリマー改質アスファルトの品質および試験方法」１）を用いる方法もあります。
１．ポリマー改質アスファルトⅠ型・Ⅱ型・Ⅲ型「道路舗装用ポリマー改質アスファルトの品質およ１）び試験方法」 の方法の１つである「ポリマー改質ア

締固め度（％）

用します。
101

100

99

98
120

130

140

150

160

170

180

190

締固め温度（℃）

図−１ 締固め温度と締固め度の関係（一例）

スファルトを用いたアスファルト混合物の最適混合温
度および締固め温度の決定方法」によると，締固め温⑥図−１から，ポリマー改質アスファルト混合物の度については，締固め温度を変えて作製したポリマー

締固め度が 100％になる時の締固め温度を下限値

改質アスファルト混合物のマーシャル供試体の密度をとし，下限値＋ 10℃を上限とする範囲をポリマー測定し，ストレートアスファルト混合物と同等の締固改質アスファルトの最適締固め温度範囲とします。

め状態が得られる温度とします。具体的な作製方法は，（図−１の場合は，160〜170℃）

72

ASPHALT⑦最適混合温度範囲は，最適締固め温度の上限値かされていますので，ここで混合温度と締固め温度につら 185℃の範囲とします。
（図−１の場合は，170〜

いても紹介します。

185℃）

3. 1 混合温度

なおプラントミックス用改質材については，本試験

プレミックス型中温化ポリマー改質アスファルト方法が適切でない場合もあるため，その場合には，改の混合温度は，従来のポリマー改質アスファルトに比質材メーカーの提示する温度範囲を採用します。

べ 30℃程度低い 140〜150℃です。これは，中温化ポリマー改質アスファルトがストレートアスファルト混合物と同等あるいはそれ以下の温度で混合物を製造する

２．ポリマー改質アスファルト H 型
ポリマー改質アスファルト H 型の混合温度は，
「舗
２）

『均一な混
装施工便覧（平成 18 年度版）
」 によると，ことが可能であることを示しています。
3. 2 締固め温度合ができ，かつ製造運搬時にダレが生じにくい温度条

図−２は，プレミックス型中温化ポリマー改質アス件を考慮して決定する。温度間管理は，メーカーが推

ファルト混合物の締固め温度と締固め度の関係を示し奨する温度を参考に実施するとよい』とされています。

たものです。締固め温度を変えたマーシャル供試体のなお，締固め温度は，一般に 140〜160℃ですが，使用す密度によって混合物の締固め性を評価した結果，プレるアスファルトの種類によって異なるため，試験施工，ミックス型中温化ポリマー改質アスファルトは，ポリ

過去の施工例などを参考に設定するとよいとされていマー改質アスファルト（一般品）に比べ 30℃低くしたます。

温度においても同等の密度を得ることが確認できます。

そこで，代表的なポリマー改質アスファルト H 型のメーカー推奨の混合温度と締固め温度を表−２に示し

中温化ポリマー改質アスファルトⅡ型
ポリマー改質アスファルトⅡ型

ます。

101

締固め温度（℃）

Ａ社

165〜180

150〜160

Ｂ社

170〜180155〜165

Ｃ社

160〜180

145〜165

Ｄ社

165〜175

150〜165

Ｅ社

165〜175

150〜160

99

締固め度（％）

混合温度（℃）

目標とする
締固め度 99％以上

100

表−２ 締固め温度と締固め

98
97

締固め可能温度領域

96

一般品

95

中温化

94

表−２を総合すると，混合温度範囲は 170〜180℃，

93
160

150

３．プレミックス型中温化ポリマー
改質アスファルト
プレミックス型中温化ポリマー改質アスファルトとは，中温化剤がプレミックスされたポリマー改質アス
ファルトです．従来のポリマー改質アスファルトと性状が同じでありながら，混合物の締固め性を改善する

130

120

110

100

締固め温度（℃）

締固め温度範囲は 150〜160℃が望ましい温度と思われ
ます。

140

図−２ 締固め温度と締固め度の関係３）── 参考文献 ──１）（一社）日本改質アスファルト協会：JMAAS-01（2007），道路舗装用ポリマー改質アスファルトの品質および試験方法，2007.11，pp.8-9.
２）㈳日本道路協会：舗装施工便覧（平成 18 年度版），
2006.2，p.119.

ことにより，混合物の製造温度および施工温度を低く

３）平戸利明：プレミックス型中温化ポリマー改質することができるバインダーです。近年，多くのプレアスファルトに関する評価，改質アスファルト，

ミックス型中温化ポリマー改質アスファルトが製品化

No.36，2011.1.

