234

第61巻 第234号 平成30年12月発行

特集・最近のアスファルト事情

石油アスファルト需給動向と将来展望について

JXTG エネルギー株式会社

1
6

改質アスファルトにおける最近の技術動向
一般社団法人 日本改質アスファルト協会技術委員会

最近のアスファルト乳剤の技術的動向

一般社団法人 日本アスファルト乳剤協会
桑原正明

21

加 納 陽 輔・並 木 大 宜・新 田 弘 之

25「舗装点検要領に基づく舗装マネジメント指針」の概要
アスファルト混合物の寿命予測に関する基礎検討

半円形供試体曲げ試験によるアスコンのひび割れ抵抗性評価法に関する基礎的研究
高橋
修・大 坂
諒・尾 谷

29
力

耐流動性と疲労抵抗性・応力緩和性に優れた特殊改質アスファルト混合物の供用性
紺 野 路 登・野 中

35

圭・武 藤 一 伸

わが国におけるハイモデュラスアスファルト混合物の適用性に関する検討
白井

16

40

悠・吉 中

保・菅 野 勝 一・高 橋 茂 樹

アスファルトの発泡が混合物の品質におよぼす影響について

越 健 太 郎・黒 田 康 照

47

成分の異なる再生用添加剤によって繰り返し再生したアスファルトの性状
新 田 弘 之・田 湯 文 将・川 島 陽 子・川 上 篤 史

53

TLC/FID 法を用いた新試験法の検討経過報告
公益社団法人 石油学会 製品部会 アスファルト分科会

59＜アスファルト舗装技術研究グループ・第 66 回報告＞63
64

アスファルト舗装技術に関する新しいアプローチについて〜 EATA2017および WCPAM2017 から〜
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〜試験・材料編〜＜連載＞アスファルト・舗装研究 vol.7＜統計資料＞石油アスファルト需給統計資料

78
東亜道路工業株式会社 技術研究所

9398

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 96 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 日本改質アスファルト協会、一般社団法人 日本アスファルト合材協会

３．後

援

国土交通省

４．開 催 月 日

2019 年２月 21 日（木）〜２月 22 日（金）５．開 催 場 所

銀座ブロッサム（中央会館）〒104−0061 東京都中央区銀座 2 丁目 15 番地 6 号 ☎03−3542−8585

６．内容

７．申 込 方 法

裏面「プログラム」をご覧下さい。
2019 年２月 13 日（水）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。

８．申込問合せキュービシステム株式会社 アスゼミ担当 村井まで
☎03−5256−0051

９．内容問合せE-mail: asphalt@qbs.co.jp

昭和シェル石油株式会社
技術商品部アスファルト課 関根まで ☎03−5531−5765

10．参

加

費

無料

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 JSCE18-1369 6.7 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

他

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。

銀座駅

銀座通り
三越

開催日

松屋

東銀座駅

2019 年２月 21 日（木）〜２月 22 日（金）

昭和通り
A7番出口

ヤマト運輸

郵便局

開催場所
銀座ブロッサム（中央会館）

３番出口〒104−0061

歌舞伎座

東京都中央区銀座 2 丁目 15 番地 6 号☎03−3542−8585
銀座ブロッサム

５番出口

三吉橋

文明堂

郵便局

■会場アクセス

セブンイレブン

首都高速

•電
都心環状線

築地警察署

新富町駅

晴海通り

１番出口

車：東京メトロ有楽町線 新富町駅１番出口 徒歩１分
東京メトロ日比谷線 東銀座駅５番出口 徒歩６分
都営地下鉄浅草線
東銀座駅５番出口 徒歩６分
• バ ス：江戸バス（中央区コミュニティバス）「中央区役所」停留所から徒歩１分• タクシー：東京駅から５分程度

プログラム−次世代に向けた舗装・関連技術−
第１日目 2019 年２月 21 日（木） 13：00〜17：45

（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

太 田

亨

２．挨拶

13：05 〜 13：20

一般社団法人日本アスファルト協会 顧問

矢 野 善 章３．舗装用アスファルト供給体制について

13：20 〜 13：50
小 川 翔太郎

一般社団法人日本アスファルト協会

４．ITS・自動運転を巡る最近の動向について

13：50 〜 14：30

国土交通省 道路局 道路交通管理課高度道路交通システム（ITS）推進室
馬 渡 真
企画専門官

吾

（休憩 14：30 〜 14：45）
５．舗装の長寿命化に向けた行政の動き

14：45 〜 15：15

国土交通省 道路局 国道・技術課 課長補佐

吉 沢仁

６．高速道路におけるアスファルト舗装の長寿命化

15：15 〜 15：55
高 橋 茂 樹NEXCO 総研 舗装研究室長

７．首都高速道路のスマートインフラマネジメントシステム i-DREAMs

15：55 〜 16：35

首都高速道路株式会社 保全・交通部 点検・補修推進室点検推進課 担当課長

長 田 隆 信（休憩 16：35 〜 16：45）
８．ポリマー改質アスファルトの役割と次世代に向けた展望
一般社団法人日本改質アスファルト協会

16：45 〜 17：15
高 島 伸 知９．舗装修繕工事におけるアスファルト乳剤の活用
一般社団法人日本アスファルト乳剤協会

17：15 〜 17：45
立 花 徳 啓第２日目 2019 年２月 22 日（金） 9：15〜11：40
10．道路行政をめぐる最近の話題について
国土交通省 道路局 企画課 道路経済調査室長

9：15 〜 10：05
田 村央

11．舗装点検要領に基づく舗装マネジメント指針

10：05 〜 10：35

国土交通省 国土技術政策総合研究所 道路構造物研究部 道路基盤研究室
主任研究官
桑 原 正

明

12．人工知能（AI）を用いた路面画像解析
愛媛大学 工学部環境建設工学科 准教授

10：35 〜 11：40
全

邦 釘※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

石油アスファルト需給動向と将来展望について(The Lateset Trend and Future View)
JXTG エネルギー株式会社 販売本部 産業エネルギー部 産業エネルギー総括グループ
石油アスファルト安定供給の継続にむけて，留意すべき国内外の動向を石油元売の立場からまとめた。

１．石油産業を取り巻く環境

る 80 ＄／バレル越えを記録した。ただし 10 月になる

1. 1 原油価格の動向と一転して原油価格が急落し 11 月末現在では 60 ＄／

原油価格は石油産業のコストに与える影響が大きく，
常にその動向を注視する必要がある。道路舗装用スト

バレル前後と約２ヶ月間の間に 20 ＄／バレル以上の価格変動が生じたこととなる。これは６月の OPEC 総

レートアスファルト（以下，「ストアス」）も原油精製会で減産緩和を決定するなど産油国の政策変更の影響による生産品であり，原油価格変動の影響を受ける製（≒原油供給量増加）や，米中貿易摩擦の影響（≒需要品の一つである。この度，首題の件を述べるにあたっ

伸長の鈍化），11 月に対イラン制裁の適用除外８か国て，まず「原油価格とは」を簡単に説明し，後に「足元発表されるという地政学的リスクの影響（≒原油供給の原油価格動向」ついて説明したい。

量増加），さらには世界同時株安という投機資金，先物

原 油 価 格 は 根 本 的 に は，原 油 の 需 要 と 供 給 の バ
ランスが影響するものである。原油が供給過多にな

市場変動影響などが複合的に作用した結果である。
今後の原油価格動向について，先に述べたとおり，

れば原油は売れ残りその価格は下落する，逆に需要予測することは困難であるが，
「需要」
「供給」
「産油国

が供給を上回ればその価値が上昇し原油価格を押しの政策」「地政学的リスク」「投機資金，先物市場動向」

上げる。おそらく，需給だけが変動要因あれば，変動といった複数の要因を受けて，変動するものと想定し頻度および変動幅は限定的となり，原油価格動向にており，当該要因を特に注視する必要がある。

悩まされることも少なくなるであろう。しかしなが○上方圧力（強要因）ら，原油価格は需給影響のほかに，産油国の政策，地・非 OECD 諸国を中心とした世界需要の伸び【需要】

政学的リスク，さらには投機資金，先物市場動向にも・OPEC 減産強化の動き【産油国の政策】

左右されるため，非常に予測が困難で，石油に携わる
人々を悩ましている。
足元の原油価格動向について，2018 年初頭は OPEC
諸国のみならず，ロシアをはじめとする非 OPEC 諸国
も引き続き協調減産の姿勢を示すなど産油国の政策の影響（≒原油供給量減少）を受けてドバイ原油におい○下方圧力（弱要因）
・OPEC 減産緩和継続の動き【産油国の政策】
・米中貿易摩擦【需要，地政学的リスク】
・主要産油国の生産増【供給】1. 2 石油元売の動向
近年の石油元売の動向に欠かせない要素は，2009 年て 65 ＄／バレル前後の高い水準でスタート。３月に７月に成立したエネルギー供給構造高度化法（以下，

米国・中国間における貿易摩擦問題という地政学的リ「高度化法」）である。これは毎年述べているが，石油スクの影響（≒世界経済の低迷懸念）を受けて一時的元売などのエネルギー供給業者に対して，①非化石エに 60 ＄／バレル程度に下落した。しかし，５月になる

ネルギー源の利用拡大②化石エネルギー原料の有効利と米トランプ大統領がイラン核合意からの離脱を表明

用を促進すること，を目的としている。特に②についし，11 月５日からのイラン原油取引禁止を含めた，対ては，過去２回，経済産業省から設備改善等の基準がイラン制裁の再発動を示唆したため，地政学的リスク

示されており，2017 年３月までかけて，元売はこの目の影響（≒原油供給量減少懸念）が原油市況に継続的標を達成してきた（詳細は表−１，表−２を参照）。

な価格上昇圧力をあたえ，９月には 2014 年以来とな
Vol. 61 No. 234（2018年）

この結果，日本国内の原油処理能力は，2008 年度に1

表−１ 高度化法一次告示の結果
企業名

内容 当初装備率

旧東燃ゼネラル石油
出光興産
昭和シェル石油
コスモ石油
富士石油
極東石油

重質油分解装置の装備率向上

旧 JX エネルギー

太陽石油

装備率改善目標

具体的処置

改善結果

10%

30％以上

・常圧蒸留装置（以下トッパー）削減
水島 A 第２，根岸 第２，大分 第１，富山，室蘭

4%

45％以上

・トッパー削減：川崎 第１，和歌山 第２・重質油分解装置新設：川崎 H-OIL

46%
15%

31%

13%

15％以上

・トッパー削減：徳山

17%

15％以上

・トッパー削減：川崎 扇町地区

16%

4%

45％以上

・トッパー削減：坂出

45%

16%

15％以上

・トッパー削減：袖ヶ浦

・トッパー公称能力削減（暫定）
第１

34%

19%

15％以上

・トッパー公称能力削減（暫定）

15%

21%

15％以上

・トッパー公称能力削減

18%・重質油分解装置増強※経済産業省の資料を基に当社作成

表−２ 高度化法二次告示の結果
内容

残油処理装置の装備率向上

企業名
旧 JX エネルギー
旧東燃ゼネラル石油
出光興産
昭和シェル石油
コスモ石油
富士石油

当初装備率

改善率目標

46%

11％以上

・トッパー公称能力削減：水島，麻里布，鹿島

11％以上

36%

13％以上

・トッパー公称能力削減：川崎，千葉，堺，和歌山

13％以上

52%

11％以上

・トッパー公称能力削減：千葉，北海道，愛知

11％以上

59%

9％以上

・コスモ石油との連携：四日市

9％以上

43%

13％以上

・トッパー削減：四日市（一部昭和シェルへ計上）

13％以上

48%

11％以上

・残油処理装置増強

特例措置

25%

13％以上

・トッパー能力増強

太陽石油

具体的処置

改善結果

・残油処理装置増強

特例措置※経済産業省の資料を基に当社作成

は 489 万バレル／日（以下，「BD」（barrel per day））

しては，
「国際競争力強化」の観点から，さらなる重質であったものが，2018 年現在では，351 万 8,800BD（製油の分解が求められるとの認識が示され，具体的には，

油所数：22 か所）と 28％減少した（図−１，図−２を重質油分解装置（流動接触分解装置（FCC）
，残油流動

参照）
。国内石油需要が減少を続ける状況下，国内製油

接触分解装置（RFCC），残油水素化分解装置（H-oil），

所の稼働率を上昇させることで，元売は経営基盤の強重質油熱分解装置（コーカー），直接脱硫装置）の有効化を図り，持続可能な安定供給を目指している。

活用，重質油分解能力の向上を促すため，2021 年度ま次に経済産業省より方向性が提示されている，高でに同装置への減圧残渣油（以下，「ストアス留分」）

度化法三次告示について説明する。基本的な考え方との通油量を増加させることを目標としている。各元売

原油処理能力
500
450
400

476

477
410

国内石油需要
489

483

388

87%

462

448

338

340

340

95%

447
395

349
83%

単位：万 BD
479

379

350
300

設計能力稼働率（％）
483

342

336

392
315

380
311

86%
305

90%
90%
352
301

83%

83%

85%

82%

250
79%

200
150

79%

78%

80%

76%

75%

74%

100

75%

50
70%

0
2005FY

2006FY

2007FY

2008FY

2009FY

2010FY

2011FY

2012FY

2013FY

2014FY

2015FY

2016FY

2017FY図−１ 国内原油処理能力と設計能力稼働率の推移※経済産業省「石油製品需要見通し」「資源・エネルギー統計」，各社公表情報を元に当社作成

2

ASPHALT

製油所の所在地と原油処理能力（2018 年６月末現在）

単位：バレル／日

常圧蒸留装置能力
合計 351 万 8,800 バレル／日（製油所数：22ヵ所）

出光興産（北海道製油所）150,000

コスモ石油（四日市製油所）86,000
昭和四日市石油（四日市製油所）255,000

JXTG エネルギー（仙台製油所）145,000

JXTG エネルギー（水島製油所）320,200

JXTG エネルギー（根岸製油所）270,000
JXTG エネルギー（川崎製油所）235,000
東亜石油（京浜製油所）70,000

JXTG エネルギー（麻里布製油所）
120,000

鹿島石油（鹿島製油所）197,100※

西部石油（山口製油所）120,000

コスモ石油（千葉製油所）177,000
JXTG エネルギー（千葉製油所）129,000
出光興産（千葉事業所）190,000
富士石油（袖ケ浦製油所）143,000
出光興産（愛知製油所）160,000
JXTG エネルギー（和歌山製油所）127,500

コスモ石油（堺製油所）100,000
JXTG エネルギー（堺製油所）135,000
大阪国際石油精製（大阪製油所）115,000

太陽石油（四国事業所）138,000
製油所
JXTG エネルギー（大分製油所）
136,000※鹿島石油（鹿島）の数字には，コンデンセートスプリッターの処理能力を含む※出所：石油連盟「製油所装置能力」

図−２ 原油処理能力（2018 年 6 月末現在）
が 2021 年度に達成すべき目標値は 2014 〜 2016 年度のなどが規制対象となり，硫黄分 0.5％以下の IMO 規制

ストアス留分処理実績に応じて，通油増加量が絶対値

対応油（以下，「適合油」）を利用することとなる（ただで設定される。

し，船舶への投資を実施することで HSC，HSA の継続

本告示のポイントとして以下２点が挙げられる。第利用は可能）。HSC の製造においては，多くのストア

１は過去の告示と異なり，重質油や残油という大きなス留分が利用されており，IMO 規制影響によりストア

分類ではなく，ストアス留分を指定して通油量の増加

ス留分が余剰となる。ここまでの記載内容から，先にを促しており，三次告示の対応において，ストアス留述べた高度化法三次告示の目標達成により IMO 規制

分の処理量が増加することは不可避である。第２は原で余剰となるストアス留分を処理する構図が浮かびあ

油処理能力の削減による目標達成ができない点で，今がった読者もいるだろう。しかしながら，ストアス供までのように，高度化法に対応するための原油処理の給に関して影響がないとは言い切れない。なぜならば，削減は発生しないこととなる。

国内の製油所 22 か所の内，ストアスを製造・出荷でき

ここまで高度化法要素を中心に石油元売の動きを述るのは９か所であり，すべてのストアス留分がストア

べてきた，加えて今年はもうひとつの要素として，国スとして製造・出荷できるわけではない。仮に現在ス

際海事機関（以下，「IMO」）が決定した，船舶用燃料

トアスを製造・出荷している９か所において重質油分

油の硫黄分濃度規制強化（以下，「IMO 規制」）につい

解装置が増設された場合，貴重なストアス製造拠点のて述べたい。

ストアス留分が減少し，ストアス製造能力が低下する

IMO 規制は，船舶用に利用されている燃料油の硫虞がある。実際に，日本向けストアスの主な輸出国で黄分濃度上限を現在の 3.5％から 0.5％に引き下げるもある韓国では，SK が 2020 年に向けて，４万 BD の能力

ので，海洋汚染防止を目的としている。これに伴い現を持った減圧残渣油脱硫設備（VRDS）を建設するこ在船舶用に多く利用されている重油 JIS3 種１号（以とを発表した。同装置は，ストアス留分を分解脱硫し，

下，
「HSC」
）
，および重油 JIS1 種２号（以下，「HSA」）

適合油や軽油，ナフサなどの高付加価値製品を製造す

Vol. 61 No. 234（2018年）

3

る装置である。公表されている情報から月間 20 万㎘程2018 年度に目を向けると，上期の合材製造量は前度の通油量を持っていることが判明しており，相当量

年比約 95% となっており，前年を大きく下回っている。

のストアス留分が処理されるものと想定している。

前年比減の一部は昨年上期の災害復興需要の反動によIMO 規制のポイントとして以下２点が挙げられる。

るものと想定しており，下期の前年比については上期

第１は余剰となるストアス留分がストアス供給余力に対比良化するものと想定しているが，年度計では前年直結しない点で，三次告示の対応内容によっては製造を下回る可能性が高いと見ている。今後の長期的な見能力が低下する虞がある。第２は限られた設備・製油通しについても，再生合材比率の更なる増加や，道路所にて元売は適合油，HSC，ストアス，３油種の安定予算における橋梁・トンネル補修への重点配分の継続

供給を継続する必要がある点であり，安定供給維持に等により，特殊要因がない限りストアス需要は漸減し向けた設備投資や管理油種毎の数量減に伴う，単価コていくものと予想している。
石油元売としては，長期的なストアスの需要縮小傾

スト増が想定される。
今後元売は，継続する国内石油需要減少に対して，

向は避けられないものと認識している。元売の重要な高度化法対応，IMO 規制対応が必要となる。長期的に役割はそれに耐えられる製造・供給体制を構築する

未来を見据えて，いかに経営基盤を強化し，持続可能べく，前例にとらわれずコスト構造の改善等に取り組な安定供給を実現するかが，今後の課題となる。

み，ストアスの安定供給を継続していくことだと考えている。

２．道路舗装用アスファルトの需要
ストアスは，主にアスファルト合材（以下，「合材」）

３．アスファルトの供給体制の動向
3. 1 生産や改質アスファルトの原料として使用されている。
2000 年度に 7,096 万トンあった合材製造量は，公共

先に述べた通り高度化法対応で原油処理能力が事業の見直しや，道路予算における橋やトンネルなど

2008 年度対比 28％減少した。加えて，重質油分解装置の道路設備の老朽化対策への重点配分により，道路舗の装備率も上昇しているため，装置の最適稼働を実施

装が徐々に減少し，2017 年度には 4,205 万トン（2000

した場合，ストアス生産能力の減少率は原油処理能力

年度比 59％）となっている。また，ストアスの需要は，のそれを上回る。

2000 年 度 の 383 万 ト ン に 対 し て，2017 年 度 は 154 万

一方で，現在当社は，目的生産品としてストアスのトン（2000 年度比 40％）と半分以下となっており，合生産を位置付けているため，一部重質油分解装置の稼材よりも減少幅が大きい。これは合材製造に占める再働を調整してでもストアスの生産数量を確保している。

生合材の比率が増加していることが主因であり，2000

当社はこれからも安定供給，および国内需要への生年度の再生合材比率 59％と比較すると，2017 年度は産確保を第一に考えていくことに変わりはないが，老75％と 16％比率が増加している（図−３参照）。

朽化した油槽所・輸送船などの維持経費・補修費増加，400

12,000

再生合材

383.1

264.8

8,000

300
253.3

246.4

250

218.2
6,000

194.9

187.6

2,929
1,703

1,575

1,508

4,000

1,337

1,310

1,134

184.2

182.9

191.6

1,206

170.3

200
151.4

150.6

153.7

1,013

999

1052

150

1,245

1,263

3,799

3,373

3,186

3,165

3,153

2013FY

2014FY

2015FY

2016FY

2017FY

1,142

100
2,000

4,167

4,055

4,147

2005FY

2006FY

3,981

3,639

3,623

3,258

3,325

3,478

2007FY

2008FY

2009FY

2010FY

2011FY

2012FY0

ストアス需要（万トン）

350

ストアス需要10,000

合材製造量（万トン）

新規合材

50
0

2000FY

図−３ 合材およびストアス需要推移※石油連盟，日本アスファルト合材協会の統計資料を元に当社作成

4

ASPHALT表−３ 供給方法別

道路用ストアス需要推移（千トン）

2000FY

2010FY

2011FY

2012FY

2013FY

2014FY

2015FY

2016FY

2017FY

元売販売

3,613

1,672

1,588

1,485

1,415

1,266

1,165

1,137

1,070

（構成比）

（94％）

（89％）

（86％）

（81％）

（74％）

（74％）

（77％）

（76％）

（70％）

商社輸入

218

204

254

344

501

438

348

368

467

（構成比）

（6％）

（11％）

（14％）

（19％）

（26％）

（26％）

（23％）

（24％）

（30％）

合計

3,831

1,876

1,842

1,829

1,916

1,703

1,514

1,506

1,537

（構成比）

（100％）（100％）（100％）（100％）（100％）（100％）（100％）（100％）（100％）※経済産業省，石油連盟，財務省のデータを元に当社作成

需要減に伴う供給設備の稼働率低下などによる，単位期の配送に支障が出るなど，消費サイド（道路会社），

あたりのコスト増が課題となっている。

供給サイド（石油元売・販売業者）双方にとって大き3. 2 輸入な問題になりかねない。また，運転手不足，高齢化もストアスの総需要に占める輸入品の割合は，2000 年

大きな問題となっており，ローリーはあっても運転手

度では６％程度であったものが，商社がタンク新設やがいない，という状況が現実的な問題となりつつある。

輸入船新造を実施するなど，輸入数量を増加させて

特に近年は政府主導の「働き方改革」が押し進めらいった結果，2017 年度には 30％となった（表−３参照）。

れており，運転手不足解消には労働環境の改善が重要

ただし，輸入品コストが日本市況に比べて割高になっな要素である。これは，ストアス業界全体の問題とした 2014 年度には，輸入品の増加が頭打ちとなるなど，て共有し，確定オーダーの推進，受入時間指定の緩和，

国際市況と日本市況の価格差によって輸入構成比は変夜間荷卸しの削減等に協力して取り組んでいく必要が動する可能性がある。

あると考えている。

また，先に述べた通り，IMO 規制影響により，韓国
ではストアス留分を処理できる新装置への投資が実施されており，ストアス供給量への影響が懸念される。
3. 3 物流

４．おわりに今後も新設・補修などの道路舗装需要はなくなる
ことはなく，我々石油元売は，国内安定供給を第一に，前述の油槽所等の供給設備の老朽化に加え，ストア

将来に亘ってストアス供給体制を維持していく意思がス需要減退に伴う輸送量の減少や，市況悪化に伴う運あることを述べてきた。また，維持のためにはいくつ

賃削減などによる収益悪化により，運送会社の廃業がかの課題があることも述べた。繰り返しになるが，ス

散見されはじめている。一部の地域では，多数のアス

トアス供給体制の維持のためには，生産・流通・消費

ファルトローリーを所有する運送会社が立て続けに廃の三位一体での更なる協力体制構築が必要であること

業を表明し，その対応に追われたことを思い出されるを改めて主張したい。

読者もいることだろう。
今後，ローリーの所有台数削減もしくは廃業を選択する運送会社が増えていく可能性は否定できず，需要Vol. 61 No. 234（2018年）

最後に，我々石油元売は，今後もストアス供給という社会的責任および役割を全うし，日本が道路先進国であり続けられるよう貢献していきたい。

5

特集・最近のアスファルト事情

改質アスファルトにおける最近の技術動向(Recent Technology Trends in Polymer Modified Asphalt)
一般社団法人 日本改質アスファルト協会技術委員会
1978 年（昭和 53 年）に当協会の前身である「ゴムアスファルト懇和会」が設立し，1992 年（平成４年）に現在の日本改質アスファルト協会となり，その後 2009 年（平成21 年）に一般社団法人となった。ゴムアスファルト懇和会から数えると今年で 40 年となる。
当協会では，ポリマー改質アスファルトの有効性や利用方法を説明するために，評価方法や取り扱い方法あるいは適用事例について機関誌を通して情報提供している。平成 28 年 10 月に国土交通省で舗装点検要領が策定され，舗装の損傷とその原因，
そして原因に応じた対策やその効果についてこれまで以上に明確に説明することが求められることとなる。
１．はじめに国民生活の中でもっとも一般的な社会インフラである
道路舗装は，社会経済を発展させるためのまさに 道であり，適切に維持更新していくことが重要である。

アスファルトの軟化点，接着力，粘度などが上昇する。
この結果，ストアスの耐流動性や耐水性などが向上し，アスファルト舗装の長寿命化につながる。
表−１に，ポリマー改質アスファルトの種類と適近年では，厳しい財政事情のもと公共事業のコスト用箇所を示す。舗装用のポリマー改質アスファルトは，縮減や維持管理の効率化が強く求められており，膨大適用される混合物の機能に応じて種類を選定する必要な道路舗装を適切に維持管理していくため点検要領にがある。ポリマー改質アスファルトは，Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ

おいても既存ストックの有効利用技術の促進や長寿命型および H 型に分類される。Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ型は密粒度，化，生産性の向上などが求められている。

細粒度，粗粒度などの混合物に用いられ，大型車の交ポリマー改質アスファルトを用いた混合物は，アス通量に応じた塑性変形抵抗性を有するバインダが適用

ファルト舗装の耐久性を向上させる目的で，主に高速される。また，橋面舗装用のポリマー改質アスファル

道路や主要幹線道路などで利用され，現代のライフラ

トには，耐水性に優れたⅢ型 W や，可とう性に優れインの構築に必要不可欠な舗装材料となっている。

たⅢ型 WF があり，コンクリート床板や鋼床版上の本報では，経済の発展の社会基盤として整備されて舗装にそれぞれ適用される。

きた道路舗装とともに品種や品質規格が開発されてきポーラスアスファルト舗装用のバインダとしては一般

た改質アスファルトの変遷を概観し，最近の技術動向

地域用の H 型と，積雪寒冷地用の H 型 F が使用される。

について述べる。

2. 2 その他の改質アスファルト

２．改質アスファルトの種類

トにより改質した硬質アスファルトやエポキシ樹脂なその他の改質アスファルトとして，天然アスファル
改質アスファルトは，ポリマー改質アスファルトとそれ以外の舗装用改質アスファルトに分類される１）。
2. 1 ポリマー改質アスファルト

ど熱硬化性樹脂を添加したものがある。
近年では，グースアスファルト混合物に利用される
天然アスファルトであるトリニダットレイクアスファ

ポリマー改質アスファルトとは，ストレートアス

ルトを使用しないグースアスファルト用改質アスファ

ファルト（以下，ストアス）に熱可塑性エラストマー，

ルト２）あるいは植物由来の改質材を使用した耐流動ゴム，または熱可塑性樹脂などの各種改質材を加え，性と耐油性に優れる改質アスファルト３）などが開発

性状を向上させたものである。改質材を加えることで，されている。

6

ASPHALT表−１ ポリマー改質アスファルトの主な適用箇所１）
種類

Ⅰ型

Ⅱ型

Ⅲ型

付加記号
混合物
機能

主な適用箇所

WF

F

適用混合物 密粒度，細粒度，粗粒度等の混合物に用いる。Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ型は， ポーラス混合物に用いる。
主にポリマーの添加量が異なる。
ポリマー添加量が多い

一般的な箇所
塑性変形
抵抗性

H型

W

◎

大型車交通量が多い箇所◎

大型車交通量が著しく多い箇所および交差点

摩耗抵抗性

◎

◎

◎

○

○

○

○

○

積雪寒冷地域

骨材飛散
抵抗性
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

○

○

◎

◎

○

○

○

◎

◎

◎

◎
◎

たわみ大

◎

排水性（透水性）
W：耐水性，F：可とう性，◎：適用性高い，○：適用可能，空欄：要検討

３．改質アスファルトの出荷量の推移

ASSOCIATION（EAPA）から公表されている 2014 年

3. 1 日本における出荷量の推移

から 2016 年までの３年間のヨーロッパにおける道路

図−１に改質アスファルトの出荷量の推移を示す。
1968 年から出荷量は集計されており，改質Ⅰ型とその舗装に利用されるアスファルトの出荷量と改質アス
ファルトの割合を示す４）。

他の改質アスファルト，改質Ⅱ型，改質 H 型に分けて2016 年度において，改質アスファルトの利用率がいる。2006 年以降は改質Ⅲ型のデータが加えられた。

比較的に高い国は，チェコ（27.7%），ベルギー（25%），

改質アスファルトの出荷量は，1960 年代後半からスロベニア（24.5%），ハンガリー（22%）であり，アス

徐々に増加し，2003 年にピークを迎えている。1990 年

ファルト全出荷量に対する改質アスファルトの割合が台からポーラスアスファルト舗装の普及により改質 H

20% を超えている。一部の国でデータが不明であるが，型の出荷量が増えているが，近年では改質Ⅱ型が全体

改質アスファルトの割合は概ね 10% 程度であり，日本の７割を占めており，2016 年では概ね 30 万トンとなっにおける改質アスファルトの割合は 15% 前後であり，ている。

わずかに改質アスファルトの利用率が高い。これは，

3. 2 ヨーロッパにおける改質アスファルトの利用状況

高速道路に広く普及しているポーラスアスファルト舗

表 − ２ に，EUROPEAN ASPHALT PAVEMENT

装によるものと考えられる。

50

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Ⅲ型
ポリマー改質アスファルトⅡ型
その他のポリマー改質アスファルト（Ⅰ型含む）

出荷量（万トン）

40

30

20

10

0
1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

図−１ 日本における改質アスファルトの出荷量の推移
Vol. 61 No. 234（2018年）

7

表−２ ヨーロッパにおけるアスファルトの出荷量と改質アスファルトの割合４）
国名アスファルト出荷量 百万トン

改質アスファルトの割合 ％

2014

2015

2016

2014

2015

2016

オーストリア

0.37

0.35

0.38

18.9

29

0.2

ベルギー

0.21

0.19

0.2

26.5

25.9

25

クロアチア

0.13

0.12

0.11

No data

4

15

チェコ

0.33

0.41

0.34

21.5

21.5

27.7

デンマーク

0.19

0.19

0.19

5

5

5

エストニア

0.08

0.08

0.08

3.3

2.9

2.9

フィンランド

0.27

0.27

0.27

0

0

0

フランス

2.47

2.4

2.5

6.9

7.5

8.2
No data

ドイツ

1.6

1.6

1.7

No data

No data

イギリス

1.28

1.33

1.295

8

8

8

ハンガリー

0.19

0.19

0.14

25

28

22

アイスランドNo data

No data

No data

0.01

0.001

No data

アイルランド

0.13

0.12

0.13

No data

No data

No data

イタリア

1.14

1.16

1.16

17

18

0.04

リトアニア

No data

0.08

0.09

No data

18

19

0.05

0.05

No data15

25

No data

ルクセンブルグ
オランダ

0.3

0.3

0.29

No data

3

3.3

ノルウェー

0.35

0.36

0.38

No data

No data

No data

ルーマニア

0.2

No data

No data75

No data

No data

セルビア

0.26

0.33

No data

4.4

No data

No data

スロベニア

0.08

0.14

0.1

29.1

42

24.5

スロバキア

0.07

0.08

0.08

10

14.7

16.7

スペイン

0.56

0.75

0.6

15

14.8

12.2

スウェーデン

0.45

0.42

No data77

No dataスイス

0.28

No data

No data12

No data

No data

トルコ

2.39

2.73

2.93

3.2

3.9

4.9

４．改質アスファルトの品質規格の変遷
表−３から表−11に改質アスファルトの主な標準的性状の変遷を示す。なお，Ⅰ型やⅡ型の表記がいくつか

表−３ プレミックスタイプゴム入りアスファルトの標準的性状５）（1978）
項目

60 〜 80

80 〜 100

針入度（25℃）

1/10 ㎜

60 を超え80 以下80を超え100 以下℃

48.0 〜 56.0

46.0 〜 54.0

伸度（７℃）

㎝

20 以上

50 以上

蒸発後の針入度比％

110 以下薄膜加熱重量変化％

0.6 以下薄膜加熱後の
針入度

％

55 以上

AC-140 の標準的性状が示された 。表−３に示すゴム

三塩化エタン可溶分

％

95 以上

入りアスファルトでは，ストアスと同様に針入度で区分

引火点℃

260 以上されているが，タフネス・テナシティや伸度（７℃）など

比重（25℃）の試験項目が加えられている。セミブローンアスファル

タフネス（25℃） kgf・㎝

60 以上

50 以上

トは，ストアスの粘度を高め，感温性を改善したもので

テナシティ
（25℃）

30 以上

25 以上

出てくるが，その年代において検討されていたものであり改質材の種類や品質規格が異なるので注意されたい。
日本の改質アスファルトは，1950 年代（昭和 20 年代）に路面の荒れ（骨材飛散），ひび割れなどの破損に対する１）

対策として試行されている 。1978 年に改訂されたアス
ファルト舗装要綱（昭和 53 年度版）の第７章「特殊材料」
にてゴム入りアスファルトとセミブローンアスファルト
５）

軟化点

1,000 以上

kgf・㎝

ある。セミブローンアスファルトは 60℃粘度に着目され，
8

ASPHALT

耐流動性と疲労抵抗性を両立するように表−４に示すの開発」を行った。その成果として表−６に示す筑波

ように 60℃粘度が調整され６），舗装施工便覧（平成 18 年

１号の品質規格が定められた８）。筑波１号は，ストア

版）では，AC-100 の品質規格として定められている。

スと比較し，高温粘度が高いため，一般的な温度−粘本州四国連絡橋の鋼床版舗装用として表−５に示度曲線から算出する混合・締固め温度が著しく高くなす本州四国連絡橋面舗装の基準の中で，Ⅰ型とⅡ型とるが，試験施工などを経て，混合温度は 185 ± 5℃に規して改質アスファルトの規格が定められた７）。橋面舗定された。温度−粘度曲線によらない改質アスファル

装では，特に鋼床版舗装に生じるひび割れ対策のため，

トの混合・締固め温度の設定方法例となる（図−２）。

伸び性状や脆性の評価が試験に追加されている。軟化

その後，1988 年に発刊されたアスファルト舗装要綱

点やタフネス・テナシティは，アスファルト舗装要綱（昭和 63 年版）において，表−７に示す改質アスファ（昭和 53 年）で定められた品質基準よりも高い規格値

ルトの標準的性状が設けられ，一般材料として扱われとなったほか 60℃粘度試験や分離安定性試験についるようになった９）。ここでは改質材の種類により分類ても追加されている。

され，ゴム系はⅠ型，熱可塑性樹脂とゴムを併用した

1981 年から３年間で，それまでに開発されていた改質アスファルトをさらに高性能化を図る目的で建設省

もの，あるいは熱可塑性樹脂を単独で使用したものはⅡ型となった。

土木研究所，東京都土木技術研究所，当協会にて共同

1980 年代後半には，走行安全性を目的として，ポー研究，「耐流動・耐摩耗舗装用ゴム入りアスファルト

ラスアスファルト舗装が多く利用されるようになり，耐

60℃粘度

poise

粘度比（60℃）※

AC 140AC 80

AC 10014,000 ±4,000

8,000 ±
2,000

10,000 ±2,000

6.0 以下5.0 以下動粘度（180℃）

cSt

200 以下薄膜加熱質量変化率％

0.6 以下針入度（25℃）

1/10 ㎜

40 以上

三塩化エタン可溶分％

99.0 以上

引火点％

260 以上比重（25℃ /25℃）

Ⅰ型

Ⅱ型
60 〜 100

軟化点℃ 55.0 〜 65.0

60.0 〜 75.0

伸度（10℃）

㎝

50 以上

10 以上

フラース脆化点

℃

12 以下

12 以下

タフネス（25℃）

kgf・㎝

120 以上30 以上

テナシティ（25℃）

kgf・㎝

100 以上

10 以上

60℃

Poise

4,000 以上

16,000 以上

160℃

SFS

500 以下1,000 以下

200℃

SFC

200 以下300 以下粘度

引火点℃

280 以上灰分％

1.0 以下比重（25℃／ 25℃）
蒸発量
薄膜加熱後
残留針入度
（180℃，2.5h）
軟化点

Vol. 61 No. 234（2018年）

軟化点

粘度

60 〜 100

1/10 ㎜

針入度（25℃）

テナシティ（25℃）

表−５ 改質アスファルトの規格７） （1983）

1,000 以上（1985）
規格値

タフネス（25℃）※薄膜加熱後／加熱前

針入度（25℃）

項目

伸度（７℃）

1,000 以上

項目

表−６ 筑波１号の品質規格８）1/10 ㎜

50 〜 100℃

55.0 以上

㎝

50 以上

kgf・㎝

100 以上

kgf・㎝

50 以上

60℃

Poise

8,000 以上

200℃

cSt

300 以下薄膜加熱質量変化率（180℃，2.5 時間）％

0.3 以内粘度比（60℃，薄膜加熱後／加熱前）％

比重（25℃ /25℃）

1,000

２以下
1,000 以上

500
400

筑波１号

300

粘度（セソチストークス）

試験項目

久性を高めるための高粘度改質アスファルト（現ポリ

500
400

200
（155）
（125）
100
（95）
（75）

300
200

100
90
80
70
60
50
40

50
40
30

ストレートアスファルト60/80
20

30
20

％

0.3 以下

％

65 以上

温度（℃）

％

80 〜 110

図−２ 新規バインダーの温度 粘度図70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240

9粘度（セイボルトフロール）

表−４ セミブローンアスファルトの品質５）

マー改質アスファルト H 型）が開発された 10）。表−８

表−７ ゴム及び熱可塑性樹脂入り
アスファルトの標準的性状９） （1988）に高粘度改質アスファルトの標準的性状を示す 11）。高粘度改質アスファルトには軟化点が 80℃以上，60℃粘Ⅰ型

度が 20,000Pa・s 以上が求められその名のとおり高粘項目

度な改質アスファルトとなった。

針入度（25℃）

1992 年に発刊されたアスファルト舗装要綱（平成４年）では，改質アスファルトに使用されている改質材の特性を考慮し使用目的で区分された。改質アス
ファルトⅠ型はすべり止め，耐摩耗性，改質アスファ
ルトⅡ型は耐流動性，耐摩耗，すべり止め，セミブ
ローンアスファルト（AC-100）は耐流動性を使用目的とされた。表−９にゴム・熱可塑性エラストマー入り
アスファルトの標準的性状を示す 12）。
舗装設計施工指針（平成 13 年版）では，日本改質ア

