〈資料〉

舗 装 の 維 持 管 理 に お け る ポ リ
マ ー 改 質 ア ス フ ァ ル ト の 役 割
野口健太郎＊

平成28年2月25日、26日に大阪で開催されたアスファルトゼミナールで報告した内容について、一部加筆修正して掲載します。

1．はじめに
現在、ポリマー改質アスファルトは年間約40万トン

環境保全への貢献

出荷されており、国内のアスファルト出荷量全体の1/5製品の普及活動以上を占めるようになっている。ポリマー改質アスファ

性能の維持と向上

ルトを用いた混合物の主な適用箇所は高速道路や主要幹品質の確保

線道路であり、人・物の移動を支えるライフラインの構規格・試験法の検討・普及

築には、必須の舗装材料である。

関係機関との連携強化

これまで当協会では、ポリマー改質アスファルトに関技術開発する技術の向上、品質の安定化を通して、舗装性能の向技術の蓄積と継承上や維持に貢献してきた。
本報告では、舗装の「維持管理におけるポリマー改質

図−1 当協会のビジョンを支える8つの柱アスファルトの役割」について、当協会の活動ビジョン、これまでの活動、最近のポリマー改質アスファルトの技術と管理の一例、そして、将来に向けての展望を通して説明する。

3．ポケットガイドの改訂
当協会では、ポリマー改質アスファルトをより身近に感じ、より安全に使用してもらうため「ポリマー改質アスファルト ポケットガイド」を平成7年より刊行し、そ2．日本改質アスファルト協会のビジョンの内容を技術の進展とともに改訂をおこなってきた。

当協会は「『ポリマー改質アスファルトに関する技術本ポケットガイドの内容について、平成27年1月に面の向上を図ることにより、国民生活の向上と公共の福改訂を行った。ここでは、これからの国土インフラの効祉に寄与すること』を目的に社会貢献に努め、法秩序を率的な維持修繕において積極的な活用が期待される、耐遵守し、広く利用者にポリマー改質アスファルトに関す久性に優れるグレード、橋梁の長寿命化に資するグレーる情報の開示に努める」
ことをビジョンとし、活動を行っド、作業環境改善や低炭素舗装を実現する中温化グレーている。

ドなどの最新情報を記載した。さらには、ポリマー改質

このビジョンを実現するために、図−1に示す8つの柱を設け、当協会の活動の基本としている。

アスファルトを安全に取り扱ってもらうための情報についても増補した。
本書が、ポリマー改質アスファルトの活用に少しでも役立つことができれば幸いである。

＊のぐち16

けんたろう

一般社団法人

日本改質アスファルト協会 （昭和シェル石油株式会社中央研究所）

改質アスファルト

4．ポリマー改質アスファルトとは質アスファルト中のSBS相溶形態を図−4に示す。な

ポリマー改質アスファルトとは、製油所から出荷されているストレートアスファルト等に改質材を加え、性能お、顕微鏡で相溶形態を観察した場合、暗い部分がアスファルト、明るい部分がSBSとして観察される。

を向上させたアスファルトである。改質材を加えること

図−3よりSBS添加量の増加とともに、ポリマー改で、アスファルトは、軟化点、接着力、粘度などが上昇

質アスファルトの軟化点は上昇することがわかる。特にする。この結果、ポリマー改質アスファルトは、舗装のSBSの添加量が約7％を超えると、急激に軟化点が上長寿命化、高耐久化、高機能化を実現することができる。

昇することが確認される。

ポリマー改質アスファルトに対するニーズは時代とと

ここで図−4を確認すると、SBS添加量が約7％以下もに変化しており、それらに対応するために様々な改質

では、アスファルト中にSBSが分散するアスファルト材が用いられてきた。改質材の変遷を図−2に示す。

連続相（図−4 左）、SBS添加量が約7％以上では、従来、改質材として、ゴム系のSBR（スチレン・ブタジエンゴム）、熱可塑性樹脂のEVA（エチレン・酢酸ビSBS中にアスファルトが分散するSBS連続相（図−4右）が形成されていることが確認できる。