Vol. 56 No. 229（2013 年）

73疑問 グースアスファルトはなぜ 200℃以上で施工するのか？
＜調査結果＞

260℃が示されています。

グースアスファルト混合物は，鋼床版舗装の基層で以上より，グースアスファルト混合物の施工には混使用されることが多く，施工は 200℃以上で流し込み

合物の流動性が非常に重要であり，良好な流動性を得によって行われます。これは以下の品質を確保するたるためには，200℃以上の高温下で施工する必要がある

めと言えます。

ことがわかりました。

①鋼床版上に存在するボルト間や吊りピースの残部などでも隙間なく密実に鋼床版と接着させる必要

１．グースアスファルト混合物の性状がある「鋼床版舗装の設計と施工」３）によると，グースアス②すき間なく密実に鋼床版に接着させ，水密性を発揮させる必要がある

ファルト混合物はストレートアスファルトに天然アスファルトである精製トリニダットレイクアスファルト③密実に施工することで鋼床版のたわみに対して追従することができるを調合したバインダと粗骨材，細骨材およびフィラーから構成されます。また，流し込み可能な作業性（流動グースアスファルト混合物は流し込みで施工するため，作業性（流し込み易さ）が非常に重要です。そのため，施工性の管理基準としてリュエル流動性が用いられます。グースアスファルト混合物の温度とリュエル性）と安定性が得られるように専用のクッカ車内で高温攪拌して混練されます。
グースアスファルト混合物の骨材粒度を表−１に，硬質アスファルトの規格を表−２に示します。

流動性の関係は，図−１に示すとおりであり，混合物
表−１ 骨材粒度１）が高温であるほど，流動性に富む性状であることが言
１）

えます 。

ふるい目の開き
通過質量百分率︵％︶

急勾配箇所では施工時に流れやすい

急勾配箇所でも施工時に流れにくい

280

温度（℃）

260

100

13.2 ㎜

95 〜 100

4.75 ㎜

65 〜 85

2.36 ㎜

45 〜 62600µm

35 〜 50300µm

28 〜 42150µm

25 〜 34

75µm

20 〜 27

望ましい範囲

240

粒度範囲

19 ㎜

アスファルト量（％）

220

７〜 10

表−２ 硬質アスファルトの規格１）
項 目

200

針入度（25℃）
軟化点

180
0

5

10

15

20

25

30

リュエル流動性（秒）図−１ 混合物温度と流動性の関係１）
また，「橋面舗装基準（案）」 ではリュエル流動性（1/10 ㎜）15 〜 30（℃）

58 〜 68

伸度（25℃）

（㎝）

10 以上

蒸発質量変化率（％）

0.5 以下三塩化エタン可溶分（％）

86 〜 91

引火点（C.O.C）２）

規格値

密度（15℃）（℃）

240 以上（g/ ㎤）

1.07 〜 1.13の基準値として，240℃で 20 秒以下と規定しています。
ただし，260℃を超える高温になると混合物の劣化や下骨材粒度については表−１に示す粒度範囲の中央値の接着層に悪影響を与えるため，グースアスファルト混を目標としますが，混合物の耐流動性を考慮する場合

合物の温度範囲として，クッキング終了時で 220℃〜には，4.75 ㎜および 2.36 ㎜通過量において，粒度範囲の74

ASPHALT中央値と下限の間で選択すると望ましいようです。ま３．グースアスファルト混合物の舗設時の注意点

た，グースアスファルトのバインダに用いる硬質アス

グースアスファルト混合物は空隙がほとんどないた

ファルトは，針入度 40 以下のアスファルトと精製ト

め，水や油の介在によってブリスタリング（ふくれ）現

リニダットレイクアスファルトを混合したものであり，

象が発生します。施工時に発生するものは確実に処理

表−２の規格を満足したものを使用します。なお，精することでその後の再発はなくなりますが，処理しき

製トリニダットレイクアスファルトはトリニダットレ

れずに残った場合などは，表面から水がしみ込むこと

イク島のピッチレイクから採取される天然アスファル

により舗装の破壊につながることもあります。

トで，これを使用するとグースアスファルトの作業性

グースアスファルトの施工に当たってはブリスタ（流動性）や安定性（貫入量，動的安定度）が向上する

リングが発生しないように注意するとともに，発生しことが経験的にわかっています。これらの材料を使用た場合でも適切に処理をしなければなりません３）。

して表−３に示す基準値を満足するようにグースアス
ファルト混合物の配合設計を行います。また，混合物の塑性変形抵抗性についてはホイールトラッキング試

４．トリニダットレイクアスファルトについて
トリニダットレイクアスファルトが産出されるト
リニダッドの湖は 1595 年にウォルター・ローリー卿

験により確認します。

によって発見されたと伝えられています。トリニダッ
表−３ グースアスファルトの基準値１）

貫入量（40℃）（㎜）

リュエル流動性（240℃）（秒）

ド島にはいくつかの小さなアスファルトの湖も発見さ目標値れていますが，島の南部に存在する湖は世界で最も大表層 １〜４

きなアスファルトの湖のひとつとみなされていて，面

基層 １〜６

積は約 35 ヘクタール，深度は最大で約 90m あり，アス

項 目

３〜 20

ファルトの総質量は 10,000,000 トン以上であると言われています。

２．グースアスファルト混合物の施工

湖の表面はクローラトラクタやダンプトラックの重グースアスファルト混合物は一般の混合物と比較すさを支えるのに十分なほど強いため，アスファルトのると，石粉を多量に使用します。常温の石粉を多量に掘削には重機を使用して掘削されます。湖表面から採使用すると混合物温度は急激に低下しやすく，現場で掘されたアスファルトは湖の周囲を走行する鉄道の貨の施工管理が非常に困難となります。そのため，混合車へと運ばれます。