Ⅱ型

50 〜 70

70 〜 90

1/10 ㎜

50 〜 70

70 〜 90

40 以上

軟化点

℃

50.0 〜
60.0

48.0 〜 58.0

56.0 〜
70.0

伸度（７℃）

㎝

20 以上

50 以上

伸度（15℃）㎝

引火点℃

薄膜加熱質量変化率％

薄膜加熱針入度
残留率

％

30 以上
260 以上280 以上0.6 以下
55 以上

65 以上

タフネス
（25℃） kgf・㎝

60 以上

50 以上

80 以上

テナシティ
（25℃）

30 以上

25 以上

40 以上

kgf・㎝

スファルト協会で定めていた特殊グレードである超重交通用改質アスファルトと付着性改善改質アスファル
ト，さらに排水性舗装技術指針（案）に示されていた

表−９ ゴム・熱可塑性エラストマー入りアスファルト 12）（1992）

表−８ 高粘度改質アスファルトの標準的性状

11）（1996）
項目
針入度（25℃）
軟化点

ゴム・熱可塑性エラストマー入り
アスファルト

項目

Ⅰ型

Ⅱ型

50 以上

40 以上
56.0 〜 70.0

標準的性状
1/10 ㎜

40 以上℃

80.0 以上

伸度（15℃）

㎝

50 以上

引火点

℃

260 以上針入度（25℃） 1/10 ㎜
軟化点℃

50.0 〜 60.0

伸度（７℃）㎝

30 以上

伸度（15℃）

㎝

30 以上

引火点

薄膜加熱質量変化率％

0.6 以下薄膜加熱針入度残留率

％

65 以上

タフネス（25℃）

N・m

20 以上

テナシティ
（25℃）

N・m

15 以上

60℃粘度

Pa・s

20,000 以上

260 以上薄膜加熱針入度
残留率

％

55 以上

65 以上

タフネス（25℃） N・m

4.9 以上7.8 以上

テナシティ
（25℃）

2.5 以上3.9 以上N・m

表− 10 改質アスファルトの標準的性状 13）
項目
針入度（25℃）

Ⅰ型
1/10 ㎜

Ⅱ型℃

50.0 〜 60.0

伸度（７℃）㎝

30 以上

伸度（10℃）㎝

伸度（15℃）

㎝

引火点

℃
℃

薄膜加熱質量変化率％

薄膜加熱針入度残留率

高粘度

付着性改善

超重交通用

68.0 以上

75.0 以上

30 以上

50 以上

40 以上

軟化点

フラース脆化点

鋼床版用

50 以上

（2001）

56.0 〜 70.0

70.0 以上

80.0 以上

50 以上
30 以上
260 以上50 以上
280 以上260 以上

12 以下

12 以下
0.6 以下％55 以上

タフネス（25℃）

N・m

５以上

８以上

12 以上

20 以上

16 以上

テナシティ
（25℃）

N・m

2.5 以上

４以上

10 以上

15 以上

８以上

15 以上

60℃粘度

Pa・s

1,500 以上

3,000 以上

粗骨材の剥離面積率

10

％

65 以上

20,000 以上
５以下

20 以上

５以下

ASPHALT表− 11 ポリマー改質アスファルトの標準的性状 14）
種類

項目

Ⅰ型

Ⅱ型

Ⅲ型

記号

軟化点
７℃

伸度

15℃

（2006）
H型

W℃

50.0 以上

㎝

30 以上

WF

56.0 以上

70.0 以上㎝

F
80.0 以上

30 以上

50 以上

50 以上

タフネス（25℃）

N・m

5.0 以上8.0 以上

16 以上

20 以上

テナシティ
（25℃）

N・m

2.5 以上4.0 以上

粗骨材の剥離面積率％

フラース脆化点℃

曲げ試験（ 20℃）

12 以下

kPa

400 以上スティフネスMPa

100 以下1/10 ㎜

40 以上

質量変化率

％

0.6 以下針入度残留率

％

65 以上

℃

260 以上引火点
付加記号の略字

12 以下

仕事量

針入度（25℃）
薄膜加熱後（163℃）

５以下

W：耐水性（Water Resistance），F：可とう性（Flexibility）

高粘度改質アスファルトの３種類が追加された 13）。

５．改質アスファルトに使用する材質材

2006 年に改訂された舗装設計施工指針（平成 18 年

表− 12 に主な改質材の種類とその効果を示す 17）。

版）では，表− 11 に示すとおり試験項目が整理される

改質アスファルトの開発当初では，改質材としてゴとともにこれまでの針入度から軟化点の区分を優先さ

ム系のスチレン・ブタジエンゴム（SBR）あるいは天れる表記となった 14）。新たなポリマー改質アスファル

然ゴムなどが用いられた。その後，熱可塑性樹脂のエトとして，当協会で定めていた寒冷地域用の高粘度改

チレン・酢酸ビニル共重合体（EVA）
・エチレン・エ質アスファルトがポリマー改質アスファルト H 型 F

チルアクリレート共重合体（EEA），熱可塑性エラス

として標準的性状が追加され，高粘度改質アスファル

トマーのスチレン・イソプレン・スチレンブロック共

トが H 型と H 型 F の２つに分類された 15）。これらの重合体（SIS）などが用いられてきた。

改質アスファルトを区分するため，タフネス・テナシ

近年では，熱可塑性エラストマーのスチレン・ブタ

ティに代わる試験としてバインダの曲げ試験が採用さ

ジエン・スチレンブロック共重合体（SBS）が低温かれている。バインダ曲げ試験は，ポーラスアスファル

ら高温まで優れた性能を発揮できるため，主流な改質

ト混合物を評価するカンタブロ試験との相関が高いこ材として利用されている。図−３に舗装用アスファルとから選定されており，バインダ性状から混合物性状トに使用されてきた改質材の変遷を示す。

を予測する試験方法として開発されたものである 16）。

このほか，日本での研究論文は少ないが，国外では表− 12 一般的に使用される改質材とその効果
分類

ゴム系

熱可塑性エラストマ

熱可塑性樹脂

略称

名称

改質効果
高温特性

低温特性

耐熱性

SBR

スチレンブタジエン共重合体

△

○

×

CR

クロロプレンゴム

△

◎

○

NR

天然ゴム

×

○

×

SBS

スチレンブタジエンブロック共重合体

○

○

○
×

SIS

スチレンイソプレンブロック共重合体

○

○

EVA

エチレン酢酸ビニル共重合体

○

△

×

EEA

エチレンエチルアクリレート共重合体

○

△

◎

PE

ポリエチレン

△

△

×

PR

石油樹脂

○

×

◎

Vol. 61 No. 234（2018年）

11

SBR

Ⅰ型 Ⅱ型

EVA, EEA

Ⅱ型

６．ポリマー改質アスファルトの評価方法
ポリマー改質アスファルトは，耐流動性，耐摩耗性，骨材飛散抵抗性，ひび割れ抵抗性，耐水性などの改善を目的として利用されるが，舗装の寿命をストアスと

Ⅱ型

SIS

比較検証している例は少ない。これは，舗装の交通条

鋼床版用

SBS

Ⅰ型
積雪寒冷地用
高耐久型
Ⅱ型
Ⅲ型 交差点用
薄層舗装 等H型
中温化

低温から高温まで優れた
パフォーマンス

1960

1970

1980

1990

わだち掘れ ひび割れ

2000

件，環境条件あるいは設計条件が適用箇所ごとに大きく異なるため比較することが難しいこと，またその評
価には 10 年，20 年と長期にわたり調査する必要があることが要因と考えられる。

2010 年

多様化

現在

高分子材料であるアスファルトは環境負荷や繰返

図−３ 舗装用アスファルトに使用される改質材の変遷

し交通荷重を受けることにより，その性状は変化する。ポリマー改質アスファルトの性状の変化，いわゆ
る 劣化 の評価については，世界各国の共通の課題となっており，様々な促進劣化方法や評価方法が検討されている 20）。
ここでは，実路における耐久性の検証結果，そして，

100 ㎛

100 ㎛

室内試験によるポリマー改質アスファルトの劣化特性（色の濃い部分がアスファルト，薄い茶色あるいは白い部分が SBS）

や作業性といった新たな評価方法について述べる。

写真−１ ポリマー改質アスファルトのモルフォロジー

6. 1 実路における検証結果
丸山らは，ストアスと改質Ⅱ型を使用した混合物のアスファルトの弾性を向上させるポリリン酸（PPA）

ライフサイクルコスト（LCC）を比較した結果を報告

や低温性状の改善あるいは再生用添加材としての役割している 21）。
図−４に，累積大型車交通量と累積わだち掘れ量のを目的とした Tall oil や Bio-Based oil などが改質材として利用されている 18）。

関係を示す。累積大型車交通量の増加に伴い，累積わ
だち掘れ量は直線的に増加しているが，改質Ⅱ型混合

また，改質材の効果を適切に発揮させるためには，物を用いることで，その値は半分程度となる。

改質材がアスファルト中で均一に分散している必要がある。アスファルト中のポリマーの分散状態は，ス

舗 装 の 供 用 性 を ひ び 割 れ 率，わ だ ち 掘 れ 量，平ライドガラスを用いて光学顕微鏡などにより観察する

たん性によって定量的に評価した維持管理指標 MCIことができるが，薄膜では改質材粒子が重なって観察（Maintenance Control Index）が４以下を修繕の必要されてしまう欠点があった。そこで，
40

改質材の分散状態を簡易にかつ安定

改質Ⅱ型
ストアス

による観察方法が提案された 19）。この方法により SBS を分散させたアス
ファルトを薄膜にすることなく，固形のまま観察することができる。写真−１の左は SBS の添加量を５ %，右 は SBS 添 加 量 を 10% そ れ ぞ れ ア
スファルトに添加した時の分散状態

累積わだち掘れ量（㎜）的に測定できる凍結破砕蛍光落射法

ストアス
y=4.1277x＋2.5861
R2=0.6008

30

20

10

改質Ⅱ型
y=2.1103x＋2.12
R2=0.7757

を凍結破砕蛍光落射法で観察したものである。このように，ポリマー改質アスファルトの安定性を向上させるための分析方法も開発されてきた。

0
0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

累積大型車交通量（百万台／車線）

図−４ わだち掘れのパフォーマンスカーブ
12

ASPHALTな目安としている。図−５に，累積

10

大型車交通量と MCI の関係を示す。

改質Ⅱ型

ストアス

改質Ⅱ型混合物を用いることで MCI
8が４以下となる累積大型車交通量は

改質Ⅱ型
y=0.0076x2‑0.4454x＋8.4325
R2=0.9792

大幅に増加しており，ストアスを用6MCIいた場合と比べて，修繕期間を 1.8倍に延ばすと試算されている。

要修繕目安 MCI=４以下
4

6. 2 室内試験による評価方法

ストアス
y=0.0101x2‑0.7364x＋8.6925

6. 2. 1 劣化特性に関する検討
アスファルト舗装は熱，酸素，紫2

R2=0.9988

外線あるいは水などの外部環境の7.05 百万台

影響を受けて劣化することが知ら

0
0.0

2

4

6

れている。これらの影響が原因で12.71 百万台
8

10

12

14

16

18

20

累積大型車交通量（百万台／車線）

舗 装 が 破 損 す る ケー ス が あ る た
図−５ 舗装の維持管理指数（MCI）のパフォーマンスカーブ

め，アスファルトの劣化抑制はアス
ファルト舗装の長寿命化に寄与す

るものと考えられる。アスファルトの劣化程度を評性を把握することができる。

価する指標として針入度残留率があるが，未劣化の

図−６はストアスを促進酸化劣化（PAV 試験）さ

試料に対する相対的な比較となるため，アスファル

せたときの複素せん断弾性率と損失せん断弾性率のト種類や改質・非改質のアスファルトの違いを統一

関係を示したものである。酸化劣化時間は図中の凡例的に評価することが難しい。そこで Dynamic Shearの数値である。酸化劣化が進むに従い，複素せん断弾

Rheometer（DSR）試験機を用いた劣化評価方法につ性率と損失せん断弾性率はともに高くなる。Strategic

22）

Highway Research Program（SHRP）では，試験条件。

いて検討されている

DSR 試験はアスファルトを平行にねじることによは異なるが，促進劣化させたアスファルトの損失せん

り負荷を与え，ねじれに対する材料の抵抗値（複素断弾性率を５ MPa 以下となるように規定している 23）。

せん断弾性率：¦G*¦）と負荷をかけた際のひずみ，お図−７は，ポリマー改質アスファルトとストアスをよびその時間のずれ（位相角：δ）を測定する試験でそれぞれ未劣化のものと酸化劣化を 20 時間かけたもある。これらの値を使って，アスファルトの粘弾性特ので比較している。ポリマー改質アスファルトの複素10損失せん断弾性率（MPa）

損失せん断弾性率（MPa）

20

15

化

10

劣

y=0.86x0.97

化

酸
5

5

10

15

複素せん断弾性率（MPa）
未劣化
PAV40

RTFOT
PAV60

PAV20
PAV100

図−６ 劣化時間と弾性率変化の関係
Vol. 61 No. 234（2018年）

6

劣化

y=0.86x0.97

酸化

4

2

20℃，10Hz

20℃，10Hz

0

0
0

8

20

0

2

4

6

8

10

複素せん断弾性率（MPa）
ストアス（未劣化）
改質Ⅱ型（未劣化）
改質 H 型（未劣化）

ストアス（PAV20）
改質Ⅱ型（PAV20）
改質 H 型（PAV20）

図−７ バインダと弾性率変化の関係
13

せん断弾性率と損失せん断弾性率は，ストアスと同6. 2. 3 ポリマー改質アスファルトの施工性の評価方法

一線上で変化しているが，その挙動はアスファルトの

野口らは，温度変化に伴う SBS の分散状態の変化を種類によって異なる。改質Ⅱ型ではストアスと比較し，顕微鏡で観察し，物理性状の変化との関連性について

複素せん断弾性率や損失せん断弾性率の上昇が緩やか研究している 26）。

であり，酸化劣化による粘弾性状の変化が小さいこと

図−８に，施工性改善改質Ⅱ型と従来の改質Ⅱ型のが分かる。一方，改質 H 型は，ストアスや改質Ⅱ型と比温度と位相角の関係を DSR により測定した結果を示較し，ポリマー量が多く粘度が高いため，複素せん断す。ここで示す位相角とは，物体がどれだけ粘性体に弾性率と損失せん断弾性率の絶対値が劣化，未劣化と近いかを示す値となる。位相角が 90°の場合，粘性体もに低い。このため，ストアスや改質Ⅱ型と同程度の（液体）であることを示し，90°未満では弾性的（固体）弾性率となるまでの時間は長く，同条件であればストな性質を持つことを示す。

アスや改質Ⅱ型よりも酸化劣化しにくいと考えられる。
本評価方法により，ストアスとポリマー改質アス
90

る可能性がある。
6. 2. 2 耐久性に関する検討
アスファルトは通常の舗装温度および交通荷重下で，位相角（δ）

ファルトの酸化劣化に対する抵抗性を一律に評価でき

89

88

施工性改善Ⅱ型
従来Ⅱ型

粘性流体および弾性固体の両方の特性を示し，その粘弾性状が舗装のひび割れ率や動的安定度と高い相関を8790持つとの報告がある 24）。

100

110

120

130

140

150

160

温度（℃）

首都高速道路において，骨材飛散抵抗性や騒音低減

図−８ 粘弾性測定結果効果を高めた最大粒径５㎜の小粒径ポーラスアスファ
ルト舗装に適用するバインダを DSR 試験により評価している。表− 13 に，小粒径ポーラスアスファルト混合物用改質 H 型の規格を示す 25）。

中温化ポリマー改質アスファルトは，針入度や軟化点などの従来の性状評価方法では，中温化ポリマー改質アスファルトとポリマー改質アスファルトを区別す

表− 13 小粒径用ポリマー改質
アスファルトＨ型の規格
項目
針入度（25℃）

品質規格

ることができない。しかし，DSR 試験から得られる位相角を把握することで，締固め時のアスファルトの粘性を評価できる可能性があり，今後，中温化ポリマー

1/10 ㎜

35 以上

軟化点

℃

80.0 以上

フラース脆化点

℃

20 以下

引火点

℃

260 以上薄膜加熱質量変化率％

0.6 以下薄膜加熱針入度残留率

％

65 以上

改質アスファルトは，実道における試験施工の追跡

曲げ仕事量（ 20℃）

kPa

1,000 以上

調査により，その性能が検証され標準的性能が設定さ

曲げスティフネス（ 20℃）

MPa

100 以下れてきた。

せん断応力（60℃）

Pa

900 以上G*・sinδ
（25℃）

kPa

700 以下改質アスファルトの性能基準を定めるうえで有効な評
価方法となりうる。
７．おわりに

新たなポリマー改質アスファルトあるいは供用性能に対する性能評価方法の有効性を確認するためには，長期の調査が必要となる。ポリマー改質アスファルトの性能

せ ん 断 応 力 と 損 失 せ ん 断 弾 性 率（¦G*¦・sin δ）がや耐久性は，初期性能だけではなく，供用されることに

DSR 試験により得られる評価値である。せん断応力はよる性能の変化を含めて，損傷原因に応じた評価方法とすえ切りによる骨材飛散抵抗性を評価する指標，¦G*¦・の関連性を，限られた時間の中で，明確に説明しなけれ

sin δは繰り返し曲げによるひび割れ抵抗性を評価すばならない。難しい課題であるが当協会に課された責務る指標とされている。

のひとつと考える。今後とも，関係機関の方々にご指導，
ご鞭撻いただきながら取り組む次第である。

14

ASPHALT── 参考文献

──１）一般社団法人日本改質アスファルト協会：ポリマー改質アスファルトポケットガイド，2015.1
２）田 中： コ ン ク リー ト 床 版 に 対 応 し た グー ス ア
スファルト混合物の開発，アスファルト，233，
pp.42-47，2017.12
３）永原 他：空港舗装に向けた高耐久性アスファル
ト混合物の適用性検証，道路建設，pp.57-64，2013
４）https://eapa.org/eapa-asphalt-in-figures-2016-isavailable/
５）社団法人日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 53 年），pp.142-143，1978.6
６）飯 島 他： セ ミ ブ ロー ン ア ス ファ ル ト AC-100 を用 い た 試 験 舗 装 の 供 用 性，土 木 技 術 資 料 27-3，
pp.123-128，1985.
７）本州四国連絡橋公団：本州四国連絡橋 橋面舗装
基準（案），pp.27-28，1983.
８）建設省土木研究所：筑波１号舗装工事の手引き，
土木研究所資料，第 2204 号，1985.
９）社団法人日本道路協会：アスファルト舗装要綱（昭和 63 年版），pp.28-29，1988.11
10）村山雅人，伊藤達也，羽入昭吉，菅野宏：高粘度
改質アスファルトの開発経緯と研究開発の現状，
改質アスファルト，No.21，pp.8-21，2003.
11）社団法人日本道路協会：排水性舗装技術指針（案），pp.14-15，1996.
12）社団法人日本道路協会：アスファルト舗装要綱（平成４年），丸善株式会社，pp.50-51，1992.12
13）社団法人日本道路協会：舗装設計施工指針（平成13 年），pp.263-264，2001.12

18 年版），pp.222-223，2006.
15）日本改質アスファルト協会技術委員会：改質アス
ファルトの名称・標準的性状の変更について，改質アスファルト，No.27，2006.
16）本松資朗他：高粘度改質アスファルトの試験方法
および評価方法に関する共同研究，改質アスファ
ルト，No19，2002.9
17）土木学会：舗装工学ライブラリー 13a アスファル
トの特性と評価，pp.117-118，2015.
18）http://ena.lp.edu.ua/bitstream/ntb/38269/
1/14̲115-120.pdf
19）川口他：蛍光落射顕微鏡によるポリマー改質アス
ファルトのモルフォロジー評価，改質アスファル
ト，pp.9 − 13，2004.
20）http://bitval.fehrl.org/fileadmin/bitval/BitVal̲
ﬁnal̲report.pdf21）丸山他：ポリマー改質アスファルトⅡ型混合物
舗装の LCC 評価と適用範囲，改質アスファルト
NO29，2007.
22）大島他：DSR によるアスファルトの劣化評価方
法に関する一検討，第 32 回日本道路会議，2017.10.
23）Asphalt Institute：SUPERPAVE Asphalt Binder
Speciﬁcation，p26，1998.3.
24）細木他：ポーラスアスファルト舗装を長寿命化するバインダの開発，改質アスファルト，No.47，
pp.4-10，2014.
25）首都高速道路株式会社：舗装設計要領，2015
26）野口他：温度変化に伴うポリマー改質アスファル
ト中の SBS 分散状態と物性についての一考察，第71 回土木学会年次講演会，2016.9.

14）社団法人日本道路協会：舗装設計施工指針（平成Vol. 61 No. 234（2018年）

15

特集・最近のアスファルト事情

最近のアスファルト乳剤の技術的動向(Recent Technical Trends of Asphalt Emulsion)
一般社団法人 日本アスファルト乳剤協会
アスファルト乳剤（以下，乳剤）の用途は，アスファルト舗装各層の接着剤の役割を果たす浸透用（タックコート・プライムコート）をはじめ，セメント・瀝青安定処
理工法に代表される混合用，フォグシールやチップシールなどに用いられる表面処
理用，そして舗装分野以外にも工業用など多岐に渡る。
本稿では，これらの用途の中でも，特に用途拡大が著しい最近の乳剤の技術動向
として，速分解型タックコート（仮称）と薄層表面処理工法について紹介する。
して，冬季や夜間などの低温期でも分解が速い，速分

１．はじめに解型のタックコートが開発された。本章ではこのタッ

乳剤は，輸送から施工までのすべての工程を常温で扱えることから，CO2 排出量が少なく，環境に優しい

クコートの性能と，施工事例を紹介する。

材料である。

2. 1 速分解型タックコートの性状

近年では，温室効果ガスの発生に起因すると思われ

速分解型タックコートの性状例を表−１に示す。

る世界的な異常気象が多発しており，これを抑制する（一社）日本アスファルト乳剤協会（以下，乳剤協会）

うえでも期待されている舗装材料であるといえる。

が規定するタイヤ付着抑制型乳剤 PKM-T の規格に適合しつつ，分解性能に特化した仕様となっている。

その中で，最近開発された乳剤として，①タック
コートの養生時間を大幅に短縮させた速分解型タック

現在，乳剤協会の技術委員会では，分解性能に関すコートと，②改質乳剤や砂などの骨材から構成されるる規格制定に向けて共通試験を行っているところであスラリーを薄層で敷きならす薄層表面処理工法が注目

り，本文ではその１つの例として５℃における分解時されている。

間を指触評価し、乳剤が付かなくなるまでの時間としたケースを記載した。

本稿では，この２つについて，最近の乳剤の技術動向として紹介する。

2. 2 速分解型タックコートの性能

２．速分解型タックコート

以下に紹介する。

速分解型タックコートの施工性や各種物性について
タックコートは，新たに舗設するアスファ

表−１ 速分解型タックコートの性状例

ルト混合物層とその下層の瀝青安定処理層
や中間層・基層との付着を高めるために散試験項目布される接着剤である。アスファルト舗装

エングラー度（25℃）の新設および補修・修繕工事ではなくてはならないものであり，タックコートの接着性や耐べたつき性などの性能も日々進化を続けてきた。
しかし，施工性に関しては，即日交通開放

JEAAS 規格

社内規格

試験値

1 〜 153

0.3 以下0.0

付着度

2/3 以上2/3 以上

粒子の電荷

陽（+）

陽（+）

ふるい残留分（1.18 ㎜）

蒸発残留分
蒸発
残留物

針入度（25℃）

質量 %

50 以上

51

1/10 ㎜

5 〜 3011℃

55.0 以上

64.5を必要とする条件で行われる舗装工事が多貯蔵安定度（24hr）

質量 %

1 以下

0

い中で，冬季には乳剤の分解が遅く養生にタイヤ付着率（60℃）

質量 %

10 以下

時間を要し，工程を圧迫することが多かった。

分解時間（５℃）※１

そこで近年，この問題を解決する方策と
16

軟化点

質量 %

分

3
５以下

3

※１

施工面にティッシュペーパー等の紙を押し当て，乳剤が付着しなくなるまでの時間

ASPHALT2. 2. 2 舗装との接着性能

2. 2. 1 養生時間の短縮
散布されたタックコートは，乳剤が分解し，ダンプ

速分解型タックコートの舗装との接着層としての性トラックやアスファルトフィニッシャなどのタイヤ

能は，乳剤協会試験方法「JEAAT-5 タックコート層をに乳剤が付着しなくなるまで養生しなければならな有した円筒状供試体の引張試験方法 ｣ に準拠して，試い。ここでいう分解とは，乳剤中の水分の蒸発，もし験温度 20℃で評価した。

くは化学的作用によりアスファルトと水に分かれ，ア

表層は，密粒度アスファルト混合物（13）（以下，密粒度混合物）とポーラスアスファルト混合物（13）（以

スファルトの膜が形成される状態をいう。
タックコートの養生時間を評価する目的で，散布したタックコートの乳剤が指に付かなくなるまでの時間

下，ポーラス混合物）とした。供試体作製条件を表−２に，試験結果を図−２に示す。

を分解時間と定義し，一般的に使用されているタック

表−２ 引張試験供試体作製条件

コートと速分解型タックコートについて，路面温度を

表層混合物種変えたときの分解時間を計測した。路面温度と分解時間の関係を図−１に示す。
バインダー種160

速分解型
タックコート

分解時間（分）

140
120

PKR-T
PKM-T
PK-4

100
80

密粒度（13）ポーラス（13）：
空隙 20%

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 H 型

下地混合物

密粒度（13）：ポリマー改質アスファルトⅡ型

タックコート種

PK-4，PKR-T，PKM-T，速分解型

塗布量0.4L/ ㎡

下地供試体の温度60

表層の締固め温度

20℃
160℃

150℃

40
20

2.0

0
5

10

15

20

25

30

路面温度（℃）

図−１ 路面温度と分解時間の関係
一般的なタックコートである PK 4 やゴム入り乳剤
PKR T は，20℃で 60 分程度，５℃では 150 分程度の分

密粒度
ポーラス

1.8

35

1.6

引張強度（MPa）

0

1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4

解時間であり，タイヤ付着抑制型乳剤 PKM-T の分解

0.2

速度は多少速くなるものの，20℃で 40 分，５℃で 120

0.0
速分解型
タックコート

分程度であった。

PKM-T

PK-4

PKR-T

（★：混合物の凝集破壊，●：タックコートの凝集破壊）

一方，速分解型タックコートは，気温によらず散布

図−２ 乳剤種別のタイヤ付着率

後すぐに分解し，５℃でも３分程度の分解時間であった。実際の現場では，風速の違いや日照の有無などに
より PK-4 などの分解時間もこれより速くなると考え

速分解型タックコートは，PKM-T と同様に，表層がられるが，速分解型タックコートは気象条件によらず，密粒度混合物，ポーラス混合物に関わらず，破壊形態

大幅に養生時間が短縮できることが確認された。

は混合物の凝集破壊となり，その引張強度は密粒度混これにより，低温期の夜間工事においても，タック

合物で 1.73MPa，ポーラス混合物で 1.31MPa と高い接コートの養生を待つことなく次工程に移ることができ，着性能を有していることが確認された。

施工効率の向上に大きく貢献できる。

2. 3 施工事例

また，交通開放時間を厳守するために，止むを得ず

速分解型タックコートは，開発から４年が経過して乳剤の分解前に次工程に移行せざるを得ない状況を回おり，これまで数多くの現場で施工されている。ここ

避できるため，タックコートの品質確保にも寄与できでは，その中から冬期の国道における施工事例を紹介

るものと期待している。

する。

Vol. 61 No. 234（2018年）

17

この事例は，夜間の２層切削オーバーレイ工事であり，トンネルの前後を施工するため全面通行止めで行われた。工程が多く，タックコートの養生時間を大幅に短縮したいということで採用された。施工概要を表−３に示す。
表−３ 工事概要
項

目

概

要

施工日時

平成 26 年２月 18 日

規制時間

22：00 〜 6：00（全面通行止め）

工事概要

２層切削オーバーレイ（路面切削 10㎝ →粗粒度混合物５㎝ →ポーラス混合物５㎝ ）施工面積

320 ㎡（L=20m × W=8m ×２車線）

路面温度

中間層施工時：２〜４℃，
表層施工時：20 〜 30℃

写真−２ 表層舗設時のダンプトラックのタイヤ
以上，表基層ともにタックコートの養生時間は工程で想定した範囲に収まり，全工程も予定とおりに進め⑴ 基層施工時の分解性ることが出来た。

基層施工時の下地は切削面であり，その時の路この事例からも，速分解型タックコートは，低温

面温度は２〜４℃であった。切削に伴い湿潤状態と期の施工でも余裕を持って工事を進めることができ，なった切削面箇所では分解に 20 分ほど要したが，下タックコートとしての品質確保にも寄与できることが地が乾燥している箇所では，タックコート散布後す裏付けられたものと思われる。

ぐに乳剤が指に付かなくなった。
基層の舗設はタックコート散布 25 分後から開始

３．薄層表面処理工法

したが，ダンプトラックのタイヤへの乳剤の付着は舗装の長寿命化やライフサイクルコストの削減を実まったく見られなかった。舗設直前のタックコート

現するためには，路面損傷に適用される補修措置の効の分解状況を写真−１に示す。

率的な実施が重要である。平成 28 年に策定された「舗装点検要領」を契機に，今後，補修措置の重要性はより一層増していくと予想される。
損傷の進行が早い分類 B の補修措置では，シール材注入工法や薄層オーバーレイ工法などが一般的に行われている。一方，分類 C や分類 D は損傷の進行が緩やかなため，設定した管理基準値に到達した段階で実施される修繕措置に軸足が置かれ，補修措置はほとんど行われていないのが現状である。
このような背景から，（国研）土木研究所と乳剤協会
は，補修措置に用いられる工法の中でも，常温施工が可能であり，施工方法が簡便，かつ施工費が比較的安

写真−１ タックコートの分解状況

価な薄層表面処理工法に着目し，薄層表面処理工法の適用性や耐久性の把握，そして適用条件や効果的な実⑵ 表層施工時の分解性

施時期の提案を目的とした共同研究を平成 30 年度か

表層舗設時は，施工した基層の蓄熱もあり路面温ら開始した。共同研究の一環として，茨城県つくば市

度は 20 〜 30℃であった。タックコート散布後は直内の交通量の異なる６路線において，薄層表面処理工

ちに分解し，舗設時にもアスファルトフィニッシャ

法の試験施工を実施した。

のタイヤへの付着も見られなかった。表層舗設時の重機のタイヤの状況を写真−２に示す。
18

本章では，薄層表面処理工法の概要と実施した試験施工について述べる。
ASPHALT3. 1 薄層表面処理工法の概要

特殊改質アスファルト乳剤を用いたスラリー状混合物（1.0 〜 3.0 ㎏ /㎡）

薄層表面処理工法は，面荒れした既設舗装のきめ深さを改善し，舗装の延命を図ることを目的とした表面処理工法である。薄層表面処理工法は 2000 年前後，重交通路線を適用先としたマイクロサーフェシング工法

既設アスファルト舗装（以下，MS）の普及後に開発され，現在，大型車が皆無である生活道路から重交通路線までの多くの路線で施

図−３ 薄層表面処理工法の標準断面工実績を有する。
MS は骨材種や施工条件などに大きく依存するカチ

路面清掃とマスキング養生

オン系改質アスファルト乳剤 MS 1 と骨材の敏感な接混合物製造

触反応を利用したスラリー状混合物を，専用ペーバ―を用いて１ ㎝ 程度の施工厚で薄く敷きならす高度な混合物敷きならし施工技術と熟練度を要求される。一方，薄層表面処理

ゴムレーキ等を使用

工法用の混合物は MS と同様のスラリー状であり，施１時間程度の養生・交通開放

工厚も同程度であるが，混合物の材料構成や施工方法
は MS とまったく異なり，MS が抱えていた上述の問図−４ 薄層表面処理工法の施工フロー

題を克服した表面処理工法である。
薄層表面処理の特長を以下に列挙し，MS と比較した薄層表面処理の概要を表−４に示す。

タイプ C を採用した。
3. 3 施工
つくば市内で薄層表面処理工法を施工した路線は，

表−４ MS と比較した薄層表面処理工法の概要
項目

大型車の侵入が少ない市道から N6 相当の重交通路線

MS

薄層表面処理工法

適用路線

重交通路線

生活道路から重交通路線

使用材料

骨材，MS-1，
骨材，特殊乳剤，セメント等
セメント

混合物の敷きならし状況と施工後の路面状況を写真−

施工方法

専用ペーバ

レーキ等，汎用性の高い道具

３〜８に示す。

可使時間

１〜２分程度

30 分程度までの任意

施工厚

既設舗装の肌理に依存するが，平均で１ ㎝ 程度以下

施工の容易さ

難しい

簡便

平均的な
日当たり施工量

数千 ㎡ 程度

数 ㎡ から 500㎡ 程度まで

早期交通開放性までの６路線である。
タイプ A からタイプ C までの薄層表面処理工法用

施工は平成 30 年７月 23 日から８月２日の間に行われ，施工日の気温は 35℃前後，路面温度は 60℃に到達していた。いずれの薄層表面処理工法用混合物も小規
模施工に対応しているため，骨材とバインダーが別々

１〜２時間程度の容器にプレパック化されているパッケージ型であり，これらを施工現場付近で混合用の容器に移し，ハンドミキサーなどを用いて撹拌して混合物を製造する方法①スラリー状の柔軟性に富んだ常温混合物であり，レーキ等で容易に施工できるである。したがって，混合物製造時において，可使時間を調整するための添加剤量を増減することによって，②アスファルト舗装とのなじみが良く，接着性に優れる

いずれの混合物も良好な施工性を確保し，施工後の路③すべり抵抗性に優れた舗装が得られる

面状態も極めて良好であった。

④高温時においてもべたつきがない⑤数種類の骨材を含み，改質乳剤をバインダーとしているため，耐候性に優れる
3. 2 つくば市内で実施した薄層表面処理工法の試験
施工標準断面と施工方法

４．おわりに本文では，速分解型タックコートと薄層表面処理工法の２つの新しい乳剤技術を紹介した。
速分解型タックコートは，アスファルト乳剤が本来薄層表面処理の標準断面を図−３に，施工フローを必要とされる散布後の養生時間の短縮を実現させた

図−４に示す。試験施工では，当協会加盟会社のうち，

タックコート材である。この新しいタックコート材は３社の薄層表面処理工法，タイプ A，タイプ B，そして養生時間の確保が困難な高速道路や空港舗装などの修Vol. 61 No. 234（2018年）

19

写真−３ 敷きならし状況（タイプ A）

写真−４ 施工後の路面状況（タイプ A）

写真−５ 敷きならし状況（タイプ B）

写真−６ 施工後の路面状況（タイプ B）

写真−７ 敷きならし状況（タイプ C）

写真−８ 施工後の路面状況（タイプ C）

繕を中心にニーズが高いため，現在，乳剤協会ではそる分類 C や D になるであろう。
「舗装点検要領」の策のニーズに応えるべく，規格化に向けた作業を急ピッ

定を契機に，これらの道路の軽微な損傷に対する補修

チで進めている。

措置の需要は高まることが予想され，必然的に薄層表

一方，薄層表面処理工法は，MS の抱える問題点を面処理工法の需要も今後増加傾向が続くと推察される。

克服した新しい乳剤系表面処理工法として，近年，軽乳剤協会としても，薄層表面処理工法の実績動向に注

交通量路線を中心に施工実績が急伸している。

視していく所存である。

この工法に対する乳剤協会での規格化などに向けた動きはない。しかし，全国の道路の約 85％は市町村道
１）であり，約 10％が都道府県道である 。このことから推察すると，全国のほとんどの道路は軽交通路線であ
20

──

参考文献

──

１）中里 道路インフラは経済・社会の基盤 pp.17-20，
2014，7
ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情「舗装点検要領に基づく舗装マネジメント指針」の概要(Summary of the Pavement Management Guideline Based on Inspection Standards)
桑 原 正 明*我が国において膨大なストック量に達している舗装についても，他の道路構造物と同様に予防保全型の管理を行うことにより効率的な維持管理が求められています。このような状況の下，平成 28 年 10 月に「舗装点検要領」が策定されたが，これに基づいて実施される点検・診断・措置および記録からなるメンテナンスサイクルについて，具体の構築・運用方法およびその留意点について実務的なガイドラインとしてとりまとめた「舗装点検要領に基づく舗装マネジメント指針」が（公社）日本道路協会より発刊されました。本稿において，その内容を紹介します。
はじめに一方で，平成 25 年以降に実施された「道路ストック

我が国の舗装ストックは道路延長ベースで 100 万㎞

総点検」で初めて舗装を点検した地方公共団体も多数を超え，膨大なストック量となっています。また，舗あり，これからの点検要領に基づくメンテナンスサイ

装が存する道路の役割・性格も，例えば幹線道路からクルの構築にあたり，実務の指針となるような技術図

生活道路まで様々なものがあります。このような特徴

書類の整備が求められていました。そこで，（公社）日を有する舗装においても，橋梁やトンネル等と同様に，

本道路協会は平成 30 年９月に「舗装点検要領に基づく点検・診断・措置および記録からなるメンテナンスサ

舗装マネジメント指針」（以下，「本書」という。
）を発

イクルを構築し，予防保全型の管理を行うことによる，刊しました。

より効率的な維持管理が求められます。
橋梁・トンネル等については，具体的な点検頻度や方法等に関する事項が平成 26 年に法令で定められ，「必要な知識および技能を有する者」が「近接目視」に

本書の主な内容
以下に本書の概要を順に示します。
1. 総説（１章）

より「５年に１回の頻度」で「健全性の診断」を行い，各道路管理者がメンテナンスサイクルの構築に取診断結果を健全，予防保全段階，早期措置段階，緊急

り組むにあたり，点検等に関する技術基準類の体系を措置段階の４区分に分類することとなりました。

理解しておくことが必要です。第１章では，図−１に舗装については，これらの規定の適用外ではありま示すように本書を含めた技術基準類の体系を示し，そすが，同年の「道路の老朽化対策に関する提言」（社会れぞれの規定事項について解説しています。この中で，資本整備審議会道路分科会）において，「経年的な劣化

本書は舗装の管理に携わる関係者の理解と判断を支援に基づき適切な更新年数を設定し，点検・更新するこする実務的なガイドラインとして位置づけています。

とを検討すべき」とされました。

また，本書全体の構成を図−２に示します。各章のこうした状況の下，社会資本整備審議会道路分科会

概要は後述しますが，第３章までが主としてメンテ

道路技術小委員会の審議を経て，平成 28 年 10 月に国ナンスサイクルの構築に向けた計画段階，第４章以降

土交通省にて「舗装点検要領」（以下，「点検要領」といが実際の現場での運用段階となります。

う。
）が策定されました。点検要領は，舗装の維持管理分野における技術基準としては初めて策定されたものです。
* くわばら まさあき 国土交通省 国土技術政策総合研究所 道路構造物研究部道路基盤研究室 主任研究官
Vol. 61 No. 234（2018年）

21

2. 点検要領に基づくメンテナンスサ
イクルと舗装マネジメント（２章）
メンテナンスサイクルの構築にあたっては，点検要領が意図するところを理解しておく必要があります。
第２章では，点検要領の主なポイン
トとして，それらを「路盤の健全性の確保を通じた長寿命化」
，
「道路の

法令・通達

指針

便覧

舗装点検要領に基づく
舗装マネジメント指針

舗装点検必携
平成 29 年版

道路法 第 42 条
道路法施行令 第 35 条の２
舗装点検要領（H28.10 道路局国道・防災課長等連名通達）

舗装点検要領（直轄版）（H29.3 道路局国道・防災課長通達）

特性等に応じた効率的な管理」，お
図−１ 技術基準等の体系と本書の位置付け

よび「目標設定を通じた長寿命化」
として示し，それぞれの意図・内容を示しています。以下，簡単に概要

第１章 総説を紹介します。
「路盤の健全性の確保を通じた長第２章 点検要領に基づくメンテナンスサイクルと舗装マネジメント

寿命化」についてですが，まずは，表層等が有する，路盤以下の層を保護する機能に着目し，表層等の適時修第３章 管理計画第４章• 道路の分類繕を行います。ただし，路盤の構造的• 管理基準の設定な健全性が失われていることが詳細• 使用目標年数の設定調査などにより分かった場合は，路• ネットワークレベルの点検計画の立案

盤を含めて修繕することになります。

• 点検結果等の活用

第５章• 点検手法の設定

第６章

分類 Bのアスファルト舗装のメンテナンスサイクル
分類 C，Dのアスファルト
舗装のメンテナンスサイクル
コンクリート舗装のメンテナンスサイクル「道路の特性等に応じた効率的な
図−２ 本書の構成

管理」については，道路の役割や性格，修繕実施の効率性，ストック量，管理体制等の観点から道路を分類対象となる資産のストック量（管理対象の舗装延長）の整理

したうえで，各分類の特性に応じた道路を分類 A〜D に区分

メンテナンスサイクルを構築し，運アスファルト舗装

用することになります。
「目標設定を通じた長寿命化」にコンクリート舗装

管理基準を設定

ついては，材料・構造が異なる舗装は劣化進行の特性が異なるため，舗装種別（アスファルト舗装／コンク
リート舗装）に応じた点検等を実施することになります。また，アスファ

使用目標年数の設定（分類 A，B）
分類に応じた点検の方法の設定

分類に応じた点検の方法の設定

基本諸元等の把握

基本諸元等の把握

点検の実施• 車上目視• 徒歩目視• 機器を用いた点検

点検の実施• 徒歩目視• 機器を用いた点検管理基準に照らし損傷レベルを診断

目地部の状態や版のひび割れの状態に応じて診断

ルト舗装においては管理基準を設定
するとともに，アスファルト舗装の中でも損傷の進行が早い道路等においては，表層の供用年数の目標となる「使用目標年数」を設定し，これらを意識して管理することになります。
これらのポイントを踏まえ，本書
では点検要領に基づくメンテナンス
サイクル構築のフローを図−３のとおりに示しています。
22

損傷に応じた措置の実施（必要に応じ，詳細調査を行った上で実施）
記 録

図−３ 点検要領に基づくメンテナンスサイクルのフロー
ASPHALTまた，舗装は連続した構造物であるため，道路管理ます。あくまで，これは例示であり，表−１の適用条件者の立場として，道路を網（ネットワーク）としてとにこだわる必要はありません。付録では，その他の観点

