再生アスファルト混合物評価における海外試験法の適用性検証（国研）土木研究所 ○川上篤史、藪雅行（株）NIPPO 総合技術部 技術研究所 末原俊史、人見信男
１．はじめにわが国のアスファルト舗装の再生利用は 40 年以上行われており、アスファルト混合物（以下、混合物）の繰り返し再生による影響が懸念される。そこで、土木研究所および日本アスファルト合材協会は、混合物の繰り返し再生試験 1),2)や実際の再生骨材を用いた混合物性状試験 3)、実大供試体を用いた促進載荷試験 4)を行った。その結果、再生混合物は再生用添加剤（以下、添加剤）の成分や再生骨材配合率（以下、R 率）により高温時のひび割れ抵抗性が低下し、その傾向は添加剤成分が芳香族より飽和分、かつ R 率が高いほど顕著になることが明らかになった。また、この傾向は高温カンタブロ試験等により評価可能であることを明らかした。
一方、海外では混合物評価法として日本では採用されていない試験法が多々あり、その適用性について検討事例はまだ少ない。本研究では、筆者らが検討している海外試験法 5)について上記実大促進載荷試験結果と比較し、適用性を検証した。

表-1 検討している海外の疲労・ひび割れ試験法

２．検討方法
欧米の疲労・ひび割れ
評価方法のうち、筆者ら

項目

NAT-SCB試験

試験名称

Nottingham Asphalt T ester (NAT )とSCB試験の組合せ

EN 12697-23

試験方法
試験条件

は表-1 に示す半円形供試験温度 載荷速度 制御方法

10℃

2Hz

SCB試験

2PB試験

Semi-circular bending test

T wo-point Bending T est on
T ravezoidal Shaped Specimens

AASHTO TP 124-18

荷重

荷重制御 1600N ﾊｰﾊﾞｰｻｲﾝ

25℃

50mm/分 荷重制御

試 体 を用 い た SCB 試
試験概要

た疲労試験（NAT-SCB試験）等が有用である可能性を明らかにし 5)、本
検討でもこれらを採用

変位計G

FI = |mf|

繰り返し載荷ロードセル

W

Gf = A 0

変位計

式(2)

lig

ここに，Gf：破壊エネルギー，Alig：供試体の破断面積，W0：破壊仕事量，m：ピーク荷重後の傾きとす
る．W0 は破断までの荷重－変位曲線の面積，m は降伏点と下部変曲点の変位中央値における接線の傾き

験による圧裂強度-変位曲線からも算出することができるため、圧裂試験(25℃)も行い算出した。また、試験供試体は、後述する実大供試体施工時に混合物を採取し、作製した。
再生混合物の疲労・ひび割れ抵抗性を評価するため、土木研
究所舗装走行実験場において実大供試体を作製し、促進載荷試4)験を行った 。再生骨材および再生用添加剤の概要を表-2、試験施工工区図を図-1、試験ケースを表-3 に示す。再生骨材は
表-3 試験施工工区における試験ケース
工区
1
設計針入度 (1/10mm)
R率(%)
0
旧As針入度 (1/10mm) 新規骨材―

表-2 再生骨材および再生用添加剤の概要
再生骨材
旧As針入度21(1/10mm)
旧As含有量(%)

146.28 4.70

使用工区

2再生用添加剤種類AB

芳香族分

73.1

14.8

飽和分

23.9

78.6

アスファルテン分

0.20.9

レジン分

2.8

6.0

2～563～6

使用工区

断面図

2.2 実大供試体を用いた促進載荷試験

添加剤

供試体

式(1)

破壊エネルギー（Gf）を求めた。この FI および Gf は、圧裂試成の異なる 2 種

正弦波

公称直径25 mmのローラあり、SCB 試験では式(1)、(2)により柔軟性指数（FI）および選定し、成分組波形500μ歪制御

12.5 ± 0.05 mmした。NAT-SCB 試験および 2PB 試験の評価指標は破壊回数でるものを 2 種類

25Hz

供試体

SCB 試験供試体を用いで用いられてい40℃

繰り返し載荷

荷重ヘッド

ロードセル

ほか、新たに開発した実際のプラント

試験温度 載荷速度 制御方法 ひずみ量

ロードセル

験、二点繰り返し曲げ試
験（以下、2PB 試験）のEN12697-24

試験温度 載荷速度 制御方法

波形

組成(%)

2.1 海外試験法

260
21

33050

456

表層

改質Ⅱ型

安定処理
路床

14A(芳香族分系)

808.5m
緩衝分系)

路盤

C-40

路床

真砂土

表層

改質Ⅱ型

安定処理
路床

17m

17m

35cm

工区1工区6工区38.5m
緩衝
工区

改質

5cm
5cm
20cm

北側

17m

工区

工区260
B(飽和再生粗粒

平面図 南側

Ⅱ型

60

表層

基層

工区4工区5改質
Ⅱ型…タイヤ走行部

図-1 試験工区の断面図・平面図

2.75m
2.75m

類の添加剤、4 水準の R 率で、針入度 50 になるように配合設計を行った。促進載荷試験には荷重車を用い、信頼度 75％における疲労破壊輪数約 13 万輪（49kN 換算）まで走行した。

60,0003.1 海外試験法による混合物性状
NAT-SCB 試験結果を図-2、SCB 試験結果を図-3、圧裂試験結果を図-10,000工区1040020

おける工区 1 と 2 の差）があるが、これは試験温度による再生アスファルトの粘8010016果 2),3)と一致した傾向となり、再生混合芳香･針21芳香･針14飽和･針14