物の温度低下を防止するには，石粉専用のドライヤーを備えることが望ましいと言えます３）。

採掘されたアスファルトは 160℃まで加熱され，水を蒸発させるとともに精製されます。溶解したアス

リュエル流動性は施工性の確認だけでなく，品質とファルトは目の細かいスクリーンを通され，大きな異も一定の相関があることがわかっていますので，配合物や有機物が取り除かれます。その後に残ったものは設計時の混合物と極端に異なっていないか確認する事

通常「トリニダッド・エピュレ」すなわち「精製 TLA」

ができます。また，グースアスファルトは軟らかすぎと呼ばれ，グースアスファルト混合物のバインダの一ると平坦箇所でも表面が流れ出したり，硬すぎると表部として使用されます４）。

面部分が荒れたり，遮水層が損なわれたりしますので，現場での温度管理は非常に重要です。
グースアスファルト混合物の運搬は加熱保持装置や攪拌機を備えた専用のクッカ車を使用します。クッカ── 参考文献 ──１）㈳日本道路協会：舗装施工便覧（平成 18 年度版），
2006.2.

車は運搬機能のみではなく，グースアスファルトを良２）橋面舗装基準（案），本州四国連絡橋公団，1983.4.

好な流動性を持つ混合物とするため，空気の流入を遮

３）多田宏行：鋼床版舗装の設計と施工，鹿島出版社，

断し，混練を行います。クッカ車による混練作業はクッキングと呼ばれ，通常は 40 分以上行うことが望ましいとされています３）。

Vol. 56 No. 229（2013 年）

1990.3.
４）Shell Bitumen：The Shell Bitumen Handbook，
1990.

75

疑問

PSI（供用性指数）と MCI（維持管理指数）との違いは？
られるようになってきました。そこで 1981 年，建設省＜調査結果＞
供用性指数（PSI；Present Serviceability Index）および維持管理指数（MCI；Maintenance Control Index）（現：国土交通省）によって新たに開発されたのが MCIです。
MCI が PSI と 大 き く 異 な る 点 と し て，PSI は 道 路

は，どちらも舗装の供用性を客観的に評価する指標と１）

して日本で多く利用されています 。これらの指標は利用者の乗り心地を中心に評価しているのに対して，

どちらも舗装の路面特性として，『ひび割れ率』，『わだ

MCI は道路管理者の視点で評価されている点です。まち掘れ量』および『平たん性』の３つの特性値を用いてた，PSI の算出には３特性（ひび割れ率，わだち掘れ算出される値で以下の式に示され，昭和 50 年代より採量，平たん性）必要なのに対して，MCI では２特性，ま用されてきました。

たは１特性のみで評価値を求めることができることも

PSI２）は AASHO 道路試験（1962 年）によって初め

PSI と大きく異なります。
以下に調査結果の詳細について記述します。

て定量化された舗装の供用性に関する指標です。日本
では 1978 年に日本道路協会によって PSI が採用されました。しかし，AASHO 道路試験で開発された PSI は

１．PSI と MCI の利用について

道路利用者を中心とした乗り心地を主に評価しており，

PSI と MCI の各指標を算出する式を図−１〜３に日本における舗装の維持管理の実態に合わないと考え示します。図−１より，PSI（AASHO 道路試験）を算

アスファルト舗装の場合

PSI = 5.03 – 1.91log (1 + SV) – 0.01√C̄ + P – 0.21RD2

SV ： 両車輪の通過位置の凸凹度の分散の平均値
C ： 舗装面のひび割れ度（アスファルト舗装：㎡ /1,000 ㎡，
コンクリート舗装：m/1,000m）

コンクリート舗装の場合

P ： 舗装面のパッチング度（㎡ /1,000 ㎡）

PSI = 5.41 – 1.80log (1 + SV) – 0.05√C̄ + 3.3P

RD ： わだち掘れ深さの平均値（㎝）

図−１ PSI 算出式（AASHO）２）

PSI = 4.53 – 0.58logσ – 0.371√C̄ – 0.174D2

σ ： 縦断方向の凸凹の標準偏差（㎜）C ： ひび割れ率（％）
D ： わだち掘れ深さの平均（㎝）

図−２ PSI 算出式（日本道路協会）１）

MCI = 10 – 1.48C0.3 – 0.29D0.7 – 0.47σ0.2
MCI0 = 10 – 1.51C0.3 – 0.3D0.7

C ： ひび割れ率（％），実測法

MCI1 = 10 – 2.23C0.3

σ ： 縦断凸凹量（㎜），３m 縦断プロフィルメータ

D ： わだち掘れ量（㎜），３m 横断プロフィルメータ

0.7

MCI2 = 10 – 0.54D

コンクリート舗装の場合は，ひび割れ度（C0 ）に係数をかけて，ひび割れ率に換算する
ひび割れ度≧５の場合，h = 1
ひび割れ度＜５の場合，h =（C0 ＋ 25）/30
図−３ MCI 算出式（建設省：現国土交通省）１）
76

