高耐久グースアスファルト混合物の性能規定化に関する実験的検討（その２）
齋藤
1 正会員

佑太 1・角 裕介 2・曽我恭匡 2・森重和 3

一般財団法人 阪神高速先進技術研究所（〒541-0054 大阪市中央区南本町四丁目 5-7）
E-mail: yuta-saito@hit.or.jp (Corresponing Author)

2 正会員
3 正会員

阪神高速道路株式会社 技術部技術推進室（〒530-0005 大阪市北区中之島三丁目 2-4）
一般財団法人 阪神高速先進技術研究所（〒541-0054 大阪市中央区南本町四丁目 5-7）

鋼床版上舗装の基層には，たわみ追従性が高く，かつ流し込みで施工が可能で，床版上の凹凸部へ容易に充填できるグースアスファルト混合物が従来から使用されてきた．近年，道路舗装各社において，従来のグースアスファルト混合物と比較して高耐久で低臭気なグースアスファルト混合物が開発されている．
そこで，阪神高速道路における高耐久グースアスファルト混合物の性能規定化を目的として，鋼床版上舗装の基層に求める性能を評価する各種試験を実施し，性能規定案をとりまとめた．本稿では，阪神高速における鋼床版上舗装の長寿命化を目的として性能規定案をとりまとめた高耐久グースについて，基層の耐久性が表層混合物へ与える影響を，2 層式試験により評価した結果について報告するものである．

Key Words: guss asphalt，steel plate deck，rutting，crack，wheel tracking test

1. はじめに阪神高速道路（以下，阪神高速）の鋼床版上舗装では，

2. 高耐久グースの性能規定案
高耐久グースの性能規定化にあたり実施した性能照査

たわみ追従性が高く，かつ流し込み施工が可能で，床版試験項目を表-1 に示す．鋼床版上舗装の基層に求める上の凹凸部へ容易に充填できるグースアスファルト混合物（以下，グース As 混合物）が従来から使用されてき要求性能項目を整理し，「舗装調査・試験法便覧」に記た．従来のグース As 混合物（以下，TLA グース）は，ストレートアスファルト 20/40 とトリニダットレイクア
スファルトを配合したバインダ (St. As. 20/40 + TLA) を使用しており，高温時の流動性に優れる一方で，耐流動性が低いこと，施工時の臭気が強いという問題がある．

載がある試験を基本として実施した．
表-1 性能照査試験項目
要求性能項目
不透水性
耐流動性

近年，道路舗装各社においてポリマー改質アスファル
トに特殊添加剤を添加した高耐久かつ低臭気な改質グー
ス As 混合物（以下，高耐久グース）が開発されており，たわみ追従性

TLAグースに代わり高耐久グースを適用することで，舗ひび割れ抵抗性装の損傷発生抑制が期待でき，補修工事に伴う規制回数の削減や工事中の臭気抑制等，道路利用者および周辺環境への影響を低減できると考えられる．
そこで，阪神高速における高耐久グースの性能規定化を目的として．各種性能照査試験を実施し，評価指標ごとに性能規定案をとりまとめた 1), 2)．

はく離抵抗性
付着性
施工性試験方法(評価指標)
加圧透水試験
(透水係数)
WT試験(動的安定度)
貫入量試験
曲げ試験(破断ひずみ)圧裂試験
(圧裂強度)

試験法
便覧

試験条件

B017T

―

B003

試験温度：60℃

C001

試験温度：40，60℃
試験温度：-10，0，10，23℃

B005
B006

試験温度：-10，23，60℃

曲げ疲労試験
(破壊回数)

B018T

設定ひずみ(-10℃)：400，600，800μ
設定ひずみ(0℃)：900μ静的剥離試験

A017

試験温度：80℃

せん断試験

EU式

リュエル
流動性試験

C002

試験温度：23℃
試験温度：各材料の中央温度に加えて+10，-10，20，-30℃

表-2 高耐久グースの性能規定値案
要求性能項目
耐流動性
ひび割れ抵抗性
たわみ追従性
施工性

評価指標
動的安定度
(60℃)
曲げ仕事量(0℃)
曲げ破断ひずみ(-10℃)