ニル共重合体）・EEA（エチレン・エチルアクリレート

これより、SBS添加量が7％以下（例えば、ポリマー共重合体）、熱可塑性エラストマーのSIS（スチレン・イ改質アスファルトⅠ型、Ⅱ型）のアスファルト連続相とソプレン・スチレンブロック共重合体）などが用いられなる場合には、ポリマー改質アスファルトはアスファルてきた。

トの持つ粘性的な性質が強くなり、7％以上（例えば、そして、現在最も主流となっているのが熱可塑性エラストマーのSBS（スチレン・ブタジエン・スチレンブロッ

ポリマー改質アスファルトH型）のSBS連続相の場合にはSBSの持つゴム弾性的な性質が強くなる。

ク共重合体）である。

110

SBSを改質材として用いることで、ポリマー改質ア100

性を、供用温度や常温では高い耐久性を発揮するようになる。これは、アスファルト中のSBSが高温では流動性、常温以下ではゴム弾性を発揮するためである。
ポリマー改質アスファルトの性能は、SBSの添加量によって大きく変化する。
以下に、ポリマー改質アスファ
ルトの軟化点とSBS総形態の変化を関連づけて説明す

軟化点（℃）

スファルトは、高温時（約100℃以上）には良好な加工

9080

アスファルトの性質が強い70SBSの性質が強い

60
相転移504005る。

1015

SBS 添加量（重量 %）ポリマー改質アスファルトのSBS添加量と軟化点の

図−3

SBS添加量と軟化点の関係

関係を図−3に、顕微鏡によって可視化したポリマー改小多様化
わだち掘れ ひび割れ
1960 1970 1980 1990 2000

主な1950
改質材
①SBR

Ⅰ型

②EVA,EEA③①+②+ SIS
④SBS

現在
2010 年

多アスファルト

Ⅱ型
Ⅱ型

多様化する改質アスⅡ型

鋼床版用
Ⅰ型
積雪寒冷地用
低温から高温まで優れた Ⅱ型
パフォーマンスⅢ型 高耐久型
Ｈ型 交差点用
薄層舗装等 中温化

図−2No.47 2016

添加量

改質材の変遷SBS
Ⅰ、
Ⅱ型
アスファルトの連続相粘性が優勢

図−4

Ⅲ型
遷移領域

H型
SBSの連続相ゴム弾性が優勢

SBS相溶形態

175．‌ポ リマー改質アスファルトの種類と適用箇所について
舗装用のポリマー改質アスファルトは、適用される混ることによりその能力を発揮することができる。ここでは、ポリマー改質アスファルトの取り扱い方法について述べる。

合物の機能に応じて種類を選定する必要がある。舗装用

ポリマー改質アスファルトは、大きく「プレミックスのポリマー改質アスファルトの種類と適用箇所についてタイプ」及び「プラントミックスタイプ」に分かれる。そ

表−2に示す。

れぞれのポリマー改質アスファルトの受入・貯蔵方法に

ポリマー改質アスファルトはⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型及びHついて、表−3に示す。

型に分類される。Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型は密粒度、細粒度、「プレミックスタイプ」は、あらかじめストレートア粗粒度などの混合物に用いられ、大型車の交通量に応じスファルトに改質材を溶融混合させ、アスファルト混合た塑性変形抵抗性を有するバインダが適応される。
また、物の製造プラントに納入されるタイプである。プレミッ

橋面舗装には、耐水性に優れたⅢ型-Wや、可とう性にクスタイプの受入は、専用タンクに納入、タンクローリ優れたⅢ型-WFがあり、コンクリート床板及び鋼床版と計量槽を直結して行い、貯蔵は、高温での貯蔵、局所上の舗装に適用される。ポーラスアスファルト舗装用の過熱は避ける。また、貯蔵期間は、180℃以下で1週間

バインダとしては一般地域用のH型と、積雪寒冷地用のを目安とする。

ポリマー改質アスファルトH型-Fとして使用される。

「プラントミックスタイプ」は、アスファルト混合物

6．ポリマー改質アスファルトの取り扱いの製造プラントにおいて、混合ミキサに直接改質材を投ポリマー改質アスファルトは、適切に管理し、使用す入するタイプである。
プラントミックスタイプの受入は、コンテナまたはドラム缶にて納入、貯蔵は、直射日光を表－2 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-F