ASPHALT出するために必要な特性値は，日本で使用されている特性値とは異なります。このような背景もあり，日本版の PSI 算出式（図−２）が誕生したと言えそうです。
図−３に示す MCI は図中の４式すべてで算出した中の最も悪い値を代表値とするため，ひび割れ率やわだ
ち掘れ量の測定結果のみで評価できることがわかります。表−１〜３に各指標を利用する際の評価基準を示します。
表−１ PSI（AASHO）の評価基準
PSI
〜 2.6
2.5 〜 1.6
1.5 〜

対応工法
−

図−４ 路面特性値の増加による PSI（AASHO）の変
化３）

オーバーレイ
打換え

表−２ PSI（日本道路協会）の評価基準
PSI

おおよその対応工法

３ 〜 2.1

表面処理

２ 〜 1.1

オーバーレイ

１ 〜 ０

打換え

表−３ MCI の評価基準（国土交通省）
MCI

維持修繕基準３以下

早急に修繕が必要

４以下

修繕が必要である

５以下

望ましい管理基準

図−５ 路面特性値の増加による PSI（日本道路協会）の変化３）

２．路面特性値が指標へ与える影響度について
次に各路面特性値が PSI や MCI 等の各指標へ与える
影響度について確認しました。図−４から図−６に路面特性値と各指標の関係を示します３）。これを見ると，それぞれの指標には次のような特徴があるようです。
① AASHO 版 PSI は，ひび割れ率やわだち掘れ量の影響度は非常に少なく，反対に平たん性の影響度が日本の PSI・MCI と比較して大きい。
② PSI（日本道路協会）はひび割れ率が 35%，わだち
掘れ量は 3.5 ㎝を超えるあたりから，わだち掘れの影響度が大きくなる。
③わだち掘れ量は，PSI（AASHO）では影響度が小
さいが，日本版 PSI と MCI はその影響度が大きい。
つまり，表−４に示すように，日本における舗装の供用性を示す PSI および MCI は，ひび割れ率やわだち
掘れ量といった道路管理者の視点に重みを置いているのに対し，AASHO 版 PSI は日本の指標と比較して平たん性の影響度が大きいことから，乗り心地や荷傷み
Vol. 56 No. 229（2013 年）

図−６ 路面特性値の増加による MCI（国土交通省）
の変化３）
77

といったような道路利用者側の観点も比較的取り入れ

４．道路利用者や沿道住民の立場を考慮した評価へ向けた取組みについてた指標ではないかと推察されます。
表−４ 各指標と特性値の影響度について
ひび割れ率

わだち掘れ量

平たん性

PSI（AASHO）

△

△

○

PSI（日本）

◯

△

△

MCI

○

○

△

近年の研究においては，舗装の供用性を評価する際に，道路利用者からの観点を取り入れた評価方法は数
多くの研究がなされています。以下に，その代表的な例をいくつか紹介したいと思います。
4. 1 国 際 ラ フ ネ ス 指 数（International Roughness
Index：IRI）を用いた方法
近年，路面の縦断方向の形状特性を評価する値として IRI が利用されています５）。IRI は 1986 年に世界銀行

３．それぞれの指標の歴史について
ここでは，個々の指標について成り立ちの経緯等の４）から提案された指標であり，現在ではマルチロードプ

歴史を振り返ってみたいと思います 。

ロファイラ（Multi Road Proﬁler：MRP）や路面性状測

3. 1 AASHO 版の PSI について定車を用いる方法などで日本でも広く測定されていま

世界で最初に車両走行の快適性を路面性状と関係す。

づけて定量化を図ったのは，AASHO 道路試験であり，

図−７は，IRI と乗り心地の関係を示したグラフであ1962 年のことでした。一般に交通開放されている 138

り，縦軸のMPRは乗り心地の主観評価の平均値（Mean

区間の道路を選定し，道路建設技術者，道路管理技術

Panel Ratings，平均パネル評定値）を示しています。乗者をはじめ自動車運送業者，車両製造業者などで構成

り心地の主観評価は表−５に示す条件で実施されておされた調査班により，実際に走行試験を行い舗装の成り，図−７より IRI が小さくなるほど，また MPR 値が績を採点しました。その評価と，舗装の平たん性やひ5.0

