高耐久防水性アスファルト混合物の床版防水層への適用
日本道路（株）技術研究所

正会員

○藤井洋志

日本道路（株）技術研究所

正会員

児玉健

正会員

寺田

剛

（国研）土木研究所

舗装チーム

１．はじめに
道路橋は河川や山間部，首都圏の交通網として重要な交通機能を有し，近年では物流の増加や自然災害に対する防災の観点からその長期供用性の確保が求められている．道路橋は，一般道路に比べて代替路線が少なく交通流が集中するため橋面上の舗装には大きな負荷がかかる．橋面上の舗装が損傷すると雨水などが侵入し，床版部材の劣化が進行し重大な欠陥や事故に繋がる恐れもある．そのため，床版保護を目的に床版の種類に応じて異なる防水層が施されている．コンクリート床版には塗膜系やシート系防水層が施されアスファルト舗装が構築されるが，防水層界面の剥離に伴う損傷や防水シート敷設・防水材養生で施工時間をひっ迫するといった課題がある．鋼床版では防水層として防水性に優れるグースアスファルト混合物（以下，グース）の舗設が一般的だが，原料や製造方法に起因する臭気が周辺環境に影響を与えることがある．また，耐流動性不足による舗装の変形などの損傷も報告されている．このグースが高い防水性を有しながらもコンクリート床版への適用が避けられる理由は，グース施工時の混合物温度が 240℃程度と高温であり床版中の水分蒸発に伴うブリスタリングを生じる懸念があるためである．
本検討では，これら既存の床版防水工法の課題を解決するため，（国研）土木研究所との共同研究としてコンクリート床版にも適用可能なグース代替となる舗装系防水層（以下，開発品）を開発し，コンクリート床版および鋼床版への適用性について評価した．
2．開発コンセプトと目標性能開発品をコンクリート床版と鋼床版に適用可能とするため下記のコンセプトを念頭に目標性能を設定した．開発
品の目標性能値を表－1 に示す．
①

グース同様の施工体制で同等の施工が可能なこと②

コンクリート床版におけるブリスタリングを抑制

表－1 開発品の目標性能値するため混合物温度をグースより低温化すること③

橋面舗装の耐久性を考慮してグースより耐流動性を向上して防水性能を確保すること④床版と強固に付着して，交通荷重等による床版のた評価項⽬

グースの⼀般的評価指標

な性状混合物温度温度（℃）

施⼯性

リュエル流動性（秒）

耐流動性

動的安定度（DS) （回/mm）

たわみ追従性曲げ破断ひずみ

臭気カウント値

220〜240

⽬標性能値
185±53〜20300（×10−3）≧600≧8500~600≦300

わみに追従すること
3．室内検討
一般的にコンクリート床版と鋼床版では交通作用によるたわみなどの挙動が異なるため，同一材料を使用して A（コンクリート床版用），B（鋼床版用）2 配合の開発品について適用性を検討した．室内検討結果を表－2 に示す．
3－1．施工性に関する評価
表－2 の結果より，A と B は 185℃の混合物温度においてリュエル流動性が約 16 秒と 12 秒であり，グースと比較して 55℃程度低温化させても目標性能値を確保することができた．また，臭気測定の結果，A，B ともにグースに比べて 1/2 程度の値を示し，通常のアスファルト混合物を取り扱う際に感じる臭気と同程度であった．
3－2．耐久性
開発品の耐久性を耐流動性とたわみ追従性より評価した．表－2 の結果より，開発品 A，B はグースの 2 倍以上の耐流動性と，同等のたわみ追従性を示すことが確認された．
キーワード：グース，コンクリート床版，鋼床版，高耐久，耐流動性，床版防水
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4．試験施工

表－2 室内検討結果

室内検討の結果，開発品はグースと同等の施工性とたわみ追従性を有し，なおかつ 2 倍以上の高い耐流動性を示すことが確認された．そこで土木研究所構内で試験施工を実施し，現場への適用性を検討することと評価項⽬
施⼯性