主な適用箇所

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、主にポリマーの添加量が異なる。

ポーラス混合 物に用いる。ポリマー 添 加量が多い

一般的な箇所◎適用混合物

塑性変形抵抗性

摩耗
抵抗性
骨材飛散
抵抗性

大型車交通量が多い箇所◎

ついて、図−5に示す。なお、この取り扱いの注意については、ポケットガイドの巻末（P76〜77）にまとめている。
実際に取り扱う場合には、あらかじめ製品のSDS（安全データシート）を確認の上、使用する。その他、不明◎

大型車交通量が著しく多い箇 所 及び交差点
◎◎

○○○○○

◎

◎○○○

◎

な点がある場合には販売者及び製造メーカーに問い合わせ頂きたい。

積雪寒冷地域

耐水性

橋面（コンクリｰト床版）

たわみ
追従性

たわみ
小橋面
（鋼床版） 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

18

また、ポリマー改質アスファルトの取り扱いの注意に

H型-WF

混合物
機能-W

避け、また凍結させないように注意する。

表－3 ポリマー改質アスファルトの受入と貯蔵◎プレミックスタイプ◎

・専用タンクに納入
受入 ・タンクローリと計量槽を直結◎◎◎

プラントミックスタイプ
・コンテナまたはドラム缶により納入

・高温での長期貯蔵は避ける
・直射日光を避けて保管す
貯蔵 ・局所過熱を避けるる・180℃以下で1週間程度 ・厳寒期に凍結させないを目安

改質アスファルト

図−5 ポリマー改質アスファルトの取り扱いの注意1）

7．‌ポ リマー改質アスファルトを用いた舗装管理の例とⅢ型を用いたアスファルト混合物の測定結果は変形量

ここでは、ポリマー改質アスファルトを用いた舗装管

これに対し、独立行政法人 土木研究所（現、国立研究理について、例を紹介する。

が小さいため、優位性を示すのが困難であった。
開発法人 土木研究所）と一般社団法人日本道路建設業協会とで共同研究が行われ、その過程で舗装走行試験が実

7.1 大
 型車交通量の著しく多い箇所の適用例（ポリマー改質アスファルトⅢ型）

施された 2）、3）。その結果を図−6に示す。
本試験結果より、初期のわだち掘れ量は、Ⅱ型もⅢ型

ポリマー改質アスファルトⅢ型（以降、Ⅲ型）は、塑性変形抵抗性が高く、大型交通量が著しく多い箇所への16適用が最も高いグレードである。に最も多く利用されているのが、塑性変形抵抗性を向上させたⅡ型である。しかしながら、大型車の交通量が著しく多い箇所といった厳しい交通条件の場合、十分な効果が得られないことがある。このような場合は、より塑

わだつ掘れ量（㎜）

アスファルト舗装に生じるわだち掘れを抑制するため

141264い。

0No.47 2016

2010 年 夏密粒（20）改質Ⅲ型

82

ラッキング試験による動的安定度によって行うが、Ⅱ型密粒（20）改質Ⅱ型

10性変形抵抗性を向上させたⅢ型を適応することが望まし舗装に生じるわだち掘れの評価は、一般にホイールト密粒（13）改質Ⅱ型

2009 年 夏2008 年 夏

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 12049kN 換算輪数（万輪）

図−6

舗装走行試験結果2）

19102

後にはⅢ型のわだち掘れ量は、Ⅱ型と比較して半分に101なっていることがわかる。これらの結果より、Ⅲ型はⅡ型よりも塑性変形抵抗性が優れていることが明らかとなった。
このことから、改質Ⅲ型は、舗装の長寿命化対策として大型車の交通量が著しく多い箇所などには有効なバインダであると言える。
7.2 極
 めて高い耐水性を求められる適用例（ポリマー締固め度（％）

も同等であり、有意差を見出すことはできないが、3年

中温化Ⅱ型
改質Ⅱ型

1009998

30℃程度低減

97110120130140150160170

締固め温度（℃）

図−7

中温化ポリマー改質アスファルトの締固め特性

改質アスファルトⅢ型 -W）
ポリマー改質アスファルトⅢ型-W（以降、Ⅲ型-W）

固め度が低下するのに対して、中温化Ⅱ型は温度がは、Ⅲ型の耐水性を向上させ、骨材との付着性を改善し130℃まで低下しても、良好な締固め度を確保した。こたグレードである。雨水の滞留や浸透により骨材とアスれより、中温化Ⅱ型は、従来Ⅱ型よりも締固め温度をファルトが剥離しやすい、橋面舗装への適用性が高い。