良いび割れなどの路面性状調査を行った結果について，重回帰分析を用いて作成された評価式が AASHO 版 PSIとなっております。

4.0

我が国では，上記に示した AASHO 道路試験の成果を取り入れ，1978 年に日本道路協会より供用性指数

MPR

3. 2 日本における PSI について3.0とほぼ同様の方法であり，全国の直轄国道 58 区間につ2.0

いて路面視察評価を行い，その結果と路面性状値との重回帰分析により算出されています。
3. 3 MCI について悪い

PSI が採用されました。作成の手順は AASHO 版 PSI

良い

悪い

1.0
0.0

1.0

1.3

2.0

建設省（現：国土交通省）は，PSI による路面性状評

合評価指数として MCI を開発しました。1981 年のこ
項 目

1回

よる総合視察評価を実施した結果と，路面性状値との評価速度

80 ㎞ /h

重回帰分析により作成されています。この評価基準の評価区間

200m 毎判定

５段階

評価１：非常に悪い
評価２：悪い評価３：ふつう
評価４：良い評価５：非常に良い

被験者

16 名

20〜50 代の男女
１台毎に１名乗車

特徴として，ひび割れ率，わだち掘れ量および平たん性により評価できることが特徴であり，すべての式で

78

6.0

内 容

評価回数

ます。

5.0

表−５ 乗り心地主観評価の条件

MCI は，全国の 1808 箇所の区間を選定し，10 点方に算出したうち最も小さい値を採用することになってい4.0

図−７ IRI による乗り心地評価区分例５）の要否判断の必要性が求められたことから，新たな総性の３特性による評価式のほかに，２特性および１特3.0

IRI（㎜/m）価が実態と合わない面が存在すること，また維持修繕

とでした。

2.6

ASPHALT高くなるほど乗り心地が良いと評価されていることが立場を総合的に考慮して，地域特性，交通条件，沿道条

分かります。

件にあったきめの細かい舗装の総合評価をすることで，このように，IRI により快適性（乗り心地）をある程度の精度で評価できることが明らかにされ，舗装の舗装のマネジメントシステムの確立が望まれているところです。

サービス性能の評価に利用できることが示されました。
4. 2 走行車両の車軸に伝わる加速度を用いた方法
近年，路面の現状を簡便かつ迅速に把握する方法として，乗用車に様々な機器を装着した測定方法が提案されています６）。そのうち，車軸に伝わる加速度を測定することで，ある程度の精度で IRI が推定できることが分かってきました。
図−８に示すグラフは，測定された加速度の標準偏差と IRI の関係を示したグラフです。このように，車軸に伝わる加速度が大きくなるほど IRI も大きくなる，
つまり乗り心地が悪いと評価できます。
このように，舗装の供用性を客観的に評価するには，
道路管理者や道路利用者，さらには沿道住民の立場を考慮したさまざま検討がなされています。それぞれの

図−８ 加速度の標準偏差と加速度の関係６）

── 参考文献 ──１）㈳日本道路協会：道路維持修繕要綱（昭和 56 年度版），1981.
２）野村敏明：路面の総合的評価の現状，アスファル
ト，Vol.35，No.173，1992.

pp.1007〜1016，1990.
５）大野ほか：高速道路における IRI の適用性に関する検討，舗装，pp.15〜18，2001.
６）冨澤ほか：車軸に生じる加速度による路面凹凸

３）土木学会：舗装工学，pp.305〜307，1997.

評価方法に関する研究，舗装工学論文集第 16 巻，

４）㈳ 日 本 道 路 協 会： 舗 装 試 験 法 便 覧，付 録 1，

pp.51〜58，2011.

Vol. 56 No. 229（2013 年）

79

連
載

Vol.2

アスファルト・舗装 研究

昭和シェル石油株式会社
中央研究所研究第一グループ（アスファルト）
昭和シェル石油のアスファルト事業は，ストレートアスファルト，ブローンアスファルトおよびポリマー
改質アスファルトを製造・供給する総合アスファルトメーカーとして，製品の安定供給，高品質の確保はもちろんのこと，環境対応型製品等の開発導入を基本方針に掲げています。
アスファルト研究グループは，高度成長期以降，アスファルト製品の研究開発を通じて，日本国内の様々なインフラ整備に微力ながら貢献をしてまいりました。

