コンクリート床版用橋面舗装における高浸透型防水材および改質グースの適用検討(株)NIPPO 総合技術部 技術研究所○菊池玲児(国研)土木研究所 舗装チーム

川上篤史

１． はじめに
道路橋は道路交通網に必須の設備であり，代替路の確保が難しいため一般道路に比べ長期供用性が求められている．近年，道路橋コンクリート床版(以下，Co 床版)に生じる損傷形態は「疲労」だけでなく多岐にわたっており，中でも舗装下の床版上面の「土砂化」が顕在化している．その要因は床版面への雨水や塩分の浸水であると考えられており水の浸入防止対策が重要である．また，Co 床版にグースを適用する事例が見られるが，施工中に発生するブリスタリングに課題が残っている．本課題に対する舗装面からの対策としては「防水」を確実に実施するとともに，床版を補強することが有効であると考える．NIPPO と土木研究所は，共同研究「防水性を高めた Co 床版用橋面舗装の実用化に関する研究」を行い，水密性・耐久性の高い舗装と高浸透型防水材(以下，浸透防水材)を適用することで，より防水性に優れた橋面舗装技術を開発している.
本報では，改質グースアスファルト混合物(以下，検討グース)と浸透防水材の性状およびそれらを適用した舗装構造(以下，開発工法)のブリスタリング抑制効果，防水性能および耐久性等の検討結果を報告する．
２． 開発コンセプト
本 Co 床版用橋面舗装技術の開発コンセプトは，防水性能の確保をはじめ長寿命化に資すること念頭に以下のとおり設定した．
・耐久性向上：レベリング層に求められる耐久性確保(動的安定度 1,000 回/mm 以上)：ブリスタリング抑制：床版補強または劣化抑制機能の追加
・作業環境改善，省エネルギー：混合物温度・臭気低減
・防水性向上：施工継目，舗装端部の止水性向上
・施工性維持：汎用機械による施工と施工性の確保
３． 検討グースの概要(1)バインダ性状
バインダ性状を表-1 に示す．本バインダは過去の研究 1)を基本として開発した専用バインダを適用した．耐流動性および疲労ひび割れ抵抗性の向上を目的としている．
(2)検討グースの性状検討グースの混合物温度は 190±10℃を標準としている．

表-1 バインダ性状
項 目
試験値 目標性状
針入度（25℃）
1/10mm3020～40
1/10mm14780～180
針入度（60℃）
軟化点（R&B）℃
106.0 80.0以上
引火点（COC）℃
330260以上
薄膜加熱質量変化率％-0.03 0.6以下
薄膜加熱後の針入度残留率％
86.7 65.0以上-3750以上
曲げ仕事量(-10℃)
× 10 MPa 1,320
曲げスティフネス(-10℃)
MPa
4180以下kPa
2515以上G * /sinδ
1.021
報告
密 度（15℃）
g/cm 3表-2 混合物性状比較

項 目
混合物温度
混合物性状の比較結果を表-2 に示す．動的安定度は 1,969
リュエル流動性回/mm であり，目標とした 1,000 回/mm 以上を確保してい 動的安定度
る．特に疲労ひび割れ抵抗性の一指標である曲げ疲労破壊 貫 入 量
曲げ破断ひずみ回数(0℃，500μ，5Hz)は 480,000 回と大きく改善している． 曲げ疲労破壊回数(0℃,500μ,5Hz)
その他の項目は TLA グースと同等である．

(3)臭気臭気の評価方法は，臭気判定士により臭気濃度と臭気指数を，ニオイセンサにより臭気レベルを測定した．評価結果を表-3 に示す．検討グースは TLA グースと比較して大幅に低減していることを確認した．

目標値 検討ｸﾞｰｽ
190±10190
3～2012.5
1,969
回/mm ≧1,000mm
1～61.68.6×10-3 ≧8.0℃秒回―480,000

TLAｸﾞｰｽ

240
15330
2.28.28,000

表-3 臭気の評価結果
項 目
臭気濃度
臭気指数
臭気レベル (ピーク値)

検討ｸﾞｰｽ
730
29546

TLAｸﾞｰｽ
13,030411,320

４． 高浸透型防水材の概要
浸透防水材の性状を表-4 に示す．特徴のひとつとして表-4 浸透防水材の性状
項

目

試験方法

低温下(5℃)においても低い粘性を保持できる材料であ粘る．浸透防水材は複合防水工法に用いられている一次防可使時間
温度上昇法
硬化時間
ﾄﾞﾗｲﾝｸﾞﾚｺｰﾀﾞ法
圧縮強さ
JIS K 7208
圧縮弾性率
JIS K 7208
曲げ強さ
JIS K 7203
引張強さ
JIS K 7113
引張せん断接着強さ
JIS K 6850