らえ要補修区間の抽出等を行うネットワークレベルのに着目した例も示しており，道路管理者にとって分類取り組みや，抽出後の区間で個別に工法等の検討
表−１ 市区町村による道路分類例（表整理）を行うプロジェクトレベルの取り組みがあります。また，ISO55000 シリーズとして規格化されたように，アセットマネジメントに対する関心も高まっています。そこで，本書では舗装マネジメン
トの全体像を図−４のとおりに示し，それぞれのレベルで取り組むべき事項を示しています。この

道路分類 延長（㎞）

適用条件

分類 B

50 ㎞

緊急輸送道路のうち，市街地にあり特に重要な路線

分類 C

100 ㎞

分類 B を除く幹線１級・２級市道のうち，車道幅員７ m 以上の路線

分類 D

2,350 ㎞

その他道路（生活道路）

計2,500 ㎞

市管理延長

舗装マネジメントの全体像を理解した上で，舗装点検要領に基づくメンテナンスサイクルの構築に取り組むことがより効果的と考えられます。
3. 管理計画（３章）
第２章の点検要領の主なポイントでも触れていますが，点検要領に基づくメンテナンスサイクルの構築にあたっては，点検の実施に先立ち設定
しておくべき事項があります。
具体的には，管内の道路を分類すること，アス
ファルト舗装に対しては管理基準を設定すること，
アスファルト舗装のうち損傷の進行が早い道路等の分類においては使用目標年数を設定することです。第３章では，これらの具体的な方法について，

凡例
分類 B
分類 C
分類 D

さらに巻末の付録においては，これらの具体的な事例を示しています。例えば，道路種別や地域における重要性，幅員等に着目した市レベルでの分類例として，表−１，図−５のとおりに示してい図−５ 市区町村による道路分類例（地図プロット）

舗装の目的：環境への負荷の軽減を考慮しつつ，安全かつ円滑な交通の確保
舗装点検要領／道路管理者別舗装点検要領
政策評価

組織・体制レベル

舗装マネジメントシステム

ネットワークレベル

組織の目標，方針

分類／管理基準
使用目標年数設定（= 長寿命化に向けた
効率的な修繕）予算マネジメント

舗装マネジメントシステムの改善• ネットワークレベルの実施状況評価，組織・体制の評価• 他分野を含めた組織の全体計画との整合性評価• 納税者の評価

計画レベルの実効性の評価• プロジェクトレベルの実施状況評価，供用性等の事後評価• 予算状況等を踏まえた補修・修繕箇所の優先順位評価• 道路利用者や沿道住民の評価• 点検手法等の効率性評価・新技術の活用

補修・修繕費用の把握（診断区分毎の延長集計）

プロジェクトレベル
点検
舗装のデータベース

人材マネジメント

点検計画の策定／見直し補修・修繕計画の策定／見直し診断
措置（補修・修繕）記録

・補修・修繕区間の事後評価
・新工法の採用

図−４ 舗装マネジメントの全体像
Vol. 61 No. 234（2018年）

23

する際に有益な情報になるものと考えられます。

図で示す領域 c は，表層の供用年数が使用目標年数

また，これらの設定を踏まえた上での点検手法・点を超過してから管理基準に到達するという，目標とし検頻度の設定を含め，管内の舗装全体を含めたネット

た長寿命化が実現している領域であり，従来どおりのワークレベルの点検計画の立案方法を示しています。

表層等の切削オーバーレイを中心とした修繕を実施す

さらに，計画立案段階のみならず，点検計画に基づきることになります。一方で，領域 d は，表層の供用年数

メンテナンスサイクルが運用されている段階での適用が使用目標年数に到達する以前に劣化して管理基準にも想定し，図−４で示した舗装マネジメントとしての到達してしまう，早期劣化してしまった領域となりま

PDCA サイクル上での継続的な改善事項についても示す。領域 a，b の段階で，領域 d に移行することが想定しています。

される場合は，必要な補修措置（例えば，ひび割れ部

4. 道路分類・舗装種別に応じたメンテナンスサイクル

へのシール材注入，わだち部へのオーバーレイ等）を（第４〜６章）

実施して予防保全に取り組むことが求められます。そ第４章以降は，点検計画の立案後の実際のメンテ

れらの措置を実施してもなお領域 d に移行してしまっ

ナンスサイクルの運用段階を対象としており，点検・た場合は，詳細調査を実施して路盤以下の層を含めて診断・措置および記録の方法について，道路の分類・健全性を確認した上で，適切な修繕設計に基づく措置

舗装種別毎の章構成でとりまとめています。それぞれ（路盤打換え等）が求められます。また，目標以上の耐の章ごとに，実際に点検する際に把握しておくべき基久性を有する区間については，今後管理基準に到達し本的な情報や，損傷原因の推定等詳細調査を行うべきた段階で修繕を講ずることが基本となります。

判断基準やその手法，措置段階における工法選定手法

5. 付録等
2. 〜 4. では，メンテナンスサイクルの措置・運用の等について示しています。
例えば，分類 B のアスファルト舗装では，使用目標

各段階で取組手法を記述していますが，3. で示した道

年数を設定した上で点検等を実施し，必要な措置を路の分類例のように，各道路管理者がそれぞれの取り講ずることになります。その際の，表層の供用年数と組みをイメージできるよう，可能な限り実施例や関連診断区分の関係から選定する措置の考え方について，する技術的知見を付録としてとりまとめています。

図−６を用いて示しています。
おわりに
診断区分

本書は，点検要領に基づくメンテナンスサイクル

舗装の劣化曲線目標以上の耐久性を有する 区間Ⅰaの構築・運用にあたり，実務的なガイドラインとしてとりまとめられています。また，特に現場における活用を想定し，舗装に発生する各損傷の特徴と発生原因，b

Ⅱ

措置の考え方を中心にとりまとめられた「舗装点検必携」を同じく（公社）日本道路協会から平成 29 年４月

d

Ⅲ
早期

に発刊しております。

c
中期

長期

使用目標年数

表層の供用年数

これらの図書の意図が正しく理解され，活用されることで効率的な舗装マネジメントが実現されることを期待します。

図−６ 表層の供用年数と診断区分の関係から選定する措置の考え方24

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情

アスファルト混合物の寿命予測に関する基礎検討(Fundamental study on life prediction of asphalt mixture)加 納 陽 輔 *・並 木 大 宜 **・新 田 弘 之 ***近年，インフラ施設の点検業務や維持修繕の需要が高まるなか，点検・診断の省力化が重要な課題となっている。道路舗装も例外ではなく，舗装の長寿命化に向けた維持管理の実施が求められており，アスファルト混合物の劣化予測がそれに寄与すると考える。アスファルト舗装の劣化は表面のみならず，下面からの深刻な劣化が確認されているものの，詳細なメカニズムは解明されていない。著者らは，アスファルトの劣化因子と影響度の解明に取り組んでおり，温度と劣化速度の関係をア
レニウスの法則により概ね整理できることを確認したので報告する。
１．はじめに
わが国の舗装延長（簡易舗装を含む）は約 100 万㎞におよび，舗装路面の 95％を占めるアスファルト混合

室内試験による劣化機構の解明
・アスファルトの劣化因子（温度，空隙等）
・各劣化因子の影響度（物理性状，化学性状）物は様々な気象条件下で交通荷重を受けながら劣化や損傷を蓄積する。近年，舗装費の約７割を修繕費が占める状況にあり，平成 28 年には「舗装点検要領」が定現場試験による劣化機構の検証
・アスファルト混合物の表面および内部の温度
・アスファルト混合物の経時的な性状変化

められ，舗装の長寿命化やライフサイクルコストの最適化を支える維持修繕の実施が求められている。今後，アスファルト混合物の寿命予測

膨大な舗装ストックを効率的に維持管理するには，点・アスファルトの劣化因子と影響度に基づく寿命
・アスファルトの劣化とアスファルト舗装の損傷

検・診断を通じて劣化や損傷の度合いを把握し，適宜予防的措置を講じることが重要となる。

図−１ 研究全体の構想

アスファルト舗装の劣化は，これまでの研究１，２，３）
から熱や紫外線の影響を受けやすい表面からの進行にを併行している。本研究では，アスファルトの酸化度

加え，下面からの深刻な劣化も確認されている。これ

合いや組成変化に及ぼす温度の影響を確認したうえで，には，深さ方向の熱伝播や空隙等からの酸素供給によ

高分子材料の寿命予測に用いられるアレニウスの法則

る影響が考えられるが，詳細なメカニズムは解明されに着目し，アスファルト混合物への適用性を検討した。

ていない。いずれにしても，アスファルトの劣化は舗装の品質に起因した損傷原因ともなり得るため，劣化

２．実験概要予測に基づく予防的修繕の検討が維持管理の効率化に

2. 1 供試体作製

寄与すると考える。

供試体作製から劣化予測までの手順を図−２に示す。

著者らは，図−１のとおりアスファルト混合物の寿混合物は，表−１のストレートアスファルト 60/80 を命予測に向けたアスファルトの劣化因子と影響度の用いて，表−２のとおり配合した密粒度アスファルト

解明に取り組んでおり，現在，温度と空隙がアスファ混合物（13）を使用した。供試体は，混合物の表面積を

ルトの劣化に及ぼす影響に関して室内試験と現場試験揃えて均一に劣化させるため，アスファルトミキサ−* かのう ようすけ 日本大学 生産工学部 土木工学科 准教授** なみき ひろき 日本大学大学院 生産工学研究科 土木工学専攻 博士前期課程*** にった ひろゆき 国立研究開発法人 土木研究所 先端材料資源研究センター 上席研究員
Vol. 61 No. 234（2018年）

25

覆い恒温槽で加熱した。促進劣化後の供試体は，常圧

アスファルト混合物の作製

式ソックスレ−抽出法およびアブソン回収法（ASTM

・ストレートアスファルト 60/80
・密粒度アスファルト混合物（13）D 1856-95a）によってアスファルトを抽出・回収し，締固めない 13‑5 ㎜分を用いて各種性状試験に供した。
2. 2 性状試験

混合物の促進劣化
・劣化温度：70・90・110℃（恒温槽による）・劣化日数：０・３・７・14 日を基準（針入度 20 まで）
直接的，局所的な熱風を避けてアスファルトの抽出・回収

温度がアスファルトの劣化速度や組成に及ぼす影響に関して，物理性状と化学性状の両面から評価した。
物理性状は，針入度試験（JIS K2207）から各温度による劣化日数ごとの針入度変化を把握し，化学性状に関・常圧式ソックスレ−抽出法
・アブソン回収法

しては，フ−リエ変換赤外分光分析（以下，FTIR）による吸光度測定を実施して各温度下における劣化日数
ごとの酸化度合いを確認した。ここで，FTIR ではこれ

アスファルトの性状試験までの研究４）を参考に全反射測定法（ATR 法）によっ

・物理性状：針入度試験
・化学性状：赤外分光分析，組成分析てアスファルトを直接測定し，得られたスペクトルか

針入度が 20 になる劣化日数

アスファルトの劣化予測

ら以下の式⑴よりカルボニルインデックス（CI）を求めた。

・アレニウスプロット

図−２ 実験手順

CI ＝log（ Io1/I1 ）log（ Io2/I2 ）･･･････････････････････････････ ⑴により混合後，4.75 ㎜ふるいによる残留分（13‑5 ㎜分）
ここに，I1，I2：それぞれ 1700 ㎝ 1 付近と 1600 ㎝ 1 付

を締固めずに促進劣化した。
促進劣化の条件を表−３に示す。促進劣化は，締固近におけるピ−クスペクトルの透過率，Io1，Io2：それめないアスファルト混合物を 70・90・110℃の劣化温

ぞれ上記波数に対応するバックグランドの透過率であ

度によって針入度が 20 に低下するまでのアスファルる。

トの性状変化を０・３・７・14 日の劣化日数を基準とカルボニルインデックスは，酸化劣化に伴い増加すして確認した。なお，ここでは各温度における全てのるカルボニル基（C ＝ O）が 1700 ㎝ 1 付近に吸収を持

劣化日数を同一バッチで促進劣化するため，分級した

つことに着目し，酸化によって変化しない 1600 ㎝ 1 の13-5 ㎜分が重なり合わないよう敷きならし，さらに熱吸光度を内部基準として求める。

風が直接的，局所的に当たらぬよう上面をアルミ箔でさらに，TLC/FID 法（JPI-5S-70-10）による組成分析から構成成分比率を把握するとともに，以下の式⑵か

表−１ 混合物の配合

らコロイダルインデックス（Ic ）を求めてアスファル

骨材配合比（％）
６号砕石 ７号砕石
34.0

22.0

砕砂

粗砂

石粉

O.A.C
（％）

30.5

7.5

6.0

5.0

テンの解膠性を確認した。

Ic ＝

飽和分＋アスファルテン分

表−２ アスファルトの基本性状
密度（g/ ㎤）

針入度（1/10 ㎜）

伸度 15℃
（㎝）

軟化点
（℃）

1.035

68

100+

47.0

芳香族分＋レジン分････････（2）

ここで，Ic は数値が大きいほど解膠性が低下し，ア
スファルテンが凝析しやすい傾向を示す。
2. 3 劣化予測

表−３ 促進劣化の条件
養生温度

26

養生日数

ゴムや接着剤などの高分子材料は，熱や水の影響で劣化が進行し，経年的に大きく変質していくため，供70℃

０，３，７，14，28，42，70 日

用期間における劣化の進行度合いを想定することが重90℃

０，３，７，14 日要となる。しかし，様々な条件下での劣化を実期間に

110℃

０，
２，
３，４，
５，６，
７，14 日

わたり把握することは困難なため，加速試験として一ASPHALT般的にアレニウスの法則（アレニウス式）が適用される。
アレニウスの法則では，酸化や重合などの劣化に伴う化学反応が分子の持つエネルギ−に応じて進行することに着目し，反応速度定数を以下の式⑶で表している。

カルボニルインデックスから針入度をおおよそ推測することが可能と考える。
3. 3 構成成分比率
各温度による劣化日数ごとの構成成分比率を図−６に示す。各温度とも劣化日数の経過に伴いレジン分

k ＝ AexpEaRT･････････････････････････････････････ ⑶が増加し，芳香族分が減少する傾向が見られた。また，
針入度が 20 程度となった 70℃で 42・70 日，90℃で 14
日，110℃で２・３日の構成成分比率にも大きな差異

ここに，k：反応速度定数，A：反応定数，Ea：活性100

化エネルギ−，R：気体定数，T：絶対温度である。

70℃することを表し，速度定数とそのときの温度（K）の逆数を片対数でプロット（以下，アレニウスプロット）
すれば，回帰分析からある温度下での劣化度合いを予測できる。本研究では，各温度下で針入度が 20 となる

針入度（1/10 ㎜）

すなわち，アレニウスの式は反応速度が温度に依存

90℃

110℃

10

劣化日数と劣化温度の逆数によりアレニウスプロットを作成し，近似線の挙動からアスファルト混合物への2.5日 12.5日
1

適用性を確認した。

0

7

14

53.5日
21

28

35

42

49

56

63

70

劣化日数（day）

図−３ 劣化日数と針入度の関係

３．結果と考察3. 1 針入度
1.4

対数で図示したところ，針入度が 20 程度まで低下しCIて い く 70℃ で 14・28・42・70 日，90℃ で ３・ ７・14

カルボニルインデックス

劣化日数と針入度の関係を図−３に示す。針入度を日，110℃で２・３・４・５日に直線的な傾向が見られ，
この近似線から各温度下で針入度が 20 となる劣化日数を求めた。その結果，70℃では 53.5 日，90℃では 12.5
日，110℃では 2.5 日が，針入度が 20 となる劣化日数として得られた。また，参考として 90℃の結果（12.5 日）

110℃

0.8
0.6
0.4
0.2

0

7

14

21

28

35

42

49

56

63

70

劣化日数（day）

を適用した場合，70℃では 50.0 日，110℃では 3.2 日となり，本研究における促進劣化の条件では，針入度を

90℃

1.0

0.0

を用いて温度と反応速度の経験則である 10℃２倍則

70℃

1.2

図−４ 劣化日数とカルボニルインデックスの関係指標とした劣化温度と劣化日数に 10℃２倍則の関係
100が概ね成り立つといえる。
劣化日数とカルボニルインデックスの関係を図−４に示す。針入度の結果と同様に，温度上昇に伴って劣化が進行する傾向が見てとれる。また，各温度で針入度が 20 程度となった劣化日数のカルボニルインデッ

針入度（1/10 ㎜）

3. 2 カルボニルインデックス
R2＝0.8743
10

クスは，いずれも 0.6 〜 0.8 付近であり，針入度とカル
ボニルインデックスとの相関性が考えられる。
針入度とカルボニルインデックスの関係を図−５に

0
0.0

促進劣化前

70℃

0.2

0.6

0.4

90℃
0.8

110℃
1.0

1.2

1.4

CI

示す。針入度を対数で図示したところ，各温度ともほカルボニルインデックス

ぼ直線上に並んだ。このことから，今回の条件下では，

図−５ 針入度とカルボニルインデックスの関係

Vol. 61 No. 234（2018年）

27

は見られなかった。このことから，今回条件のうち最

飽和分

芳香族分

レジン分

アスファルテン分

100も高温である 110℃においてもアスファルトの劣化機件として適切な温度範囲にあることを確認した。
各温度下で針入度が 20 程度となった劣化日数のコ
ロイダルインデックスを図−７に示す。各温度ともコ
ロイダルインデックスは，劣化日数とともに増加する傾向にあり，特に 110℃では劣化速度が速いため，針構成成分比比率（％）

構は同様と考えられ，供用時の劣化を想定した促進条
80

60

40

20

入度が 20 を下回る劣化日数３日にかけて急速に解膠Ic
コロイダルインデックス

0.10
0.05

0日

42日

70日

──

参考文献

──

１）川島陽子，新田弘之，西崎到：供用中のアスファ

3日

110℃

10000010000
1000

R2＝0.9968
100
10

25℃
0
2.1

2.3

2.5

2.7

2.9

3.1

温度（K）の逆数

3.3

3.5
×10 ‑3

図−８ アレニウスプロット
３）平戸利明，村山雅人，高橋茂樹，姫野賢治：長期供用された高速道路で用いたアスファルトの気象

ルト舗装表面と内部の劣化度の把握および劣化

劣化現象に関する調査，舗装工学論文集，第 19 巻，機構に関する一検討，舗装工学論文集，第 21 巻，pp.123-130，2014．

pp.53-59，2016．
２）川島陽子，新田弘之，西崎到：FTIR/ATR による

28

2日

1000000化の関係を把握し，アスファルトの劣化機構の解明と劣化予測の確立に向けた検討を継続する必要がある。

14日

90℃

図−７ コロイダルインデックス
針入度 20 到達に要する時間（h）

データの蓄積・解析とともに，実路での温度履歴と劣

日

今後も，多様なアスファルトや混合物を対象とした

６日

スの法則を適用できる可能性がある。

７日たことから，舗装用アスファルトに対してもアレニウ

４日

70 〜 110℃では，アレニウスプロットが直線を描い

５日

0.15

本研究から得られた知見を以下に取りまとめる。

度合いや組成変化は同程度であった。

３日

0.20

４．結論

インデックスと構成成分比率に差異は見られず，酸化

110℃

0.25

70℃

70 〜 110℃では，劣化速度が異なるが，各温度下で

14

0.30

0.00

針入度が 20 に低下したアスファルトのカルボニル

日

れる。

２日

下するまで約 103000h ≒ 12 年を要することが予測さ

７日

えば 25℃での劣化を想定した場合，針入度が 20 に低日合物のある温度下における劣化の進行を予測でき，例３日確認した。この直線を用いることで，アスファルト混日

す。現時点では１種類のアスファルトに対する３点でトに対してもアレニウスの法則を適用できる可能性を

90℃

14

図−６ 構成成分比率の逆数より作成したアレニウスプロットを図−８に示あるが，直線上に並んだことから，舗装用アスファル

70℃

日

各温度下で針入度が 20 となる劣化日数と劣化温度

14 28 42 70

日

３日

0

3. 4 アレニウスプロット

７日

０日

性が失われることが見てとれる。

４）川島陽子，新田弘之，佐々木厳，西崎到：再生方法の異なる再生アスファルト混合物の深さ方向にアスファルト混合物の簡易劣化評価試験の検討，おける化学性状の変化，舗装工学論文集，第 22 巻，舗装，No.51，pp.29-33，2016．

pp.163-167，2017．
ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情

半円形供試体曲げ試験によるアスコンのひび割れ抵抗性評価法に関する基礎的研究(Fundamental Study on Evaluation Method for Crack Resistance of HMA Mixturesby Semi-Circular Bending Test)
高 橋

修 *・大 坂

諒 **・尾 谷

力 ***本研究では，アスファルトコンクリート（アスコン）のひび割れ抵抗性を評価することを目的に，半円形供試体曲げ試験の実施要領について検討した。半円形供試体
曲げ試験は欧州および米国によって基準化されているが，我が国でこれらの基準をそのまま流用するには難がある。そのため，我が国で一般的な試験機器を用いた容易な試験法を提案し，その妥当性と適用性について考察した。その結果，試験温度と載荷速度を適切に選定することにより，既往の方法と同様にアスコンのひび割れ抵抗性が評価できることを確認した。
１．はじめに

諸外国に目を向けてみると，上記の試験法以外に半アスファルト舗装における主要な破壊形態は，ひ

円形供試体を用いた曲げ試験（Semi-Circular Bending

び割れとわだち掘れである。アスコン層のひび割れは，

test，以下 SCB 試験）によってアスコンのひび割れ抵

舗装の構造体としての破壊であり，ひび割れが発生し抗性や，き裂進展に関する評価が行われている。このた舗装は関連する損傷も誘発して急速にサービス水準

試験は，写真−１に示すように，円柱状アスコンを直が低下してしまう。そのため，アスコンのひび割れ抵

径方向に２分割したものを供試体にした静的曲げ試験

抗性を適正に評価して，ひび割れが発生・進展しにくであり，供試体の準備，および試験実施がさほど煩雑いアスコン層を構築することが，アスファルト舗装のではない。そのため，この試験法が我が国においても長寿命化には重要となる。

有効と判断できれば，アスコンのひび割れ抵抗性がよ

我が国で，アスコンのひび割れ抵抗性評価を目的

り容易に評価できるものと考えられる。

として基準化されている試験法は，静的曲げ試験，曲げ疲労試験，および圧裂試験である１）。静的曲げ試験，
曲げ疲労試験とも大型のアスコンブロックから供試体を切り出す必要があり，載荷試験用の機器が高価である。圧裂試験は，比較的一連の作業が簡単で試験機器も高価ではないが，アスコン供試体の変形性能が評価できないという欠点がある。基準化されている評価法ではないが，著者らの研究組織では直接引張試験２）も実施している。直接引張試験は力学的に最もシンプルな評価試験であるが，やはり大型のアスコンブロック
から供試体を切り出す必要があり，載荷用治具の接着等もあって，簡単な評価法ではない。

写真−１ 半円形供試体曲げ試験の概要* たかはし おさむ 長岡技術科学大学大学院 環境社会基盤工学専攻** おおさか りょう 元長岡技術科学大学大学院 環境社会基盤工学専攻*** おたに つとむ 長岡技術科学大学大学院 環境社会基盤工学専攻
Vol. 61 No. 234（2018年）

29

本研究では，欧州と米国における SCB 試験の基準，

AASHTO TP124 と ASTM D8044 の基準では，供試体実施要領について調査し，その実現性を考察するととの空隙率を通常 7.0% に設定することになっているが，もに，我が国で一般的な試験機器を用いた容易な SCB

空隙率で設計アスファルト量を決定していない我が国

試験の実施要領について検討した。そして，アスコン

では不適当である。また，我が国は PG グレードも導入のひび割れ抵抗性評価法として，ここでの実施要領のしていないので，AASHTO と ASTM の基準では試験妥当性や適用性について基本的な知見を得た。本文は，温度も悩むところである。

先の報告

３）

に基本情報と試験データを加えて再構成

2. 2 本研究での SCB 試験の要領
本研究で試行した SCB 試験は，上記の CEN およびしたものである。

AASHTO の試験基準を参考に，我が国で一般的な機材を使用して実施できるように仕様を検討した。元来

２．SCB 試験の基準・要領

SCB 試験は，低温時におけるアスコンの破壊抵抗性評

2. 1 欧州と米国の基準４）および価を目的に開発された試験法であり，本研究ではアス

米国 AASHTO ５，６）によるものがある。CEN の基準

コンパフォーマンスとして常温域のひび割れ抵抗性には，試験温度が０℃を標準として破壊強度（fractureも着目したいことから，試験温度は 10℃〜 20℃の範toughness）を 評 価 パ ラ メー タ と し て 求 め る。ま た

囲でいくつか変化させた。

SCB 試験の代表的な基準には，欧州 CENAASHTO の２つの基準のうち，TP105 は使用バイン

ノッチ部の寸法は現実性を考慮して AASHTO のダの PG グレード低温域の破壊エネルギー（fracture

基準に従い，供試体の厚さは CEN および AASHTO

energy）を求め，TP124 は温度 25℃における破壊エTP124 の基準に従って 50 ㎜とした。また，載荷速度にネルギーを求める。AASHTO の TP105 と同様に，常ついては，CEN 基準は 5.0 ㎜ /温域のひび割れ抵抗性を評価する基準として米国

AASHTO 基準は 50.0 ㎜ /ASTM の D8044 ７）もあるが，TP124 とは温度条件やであり，それぞれ大きな差異がある。ASTM の基準

評価パラメータが異なっている。以上の試験法は，温ではノッチ深さが大きく，変形断面が小さいことか度条件や評価パラメータの他にも，供試体寸法やひびら，載荷速度が遅いものと推察される。本研究では割れを誘導するノッチの寸法も異なっている。これら

CEN 基準の載荷速度を標準とし，一部の温度条件での試験法を対比してまとめると表−１に示すとおりでは，後述するように，CEN 基準の 10 倍で，AASHTOある。

基準および我が国の静的曲げ試験でも採用されている

これらの基準に従って我が国で SCB 試験を実施しよ

50.0 ㎜ /であるが，常温条件ので ASTM 基準は 0.5 ㎜ /についても実施した。

うとする場合，それぞれ難点が指摘される。CEN の基

供試体の目標空隙率については，我が国のアスコン

準では幅が 0.35 ㎜と極めて狭いノッチをアスコン供試

評価試験では基準密度の供試体が標準的に使用されて体に加工しなければならず，AASHTO TP105 の基準いるので，本試験でも基準密度条件での空隙率とした。

ではノッチ部の開口変位を測定して載荷速度を制御し以上の仕様をまとめると，表−１の右端に示すとおり

なければならない。どちらも特殊な機器が必要となる。

である。

表−１ 代表的 SCB 試験の基準・要領と本研究での実施要領
項

目

CEN

AASHTO TP105

AASHTO TP124

ASTM D8044

本研究

供試体直径・厚（㎜）150・50150・25150・50150・57150・50

ノッチ幅・深さ（㎜）0.35・10.0

1.5・15.0

1.5・15.0<3.5・25，32，38

1.5・15.0

支間長（㎜）
載荷速度（㎜ /120.0）

試験温度（℃）

5.0
0

120.0

120.0

120.0

120.0

0.0005 ㎜/s

50.0

0.5

5.0，50.0

PG 低温 +10， 2

25

PG 温度

10 〜 20※※※

供試体空隙率（％）

規定なし

規定なし

7.0

7.0

基準密度の空隙率

評価パラメータ

破壊強度，
破壊ひずみ

破壊エネルギー，
破壊強度

破壊エネルギー，
柔軟指数

臨界ひずみ
エネルギー解放率

最大荷重時変位，
破壊エネルギー※ノッチ部開口の変位速度，※※ PG 高温と PG 低温の平均値＋４

30

ASPHALT

３．SCB 試験の実施要領および評価指標
3. 1 供試体の配合および作製要領
本研究では上記の仕様で SCB 試験を実施し，以下の要領で評価パラメータおよび具体的な試験温度と載荷速度について検討した。ひび割れ抵抗性が明らかに異なり，その性能の違いが既知の３種類のアスコン供試体を用いて試験を実施し，その評価結果が既往の知見と同様になるような評価パラメータと試験条件を模索した。３種類の試験用アスコンは最大骨材粒径が4.75 ㎜の密粒度系骨材粒度とし，バインダにそれぞれストレートアスファルト 60/80（ストアス），ポリマー
改質アスファルト II 型（II 型），ポリマー改質アスファ
ルト H 型（H 型）を使用した。各素材の配合割合はすべて同一とした。図−１にアスコン供試体の粒度曲線を示す。バインダの配合量は 6.8% であった。
写真−２ 供試体の切り出し要領
100

通過質量百分率（％）

最大骨材粒径：4.75 ㎜の静的曲げ試験での評価パラメータを参考にして選定80した。CEN 基準と静的曲げ試験では，荷重がピークに達した時点の変形量と荷重値に基づく特性値で評価し60ている。本研究でも，変形作用を受けるアスコンにお40

いて，ひび割れ発生に耐えようとする性能である変形追従性として，最大荷重に達するまでの変位を評価パ

20

ラメータのひとつとした。
00.075 0.15 0.3 0.6

2.36

4.75

13.2

ふるい目の開き（㎜）

図−１ アスコン供試体の粒度曲線

また，初期ひび割れが発生して徐々に進展し，アス
コン供試体が破断するまでに要する総仕事量として，
AASHTO 基準で定義されている破壊エネルギーの値についても評価パラメータに加えた。破壊エネルギー

試験用の供試体は，AASHTO の基準に準拠して作は，載荷過程で得られる荷重−変位曲線の積分値をア製した。まず各配合でアスファルト混合物を練り混ぜ

スコン破断部の断面積で除した値である。破壊エネル

た後，Superpave Gyratory Compactor（SGC）で締固ギーの定義を図−２に示す。

めを行って円柱状の母体アスコンを作製した。SGC の
旋回数は，母体アスコンのかさ密度が配合設計時のP基準密度と同じになるように設定した。その後，中央Gf =部分を輪切り状にカットして厚さ 50 ㎜のディスク状
を直径方向に２分割して半円形に成形した。つまり，
SGC の母体アスコンから合計４つの半円形供試体を切

Pmax

（J/㎡）
Alig

Wf = 破壊仕事量
Alig= 供試体中央断面積

荷重

サンプルを２つ切り出し，更にディスク状サンプル

Wf

り出した。最後に，ダイヤモンドカッターを使って中央部にノッチを施した。各プロセスでのアスコン供試
Wf

体の切り出し状況を写真−２に示す。
3. 2 試験結果の評価パラメータ
本研究の SCB 試験で用いる評価パラメータは，CEN
基準と AASHTO 基準，および舗装調査・試験法便覧
Vol. 61 No. 234（2018年）

uf

変位

u

図−２ 破壊エネルギーの定義31

４．試験結果および考察

アスを使用したアスコンは脆化点を超えた温度域で4. 1 評価パラメータによる比較

この傾向が顕著に表れている。５℃以下の温度条件でこれまでの経験により，H 型，II 型，ストアスを使用

は，H 型，II 型，ストアスの順に最大荷重に達するましたアスコンの順にひび割れ抵抗性が高いことが知らでの変位が大きくなっており，既往の知見と一致する

れており，事前に実施した舗装調査・試験法便覧の静結果となっている。しかしながら，10℃を超える温度

的曲げ試験によってもこのことを確認した。

条件では，ストアス使用のアスコンが最もこの変位がSCB 試験での結果の例として，各アスコン供試体に大きい。

おける荷重−変位の関係について，図−３に試験温度

図−６に破壊エネルギーの結果を示す。上記の最大が０℃の場合を，図−４に試験温度が 15℃の場合を荷重に達するまでの変位の結果と同様に，５℃以下でそれぞれ示す。０℃の条件では，ストアスと II 型の供は H 型，II 型，ストアスの順に破壊エネルギーが大き

試体は強制変位の増加に伴って荷重も増加し，ピーク

く，既往の知見と同じ評価結果となっているが，10℃荷重に達した後，急激に破壊している。H 型の場合は，以上では異なる結果となっている。最大荷重に達する

ピーク荷重に達した後は多少緩やかに荷重が減少してまでの変位の結果との相違点は，破壊エネルギーのほいる。また，15℃の条件では，ストアスの供試体は応うが５℃以下での性能差の傾向がより顕著であり，10

力緩和が大きいため，全体的に荷重−変位曲線の傾き℃以上ではバインダ種による違いが明確に表れていが緩やかで横長に潰れた形状を呈している。

ない。
10℃を超える温度条件で上記のような結果が得られの変位を，すべての温度条件について図−５に示す。

た要因として，荷重−変位曲線の形から以下のことが改質アスファルトを使用したアスコンは，試験温度が考察される。ストアスは温度が高くなると粘性が低下

高くなるに従って変位の値は大きくなっており，ストして応力緩和が大きくなり，変形が進行しても応力の最大荷重に達するまでの変位（㎜）各アスコン供試体に対する最大荷重に達するまで

14

ストアス
Ⅱ型
H型

荷重（kN）

12
10
8
6
4
2
0
0

1

2

3

4.0

3.0

ストアス
Ⅱ型
H型

2.0

1.0

0.0

4

‑10

0

変位（㎜）

図−３ SCB 試験の荷重−変位曲線（0℃）

15

20

8

4

破壊エネルギー（kJ/㎡）

ストアス
Ⅱ型
H型

5

荷重（kN）

10

図−５ 最大変位に達するまでの変位の比較

6

3
2
1

6

ストアス
Ⅱ型
H型

4

2

0

0
0

2

4

6

変位（㎜）

図−４ SCB 試験の荷重−変位曲線（15℃）
32

5

試験温度（℃）

8

‑10

0

5

10

15

20

試験温度（℃）

図−６ 破壊エネルギーの比較
ASPHALTモニタできるように上下２段に貼り付けた。

変化が少ないため，荷重−変位曲線が低く横に長い形状となって，その結果として最大荷重に達するまでの

写真−４に試験中におけるひび割れの進展状況を示

変位も破壊エネルギーも値が大きくなってしまった。

す。ノッチ先端からひび割れが発生し，クラックゲー

そこで，温度 15℃の条件に対して，載荷速度を 10 倍ジの測定範囲内を徐々に進展している状況が確認されとして SCB 試験を実施した。図−７に最る。このプロセスにおける荷重と変位，およびひび割

大荷重に達するまでの変位と破壊エネルギーの結果をれ進展の関係を図−８に示す。荷重がピークに達する示す。最大荷重に達するまでの変位は，ストアスのア

少し前からひび割れが発生し，ひび割れの進展ととも

スコンと改質アスファルトのアスコンの違いは確認に荷重が低下している。このことより，荷重−変位曲できるが，II 型アスコンと H 型アスコンの差異は明確

線の荷重ピーク付近からそれ以降のデータを分析するの 50.0 ㎜ /ことができる。最大荷重に達するまでの変位は，ひび割れが発生して実際に変形断面が減少するまでの抵抗性を表す指標であり，破壊エネルギーは，ひび割れが進展して変形断面がほぼ無くなるまでの抵抗性も加味した指標である。そのため，このような評価
結果の差異が表れたものと考えられる。
4. 2 荷重−変位とひび割れ進展の関係
本研究では SCB 試験の評価パラメータとして，最大荷重に達するまでの変位と破壊エネルギーで３種類のアスコンを比較した。

2.0

8

破壊エネルギー（kJ/㎡）

結果は，既往の知見と同じ評価を読み取る

最大荷重に達するまでの変位（㎜）ではない。これに対して破壊エネルギーの

1.5

1.0

0.5

0.0

6

4

2

0
ストアス

Ⅱ型

H型

アスファルトの種類

ストアス

Ⅱ型

H型

アスファルトの種類

図−７ 載荷速度が大きい場合の評価パラメータ

上記のように，スティフネスが高い条件であれば，これらの評価パラメータでひび割れ抵抗性の違いを表すことができた。そして，破壊エネルギーは，ひび割れの発生からGage.2

進展，破断までの抵抗性を表現し得る物理量であると考察した。ここでは，SCB 試験

Gage.1

において，載荷過程でのひび割れ進展の状況を確認するため，供試体にクラックゲー
ジを設置して荷重−変位曲線とひび割れの長さを測定した。写真−３にクラックゲー
ジの貼り付け状況を示す。ノッチの先端にゲージの先端が位置し，変形断面の全体が写真−３ クラックゲージの貼り付け状況

写真−４ SCB 試験におけるひび割れの進展状況
Vol. 61 No. 234（2018年）

33

──

50

5

ストアス，15℃

荷重（kN）

303

荷重Gage.1

2

20

Gage.2
101

ひび割れ長さ（㎜）

40

4

0

0
0

2

4

参考文献

──

１）㈳日本道路協会：舗装調査・試験法便覧［第３分

6

8

10

12

変位（㎜）

図−８ 荷重，変位，およびひび割れ長の関係冊］，2007.6，p.[3]-69，p.[3]-75，p.[3]-166.
２）高橋 修，平澤佑太：品質基準を下回る再生骨材を使用した再生アスコンの性能評価に関する一検討，
土木学会論文集 E1（舗装工学），Vol.74，No.3（舗装工学論文集第 23 巻），2018.12，p.I̲71.
３）高橋 修，大坂 諒：半円形供試体曲げ試験によるアスコンのひび割れ抵抗性評価法に関する基礎的研究，土木学会第 73 回年次学術講演会講演概要集，2018.8，p.1417.
４）CEN : EN12697-44 Bituminous mixtures − Test

ことによって，ひび割れ進展の程度を評価できることが示唆される。適切な評価パラメータについては，現在検討中であり８），今後の進捗に期待されたい。

methods for hot mix asphalt̶Part 44 : Crack
propagation by semi-circular bending test, 2010.
５）AASHTO : TP 105-13 Standard Method of Test
for Determining the Fracture Energy of Asphalt

５．まとめ
本研究では，我が国で一般的な試験機器を用いた比Mixtures Using the Semicircular Bend Geometry（SCB）, 2015.

較的容易な SCB 試験がアスコンのひび割れ抵抗性評

６）AASHTO：TP 124-16 Standard Method of価法として妥当かどうか，適用可能であるかどうか検

Test for Determining the Fracture Potential

討した。本研究で得られた知見を以下に示す。

of Asphalt Mixtures Using Semicircular Bend

⑴ 温度５℃以下の条件であれば，本研究での SCB
試験の要領および結果の整理でアスコンのひび
割れ抵抗性を評価できる。

Geometry（SCB）at Intermediate Temperature,
2016.
７）ASTM : D8044-16 Standard Test Method⑵ 温度 10℃以上の条件では，載荷速度を高くする

for Evaluation of Asphalt Mixture Cracking

ことにより，本研究の SCB 試験，評価パラメータ

Resistance Using the Semi-Circular Bend Test

でひび割れ評価が可能である。

（SCB）at Intermediate Temperatures, 2016.

⑶ ひび割れ発生から進展，破断までを表す破壊エネ

８）尾谷 力，高橋 修：半円形供試体曲げ試験によるルギーのほうが，最大荷重に達するまでの変位よ

アスコンのき裂進展速度評価法に関する検討，第りも評価パラメータとして適当である。

36 回土木学会関東支部新潟会研究調査発表会論⑷ SCB 試験で得られる荷重−変位曲線において，文集，2018.11，p.312.