1. はじめに開発研究であり，太陽電池や水素エネルギー等の研究

当 研 究 所 は 1966 年 に 前 身 の シェル 石 油 の 研 究を行っています。

所として神奈川県愛甲郡愛川町の工業団地の一角

38,000 ㎡の敷地に設立されました。今も，当研究所は

2. アスファルトの研究開発の紹介

ロイヤルダッチ・シェルグループの国際研究ネット

長年にわたり積み重ねてきたストレートアスファ

ワーク の 一 員 に 位 置 づ け ら れ て お り，グ ローバ ルルト，ブローンアスファルト，ポリマー改質アスファ

ネットワークの中で研究の分業や情報交換を活発にルトなど，規格化された製品の基礎研究，改良研究を行っています。

ベースに，次世代を見据えた環境対応型製品の開発を

当研究所の役割は大きく分けて二つあります。ひと行っています。

つは石油製品（ガソリン，軽油等の燃料，潤滑油，グ

道路舗装用途の分野では，原油選択段階からのスト

リース，アスファルト）を主とする製品研究であり，レートアスファルト品質の確保をはじめ，カラー舗装

最近では省エネルギー型潤滑油や，クリーン燃料に代用「ニューメロウファルト」，「中温化ポリマー改質ア表されるような環境負荷低減型石油製品の研究開発

スファルト」ならびに「舗装再生用に組成を最適化しを行っています。もうひとつは石油製品以外の分野のた高針入度アスファルト」等について，アスファルト

諏訪東

下当麻
首都

牧野
フライス

道
動車

町田

昭和シェル

80

八王子

内陸
工業団地

ローソン

川
津
中

昭和シェル石油㈱中央研究所

昭和橋

川

絡自

出光

一本松

桜台

模

央連

トヨタ

圏中

中央研究所

相

山際

研究所所在地ASPHALT混合物性状の確認まで含めて研究開発に取り組み，市入度の回復だけでなく，化学組成の回復を図ることが，場に導入しました。

繰り返し再生における性能確保に有効であることをまた，道路舗装用途以外にも，屋根用防水材，自動見いだし，舗装再生用高針入度アスファルトを開発し車用制振材，および軟弱地盤における土木・建築構造

ました。特長としては，冬場での施工性改善・旧アス

物を支える基礎杭のネガティブフリクション低減材

ファルトとの親和性向上等，再生アスファルト混合物など，様々な分野においてアスファルト製品の可能性の施工性・供用性両面の改善を実現しています。

を研究し，市場に提案しています。
これらの製品のうち，直近で市場導入を果たした環境対応中温化製品と舗装再生用高針入度アスファル

3. 研究施設の紹介
当研究グループでは，現在お使いいただいている製トについて，その特長を紹介いたします。

品の品質確保ならびに向上，さらに次世代製品の開発

2. 1 中温化ポリマー改質アスファルト【キャリメッを行うため，様々なアスファルト試験機及びアスファ

クス ART 】
現在実用化されている中温化技術は発泡系，粘弾性ルト混合物試験機を導入しています。
当研究所が保有する試験機をいくつか抜粋して紹調整系，滑剤系に分類されますが，これらはいずれに介いたします。

おいても従来のポリマー改質アスファルトもしくは

3. 1 アスファルト試験機類

その加熱混合物に中温化剤を添加するという共通点

3. 1. 1 タフネス・テナシティ試験機があります。
それらに対し，キャリメックス ART はポリマー改質

ゴム・熱可塑性エラストマーなどを添加して作られる，ポリマー改質アスファルトの性状試験の一種

剤そのものに着目し，中温化ポリマー改質アス
ファルトとして最適なポリマー改質剤を選定する，というコンセプトを掲げ開発しました。特長として，専用アスファルトに専用ポリマーを配合することにより，100℃近辺で粘弾性特性の変曲点をもたせ，110℃まで良好な施工性を確保し，供用時の温度域（ 50〜60℃）では従来のポリマー改質アスファルトと同等以上の強度を確保することを可能としました。

2. 2 舗装再生用高針入度アスファルト【リプロファルト 300 】（舗装再生便覧（平成 22 年版）新アス 200〜

300 規格対応製品）

タフネス・テナシティ試験

アスファルト舗装のリサイクルは 1980 年代
後半から急速に普及し，アスファルト合材の出荷量に占める再生合材の比率は，2009 年に７割以上に達しています。今日では舗装された再生合材が，ふたたび再生利用されるケースも増えてきており，これら繰り返し再生されるア
スファルト合材の供用性や施工性などの性能をどのように確保するかが喫緊の課題となっています。
弊社ではこの課題を解決する一つの手段として，供用によるアスファルト組成の変化に着目し，研究を行ってまいりました。その結果，針Vol. 56 No. 229（2013年）

タフネス・テナシティ試験チャート

81

で，タフネス（骨材の把握力）とテナシティ（骨材と10 年）のバインダー性状を室内で再現するための促の粘結力）を評価する試験機。金属半球面をアスファ

進加圧劣化試験です。SUPERPAVE で規定されている加ルト試料中に埋め，所定の速度で引張ったときに試圧劣化条件は劣化温度 90〜100℃，劣化時間 20 時間，料が破断するまでの変位量と荷重を測定します。全

空気圧力 2.1MPa です。当研究所では本試験機を用い体部分の面積をタフネス，後半部分の面積をテナシて長期供用性を確認した後に新製品として市場導入

ティとします。

を図っています。

3. 1. 2 ダ イ ナ ミック シェア レ オ メーター試 験 機

3. 2 アスファルト混合物試験機類）（ DSR：Dynamic Shear Rheometer ）3. 2. 1 ホイールトラッキング（ WT ）試験機

アスファルトの粘弾性を測定する試験です。米国

高温時（ 60℃）のアスファルト混合物の耐流動性をにおける SUPERPAVE では舗装の供用中の動的作用に評価する指標で，WT 試験機を用いて測定します。当よって受ける損傷評価に使用します。当研究所では新研究所が保有する WT 試験機は３連式で，同時に３供規アスファルト開発において，最適な粘弾性特性を設