水層であり，高い防水効果に加えて剛性の回復やひび割れの抑制といった補修効果を有し，Co 床版の延命に大きな効果が期待できる材料である 2)．

度

JIS K 6833

試験条件 単位
20℃
MPa･s
5℃
MPa･s
20℃
分
時間
20℃
20℃7日 N/mm 220℃7日 N/mm 220℃7日 N/mm 220℃7日 N/mm 220℃7日 N/mm 2試験値
2339110.348.4
1,36539.3
21.8
17.4

５． 開発工法の各種性能試験に浸透防水材を塗布し，硬化前に４号珪砂を散布・固着させ，硬化後，その上面に検討グース流し込み，施工中に発生するブリスタリングの抑制効果を確認している．そこで本検討では，実大レベルで(50cm×50cm 枠内の個数)30

ブリスタリング残存数(1)ブリスタリング抑制効果
グース施工を模した室内試験 3)において，コンクリート JIS 平板非切削面切削面

2320208104410のブリスタリング抑制効果を検証した．その結果，図-1，写真-1 に浸透防水材
0.50kg/㎡

示す通り，浸透防水材を塗布した面はブリスタリング発生数が少な

図-1 ブリスタリング残存数

浸透防水材
0.35kg/㎡

As系プライマ
0.25L/㎡くなることを確認した．
(2)防水基本性能
開発工法は，Co 床版面に浸透防水材 0.35kg/m2 を塗布し，硬化前に４号珪砂 0.25kg/m2 を散布する．硬化固着後，検討グースを直接舗設する構造である．本工法の防水基本性能を表-5 に示す．本工法
は Co 床版防水に求められる規格値 4)を全試験項目で満足している．
(3)耐久性写真-1 グース施工面床版と防水層(舗装)との付着性能が舗装全体の耐久性に影響があると考えられるため，床版上のアスファルト舗装の付着疲労耐久性を検討した．検討方法は，水浸ホイールトラッキング試験を用いた既往の検討事例 5)を参考に，一部試験条件を変えて側方変位量を計測した．試験条件を表-6 に，試験結果を表-7 に示す．側方変位量は 0mm であり，23℃における引張接着強度は，試験輪の走行・非走行箇所ともに基準値 4)を満足しており，本試験条件においては

表-5 防水基本性能
項 目
防水性試験Ⅱ

試験温度 単位 試験値
23℃― 漏水なし1.3923℃
N/mm 2引張接着試験
22.51-10℃ N/mm％
89
水浸引張接着試験
23℃
0.54
23℃
N/mm 2強度-10℃ N/mm 23.41
せん断試験
23℃
mm
1.6
変位量-10℃mm
1.3
耐薬品性試験
23℃― 異常なし付着疲労耐久性を有することを確認した．

表-6 付着疲労試験条件

６． まとめと今後の研究項

これまでの検討により，本工法は動的安定度 1,000 回/mm 以上をはじめ，橋梁レベリング層用混合物としての性能や Co 床版に必要な防水性能を有することを確認した．
今後は土木研究所舗装走行実験場において試験施工を実施し，本工法の施工性や長期耐久性を評価する予定である．併せて舗装端部

目養生方法
走行速度
走行距離
トラバース速度
トラバース幅
走行時間
水位

負荷条件
60℃,気中,12時間60℃,水中,1時間42回±1回/分
230±10mm
100mm/分
100mm
6時間 ※
供試体天端+5mmや施工打継目に適した水密性・耐久性の高い目地構造の検討とそのCo 床版防水技術の確立を行い，コンクリート橋面舗装への適用を検討していく所存である．

※変更箇所

表-7 付着疲労試験結果

評価手法の検討も行っており，水密性・耐久性の高い混合物，浸透防水材および目地構造の 3 点に着目した

規格値
漏水なし
0.6以上
1.2以上
50％以上
0.15以上
0.8以上
1.0以上
0.5以上
異常なし

項

目

側方変位量(6点平均値)(mm)
引張接着強度(走行箇所)(N/mm 2)
引張接着強度(非走行箇所) (N/mm 2)

As系ﾌﾟﾗｲﾏ
浸透防水材
負荷後
負荷前
負荷後
0―
61.4
1.5
1.5
φ100mm
1.20.8
供試体＜参考文献＞ 1)菊池，安藤：鋼床版用改質グースアスファルト混合物の開発，第 32 回日本道路会議，2017，2)前島ほか：高浸透型防水材による RC 床版の耐疲労抵抗性向上効果，第 14 回北陸道路舗装会議，2018，3)菊池，小幡：コンクリート床版内部の水分蒸発に起因するブリスタリング抑制に関する検討，第 33 回日本道路会議，2019，4)社団法人 日本道路協会 道路橋床版防水便覧（平成 19 年 3 月版），5)竹林ほか：床版とアスファルト舗装の付着疲労抵抗性に関する室内試験方法の検討，第 33 回日本道路会議，2019