荷重ピーク付近からそれ以降のデータを分析することによって，ひび割れ進展の程度を評価できることが期待される。

34

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情

耐流動性と疲労抵抗性・応力緩和性に優れた
特殊改質アスファルト混合物の供用性(Report of the Performance of Special Polymer Modified Asphalt Mixture
Excellent in Flow Resistance, Stress Relaxation and Fatigue Resistance)
紺 野 路 登 *・野 中

圭 **・武 藤 一 伸 ***舗装の長寿命化をはかるためには，わだち掘れ等の発生を抑制して路面の平滑性を維持し走行安全性を確保することとともに，路盤の支持力を確保するため，施工
継目の開きやひび割れなど発生を抑制して雨水等の路面下への浸透を防ぐことが重要である。しかし，一般にアスファルトの有する耐流動性とひび割れ抵抗性はトレードオフの関係にあり，その両立は困難なのが現状であった。
筆者らは，耐流動性を確保しつつ，応力緩和性と疲労抵抗性に優れるポリマー改質アスファルトを開発し，様々な箇所へ適用してきた。本文では，開発した特殊改質
アスファルトと特殊改質アスファルトを使用したアスファルト混合物の概要を示す
とともに，適用した現場の供用状況を報告する。
１．はじめに気温がプラスからマイナス，もしくはマイナスからプ

舗装の長寿命化をはかるためには，わだち掘れ等の発生を抑制して路面の平滑性を維持し走行安全性をラスに変化する融雪期に凍結融解を繰り返すことでポットホールが多く発生すると報告している。

確保することとともに，路盤の支持力を確保するため，

これらのことを踏まえ筆者らは，重交通路へ適用可

施工継目の開きやひび割れなど発生を抑制して雨水等

能な耐流動性を確保しつつ，既設舗装との施工継目のの路面下への浸透を防ぐことが重要である。

開きやアスファルト混合物層のひび割れなどの発生を１）

平成 28 年 10 月に策定された「舗装点検要領」に可能な限り抑制し，表層以下もしくは路盤以下の舗装おける分類 B のアスファルト舗装では，「ひび割れ率」，

体内への水の浸入を防止することで，アスファルト舗「わだち掘れ量」，「IRI」の３指標を基本として舗装の装の長寿命化がはかれると考えた。具体的には，一般点検を行い，使用目標年数を定めて路盤以下の層を保的にはトレードオフの関係にある耐流動性とひび割れ護し舗装の長寿命化を図ることが明記された。また，抵抗性（疲労抵抗性，応力緩和性）を両立したポリマー

高橋ら

２）

は，高速道路の供用路線における大規模な開削調査を行い，アスファルト舗装の損傷の実態に基改質アスファルトでアスファルト舗装の長寿命化が図れると考えた。

づき，長寿命化対策として，①雨水の路面からの浸透

本報では，耐流動性と応力緩和性・疲労抵抗性に優対策，②アスコンの層間接着力の確保，③アスベース

れた特殊改質アスファルト（以下，特殊改質アス）およ（上層路盤）の疲労対策と層厚の確保，④雨水の路盤

び特殊改質アスを用いたアスファルト混合物の概要４）３）を示すとともに，特殊改質アスを用いたアスファルト

内での滞水対策が重要であると述べている。丸山らは，北海道ではひび割れやアスファルト舗装の施工継舗装の供用性を紹介する。

目が存在した箇所から侵入した融雪水が１日の間に* こんの みちと 大成ロテック株式会社 北関東支社 技術室 室長** のなか けい 大成ロテック株式会社 東北支社 いわき合材工場 工場長*** むとう かずのぶ 大成ロテック株式会社 東北支社 技術室 課長代理
Vol. 61 No. 234（2018年）

35

２．特殊改質アスの概要４）

2. 2 特殊改質アスを使用した混合物の性状

2. 1 特殊改質アスの性状

特殊改質アスは，ポーラスアスファルト混合物を除⑴ 疲労ひび割れ抵抗性やわだち掘れ抵抗性

く，連続粒度もしくはギャップ粒度のアスファルト混

DSR 試験で求まる G*sinδは小さいほど疲労ひび割

合物（以下，混合物）への適用が可能であり，改質Ⅱ型

れの抵抗性が高いとされ，G*/sinδは大きいほど耐流アスを用いた混合物と同様に製造と施工ができる。

動性が高いと報告されている５）。

ここでは，最も一般的である密粒度混合物（13）にDSR 試験の結果を表−１に示す。なお，G*sinδは温適用した混合物性状の例を示す。なお，特殊改質アス度 25℃，角速度 10rad/sec，G*/sinδは温度 60℃，角速を用いた密粒度混合物を特殊改質混合物とし，改質Ⅱ

度 10rad/sec の条件で評価した。

型アスを用いた混合物を改質Ⅱ型混合物として示し

表から，特殊改質アスは改質Ⅱ型アスに比べ，G*sinδ
は 1/16 と小さく，G*/sinδは約 1.17 倍と大きくなった。
このことから特殊改質アスは，高い疲労ひび割れ抵抗性を有し，改質Ⅱ型アス程度以上の耐流動性を有してた。使用した混合物の粒度とアスファルト量を表−２に示す。
表−２ 混合物の粒度とアスファルト量混合物
名

いると考えられる。
表−１ G*sinδと G*/sinδの結果
特殊改質アス

改質Ⅱ型アスG*sinδ（25℃）

39.2

642

G*/sinδ（60℃）

6.56

5.57

アス量 ふるい目の開き（㎜）と通過質量百分率（％）（％） 19.0 13.2 4.75 2.36 0.600 0.300 0.075

特殊改質
混合物

5.0

改質Ⅱ型
混合物

5.0

100

96.5

64.4

42.3

26.5

15.5

6.2

⑴ 動的安定度の評価⑵ 低温時の性質

ホイールトラッキング試験による動的安定度の結果

低温時の温度収縮によるひび割れは，BBR 試験で求を表−３に示す。

まる S 値と m 値で評価することができ，S 値が小さく

特殊改質混合物の動的安定度は 6,000（回 ㎜ ）以上（収縮時の発生応力が小），m 値が大きい（低温時に粘であり，重交通路線にも適用可能な耐流動性を有する

性的で応力緩和能力が高い）場合に，低温クラックのことが確認された。なお，この結果は，前述の DSR 試

発生抑制効果が高いとされている５）。

験の結果を裏付けるものである。

BBR 試験結果を図−１に示す。図から，特殊改質ア

表−３ 動的安定度

スはポリマー改質アスファルトⅡ型（以下，改質Ⅱ型アス）に比べ，S 値は約 1/4，m 値は約２倍の値となっ混合物の種類

特殊改質混合物

改質Ⅱ型混合物ており，施工継目の開きや低温クラックの発生抑制効

動的安定度
（回／㎜）

＞ 6,000＞ 6,000

果が期待できると考えられる。
特殊改質アス

1,000

100

10
‑35 ‑30 ‑25 ‑20 ‑15 ‑10 ‑50

曲げ試験（２点支持中央１点載荷方式，ひずみ速度6.25 × 10 ３（1/S））を実施した。試験温度と曲げ強度の関係を図−２に，試験温度と破断ひずみの関係を
図−３に示す。
図−２から，特殊改質混合物の脆化点温度は改質Ⅱ型混合物と比較して，低温側に 15℃程度シフトしており，低温側の広い温度領域で粘性的性質を有している

0.1‑35 ‑30 ‑25 ‑20 ‑15 ‑10 ‑5温度（℃）

図−１ BBR 試験結果
36⑵ 曲げ試験による脆化点と曲げひずみの評価

1.0

S 値の時間変化の傾き（m 値）

クリープスティフネス（S 値）（MPa）10,000改質Ⅱ型アス

温度（℃）

ことがわかる。また，図−３から，特殊改質混合物の0

曲げひずみは改質Ⅱ型混合物に比べ３倍程度大きくなった。
このことから，特殊改質混合物は，低温域において
ASPHALT

特殊改質混合物

表−４ 曲げ疲労試験の試験条件

改質Ⅱ型混合物16

速度：6.25×10 ‑3（1/s）

曲げ強度（MPa）

14
12
10

載荷方法

両端固定２点載荷供試体寸法

40 40 400 ㎜（スパン長 300 ㎜）

試験温度

５℃

載荷条件

ひずみ制御 周波数５ Hz

ひずみ

400 μ

8
6
>100,000
4100,000

0
‑20

‑15

‑10

‑5

0

5

10

15

20

温度

図−２ 試験温度と曲げ強度の関係

特殊改質混合物

17,00010,000改質Ⅱ型混合物0.100

速度：6.25×10 ‑3（1/s）

曲げひずみ

破壊回数（回）21,000
特殊改質混合物

改質Ⅱ型混合物

図−４ 曲げ疲労試験結果
0.010

銅製フレーム（インバール製）
0.001
‑20

‑15

‑10

‑5

0

5

10

15

20

ひずみゲージ温度
供試体（2.5×2.5×25 ㎝）

図−３ 試験温度と曲げひずみの関係も粘性的でたわみ性に優れており，耐ひび割れ抵抗性試験槽が高いと考える。
⑶ 疲労抵抗性の評価

図−５ 温度応力試験の概念

疲労抵抗性を評価することを目的に曲げ疲労試験を実施した。試験条件を表−４に，曲げ疲労試験結果を

温度応力試験は，図−５に示すような両端を固定し図−４に示す。なお，破壊回数は応力が急激に低下した棒状供試体の温度を一定温度勾配で低下させ，温度た変曲点とした。

低下に伴い増加する内部応力により供試体を破断させ図から，特殊改質混合物の破壊回数は 100 万回以上であった（試験は 100 万回で終了）。改質Ⅱ型混合物のるもので，温度応力クラックの発生メカニズムを模した試験方法と言える。

60 倍程度以上大きく，曲げ疲労によるひび割れ抵抗性

温度勾配を ３℃ /hour としたときの試験結果をが高いことが確認された。この結果より，特殊改質混

図−６に示すが，混合物が内部に発生する応力を緩和

合物は，疲労ひび割れやわだち割れ，リフレクション

できる限界温度を表わす応力緩和限界点の温度は，改クラックが発生しにくいと考える。

質Ⅱ型混合物が 12℃，特殊改質混合物は 24℃となっ⑷ 温度応力クラックの抵抗性の評価

た。このことより特殊改質混合物は，より低温で応力

特殊改質混合物の温度応力クラックに対する抵抗性を確認することを目的に温度応力試験を実施した。

Vol. 61 No. 234（2018年）

緩和性に優れており，温度応力ひび割れや施工継目のひらきなどの発生抑制が期待できることがわかった。

37

３．実路への適用

5.0

破断点

東北地方において，重交通箇所で特殊改質アスを用いた混合物を適用した。以4.0

3. 1 合材工場への適用事例

3.5

材工場内のミキサ付近の舗装で，ダンプト
ラックの往来が多く，亀甲状のひび割れが全面的に発生していた（写真−１参照）。

発生応力（N/ ㎟）下に適用した事例とその供用状況を示す。
当該箇所は，山形県内のアスファルト合

特殊改質混合物

4.5

当該箇所では，特殊改質アスを用いた改質Ⅱ型混合物

応力緩和限界点

3.0
2.5
2.0
1.5

密粒度混合物（13F）を３ ㎝ の厚さでオーバーレイした。施工後３年が経過した路面

1.0の状況を写真−２に示すが，ダンプトラッ

0.5

クによるすえ切りによって表面の荒れが0.0

若干見られるものの，リフレクションク

試験開始温度：
10℃

‑50

‑40

‑30

‑10

0

10

20

温度（℃）

ラックの発生はほとんど見られず，良好な状態を維持している。

‑20

図−６ 温度応力試験結果

3. 2 砕 石 工 場 内 の 構 内 道 路 へ の 適 用
事例６）
当該箇所は，福島県内の砕石工場の構内道路で，大写真−４に示すが，ひび割れやポットホールの発生はなく，良好な状態を維持している。

型のダンプトラックが 400 〜 500 台／日・方向走行していた。既設の舗装には，線状・亀甲状のひび割れや４．まとめ

直径 30 〜 70㎝ 程度のポットホールが発生している状

本研究の成果を以下に整理して示す。

況で，これまでにも一般的なポリマー改質アスファル① 特殊改質アスは，改質Ⅱ型アスと同等の耐流動性トなどを用いて補修が行われていたが，比較的早期にと様々な原因で発生するひび割れに対する抵抗破損が発生していた。施工前の既設舗装の路面の状況性を同時に併せ持っている改質アスファルトでを写真−３に示す。

ある。

当該箇所の補修は，既設舗装を基層まで撤去し，改② 特殊改質アスファルトを用いた混合物は，重交通

質Ⅱ型アスを用いた粗粒度混合物を基層に５ ㎝，特箇所の舗装に適用した場合でも，わだち掘れやひ

殊改質アスを用いた密粒度混合物（13）を表層に５ ㎝

び割れ等の発生が少なく，アスファルト舗装の長で 施 工 し た。施 工 後 ２ 年 が 経 過 し た 路 面 の 状 況 を寿命化へ寄与できると考えられる。

写真−１ 工場内の施工前の路面の状況
38

写真−２ 施工後３年が経過した路面の状況
ASPHALT写真−３ 工場内の構内道路の施工前の状況

写真−４ 施工後２年が経過した路面の状況
── 参考文献

５．おわりに──

わが国の道路ストックは膨大であることから，効率

１）国土交通省道路局：舗装点検要領，平成 28 年 10 月

的な維持管理を行うために，舗装を長寿命化するため

２）高橋ほか：アスファルト舗装の「解体新書」プロの具体的な取り組みが本格的に始まっている。

ジェクト，舗装，pp13 〜 19，2016.2

特殊改質アスは，供用温度領域での応力緩和能力に

３）丸山ほか：融雪期に発生する舗装のポットホール

も優れており経年による施工継目の開きが少ないことの実態と発生メカニズムの検討，寒地土木研究所

を確認している。このことから，施工継目やひび割れ

月報，No.730，pp.2 〜 14，2014.3などから雨水が浸透することで寒冷地で融雪期に発生

４）紺野ほか：アスファルト舗装の長寿命化対策に関すポットホール等の抑制効果も期待できると考えていする研究−「塑性変形抵抗性」と「ひび割れ抵抗る。

性」を両立したアスファルトの開発−，第 20 回

今後も様々な箇所・条件下で施工を実施して耐久性を確認しつつ研究を継続し，アスファルト舗装の長寿命化に寄与する技術としてさらなる性能向上を目指していく所存である。

舗装技術に関する懸賞論文集，（一社）日本道路建設業協会，pp.15 〜 21，2018.5
５）（公社）日本道路協会：舗装調査・試験法便覧，
2007.6６）野中ほか：長寿命化を目指した構内アスファルト
舗装の適用事例，第 32 回日本道路会議，論文番号3046，2017.10

Vol. 61 No. 234（2018年）

39

特集・最近のアスファルト事情

わが国におけるハイモデュラスアスファルト混合物の適用性に関する検討(Applicability Study of High Modulus Asphalt in Japan)
白 井

悠*・吉 中保**・菅 野 勝 一 ***・高 橋 茂 樹 ****

近年，高速道路において，路盤の損傷が顕在化してきており，その実態は「解体新書プロジェクト」での調査で明らかとなっている。路盤の修繕は厚層打ち換えが有効であるが，頻繁に実施することは交通規制等の観点において難しい。このため，今後の修繕においては，従来の路盤よりも長期にわたり性能を維持できるように，路盤の高耐久化を図ることが望ましい。そこで，筆者らは，海外において実績のあるハイモ
デュラスアスファルト混合物（High Modulus Asphalt）（以下，HiMA）のわが国における適用性について検討した。結果，HiMA は，路盤の高耐久化を図るうえで，アスファルト安定処理路盤材に替わる有用な混合物として期待できることを確認した。
１．はじめに困難なことが多い。このため，今後も路盤の損傷がま

アスファルト舗装の構造は，大きく分けると表基層，

すます増えていくことを想定すると，路盤の性能が長路盤，路床の３層構造となっており，このうち路盤は，期にわたり維持されるように，修繕する際に路盤の高舗装構造の中間に位置し，表基層の均一な支持基盤と耐久化を同時に図っていくことが喫緊の課題であるとなるとともに，上層から伝えられた交通荷重を分散しいえる。

て，路床に伝達する重要な役割を担っている。

そこで，筆者らは，路盤の高耐久化を図るためには，

近年，高速道路においては，長期供用に伴い，路盤上層路盤に，アスファルト安定処理路盤の代わりとしの損傷が顕在化してきており，その損傷実態は， アスて，疲労抵抗性に優れ，かつ脆弱化した下層路盤に対ファルト舗装の「解体新書」プロジェクト により，明しても作用荷重が軽減できるような剛性の高い荷重分

らかとなっている１）。その調査結果によれば，下層路盤

散性の大きなアスファルト混合物（以下，混合物）をでは，交通荷重による永久変形や，細粒分が路面に噴使用することが有効であると考えた。

出しているポンピングの発生箇所において雨水の浸透

ここで，海外に目を向けると，これに該当する混合や滞水による脆弱化がみられている。また，上層路盤物として，ハイモデュラスアスファルト混合物（Highのアスファルト安定処理路盤では，アスファルト混合

Modulus Asphalt）（以 下，HiMA） が 挙 げ ら れ る。

物層の厚さが 20㎝ 程度と比較的薄い箇所や前述したよHiMA は，1990 年代にフランスで開発され２），その後

うな下層路盤の損傷箇所において，これまで高速道路はイギリスをはじめ欧州各地に広まり，現在では，世では想定されていなかった底面から上方へ向かって進界の多くの国で広く使われている３，４）。この HiMA は，展する疲労ひび割れの発生が初めて確認されている。

低針入度（10 〜 40 程度）のアスファルトを使用するここうした路盤の損傷に対しては，路盤の打換えが有とでスティフネスを高め，さらにはアスファルト量を効であるが，路盤からの厚層打換工は，修繕に伴う費多く，かつ空隙率を小さくすることで，疲労抵抗性，剥用や交通規制時間の確保などの観点から，その実施は離抵抗性や水密性などの耐水性を高めた混合物である。

* しらい ゆう 株式会社 NIPPO 総合技術部 研究第一グループ 副主任研究員** よしなか たもつ 株式会社 NIPPO 総合技術部 研究第一グループ 課長*** かんの しょういち 株式会社高速道路総合技術研究所 道路研究部 舗装研究室 主任研究員**** たかはし しげき 株式会社高速道路総合技術研究所 道路研究部 舗装研究室 室長
40

ASPHALTそこで，本研究では，この HiMA に着目し，海外での配合や規格を参考にしながら，わが国の実情に合った HiMA の上層路盤への適用を検討した。本研究では，①最初に，スティフネス，疲労抵抗性，剥離抵抗性，水密性の４つの混合物性状について，わが国で表−１ 検討に用いた混合物の種類と粒度および配合
混合物の種類

HiMA
（20）

密粒
粗粒 As 処理 大粒径（13） （20） （30） （30）

バインダーの
種類

添加剤入
ストアス
60/80

ストアス 60/80

31.5 ㎜

100.0

100.0

26.5 ㎜

100.0

100.0

100.0

96.0

98.7

19.0 ㎜

98.2

100.0

98.7

75.6

83.5

13.2 ㎜

75.4

99.2

82.4

58.2

64.4

4.75 ㎜

48.0

62.9

44.9

41.6

40.0

2.36 ㎜

32.1

43.1

27.2

28.1

28.0

0.6 ㎜

19.4

23.8

15.9

14.9

15.6

0.3 ㎜

13.2

15.5

10.3

10.4

10.2

２．HiMA の混合物性状の検討

0.15 ㎜

8.6

9.7

6.3

7.2

6.3

2. 1 HiMA の配合

0.075 ㎜

6.3

6.7

4.5

5.2

4.4

アスファルト量（％）

5.3

5.7

5.3

3.8

4.5

基準密度（g/ ㎥）

2.456

2.395

2.406

2.443

2.429

空隙率（％）

2.7

3.4

4.1

5.2

4.1

骨材間隙率（％）

15.3

16.6

16.4

14.1

14.6

飽和度（％）

82.4

79.5

75.1

63.2

72.3

マーシャル
安定度（kN）

13.1

11.8

8.5

10.2

9.5

使用されている一般的な混合物と比較検討を行った。
構造解析を行い，舗装体における荷重分散性能や疲労抵抗性能について検討した。③最後に，構内試験施工を行い，品質や施工性を確認するとともに，FWD 試験
やひずみ測定により構造的な評価を行った。

前述にあるように，海外では，バインダとして，低針入度アスファルトを使用している。しかし，低針入度アスファルトは，わが国では汎用性に欠けるという課題がある。そこで，本検討では，HiMA のバインダは，経済性を考慮してストレートアスファルト 60/80（以下，ストアス 60/80）に安価な硬質特殊添加剤を加え通過質量百分率︵％︶②次に，その試験結果をもとに，多層弾性理論によるたものを用いることにした。

表−２ 試験項目と評価基準値

HiMA の配合は海外の事例４）から定めた。具体的には，市場流通性を意識し最大粒径は 20㎜ としており，粒度はわが国の粗粒度アスファルト混合物（20）（以
下，粗粒（20））の中央粒度に近く，0.075㎜ 通過質量百分率は粗粒（20）よりも２〜３％多いものとなっている。設計アスファルト量は，空隙率 3.0％を目標に設定した。また，HiMA（以下，HiMA（20））の比較対象として，わが国で表基層や路盤に一般的に用いられてい

試験方法

要求

適用国
または機関

NAT によるITSM 試験5,500MPa
以上

イギリス

疲労破壊回数※ ４点式繰り返し
１ 10 ６回（ 10℃，10Hz， 曲げ試験機に以上
130 μ）
よる疲労試験

ポーランド

剥離率
水浸ホイール
5.0％以下（60℃，６時間） トラッキング試験

NEXCO

項目
スティフネス（20℃，124 ㎳）

る４種類の混合物（ストアス 60/80 使用）についても

透水係数
加圧透水試験
（150kPa，10 分）検討を行った。表−１に，検討した HiMA（20）と４種※本検討では，載荷周波数は５Hz とした。

７

１ 10 ㎝ /s
以下

NEXCO

類の混合物の粒度と配合を示す。
2. 2 試験項目と評価基準値

抵抗性と水密性などの耐水性に関しては，設計要領第HiMA（20）の混合物性状の検討は，スティフネス，一集舗装保全編（東日本高速道路㈱・中日本高速道路

疲労抵抗性，剥離抵抗性や水密性などの耐水性につい㈱・西日本高速道路㈱（以下，NEXCO））７）に示されて行った。本検討に用いた試験項目と評価基準値の一ている水浸ホイールトラッキング試験と加圧透水試験

覧を表−２に示す。

により測定される，剥離率と透水係数の基準値を用い

HiMA は，冒頭で述べたように多くの国で実績があて評価した。なお，ポーランドでは疲労試験での載荷り，また基準化されている。そこで，本検討では，ス

周波数は 10Hz としている。しかし，本検討では試験装

ティフネスと疲労抵抗性については，海外の基準値を置の制約から後述するように載荷周波数は 5Hz として

もとに，これらの性能を評価した。その適用にあたっいるため，疲労破壊回数の評価基準値は表−２に示すては，わが国で実施可能な試験法を用いている国の基

値をそのまま準用している。

準値を採用し，スティフネスはイギリス５），疲労破壊

2. 3 スティフネスの検討

回数はポーランド６）の基準値を準用した。また，剥離Vol. 61 No. 234（2018年）

混合物のスティフネスの測定には，写真−１に示す
41

10,000

供試体設置状況

スティフネス（MPa）

恒温槽内部
変位計

基準値：5,500MPa

8,200

8,000
6,000

4,300

3,900

4,000

4,500

3,500

2,000
0
HiMA（20） 密粒（13）粗粒（20） As 処理（30）大粒径（30）混合物の種類

変位計

図−１ 各混合物のスティフネス

供試体

供試体設置状況
試験機全景

写真−１ NAT 試験機
Nottingham Asphalt Tester（以下，NAT）を用いた，
Indirect Tensile Stiﬀness Modulus（以 下，ITSM）試
験方法により測定した。
この試験法は BS EN12697 ８）に準拠したもので，円供試体

柱供試体を用いて繰返し間接引張試験によりスティフ
恒温水槽

ネスを測定するものである。試験条件は，①試験温度：
20℃，②荷重載荷モード：ハーバーサイン波，③荷

写真−２ ４点式繰り返し曲げ疲労試験機

重載荷時間：124㎳（8Hz），④最大横方向変位：５㎛，⑤供試体：マーシャル供試体とした。なお，スティフ

300 μ，400 μの３水準，HiMA（20）は 130 μを加えたネス算出に用いるポアソン比は 0.35 と仮定した。

４水準とした。

測定結果を図−１に示す。図−１より，HiMA（20）

結果は表−３，図−２に示すとおりである。表−３のスティフネスは 8,200MPa となってお表−３ 繰り返し曲げ疲労試験結果

り，他のいずれの混合物よりも高い値を示し，As 処理（30）と比較すると 1.9 倍大混合物の種類きい結果となっている。また，HiMA（20）

バインダーの添加剤入種類
ストアス60/80

は，他の混合物と異なり，表−２に示した
ひずみ
400 μ

海外の基準値（≧ 5,500MPa）を満足していることがわかる。これは，バインダに用いた硬質特殊添加剤の効果によるもので平均あるといえる。
本検討は，４点式繰返し曲げ試験機（写真−２）によるひずみ制御方式の疲労試
験を実施して行った。
試験方法は，舗装調査・試験法便覧（（公社）日本道路協会）９）B018T に準拠し，混疲労破壊回数︵回︶

2. 4 疲労破壊回数の検討

ひずみ
300 μ
平均
ひずみ
200 μ
平均

合物の疲労破壊回数（以下，破壊回数）を測定した。試験条件は，①試験温度：10℃，

42

ストアス
60/80

ストアス
60/80

ストアス
60/80

ストアス
60/80

13,40010,900

7,100

700

6,700

9,300

11,000

8,100

800

4,400

11,20010,300

5,600

900

6,100

11,30010,700

6,900

800

5,700

28,20027,20028,4004,700

19,20036,30022,30021,10018,50028,50022,70028,4005,100

170,600

105,600

125,400

68,00082,700143,400

142,200

141,200

63,000150,700

245,600

141,900

91,10044,80076,700186,500

129,900

119,200

58,600103,400

2,700
7,800
19,2003,027,400
ひずみ
130 μ

2,699,100
2,525,300②載荷周波数：5Hz，③載荷波形：正弦波，④ひずみ：比較対象の混合物は 200 μ，HiMA（20） 密粒（13） 粗粒（20） As 処理（30） 大粒径（30）平均2,750,600

ASPHALTHiMA（20） 密粒（13） 粗粒（20）500

生方法：60℃気乾状態で 12 時間，その後水浸１時間，大粒径（30）④試験水位：模擬路盤上端より＋５㎜ とした。

基準値：1,000,000 回

400

ひずみ（μ）

As 処理（30）

ま た，加 圧 透 水 試 験 の 条 件 は，舗 装 調 査・ 試

300

験 法 便 覧 B017T に 準 拠 し，① 加 圧 時 間：24 時 間，
②水圧：150kPa，③測定時間：10 分，④供試体：マー

200

シャル供試体，として行った。
130

結果を表−４に示す。表−４より，剥離率は HiMA

100
100

1,000

10,000100,000

1,000,000（20）では表−２に示した基準値（≦５ %）を満足し，

10,000,000

疲労破壊回数（回）

その他の混合物は基準値を超える 13.7 〜 38.9% となっ

図−２ 各混合物の疲労破壊回数た。また，透水係数は，HiMA（20）と密粒（13）では表−２に示した基準値（≦ 1 × 10 ７㎝/s）を満足したが，より，HiMA（20）と他の混合物を比較すると，HiMA

他の３つの混合物では水密性が不十分で，本試験では（20）の方が疲労抵抗性に優れ，ひずみ 200 μでは破壊計測不能であった。
以上のことから，HiMA（20）は，他の混合物よりも回数は平均で As 処理（30）より約３倍，密粒（13）よ十分な耐水性を有していることが確認できた。

り約 1.4 倍，粗粒（20）より約 1.6 倍，大粒径（30）より
約 1.8 倍大きい結果となっている。また，図−２より，
ひずみ 130 μの場合の破壊回数をみると，HiMA（20）３．構造解析による HiMA の適用効果の検討

は 1,000,000 回を超え，表−２に示した海外の基準値を3. 1 解析の概要
本検討では，HiMA（20）を上層路盤へ用いた場合の満足する結果となっている。

荷重分散性や疲労抵抗性に対する適用効果を確認する

2. 5 耐水性の検討
混合物の耐水性は，水浸ホイールトラッキング試験

ために，多層弾性解析ソフト「GAMES」を用いて構造（以下，水浸 WT 試験）による剥離率，および加圧透水解析を行った。本解析では，図−３に示す舗装断面（交試験機による透水係数を測定することで検討した。

通 量区分 N6，設 計 CBR20%，設 計 期間 10 年，信 頼 度

水浸 WT 試験の条件は，NEXCO 試験方法 244-200510）

90%）を対象に，輪荷重（49kN）が載荷した時の上層路に準拠し，① 温 度：60℃，②試 験時間：６時間，③ 養

盤下面の最大引張りひずみ（以下，ε r ）と下層路盤上面の最大圧縮ひずみ（以下，ε z ）を算出した。これら

表−４ 耐水性試験結果

ひずみの計算は，上層路盤に HiMA（20）とAs 処理

混合物の
種類

HiMA
（20）

密粒
（13）

粗粒
（20）

As 処理
（30）

大粒径
（30）

剥離率（％）

4.8

13.7

26.0

38.9

30.9

基準値
透水係数
（㎝ /s）

5.0 以下0

予備加圧段階で多量の漏水が発生し，測定打ち切り。

0

１ 10 ７以下

基準値
載荷荷重 49kN
16 ㎝

舗装種

24.5kN

スティフ
ポアソン
ネス
比
（MPa）

密粒（13）

５

3,900

0.35

粗粒（20）

５

3,500

0.35

①HiMA（20）８
最大引張り ひずみεr ②As 処理（30）①8,200

最大圧縮 ひずみεz
路床と粗粒（20）および上層路盤の HiMA（20）と As処理（30）では室内試験での実測値，下層路盤の弾

CBR20% に相当する値（200MPa）を用いた。
厚さ
（㎝）

表層

下層路盤

りで，混合物のスティフネスは表基層の密粒（13）より一般的な値（200MPa），路床の弾性係数は

基層
上層路盤

その他の計算条件についても図−３に示すとお性係数は舗装設計便覧（（公社）日本道路協会）11）※載荷半径 11.3 ㎝

16 ㎝

24.5kN（30）を用いた場合の合計２ケースについて行った。

②4,300

0.35

粒状路盤

15

200

0.35

CBR=20％

‑

200

0.30

※層間すべり：完全粗

なお，荷重分散性能の検討にあたっては，脆弱化した下層路盤に HiMA を適用した場合の荷重作用による負荷軽減の程度を確認するために，下層路盤の弾性係数の値を 100 から 250MPa まで変化させた時のε z も算出した。
3. 2 荷重分散性能の検討
下層路盤の弾性係数が 200MPa の場合の解析結果を表−５に示す。

図−３ 計算条件
Vol. 61 No. 234（2018年）

表−５より，HiMA（20）は As 処理（30）よりも43

表−５ 下層路盤の弾性係数が 200MPa の場合の解析結果

スティフネスが大きいことから，両ひずみがともに小さくなる結果となっている。

混合物の種類

次に，下層路盤の弾性係数を変化させた時の，弾性係数とε z との関係を図−４に示す。

① HiMA（20） ② As 処理（30）
添加剤入
ストアス 60/80
ストアス 60/80

バインダーの種類

図−４より，上層路盤が As 処理（30）の場合，下層路盤の弾性係数が 200MPa で下層路盤が健全とみなせ

上層路盤下面のε r（μ）

102

139

下層路盤上面のε z（μ）

346

414

る場合をみてみると，ε z は 414 μとなっている。これ
に対し，下層路盤が脆弱化し弾性係数が 150MPa
する結果となっている。一方，この場合，上層路盤に HiMA（20）を用いていれば，ε z は 411 μにまで軽減されることがわかる。
以上のことから，限られた条件下での試算ではあるが，HiMA（20）は As 処理（30）よりも荷重分

600

下層路盤上面の最大圧縮ひずみε（μ）
zまで低下したと想定すると，ε z は 492 μまで増大

散性が大きく，下層路盤が脆弱化していても下層

HiMA（20）

550
500

492μ

450

350
300

上層路盤の
スティフネスを増やすと，εz は同程度になる。

250
100

150

図−５は，前述の疲労試験により得られた疲労曲線の近似式に，表−５に示した解析ひずみのε rを代入して，HiMA（20）と As 処理（30）の破壊回数を求めた結果を示したものである。図−５より，HiMA（20）の破壊回数は，As 処処理（30）と比べると約 13 倍大きくなっている。これは，前述した
ように，HiMA（20）は As 処理（30）よりも疲労抵
抗性に優れ，なおかつスティフネスが大きいため発生ひずみも小さくなり，これにより破壊回数に

200

250

下層路盤の弾性係数（MPa）

図−４ 下層路盤の弾性係数と上面の最大圧縮ひずみの関係
上層路盤下面の引張りひずみ（μ）

3. 3 疲労抵抗性能の検討

414μ

411μ

400

路盤への荷重作用による負荷を軽減できる可能性を有していることを確認した。

As 処理（30）

下層路盤の弾性係数が 50MPa
78μ増える。
。
低くなると，εz は 78500
400
①HiMA（20）y=2368.2x 0.198
R2=0.98300②As 処理（30）y=1137.4x 0.158
R2=0.98200②εr=139μ①εr=102μ90100①599,568 回

1,000

10,000①7,908,093 回

100,000

1,000,000

10,000,000

疲労破壊回数（回）

大きな差が現れてくるものと考える。
以上のことから，本検討においても，限られた図−５ 構造解析で算出された疲労破壊回数条件下での試算ではあるが，HiMA（20）を上層路

４．構内試験施工
4. 1 試験施工の概要
本試験施工は，HiMA（20）の品質や施工性と下層路盤C‑40
170㎜

HiMA（20）を上層路盤へ適用した場合の構造評
価を行うことを目的として実施した。試験施工の概略を図−６に示す。図−６に示すように，舗No.1‑2

No.2‑2

No.1‑3

No.2‑3

No.1‑4No.2‑4路 床 CBR=４%※FWD動的逆解析より推定

1.75m

1.75m

装断面厚さは NEXCO の最小舗装厚とし，工区は，3.5m

上層路盤に HiMA（20）と As 処理（30）を用いた：ひずみ計

ものとの，合計２工区を施工した。上層路盤の施断面図

工時には，両工区とも，上層路盤下面の水平引張

図−６ 試験施工の概略

44

4.85m

80㎜

１工区
２工区
HiMA（20） As処理（30）
No.1‑1
No.2‑14.0m

基 層 基層用混合物（20）上層 HiMA（20）（１工区）
路盤 As 処理（30）
（２工区）

17.7m

60㎜

とが期待できるものといえる。

4.0m

1.75m1.75m 1.75m1.75m

2.0m 2.0m

理（30）よりも疲労ひび割れの発生を抑制するこ

7.0m
表 層 高機能Ⅰ型（13）

40㎜

4.85m

盤に適用することで，疲労抵抗性が増大し，As 処平面図

ASPHALTりひずみ（以下，下面ひずみ）を計測するために，ひず

フネスの大きな剛性の高い混合物であることを確

み計（㈱東京測器研究所製：KM-100HB）を設置した。

認できた。
⑷ 上層路盤下面の引張りひずみ

HiMA（20）の品質はプラントで製造されたマーシャ
ル密度により評価を行い，施工性は作業性と締固め度

HiMA（20）の下面ひずみは，表−６に示したよにより評価した。構造評価は，上層路盤施工後に測定

うに，As 処理（30）よりも平均で 25 μ小さい結果でした FWD 測定たわみ（載荷荷重 49kN）から，動的逆解析により求めたスティフネスの推定値と下面ひずみの実測値をもとに行った。
4. 2 試験施工の状況
HiMA（20）の施工状況を写真−３，仕上がり面を写真−４に示す。

敷きならし

初期転圧

二次転圧

完 了

HiMA（20）の施工は，通常の舗装と同様に，敷きならしはアスファルトフィニッシャ，初期転圧はタン
デムローラ，二次転圧はタイヤローラを用いて行った。
施工日は平成 28 年 11 月７〜 10 日で，上層路盤舗設時の最高気温は 10.3℃であった。比較的寒い時期の施工

写真−３ 施工状況

であったが，HiMA（20）の施工性は比較工区の As 処理（30）と同程度であり良好な結果であった。
4. 3 試験施工の結果
試験施工で得られた結果を表−６に示す。以下に，それぞれの結果について述べる。
⑴ 混合物の品質プラントで製造した HiMA（20）のマーシャル密度は，表−６に示すとおり室内配合と同程度となっている。このため，混合物の品質は問題ない結果であった。
⑵ 施工性
施工後に現場切取りコアを採取し，切取りコアの

写真−４ HiMA の仕上り面

締固め度を測定した。締固め度は表−６に示すとおり 97.6 〜 100.6% であり，作業性も表−６ 試験施工の結果良好であったことから，施工性は問題ない結果であった。
⑶ FWD での動的逆解析による推定スティフネス

項 目
マーシャル密度（g/ ㎥）

１工区 HiMA（20）２工区 As 処理（30）

室内検討時

2.456

2.443

試験施工時

2.439

2.417

測点

1 1

1 2

1 3

1 4

2 1

2 2

2 3

2 4

切取コア密度（g/ ㎥）

2.380

2.406

2.419

2.454

2.373

2.383

2.423

2.408

測定たわみ量をもとに，動的逆解締固め度（％）

97.6

98.7

99.2

100.6

98.2

98.6

100.2

99.6

スティフネス（MPa）※

6,130

7,800

7,850

5,980

5,660

4,610

4,110

6,050

析ソフト「Wave BALM」により３層モデル（路床，下層路盤，上層路盤）で解析して推定した結果を示している。これより，HiMA

試験施工

表−６に示したスティフネス
は，上層路盤面での FWD による

平均
実測ひずみ（１ 10６）実測ひずみより求めた
疲労破壊回数（回）（30）より約 1.4 倍程度大きな値が試験路面温度（℃）

施工からも，HiMA（20）はスティ
Vol. 61 No. 234（2018年）

169

平均

（20）のスティフネスは，As 処理
得られている。したがって，試験

6,940

※

16.7

169

5,110
166

167

228

168

193

636,200

75,100

19.1

20.3

22.2

15.1

18.2

20.0

183

22.2

※上層路盤面で FWD 試験を行い，動的逆解析により求めた値。
※表層面で FWD による荷重（49kN）を載荷した時のひずみ計の実測値。
1 1，2 1 はひずみ計故障のためデータ未収集

45あった。また，海外でも HiMA の下面ひずみを計測

──

参考文献

──

した事例があり，その結果によれば，HiMA の方が１）高橋茂樹，小野義道，佐藤正和：高速道路におけ

従来の混合物より６〜 13 μ程度低減したと報告さるアスファルト舗装の「解体新書」プロジェクト，

れている 12）。混合物の配合や舗装構成ならびに測定

舗装工学論文集第 20 巻，2015, p.I̲93.

時の温度など条件が異なるため厳密な比較は行えな

２）Jean- Francois Corte：Development and Uses

いが，その報告を参考にすると，本試験施工で得らof Hard ‒ Grade Asphalt and of High ‒ Modulus

れた HiMA（20）による下面ひずみの低減量は概ね

Asphalt Mixes in France, TRANSPORTATION

妥当な値であるといえる。したがって，HiMA（20）RESEARCH CIRCULAR No.503, 2001,12, p12.

を用いることで，実際の舗装体においても，下面ひ３）W. Bankowski（ IBDiM）, Marjan Tusar（ZAG）,

ずみを低減できることが確認できた。

L. G. Wiman（ VTI ）, D.Sybilski, M.Gajewski,

また，実測ひずみの結果を図−５に示す疲労曲線

R. Horodecka, M.Maliszewski：Laboratory andに適用すると，HiMA（20）は As 処理（30）より破field implementation of high modulus asphalt

壊回数は約８倍程度大きくなる結果であった。

concrete. Requirements for HMAC mix design

以上のことから，下面ひずみの測定結果からも，HiMA（20）は剛性が高い混合物であり，疲労ひび割れの発生を抑制することが期待できることを確認できた。

and pavement design，SPENS, 2009.
４）M.NKGAPEL, E DENNEMAN, JK ANOCHIEBOATENG：Construction of a high modulus asphalt（HiMA）trial section ethekwini: South Africa s First

５．まとめ
本検討では，路盤の高耐久化を目的に，海外で実績のある HiMA（20）の上層路盤への適用について検討

Practical Experience With Design, Manufacturing
and paving of HiMA, Abstracts of the 31st Southern
African Transport Conference, 2012.

を行った。その結果，以下のような知見が得られた。

５）M. McHale, I. Carswell：Evaluation of EME2

① HiMA（20）は，スティフネス，疲労抵抗性，耐水type mixtures incorporating softer grade binders性において，比較対象とした国内の一般アスファ‒ Phase I progress report, Transport Research

ルト混合物より優れており，スティフネスおよLaboratory, 2012,12.

び疲労抵抗性は海外の基準値を満足する結果であった。
②構 造 解 析 に よ り，限 定 し た 試 算 で は あ る が，HiMA（20）は As 処理（30）より荷重分散性能が高く，脆弱化した下層路盤に対しても荷重作用の６）Laszio Petho, Andrew Beecroft, Jonathon Griﬃn,Erik Denneman：High Modulus High Fatigue
Resistance Asphalt （ EME2 ） Technology
Transfer, Austroads Ltd, 2014, 11.
７）東日本高速道路㈱・中日本高速道路㈱・西日本高速

負荷を軽減できることや，発生ひずみが小さくな

道路㈱：設計要領第一集 舗装保全編，2016, P3-27.

ることにより疲労ひび割れの発生を抑制すること

８）British Standards Institution：Bituminousが期待できることがわかった。
③構内試験施工により，HiMA（20）の実機製造による品質および施工性は問題なく，また FWD の動的逆解析によるスティフネスの推定と下面ひずみの測定結果から，HiMA（20）は As 処理（30）よりも剛性の高い混合物であることを確認した。
以上のことから，HiMA（20）は，路盤の高耐久化を

mixtures - Test methods for hot mix asphalt Part26, 2004.
９）（公社）日本道路協会：舗装調査・試験法便覧〔第３分冊〕，2007.
10）東日本高速道路㈱・中日本高速道路㈱・西日本高速道路㈱：NEXCO 試験方法 第２編 アスファル
ト舗装関係試験方法，2016, p31.

図るうえで，アスファルト安定処理路盤材に替わる有11）（公社）日本道路協会：舗装設計便覧，2006.