30℃程度低減可能と考える。

首都高速道路では、交通量の多い高速3号渋谷線の橋

中温化ポリマー改質アスファルトを用いた施工の様子

面舗装にⅢ型-Wを用いた混合物を基層に使用し、そのを図−8に示す。本施工では、サーモグラフィーを用い供用性を調査し、報告している 4）。て施工時の温度を確認した。その結果、アスファルト混調査結果では、表層にⅢ型-Wを使用した箇所は、Ⅱ合物の温度が130℃まで低下しても締固めが可能であっ型を使用した箇所と比べ、わだち掘れ量が小さくなる、た。この施工例では、中温化ポリマー改質アスファルト

さらに、ひび割れやパッチングに対しての抑制効果も顕は、混合物温度を低減させながら混合物密度を確保する

著に確認され、緊急補修回収が大幅に減少したことが報有効な手段であることが確認された。

告されている。
これより、改質Ⅲ型-Wは耐水性に優れており、橋面舗装の耐久性向上に有効なバインダであると言える。
なお近年では、改質Ⅲ型-Wを用いたアスファルト混以上、中温化ポリマー改質アスファルトによって実現できることを図−9にまとめる。
今後は、この中温化ポリマー改質アスファルトについて、さらなる検証を行い、技術の確立を目指す。

合物の耐久性が注目され、橋面舗装での施工実績が増えている。
7.3 混
 合物の温度低減の例（中温化ポリマー改質アスファルト）
中温化ポリマー改質アスファルトとは、舗設時の施工性を改善、ないし混合物製造温度を低減することを可能とするアスファルトである。省エネルギー、作業環境改善などを実現しつつ舗装の耐久性を向上させることができる次世代型アスファルトとして近年期待が高まってきている。
中温化ポリマー改質アスファルト混合物の締固め特性

図−8

中温化ポリマー改質アスファルト混合物の施工の様子の一例を図−7に示す。
図−7において、従来のⅡ型が温度の低下とともに締20

改質アスファルト

道路管理における、修繕工法の長寿命・高耐久・省エネルギーへの期待
中温化混合物は締固め度（密度）の確保が容易である

参考文献
1）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）2）坂 本 他、「耐流動性評価指標とわだち掘れの関係」、
土木学会第66回年次学術講演会、pp.787（2011）3）井 原 他、「耐流動性に優れた混合物の評価方法およ・長寿命化・コスト削減
・省エネルギーびその評価指標とわだち掘れの関係に関する検討」、

・寒冷期の品質向上

舗装Vol.47 No.6 pp.7-11（2012）

・作業環境改善
・規制時間短縮による渋滞の抑制

図−9 中
 温化ポリマー改質アスファルトによって実現可能なこと

4）田 中 他、「高機能舗装の基層に使用するポリマー改質アスファルトの耐久性評価」、土木学会第65回年次
学術講演会、V-069（2011）

8．将来に向けた展望
当協会では、多様なニーズに応えるために、適材適所のポリマー改質アスファルトに関する技術開発、及び規格検討・情報交換を継続して行う所存である。これらの活動を通して、高耐久、LCC低減、省エネルギー、CO2 削減、資源有効利用、リサイクルを行い、さらなる社会貢献を目指す。
当協会の「将来に向けた展望」を図−10に示す。

適材適所のポリマー改質アスファルトに関する技術開発・情報交換
改質材・添加剤研究
現行グレード品質向上
特殊グレード開発

耐久性評価、評価方法
試験法、規格制定
安全性情報提供

さらなる社会貢献を目指します
高耐久、LCC 低減、省エネルギー、CO2 削減、資源有効利用、リサイクル

図−10

将来に向けた展望

9．おわりに
当協会はポリマー改質アスファルトに関する技術の向上、品質の安定化などを通して社会貢献に努めてきた。
今後も、国民の皆様に満足いただける道路舗装構築の一翼を担うべく、ポリマー改質アスファルトの開発・安定供給に努力するとともに、多様なニーズに応える活発な活動を継続していく所存である。

No.47 2016

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