表-3 各アスファルト材料の代表性状

単位

規定値(案)

回/mm

1,000以上

N/mm7.0以上(補正あり)

× 10-38.0以上(補正なし)

秒

3-20(推奨温度)

リュエル流動性項目
針入度 (1/100 mm)
軟化点 (℃)
伸度 (cm)
曲げ仕事量 (×10-3 MPa)
曲げｽﾃｨﾌﾈｽ (MPa)

材料
A
31104.070
1813
47

材料
C
3890.070
186162

材料
D7115.5265654

材料
E33107.5531324
39

材料F
2460.0757363表-4 骨材の材質および配合割合
AP1
項目

性能照査試験の結果より，不透水性およびはく離抵抗性，付着性については，TLAグースおよび高耐久グース

材料
B
1996.570180213

材質

AP2割合

(%)

AP3割合

材質(%)

材質割合
(%)

6号砕石

硬質砂岩

24.0

硬質砂岩

25.0硬質砂岩

23.0

7号砕石

硬質砂岩

22.5

安山岩

25.0

硬質砂岩

26.0

抵抗性においては，TLAグースと比較して高耐久グース

細骨材

砕砂

27.5

海砂

25.0

海砂

27.0の優位性が認められた．また，施工性の確認では，高耐
久グースは TLA グースと比較して，混合物の温度低下

石粉

石灰岩

26.0

石灰岩

25.0

石灰岩

24.0のいずれも良好な結果が得られ，材料間での優劣は認められなかった．耐流動性およびたわみ追従性，ひび割れに伴う流動性の低下が大きく，施工時の温度管理には留表-5 各配合の最適アスファルト量意が必要であることが分かった．
性能照査試験結果，および阪神高速の鋼床版上舗装に配合 No.

おける損傷実態 3)を踏まえて整理した性能規定案を表-2

12345678に示す．
本稿では，阪神高速における鋼床版上舗装の長寿命化を目的として性能規定案をとりまとめた高耐久グースについて，基層の耐久性が表層混合物へ与える影響を，2層式試験により評価した結果について報告するものである．

アスファルト
種別
材料 A
材料 B
材料 C
材料 D
材料 E
材料 F
材料 A
材料 A

骨材 (AP)
種別
AP1AP1AP1AP1AP1AP1AP2AP3

最適 As 量(%)
10.2
8.3
8.0
9.0
8.4
8.3
9.4
9.4

材性状が混合物性状に与える影響を確認した．

3. 試験概要(2) 供試体概要および試験方法(1)

使用材料および混合物配合a)

供試体概要

本検討では，先述の性能照査試験時 1), 2)と同様に，公募により応募のあった 6 社 5 種類（材料 A～E）の高耐用した際の表層混合物の各種影響を評価するため，表層久グースアスファルト材料を対象とし，比較材料としてTLAグースのアスファルト材料（St. As. 20/40+TLA：材料混合物と基層の高耐久グースからなる複合供試体を作製し，実厚 2 層式ホイールトラッキング試験（以下，2 層F）を用いた（表-3）．

式 WT 試験）および実厚 2 層式曲げ試験（以下，2 層式骨材については，阪神高速の舗装工事に出荷実績のあるプラント 3 社を選定し，骨材性状の違いが混合物性状曲げ試験）を実施した．なお，試験用供試体の表層材料に与える影響について確認した．

れている舗装断面と同様とし，表基層界面にはタイヤ付着抑制型乳剤（PKM-T）を 0.4 ℓ/m2 で散布した（図-1）．

配合設計時の目標粒度は，阪神高速で 2017 年に試験施工を実施した高耐久グースの合成粒度とした．骨材間で若干粒度が異なるものの，各配合の合成粒度と目標粒本検討では，鋼床版上舗装の基層に高耐久グースを採および各層の厚さは，阪神高速の鋼床版上舗装に採用さb)

