間接引張試験による間接引張試験によるアスコンによるアスコンのひび
アスコンのひび割のひび割れ評価法に評価法に関する研究する研究
交通工学研究室
指導教員

１．はじめに

山﨑 史紀
高橋修

往の研究の課題点として，画像解析法は，サンアスファルト舗装の主要な破壊形態は，表層プルの切り出しや画像解析用のターゲットのアスコンのひび割れである。我が国におけるア貼り付けなど煩雑な作業を必要である。また，

スコンのひび割れ評価法としては，直接引張試既往の研究では，使用していた骨材やバインダ験と静的曲げ試験が研究レベルでのみ行われの種類が１種類のみであり，試験条件が限られている。直接引張試験は，試験方法が煩雑であていたことも課題点である。

ることや試験法が標準化されていないこともそこで，本研究では画像解析によらない簡便あり，実施されることが少ない。また，静的曲法の提案を最終目的とした。画像解析によらなげ 試 験 は 試 験 温 度 が -10 ℃ で 載 荷 速 度 がい簡便法とは，水平方向の変位と供試体中央部50mm/min の条件のみ標準化されている。そし分のひずみの相関性を着目し，破壊時のひずみて，これら評価試験は，配合設計とは異なる供を推定するという方法である。この相関性に関試体を用意しなければならないため，煩雑な作しては，限られた条件の下であるが，既往の研業と，多大な時間，コストが必要となる。

究により確認されている。また，これに先立っ

そこで，本研究ではより簡便なひび割れ抵抗て，既往の研究の試験方法について再検討を行性の評価法として，間接引張試験に注目した。

い，併せて簡便法の提案の為に，既往の研究に

これは円柱供試体の側面から圧縮し，間接的による実データの数を補い，破壊時ひずみの測定

直径方向に引張応力を発生させるものである。

精度を改善し，相関式の精度の向上に努めた。

アスコンは粘弾性材料で，材料全体が均一でな

２．試験方法いことから，試験中に破壊時のひずみを測定す（１）供試体ることが困難である。そのため，これまでは間供試体は，舗装調査・試験法便覧の「B007接引張による破壊時の強度に着目した評価のジャイレトリー試験機によるアスファルト混みで，変形に対する追従性能を評価することが合物の締固め試験方法」(1)に準拠し，ストレー可能となっていない。しかし，配合設計のプロトアスファルト（以下ストアス）および改質アセスで作製される供試体を用いることが可能

スファルトを用いて，密粒度アスファルト混合なため，他のひび割れ評価試験よりも簡便に行物 13 と 20（以下，密粒 13，密粒 20）の円柱うことが出来る。

供試体を作製した。そして，円柱供試体の上下既往の研究により，困難とされていた破壊時をカットし，直径 150mm，高さ 50mm のサンのひずみを，画像解析により測定する方法が提プルを用意した。また，図 1 に示すように，画案された。その方法とは，供試体表面の写真を像解析で供試体中央部分のひずみが測定でき試験の前後で撮影し，画像解析によりひずみをるよう 20mm 間隔のマーキングを施した。図１測定するという方法である。また，バインダのの①から⑦の番号は測定点番号である。測定点

添加量の変化による傾向を確認する試験で，既④のひずみを中央部水平ひずみ，供試体側面に往の評価試験である，静的曲げ試験および直接設置した変位計により得られる変位を水平方引張試験と同様の傾向が得られた。しかし，既向総変位とした。

20×3① ② ③ ④

写真１⑥ ⑦

間接引張試験の実施状況
図1

ターゲットの概要図と載荷要領
表１

写真２⑤試験条件

ターゲット間の撮影写真（２）間接引張試験（３）検討方法

間接引張試験は，舗装調査・試験法便覧のまず，試験条件の再検討を行った。既往の研「B006 圧裂試験方法」(1)を参考にし，具体的な究では画像解析は，最大骨材粒径が 20mm であ試験条件は既往の研究を参考にした。載荷板形

る密粒 20 でも適応可能としていたが，マーキン状は曲面とし，載荷板幅は 19mm のものを用いグの間隔も 20mm である。そこで，密粒 20 がた。本研究では，破壊時のひずみ測定を目的と画像解析法に適応可能であるのか検討を行った。

していることから，ひび割れが発生する直前で検討方法は，実データ数が多い密粒 13 と密粒 20載荷を停止させた。ひび割れ発生の直前とは荷のサンプルを 20 個ずつ用意し，画像解析により重の値が増加せずにピークを呈する時点とした。 中央部水平ひずみを求めた。そして，値のばら試験条件は表 1 に示すとおりで，試験の実施状つきを中央部水平ひずみに対する変動係数で比況は写真 1 のとおりである。供試体両側面に変較した。