試体の測定が可能です。

計する上で欠かせない試験機です。

動的安定度（ DS 値＝ Dynamic Stability 単位 回／㎜）

42 回／分で車輪が走行＠ 60℃

WT 試験
DSR 試験

3. 1. 3 加圧劣化試験機（ PAV：Pressure Aging Vessel ）PAV は，SUPERPAVE の「バインダー仕様」の中で規定された促進劣化方法の一つであり，長期供用後（５〜ポリマー改質アス

DS 値：6300 回／mm

ストアス 60 〜 80
DS 値：500 回／mm

WT 試験結果

3. 2. 2 水浸 WT 試験機
水の作用下での剥離状況を観測する試験です。当研究所が保有する水浸 WT 試験機は３連式で同時に３供試体が測定可能です。
この他にも屋外暴露を再現することを目的とした促進暴露試験装置（キセノンアークランプ式）や，舗装再生便覧に追加された圧裂試験機など，次世代のPAV 試験

82

ニーズに必要な試験機も既に導入しています。

ASPHALT水浸 WT 試験

4. おわりに
アスファルトは舗装材料として社会基盤整備に供されるとともに，制振材，防水材など用途は多岐にわたる非常にユニークな石油製品です。
昭和シェル石油は，国内唯一のストレートアスファ
ルト・ブローンアスファルト・ポリマー改質アスファ

水浸 WT 試験結果に裏付けされた製品の安定的かつ効率的な供給に努める一方で，より安心，より豊かな生活環境の実現に貢献してまいります。
次世代に向けた研究開発はその中でも非常に大きな意味があり，当研究所では，その役割を今後も担い続けてまいります。

ルトの製造・供給メーカーとして，今後も確かな技術

Vol. 56 No. 229（2013年）

83

＜統計資料＞

石油アスファルト需給実績（単位：千ｔ）

項目
期初
在庫

年度

供

給

需

生産

対前年
輸入
度比
（％）

合計

要

販売
対前年
内需
対前年
輸出
（内需） 度比（％）（建設用） 度比
（％）

期末
在庫

合計

17

年

度

250

5,373 （ 94.7）

0

5,373

3,342 （ 90.5）

2,478 （ 82.2）

411

231

3,607

18

年

度

231

5,435 （ 101.2）

26

5,691

3,373 （ 100.9）

2,401 （ 96.9）

281

242

3,897

19

年

度

242

4,974 （ 91.5）

77

5,051

3,243 （ 96.1）

2,323 （ 96.8）

171

224

3,338

20

年

度

224

4,694 （ 94.4）

94

5,012

2,735 （ 84.3）

1,882 （ 81.0）

181

247

2,982

21

年

度

247

4,608 （ 98.2）

106

4,961

2,861 （ 104.6）

2,302 （ 122.3）

101

227

3,088

22

年

度

227

4,377 （ 95.0）

51

4,654

2,625 （ 91.4）

1,796 （ 78.0）

40

199

2,824

23

年

度

199

3,939 （

90）

256

4,394

2,482 （ 94.5）

1,739 （ 96.9）

0

200

2,682

４月

200

300 （ 111）

17

517

158 （ 107）

90 （ 89.4）

12

235

393

５月

235

264 （ 112）

14

513

158 （ 105）104 （ 103.4）

4

225

384

６月

225

333 （ 125）

3

561

165 （

96）

109 （ 90.1）

8

233

399

４〜６月

200

896 （ 116.2）

34

1,131

481 （ 102.4）

303 （ 94.0）

24

233

715

７月

233

337 （ 104）

10

580

209 （ 113）

128 （ 105.8）

10

205

415

８月

205

385 （ 114）6597

205 （ 118）

121 （ 104.4）

14

203

408

９月

203

368 （ 110）8579

204 （ 103）

136 （ 103.3）

7

199

403

７〜９月

233

1,090 （ 109.3）

24

1,347

619 （ 111.0）

385 （ 104.5）

32

199

817

10 月

199

304 （ 105）

11

513

215 （

89）

149 （ 83.3）

4

202

417

11 月

202

273 （

82）

7

482

224 （

86）

155 （ 81.0）

0

194

418

12 月

194

385 （

94）

3

582

213 （

91）

145 （ 86.8）

0

205

417

10〜 12 月

199

962 （ 93.4）

21

1,181

652 （ 88.6）

449 （ 83.6）

4

205

857

25.

１月

205

319 （

86）

4

527

162 （

90）

99 （ 85.9）

0

208

370

２月

208

331 （

90）

0

538

204 （

87）

142 （ 91.4）

0

201

405

３月

201

363 （

91）

16

580

247 （

81）

187 （ 77.6）

0

217

464

１〜３月

205

1,012 （ 88.8）

20

1,237

613 （ 85.3）

427 （ 83.7）

0

217

831

年

度

200

3,960 （ 100.5）

99

4,259

2,366 （ 95.3）

1,565 （ 90.0）

59

217

2,583

４月

217

236 （

79）

0

453

132 （

84）

75 （ 82.9）

8

230

363

５月

230

236 （

89）

3

469

156 （

98）

94 （ 90.6）

3

212

368

６月

212

298 （

90）

12

522

159 （

96）

105 （ 96.2）

3

191

349

４〜６月

217

770 （ 85.9）

15

1,002

447 （ 92.7）

274 （ 90.3）

15

191

638

７月

191

338 （ 100）

3

532

163 （

78）

105 （ 81.8）

0

185

348

８月

185

349 （

91）

7

541

172 （

84）

112* （ 92.0*）

0

205

377

９月

205

310 （

85）

7

523

177 （

87）

115* （ 84.8*）

0

202

379

７〜９月

191

998 （ 91.5）

18

1,206

512 （ 82.7）

332* （ 86.1*）

0

202

714

24.