2 層式 WT 試験条件
2 層式 WT 試験の試験条件を表-6 に示す．試験荷重に度が概ね一致するよう骨材配合割合を調整した（表-4）． ついては，各配合間での差を明確にすることや，過積載また，最適アスファルト量の設定は，現場施工が可能車両等の走行を想定し，通常の載荷荷重の 1.5 倍とした．
である混合物性状を評価するため，リュエル流動性 15
その際，試験輪の接地圧は 0.83 MPa であった．また，
秒時のアスファルト量とした（表-5）．
配合 No.1～6 は各アスファルト材料性状が混合物性状に与える影響を確認し， No.7， No.8 は No.1 と同様のアスファルト（材料 A）を用いて骨材を変えることで，骨走行速度は渋滞時を想定して通常走行速度の半分（21回/分）とした．

2 層式曲げ試験条件c)ていると推察される．

2 層式曲げ試験の試験条件を表-7 に示す．鋼床版独特

さらに，図-4 に示すように，75 分走行後の表層変位の負曲げ作用に対する追従性を評価するため，試験時の載荷面は，グース As 混合物下面とした．試験温度およ量を確認した結果，概ね TLA グースの 1/2 程度と小さいことを確認した．配合 No.7 および No.8 は， No.1 と比較

び載荷速度は，「舗装調査・試験法便覧」4)に準拠した． して変位量が若干大きい結果となったが，動的安定度のまた，基層に高耐久グースを採用することで，表層に結果を考慮すると，載荷初期における表層混合物の圧密発生する引張ひずみがどの程度低減されるかを定量的に沈下が主な要因と推察される．

把握するため，供試体側面にひずみゲージを設置した．

表-2 で示した耐流動性の規定値案は，高耐久グース
アスファルト材料のコストが TLA グースの 1.5～2 倍程

タイヤ付着抑制型乳剤（PKM-T）0.4ℓ/m2度であることや，鋼床版上舗装に発生する損傷を 50%程4cm

排水性舗装用混合物（高耐久改質H型アスファルト材料）

度低減することを目的として定めたものである．
2 層式 WT 試験の結果より，基層に高耐久グースを採4cmグースアスファルト混合物（高耐久グース・TLAグース）用することで，表層の耐流動性を従来の 2 倍以上に高め

図-1 2 層式供試体の舗装断面「1,000 回/mm 以上」は妥当な設定であると判断した．

ることができ，性能規定値案として提案した動的安定度

条件

試験時間

75（分）

試験温度

60（℃）

試験荷重

1032.2（N）

接地圧

0.83（MPa）

走行速度
動的安定度算出変位21±1（回/min）
75 分時の変位－45 分時の変位

動的安定度(回/mm)

項目

6.00

2500
2000

1750

試験温度

-10（℃）

載荷速度50（ mm/min）

載荷面
ひずみゲージ
設置位置

グース As 混合物下面
各層の上下面より 1cmの位置(ポリエステルひずみゲージ)

4. 試験結果(1)2 層式 WT 試験試験結果を図-2 に示す．配合 No.6（TLA グース）を基層に用いた際の動的安定度 439（回/mm）に対し，高4.00

1400

1188

1050
1000

3.00
2.00

439

500

1.00

00.00

配合No.

12345678

材料種類

A

B

C

DEF

A

A

AP種類

1111

1123

図-2 2層式 WT試験結果

動的安定度（回/mm）

条件

5.00

1750

1658

1500

表-7 2 層式曲げ試験条件
項目

7.00

2625

75分走行後変位量(表層)3000

表-6 2層式 WT試験条件

4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0平均値
供試体1
供試体2
供試体3
500回/mm以上