用な混合物として期待できることが確認できた。

12）Hyun Jong Lee, Jung Hun Lee, Hee Mun Park：

今後は，わが国での適用にあたって，HiMA（20）のス

Performance evaluation of high modulus asphalt

ティフネスや疲労抵抗性などに対する要求性能を改めmixtures for long life asphalt pavements,て検討していくとともに，回転式舗装試験機や実道でのConstruction and Building Materials 21, 2007.

試験施工を行い，耐久性の確認を行っていく予定である。
46

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情

アスファルトの発泡が混合物の品質におよぼす影響について(The Effect of Foaming Asphalt on the Quality of the Mixture)
越 健太郎 *・黒 田 康 照 **フォームドアスファルトは中温化技術の一手法であり，低コストで CO2 排出量の削減やアスファルトフューム低減，アスファルトの劣化抑制の技術として注目されている。フォームドアスファルトは加熱したアスファルトに微量の水を添加してアスファルトを発泡させる技術であるが，元来アスファルト混合物にとって水は大敵であり，特に製造時には極力水分の混入を避けてきた。したがって，微量とはいえ水を直接アスファルトに添加するフォームドアスファルトを使用した，アスファルト
混合物が水の影響を受けていないかが懸念される。
そこで，フォームドアスファルトの添加水がアスファルト混合物へおよぼす影響を検討した結果を報告するとともに，フォームドアスファルト混合物の効果的な活用についても意見を述べる。
１．はじめにことも可能である。混合物の温度がある程度低い状態

近年の世界的な取り組みである環境に対する配慮とにおいても，締固めが可能である特性を活かし，通常

して，アスファルト混合物の製造時や施工時に発生すのアスファルト混合物と比較して，より長い時間使用

る CO2 排出量の削減はもとより，現在欧米諸国で問題することができる。

となっているアスファルトフュームなどの作業環境の確保に取り組んでいかなければならない。

２．フォームドアスファルトによる中温化技術

さらに，全アスファルト混合物製造量に占める再生

中温化技術は図−１に示すとおり，発泡系，粘弾性アスファルト混合物の増加やアスファルト再生骨材の調整系および滑剤系といった中温化剤をアスファル

配合率（再生率）の上昇１）および繰り返し再生に伴う，トに添加する方法がこれまでの主流であった。しかし，

再生アスファルト混合物の将来的な品質確保について

中温化の添加剤は高価であり，アスファルト混合物のも懸念され始めている。
この様々な課題に対して，これまで CO2 排出量の削

中温化技術

減として取り組まれてきた中温化混合物に注目した。

中温化剤

中温化混合物はアスファルト混合物製造時の製造温度

ファルトの劣化も抑制できる。アスファルト混合物のアスファルトの劣化は製造時の熱劣化が大きな要因を占めることから，製造温度の低下はアスファルト混合

粘弾性調整系
滑剤系

発泡系（機械式）機械式
フォームドアスファルト
技術
コストアップ！

通常温度で製造
施工性改善を抑制するだけではなく，製造温度の低下によりアス発泡系（添加剤）

温度を下げて製造
中温化混合物を下げて CO2 排出量やアスファルトフュームの発生

瀝青材

物の品質低下の抑制に大きく寄与する２）。一方，中温化技術は，アスファルト混合物の可使時間を長くする

図−１ 中温化技術の概要* こし けんたろう 前田道路株式会社 技術研究所 副所長** くろだ やすてる 前田道路株式会社 技術研究所 研究員
Vol. 61 No. 234（2018年）

47

販売単価に大きく影響していた。そのため，中温化混することが望ましいと考えた。フォームドアスファル

合物の普及は進まず，2009 年時点での普及率は 0.1％

トを微細泡化するため，アスファルトの発泡状態を改３）善させるための添加剤（以下，発泡補助剤）を使用すに留まっている 。
一方，中温化技術の発泡系に分類されるものに，機ることとした。各種材料を実験した結果，発泡補助剤

械式フォームドアスファルトがある。他の中温化技術の使用によって発泡状態が大幅に改善され，これまでと大きく異なる点はアスファルト合材工場に専用の発課題であった大きな泡を抑制し，大量の微細泡が存在

泡装置の導入が必要となるためイニシャルコストが掛するフォームドアスファルトに改良することができた。

かることである。しかし，添加材料は基本的には水でフォームドアスファルトの性状の発泡倍率と持続時間あるためランニングコストは抑えられる。したがって，を測定した結果を図−３に示す。改良したフォームドある程度の製造量が見込められれば他の中温化技術と比較してコスト的に有利となる。
３．フォームドアスファルト技術
フォームドアスファルトは写真−１に示すとおり，
高温時のアスファルトに少量の水を噴霧混合すること
により，水を急激に気化させてアスファルトを発泡さ
アスファルト（発泡前）せたものである。発泡したアスファルトは見かけ上のフォームドアスファルト

写真−１ フォームドアスファルトの状態

粘度が低下し，混合物製造時にアスファルトと骨材との混合性が向上するものである。混合物を製造した後にはアスファルトの泡は消え

フォームドアスファルト
噴射直後たように見えるが，実際はアスファルト中

数分後敷きならし時に微細な泡が残存して，この泡が施工時に合物が締固め易くなる。アスファルト中の骨材
従来型

ベアリング的な働きをすることにより，混微細な泡は施工完了後，温度の低下とともAsに体積が減少し，無くなるため，混合物の品質に影響を及ぼすことはない。
改良型

４．フォームドアスファルトの改良
4. 1 微細泡フォームドアスファルト
日本では近年，再生アスファルト混合物

泡の再生率が高くなっている。再生率が高いと添加する新規のアスファルト量が少な

図−２ 改良型フォームドアスファルトの概念図

いため，アスファルトの発泡効果が小さく
種別

従来型

ドアスファルトの概念図を図−２に示す。
従来のフォームドアスファルトは，発泡・膨張した後，比較的粒径の大きな泡同士が結合・肥大化することにより消滅
し，施工時における泡の残存量が減少する傾向にある。この泡の残存量を増やし，ベ
アリング効果を高めるためには，微細泡化
48

発泡倍率と持続時間

スファルトを改良した。改良したフォーム

発泡倍率（倍）果をより大きくするために，フォームドア

改良型

30

30

25

25

発泡倍率（倍）なる。そのため，少ない添加量でも発泡効

20
15
10

20
15
10
5

5

0

0
0

100

200

300

発泡持続時間（秒）

0

100

200

300

発泡持続時間（秒）図−３ フォームドアスファルトの発泡倍率と持続時間
ASPHALTアスファルトは発泡倍率，持続時間ともに大きく改善

5. 2 検討結果されていることが確認できる。なお，発泡補助材はア

5. 2. 1 フォームドアスファルトの針入度試験
フォームドアスファルトはアスファルト中に微細泡

スファルトに対して微量の添加量であり，アスファル
トの性状に影響を与えることはない。

が混入しており，この微細泡が測定値に影響するため，

4. 2 改良したフォームドアスファルトの効果

そのままではアスファルトの性状試験を行うことがで改良したフォームドアスファルトを使用した，再生アスファルト混合物への効果を検討した。図−４

きない。そのため，泡抜きを行った後に試験を実施した。泡抜きは下記の２つの方法を試みた。
⑴ 乾燥機養生による泡抜きは再生骨材配合率を変化させた時の製造温度の低減効果を示している。改良型のフォームドアスファル

フォームドアスファルト製造後，ペール缶にフォー

トを使用した混合物は従来型のフォームドアスファ

ムドアスファルトを採取して，乾燥機 155℃で９時間

ルトを使用した混合物よりも，製造温度の低減効果養生。その後，針入度試験を実施。なお，比較用の発は高い。従来型のフォームド混合物は再生骨材配合

泡無のアスファルトはフォームド装置から水と発泡率が 60％の時の製造温度の低減効果が５℃程度しか補助剤の添加をせずに採取した。したがって，水と発ないのに対して，改良型のフォームド混合物は 25℃

泡補助剤の添加以外は同条件のものである。

程度の低減効果がある。したがって，改良型のフォー⑵ 薄膜加熱試験による泡抜き
フォームドアスファルト製造後，採取したフォー

ムドアスファルトは再生アスファルト混合物でも十分な効果が確認された４）。

ムドアスファルトで薄膜加熱試験を実施。薄膜加熱後の目視では泡は観測されなかった。その後，針入度試験を実施。なお，比較用の発泡無のアスファル50

再生密粒度アスファルト混合物（13）
再生用添加剤：旧アスファルトに対して 10％添加
突固め回数：50 回

温度低減効果（℃）

40

トは⑴と同条件で採取を行った。
表−１にフォームドアスファルトの針入度試験結改良フォームド果を示す。この結果より泡抜きをすることによりアス

従来フォームド30

ファルトの劣化が進み針入度の値が小さくなっている。特に薄膜加熱試験は熱条件が厳しいため，より値20が小さくなっている。しかし，フォームドしたものと，
10

しないものの差はほとんどない。フォームドアスファ
ルトの性状確認は製造直後の泡を含んだままでは測

0
0

20

40

60

80

再生骨材配合率（％）

図−４ 改良フォームドアスファルトの効果定ができないため，真の値は定かではないが，泡抜きによる劣化の影響はあるもののフォームドの有無による針入度の値に差はないため，水や発泡補助剤がア
スファルトへおよぼす影響はほとんどないものと推５．フォームドアスファルトが混合物へ及ぼす影響
アスファルトを発泡する際に微量ではあるが水と発泡補助剤を添加する。この水や発泡補助剤がアスファ察できる。
表−１ フォームドアスファルトの針入度試験結果

ルトの性状およびアスファルト混合物に与える影響について検討した。
5. 1 検討項目

試験条件
乾燥機加熱溶解※

フォームドアスファルトの性状は下記の試験を実施

乾燥機加熱による泡抜き

して確認した。
①フォームドアスファルトの針入度試験②フォームドアスファルト混合物の回収アスファル

薄膜加熱試験
による泡抜きトの針入度試験③フォームドアスファルト混合物の残留水分量測定④フォームドアスファルト混合物の性状試験
Vol. 61 No. 234（2018年）

アスファルトの種類

針入度平均（1/10 ㎜）

ストレートアスファルト
60/80

61

フォームドアスファルト

53

フォームド無アスファルト（フォームド装置で
水添加無）

54

フォームドアスファルト

43

フォームド無アスファルト（フォームド装置で
水添加無）

43

※

アスファルト温度：160℃

49

5. 2. 2 フォームドアスファルト混合物の回収アスは残留せず，アスファルトに添加した水分が混合物におよぼす影響はないものと考えられる。

ファルトの針入度試験
フォームドアスファルトを用いたアスファルト混合

5. 2. 4 フォームドアスファルト混合物の性状試験物の作製を行い，この混合物からアスファルトを回収

フォームドアスファルトによる水分と発泡補助剤のして，針入度試験を行った。比較として無発泡の通常影響を検証するため実際の合材工場でフォームドアスのアスファルトで作製したアスファルト混合物から回ファルト混合物を製造し，その強度および耐水性を評収したアスファルトの針入度と，使用したストレート

価した。結果を表−４に示す。
表−４より，フォームドアスファルトを使用したア

アスファルトの針入度の測定結果を表−２に示す。
表−２より，フォームドアスファルト混合物から回スファルト混合物の性状は通常のアスファルト混合物

収したアスファルトと通常のアスファルト混合物からと同等の性状を示しており，フォームドアスファルト

回収したアスファルトの針入度は同等であることがわに添加する水と発泡補助剤は混合物性状に影響しない

かる。したがって，アスファルトをフォームド化してことが確認された。再生アスファルト混合物においてもアスファルトの針入度には影響しないといえる。

も同様の結果が得られた。

表−２ フォームドアスファルト混合物の回収アスファルト性状
針入度平均（1/10 ㎜）

アスファルトの種類

表−４ フォームドアスファルト混合物の性状
新規混合物

項目

再生混合物
（再生率 60％）

フォームド

通常

フォームド

通常

ストレートアスファルト 60/80

62

締固め度（％）

100.1

100.1

100.3

100.1

フォームドアスファルト混合物回収

57

12.1

13.0

12.7

57

マーシャル安定度
（kN）

11.8

通常アスファルト混合物回収

残留安定度（％）

90

91

92

90

WT 動的安定度
（回／㎜）

830

730

1340

1210

水浸 WT
（％）

0.92

1.46

0.00

0.00

5. 2. 3 フォームドアスファルト混合物の残留水分量の測定
フォームドアスファルトは製造時に微量の水を添加する。そのためこの添加した水分が残留して混合物へ影響を及ぼすことが懸念されることから，フォームドア

※剥離率

混合物は密粒度アスファルト混合物（13）5. 3 まとめスファルト混合物中の残留水分について確認を行った。

アスファルトを発泡させることにより，アスファル

試 料 は 160℃ の ス ト レー ト ア ス ファ ル ト 60/80 にトの針入度に大きな変化はなく，混合物中の残留水分

2.5％の水を添加し発泡させて混合物を製造して，通常も確認されなかった。また，混合物の基本性状にも影の混合物と残留水分を比較した。なお，中温化製造を響はなかった。この結果より，アスファルトに微量の想定して 130℃製造の試験も実施した。

水分や発泡補助剤を添加してアスファルトを発泡させ試験は「水分定量試験法」（道路舗装に関する試験法）に従い実施した。試験結果を表−３に示す。

てもアスファルトやアスファルト混合物におよぼす影
響はないものと考える。

表−３より，フォームドアスファルト混合物からは通常の混合物と同様，混合物中の水分量は検出されなかった。また中温化を想定した混合温度 130℃の混合

６．フォームドアスファルト混合物の活用
フォームドアスファルト混合物は中温化技術であり，物においても水分量は検出されなかった。したがって，製造温度を下げてアスファルト混合物を出荷し，従来

フォームドアスファルトを使用しても混合物中に水分より低い温度で施工することができる技術である。また，従来と同じ温度でアスファルト混合物を出荷すれ

表−３ 水分量測定結果

ば，これまでより低い温度域での施工が可能となるたアスファルトの状態

混合温度

混合物の水分量（g）

め，冬期の施工現場や手引き施工時のようなアスファ

通常

160℃

0.0

ルト混合物の温度が冷めやすい場面で使用することが

フォームド

160℃

0.0

できる。このようにフォームドアスファルト混合物は

フォームド

130℃

0.0

環境と品質に配慮した技術である。

50

ASPHALTさらに踏み込んで考えると，フォームド技術の効果する可能性は残る。

として，アスファルト混合物を中温化製造せず，通常

そこで，温度のバラツキによる締固めの変動をよりの製造温度でフォームドアスファルトを使用するだけ少なくするために，フォームドアスファルト技術の適で，得られる効果がある。

用が有効であると考えている。
フォームドアスファルトを使用した場合でも，通常

6. 1 路面密度の均一性確保
一般的にアスファルト混合物を製造・出荷したのアスファルト混合物と同じように敷きならし後には後，ダンプトラックで施工現場まで運搬する。この時，温度のムラは多少あるかもしれない。しかし，フォー

シート等で保温対策を行うが，荷台に接する部分や上

ムドアスファルトは温度が多少低くてもアスファルト

面シート部などの周辺部からアスファルト混合物のの見かけの粘度が低いため，通常のアスファルト混合

温度が低下する。特に冬期は温度低下が顕著になるが，物より良く締め固まる性質がある。このため，温度の

これには，影響のない範囲で製造温度を上げて対応しバラツキに対して締固めの変動は極力小さくなると推ているのが現状である。

察できる。

しかし，アスファルト混合物は図−５に示すようしたがって，フォームド技術を通常のアスファルトに，ダンプトラックが現場に到着し，アスファルト

混合物に適用させることにより，品質の精度が高まり，

フィニッシャーに荷卸しするまでに，外周部温度は舗装の耐久性（寿命）を延ばすことができると考えら低下し，混合物内部と外周部とでは温度差（不均一）れる。

が出てくる。

6. 2 アスファルトの劣化抑制
近年，再生アスファルト混合物の全製造量に占める割合は約 75％に達している。また，再生アスファル

放熱
保温シート
保温シー
荷台
荷

ト混合物に使用されている再生骨材の使用割合（再生率）は平均で約 50％まで上昇し，都市部などの地域によっては 75％の高い再生率で使用されていることも合材の外周部が冷えている

荷台に熱を奪われるある。このように現在では，アスファルト混合物は再生アスファルト混合物が主流となっている。
そして，再生骨材に含まれている旧アスファルト
は劣化により硬くなっている。また，製造時に旧アスファルトを劣化させないように，直火ではなく熱風等で加温させるため，芯まで温まり難い傾向がある。したがって，舗装現場では再生アスファルト混合物は「重い（作業性が悪い）」「冷めやすい」といった評価に

図−５ 合材温度低下のイメージなることがある。
そのために，図−６に示すように，アスファルト混

その後，アスファルトフィニッシャーのフィーダや
↑高

↑低

製造温度

見かけ粘度

スクリードで混ぜられるため，全体的には均一になり，

再生アスファルト混合物

温度管理上は特に問題はない。しかし敷きならし後，均一に見えるアスファルト混合物中ではある程度の温度の不均一は残るため，この不均一が転圧後の締固め具合に差が生じる懸念がある。特に冬期施工や手引き
施工時などでは温度差が大きくなるものと考えられる。

新規アスファルト混合物

道路舗装は工場での製造品ではなく，現場打ちの製高↓低↓品であるため多少の変動はあるが，許容範囲内であれ

フォームドアスファルト

ば特に問題はない。しかし，より品質を重視し将来を見据えた場合，部分的に温度が低く，結果的に密度が多少低い箇所に，将来ポットホールやクラックが発生
Vol. 61 No. 234（2018年）

時間

図−６ 再生アスファルト混合物のイメージ
51

合物の製造時に製造温度を許容範囲内で高くして，舗100％

装現場で使いやすいように対応している。

劣化が進む

製造時の熱劣化が大きな要因を占めていることから，

品質

しかし許容範囲内とはいえ，アスファルトの劣化は製造温度を高くすることは，望ましいことではない。
そこで，フォームドアスファルトは見かけの粘度が再生回数下がるという特徴を利用して，再生アスファルト混合

１回目物に適用させることにより，製造温度を上げることな

２回目

３回目…

フォームド
アスファルト技術の活用

く，新規アスファルト混合物と同じ温度で製造しても，舗装現場で使いやすい混合物になると考えられる。
100％

したがって，アスファルトの劣化を抑制し，使いやすい再生フォームドアスファルト混合物を使用するこことが期待できる。

劣化
抑制
品質

とにより，舗装の品質は保たれ，耐久性が確保される
このような対策をすることにより，再生アスファル
ト混合物の繰り返し再生時の品質低下を極力抑えることができると考えられる。これにより，図−７に示す
ような，持続的かつ安定的なアスファルト混合物のリ

再生回数

１回目

２回目

３回目…

図−７ 持続的リサイクルのイメージ

サイクルを推進することができる。
──
７．おわりにフォームドアスファルト技術は，中温化混合物の製造技術として海外でも広く普及した技術である。この技術は本来の「中温化」という効果はもとより，使い方を工夫することにより多くのメリットを得ることができる。
「舗装」という貴重な財産を将来にわたり引き継いでいくために，フォームドアスファルト技術はその一手法になるものと考えている。

参考文献

──

１）（一社）日本アスファルト合材協会：アスファル
ト合材統計年報，2017２）近藤紀：アスファルトの加熱混合温度に関する一考察，土木技術資料 10-12，pp.40-45，1968.
３）（一社）日本道路建設業協会：中温化（低炭素）ア
スファルト舗装の手引き，2012.4.
４）越，今 井： 高 再 生 率 ア ス ファ ル ト 混 合 物 の 品
質 確 保 と 安 定 供 給，舗 装 工 学 論 文 集 第 22 巻，
pp.I̲147-I̲154，2017.12.

52

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情

成分の異なる再生用添加剤によって繰り返し再生したアスファルトの性状(Properties of Asphalt Repeatedly Recycled by Rejuvenators Containing Different Components)
新 田 弘 之*・田 湯 文 将 **・川 島 陽 子 ***・川 上 篤 史 ****
アスファルト混合物の再生利用が進む中，すでに複数回再生されているものもあると見られ，持続的なリサイクルのためには繰り返し再生を前提とした再生利用方法の確立が必要である。また，わが国では再生骨材配合率も高いこともあり，再生時に再生用添加剤を用いることが一般的とみられる。そこで，我々は繰り返し再生に適した再生用添加剤の品質について検討を行っている。本報では，成分の異なる３種類の再生用添加剤等を用いて，アスファルトを繰り返し劣化・再生した場合の再生アスファルトおよびそれを用いたアスファルト混合物の性状の違いについて検討した結果を報告する。
１．はじめにている再生用添加剤の種類は多く，再生効果の差異に

近年のアスファルト混合物の出荷量に占める再生ア

ついてさらなる検討が必要である。

スファルト混合物（以下，再生混合物）の出荷割合は

そこで本報では，成分の異なった３種類の再生用添

75％前後で推移しており，再生骨材配合率も全国平均

加剤等を用いてアスファルトを繰り返し劣化・再生し，で 50％となっている１）。今後，繰り返し再生された骨

再生アスファルトおよびそれを使用した再生混合物に材を含む混合物の利用が増えていくことが予想される。

おける，再生用添加剤の成分差異の影響について検討

再生混合物の品質確保のためには繰り返し再生を前を行ったので報告する。

提とした再生利用方法が必要である。再生混合物製造の際には再生用添加剤を使用するのが一般的であるが，２．試験概要その成分により再生後の性状が異なることが古くから⑴ 再生用添加剤および新規アスファルトの性状

２）

指摘されている 。持続的なアスファルト混合物の再表−１に使用した再生用添加剤（以下，添加剤）等

生利用を実現させるには，繰り返し再生した場合の再の性状を示す。添加剤 A および B は一般に再生用添加

生用添加剤の成分の影響を把握し，繰り返し再生に適した再生用添加剤の品質を明確にする必要がある。

表−１ 再生用添加剤の性状

筆者らは，これまでに室内試験によりアスファルトの劣化と再生用添加剤を用いたアスファルトの再生を密度（g/㎤ ）繰り返し行うことで，繰り返し劣化・再生に伴うアス
ファルトおよびその混合物の性状変化を検討３，４）してきており，繰り返し再生による劣化の進行度合いや旧アスファルトに対する再生用添加剤の再生効果に差異があることを明らかにした。しかし，国内で使用され

組成
（%）

添加剤 A

添加剤 B

添加剤 C

0.975

0.909

0.863

アスファルテン分

0.1

0.0

0.0

レジン分

6.1

2.5

0.0

芳香族分

88.1

47.7

0.1

飽和分

5.7

49.9

99.9

準拠

準拠

PCA 対応５）* にった ひろゆき 国立研究開発法人 土木研究所 先端材料資源研究センター 上席研究員** たゆ ふみまさ

国立研究開発法人 土木研究所 先端材料資源研究センター 交流研究員*** かわしま ようこ 国立研究開発法人 土木研究所 先端材料資源研究センター 研究員**** かわかみ あつし 国立研究開発法人 土木研究所 道路技術研究グループ舗装チーム 主任研究員
Vol. 61 No. 234（2018年）

53

剤として用いられているものであり，添加剤 A は四成で再生して検討を行った。アスファルトの劣化は，薄分組成において芳香族分の割合が約 90% のもの，添加

膜加熱試験（以下，TFOT）および加圧劣化試験（以下，剤 B は四成分組成において飽和分と芳香族分の割合がPAV）によって劣化後に ORG の針入度が 20 となるよ

約 50% を占めるものとなっている。添加剤 C は再生用

うに，PAV の劣化時間を 54 時間にして実施した。劣添加剤として使用されているものではないが，再生用化アスファルトは，アスファルトの針入度が 70 となる

添加剤と同じ原料から製造されたオイルで，ほぼ飽和

ように添加剤量の調整を行い再生した。

分のみのものであり，比較用として今回使用した。新混合物作製は，予め再生したアスファルトを用いて

規アスファルトは，表−２に示すストレートアスファ

新規アスファルト混合物を作製するときと同じ要領

ルト 60/80（以下，ORG）を用いた。

で行った。混合物種類は，密粒度アスファルト混合物

表−２ ストレートアスファルト60/80（ORG）の性状
密度（g/㎤ ）1.039

針入度（1/10㎜ ）70

軟化点（℃）

46.5

伸度 15℃（㎝ ）100+（13）とした。
⑶ 各種性状試験方法
繰り返し劣化・再生を行ったアスファルトおよび混合物の性状は，表−３に示す各種性状試験により評価した。試験方法は，舗装調査・試験法便覧７）等に記載があるものは，基本的にそれらに従って実施した。一
般的な試験方法がないドライスラッジ量試験および高温カンタブロ試験は以下のように行った。

⑵ 劣化・再生方法
図−１にアスファルトの劣化・再生試験手順を示す。

表−３ 各種性状試験

本試験では，室内試験により ORG を繰り返し劣化・
再生 n と示す）させた。なお，本試験では，添加剤の影響を強調するために，実際の再生混合物とは異なり再生時には新規アスファルトは使用せずに添加剤のみ

アスファルトの促進劣化（針入度が 20 になるように促進劣化）
薄膜加熱試験（TFOT）：
163℃，5h
加圧劣化試験（PAV）：
100℃，54h

アスファルト
性状試験

再生（以下，n 回繰り返し劣化・再生したものを劣化 n，

針入度試験

舗装調査・試験法便覧 A041 ６）

軟化点試験

舗装調査・試験法便覧 A042 ６）

伸度試験

舗装調査・試験法便覧 A043 ６）

組成分析試験

JPI-5S-70-10 ７）

ドライスラッジ量試験

文献８，９）を参考にした方法

混合物
高温カンタブロ性状試験 試験

舗装調査・試験法便覧 B010 ６）を参考にした方法①ドライスラッジ量試験

５回
繰り返し

アスファルトの再生時に再生用添加剤によって劣化アスファルトの性状試験
基本性状

劣化アスファルトの再生（針入度を 70 になるように再生）

は，アスファルト内に粒子状物質が観察されることがあった。既往研究８）でも同様のことが報告されている。そこで，この粒子状物質の量に関係すると考えられるドライスラッジ量を測定した。試験方法は重
油中のドライスラッジ量を定量する試験である ISO-

再生アスファルトの性状試験
基本性状・
ドライスラッジ量試験

再生アスファルト混合物の作製

再生アスファルト混合物の性状試験
高温カンタブロ試験

図−１ アスファルト劣化・再生試験手順5410307-1 ９）および既往研究８）を参考に表−４に示す条

表−４ ドライスラッジ量試験条件
再生 As：添加剤（質量比）

1：9

希釈剤

添加剤 C（飽和分 99.9%）

加熱温度（℃）

160

吸引温度（℃）

160

ろ過フィルター細孔径（㎛）1.6（Whatman GF/A）

吸引圧（MPa）

絶対圧力で 0.04

混合方法

ガラス棒により攪拌

ASPHALT件で測定を行った。なお，アスファルトをろ過するた⑵ 劣化・再生アスファルトの針入度

めには流動性を持たせるために希釈する必要がある

図−３に劣化・再生アスファルトの針入度を示す。

が，予備試験により再生アスファルトのスラッジ量に再生アスファルトの目標針入度は 70 としているので，影響を与えなかった添加剤 C を希釈剤として用いた。

再生後の針入度は添加剤 C の再生５を除き 70 となっ②高温カンタブロ試験

た。添加剤 C に関しては，劣化５の時点で針入度が 50

繰り返し再生により再生アスファルトの接着力が程度となり，促進劣化させても針入度が下がらなく低下することが予想されたため，混合物性状はカンなった。また，添加剤 C の再生５では，加熱しても流タブロ試験により評価することにした。カンタブロ

動性が得にくく，添加剤を加えても均一に混ぜること

試験ではこれまでの研究４）により供試体温度を上が困難であったため，針入度調整を正確に実施するこ

げていくと特に新規混合物と再生混合物の差が大きとができなかった。

くなる傾向が見られたので，今回の実験でも供試体
温度を 60℃にして行うカンタブロ試験（以下，高温160

カンタブロ試験と呼ぶ）を実施した。表−５に高温

150

針入度（1/10 ㎜）

カンタブロ試験条件を示す。
表−５ 高温カンタブロ試験条件
供試体温度（℃）

60

ロサンゼルス試験機内温度（℃）

30

ドラム回転数

毎分 30 回転で 300 回転

添加剤 C 再生５ 針入度：155.4

( )

70
60
50
40
30
20
10

添加剤 A

添加剤 B

添加剤 C

0
ORG TFOT 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生
１ １ ２ ２３ ３
４ ４ ５ ５

３．結果と考察⑴ 再生アスファルト中のアスファルト残存率

図−３ 劣化・再生アスファルトの針入度

今回，劣化したアスファルトは添加剤のみで再生した。したがって，再生回数が進むほど，元々のアスファ⑶ 劣化・再生アスファルトの軟化点

ルトが占める割合が減っていく。図−２に繰り返し劣

図−４に劣化・再生アスファルトの軟化点を示す。

化・再生に伴う再生アファルト中のアスファルト残存

各添加剤において，アスファルトの劣化・再生回数が率を示す。添加剤 A は，B および C に比べて初期に添増えると軟化点が増加する傾向が見られた。特に，飽加量が多く，アスファルト残存率が少ない傾向にある

和分が多い添加剤 B，C で再生したものは A と比較しが，再生回数が進むと，添加剤 B，C の添加量が増えてて，劣化３以降に顕著に軟化点が増大した。これより，いくために，最終的にはどの添加剤でもアスファルト

飽和分が多い添加剤は，軟化点が上昇しやすいことが残存率は大きく変わらなくなった。

分かった。芳香族分の多い添加剤 A では再生５であっても，軟化点が 55 〜 65℃程度と ORG に比較的近い値となっていることから，芳香族分の多い添加剤はアス

90

添加剤 A
添加剤 B
添加剤 C

80
75
70

軟化点（℃）

アスファルト残存率（％）

85

65
60
55
50
45
40
再生１

再生２

再生３

再生４

再生５

図−２ 再生アスファルトのアスファルト残存率
Vol. 61 No. 234（2018年）

170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40

添加剤 A
添加剤 B
添加剤 C

ORG TFOT 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生
１ １ ２ ２３ ３
４ ４ ５ ５

図−４ 劣化・再生アスファルトの軟化点
55ファルトの繰り返し再生利用に対して，軟化点の回復

添加剤 A効果が高いことが示された。

アスファルテン分⑷ 劣化・再生アスファルトの伸度100していたが，他の添加剤では再生２回目以降ほとんど回復しなかった。したがって，芳香族分の多い再生用添加剤の方が繰り返し再生時にも伸度の回復が多少有

17

18

15

18

21

30

芳香族分

飽和分

17

19

19

34

35

39

45

42

39

18

80

成分割合（％）

加剤 A では，再生１回目，２回目で 30㎝ ほどまで回復

6

90

図−５に劣化・再生アスファルトの伸度を示す。添

レジン分

70
60
50

61

30
20

舗装再生便覧 10）に示されている伸度 100㎝ までは回復

100

していなかった。これは再生用添加剤の影響を最大限

88

40

利であることが分かった。しかし，いずれの添加剤も46

添加剤A ORGに示すために今回再生時に新規アスファルトを全く添

34

57

51

3

4

3

TFOT 再生１ 再生 2

44

4

4

4

再生 3

再生 4

再生 5

添加剤 B

加しておらず，非常に厳しい条件であったことによるアスファルテン分100と考えられた。

2

90

16

16

20

22

レジン分

芳香族分

16

12

13

33

40

41

42

36

34

8

12

12

飽和分
10

18

100

添加剤 A
添加剤 B
添加剤 C

90
80

伸度（㎝）

70
60

成分割合（％）

80
70

48

37

50
40
30

50

20

40

10

59

4

4

添加剤A ORG

20

26

60
50

0

30

36

60

TFOT 再生１ 再生 2

再生 3

19

27

26

再生 4

再生 5

添加剤 C

10
0

アスファルテン分

ORG TFOT 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生 劣化 再生
１
１ ２ ２
３ ３ ４ ４５ ５す。添加剤 A では飽和分とアスファルテン分の変化が少なく再生３以降成分比の変化があまりなくなり，芳香族分が 40% 付近で安定した。添加剤 B，C では，再生

18

16

芳香族分
6

飽和分
11

19

30

80

成分割合（％）

図−６に劣化・再生アスファルトの４成分組成を示

1790

図−５ 劣化・再生アスファルトの伸度⑸ 再生アスファルトの４成分組成

レジン分

100

18

70

21

50
40

48

38

21

99.9

4
61

30

10

16
57

36

22

20

36

30

10
0

43

41

60

4

3

11

45

18

時に足される芳香族分の量が少ないため，繰り返しの添加剤A ORG

TFOT 再生１ 再生 2

再生 3

再生 4

劣化・再生により芳香族分が減少し，飽和分が増加し

図−６ 再生アスファルトの四成分組成

再生 5た。特に添加剤 C は，再生時に飽和分しか足されることがないため，繰り返し劣化・再生に伴う芳香族分の減少と飽和分の増加が著しく，再生５では，芳香族分がほとんどない状態となった。

⑹ ドライスラッジ量試験
図−７に各再生アスファルトにおけるスラッジ量を示す。添加剤 B，C では繰り返し再生により単調に増

アスファルトの４成分組成の分析結果，芳香族分

加していき，再生５ではスラッジ量は 25% 程度にまでの多い再生用添加剤では，再生アスファルトの成分変なった。これに対し添加剤 A は再生４と再生５であま化が比較的小さいのに対し，飽和分が多い再生用添加

り変わらず 17% 付近で止まるような挙動を示した。芳

剤では再生を重ねるごとに飽和分が増加し，新規アス

香族分は，凝集して大きくなったアスファルテンを解

ファルトと成分組成は大きく異なっていくことが分膠させる性能を有していると考えられ 11），その含有率かった。

が高い添加剤 A は劣化時に発生したスラッジを多少

56

ASPHALTを用いた場合，再生回数が進み過ぎると高温でのア解膠させたためではないかと考えられた。
これより，芳香族系は，再生回数が進んでもスラッ

スファルトの接着力が弱くなることが分かった。高温

ジ量の増加を抑える効果がある可能性が示唆された。

カンタブロ試験の結果と供用性の関係は今後調査する

再生アスファルト中のスラッジ量（％（w/w））

必要があるが，例えば，真夏における低スティフネス
状態でのタイヤ端部付近の引張りひずみが表面縦ひび30

新規

割れの原因のひとつ 12）とも考えられていることから，

25

１回再生

高温カンタブロ損失量が大きい混合物は表面縦ひび

20

２回再生
３回再生

割れが起きやすい可能性がある。少なくとも新規アス４回再生

ファルトでは，高温カンタブロ損失量はほとんど０％

５回再生なので，飽和分が多いと混合物性状に明らかな差が生15まれることが分かった。

10

5

４．結論
本研究で得られた知見を以下にまとめる。

0
ORG

添加剤 A

添加剤 B

添加剤 C

図−７ 各再生アスファルトにおけるスラッジ量⑴ 芳香族分の多い再生用添加剤により繰り返し再生した場合，再生アスファルトの性状は，新規ア
スファルトに比較的近く，旧アスファルトの性状回復効果が高いことが分かった。

⑺ 高温カンタブロ試験結果
図−８に各再生混合物における高温カンタブロ試験⑵ 飽和分の多い再生用添加剤により繰り返し再生損失率（以下，損失率）を示す。試験は，基本的に新規，した場合，再生アスファルトの軟化点の上昇が著

再生１，再生２，再生３，再生５について行ったが，添しく，その他の性状も新規アスファルトとかなり加剤 C だけは再生５の混合物が作製できなかったので，異なった。したがって，再生用添加剤の添加によ

再生４の試験結果を示している。ORG の損失率は，ほり針入度は回復するものの新規アスファルトとぼ 0% であった。芳香族系の添加剤 A の損失率は，再は異なる性状になることが分かった。

生とともに増加したものの，再生５でも損失率は６ %⑶ スラッジ量試験により，芳香族分の多い添加剤程度であった。それに対して，飽和分の多い添加剤 C

は，飽和分の多い添加剤と比べてスラッジ量の著においては再生４で，添加剤 B においては再生５で損しい増加は見られなかった。これは，芳香族分が失率は約 99% となっており，供試体が，ほぼ完全に破凝集したアスファルテンを解膠させたためと考壊する結果となった。また，これらの添加剤では，再えられた。

生３と早期の段階で損失率が 40%〜 70% 程度となった。
高温カンタブロの結果より，飽和分の多い添加剤⑷ 高温カンタブロ試験により，飽和分の多い再生用添加剤を繰り返し使用した再生アスファルトは，
高温域において骨材との接着力が低下することが分かった。

100

高温カンタブロ損失率（％）

90
80
70
60
50

新規
１回再生

５．おわりに

２回再生
３回再生
４回再生
５回再生

今回，成分の異なる再生用添加剤を用いて，アスファルトを繰り返し劣化・再生させて性状の違いを把握した。繰り返し再生が進んでいく現状においては，

40

これを意識した再生用添加剤の選定が必要になってい30

くものと考えられた。

20
10

今後は，本研究で得られた性状の差異と実際の舗装

0の破損の関係について，さらに研究を進めるとともに，
ORG

添加剤 A

添加剤 B

添加剤 C

図−８ 各再生混合物における高温カンタブロ損失率
Vol. 61 No. 234（2018年）

繰り返し再生を前提とした再生用添加剤の品質規定について研究を行う予定である。
57

── 参考文献
１）一般社団法人 日本アスファルト合材協会：アスファルト合材統計年報，p.3，p.19，2015.
２）例えば，坂本浩行：再生用添加剤，アスファルト，
vol.27,No.141，pp.39-46，1984.
３）川上篤史，川島陽子，新田弘之，寺田剛，藪雅行：
繰り返し劣化・再生されたアスファルトおよびア
スファルト混合物の性状変化に関する一検討，舗装工学論文集，第 22 巻，pp.I̲155-I̲161，2017.
４）田湯文将，新田弘之，川上篤史，川島陽子：再生用添加剤の成分差異が再生アスファルトおよびその再生混合物の性状に与える影響，土木学会 第 73
回年次学術講演会講演概要集，V-631，2018.
５）イー・アール・エム日本株式会社：化学物質安全対策「諸外国における多環芳香族炭化水素規制に関する動向調査」報告書，2015.
６）公益社団法人 日本道路協会：舗装調査・試験法

──７）石 油 学 会：TLC/FID 法 に よ る ア ス ファ ル ト 組成分析試験方法，公益社団法人 石油学会，JPI5S-70-10，2010.
８）佐野昌洋，瀬尾彰：再生混合物の性能向上に関する一検討，土木学会 第 72 回年次学術講演会講演
概要週，V-103，2017.
９）ISO 10307-1：Petroleum products

Total

sediment in residual fuel oils

Part 1:

Determination by hot ﬁltration，2009.
10）公益社団法人 日本道路協会：舗装再生便覧（平成22 年度版），pp.167-191，2010.
11）新田弘之：アスファルト材料について，アスファ
ルト，Vol.53，No.226，pp.23-30，2010.
12）西澤辰男，松野三郎：アスファルト舗装の車輪走行位置に生ずる縦表面ひび割れについて，土木学
会論文集，No.478，V-12，pp.71-80，1993.

便覧，2007.