位計を設置して，水平方向総変位を測定すると次に，破壊時ひずみの測定精度の向上を図る

ともに，供試体中央部分の画像解析用のターゲ目的で，バインダおよび骨材を変化させて試験ットを試験前後で写真撮影した。画像解析を行を行った。そして水平方向総変位と中央部水平うことで供試体内部の部分的なひずみも測定しひずみの実データ数を増やし，それらの相関係た。ターゲットは画像解析の際に基準点とする数の向上を行った。

もので，人為的誤差が少なくなるよう，コント最後に，画像解析によらずに破壊時ひずみをラストが明確であるものが必要である。写真２推定する方法を検討した。これは，測定した水がターゲット間の撮影写真である。写真にはス

平方向総変位と，破壊時のひずみに相関性に着ケールを一緒に撮影し，空間分解能をその都度目し，相関式を用いてひずみを推定するという確認した。また，供試体のターゲットには，作ものである。検討方法は，実際に提案した相関業の効率化を考慮してインスタントレタリング

式により破壊時のひずみを推定し，実測したひを使用した。

ずみとの誤差を比較した。

12101088
頻度

頻度12664422000.015

0.020

0.0250.030
データ区間0.0350.0400.0100.015

0.020

0.025
0.030
データ区間

0.0350.040

図２ 密粒(13)の中央部水平ひずみのデータ

図３ 密粒(20)の中央部水平ひずみのデータの偏りを示したヒストグラムの偏りを示したヒストグラム
0.030

1.00.025

0.80.020

中央水平ひずみ

1.20.60.4
0.20.015

0.010

0.005

0.00.000

A

B

C
配合の種類

DE

図４ 骨材の種類別の水平方向総変位

AB

C
配合の種類

y = 0.0356x - 0.0083
R 2 = 0.65

0.030

0.025

0.020

0.015
0.60.70.8

DE

図５ 骨材の種類別の中央部水平ひずみ0.035

中央水平ひずみ

水平総変位(mm)0.010

0.91.0水平総変位
図６ 水平方向総変位と中央部水平ひずみ

1.1

1.2

0.030

0.025

0.025

0.0200.020

中央水平ひずみ

中央水平ひずみ

0.030

0.015

0.015

0.010

0.010

0.005

0.005

0.000

0.000
123
供試体番号

4153
供試体番号

45

図８ 中央部水平ひずみの推定値

図７ 中央部水平ひずみの測定値

３．結果および考察

2っていたが，様々な種類の骨材を用いた供試体

まず，密粒 20 の検討結果である。図２，図のデータを加えても，図のような相関関係を表３に画像解析により測定した中央部水平ひずすことが確認できた。これにより，水平方向総みのデータの偏りをヒストグラムで示す。密粒変位から，破壊時ひずみの推定が可能であると13 の中央部水平ひずみに対する変動係数の値言える。

が 0.182 で，密粒(20)の変動係数が 0.181 であ

図７，図８は，間接引張試験を行い実際に測る。変動係数がほぼ等しいことから，密粒 20定した中央部水平ひずみと，図６から導出したにも画像解析法は適応可能であると判断した。

相関式を用いて，水平方向総変位から推定した

次に，骨材の種類を変化させた試験の検討結中央部水平ひずみを示したものである。これら果である。図４，図５に水平方向総変位と中央の図より，実測値と推定値の大きさの順は一致

部水平ひずみの値の変位を示す。A,B,C,D,E のしていることが確認できたが，値には誤差が生それぞれ産地の異なる５種類の骨材を使用しじた。実測値に近い値を推定できたが，一致はて配合を行った供試体で比較した。これらの図しなかった。

より，混合物に使用する骨材が異なっても，水平方向総変位と中央部水平ひずみには相関があることが確認できた。この結果は，使用する

４．まとめ
本研究で得られた知見は、以下のとおりであバインダを変化させても同様の傾向が確認でる。

きた。

①最大骨材粒径が 20mm の供試体でも 13mm

また，本研究により得られた中央部水平ひずと同様の精度で画像解析が適応可能である。

みと水平方向総変位の相関関係を図６に示す。

②骨材の産地や質によらず，水平方向総変位と既往の研究により，同じ骨材を使用した供試体

中央部水平ひずみには相関性が認められる。

であれば温度を変化させても，バインダの添加

また，バインダの種類を変化させても同様の量を変化させても，水平方向総変位と中央部水傾向が得られたことから，水平方向総変位を平ひずみには高い相関が得られることは分か測定することで，アスファルト混合物の破壊時ひずみを推定することが可能である。
③相関式により，実測値に近い値を推定することができたが，誤差が生じた。しかし，間接引張試験はひび割れ抵抗性を相対比較として評価が可能であることが確認できた。

参考文献
1)舗装調査・試験法便覧 B007「ジャイレトリー試験機によるアスファルト混合物の締固め試験方法」，B006「圧裂試験方法」