24
25.

出典： 生産，輸入，販売（内需），輸出，期末在庫について，石油連盟（石油アスファルト統計月報）より引用
内需（建設用）について，国土交通省総合政策局建設市場整備課 主要建設資材月別需要予測より引用* 最新月は速報値もしくは予測値データ

84

ASPHALT一般社団法人 日本アスファルト協会会員
社

名

住

所

電

話

（平成25年12月１日現在）［メーカー］
コ ス モ 石 油 株 式 会 社（105-8528）港区芝浦1−1−103（3798）3121

JX日鉱日石エネルギー株式会社（100-8162）千代田区大手町2−6−303（6275）5174

昭和シェル石油株式会社（135-8074）港区台場2−3−203（5531）5765［ディーラー］
● 東北
カ

メ

イ

株

式

会

社

（980-0803）仙台市青葉区国分町3−1−18022（264）6111

社

ア

ス

カ

（106-0032）港区六本木3−4−33

03（3587）1500

伊藤忠エネクス株式会社（108-8525）港区芝浦3−4−1

03（6327）8000

エムシー・エネルギー株式会社（100-0011）千代田区内幸町1−2−203（5251）0961（104-0032）中央区八丁堀4−7−1

03（6891）9920

株 式 会 社 ジ ェ イ エ ッ ク（103-0028）中央区八重洲1−2−103（3272）3471

竹 中 産 業 株 式 会 社（101-0044）千代田区鍛冶町1−5−503（3251）0185

東 新 エ ナ ジ ー 株 式 会 社（104-0033）中央区新川2−1−703（3537）3082

日 東 商 事 株 式 会 社（170-0002）豊島区巣鴨3−39−403（3915）7151

富 士 興 産 株 式 会 社（111-0052）台東区柳橋2−19−603（3861）4612

丸紅エネルギー株式会社（101-8322）千代田区神田駿河台2−203（3293）4171

ユ ニ 石 油 株 式 会 社（107-0051）港区元赤坂1−7−803（3796）6616

リーフエナジー株式会社（108-0073）港区三田3−4−1003（6435）4497

● 関東
株

式

会

コスモ石油販売株式会社
コスモアスファルトカンパニー

Vol. 56 No. 229（2013年）

85

一般社団法人 日本アスファルト協会会員
社

名

住

所

電

話

● 近 畿・中 国
三 徳 商 事 株 式 会 社（532-0033）大阪市淀川区新高4−4−1006（6394）1551

昭 和 瀝 青 工 業 株 式 会 社（670-0935）姫路市北条口4−26079（226）2611

千 代 田 瀝 青 株 式 会 社（530-0044）大阪市北区東天満2−10−1706（6358）5531

富（756-8501）山陽小野田市稲荷町10−230836（81）1111

株 式 会 社 松 宮 物 産（522-0021）彦根市幸町320749（23）1608

横 田 瀝 青 興 業 株 式 会 社（672-8057）姫路市飾磨区細江995

0792（33）0555

今 別 府 産 業 株 式 会 社（890-0072）鹿児島市新栄町15−7099（256）4111

三 協 商 事 株 式 会 社（770-0941）徳島市万代町5−80886（53）5131

西 岡 商 事 株 式 会 社（764-0002）仲多度郡多度津町家中3−10877（33）1001

平和石油株式会社高松支店（760-0065）高松市朝日町4−17−1

087（811）6231

士

商

株

式

会

社

● 四国・九州編集顧問
多 田 宏 行編集委員
委 員 長 ： 中 村 俊 行
新 田 弘 之伊 藤 達 也
村 山 雅 人根 本 信 行向 後 憲 一吉 村 啓 之姫 野 賢 治峰 岸 順 一神 谷 恵 三半 野 久 光加 納 孝 志浜 田 幸 二鈴 木 秀 夫

アスファルト 第 229 号
平成 25 年 12 月発行
一般社団法人 日本アスファルト協会
135-8074 東京都港区台場 2 − 3 − 2
昭和シェル石油株式会社 技術商品部
TEL 03-5531-5765
問い合わせ先・コスモ石油株式会社 販売部販社室TEL 03-3798-3121
・昭和シェル石油株式会社 技術商品部
TEL 03-5531-5765

友添 敬公
平賀 真視

印刷所 キュービシステム株式会社
101-0041 東京都千代田区神田須田町 1 − 12 − 6
マルコビル 4F TEL 03-5256-0051
Vol.56 No.229 DECEMBER 2013
Published by
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http://www.askyo.jp/
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