58

ASPHALT

特集・最近のアスファルト事情

TLC/FID法を用いた新試験法の検討経過報告(Current State of Development of a New Testing Method by TLC/FID)（公社）石油学会 製品部会 アスファルト分科会
TLC/FID 法によるアスファルト組成分析試験方法代替溶剤検討専門委員会
そこで本稿では，TLC/FID 法の紹介と，ジクロロメ

１．はじめに近年，アスファルトおよび再生用添加剤の組成分

タンの代替溶媒検討および再生用添加剤への適用につ析が特に重要となっていることから，2010 年に JPI-

いて専門委員会で検討した内容を報告する。なお，本5S-70-2010「TLC/FID 法によるアスファルト組成分析

稿では，試験法改定により変更される部分を紹介する。

試験方法」（以降，TLC/FID 法）として，石油学会規

試験内容については，2019 年３月発刊予定の制定版を格を制定した。この TLC/FID 法は，飽和分，芳香族分，

参照いただければ幸いである。

レジン分，アスファルテン分の４成分に分離・定量化
することができ，また，迅速な分析が可能で汎用性が高く，且つ操作法が簡便で広く利用されている。特に，２．TLC/FID 法とは
TLC/FID 法 は，主 に 重 質 油 の 分 析 で 広 く 利 用 さ再生利用では，劣化したアスファルトの組成を把握し，れてきた組成分析法である。分離手段に TLC（Thin-

適切なアスファルトや再生用添加剤を加え，もとのア

Layer Chromatography：薄層クロマトグラフィー），

スファルトの性状へ回復させるため，組成分析データ

定量手段に FID（Flame Ionization Detector：水素炎が重要となる。

イオン化型検出器）を用いて評価・分析を行っている。

TLC/FID 法では，希釈および展開操作に使用する

2. 1 成分分離（TLC）

溶媒として，ジクロロメタンを使用している。この溶成分分離は，まず図−１①に示すように，細いガラ媒は，2014 年 11 月１日より労働安全衛生法施行令（厚ス棒を使用してシリカゲルを焼結した薄層棒に，溶媒

生労働省）にて特定化学物質に移行された。これによに希釈した試料をスポットする。TLC を用い極性のり，使用者の安全性ならびに健康影響のリスク低減

異なる溶媒で展開すると吸着剤への吸着度合いと，溶を図ることを目的に，これまでどおりの利便性を有し媒への親和性の差によって，成分毎の移動距離が異なつつ，従来と同様の値が得られる代替溶媒を使用したる。その原理を利用して，図−１③展開後に示すとお試験法が必要となり，（公社）石油学会 製品部会 アスり，飽和分，芳香族分，レジン分，アスファルテン分のファルト分科会において，専門委員会を立ち上げ検討

４成分に分離する。なお，第三展開溶媒にもジクロロした。

メタン／メタノールの混合溶媒を使用している。

①ジクロロメタンで希釈した試料をスポット

②展開

③展開後

展開

【TLC 展開条件】
測定条件
時間

操作

飽和分

第一展開
展開
30 分（or10 ㎝）（ヘキサン） 乾燥（60℃）
２分
第二展開
展開
（トルエン） 乾燥（60℃）

５㎝
２分

第三展開
展開
（混合溶媒）* 乾燥（60℃）

２㎝
２分

芳香族
分
レジン
分
展開溶媒

アスファル
テン分

*ジクロロメタン／メタノール（容積比 95/5）

図−１ TLC（分離）操作方法
Vol. 61 No. 234（2018年）

59

2. 2 分離成分の検出（FID）

3. 3 検討内容

展開後の薄層棒を定量装置にセットする。水素炎専門委員会の参加機関において，以下の内容につい中で薄層棒を定速移動し，有機化合物を燃焼させたとて照合試験を実施した。なお，照合試験にあたり，ア

きに発生するイオン電流を FID（水素炎イオン化型検スファルトおよび再生用添加剤を用いて，８機関によ出器）で検出する。得られたクロマトグラムの各成分

る測定結果を比較し，検討を実施した。

ピーク面積から各成分の割合（％）を求める。試験法①ジクロロメタンの代替溶媒には「１回の試験操作で得られる 10 本のカラムそれぞ②成分分割位置の見直し

れから得られた，各成分の組成比の標準偏差で５ % 以

代替溶媒については，候補溶媒を選定し照合試験を下」と定め，試験操作および試験値の適否を判断する行い，従来法と新法候補の測定結果を比較し，検討した。
成分分割位置については，海外の試験法を参考に成分指標として用いている。図−２に FID の原理を示す。

分割位置を変更して，機関間の測定値の差異を確認した。
コレクター電極

電流・電圧
変換アンプ

検討の詳細を以下に示す。
４．代替溶媒の検討

クロマロッド従来法において，ジクロロメタンは試料の希釈溶媒，

バーナー

また第３展開の溶媒として使用しており，代替溶媒候

駆動部
コントロール回路

Air

補は，特定化学物質の指定がなく，入手，取扱いが容易であることを考慮し検討した。
デジタル
インテグレータHydrogen

試料の希釈溶媒については，溶解性を考慮し，アス
ファルトの希釈溶媒はトルエンとし，再生用添加剤の希釈溶媒は n ヘキサンを選定した。

図−２ FID の原理

第３展開の溶媒に関しては，溶媒極性をはじめとし
３．試験法改定の経緯

た物性データや装置メーカのアプリケーションデータ

3. 1 改定の方針等を基に予備試験を実施し，候補となる組合せを検討

労働安全衛生法施行令の改定により，使用者の安全した。表−１に代替溶媒候補４種を示す。これらの混性ならびに健康影響のリスク低減を図る事を目的に，合溶媒は，特定化学物質に指定されず，取扱いや入手

従来法に使用しているジクロロメタンを代替し，さらも容易である。

に同様の簡便性，且つ，課題の改善を目標に検討する

4. 1 代替溶媒の評価結果こととした。

表−１に示す代替溶媒候補を用いた評価結果より，

3. 2 検討事項

第３展開にて得られるレジン分の値を比較し，その有石油学会アスファルト分科会の専門委員会にて，以効性を検証した。それぞれの代替溶媒候補を用いて得られた測定結果は以下のとおりであった。

下の内容について検討することとした。
①従来法にて，希釈および展開操作で使用するジクロ①アスファルトの測定結果

ロメタンを，特定化学物質以外の溶媒に代替する。

○新法候補①，②の溶媒では，従来法に比べ全測定②再生用添加剤への適用も可能な試験法とする。

機関でレジン分が約 0.1 〜 7.0 質量％と低い値を確③諸外国の試験法と比較可能で整合性を有する。

認した。したがって，新法候補①，②においては，

表−１ ジクロロメタン代替溶媒候補
試験法
従来法

試料

希釈溶媒

第３展開溶媒

アスファルトジクロロメタン

ジクロロメタン／メタノール混合溶媒（容量比：95/5）

新法候補①
新法候補②
新法候補③
新法候補④

60

トルエン
アスファルト
および再生用添加剤

ヘキサン／アセトン混合溶媒（容量比：50/50）（アスファルトの分析） ヘキサン／エタノール混合溶媒（容量比：60/40）

n ヘキサントルエン／アセトン混合溶媒（容量比：50/50）（再生用添加剤の分析） トルエン／アセトン混合溶媒（容量比：60/40）

ASPHALT５．成分分割位置の見直しについて

レジン分の展開力が弱く，代替溶媒では使用でき

従来法の「JPI-5S-70-2010 TLC/FID によるアスファ

ないと判断した。
○新法候補③，④の溶媒では，従来法と比較して，レ

ルト４成分分析試験方法」は，「アルミナカラムクロマ

ジン分の差異が約 0.0 〜 3.6（質量％）同等な測定

トグラフによるアスファルト組成分析（JPI-5S-22-83）」

結果を確認した。また，新法候補③，④では候補④との整合性を鑑みて制定しており，各成分の分割位置

が，より従来法に近い測定結果を示す機関数が多は，各展開溶媒で展開された位置を基本とし飽和分とかった。図−３に照合試験参加機関の従来 TLC/

芳香族分の間に分割位置を定義している。図−４にFID 法と候補④のレジン分の値について示す。

従来法の成分分割位置を示す。これに対し，参考文献（SH/T0753記載の IP 法１））ならびに中国の公定法２）②再生用添加剤の測定結果○再生用添加剤は，アスファルトの測定において，

2005）など海外の試験法では異なる定義がされてい良好な結果であった候補④について確認した。そる。これらの試験法における成分分割位置を例として，の結果従来法のレジン分との差異は約 0.1 〜 1.9 質

図−５に示す。また，従来法と諸外国の試験法の分割量％であり同等な測定結果であることを確認した。

位置の比較を表−２に示す。

これらの結果より，代替溶媒は，アスファルトの希図−６に再生用添加剤の成分分割（例）を示す。再釈溶媒をトルエン，再生用添加剤の希釈溶媒を n ヘ

生用添加剤では A1 部分に比較的大きなピークが出現

キサンに決定した。また，第３展開溶媒については，するものが確認された。このため，再生用添加剤の測新法候補④のトルエン／アセトン混合溶媒（容量比定においては，飽和分と芳香族分の境界を A1-A2 から

60/40）を第３展開媒として決定した。

S-A1 の間に変更したことにより，分割位置の判断が容（機関 B は未実施）

レジン分（質量％）

25.0
機関 A

機関 C

機関 D

機関 E

機関 F

機関 G

機関 H

機関 I

20.0

15.0

10.0
従来法

候補④

従来法

候補④

従来法

候補④

従来法

候補④

従来法

候補④

従来法

候補④

従来法

候補④

従来法

候補④

第３展開溶媒

図−３ アスファルト測定における従来法と新法候補④のレジン分（質量％）の比較

R

As

S

A1

A2

R

As

強度（mV）A

強度（mV）

S

0

0.1

0.2

0.3

0.4

保持時間（分）図−４ 従来法の成分分割（例）Vol. 61 No. 234（2018年）

0.5

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

保持時間（分）図−５ 海外の試験法の成分分割（例）61表−２ 従来法と諸外国の試験法における分割位置

易となり，照合試験の機関間における測定精度が向上した。

分割

従来法

諸外国の試験法

以上より，飽和分と芳香族分の分割位置を

S（第１展開で最初に展開された成分）

現 行 TLC/FID 法 の A1-A2 の 間 か ら 諸 外 国

A1（第 １ 展 開 で S の 次 に 展 開 さ れ た
成分）

飽和分

A2（第２展開で展開された成分）

芳香族分R（第３展開で展開された成分）

レジン分の試験方法と同様に S-A1 の間に変更することで，再生用添加剤について測定精度確保と，測定結果の海外の試験法との整合による利用価値向上が図れると考える。なお A1 部分

飽和分
芳香族分
レジン分

As（第１〜３展開で展開されなかった
アスファルテン分 アスファルテン分
成分）の成分については，この成分を分取して定性分析を行い，芳香族分であることを確認している。

S

A1

A2

0.2

0.3

R

As

６．まとめ
検討における照合試験の結果，次のことが分かった。
○アスファルトについて，希釈溶媒にトルエンを選択し，第３展開溶媒に「トルエン／アセトン混合

強度（mV）

ジクロロメタンの代替溶媒ならびに成分分割位置の溶媒（容量比 60/40）」を用いることで，従来法と同様の測定結果が得られる事を確認した。
○再生用添加剤について，希釈溶媒に n ヘキサンを選択し，第３展開溶媒に「トルエン／アセトン混合
溶媒（容量比 60/40）」を用いることで，従来法と比00.1

較して，同様の測定結果が得られることを確認した。なお照合試験により，新法を用いることで，再

0.4

0.5

保持時間（分）図−６ 再生用添加剤の成分分割（例）

生用添加剤にも適用可能であることも確認した。
○海外で用いられている試験法と同様の成分分割位置へ変更することで，アスファルトおいては従来

今後は，装置整備に必要な日常点検項目の明確化を進め，更なる精度向上を目指す。

法と同等の測定精度が確立でき，さらに再生用添

TLC/FID 法が安全で，汎用性が高く，かつ，精度の加剤においても従来法よりも高い精度で測定が可良好な試験法へ改正し，より多くの機関で活用される能であることを確認した。

よう注力していく所存である。

以上より，ジクロロメタンの代替溶媒として，特定──

化学物質の指定を受けず，使用者の安全性および作業

参考文献

──

環境のリスク低減を図ることが可能な溶媒を用いて試

１）IP469/01: Determination of saturated,aromatic

験が可能となった。また，従来法と同様な測定結果がand polar compounds in petroleum products by

得られ，再生用添加剤にも適用可能な測定方法を確立

thin layer chromatography and ﬂame ionization

した。

detection

次に，成分分割位置の変更においても，諸外国の測２）SH/T 0753-2005: 潤 滑 油 基 油 化 学 族 組 成 測 定

定方法と同様の成分分割により，精度向上に加えて海法 Standard test method for determination of

外規格との整合性も確保できる。

chemical group composition in lube base oil bythin-layer chromatography

７．今後の予定
本稿で報告した検討に加え，照合試験の結果より操作方法や試験手順の統一についても確認しており，これらにより，測定精度の向上も合わせて確認できたと

３）石油学会規格 JPI-5S-70-2010 TLC/FID 法によるアスファルト組成分析試験方法４）石油学会規格 JPI-5S-2283 アルミナカラムクロ
マトグラフによるアスファルト組成分析

考える。
62

ASPHALTアスファルト舗装技術研究グループ 第 66 回報告「アスファルト舗装技術に関する新しいアプローチについて」〜 EATA2017および WCPAM2017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」〜試験・材料編〜

アスファルト舗装技術研究グループは，海外文献の若手技術者が抱く素朴な疑問に関する質問コーナー

輪読や舗装技術の基礎を中心に勉強会を重ねてきていでは，技術解説書や既存の質疑集ではあまり取りあげます。若手技術者は，工事応援や現場試験等によるまられないような基本的な事柄について，舗装分野以外

とまった期間の出張もあるほか，予定を自身で設定しの技術情報等も含めて丹念に情報を収集し，それぞれにくい場合もありますが，夏季を中心に少なくとも２の知見と理解を深めるとともに，知識集として毎号ま箇月に一回程度の会議を開き議論をしています。

とめてきています。

今年度は，EATA，WCPAM，ISAP，PIARC などの

今回は，試験方法や規格，材料に関する調査結果を国際会議の論文集から，のべ百編超の論文を対象に勉報告します。若手研究者視点からの基礎的な疑問を解強を進めました。概要把握を経て３つのトピックを選説したものとなっています。
（研究グループ代表幹事：佐々木 厳）

定し，分担して精読し抄訳報文にまとめました。

アスファルト舗装技術研究グループ名簿
佐々木厳

（国研）
土木研究所材料資源研究グループ────────────────────────
根元 孝

（一社）
日本道路建設業協会道路試験所

上地俊孝

大林道路㈱技術研究所

及川真依

東亜道路工業㈱製品事業本部

野口健太郎

昭和シェル石油㈱中央研究所

掛札さくら

大林道路㈱技術研究所

平川一成

大成ロテック㈱技術研究所

川島陽子

（国研）
土木研究所材料資源研究グループ

福山菜美

前田道路㈱技術研究所

木谷 寛

世紀東急工業㈱技術研究所

藤井洋志

日本道路㈱技術研究所

小林亜湖

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

小林靖明

大林道路㈱技術研究所

桃田大晃

日本道路㈱技術研究所

斉藤夏美

ニチレキ㈱技術研究所

山田翔平

日本道路㈱技術研究所

櫻井博章

日進化成㈱技術研究所

好見絵里

鹿島道路㈱技術研究所

塚本康雄

（一社）
日本道路建設業協会道路試験所

渡邉真一

（国研）
土木研究所道路技術研究グループ

仲野尚弘

日進化成㈱技術研究所

Vol. 61 No. 234（2018 年）（2018 年 11 月現在）

63

アスファルト舗装技術研究グループ 第 66 回報告

アスファルト舗装技術に関する新しいアプローチについて〜 EATA2017および WCPAM2017から〜
好 見 絵 里上 地 俊 孝

掛 札 さくら小 林 靖 明野 口 健太郎木 谷寛

村 井 宏 美小 林 亜 湖川 島 陽 子渡 邉 真 一斉 藤 夏 実１．はじめにsset Management）2017 に着目した。

2017 年３月から 2018 年３月にかけて行われた舗

EATA は 2004 年にイギリスのノッティンガム大学

装に関わる国際会議のうち４つの国際会議から，発で発足され，ヨーロッパを中心としてアスファルト舗

表 論 文 106 本 の 論 文 概 要 を 読 み，EATA（European

装技術に関する研究をとりまとめている。スイスで開Asphalt Technology Association ）2017 おび

催された 2017 年の会議では９つのセッションに分か

WCPAM（ World Conference on Pavement and A

れて 134 編の投稿論文の中から口頭発表 32 編，ポスよ表−１ カテゴリ①アスファルト再生に関する新たな添加剤および評価手法
カテゴリ①アスファルト再生アスファルに関する新たな添加剤および評価手法（左欄上段；原題，左欄下段；和題，中欄；筆者，右欄；会議名）
Analytical investigation of the impact of a novel bio-based recycling agent on the colloidal
H. A. Tabatabaee
stability of aged bitumen／劣化したアスファルトのコロイド安定性に及ぼすバイオ系再生用添加
T. L. Kurth
剤の影響に関する分析的研究

EATA

Asphalt binder rejuvenation for recycle road materials
再生舗装材料のためのアスファルト再生用添加剤

L. Venturini 他

WCPAM

Asphalt and binder evaluation of asphalt mix with 70% reclaimed asphalt
再生骨材配合率 70% の再生アスファルトの性状評価

L. Porot 他

EATA

Evaluation of the degradation of fine asphalt-aggregate mixtures containing high reclaimed
asphalt pavement contents
D. B. Sanchez 他
再生骨材の配合率を高めた再生細粒度アスファルト混合物の劣化評価

EATA

Polyfunctional Polymeric Systems for improving asphalt pavement performance throughL. Venturinii
recycling／再生混合物舗装の性能を向上させる多官能性ポリマーの評価

WCPAM

Linear Viscoelastic Properties of High Reclaimed Asphalt Content Mixes with Biobinder
バイオバインダを用いた高配合率再生アスファルト混合物の線形粘弾性状

EATA

A. Carrion 他

表−２ カテゴリ② X 線 CT を用いた解析
カテゴリ② X 線，CT を用いた解析（左欄上段；原題，左欄下段；和題，中欄；筆者，右欄；会議名）
Permeability Flow Measurement for Open-Graded Friction Courses
開粒度アスファルト混合物の透水性評価

V. Senior-Arrieta 他

WCPAM

Inﬂuence of Air Voids Characteristics on the Hydraulic Conductivity of Asphalt Mixture
アスファルト混合物の透水係数に及ぼす空隙の影響

M. Aboufoul
A. Garcia

EATA

A Simple Tracking System for Investigating Cold Mixed Asphalt Behaviour Under Simulated Compaction E. G. Roozbahany
模擬転圧下における簡易トラッキングシステムを用いたアスファルト混合物の挙動
M. Partl

WCPAM

表−３ カテゴリ③アスファルト舗装間に適用する補強シート
カテゴリ③アスファルト舗装間に適用する補強シート（左欄上段；原題，左欄下段；和題，中欄；筆者，右欄；会議名）
Laboratory evaluation of the ﬂexural properties of membrane-reinforced asphalt systems
シート補強したアスファルト舗装の曲げ特性に関する実験的評価

M. Pasetto 他

WCPAM

Long-term pavement performance under the use of asphalt reinforcement interlayer
アスファルト舗装間に補強シートを適用した際の長期供用性能

F. Schiﬀman 他

WCPAM

64

ASPHALTター発表 33 編が発表された。
WCPAM は PIARC が主催する国際会議のひとつで

２．アスファルト再生に関する新たな添加剤および評
価手法

あり，道路や空港舗装などに関わる舗装技術や管理
ツールについての発表がなされている。2017 年の会議
はイタリアで開催された。
上述の２つの国際会議で報告された論文を中温化技
術や再生技術、試験方法毎にカテゴリ分けした．その中から，日本のアスファルト舗装研究においても注目されているものや，今後日本での応用が期待される試験法として、次に示す３つのカテゴリを選定した。
①アスファルト再生に関する新たな添加剤および評
価手法② X 線 CT を用いた解析③アスファルト舗装間に適用する補強シート

劣化したアスファルトのコロイド安定性に及ぼすバイオ系再生用添加剤の影響に関する分析的研究
原題：ANALYTICAL INVESTIGATION OF
THE IMPACT OF A NOVEL BIOBASED RECYCLING AGENT ON THE
COLLOIDAL STABILITY OF AGEDBITUMEN
材料：植物油系再生用添加剤
目的：再生用添加剤で再生したアスファルトの性状評価

表−１にカテゴリ①の紹介論文を示す。カテゴリ①
では，植物系添加剤や界面活性剤，多官能ポリマー等，⑴ はじめに国内ではあまり取り扱われていないタイプの再生用添

多くの種類の再生用添加剤が，劣化したアスファル

加剤に関する論文を選定した。これらの再生用添加剤

トを改変し，再生混合物の長期耐久性を保証するためによるアスファルトの性状回復効果を検討した論文をに使用されてきたが，「再生」の定義やメカニズムは不紹介する。

明である。本研究では，化学分析，熱量測定および原表−２にカテゴリ②の紹介論文を示す。国内でも子間力顕微鏡を利用し，アスファルトのコロイド安定

CT 等によるアスファルト混合物の品質評価は行われ性および相溶性に関して，植物油系の再生用添加剤のてはいるものの，件数は多くはない。そのため，海外影響を評価した。

での研究動向は国内の X 線 CT による研究の参考にな⑵ 組成分析

るものと考えられる。紹介する論文の３報のうちの２

アスファルトに再生用添加剤を添加して組成分析

報は，X 線 CT スキャンにより，アスファルト混合物を実施した。その結果，再生用添加剤はアスファルトの透水性能を調べるものである。１つは，リアルタイ

中のマルテン分を増加させ，アスファルテン分対マル

ムに流体の状況を観察することで，アスファルト混合

テン分比を減少させることが分かった。

物内部の透水性能を評価している。また，もう１報はまた，「Gaestel Index」は分散した極性流体モデル

X 線解析により空隙率を調べ，透水試験の結果と併せを用いて，構成分子の極性の分散性を示すための指標て空隙率と透水係数と相関性について検証している。

であり，コロイドモデルを用いてアスファルトを評価

この他に，骨材流動性の評価に X 線 CT を利用した文する時には「コロイド不安定指数」（以下 CII）と呼ば献も紹介する。

れる。これは，芳香族分とレジン分の合計に対するア

表−３にカテゴリ③の紹介論文を示す。カテゴリ③のスファルテン分と飽和分の合計の比として計算され，アスファルト舗装間に適用する補強シートは，舗装層間指数が小さいほど安定性が高く，分散性が良好であるをシートで補強することによりアスファルト舗装の性ことを示す。

能向上を目指したものであり，曲げ強度や長期供用性を

図−１は，再生骨材から回収したアスファルトに再評価している。国内では珍しい評価観点や材料を用い

生用添加剤を加えることにより，CII が著しく減少した研究であったため，今後の舗装構造を考える上で非たことを示している。また，これらのアスファルトを常に興味深いと考え，紹介する論文として選定した。

促進劣化させた試料との CII の差から，再生アスファ

以上３つのカテゴリから計 11 報の論文について紹

ルトの安定性はアスファルトと同等またはそれより優介する。紹介する論文は，いずれもわが国で需要のあれていると言える。

る内容だと考える。これらの報文が，今後のアスファ⑶ 原子間力顕微鏡およびコロイド安定性

ルト舗装技術の発展に役立てば幸いである。
Vol. 61 No. 234（2018年）

コロイド安定性およびアスファルト成分の相対的65

り，劣化および再生に影響を受けることが示されてい
（a）

飽和分

芳香族分

レジン分

アスファルテン分

100%
90%
80%

る。Perkin Elmer 8000 型示差走査熱量計を用いて，ガラス転移温度を測定した結果，再生用添加剤を添加したアスファルトは 24℃であり，アスファルトのみの

70%
60%

場合と比較して低温に変化した。また 24℃で 24 時間

50%の養生前後のクリープスティフネスの差は再生用添加

40%
30%

剤を用いた方が小さく，物理的な硬化は生じなかった。

20%
10%
0

⑸ おわりに回収
アスファルト回収アスファルト
促進劣化×２

再生
アスファルト再生アスファルト
促進劣化×２

検討の結果，CII は，アスファルトの再生に対して，劣化の影響を観察するのに有益な指標であることを示（b）

コロイド不安定指数

0.80
0.70
0.60

した。また，使用した再生用添加剤は，CII の増加傾向
から良好なコロイド安定性が確認でき，熱量分析によ0.16

りガラス転移の改良，ガラス転移温度付近で硬化によ

0.15

0.50

る影響を受けにくいことを確認した。

0.40
0.30

さらに，検討から得たメカニズムに基づいて，再生0.20

用添加剤を「可溶性軟化剤」「相溶化剤」「不溶性軟化

0.10
0.00
回収
アスファルト再生
アスファルト回収アスファルト 再生アスファルト
促進劣化×２
促進劣化×２剤」の３種類に分類することを提案した。

図−１ 組成分析結果

再生舗装材料のためのアスファルト
再生用添加剤
再生骨材から回収したアスファルト

アスファルトを促進劣化 ×３

劣化したアスファルト

原題：ASPHALT BINDER REJUVENATION FORRECYCLE ROAD MATERIALS
材料：アミン系界面活性剤
界面活性剤を含む植物油
目的：酸化したアスファルトの再生に最良な添加剤の調査+ 植物油系再生用添加剤⑴ はじめにこの研究では，２種類の再生用添加剤が，酸化したアスファルトに与える影響を比較評価した。
再生⑵ 試験条件
用いた再生用添加剤と試験項目を以下に示す。
○再生用添加剤１：アミン系界面活性剤○再生用添加剤２：界面活性剤を含む植物油

図−２ AFM 画像○試験：針入度試験（EN 1426），軟化点試験（EN1427），粘度試験（EN 13302），BBR試験（AASHTO

バランスは，原子間力顕微鏡（以下 AFM）を用いて確T313）および SARA 分析（ASTM D4124-09）

認される蜂構造の増加に関連している。図−２に示す※再生アスファルトの長期耐久性を確認するため，

AFM 結果から，再生用添加剤により蜂構造が減少し加圧劣化試験（以下 PAV 劣化）を１回または２回たことが分かる。
⑷ 熱反応への影響
アスファルトの物理的硬化およびガラス転移の速度は，アスファルトの形態および結晶化度と関連してお66

行った後にも，上記の各試験を行った。
各試験の結果から，再生剤指数（以下 RI）値を求め，その値を比較することで，再生用添加剤の効果を評価した。RI 値の計算式を，式⑴に表す。
ASPHALTRI ＝±（１− Psample analyzed／ Psample TQ ）× 100･･････････ ⑴（RI 値が大きいほど再生剤の効果が高い）

再生瀝青材

PAV 劣化×１回‑17.6

酸化アスファルト
酸化アスファルト
+ 添加剤１（２％）

Psample analyzed：各試験結果の値
Psample TQ：酸化アスファルトの各試験結果の値

酸化アスファルト
+ 添加剤１（４％）‑15.8

針入度試験，軟化点試験および，SARA 分析の結果から，式⑴に従って RI 値を求め，表−１にまとめる。

‑12.5

酸化アスファルト
+ 添加剤２（４％）‑10‑21.04‑6.00‑12.00

‑28.6

‑19.3
‑15.78‑22.8‑16.28‑14.7‑18.00‑24.00‑30.00‑36.00温度（℃）

表−１の RI 値より，各試験における添加剤１または２の再生効果を以下の様に評価した。

‑23.3

‑17.0

‑11.9

酸化アスファルト
+ 添加剤２（２％）⑶ 試験結果PAV 劣化×２回

図−３ 再生アスファルトの亀裂が生じる臨界温度

針入度：添加剤１が最も高い RI 値を示した。
軟化点：添加剤１が最も高い RI 値を示した。

添加剤１は PAV 劣化による粘度の増加を抑えた。

SARA 分析：添加剤１または２によって，アスファ⑷ おわりにルテン含有量を減少させた。添加剤
２は PAV 劣化を２回行っても，アス
ファルテン含有量を減少させた。
図−３に，BBR 試験の結果から求めた低温時におけ

酸化アスファルトに添加剤１または２を添加することにより，各物性が以下の様になった。
○針入度の増加および軟化点温度が低下した。
○動的粘度とアスファルテン含有量は減少した。
○再生アスファルト合材の欠点である低温亀裂抵抗

る亀裂が生じる臨界温度を示す。
図−３より，添加剤１が再生アスファルトの低温挙性は，添加剤１または２によって改善される。

動を大幅に改善した。また，長期にわたって良好な曲○長期的に再生効果を維持するには，添加剤の含有

げクリープ特性を維持するためには，４ % 以上の添加量を高くする必要がある。
⑸ 翻訳者コメント剤が必要ということが分かった。
粘度試験に関しては，酸化アスファルトに添加剤

再生用添加剤に関する各試験の結果から，RI 値を求１を加えると，アスファルトの粘度が低下した。また，めることで再生効果を比較することができるため，評価方法として有用であると思う。

表−１ 各試験の再生材指数 RI 値
針入度試験
酸化アスファルト
への添加量
再生アスファルト PAV １回

PAV ２回添加剤１（２％）

44.3

11.4

32.5

添加剤１（４％）

47.1

12.2

12.8

添加剤２（２％）

23.9

23.5

35.7

添加剤２（４％）

45.1

9.8

31.8

軟化点試験
酸化アスファルト
への添加量
再生アスファルト PAV １回

PAV ２回添加剤１（２％）

4.6

8.8

19.3

添加剤１（４％）

10.2

8.1

14.4

添加剤２（２％）

0.4

6.7

23.5

添加剤２（４％）

4.6

10.9

20.4

酸化アスファルト
への添加量

再生骨材配合率 70% の再生アスファルトの性状評価
原題：ASPHALT AND BINDER EVALUATION OF
ASPHALT MIX WITH 70% RECLAIMEDASPHALT
材料：生物由来の再生用添加剤
目的：再生用添加剤による
低温下の性状回復効果の検証⑴ はじめに
本研究では，生物由来の再生用添加剤を用いた再生ア

SARA 分析

スファルトの性状評価を行った。アスファルト混合物の性

再生アスファルト

PAV ２回添加剤１（２％）

8.4

25.5

状評価として，スティフネスモジュラスおよび熱応力試験

添加剤１（４％）

14.1

17.9

により低温でのひび割れ抵抗性について調べ，アスファ

添加剤２（２％）

10.3

3.9

ルトについては，動的粘弾性試験や BBR 試験を実施した。

添加剤２（４％）150.6

これらの試験を通じて，低温下での性状回復に着目した。

Vol. 61 No. 234（2018年）

67

⑵ 再生用添加剤

Mix1 新規アスファルト混合物
Mix2 70％再生アスファルト混合物（添加剤無し）
Mix3 70％再生アスファルト混合物（添加剤有り）

本研究で使用した再生用添加剤は，両親媒性的な化
学構造を有し，マルテン分の溶解性を高めて極性画分ことで低温域であってもひび割れ抵抗性に効果的であることが期待された。
⑶ アスファルト混合物試験
アスファルト混合物の性状試験として，スティフネ
スモジュラスおよび熱応力試験を実施した。スティフ

1.E+09複素弾性率（Pa）

を分散させる。それゆえ，材料の柔軟性を回復させる

1.E+081.E+07
1.E+06
1.E+05
1.E+04
1.E+03
‑30

‑10

10

30

50

70

90

温度（℃）

ネスモジュラスの結果を図−４に示す。

図−６ 複素弾性率

再生混合物（添加剤無し）（以下，Mix2）のスティフ
ネスモジュラスが最も高くなった。また，再生混合物（添加剤有り）（以下，Mix3）のスティフネスモジュラ

弾性率の変化が低温側にシフトし，Mix1 と同程度に

スは低温域で新規アスファルト混合物（以下，Mix1）

回復したことを確認した。なお，高温域の複素弾性率よりも低く，ひび割れしにくい傾向が得られた。

の値はやや高く，低温域の値はやや低い傾向であった。

それぞれの混合物の熱応力試験の結果を図−５に示したがって，アスファルトの試験からも，前述のアス

す。Mix3 は破壊時の応力が高く，破壊点と転移点が新ファルト混合物の試験結果と同様の傾向が得られた。

規アスファルト混合物である Mix1 程度に回復してい⑸ おわりにアスファルト混合物およびアスファルトの試験結果

ることが明らかとなった。

から，生物由来の再生用添加剤を用いることで，低温⑷ アスファルト試験
図−６の動的粘弾性試験の結果から，Mix3 の複素性状が回復し得ることが明らかとなった。この効果は，

スティフネスモジュラス（MPa）

再生用添加剤の特有の化学性状に起因するものであり，
Mix1 新規アスファルト混合物
Mix2 70％再生アスファルト混合物（添加剤無し）
Mix3 70％再生アスファルト混合物（添加剤有り）

高い極性を示すアスファルテン分子の凝集を抑制しているためと考えられた。

100,000

再生骨材の配合率を高めた再生
細粒度アスファルト混合物の劣化評価

10,0001000‑20℃ ‑10℃

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

温度（℃）

図−４ スティフネスモジュラス

原題：EVALUATION OF THE DEGRADATION
OF FINE ASPHALT-AGGREGATEMIXTURES CONTAINING HIGH
RECLAIMED ASPHALT PAVEMENTCONTENTS
材料：再生骨材，再生材
目的：再生骨材の配合率および添加剤の硬さがMix1 新規アスファルト混合物
Mix2 70％再生アスファルト混合物（添加剤無し）
Mix3 70％再生アスファルト混合物（添加剤有り）

粘弾性状に与える影響の把握

間接強度（MPa）

5⑴ はじめに

4

本研究では，再生骨材（以下，RAP）を混入したア

3

スファルト混合物と，劣化／未劣化を想定した硬さの2

異なる加熱アスファルト混合物（以下，HMA）の違い
10‑30を把握するため，それぞれについて下記に示す粘弾性
‑20

‑10

0

10

温度（℃）

図−５ 熱応力性状
68

20

30

状および疲労抵抗性を評価した。
①マスターカーブから得られる線形粘弾性②破壊モデルに基づいた疲労劣化特性
ASPHALT

③動的機械分析による混合物の疲労抵抗性

40% まで低下した際の載荷回数であり，内部構造に生⑵ マスターカーブから得られる線形粘弾性

じる相対的な損傷の評価に有用である。つまり，N40 がRAP100% の供試体および硬さの異なる再生骨材を大きいほど疲労抵抗性の高い混合物と判断できる。

添加した混合物供試体（RAP1 および RAP2，硬さは

図−９に各混合物の N40 の比較結果を示す。

RAP1 ＞ RAP2 ）を作製し，せん断試験の周波数・温度掃引試験により複素弾性率 G* を測定した。

N40 は，50%RAP1 ＞ バ ー ジ ン HMA ＞ 50%RAP2=
100%RAP になった。

図−７に，基準温度 25℃における G* のマスターカー
9率が増加することがわかった。

8

N40（×10 4 載荷回数）ブを示す。これにより，RAP の含有率が高いほど弾性

1.0E+09

G*[Pa]

100% RAP
1.0E+08

50% RAP2

7
6
5
4
3
2
1

50% RAP10
バージン HMA

50%RAP1

50%RAP2

100%RAP

1.0E+07

Virgin HMA
1.0E+06
0.00001 0.0001

0.001

0.01

0.1

1

図−９ RAP 混合物における疲労抵抗性
指標 N40 の比較
10

100

1000

周波数（Hz）⑸ おわりにG* のマスターカーブから，RAP の含有率が高い混合

図−７ 基準温度 25℃のマスターカーブ

物ほど弾性率が増加することがわかった。また，Δ R（N）と N40 の結果より，50%RAP1 が最も疲労抵抗性に⑶ 破壊モデルに基づいた疲労劣化特性
Δ R（N）は，亀裂進展指標であり，この値が小さい

優れており，RAP1 と RAP2 の結果から軟質の RAP をほど累積疲労ダメージが少なく，亀裂が進展しにくい

使用することで疲労抵抗性が向上することが分かった。

と判断できる。

⑹ 翻訳者コメント

図−８に，RAP およびバージン混合物のΔ R（N）の結果を示す。累積疲労ダメージは，RAP を 50% 加え

混合物のひび割れ抵抗性，接着性を粘弾性状と表面
自由エネルギーから評価している点が面白いと感じた。

ると小さくなるが，100% 加えるとバージン HMA よりも大きくなることがわかった。
⑷ 動的機械分析による混合物の疲労抵抗性
N40 は，載荷初期の弾性率 G* が繰り返し載荷により10100%RAP

バージン HMA

ΔR（N）

8

50% RAP2

再生混合物舗装の性能を向上させる
多官能性ポリマーの評価
原題：POLYFUNCTIONAL POLYMERICSYSTEMS FOR IMPROVING ASPHALTPAVEMENT PERFORMANCE THROUGHRECYCLING
材料：多官能性ポリマー
目的：多官能性ポリマーによる

6

再生アスファルト混合物の性能向上

50% RAP1
4⑴ はじめに

2

この研究では，ポリマー，合成繊維，セルロース等

0
0

2

4

6

8

10

12

14

16

載荷回数 N（×104）

図−８ RAP 混合物の亀裂進展指標Δ R（N）の結果
Vol. 61 No. 234（2018年）

によって製造された多官能性ポリマー（以下，PPS）を使用して，再生混合物の性能を向上させることを目的とした。再生骨材配合率30%，50%にPPSを0.5%，0.8％69添加した時の物理性状を評価した。混合物中の再生骨

験値は 85 〜 107％であり，耐水性を有していた。また，

材配合率ならびに PPS 添加量を表−２に，PPS の外見

再生混合物のスティフネスを 0，25，40℃で試験したを写真−１に示す。

結果，再生骨材配合率 30％（M1，M2）では，PPS 添加⑴ 締固め特性量が異なっても同様の結果が得られた。図− 10 に周

４種類全ての混合物に関して，転圧温度を 40℃低減

波数に対するスティフネス係数の結果を示す。高周波させた場合でも，目標の空隙率，締固め度が得られた。

数側では再生骨材配合率よりも PPS 添加量が，スティ締固め試験から，本検討で用いた４種類の再生混合物

フネス係数に影響を及ぼし，再生骨材配合率一定ではは，新規混合物と比較して，施工時のローラーによる

PPS 量によって減少した。

転圧回数を減らせる結果となった。
25000

再生混合物の物理性状を，間接引張強度試験（ITS），
水分感受性試験（ITSR），スティフネス試験によって評価した。再生混合物中の PPS 添加量を増加させると，０℃，25℃，40℃全ての温度で間接引張強度が低下した。水分感受性試験を行った結果，全再生混合物の試表−２ 再生混合物の概要
No.