工区114
柔軟性指数 （FI）

値の差（例えば、NAT-SCB と SCB 試験に4060
再生骨材配合率 （％）

工区620

2,000
1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400

30405060
再生骨材配合率 （％）

708090NAT-SCB 試験結果

工区1芳香･針21工区2

芳香･針14飽和･針14

工区3
工区4

工区5
工区60204060
再生骨材配合率 （％）

80

100

図-3 SCB 試験結果（左：FI、右：Gf）>飽和分系（同 6）。これらは先行の試験結が改めて確認できた。なお、試験法間の工区5工区62（同 5）、④添加剤：芳香族分系（工区 4）物の評価に適用できる可能性があること

破壊エネルギ （J/m2）

6飽和･針14工区2工区4工区212工区3工区4

10工区68工区564
0204060
再生骨材配合率 （％）

80

9000
破壊エネルギ （J/m2）③R 率：30％（工区 3）>60%（同 4）>80%

柔軟性指数 （FI）

旧アス針入度：21（工区 2）>14（同 4）、

芳香･針14
工区310

図-2

芳香･針218工区501410芳香･針21
芳香･針14飽和･針1420,000

性が高い評価となり、全体的な傾向として次の条件により疲労・ひび割れ
12工区430,000

4、2PB 試験結果を図-5 に示す。いずれも値が高いと疲労・ひび割れ抵抗抵抗性が高い結果となった。①混合物：

工区2

工区340,000

破壊回数 （回）３．検討結果新規（工区 1）>再生（同 2）、②再生骨材工区150,000

100

芳香･針21
芳香･針14飽和･針14

工区18000
7000

工区36000

工区2工区4工区55000

工区64000
3000
0204060
再生骨材配合率 （％）

80100

図-4 圧裂試験結果（左：FI、右：Gf）

弾性状の変化や接着力の差、試験法そのものの違いが考えられる。

70,0003.2 実大供試体を用いた促進載荷試験

50,000輪数）を図-6 に示し、前節で検討した混合物試験結果と、このひび割れ輪

破壊回数 （回）促進載荷試験により各ひび割れ率に到達した走行輪数（以下、ひび割れ除算することから、供試体破断後の亀裂の進行が緩やかなほど FI 値は大きくなり、柔軟性が高くひび割れ抵抗性が高い評価となる。米国イリノイ州では再生混合物の評価に用いられているが、今回、SCB 試験による FI、工区4工区5工区620,000
10,0000204060
再生骨材配合率 （％）

80100

図-5 2PB 試験結果
150,000

ひび割れ率に達した
走行輪数った。FI は前述の式(1)により算出され、Gf を供試体破断後の接線傾きで芳香･針21芳香･針14飽和･針14

工区230,000

過去の報告 2)において、再生混合物の（簡易な）ひび割れ評価方法としてその結果、圧裂試験および SCB 試験による FI の決定係数が高い値とな工区340,000数との相関（一次回帰式における決定係数）を表-4 に示す。なお、表には提案した、高温カンタブロ損失率および圧裂強度比も記載した。

工区160,000

125,000
100,000
ひび割れ率30%
75,000

ひび割れ率20%
ひび割れ率10%50,000（注①、②）

工区1 工区2 工区3 工区4 工区5 工区6および汎用試験である圧裂試験で求めた FI の相関も高くなったことは新

注①：ひびわれ率の評価範囲は、横断方向・車輪走行部1m、延長方向・両端1mを除外した15mとした
注②：ひび割れの増加に伴い、並行する工区の影響が懸念されたため、評価にはひび割れ率10％を採用した

たな発見であった。一方、2PB 試験（40℃）および NAT-SCB 試験(10℃)

図-6 促進載荷試験結果の相関は高くなかった。これらについては、混合物試験温度と実大促進載荷試験時の舗装体温度等の関係も考えられるが、今後も更なるデータを増やし試験法のメカニズムの違いも含めて検証していきたいと考えている。
４．まとめ
今回検討した海外試験法でも再生混合物の性状を評価することができる可能性があることが改めて確認できた。今後も再生混合物の疲労・ひび割れ評価方法について、海外試験法や簡易法も含め検討していきたい。
参考文献

表-4 決定係数
試験

評価指標

決定係数R

圧裂試験

圧裂強度比(0℃/60℃)

0.76

高温ｶﾝﾀﾌﾞﾛ試験

ｶﾝﾀﾌﾞﾛ損失率(60℃)

0.82

NAT-SCB

破壊回数(10℃)

0.32

SCB試験
圧裂試験
二点曲げ疲労試験

破壊エネルギ(25℃)

0.59

柔軟性指数FI(25℃)

0.81

破壊エネルギ(25℃)

0.52

柔軟性指数FI(25℃)

0.95

破壊回数(40℃)

0.3821)新田他：繰り返し再生したアスファルトの性状における再生用添加剤の組成の影響,土木学会論文集 E1(舗装工学), Vol.75,
No.1,59-67,2019．
2)川上他：繰り返し再生したアスファルト混合物への再生用添加剤と再生骨材配合率の影響,土木学会論文集 E1（舗装工学論文集第 25 巻）,I_251-I_259,2020． 3) 掛札他：再生アスファルト混合物の高温時のひび割れ抵抗性の評価方法,土木学会論文集 E1(第 26 舗装工学講演会）,Vol.77,No.2,I_11-I_19,2021.
4) 掛札他：実大促進載荷試験による再生アスファルト混合物のひび割れ抵抗性の検証,土木学会論文集 E1（舗装工学）,78 巻,2 号,I_58-I_63,2023.
5) 安藤他：
再生アスファルト混合物の力学性状の評価方法に関する研究,土木学会論文集 E1,78 巻 1 号,12-27,2022.