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に関する検討と試験施工の実施
阪神高速道路（株） 技術部技術推進室 〇角元（一財）阪神高速先進技術研究所 調査研究部

裕介

齋藤 佑太

（一財）阪神高速先進技術研究所 調査研究部

森重和

１．目的
阪神高速道路における鋼床版上舗装の基層には，たわみ追従性が高く，流し込みで施工でき，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を従来から使用している．近年，道路舗装各社では，TLA を配合した従来のグースアスファルト混合物（以下，TLA グース）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（以下，高耐久グース）が開発されている．本稿では，鋼床版上舗装の長寿命化を目指し，高耐久グースの性能規定化を目的に，鋼床版上舗装の基層に求める性能を照査する各種試験を実施し，得られた知見を報告する．
２．性能照査試験の概要
高耐久グースのアスファルト材料を公募し，応募のあった 6 社 5 種類（材料 A～材料 E）を対象とした．比較として TLA グースのアスファルト（St. As. 20/40 + TLA（配合比 75 : 25）：材料 F）を

表－1 各アスファルトの主な性状
材料A
項目
針入度 (1/100 mm)
31
軟化点 (°C)
104.0
伸度 (cm)70
曲げ仕事量 (×10 -3 MPa) 1813
曲げｽﾃｨﾌﾈｽ (MPa)47

材料B
1996.5
70180
213

材料C
3890.070
1861
62

材料D
7115.5265654

材料E
33107.5531324
39

材料F
2460.0757363用いた．骨材は阪神高速に出荷実績のあるプラン

表－2 骨材の材質および配合割合

ト 3 社 (AP1, AP2, AP3) を選定した．各アスファ

AP1AP2AP3
材質
割合 (%)
材質割合 (%)
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
細骨材
砕砂
27.5
海砂
25.0
海砂
27.0
石粉
石灰岩
26.0
石灰岩
25.0
石灰岩
24.0

ルトの性状を表－1 に，各骨材の材質および配合割合を表－2 に示す．
現場で施工が可能な混合物性状を評価するため，各材料の推奨温度でリュエル流動性が 15 秒となる最適アスファルト量を設定した（表－3）．また，骨材性状の違いが混合物性状に与える影響を調べるため，No.7，No.8 は No.1 と同じアスファルト（材料 A）を使用し，骨材を変えた配合とした．要求性能に基づく試験方法と結果の比較を表－4 に示す．

項目

表－3 各配合の最適アスファルト量
配合 As種別No.1 材料A
No.2 材料B
No.3 材料C
No.4 材料D
No.5 材料E
No.6 材料FNo.7 材料A
No.8 材料A

骨材 (AP) 種別
AP1AP1AP1AP1AP1AP1AP2AP3

推奨温度 (℃) 最適As量 (%)
18010.2
2408.32208.02409.02008.42408.31809.41809.4表－4 要求性能に基づく試験方法と結果の比較
試験法
試験条件
結果の比較*
B017T 加圧：150 kPa，側圧：200 kPa（24h後：250kPa）○温度：60°C，試験時間：60 min，試験荷重：686 N
WT試験（動的安定度）
B003
◎
耐流動性
接地圧：0.63 MPa，走行速度：42回/min
C001 温度：40°C, 60°C
貫入量試験（貫入量）○B005 温度：-10°C, 0°C, 10°C, 23°C，載荷速度：50 mm/min
たわみ追従性曲げ試験（曲げ破断ひずみ）◎B006 温度：-10°C, 23°C, 60°C，載荷速度：50 mm/min
圧裂試験（圧裂強度）○
ひび割れ抵抗性
設定ひずみ (-10°C)：400μ，600μ，800μB018T
曲げ疲労試験（破壊回数）◎
設定ひずみ (0°C)：900μ
A017 温度：80°C
はく離抵抗性静的剥離試験（剥離面積率）○
C007 温度：-10°C, 23°C，載荷速度：60 mm/min
引張接着試験（引張接着強度）○
付着性
EU式 温度：23°C，載荷速度：1 mm/min
せん断試験（せん断接着強度）○
C002 各材料の推奨温度に対して+10°C, ±0°C, -10°C, -20°C, -30°C
リュエル流動性試験（リュエル流動性）○
施工性
各材料の推奨温度に対して+10°C, ±0°C, -10°C, -20°C, -30°C
臭気計測（臭気）◎*凡例 ◎：従来グースより高い性能，○：従来グースと同様の性能，×：従来グースより低い性能
要求性能項目
不透水性試験方法（評価指標）
加圧透水試験（透水係数）

３．性能照査試験の結果実施した性能照査試験結果では，高耐久グースは TLA グース以上の性能を有することを確認し，本稿では特に性能の向上が見られた耐流動性とひび割れ抵抗性の結果について示す．
3.1 耐流動性
ホイールトラッキング試験結果（図－1）より，現在の基準値「500 回/mm 以上」を全ての配合で満たすことを確認した．ただし，同一アスファルトを用いた No.7 と No.8 の動的安定度は No.1 より小さく，No.1 では砕砂，No.7 と No.8 は海砂を用いており，細骨材形状の違いによる噛み合わせ効果の差に因るものと推察する．
3.2 ひび割れ抵抗性
3000
2500
2000
1500
1000
5000

動的安定度（回/mm）

首都高速道路の基準を参考に，曲げ疲労試験を実施したが，No.4（材料 D）と No.6（TLA グース）は開始直後に供試体が破壊したため，追加で設定ひずみ 300 μ の試験を実施した．試験結果を図－2 に示す．No.4 を除く高耐久グースは，TLA グース

配合No. 0.5
1 1.5
2 2.5
3 3.5
4 4.5
5 5.5
6 6.5
7 7.58に対して優位性が認められた．また No.1 に比べて，同一アスフ材料種類