評価指標
混合物温度

185±5（秒）

16.6

11.9

13.6

3〜20（回/mm）

1540

760

310

≧600

たわみ追従性曲げ破断ひずみ

臭気

臭気（×10−3）

8.1

9.2

8.7

≧8（カウント値）

203

229543≦300

表－3 試験施工結果
評価項⽬
施⼯性
耐流動性

評価指標
混合物温度（℃）

16.0

21.0

3〜201660

790

≧600

った．また，人力，機械による施工はグースと同様の付着性

付着強度

ー0.7※

≧0.6（MPa）

ー1.2※

≧1.2
≧1.0なかった．

16.0

4－2．耐久性

14.0

定性が高いことを意味し，静的荷重に対しても変形抵抗性が高いことが示された．たわみ追従性と付着性も基準値を満足していることから，開発品は交通荷重に対する高い変形抵抗性と床（MPa）

1.7ー（cm/秒）00≦1×10−7（MPa/分）

ー0.002≦0.003（10−16m2）

0ー0（カウント値）

165

310

≦300

模擬供試体を用いた建研式引張試験結果

20.018.0A(CON)B(鋼)わだち掘れ量（mm）

結果，グースの目標値より小さい値を示したが，これは高温安

1〜6≧8※れる．施工後の目視確認ではブリスタリングの発生は認められの 2 倍以上と高い値を示した．グースに適用される貫入試験の1.012.6（MPa）

透気係数KT

混合物施工時と同程度で周辺環境への影響が少ないと考えらたわみ追従性，付着性で評価した．開発品の耐流動性はグース

0.614.7

23℃
20℃

臭気（mm）（×10−3）-10℃

透⽔係数K15表－3 の結果より，開発品の耐久性は耐流動性，高温安定性，185±5（秒）リュエル流動性 16~21 秒を確保することが可能であ

臭気

⽬標性能値

185（回/mm）

貫⼊量

防⽔性B(鋼)185

動的安定度(DS)曲げ破断ひずみ施工編成で舗設可能であった．施工各段階で臭気を測A(CON)

リュエル流動性

たわみ追従性およそ 1/2 以下であり，現場では通常のアスファルト

⽬標性能値

245

動的安定度(DS)

⾼温安定性

定した結果，開発品は 120~310 の値を示し，グースのグース

185

リュエル流動性

4－1．施工性に関する評価
た後にクッカ車で加熱混合することで 185℃において

B(鋼)

185

耐流動性

した．試験施工で得られた結果を表－3 に示す．

表－3 の結果より，開発品はプラントで練り落としA(CON)
（℃）

12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0

版のたわみに追従する柔軟性を両立することが確認された．
4－3．防水性

010203040506070809049kN換算輪数（万輪）

図－1 促進載荷試験結果

床版防水層として要求される防水性を評価するため，現場で透気試験を，採取したコアで加圧透水試験を実施した．表－3 の結果，A，B ともに透気や透水は認められず，防水層として適切な防水性を有することが確認された．
4－4．供用性の検討（大型荷重車による促進載荷試験）
開発品の供用性を確認するために，表層舗設後に大型荷重車を用いた促進載荷試験を実施した．結果を図－1 に示す．コンクリート床版工区では 80 万輪（2 夏経過）
，鋼床版工区では 6 万輪（1 夏経過）でわだち掘れ量が 5~8mm程度であり，今のところ問題となっていない．今後，調査を継続し，供用性を評価する予定である．
5．まとめ
本検討の結果，以下のことが明らかとなった．
1） 開発品は 185℃程度で製造・施工が可能であり，グースと比べて 55℃程度低温化することが可能であった．
2） 開発品はグースに比べて耐流動性が 2 倍以上に向上し，床版と一体となりたわみに追従することがわかった．
3） 開発品の水密性はグースと同等であり，十分な防水性を示した．
4） 開発品の製造および施工時の臭気は，通常のアスファルト混合物と同程度であり，周辺環境への負荷が少ないことがわかった．
以上のことから，開発品は優れた防水性と耐久性を兼ね備えており，コンクリート床版および鋼床版用グース代替舗装系防水層としての適用可能性が示された．