混合物
概要

As（％）
再生骨材
（％） 再生用
PPS（％）（対再生（対再生添加剤（％）（対骨材）
混合物）
混合物） （対再生骨材）

再生骨材
M1 30％
PPS：0.5％

4.5

0.5

30

0.15

再生骨材
M2 30％
PPS：0.8％

4.5

0.8

30

0.15

再生骨材
M3 50％
PPS：0.5％

4.5

再生骨材
M4 50％
PPS：0.8％

4.5

スティフネス径数［E*］［MPa］⑵ 物理性状

M1
M2

20000

M3
M4

15000

10000

5000

0
0.00001 0.0001 0.001 0.01

0.1

1

10

100

1000 10000 100000

周波数（Hz）

図− 10 マスターカーブ（25℃）
再 生 混 合 物 の 耐 久 性 を，間 接 引 張 試 験 と 動 的 ク
リープ試験によって評価した。間接引張試験を行っ

0.5

50

0.15

た結果，再生骨材配合率 30％（M1，M2）では，PPS
添加量を増やすことで耐久性は２倍に増加したが，

0.8

50

0.15

再生骨材量 50％（M3，M4）では，PPS 添加量を増やすと耐久性は 30％減少した。動的クリープ試験では，再生骨材量 30％の場合は，PPS 量を増やすことで，動的安定度が向上したが，再生骨材量 50％では違いが見られなかった。
⑶ おわりに適切な量の PPS を添加することで，再生混合物であっても，転圧温度を 40℃程度低減することが可能であった。また，再生混合物中に PPS を添加することで，疲労抵抗性および耐流動性の向上を図れるが，これは再生混合物の設計を適切に行った場合に限る。
⑷ 翻訳者コメント
多官能性ポリマーの添加は，再生混合物の品質向上，高耐久化を実現するため，今後の参考になる文献と言写真−１ PPS（多官能性ポリマー）

70

える。

ASPHALT原題：LINEAR VISCOELASTIC PROPERTIESOF HIGH RECLAIMED ASPHALTCONTENT MIXES WITH BIOBINDER
試験：バイオバインダ

複素弾性係数｜E＊｜
（MPa）

10000

バイオバインダを用いた高配合率再生アスファルト混合物の線形粘弾性状目的：バイオバインダの粘弾性状の把握

1000
100
10
1
0.1
0.01
0.001
0.0001

RA
0

10

BB
20

BP
30

Ref

40

50

60

70

80

90

位相角（度）

図− 11 各バインダの DSR 試験結果

⑴ はじめに
本研究では，生物由来のバイオバインダの粘弾性状

図−12 に混合バインダの試験結果を示す。RA+BBを調べた。

の試験結果は BB 単体の試験結果に比べ，位相角が低減⑵ 材料
今回用いたバイオバインダは，樹脂系のバイオバ
インダ（以下，BB）および，植物系のバイオファルト（以下，BP）である。今回は，BB，BP および，比較用

しており，BB 単体よりも弾性的な挙動となっている。
また，RA は BB を加えたことで，より粘性的な材料に変化したと言える。

のポリマー改質バインダ（以下，Ref），さらにこれら
イ ン ダ（RA+BB），（RA+BP），（RA+Ref）に つ い て
DSR 試験を行った。各バインダの性状は表−３に示すとおりである。
な お，試 験 温 度 は 10 〜 60℃，載 荷 周 波 数 は 1 〜
25Hz とした。
表−３ 各バインダの性状
バインダ

10000

複素弾性係数｜E＊｜（MPa）と回収アスファルト（以下，RA）を混合した混合バ

1000
100
10
1
0.1
0.01
0.001

針入度

軟化点

再生 As

RA

9

75.8

バイオバインダ

BB

235

40.0

バイオファルト

BP

147

73.5

改質 As

Ref

85

67.0

再生 AS+ バイオバインダ

RA+BB

69

45.0

再生 AS+ バイオファルト

RA+BP

63

62.0

再生 AS+ 改質 As

RA+Ref3770.0⑶ 試験結果

0

RA
RA+BP

RA+BB
RA+Ref

10

30

20

40

50

60

70

80

90

位相角（度）

図− 12 各混合バインダの DSR 試験結果
次に，各バインダを混合した再生アスファルト混合物の２点曲げ試験結果を表−４に示す。
表−４より，BB を添加した再生アスファルト混合
物は高い弾性係数を示した。
表−４ 再生 AS 混合物の２点曲げ試験結果

図− 11 に単体のバインダ RA，BB，BP，Ref の DSR

混合物

弾性係数（MPa）

試験結果を示す。BP の試験結果に着目すると，試験温BB 混合物

16,58721.9

度の上昇に伴い位相角は増加傾向からピーク後に減少

BP 混合物

12,41625.8

傾向となる。これは BP に含まれるポリマーの影響に

Ref 混合物

13,38116.0

位相角（°）

より，高温域における BP の弾性挙動が卓越したものと考えられる。一方，BB はほとんどの試験温度範囲で⑷ おわりに高い位相角となった。これは BB に含まれる樹脂およ

以上のことから，バイオバインダは再生添加剤とし

び油脂の影響と考えられ，BB が非弾性的材料であるての効果があり，さらに混合物の剛性を増加させるこことが明らかとなった。

とが明らかとなった。

Vol. 61 No. 234（2018年）

71

３．X 線 CT を用いた解析

連続空隙

総空隙

開粒度舗装Ｘ線 CT-116
開粒度舗装Ｘ線 CT-115

開粒度アスファルト混合物の透水性評価

開粒度舗装Ｘ線 CT-113
開粒度舗装Ｘ線 CT-112
開粒度舗装Ｘ線 CT-111

サンプル ID

原題：PERMEABILITY FLOW MEASUREMENTFOR OPEN-GRADED FRICTION
COURSES
試験：コンピュータトモグラフィ（CT）
目的：開粒度舗装の透水性能の評価

開粒度舗装Ｘ線 CT-114

開粒度舗装Ｘ線 CT-110
開粒度舗装Ｘ線 CT-109
開粒度舗装Ｘ線 CT-108
開粒度舗装Ｘ線 CT-107
開粒度舗装Ｘ線 CT-106
開粒度舗装Ｘ線 CT-105
開粒度舗装Ｘ線 CT-104
開粒度舗装Ｘ線 CT-103⑴ はじめに開粒度舗装Ｘ線 CT-102

この研究は，開粒度舗装（以下，OGFC）のサンプル

開粒度舗装Ｘ線 CT-101
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00

コア（以下，コア）を対象に，透水性能の評価を目的と空隙率（%）

して，X 線 CT スキャン（回転式コンピュータ断層撮影，
以下，RCTA）および画像解析を実施したものである。

図−１ 水が透過可能な連続空隙および総空隙⑵ 検査機械
コアをスキャンするのに使用した RCTA（写真−１）
は，リアルタイムにコア内部を通過する流体の状況をスクリーンで観察することができるものである。
（a）

（b）

（c）

写真−２ 開粒度舗装の画像解析
X 線検出器ではなく，総空隙率の算出にのみ使用される独立したコア空隙であることが分かる。写真−２（b）は，RCTA で
3D 画像に再構成し，内部構造およびその空隙部分を造X 線管球

影剤で色別したものであり，独立空隙や移動する流体の経路も確認することができる。最後に，写真−２（c）

写真−１ RCTA（回転式 CT）による作業状況

は，サンプルの上面を示したもので，空隙が満たされた状態を確認することができる。

⑶ RCTA による空隙の観察
図−１は，混合物中の空隙と水が透過可能な連続空隙の部分の割合を示している。
連続空隙部分は，全空隙の約 50% に相当し，これはRCTA は，リアルタイムに画像取得が行われるため，流路は写真−２に示す 2D 画像よりもスクリーン上でより容易に観察することが可能である。
⑸ おわりに水の透過が可能な複数の空隙が連続している事実と一

本研究は RCTA により，OGFC の内部構造を評価致する。その結果，総空隙から OGFC の透水性能を評することができ，混合物中の総空隙と水が透過可能な価することは適切ではないが，連続空隙の割合または連続空隙の差異を示した。また，造影剤が流れる経路

有効な空隙から OGFC の透水性能を評価することは有をリアルタイムで表示することにより，空隙分布が効な手段といえる。

OGFC の透水性能に与える影響の評価に利用すること

なお，全てのサンプルは同じアスファルト量であったが，空隙率は異なっていた。
⑷ 画像解析
写真−２（a）に，転圧された OGFC サンプルを示す。
サンプル表面の空隙に注目すると，透水に有効な空隙
72

ができる。
⑹ 翻訳者コメント
非常に見威力的な評価ではあるが，設備投資がかかるため，限られた場所でしか検証を行うことができな
いのが残念である。
ASPHALT

⑶ 空隙率とオイラー数の関係

アスファルト混合物の透水係数に及ぼす空隙の影響
原題：INFLUENCE OF AIR VOIDS
CHARACTERISTICS ON THE
HYDRAULIC CONDUCTIVITY OF
ASPHALT MIXTURE
試験：コンピュータトモグラフィー（CT）

図−２にオイラー数と空隙率の関係を示す。空隙率
13.7% の前後でオイラー数の正負が入れ替わっていることから，混合物の空隙率が 13.7% を超えると空隙の連続性が大きく変化することが示唆された。

600

目的：空隙の形状特性が透水性能に与える

400

影響の把握

200

アスファルト舗装の透水性能は，アスファルト混合物の空隙率を高めることによって付与される。

オイラー数

#1

⑴ はじめに

本論文では，X 線解析により表−１に示すような混

0
0

−600

係数との関係を調べた結果を報告する。

−800

周囲長

30

35

Fully connected
空隙率（％）

図−２ 空隙率とオイラー数の関係

４×面積

面積

 ×長軸２

アスベクト比

25

２

周囲長
対称性

20

R2=0.5967

小４ × 面積

周の粗さ

15

#2

−1000

表−１ 混合物の空隙形状に関する指標
大

10

−400

合物中の空隙に関するさまざまな指標を抽出し，透水

式

5

−200

図−３にサンプル #1 および #2 における空隙の 3D構造を示す。サンプル #1 と #2 はそれぞれ空隙率の異なる供試体であり，空隙率はサンプル #1 で 10.6%，短軸長軸⑷ 空隙の 3D 構造

サンプル #2 では 13.7% であった。なお，図中の黒い部

短軸

長軸

分は空隙を示している。
図−３の結果から，空隙率 13.7% で空隙の連続性が増すことにより透水性能が向上することが示唆された。

⑵ 透水試験
透水試験は，以下に示す方法で実施した。
①供試体を 12 時間水中養生した後，供試体側面をラ#2#1

テックスで覆いゴムシリンダ内に固定する。
②供試体とシリンダの隙間にシリコンを注入し，下方からのみ排水可能とする。
③ 500 ㎖の水が供試体を通過するのにかかる時間 tを測定する。
透水係数 k は，以下に示す式により算出した。

10 ㎜

10 ㎜

図−３ サンプル #1 および #2 の空隙の 3D 構造
K=

aL
At

h1

（ h2 ）

1n⑷ 空隙率と透水係数の関係

a：目盛管内側の断面積（㎠ ）

図−４に空隙率と透水係数の関係を示す。

L：供試体の厚さ（㎝ ）アスファルト混合物の透水係数は，空隙率と高い相A：供試体の断面積（㎠ ）

関性を有し，空隙に関するその他のファクターは，透h1・h2：入口・出口の水頭

水係数には直接的な影響を与えないことがわかった。

Vol. 61 No. 234（2018年）

73行った。X 線コンピュータ断層撮影（以下，CT）は，現

1.00E+06

場からコアを採取し解析するため，流動プロセスの評

1.00E+05

透水係数 ×10−5（㎝ /s）

価は難しく，現場での使用は容易でない。そこで，現
1.00E+04

場における転圧中の混合物の挙動を評価するため，転1.00E+03

圧フロー試験（Compaction Flow Test）（以下，CFT）

1.00E+02を行い，CT との比較評価を行った。
⑵ 試験方法

1.00E+01

10%
1.00E+00
1.00E‑01
1.00E‑0213%

試 験 に 用 い た 混 合 物 は ４ 種 と し，粗 粒 度 混 合 物

17%

0 16㎜ の２粒度（new/old）と，細粒度混合物 0 5㎜ と

21%
26%

0 4㎜ の２粒度を用いた。なお，粗粒度混合物の２粒
度は，新しい粒度（new）と，最近では使用されていな

1.00E‑03
0

5

10

15

20

25

30

35

い廃れた粒度（old）の２種類である。

空隙率（％）

図−４ サンプル #1 および #2 の空隙の 3D 構造

図−５に CTF のスキームを，写真−３に試験状況を示す。CFT と同時に，X 線 CT 装置を用いて２次元
X 線画像を得た。各試験後，供試体内に設置した磁石⑸ おわりに
X 線解析および透水試験の結果，空隙率が一定以上の位置から，x − y 軸の水平移動距離を測定し，X 線画像のデータと比較を行った。

になると空隙の連続性が急激に増加し，それにより透水係数が大きくなることが示唆された。

荷重⑹ 翻訳者コメント

アスファルト混合物

舗装のブリスタリング抑制などにおいて重要とされ

１る透水性能について，X 線解析の結果から評価しようとしており，興味深いテーマであると感じた。
荷重（N）

模擬転圧下における
簡易トラッキングシステムを用いた
アスファルト混合物の挙動

２

h
流動方向

z
x

150 ㎜

原題：A SIMPLE TRACKING SYSTEM FOR
INVESTIGATING COLD MIXED ASPHALTBEHAVIOUR UNDER SIMULATEDCOMPACTION
試験：コンピュータトモグラフィ（CT）

図−５ CFT のスキーム

試験前

目的：混合物の転圧状況を再現し，骨材の流動性を
評価する

供試体
検出器 載荷フレームy⑴ はじめに通常，アスファルト混合物の敷きならし，および転圧はファルト混合物の温度に依存して行われる。しか

X線

Z X

試験後

Z
X

（a）
X 線装置内の CFT セット状況

y1（b）
X 線画像例x2

写真−３ CFT の試験状況

し，温度に基づく転圧では骨材の破砕などの過剰転圧が懸念される。そのため，適切に転圧することは，道⑶ CFT と X 線 CT 法の結果評価

路の早期破壊の予防につながると考えられる。本研

試験は 19 回行い，変位と荷重を測定した。表−２

究では，常温アスファルト混合物を対象に，自動転圧に X 線 CT 法と CFT を用いた変位の平均を，図−６機にて現場での転圧状況を再現し，作業性等の評価をに CFT による荷重と変位のグラフを示す。新しい粒74

ASPHALT度の粗粒度混合物（new）は細粒度混合物と比較し４．アスファルト舗装間に適用する補強シートて，やや変位が多くなり，荷重も高くなった様子が観察された。
一方，古い粒度の粗粒度混合物（old）は，他の混合物と比較して荷重の載荷箇所に近い X１の動きが小さ
く，荷重が低くなった。このことから，粗粒度混合物（old）の骨材粒度には細粒分が多く含まれていると考えられ，転圧の際，骨材が動きにくくなり，作業性の低下が示唆された。

シート補強したアスファルト舗装の曲げ特性に関する実験的評価
原題：LABORATORY EVALUATION OF
THE FLEXURAL PROPERTIES OFMEMBRANE-REINFORCED ASPHALTSYSTEMS
試験：Geogrid または不織布を使用した
アスファルト系の複合シート
目的：構造体としての疲労抵抗性向上

表−２ 各混合物の変位位置ム
X 線 CT 変位（㎜） CFT 試験 変位（㎜）

測定
回数

サンプル名

X1

X2

X'1

X'2

4

Fine （0 5 ㎜）

8.5

1.4

9.4

2.3

アスファルト系の複合シートは，舗装のひび割れ抵

5Fine （0 4 ㎜）

8.6

1

8.4

2.5

抗性を改善するのに有効である。特に，Geogrid または6

Coarse（0 16 ㎜）

9

2.2

9.8

3.8

4

Coarse（0 16 ㎜） old

7.4

0.2

6.5

⑴ はじめに不織布で強化したアスファルト系複合シートは，強化材の引張特性と，アスファルトの応力緩和特性および防0.5

水効果を組み合わせることができる。本研究では，それらの曲げ特性の評価を目的として，アスファルト系複合

6000

シートを用いて２層構造供試体を作製し，動的４点曲げ
Coarse‑（0‑16㎜）
Fine‑（0‑5㎜）
Fine‑（0‑4㎜）
Coarse‑（0‑16㎜）‑old

5000

荷重（N）

4000

試験（EN 12697/24 および EN 12697/26）を実施した。
⑵ 試験方法
３つのアスファルト系複合シート（表−１）を使用した。さらに，上層混合物にはストレートアスファルト

3000（P）と改質アスファルト（M）使用した２種類の混合物
2000を準備し，表−２に示す組み合わせで２層構造供試体を作製した。なお，複合シートを適用しない構成につい

1000てのみ上層と下層の層間にタックコートを使用した。
0

2

0

4

6

8

10

12

変位（㎜）

疲労抵抗性の評価は，20℃において歪み制御モード で 動 的 ４ 点 曲 げ 試 験 を 実 施 し た。３ つ の 歪 振 幅

図−６ CFT の荷重−変位曲線
表−１ 複合シートの種類
さらに，CFT と X 線 CT との変位差の結果を比較す
ると，最大で 1.6 ㎜であったが，この差は測定誤差の範

複合シート
の表記

囲と考えられる。以上のことから，混合物の作業性を比較するにあたり，磁石を用いた CFT は適切な方法であることが示された。

As の
改質材

補強材の種類

引張強度L/T［kN/m］

S

SBS

F

SBS/APP

ガラス繊維連続布

20/20

G

SBS

ガラス繊維グリッド

20/20⑷ おわりに

8/4

表−２ 供試体の構成

CFT は，粗粒度および細粒度の両方の粒度を持つ
常温アスファルト混合物の流動挙動を調べるにあたり，

構成

上層
混合物

効率的に用いられことが示唆された。また，X 線 CT

PE

P

複合補強
シート

構成

上層
混合物

ME

M

複合補強
シート

法と差異がほとんど見られなかったことから，作業性

PS

P

S

MS

M

S

の評価にも有用であることがわかった。

PF

P

F

MF

M

F

PG

P

G

MG

M

G

Vol. 61 No. 234（2018年）

75

（ε 0=200,300,400 μ）において，周波数 10Hz の正弦波

さらに上層が改質アスファルト混合物（M）の場合，複変位を適用した。ヨーロッパ規格によれば，引張歪み合シートを適用しない構成では疲労抵抗性が微増する

ε 6，すなわち 106 サイクルの疲労寿命に関連する歪が，複合シートを適用した構成では増加がみられなかっみレベルが高いほど，疲労抵抗性は高いとされている。

た。これは複合シートを適用したときの疲労抵抗性の向上は，上層混合物（オーバーレイ混合物の種類）に関係⑶ 試験結果試験結果を図−１および表−３に示す。複合シートを適用した構成は，適用しない構成と比べて初期剛性

なく，主に複合シートの効果によることを示している。
⑷ おわりにが低いにもかかわらず，疲労抵抗性は高くなった。こ複合シートの効果は，舗装の初期強度を高めること

れは，複合シートが舗装の初期強度を高めるのではな

ではなく，長期の耐疲労性を高めることにあった。まく，長期の疲労抵抗性を高める（耐用年数を延ばす）

た，今回検討した中ではガラス繊維連続布またはガラ

ことを示している。

ス繊維グリッドで強化した複合シートを適用すること

また複合シート F，G を適用した構造体は，複合シー

で舗装の耐疲労性が著しく向上した。
⑸ 翻訳者コメント

ト S よりも著しく高い疲労抵抗性を示した。

アスファルト舗装に適用した複合シートの効果とし
引張りひずみ［μstrain］

PE

PS

PF

PG

1.E+03ε=3982.9N‑0.264
R2=0.9455

ε=6481N‑0.254
R2=0.9802

ε=5768.9N‑0.229
R2=0.9986

ε=4796.8N‑0.216
R2=0.993

1.E+02
1.E+03

1.E+04

1.E+05

1.E+06

1.E+07

載荷回数

引張りひずみ［μstrain］

ME

MS

MF

MG

1.E+03ε=1557.5N‑0.17
R2=0.9579

ε=3950.2N‑0.228
R2=0.9593て，疲労抵抗性に着目した報告は国内ではめずらしく，その効果も高いことから今後の舗装構造を考える上で非常に興味深い。

アスファルト舗装間に補強シートを適用した際の長期供用性能
原題：LONG-TERM PAVEMENTPERFORMANCE UNDER THE USE
OF ASPHALT REINFORCEMENT
INTERLAYER
材料：Geogrid（アスファルト舗装間に適用する補強シート）
目的：補強シートの適用によるアスファルト
舗装の長期供用性の向上

ε=3057.7N‑0.195
R2=0.9627
1.E+02
1.E+03

1.E+04ε=3378.9N‑0.19
R2=0.9444
1.E+05

1.E+06

1.E+07

載荷回数

アスファルト舗装の性能を向上させるための手段として，補強シートの適用によるアスファルト舗装の長期図−１ 疲労曲線（上段：P 混合物，下段：M 混合物）
表−３ 特性歪みε 6 による試験結果のまとめ

76⑴ はじめにε６の比率［％］

供用性の向上がある。しかしながら，道路管理者は，これら製品の効果について，十分に検証できていない。本
研究では，アスファルト舗装間に補強シートを適用する

構成

ε６＠ 20℃
［μ］

PE

104

PS

194

+86.5

PF

244

+134.6PG

243+133.6

ME

149

+43.2

いた３つの Geogrid（A，B，C）について，表−４に示

MS

169

+13.4

12.9

す。評価用の供試体は，Geogrid をアスファルト混合

MF

207

+38.9

15.1

物の表基層間に接着させ，準備した。なお，比較のため，

MG

245

+64.4

+0.8

Geogrid を用いないアスファルト混合物（以下，リファ

対E

対P

ことによって，舗装の長期供用性能に対してどのような効果があるのか，室内および屋外試験にて検証した。
⑵ 試験方法
本研究では，アスファルト舗装間の接着性を強化する Geogrid の効果について検証を行った。検証に用ASPHALT表−４ Geogrid の種類
GeogridA

素材
メッシュサイズ（㎜）張力（kN/m）BC

ガラス ガラス／カーボン ポリエチレン
10

16

40

横

100

120

50

縦

100

250

50

レンス）についても評価した。
長期供用性については，Model Mobile Load Simulator

図−２ Model Mobile Load Simulator 装置の概観（以下，MMLS3）および Mobile Load Simulator（以下，
MLS10）を用い，繰り返し載荷による表層部のひび割

アスファルト層れ進展を比較することにより検証を行った。

40 ㎜

35 ㎜

⑶ 試験結果
MMLS3 装置の外観および概要をそれぞれ図−２

50 ㎜

35 ㎜

人口ひび深さ：35 ㎜

L=1405 ㎜

および図−３に示す。評価は，供用後の劣化を想定して，供試体の基層に深さ 35 ㎜のひびを人工的にいれて荷重方向行った。MMLS3 評価の結果，B や C はリファレンスや

6

5
4
3 2 1
MMLS3
95 ㎜ 95 ㎜ 150 ㎜ 150 ㎜

150 ㎜

A と比較して，破壊に至るまでの回数が２倍程度多い

25㎜
245 ㎜

ことを確認した（図−４）
。

175 ㎜

1‑6：センサー

MLS10 の概要を図−５に示す。試験は，実施時期による差をなくすために，温度の高い季節（2014 年 10 〜

245 ㎜

325 ㎜

図−３ Model Mobile Load Simulator 装置の概観

12 月）は避け，600,000 サイクル実施した。本試験の評
1,000,000

は 130,000 サイクルで，舗装がひび割れ始めたのに対して，A，B，C は 300,000 サイクルからひび割れ始める
ことを確認した。つまり，補強シートにより舗装間を強化することで，ひび割れまでのサイクル回数を２倍

荷重回数（回）価は，視認によって行った。その結果，リファレンス

900,000
800,000
700,000

平均

600,000
500,000
400,000
300,000
200,000程度にできると考える。また MLS10 試験後に現場か

100,0000

ら回収したコアを評価したところ，基層からのひび割

リファレンスA

B

C

れ状況を明らかにすることができた。基層からのひび
割れは，基層下部の路盤から発生しており，表層とのひび割れとは，関係がなかった。加えて，テストエリ
ア１は，２よりも轍掘れが深く，さらには，A を採用

図−４ 破壊回数と供試体の様子した箇所の轍掘れが最も深かった。
18m

以上の結果より，アスファルト舗装の長期供用性能

9mを向上させるには，B が最適であることが分かった。
繰り返し載荷による表層部のひび割れ進展の評価を用いて，アスファルト舗装間に適用した補強シートの効果について検証を行った。その結果，Geogrid を用

milled cracks
MLS10

5m

⑷ おわりにリファレンス

4.2m

テストエリア１

A

B

C
テストエリア２

図−５ Mobile Load Simulator 試験の概要

いて舗装間の強化をすることは，アスファルト舗装の長期供用性能を向上させることが分かった。

舗装間を強化するというのは，日本国内の事例が少な⑸ 翻訳者コメント

く，大変参考になった。当該材料導入のメリット・デGeogrid のような硬い材料を用いて，アスファルト
Vol. 61 No. 234（2018年）

メリット含め，今後調査していきたい。
77

アスファルト舗装技術研究グループ 第 66 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〜試験・材料編〜
仲 野 尚 弘櫻 井 博 章塚 本 康 雄根 元孝

福 山 菜 美藤 井 洋 志桃 田 大 晃山 田 翔 平ルト舗装に携わる多くの若手技術者の疑問を反映していはじめに
質問コーナーは，今回で第 6 回目を迎えます。ここでると考え，グループ内で疑問を集約しました。今回はそは若手技術者が普段の業務で感じた素朴な疑問についの中から普段何気なく使用している試験方法・規格やて調査し，豆知識を織り交ぜながら解説していきます。

材料についての疑問を表−１に示した８種類について調

アスファルト舗装技術研究グループのメンバーも平成生査したので報告します。

まれのメンバーが半数を占めていることから，アスファ
表−１ 試験方法や・規格や材料についての疑問
Q1

BPN や DF テスタ以外にすべり抵抗性を調べる試験方法はあります
か？また，すべり抵抗値にはどのような基準類がありますか？

Q2

アスファルト混合物の密度には見かけ密度とかさ密度があります
が，どのように使い分けますか？また，密度の測定方法はどのようなものがありますか？

Q3

アスファルトの抽出試験で使われる溶剤にはどのような規制があり
ますか？

Q4

コンクリートやセメント類に関わる試験方法はほぼ JIS 化されているのに対して，アスファルト混合物関連の試験方法はなぜ JIS 化とならないのですか？

Q5

再生アスファルト混合物は複数回繰り返し再生された場合，どのような影響が生じるのでしょうか？

Q6

アスファルト舗装に使用されるフィラーにはどのようなものがありますか？

Q7

アスファルト混合物用骨材に求められる骨材形状
はどのようなものでしょうか？

Q8

アスファルトの臭いはどのような成分由来のもの
ですか？

Q1：BPN や DF テスタ以外にすべり抵抗性を調べる試験方法はありますか？
また、すべり抵抗値にはどのような基準類がありますか？
表−２ 代表的な測定方法１，２）

A1：舗装路面のすべり抵抗性は，走行する車両や歩行者の安全確保において重要な役割を果たします。すべ測定方法 測定装置・機器

り抵抗性には，舗装路面を構築するアスファルト混合

ロックホイール
方式

スリップ率 100％の断続的な摩擦力の測定

スリップ率方式

スリップ率 0 〜 100％までの連続した摩擦力の測定

BPT

電源が不要で携行性に優れ，10 ㎞ /h
程度の低速での測定

DFT

0 〜 90 ㎞ /h で回転する円盤・ゴ
ムスライダが摩擦によって損失するエネルギーを連続測定

歩道用 DFT

０〜 15 ㎞ /h で回転する小型の円盤・ゴムスライダが摩擦によって損失するエネルギーを連続測定

東工大式
すべり試験器

所定の傾斜角，引張荷重速度で測定した荷重からすべり抵抗係数（CSR）を算出する

物の材料や配合，タイヤの材質や種類，路面温度や供測定車

用年数など様々な要因が影響すると考えられています。
また，すべり抵抗性を測定する際の測定条件は様々なため，いくつかの測定方法や装置が開発されており，目的によって測定方法を選択する必要があります。代
表的な方法１，２）を表−２に示し，測定車による方法と設置式試験機を用いた方法に分けて説明します。

設置式
装置⑴ 測定車を用いた方法１）○ロックホイール方式：この方式では，走行中に試験輪を完全にロックし（スリップ率 100%）
，１秒
78

特徴

ASPHALT間の摩擦力を測定します。測定装置の種類には，トレーラに測定装置を搭載したトラクタを連結させて牽引しながら測定する方法と，バスや乗用車に測定装置や試験輪，散水装置を搭載した実車タイプがあり，散水装置により 0.5 〜 1㎜ の水膜を生じさせ，湿潤条件で測定されます。
○スリップ率方式：ロックホイール方式とは異なり，試験輪が自由回転状態（スリップ率０ %）から完
全なロック状態（スリップ率 100%）になるまでを連続で測定するため，摩擦はスリップ率の関数として測定されます。スリップ率方式には，スリッ
写真−１ BPT

プ率固定式（通常 10 〜 20% 程度）とスリップ率変動方式（任意のスリップ率）の二つに大別されます。また，試験輪の負荷（摩耗など）がロック式より小さく，長い区間を連続して測定することができます。
⑵ 設置式装置を用いた方法１，２）
日本では BPT（British Pendulum Tester）や DFT（Dynamic Friction Tester）によるすべり抵抗試験が一般的です。これらの試験の特徴は，以下のとおりです。
○ BPT（写真−１）：ゴムスライダを装着した振り子が湿潤路面に接しながら通過し，振り上がる際の高さを BPN（British Pendulum Number）として測定する試験機です。DFT より携行性に優れ，

写真−２ DFT電源を必要としないため，任意の箇所で測定を行えます。また，振り子が路面に接触する際の速度

同様の機構ですが，コンパクトで携行性に優れまは，10km/h 程度と低速であることから，BPN はす。

路面のミクロテクスチャに敏感であると言われています。

○東工大式すべり試験機（Ono-Yoshioka Pull Slip
Meter）：O-Y・PSM は 7 × 8㎝ の 試 験 片 に 鉛 直○ DFT（写真−２）：摩擦子（直径 35㎝ の円盤）を荷重（784N）を作用させた状態で，傾斜角度 18°，

周速度 90㎞/h に達するまで回転させて円盤を落

引張荷重速度 784N/s で引っ張った時の最大荷重

下させることで，円盤に取り付けられた３つのゴを測定し，すべり抵抗係数（CSR）を算出する引ムスライダにより摩擦が生じ，0 〜 90㎞/h のエネ

張式のすべり抵抗試験機での評価検討も行われルギー損失を連続測定することで動摩擦係数をています。ただし，載荷荷重を得るために 80kgf

算出するものです。また，持ち運びが容易なため，の荷重が必要であり，試験機自体も高さ約 80㎝，

規制内の車道や歩道といった様々な場所で測定

長さ約 150㎝ と大きいため，携行性を改善したすることができます。
その他に，公的試験法ではありませんが，歩道など
歩行者が利用する場所におけるすべり抵抗試験には次のようなものがあります。

OnoPPSM が開発されています。
⑶ すべり抵抗値の基準類
基準類に関して，舗装に求められる性能指標のうち，すべり抵抗値は「必要に応じ定める性能指標」として○歩道用 DFT：直径７ ㎝ の円盤を 15㎞/h の速度取り扱われています２〜４）。これは，立地条件や供用状で落下させ，路面との接触時の摩擦係数（動摩擦況などが，対象とする路線で様々あるため，一律に示係数，静摩擦係数）を測定します。車道用 DFT とすことが難しいためです。そのため，ここでは旧日本

Vol. 61 No. 234（2018年）

79

表−３ 旧日本道路公団の出来形基準５）
種別

──

参考文献

──

１）（公社）土木学会舗装工学委員会路面性状小委員

出来形基準

建設工事関係

高機能舗装
μ 80：0.25 以上
高機能舗装以外 μ 80：0.35 以上補修工事関係

BPN60 以上

会：舗装工学ライブラリー 10 路面テクスチャとすべり，丸善出版，2013 年，p.55-85.
２）（公社）日本道路協会：舗装設計施工指針（平成18 年度版），丸善出版，2013 年，p.136.

５）

道路公団で用いられていた準値を表−３に示します。

また，歩道など歩行者や自転車が利用する箇所では，
安全かつ快適に通行することができるように目標値を設定する必要があります。
「舗装設計施工指針」では，
BPT によるすべり抵抗試験において「BPN の目標値
２）３）（公社）日本道路協会：舗装性能評価法

必須および主要な性能指標の評価法編，丸善出版，2006
年，p.62-64.
４）（公社）日本道路協会：舗装の構造に関する技術基準・同解説，丸善出版，2001 年，p.7.

を 40 以上とすることがある」としています 。このよ

５）東日本高速道路株式会社，中日本高速道路株式会

うな「舗装設計施工指針」の目標値などを参考に，利社，西日本高速道路株式会社：舗装施工管理要領

用者条件，勾配条件などを配慮して道路管理者が基準

平成 29 年７月版，株式会社高速道路総合技術研究

値を設定します。

所，2017 年，p. 29-47.

80

ASPHALTQ2：アスファルト混合物の密度には見かけ密度とかさ密度がありますが，どのように使い分けますか？また，密度の測定方法はどのようなものがありますか？
A2：物質の密度とは単位体積あたりの質量のことをフィン法を用いてかさ密度を算出します２）。

言い，物質の内部に空隙がない場合はその物質の質量

見かけ密度とかさ密度を使い分ける理由は，表面がを体積で割ったものが密度となります。これを真密度

粗く吸水する供試体も全て見かけ密度で算出した場合，といいます。

測定中に浸入する水により体積が小さく測定されるたアスファルト混合物の場合，内部に空隙があるため，
外部とつながっていない空隙も体積に含めて密度を算め，実際よりも大きな密度が算出されるためです１）。
密度測定はアスファルト混合物の締固めの度合いを調べるために行います。密度を測定することで，基準出します。これを見かけ密度といいます。
かさ密度は，表乾質量を測ることで内部の空隙に加密度・空隙率・飽和度・骨材間隙率を求めることがでえ，外部とつながっている空隙も体積に含めて算出す

き，施工時の締固め度管理に利用されます，これらはる密度を言います。水の密度は，常温で約１ g/㎤ であ混合物の耐流動性，フラッシュ，耐摩耗性，ひび割れるため，表乾質量から空中質量を引いた吸水量は，外抵抗性を推測する際の手がかりとなるため，密度測定部につながった空隙の体積となります（吸水１ g あた

はきわめて重要な試験となります３，4）。

り１ ㎤ の空隙）。

どの程度吸水する供試体がかさ密度で評価できるのこれらの密度の違いを図に表すと図−１のようになります。空中質量または表乾質量を破線で囲んだ体積で割ることで求められます。

か，検討事例を紹介します。
図−２にパラフィン法により算出したかさ密度 dPと、マーシャル供試体の密度を各種の方法で測定し比較した結果を示します。一般的にパラフィン法で測定した密度が標準的なものとされています。この図から

水

dP に最も近い値を示すのは十分に吸水させて算出した
密度 dB であり密度が 2.2g/㎤ 以上であれば dP と同じとみなしてよいとしています。

空中質量

空中質量

表乾質量
：吸水した場合（dB）：単に水浸した場合（dA）：寸法を測って体積を求めた場合

真密度

見掛密度

かさ密度

（物質の密度：空中質量（あるいは表乾質量）を
図の破線内の体積で割って求める）

図−１ 密度の定義

１）

密粒度アスファルト混合物等の場合，供試体の表面が緻密で吸水しない場合には見かけ密度，供試体の表面が粗く吸水する場合にはかさ密度を算出します。密粒度アスファルト混合物をはじめとする空隙率の小さい混合物，開粒度アスファルト混合物といった空その他の測定法による密度（g/ ㎤）

水
2.40

2.30

2.20
1

1：

2.10

2.00
2.10

2.20

2.30

2.40

パラフィンでシールして測った密度，d（g/㎤）p

図−２ 測定方法による供試体密度の相違

隙率の大きな混合物があり，それぞれの混合物で異なる測定方法が用いられています。開粒度アスファルト

次に，図−３は dP と dB の関係を 2.5㎜ ふるい通過量

混合物の場合は，ノギス法，真空パック法またはパラについて示したものです。この図から，2.5㎜ ふるい通Vol. 61 No. 234（2018年）

81

⑵ パラフィン法
2.5 ㎜ふるい通過量

：20％

：50％

：80％

2.40

パラフィン法は，供試体を温めたパラフィン中に浸して，供試体の全表面にパラフィンの被膜を作り供試
体の空隙を封じ，水中質量を量ることで体積を求める方法です。パラフィン法は，表面の空隙を埋める処理が難しく，得られた密度は他の方法と比べ個人差が出

dB（g/㎤）

2.30てしまうといった欠点があります。
⑶ 真空パック法・空隙充填法
東京都では開粒度アスファルト混合物の密度測定法
2.20としてノギス法に加え真空パック法または空隙充填法を規定しています５）。真空パック法は 1997 年に「東京
都土木材料仕様書」に追加されたのを初めとして，舗装調査・試験法便覧にも追加されています。真空パッ
2.20

2.10

2.30

2.40

d（g/㎤）p

図−３ dP と dB の関係

ク法は，従来のパラフィン被膜の代わりに高分子パックを使用するもので，供試体を入れた高分子パックを真空状態にして水中質量を測ることで体積を求めます。
空隙充填法は粘土等で供試体の表面の空隙を充填し，過量が 20% で密度が 2.2g/㎤ 以下の混合物は，吸水さ供試体内に水が入らないようにした状態で水中質量をせるとパラフィン法に比べ密度が大きく算出される傾量ることで体積を求めます６）。

向が見られるため，パラフィン法で算出するほうが良いとしています３）。
次に、各種の密度測定方法について紹介します。
⑴ ノギス法ノギス法は，ノギスを用いて供試体の厚さ，直径を測定し，体積を算出しかさ密度を求める方法です。
ノギスで厚さを測定するとき，供試体の表面に凹凸

──

参考文献

──

１）舗装技術の質疑応答： 第 10 巻，pp.223˜230（2010）２）㈳日本道路協会：アスファルト混合物の密度試験
方法，舗装調査・試験法便覧，第３分冊，pp.91 〜
105（2007）
３）川島義昭・坂田耕一・川野敏行：道路舗装に関すがあると凸部の厚い箇所を測定してしまうことや，ノる試験方法，道路実務講座 9，pp.143 〜 147 山海堂

ギスを当てる角度によって実際より厚く測定され，結（1984）

果体積が大きく算出されることから一般に密度が小さ

４）南雲貞夫：締固めたアスファルト混合物の空ゲキ

く求まります。図−２を見ても，寸法を測って体積を率計算について，土木技術資料 8-9，pp.459 〜 466

求めた場合（ノギス法）の密度は，パラフィン法によ（1966.9）

る密度と比べ小さくなっています。そのため，配合設

５）東京都：土木材料仕様書，pp.402（2017）

計時にマーシャル供試体のかさ密度をノギス法で求め

６）鈴木ほか：開粒度アスファルト混合物の密度試験

た場合，求めた密度に 1.02 の係数を乗じた値を標準の方法の提案，舗装，pp.3 〜 10（1996.10）密度とすることもあります。

82

ASPHALTQ3：アスファルトの抽出試験で使われる溶剤にはどのような規制がありますか？
A3：アスファルトの性状試験においては，1991 年舗

燃性である塩素系の溶剤が考えられたが，毒性が高い

装試験法便覧（３版）に規定された下記の溶剤が使用ことや，特定化学物質に規定されていることから，使されていました。

用は難しい状況でした。このような経緯から，地球環○アスファルト抽出試験：三塩化エタン（1.1.1 ト

境への影響や作業者の安全性を考慮して，代替溶剤とリクロロエタン）二塩化メチレン（メチレンクロ

抽出試験装置の開発が検討されました。代替溶剤とし

ライド）ては，引火性を考慮したことから沸点の高い植物系お○アスファルト回収試験：三塩化エチレン（トリク

よび石油系のものが選定されました。それに伴い全自ロロエチレン）三塩化エタン（1.1.1 トリクロロエ

動化の装置も開発されました。改質アスファルトへのタン）適用など若干の課題はありますが，1.1.1 トリクロロ

しかし，モントリオール議定書により，1.1.1 トリク

エタンと同様の抽出結果が得られています。このよう

ロロエタンはオゾン層破壊物質の１つとして規制物質に，アスファルトの抽出試験に使用する溶剤は引火性に指定されたことから，1995 年をもって製造が禁止さのものから不燃性のものへ，さらにより毒性の低いもれました。したがって，日本では特別な事情の場合をのへ移行していきました１）。

除いて，1.1.1 トリクロロエタンは使用不可としまし１）

舗装試験法便覧（2007 年初版）に示されている溶剤

た 。これらの溶剤の SDS に記載されている，主な関を下記に示します。また，溶剤の関連法規を表−５に連法規を表−４に示します。

示します。

1.1.1 トリクロロエタンに代わる溶剤としては，不表−４ 舗装試験法便覧（1991 年３版）に記載されている主な溶剤の法規
溶剤の名称

労働安全
衛生法

1.1.1 トリクロロエタン

・第２種有機溶剤
・名称等を表示すべき危険物及び有害物
・名称等を通知すべき危険物及び有害物
・健康障害防止指針公表物質
・作業環境測定基準
・作業環境評価基準

トリクロロエチレン
・第１種有機溶剤
・名称等を表示すべき危険物及び有害物
・名称等を通知すべき危険物及び有害物
・特定化学物質等 第２類物質・管理第２類物質・特別管理物質・特別有機溶剤
・作業環境測定基準
・作業環境評価基準

ジクロロメタン・第２種有機溶剤
・名称等を表示すべき危険物及び有害物
・名称等を通知すべき危険物及び有害物
・特定化学物質等 第２類物質・管理第２類物質・特別管理物質・特別有機溶剤
・健康障害防止指針公表物質
・作業環境測定基準
・作業環境評価基準
・変異原性が認められた既存化学物質

労働基準法

疫病化学物質疫病化学物質疫病化学物質

毒物及び
劇物取締法

非該当

非該当

非該当

水質汚濁
防止法

①有害物質：排水基準 0.2㎎/L①有害物質：排水基準 0.1㎎/L①有害物質：排水基準 ３ ㎎/L②生活環境項目：「生物化学的酸素要 ②生活環境項目：「生物化学的酸素要 ②生活環境項目：「生物化学的酸素要求量及び化学的酸素要求量」排水基
求 量 及 び 化 学 的 酸 素 要 求 量」排 水
求 量 及 び 化 学 的 酸 素 要 求 量」排 水
準 160㎎/L 以下
基 準 160㎎/L 以 下（日 間 平 均
基 準 160㎎/L 以 下（日 間 平 均
120㎎/L 以下）
120㎎/L 以下）

土壌汚染
対策法

第１種特定有害物質［溶出量基準値］１ ㎎/L［含有量基準値］

第１種特定有害物質［溶出量基準値］0.03㎎/L［含有量基準値］

第１種特定有害物質［溶出量基準値］0.02㎎/L［含有量基準値］

大気汚染防止法

・有害大気汚染物質
・揮発性有機化合物

・有害大気汚染物質
・指定物質

・有害大気汚染物質
・優先取組物質

オゾン層
保護法
輸出貿易
管理令

モントリオール議定書
付属書 B のグループⅢ①輸出承認品目②キャッチオール規制（第 29 類 有機化学品）

Vol. 61 No. 234（2018年）

非該当

非該当

キャッチオール規制（第 29 類 有機化学品）

キャッチオール規制（第 29 類 有機化学品）

83

て勧告することを決定しました。

○アスファルト抽出試験：d リモネン，テトラリン，

2013 年 10 月に，厚生労働省が発表する労働災害補

1 ブロモプロパン，ナフテン系炭化水素
その当時は，1 ブロモプロパンについては毒性に対償対象となる疾病の範囲を定めた「職業病リスト」にする情報が少なかったため，ハロゲン系で不燃性１）と1 ブロモプロパンが末しょう神経障害を引き起こす