ABCDEFAA

AP種類

11111123

図－1 ホイールトラッキング試験結果

ァルトを使用した No.7 と No.8 の疲労破壊回数は小さく，アス疲労破壊回数（ 回回 ））疲労破壊回数（疲労破壊回数（ 回 ）10,000,000
10,000,000
10,000,000
10,000,000
10,000,000
10,000,000
10,000,000
10,000,000
10,000,000

疲労破壊回数（回）

４．高耐久グースに関する性能規定値の検討

疲労破壊回数（疲労破壊回数（ 回回 ））100,000,000
100,000,000
100,000,000
100,000,000
100,000,000
100,000,000
100,000,000
100,000,000
100,000,000

疲労破壊回数（ 回 ）ファルト量の違いに因るものと考えられる．

TLA グースに比べて，動的安定度が向上され，LCC の観点か1,000,000
1,000,000
1,000,000
1,000,000
1,000,000
1,000,000
1,000,000
1,000,000
1,000,000
ら現在の 2 倍となる「1,000 回/mm 以上」を規定値とした．また，低温域におけるひび割れ抵抗性の向上を確認できたが，曲げ疲労試験は試験労力と時間を要し，試験機が広く普及していないため，本検討では簡易的な代替評価手法として，図－3 に示

10,00010,00010,00010,000
10,00010,00010,000
10,00010,0001,000
1,000
1,000 1,000
1,000
1,000 1,000
1,000
1,000200
300
400
500
600
700
800200200 200200300200300
300
400300400
400500400500
500500600
200300200300400
200300400500
300
400500600
400500600700500600700
700800600700800
800900700800900
900900800900

設定ひずみ(μ)
設定ひずみ
設定ひずみ(μ)
(μ)
設定ひずみ
設定ひずみ
設定ひずみ
設定ひずみ
設定ひずみ(μ)
設定ひずみ(μ) (μ)

式により求める．
（曲げ仕事量）=（破断時の変位）×（曲げ強度）/ 2
たわみ追従性の規定値は，現在の曲げ破断ひずみ (-10°C)「8.0× 10-3」とした．なお，高耐久グースは TLA グースと異なり，その性質上，メーカーごとに製造方法や性状が様々であることから，高耐久グースを広く普及させることを念頭に，現時点では混合物性状を優先して性能規定値を定めた．

図－2 0℃曲げ疲労試験結果
疲労破壊回数 0℃, 900 μ (回)「7.0 N/mm 以上」を性能規定値とした．なお，曲げ仕事量は次配合No.1
配合No.1
配合No.2
配合No.2
配合No.2
配合No.1
配合No.1
配合No.1
配合No.1
配合No.1
配合No.1
配合No.2
配合No.2
配合No.3配合No.3配合No.4配合No.4配合No.4配合No.3配合No.3配合No.3配合No.3配合No.3配合No.3配合No.4配合No.4配合No.5配合No.5配合No.6配合No.6配合No.6配合No.5配合No.5配合No.5配合No.5配合No.5配合No.5配合No.6配合No.6配合No.7配合No.7配合No.8配合No.8配合No.8配合No.7配合No.7配合No.7配合No.7配合No.7配合No.7配合No.8配合No.8指数
指数指数 (配合No.2)
指数
指数 (配合No.2)
指数 (配合No.1)
指数
指数 (配合No.1)(配合No.1)
指数 (配合No.1)(配合No.1)
指数
指数 (配合No.1)
指数 (配合No.2)(配合No.2)
指数 (配合No.2)
指数(配合No.3)
指数(配合No.3)
指数(配合No.3)
指数(配合No.5)
指数(配合No.5)
指数(配合No.5)
指数 指数
指数 指数 (配合No.3)
指数 (配合No.3)
指数 (配合No.5)
指数 (配合No.5)
指数
指数
指数 (配合No.8)
指数
指数 (配合No.8)
指数 (配合No.7)
指数
指数 (配合No.7)(配合No.7)
指数 (配合No.7)(配合No.7)
指数
指数 (配合No.7)
指数 (配合No.8)(配合No.8)
指数 (配合No.8)

100,000
100,000
100,000
100,000
100,000
100,000100,000
100,000
100,000

す，曲げ疲労試験 (0°C) と相関性のあった曲げ仕事量 (0°C) を評価指標として新たに追加し，TLA グースの 3 倍程度となる

500回/mm以上

25000

20000
R² = 0.7684

15000
10000
5000

配合No.1
配合No.2
配合No.3配合No.4配合No.5配合No.6配合No.7配合No.8005101520
曲げ仕事量 0℃ (N/mm)

2530

図－3 疲労破壊回数 (0℃, 900μ) と曲げ仕事量 (0℃) の関係

５．試験施工の実施整理した性能規定値に基づき，2022 年 11 月および 2023 年 5 月に高耐久グースの試験施工を実施した．材料や施工での問題点は見られず，到着温度が約 190°C ～210°C で，TLA グース（約 240°C）に比べて製造時のエネルギー使用量を低減でき，また改質アスファルトと同程度の臭気であるなど，適用によるメリットが多い．今後は，標準材料として適用するべく，基準類を整理する．
表-5 性能規定値のまとめ
項目

舗装調査・試験法便覧

単位

高耐久グース規定値

TLA グース規定値（参考）

動的安定度 (60℃)

B003

回/mm

1,000 以上

500 以上曲げ仕事量 (0℃)

B005

N/mm

7.0 以上（補正あり）-

曲げ破断ひずみ (-10℃)

B005

× 10-38.0 以上（補正なし）

8.0 以上（補正なし）

リュエル流動性C002

秒

3 - 20（推奨温度）

3 - 20 (240℃)

900