配合No.0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8
材料種類

AB

CDEFAAAP種類

11111123

図-3 単層(グース)の WT試験結果

耐久グースを基層に用いた場合は全ての配合（No.1～
No.5および No.7，No.8で動的安定度 1,000（回/mm）以上と 2 倍以上の差が見られた．また，2 層式 WT 試験で得られた表層の動的安定度と，基層グース単体で実施した
WT 試験により得られた動的安定度（図-3）の優劣は概ね同様の傾向を示した．配合 No.7 および No.8 は，同一アスファルトを用いた No.1 と比較して動的安定度が低い結果となったが， グース単体で実施した試験と傾向は同様であり，細骨材種別による影響が試験結果に現れ

図-4 試験後の断面(上：TLAグース，下：高耐久グース)

(2)5. まとめ2 層式曲げ試験

試験結果より得られた曲げ破断ひずみを図-5 に示す．
いずれの配合においても曲げ破断ひずみは同程度の値を阪神高速における鋼床版上舗装の長寿命化を目的とし示し，TLAグースと高耐久グース間で明確な差は見られず，基層グース単体で実施した曲げ試験による破断ひずて性能規定案をとりまとめた高耐久グースについて，基層の耐久性が表層混合物へ与える影響を，2 層式 WT 試みと異なる優劣関係であった．また，各設置位置におけ験および 2 層式曲げ試験により評価した．

る破壊時の測定ひずみを図-6 に示す．傾向としては，本検討で得られた知見を以下に示す．

試験面最下部にあたる表層上面では引張ひずみが大きく，試験面の上部へ行くほど小さくなり，表基層界面ではニ(1) 2 層式 WT 試験結果より，基層に高耐久グースを採ュートラル付近，基層下面では圧縮ひずみとなった．配合 No.6（TLAグース）と比較して，高耐久グースを用い用することで，表層の耐流動性が向上し，動的安定度は TLAグースを用いた場合の 2倍以上であるこた配合の優位性は認められなかった．
グース As 混合物単体で実施した曲げ試験では，高耐とを確認した．また，グースAs混合物単層でのWT試験と比較し，2 層式 WT 試験では高耐久グースの久グースの優位性を概ね確認できる結果であったが，2層式曲げ試験では，表層に与える負曲げの影響を評価す優位性がより明確に認められた．
(2) 2 層式曲げ試験結果より，今回の測定条件においてることはできなかった．この要因としては，表層-基層は，高耐久グースの採用による表層引張ひずみの間の境界面等の影響が考えられるが，直接的な要因の推影響を評価することは困難であることが分かり，定には至らなかった．

室内評価方法に課題が残る結果であった．ただし，試験温度やひずみゲージの設置方法など，試験条曲げ破断ひずみ（×10-3）

平均値

供試体125

供試体2供試体3件を変更することで複合供試体での評価が可能に平均値(単層)なる可能性も考えられる．

2015

今後はアスファルト性状に関する管理値や，高耐久グ10ースを阪神高速に適用する上で，製造時や施工時に考慮5すべき点を整理し，基準化および本線上での適用を進め

0配合No.0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8
材料種類

ABCDEFAA

AP種類

11111123

図-5 2 層式曲げ試験による曲げ破断ひずみ (×10-3)

たい．

REFERENCES

ひずみゲージの測定ひずみ

1)
2500

グース下面

グース上面

2000

表層下面

表層上面

15002)

1000

50003)

-500
-1000

配合No.

12345678

材料種類

AB

CDEFAA

AP種類

11111123

図-6 ひずみゲージによる測定ひずみ4)神下竜三，小瀬詠理，青木康素，：高耐久グースア
スファルト混合物の性能規定化に向けたアスファルト混合物の特性評価，土木学会論文集 E1（舗装工学），Vol. 77，No. 2，I_21-I_28，2021.
角裕介，齋藤佑太，曽我恭匡，森重和：高耐久グー
スアスファルト混合物の性能規定化に関する実験的検討（その１），第 27 回舗装工学講演会，2022．
神下竜三，青木康素，松下麗菜：阪神高速道路の鋼床版上舗装に発生する損傷について，第 74 回土木学会年次学術講演会，V-425，2019.
日本道路協会：舗装調査・試験法便覧，2019.