いうことから採用されました。しかしながら，近年 1物質として選定され，2014 年 10 月より施行されましブロモプロパンの規制が強化されはじめました。

た。2014 年７月に，厚生労働省は 2015 年に有害物曝露⑴ 1 ブロモプロパンの規制の強化

作業報告対象物質に 1 ブロモプロパンを加えました。

2013 年７月 31 日付けで，米国連邦労働安全衛生庁

そして 2015 年に労働安全衛生法施行令の一部を改正

は 1 ブロモプロパンによる健康障害を予防するためする政令案により，1 ブロモプロパンは労働安全衛生の緊急警告を発令しました。1 ブロモプロパンを用

法施行令別表第９に新たに追加する物質として検討さいた金属や電子部品の洗浄・脱脂，ドライクリーニン

れ，2017 年３月１日に施行されました。これにより，名グ等の工程において，蒸気や霧状微粒子として吸入し，称等を通知すべき危険物および有害物となりました３）。

または皮膚に接触することにより，急性および慢性の各種健康影響を生ずる可能性について言及しています。

──

参考文献

──

米国産業衛生専門家会議（ACGIH）は，1 ブロモプロ

１）舗装調査・試験法便覧（第４冊） 平成 19 年６月

パンの８時間曝露限界値を 10ppm と定めていたが，現２）基安化発 0910 第１号 別添

在これを 0.1ppm に下げました２）。

３）労働安全衛生法施行令の一部を改正する政令案及日本での動きとしては，2013 年５月に，日本産業衛び労働安全衛生規則の一部を改正する省令案の概

生学会が 1 ブロモプロパンの許容濃度を 0.5ppm とし

要（厚生労働省 安全衛生部 化学物質対策課）

表−５ 舗装試験法便覧（平成 19 年初版）に記載されている主な溶剤の法規
溶剤の名称

d リモネン

１ ブロモプロパン

・第３種有機溶剤
・危険物
・引火性物質・名称等を表示すべき危険物
及び有害物・名称等を通知すべき危険物及び有害物（平成 29 年３月１日より）
・危険物
・引火性物質消防法

・危険物第４種引火性液体
・第２石油類非水溶性液体
・危険等級Ⅲ

・危険物第４種第１石油類・危険等級Ⅱ

海洋汚染
防止法

急性有害性・長期間有害性

労働安全
衛生法

ナフテン系炭化水素

テトラリン

労働基準法
・危険物第４類引火性液体
・危険物第４類引火性液体
・第３石油類非水溶性液体
・第３石油類非水溶性液体
・危険等級Ⅲ
油分排出規制水質汚濁
防止法

有害液体物質 Y 類物質

油分排出規制

土壌汚染
対策法
大気汚染
防止法
オゾン層
保護法
下水道法

84

揮発性有機化合物
非該当

非該当

揮発性有機化合物
非該当

非該当

鉱油類排出規制

ASPHALTQ4：コンクリートやセメント類に関わる試験方法はほぼJIS化されているのに対して、
アスファルト混合物関連の試験方法はなぜJIS化とならないのですか？
A4：JIS １） と は 日 本 工 業 規 格（JIS ＝ Japanese

アスファルト混合物の性状を JIS 規格でしばることは

Industrial Standards の略）であり，日本の工業製品にできませんが、アスファルト混合物の事前審査制度３）

関する規格や測定法などが定められた日本の国家規を設けることで，公共工事におけるアスファルト混合所格のことです。自動車や電化製品などの工業製品生産の品質管理に関する合理化と，品質の安定化を図ってに関するものから，文字コードやプログラムコードといます。制度の仕組みと流れを図−４に示します。

いった情報処理に関する規格などもあります。

この制度は，アスファルト混合所から出荷されるア

標準には，強制的なものと任意のものがあり，一般

スファルト混合物について，製造時点検査と現場搬入

的には任意のものを「標準（＝規格）」と呼んでいます。

時検査の中間に位置するものです。この制度の目的は，標準化の意義は，自由に放置すれば，多様化・複雑化・次の３つです。

無秩序化してしまうモノやコトについて技術文書とし○アスファルト工場の自主管理による品質の確保・て国レベルの「規格」を制定し，これを全国的に「統一」

向上

または「単純化」することです。ではなぜアスファル○第三者機関による品質確保・向上

ト混合物関連の試験方法は JIS 化を行わないのかにつ○品質承認手続きの合理化・省力化

いて以下に説明します。

アスファルト混合所から出荷するアスファルト混合

道路に用いるアスファルト混合物は，舗装設計便

物を，事前に第三者機関（官・学・民によるアスファ

覧・舗装施工便覧に示されてきた混合物の種類とそれルト混合物審査委員会）が認定することにより，従来に対応する標準配合を基に配合が決定される場合が多の工事ごとに行っていた基準試験（配合設計などを含いです。

む）や試験練りなどを省略できます。

しかし，舗装設計便覧・舗装施
工便覧に示されているものはあくまでも目安であり，最終的な配合

工事発注

発注者

認定書の写し提出

監督者

施工者（基準試験等の省略）は使用する個所の気象条件，交通条件を考慮して，設計担当者が経験と技術的な判断をもとに決定すべきものです。アスファルト混合物の原料であるアスファルトや骨材
は JIS 規格品となっているとはいえ，その性状は地域や時期によって変化するものであり，それは混合物の＜事前審査＞
関東地方整備局
審査機関
指定

認定結果の公表

認定書の写し
提出

契約

協議
報告
申 請（申請書類）

審査機関（事前審査事務局）

立会審査
審査結果通知（認定書）

性状にも大きく影響します。そのため，実際に混合物を使用する場合

事前審査委員会には，現場ごとに使用する材料等

立入調査部会アスファルト
混合物製造者

立会調査

をよく吟味したうえで最適な配合を行うことによって，はじめて混合物として適切な性状が得られるということを考えれば，JIS 化という規格化は望ましくないということが分かると思います。1967 年当時
はアスファルト混合物の JIS 化の動きは全くありませんでした２）。
Vol. 61 No. 234（2018年）

試験機関
の指定
試験
依頼

試験結果
報告

指定試験機関

試験依頼
審査結果報告図−４ アスファルト混合物事前審査制度の仕組みと流れ85関東地方整備局を皮切りに，現在では東北・関東・加えて集大成した「舗装試験法便覧」４）を発刊しまし北陸・中部・近畿・中国・九州の７地方整備局と内閣た。さらに，1996 年に当時実用化が図れていた新材料，

府沖縄総合事務局が導入済みで，33 都府県およびその新工法などに対応する新たな試験や調査の方法をとり市町村が参画しています。また 2018 年 11 月現在，515

まとめた「舗装試験法便覧別冊（暫定試験方法）」５）をカ所のアスファルト混合所が本制度に参加し，6,972 種

発刊しました。

類の混合物が認定を受けており，本制度が広く浸透しているものであると考えられます。

その後，舗装の現場は新設の時代から，本格的な維持・管理の時代に移行しました。そして発刊から約 20

本制度の基本は，混合所の自主管理によるアスファ

年が経過した「舗装試験法便覧」を 2007 年に改訂し，ルト混合物の品質を確保することです。自主管理は，維持・管理の時代に対応した現場の実務に必要と思わ

混合所が独自に定める「社内作業標準」に基づき行われる項目を追加して整理し直した「舗装調査・試験法

れることから，作業標準の内容が適正であるか，また，便覧」６）を発刊させ，現在に至ります。

その作業標準書に基づき品質管理が実施され，管理記──

録が保管されているかを確認します。確認は，立入調

参考文献

──

査部会員が年２回混合所へ立ち入っての立会審査・立１）JIS とは，一般財団法人日本規格協会 HP

入審査時に行い，作業標準書の内容が不適切，管理記

２）佐藤昭男，建設省東北地方整備局：舗装技術の質

録が未整備，事前審査認定条件などの不備の混合所はアスファルト混合物の安定した品質確保と維持が懸念されるため，改善指導，助言を行い，指摘事項を混合所に通知し，是正を求めます。以上のように，本制度を運営するものとなっています。
また，アスファルト混合物関連の試験方法について
1988 年に日本道路協会はそれまでに発行された要綱や指針類に従って，舗装の設計，施工，維持管理を行う
場合に必要となる各種の試験や調査に，材料の規格を86

疑応答 第５巻建設図書 p55-56，1967 年
３）アスファルト混合物事前審査制度，一般社団法人
日本道路建設業協会 HP
４）舗装試験法便覧，社団法人日本道路協会，1988 年
11 月
５）舗装試験法便覧別冊（暫定試験方法），社団法人日本道路協会，1996 年 10 月
６）舗装調査・試験法便覧，社団法人日本道路協会，
2007 年６月

ASPHALTQ5：再生混合物は複数回繰り返し再生された場合，どのような影響が生じるのでしょうか？
A5：わが国のアスファルト舗装発生材の再生利用技が減少し，再利用率の低下や再利用のできない舗装発術は，1980 年代以降広く普及し，現在では一般化して生材の処理方法等の問題が発生する恐れがあります。

います。アスファルト・コンクリート塊のリサイクル

このような背景から，針入度とは別に新たな評価法と率は，年々増加の一途をたどり最近では 99% 以上にして，圧裂係数の評価が追加されました。

達し，また，全合材製造量に占める再生合材の割合は今後，舗装発生材が繰り返し再生利用されるケース

年々増加し 75% を超えています１）。そして，現在供用が増加することを考慮し，室内での促進劣化試験を繰

中のアスファルト舗装の半数以上は過去に一度以上再り返し実施して，混合物および混合物中のアスファル

生されたものであると考えられ，今後は複数回繰り返

トの物理的性状，ならびに化学的性状を評価する研究し再生されたアスファルト舗装発生材が増加していくが多く報告されています。報告によると，再生混合物ものと考えられます。

は再生回数が多くなるにしたがって圧裂係数が大きく

再生混合物には，何回繰り返し再生しても所定の性なる傾向があり，疲労抵抗性が低下します。また，再能と供用寿命を確保できる材料設計が求められ，再生

生回数と再生骨材配合率が多いほど、動的安定度は大骨材の旧アスファルトを回復させる手法としては，現きくなる傾向にあります。さらに，繰り返し再生され在，軽質なオイルを用いた再生用添加剤を添加する方

たアスファルトは，軟化点が高くなり感温性が低下す法が主流となっています。しかし，アスファルトと比る傾向が見られ，再生骨材配合率が高いほどその傾向

べて軽質なオイルを用いた再生用添加剤で旧アスファが顕著になると報告されています４）。

ルトを回復させる再生を繰り返すと，再生アスファル

再生アスファルトの針入度が同程度であっても，使トの変質や再生混合物の性能低下をきたす可能性があ用する再生用添加剤の組成等が異なると，他の物性ることが報告されています２）。

（特に軟化点）に違いが生じることも明らかとなって再生骨材については，プラント再生舗装技術指針でいます。例えば，繰り返し再生において飽和分の多いは，アスファルト・コンクリート再生骨材を再生混合物

再生用添加剤を用いた場合，再生骨材配合率が高いとに使用するにあたって，その品質規格を 13 〜 0㎜ の粒添加される新アスファルト量が少ないため，再生され度区分のものに対して表−６のように定めていました２）。

たアスファルトに酸化物等が蓄積されやすく，混合物の工学的性状およびアスファルトの物理的・化学的性
質が変化する可能性があります４）。また，飽和成分の表−６ 再生骨材の品質
旧アスファルトの含有量
旧アスファルトの性状％

3.8 以上

多い再生用添加剤は組成がアスファルトと大きく異針入度

1/10 ㎜

20 以上

なることから，繰り返し再生されることで，再生混合

圧裂係数MPa/ ㎜1.70 以下

物の性状の変化が大きくなる可能性があるといえます。

％

5 以下

芳香族分の多い添加剤は旧アスファルトと均一に分

骨材の微粒分量

散・混合するのに対して，飽和分の多い添加剤は均一
現状，再生骨材の旧アスファルトの針入度は，地域に分散せず粒子状物質を生成するということも明らか性もあると思われますが，年々低下する傾向にあるととなっており，再生用添加剤の組成の違いにより再生

３）

いえます 。原因として，再生プラントに搬入されるアスファルトの均一性に差が生じることも報告されてアスファルト・コンクリート発生材のうち，以下のよいます６）。加えて，再生配合率が高くなるほど，再生

うな舗装からの再生混合物の搬入量が増えているため混合物や再生アスファルトの性状変化の度合いは大きと考えられています。

くなる傾向にあることから，再生骨材配合率はより低①長期間供用し劣化の進んだ舗装②わだち掘れ対策として，針入度の低いアスファル
トや改質アスファルトを用いた舗装い方が望ましいとされています。
今後，再生アスファルト混合物の需要は増加するものと考えられます。長期的な活用のためには，繰り返③再生混合物を用いた再生舗装

し再生回数の多い再生混合物の性状について検討をす

このままでは，再生混合物に使用できる舗装発生材

すめ，十分に理解することが重要になります。

Vol. 61 No. 234（2018年）

87

── 参考文献
１）加納孝志・秋葉正一・加納陽輔・湯川誠二郎・田湯文将：再生用添加剤の組成の違いが繰り返し再生された混合物とアスファルトの性状に与える影──４）㈳日本道路協会：舗装再生便覧，平成 22 年度版，
p.11
５）加納孝志・新田弘之・佐々木厳・川上篤史：飽和響，土木学会論文集 E1（舗装工学），Ⅰ ̲73-78

成分の多い再生用添加剤で繰り返し再生した再生

２）加納孝志・新田弘之・佐々木厳・川上篤史：飽和混合物と再生アスファルトの性状に関する一検討，成分の多い再生用添加剤で繰り返し再生した再生混合物と再生アスファルトの性状に関する一検討，
土木学会論文集 E1（舗装工学），Ⅰ ̲65-71
３）益子保則：圧裂係数によるアスファルト再生骨材

土木学会論文集 E1（舗装工学），Ⅰ ̲65-71
６）瀬尾彰：舗装再生温故知新〜今こそ読みたい舗装
再生技術のクラシック，アスファルト合材，No.127，
p.28-32の評価について（（一財）茨城県建設技術管理セン
ター）

88

ASPHALTQ6：アスファルト舗装に使用されるフィラーにはどのようなものがありますか？
A6：アスファルト舗装とは，骨材とアスファルトを混

フライアッシュはコンクリートの流動性，ワーカビリ

合したものであり，骨材には粗骨材，細骨材，フィラー

ティーを向上させる混和材として使用実績があります。

といった種類があります。フィラーの役割には，アス

フライアッシュの粒子表面は滑らかな球状である

ファルトの見かけの粘度を高めること，骨材として混ため，骨材の間隙を充填するボールベアリング効果が合物の空隙を充填し舗装体を緻密にすることが挙げら得られます。そのため，フライアッシュをアスファル

れます。これらの役割により，アスファルト舗装の耐ト混合物に使用すると，アスファルト混合物の種類に

流動性，曲げによるひび割れ抵抗性，衝撃抵抗性，耐よってはアスファルト量の低減が可能であり，経済性

摩耗性を向上することができます。例を挙げますと，および作業性の向上が得られます。

積雪寒冷地のタイヤチェーンなどによる摩耗が生じやフライアッシュの品質は，国土交通省の「土木工事すい地域では，密粒度アスファルト混合物（13F）や共通仕様書」（平成 30 年３月）において，表−７，表−

細粒度アスファルト混合物（13F）といったフィラー

８とされています。

量の多い F 付きの混合物が使用されています。これは，⑶ 回収ダスト

フィラー量が多い加熱アスファルト混合物では，アスアスファルト合材工場において，骨材を混合乾燥さ

ファルト量が多くなり，耐摩耗性が向上するためです。

せる際にドライヤから出る細かい石の粉をバグフィル

このようにアスファルト舗装において重要なフィタで回収したものを回収ダストと言います。細かい粒

ラーには，石灰岩を粉砕してできた石粉が一般的で度の必要があるときの添加材料として使用されていま

すが，環境保全や資源の有効活用の観点から，フライす。アスファルト舗装要綱２）では，回収ダストをフィ

アッシュ，回収ダスト，セメントなども使用されていラーの一部として使用する場合には，他のフィラーとます。ここでは，アスファルト舗装において使用され

75 ㎛通過分の混合割合に応じて混合したものの粒度るフィラーについて紹介します。

範囲が表−７，塑性指数 PI とフロー試験については⑴ 石粉

表−８の性状を満たすことが望ましいとされています。

国土交通省の「土木工事共通仕様書」（平成 30 年３

また，回収ダストを多く使用すると加熱アスファルト

月）１）では，石粉は石灰岩やその他の岩石を粉砕した混合物に悪影響を及ぼすことがあるので，回収ダスト

もので，石灰岩由来のものは水分量が 1.0% 以下とさは全フィラー量の 50% 以下されています。その場合でれています。これは，石粉の水分量が 1.0% を超えるとも，回収ダストの使用量が全フィラーの 30% 以上とな

ロータリーフィーダなどが流れなくなり，石粉の使用る場合には，剥離試験に合格することが望ましいとさが困難となるためです。性状については，石灰岩由来

れています。

の石粉，後述するフライアッシュ，回収ダストの場合，⑷ 消石灰とセメントの品質規格

粒度範囲が表−７とされています。また，石灰岩以外

国土交通省の「土木工事共通仕様書」（平成 30 年３の岩石を粉砕した石粉，フライアッシュの場合，品質月）では，剥離防止のためにフィラーとして消石灰をは表−８とされています。

使用する場合には，消石灰は JIS R 9001（工業用石灰）⑵ フライアッシュに規定されている生石灰（特号及び１号），消石灰（特フライアッシュとは，火力発電所で微粉砕した石炭号及び１号）の規格に適合するものとされています。

を燃焼させ，電気を生成する際に得られる副産物です。

また，剥離防止のためにセメントを使用する場合に表−７ 石灰岩由来の石粉，フライアッシュ，
回収ダストの粒度範囲

表−８ 石灰岩以外の石粉，フライアッシュの物性規格
項目

規定

通過質量百分率（%）

塑性指数 PI

４以下

600

100

フロー試験

50% 以下150

90 〜 100吸水膨張

３ % 以下75

70 〜 100

剥離試験

1/4 以下ふるい目（㎛）

Vol. 61 No. 234（2018年）

89

は，JIS R 5210（ポルトランドセメント），および JIS R
5211（高炉セメント）の規格に適合するものとされて

２）公益社団法人 日本道路協会：アスファルト舗装要綱（２版）
３）吉井昭博，安倍隆二，内山智幸：ホタテ貝殻粉末

います。

のアスファルト舗装材としての適用性，北海道開⑸ その他
アスファルト舗装に使用されるその他のフィラーの一例として，資源の有効活用の観点から，北海道の水産系副産物であるホタテ貝殻粉末の利用や検討３，４），５）

下水汚泥焼却灰の使用が検討されています。

発土木研究所月報 No.598，2003 年３月
４）川島正人，坂上弘至，籾山諭：ホタテ貝殻粉末の基層用アスファルト混合物への適用検討について，年次学術講演会講演概要集 第５部，Vol：66
巻，2011 年，page 751-752，V-376 頁

──

参考文献

──

１）国土交通省：「土木工事共通仕様書」（平成 30 年３月）

90５）加藤隆三，上野孝司：汚泥焼却灰のアスファル
トフィラー資源化，東京都下水道局技術調査年報，
Vol：2003，2003 年，page 427-436

ASPHALTQ7：アスファルト混合物用骨材に求められる骨材形状はどのようなものでしょうか？
A7：一般的にはアスファルト混合物用骨材には角張っ

抵抗はそれほど大きくないものがあります。逆に，丸た形状（立方形）のものが，コンクリート用骨材には

く滑らかなような砂利でも大きなすべり抵抗を示す

丸みを帯びた形状（球形）のものが好ましく，また，表ことがあります。このことはアスファルトの吸収性も面の粗度が重要とされています。なぜそのような形状影響していることもあり，混合物の流動抵抗（安定度）

が好ましいのか以下に説明します。

を反映するような粒子の表面性状を求めうる有効な試⑴ アスファルト混合物用骨材１．２）

験方法が見出されなければならないということを示し

アスファルト混合物は熱可塑性材料のアスファル
トを締結材とすることから，その舗装構造をなす骨材ています。
⑵ コンクリート用骨材３）の幾何学的形状およびその配置，配向などの特性が混コンクリートにおける骨材の割合は 65 80% ほどで合物の変形現象に対して重要な因子であると考えられあるため，骨材の性質がコンクリートの性質に大きます。求められる骨材の性質として，適当な付着性状，な影響を及ぼします。そのため，コンクリートにおけ

耐久性、硬度、偏平の少なさ等などがあり，さらに形る骨材に求められる性質には，物理的，化学的に安定状については角張った立方形が好ましいとされていまであること，セメントとの付着性能が良いこと，骨材す。これは，アスファルト混合物において骨材の噛み形状が丸みを帯びていること（球形）などが挙げられ合わせが重要であり，角張っている骨材の方が噛み合ます。

わせが良いためです。砕石の外観形状が角張っている

コンクリートにおける骨材が丸みを帯びているほど，骨材と丸みを帯びている骨材をアスファルト混合物にコンクリート中に多くの骨材粒子を含ませることがで使用した場合を比較すると，通常は丸みを帯びているき，セメントと水の量（単位水量）を減らすことがで骨材よりも角張った骨材を使用した方が安定度が大ききるからです。また，丸みを帯びている骨材を使用す

いと考えられます。この傾向は粒径の小さいものほどることで，コンクリートの流動性，型枠への充填性が安定度におよぼす影響が大きく，特に細骨材の場合で良く，ワーカビリティーが向上されます。

は，川砂から砕砂に換えたとき強度が大きくなるとい

また，近年リサイクルの観点から，副産物・廃棄物

われています。このため，一般的にはアスファルト混を起源とする種々の骨材が用いられており，骨材の品合物に使用する骨材は角張っているものが好ましいと質は多様化しています。その中で代表的な物のひとつされています。

であるスラグ骨材は，表面が平滑でありブリーディン

しかしながら，丸みを帯びた骨材を使用した混合物

グ量が大きくなる傾向にあります。したがって，骨材は同一配合，同一締固めにおいて，角張った骨材を使の形状や粗さ（粗度）はコンクリートの品質にとって用した場合よりも空隙率が小さくなって高密度に締ま重要であると考えられます。

り，また骨材粒子の配列変化が少ないことによる縦横方向の強度変化が小さいことが示されています。

──

参考文献

──

また，粒子の外観形状も重要な要素でありますが，

１）土木学会論文集：粗骨材の形状特性がアスファル

骨材の表面性状，つまり粒子の表面組織の粗度の方がト混合物の変形現象に及ぼす影響 第 408 号 /V-11

安定度に対しては大きな意味をもつと考えられています。例えば，岩石学的に砂岩，玄武岩などは粗い表面組成であり，石英などは滑らかな表面組成です。しかし実際には，一見粒子表面が粗く不規則にみえるもの
でも，アスファルトと混合した場合，骨材間のすべり

Vol. 61 No. 234（2018年）

1989,8２）舗装：アスファルト混合物用砕石について vol.4
No.2 1969３）長崎大学学術研究成果リポジトリ：３・６ デジタ
ル技術を用いた骨材の形状評価 2007,391

Q8：アスファルトの臭いはどのような成分由来のものですか？
A8：アスファルトとは原油に含まれる炭化水素類のらに窒素系化合物等のガス成分や蒸気成分の臭いが中で最も重質なものです。したがって固体状態におい混ざり合ったものがアスファルトの臭いとして感じても石油由来のタール臭が微かにあります。アスファ

られると考えられます。

ルトを構成している元素のほとんどは炭素と水素ですが，その他に酸素・窒素・硫黄が微量に含まれていま

──

参考文献

──

す。酸素・窒素・硫黄はすべて炭化水素との化合物と１）Emission From Asphalt Roofing Kettles，The

して存在していますが，加熱によりこれらの化合物のAsphalt Institute Research Report No.79-2.1979.

結合が切れて分解反応を生じ，比較的に低分子のもの
が気体となって発生します。
おわりに

石油アスファルトをアスファルト溶融釜で溶融したときに発生するガス性物質および蒸気物質に関す

今回は，若手技術者が普段感じているアスファルト

る米国アスファルト協会の分析結果を表−９に示し舗装の試験や材料についての疑問を調査し，取り上げます。この分析結果からもわかるようにアスファルトました。

を加熱溶融する際には微量ではありますが，炭化水調査結果から，普段の業務で感じた素朴な疑問の解

素系化合物や硫黄系化合物さらに窒素系化合物等が決と知識の再確認を行うことができました。これからガス成分や蒸気成分として発生していることがわか

アスファルト舗装に携わる若手技術者などにとって，ります。そのため加熱溶融時においては，石油由来の本稿がその一助になり舗装業界の発展につながれば幸

タール臭に加え炭化水素系化合物や硫黄系化合物，さいです。

表−９ アスファルト溶融釜から発生するガス及び蒸気成分１）
アスファルトSample 1

溶融温度

238 〜 298

（単位：volume ppm）

Sample 2
332

246

310

11

115

2

2

成分
炭化水素

C1 〜 C2

20

C3

2

7

C4

1

3

2

3

C5

<1

2

1

5

C6

<1

<1

1

6

C7

<1

<1

ベンゼン，トルエン

<1

<1

<1

硫黄化合物
メルカプタン類

<2

<2

<2

硫化水素

<1

<1

<1

二酸化硫黄

<1

<1

<1

<1

脂肪族カルボニル

1.4

2.5

1.2

1.7

芳香族カルボニル

0.2

0.3

0.1

0.07

ホルムアルデヒド

<2

<2

<2

フェノール類

<3

20

115

<0.5

0.5

一酸化炭素

35

二酸化炭素

<0.5

92

<3

<0.5

ASPHALT

連

Vol.7

載

アスファルト・舗装 研究

東亜道路工業株式会社 技術研究所
東亜道路工業は創業以来 80 有余年にわたり，道路舗装の施工や舗装に用いる材料を提供することで，安全で快適な道づくりに貢献してきました。当社は親会社を持たない独立系企業であり，その特徴を活かし自由な発想のもと，土木と化学を融合したユニークな技術を世に送り出してきました。
これら当社およびグループ企業の技術開発の礎となっているのが技術研究所です。ここでは研究開発の内容や，新たなシーズの創出を支える試験機等を紹介します。

1．はじめに
東亜道路工業株式会社は，昭和 5 年に前身である日
本ビチュマルス株式会社として創立し，昭和 26 年に現在の商号へ改称しました。
当社の技術の源泉となるアスファルト乳剤の製造は発祥の地である横浜において昭和 4 年に始まり，それ以来，アスファルト乳剤の製造販売を行うとともに，アスファルト乳剤を用いた簡易舗装を皮切りとして，舗装工事業を拡大してまいりました。

写真− 1 技術研究所 正面

このような経緯から当社は，ゼネコンなどの親会
社を持たない独立系の舗装会社であり，アスファルト

2．技術研究所の組織乳剤を始めとする舗装用材料の製造販売と舗装工事

技術研究所は，本社技術本部に所属しており，4 つ業の両方を営むユニークな会社として成長し，現在にの研究室を設置し，各研究室では主として次のことを至っています。

実施しています。

技術研究所は，横浜工場内の一室に昭和 25 年に設第 1 研究室：乳剤を主軸とした常温材料の研究開発

置され，乳剤，改質アスファルト，テニスコートなど

第 2 研究室：改質アスファルトを主軸とした加熱材に用いる材料の研究開発および，開発した新材料を用料の研究開発

いた新工法の研究開発を行ってきました。平成 13 年 2

第 3 研究室：スポーツ・景観用材料の研究開発

月に，会社創立 70 周年記念事業の一環として，茨城県

第 4 研究室：工法開発，舗装構造や路面性状などの。
つくば市に移転しました（写真−1 ）会社創立の経緯から，アスファルトを中心とした舗調査法開発，舗装マネージメントシス
テム（ PMS ）などのシステム開発

装用材料の研究開発に主軸を置いてはいますが，これまでも調査技術や工法・施工技術の開発，システム開3．最近の研究成果

発まで含め東亜道路工業グループの技術の礎として，

3. 1 タックファイン SQ

その役目を担っています。
本稿では，最近の研究開発成果および技術研究所の実験施設について紹介します。

Vol. 61 No. 234（2018年）

タックファイン SQ は，（一社）日本アスファルト乳剤協会が定める，タイヤ付着抑制型アスファルト乳剤（ PKM-T ）の規格に準拠した改質アスファル乳剤と分93

解促進剤を，写真−2 に示す専用のディストリビュー

3. 2 アスファルト代替バインダ

タを用いて同時に散布し，PKM-T 本来のタイヤ付着抑

石油由来の材料であるアスファルトは，枯渇が懸念

制機能を保持しつつ，改質アスファルト乳剤の分解時されています。そこで，持続可能な植物由来の原料で間を大幅に短縮することを可能にした高性能タック

舗装用結合材（バインダ）ができないか検討していまコートです。

す。

気温や路面温度に影響されず乳剤の分解が促進す

写真−4 は，開発を進めているアスファルト代替バることから，養生時間の短縮にも繋がり，施工量の増インダで，植物由来原料の割合は 80％以上となって加による施工性の改善が期待できます。

います。コストに課題はありますが，将来，アスファ
ルトに替わるバインダとして提供できることを目指
して開発を進めています。

写真− 2 タックファイン SQ 用ディストリビュータ
写真− 4 開発中のアスファルト代替バインダ

3. 2 路面補修材「ファスト・アス」
アスファルト乳剤を用いたスラリー状の路面補修

3. 3 EG カラー材を開発しました。
写真−3 に示すように，アスファルト乳剤と硬化剤

全天候型テニスコート用材料や競輪場のシーリンを含む骨材の 2 材が，仕切られた 1 つの袋に梱包されグ材料等で培ってきた知見を活かし，アスファルト舗ており，骨材側を握ることで仕切りが破れ，2 材は袋装やコンクリート舗装を簡単にカラー化できる水性の中で混合されます。荒れた路面や小さな段差を簡易塗料 EG カラーを開発しました。

に補修することができます。硬化が早く，施工後 1 時者を必要としないことから，民間施設の駐車場や建築間ほどで交通開放できます。
この独創的な商品パッケージの形態と使用方法が評価され，本材は『 GOOD DESIGN AWARD 2016 』を受賞しました。

ローラバケ等で簡単に施工可能なため，専門の技術
物の外構など，小規模に色分けを行う箇所で活用されています。

EG カラーの荷姿と使用例を写真−5 に示します。

仕切り

写真− 3 ファスト・アスの施工方法

94

ASPHALT写真− 5 EG カラーの荷姿と使用例

3. 4 スマートフォンによる舗装の評価
長年，舗装維持管理システム（ PMS ）の開発に取り組んでいます。近年，スマートフォン（スマホ）内蔵

今までの舗装では，あまり関係なかった素材の電気特性を考慮する必要もあるため，難しい課題ですが将来に向け，夢のある研究テーマです。

の加速度センサやジャイロセンサの情報を活用して走行時の路面応答（凹凸など）を簡易に計測すること

4．技術研究所の実験施設が可能になりました。これらのデータを PMS に取り研究施設は，敷地面積 7,500 ㎡，建築面積は，事務込み，道路ネットワーク全体の状況把握を可能にする

棟 800 ㎡，実験棟 1,100 ㎡で，実験棟内に各種試験機

システム開発を行っています。スマホで誰でも簡単に器を設置し，アスファルト関係の試験機や舗装関係の測定できるので，ビッグデータを収集することにより試験施設が充実しています。

有効性の向上が期待できます。

3. 5 走行中給電舗装
EV（電気自動車）に走行しながら給電する技術が検討されています。そこで，給電設備を舗装に埋設するために適切な舗装構造の研究開発を関係機関と協力のもと進めています。
写真−6 は，技術研究所構内に試験舗装を構築し，実際に受給電が可能かテストしている状況です。

残り 5,600 ㎡の大部分は試験施工ヤードであり，開発した製品や工法の試験施工を随時実施しています。
また別棟で研修棟があり，社内外の技術講習等で利用しています。
以下，技術研究所の主な設備の概要を紹介します。

4. 1 アスファルト乳剤試験設備
アスファルト乳剤を製造する設備として，小型のホモジナイザとコロイドミルを設置しています。
これらの装置を用いて試作したアスファルト乳剤の物性を測定する各種試験装置を備えております。

4. 2 アスファルト試験設備
改質アスファルトの試作を行う製造設備と，試作した改質アスファルトの物性を測定する各種試験機器を備えています。
石油アスファルトの JIS 規格（ K-2207 ）に記載されている試験はもとより，改質アスファルト協会で定めている規格試験のすべてが実施可能です。
写真−7 は，DSR（ダイナミック・シア・レオメータ）です。アスファルトの粘弾性を評価します。
写真−8 は，アスファルト用の促進耐候性試験機で
写真− 6 走行中給電舗装の受給電実験

Vol. 61 No. 234（2018年）

す。供試体の直上から紫外線強度の高い光線を照射し，95

写真− 7 DSR

写真− 8 促進耐候性試験機

アスファルトを促進劣化させることができます。
アスファルト舗装材料のほか，カラー材料の耐候性評価に用います。

4. 3 アスファルト混合物試験設備
アスファルト混合物の室内製造から試験ま
でを行います。アスファルトミキサ，ローラ
コンパクタなどの作製設備，ダイヤモンドカッ
ターなどの成形設備，ホイールトラッキング試
験機や万能圧縮引張試験機などの測定装置があります。
写真−9 に示す三連式ホイールトラッキング試験の使用頻度は多く，年間 1500 個以上の供写真− 9 三連式ホイールトラッキング試験機

試体の試験を行っています。

4. 4 鉄道試験室設備
新幹線のスラブ軌道に用いるセメント・ア
スファルト乳剤モルタル（ CA モルタル）に代表される鉄道軌道材料の研究開発を行います。
写真−10 は，0〜40℃に設定できる大型環境
作業室です。この作業室での検討が，熱帯環境下で施工可能な CA モルタルを実現し，台湾新幹線のスラブ軌道の施工に活かされました。

4. 5 スポーツ・景観試験設備
テニスコートや競輪場，運動場，歩行者用道路に用いる材料の研究開発を行うために，種々

写真− 10 大型環境作業の合成樹脂系結合材や顔料などの素材，種々の評価試験機器を備えています。

フィ（イヤトロスキャン），蛍光顕微鏡，SEM（走査型

4. 6 分析設備，粒度分布測定機，
電子顕微鏡），EDX（元素分析装置）

当社技術研究所は，材料の研究開発に主軸を置いていることから，化学系の分析機器を数多く保有しています。例えば，赤外分光光度計，薄層クロマトグラ

96などがあります。
写真−11 は，EDX を備えた卓上型 SEM による粗骨材の観察状況です。

ASPHALT写真− 11 SEM による骨材表面の観察状況

4. 7 調査車両

写真− 12 路面性状測定車

写真−13 は，歩行者系舗装の試験施工個所です。16

現場において舗装構造を調査する機械として FWD

種類の様々な歩行者系舗装を，幅 1m ×延長 10m で施（フォールング・ウエイト・デフレクトメータ）や走行

工し，硬さやすべりなどの物理的な特性に加え，歩行しながら路面性状が測定できる路面性状測定車があり時の筋肉の活動を筋電位計で評価することを試みてます。現在，当社は 10 台の FWD を所有し全国に配備しいます。

ており，そのうち 1 台を技術研究所に配備しています。
写真−12 は，高速レーザスキャナで路面のひび割れ率を測定する路面性状測定車です。解析時間を従来の 10 分の 1 に短縮しました。

5．おわりに技術研究所の成果は，製品や工法として当社の製品販売部門や工事部門ならびにグループ企業を通して，

平成 26 年には，走行しながら舗装内部の構造，空洞，

お客様に提供されます。加えて，社外への情報発信に

更に配管など埋設物調査ができる 3 次元電磁波レーダも注力しており，学術会議や関連雑誌に論文や報文を車を導入しました。

投稿する活動を精力的に行っています。

4. 8 試験施工ヤード

東亜道路工業はこれまで，お客様が直面している課

試験施工ヤードでは，開発した製品や工法を実道に題に対して真摯に向き合い，さまざまな解決策を提案

適用する前の最終確認として，試験施工を行っていましてまいりました。その知恵の源泉が技術研究所であす。ヤードはパッチワークのように継ぎ接ぎだらけとり，今後も，時代の一歩先，ニーズの一歩先を見据え，なっていますが，これは様々な製品・工法を敷設して新たな価値を提供できる技術の研究開発に取り組んきた成果の表れでもあります。

でまいります。

1m
写真− 13 試験施工ヤードの歩行者系舗装

Vol. 61 No. 234（2018年）

97

＜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

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 （ 90.0）

256

4,394

2,482 （ 94.5）

1,739 （ 96.9）

0

200

2,682

24

年

度

200

3,960 （ 100.5）

99

4,259

2,366 （ 95.3）

1,565 （ 90.0）

59

217

2,583

25

年

度

217

3,659 （ 92.4）

92

3,968

2,151 （ 90.9）

1,455 （ 93.0）

15

215

2,366

26

年

度

215

3,200 （ 88.8）

77

3,491

2,032 （ 97.0）

1,329 （ 91.4）

45

168

2,199

27

年

度

168

3,188 （ 100.2）

76

3,432

1,897 （ 94.5）

1,288 （ 96.8）

29

217

2,114

28

年

度

217

3,185 （ 99.6）

88

3,490

1,874 （ 99.0）

1,253 （ 97.3）

114

111

1,985

４月

185

231 （ 100）

4

420

128 （

93）

77 （ 72.1）

12

93

220

５月

201

217 （

83）

0

418

116 （ 122）

83 （ 177.1）

9

122

238

６月

202

222 （

84）

0

424

113 （

70）

88 （ 74.4）

15

70

182

４〜６月

185

670 （ 88.7）4859357 （ 90.2）

248 （ 91.2）

36

70

426

７月

183

243 （

87）

6

431

145 （ 106）99 （ 110.6）

3

106

251

８月

171

281 （

96）

8

460

153 （ 112）

100 （ 115.7）

9

112

265

９月

188

278 （ 109）6472

153 （ 103）108 （ 130.3）

6

103

257

７〜９月

183

802 （ 96.7）

20

1,005

452 （ 107.0）

307 （ 118.6）

18

103

555

10 月

193

205 （ 111）

11

409

151 （

96）

125 （ 109.7）

0

96

247

11 月

187

236 （ 106）

15

438

161 （

93）

135 （ 111.6）

0

93

254

12 月

190

316 （ 101）

13

519

180 （

89）

120 （ 89.1）

4

89

269

10〜 12 月

193

757 （ 105.4）

39

989

492 （ 92.2）

380 （ 102.8）

4

89

581

30.

１月

212

269 （

90）

14

495

120 （

92）

62 （ 81.6）

0

92

211

２月

231

236 （

85）

13

480

168 （ 105）112 （ 99.7）

0

105

273

３月

207

256 （

84）

9

472

187 （

85）

154 （ 93.6）

12

85

273

１〜３月

212

761 （ 86.3）

36

1,009

475 （ 93.0）

328 （ 92.9）

12

85

561

年

度

185

2,990 （ 93.9）

99

3,274

1,776 （ 95.3）

1,262 （ 100.8）

70

85

1,861

４月

216

193 （

83）

1

410

143 （ 112）78 （ 100.4）

3

112

254

５月

226

227 （ 105）5458

163 （ 140）

111 （ 134.0）

6

140

303

６月

219

188 （

85）

1

408

129 （ 115）111 （ 126.4）

9

115

244

４〜６月

216

608 （ 90.8）7831

435 （ 121.9）

299 （ 120.8）

18

115

550

７月

211

236 （

97）

1

448

166 （ 115）

112 （ 112.9）

6

115

281

８月

215

220 （

78）

2

437

161 （ 105）

100* （100.0*）

9

105

266

９月

195

217 （

78）

1

413

168 （ 109）

100 （ 92.8）

18

109

277

７〜９月

211

673 （ 83.9）4888495 （ 109.6）

312* （101.7*）

33

109

604

29.

29
30.

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 主要建設資材月報需要予測より引用* 最新月は速報値もしくは予測値データ

98

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30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）3159

JXTGエネルギー株式会社（100-8162）千代田区大手町1−1−203（6257）7231

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（105-8430）港区虎ノ門2−10−1

03（6327）8027

三菱商事エネルギー株式会社（100-0004）千代田区大手町1−1−303（4362）4200（104-0032）中央区八丁堀4−7−1

03（6891）9922

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（101-0042）千代田区神田東松下町1303（6859）2050

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
環境・エネルギーカンパニー

Vol. 61 No. 234（2018年）

99

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（672-8064）姫路市飾磨区細江995

079（233）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（770-8518）徳島市万代町5−8−3088（653）5131

西 岡 商 事 株 式 会 社（764-0018）仲多度郡多度津町東港町11−10877（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

横 田 瀝 青 興 業 株 式 会 社● 四国・九州編集顧問
中 村 俊 行編集委員
委 員 長 ： 里 薗拓神 谷 恵 三加 納 孝 志新 田 弘 之永 田 佳 文向 後 憲 一峰 岸 順 一吉 村 啓 之竹 井 利 公濱 田 幸 二吉武美智男

徳 光 克 也
姫 野 賢 治森 端 洋 行

アスファルト 第 234 号
平成 30 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
機関誌「アスファルト」に関するお問い合わせJXTG エネルギー株式会社 販売本部 産業エネルギー部
井手 圭二郎TEL 03-6257-5663
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.61 No.234 DECEMBER 2018
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100

http://www.askyo.jp/
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