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第27回日本道路会議

防水型砕石マスチック混合物のコンクリート床版舗装への適用事例（株）NIPPO ｺｰﾎﾟﾚｰｼｮﾝ

広島支店

広島西地区総合事務所○田所正芳（株）NIPPO ｺｰﾎﾟﾚｰｼｮﾝ

中国支店工事部

武 内 健 一 郎（株）NIPPO ｺｰﾎﾟﾚｰｼｮﾝ

中国支店試験所遠藤政昭

１．はじめに橋梁構造物の維持管理において橋面舗装の防水工は、耐久性確保のために重要な工程の一つである。このため、シ−トまたは塗膜系の防水工が仕様化されているが、施工コストや施工の所要時間に課題が残されている。
また、橋面舗装は死荷重条件から舗装厚に制約があり、特に古い橋の舗装は 6cm 以下の薄層事例が多い。
このため、防水工を兼ねたアスファルト舗装の適用時は薄層施工が必要となるが、温度低下に起因する締固め不足により防水性確保が困難となるほか、重交通路線への適用時には動的安定度の確保も課題となる。
本報は、橋面舗装の修繕においてコスト低減と規制期間の短縮による道路利用者の利便性確保を目的とし、重交通路線のコンクリート床版に適用した防水型砕石マスチック混合物(以下｢防水ＳＭＡ｣と称す)の施工事
表−1

例とその検討内容について述べるものである。

工事概要

工事名 国道２号黄金橋舗装修繕工事（施工時期：平成17年9月，施工面積：8,110m2）
発注者 国土交通省 中国地方整備局 広島国道事務所
当初設計(防水シート)：Ｄ交通
提案断面(防水ＳＭＡ)：Ｄ交通
項 目

２．工事概要および検討概要

表 層
排水性アスコン

本工事の概要は、表−１に示すとおりであり、施工時間の短縮やコスト削減の利点等から防水ＳＭＡが採用と断 面なった。

30mm

基 層
30mm
１ 再生密粒(13)改質Ⅱ型
防水ｼｰﾄ⇒

１ﾀｯｸｺｰﾄ⇒

表 層
排水性アスコン30mm

防水層兼用 基層
防水ＳＭＡ

30mm

ｺﾝｸﾘｰﾄ床版

しかしながら、施工条件は舗装厚=3cm において耐流動性(ＤＳ＞3000(回/mm))と防水性の確保が必要となるため、締固め特性と動的安定度(以下｢ＤＳ｣と称す)に優れ

遮水性
施工性
供用性
公共性
経済性

ｺﾝｸﾘｰﾄ床版○不透水○1×10-7cm/s以下(実質上不透水)△ 即日施工(切削⇒防水⇒基層⇒表層) ○ 即日施工(切削⇒防水層兼用基層⇒表層)△ 日施工量減少⇒縦断方向継目増加 ○ 日施工量増加⇒縦断方向継目減少
×日施工量減少⇒規制日数増加○日施工量増加⇒規制日数減少△ 4,670円/m2(切削,防水,基層,表層) ○ 3,460円/m2(切削,防水層兼用基層,表層)

た混合物粒度や細骨材種を検討するとともに中温化剤の効果を確認し、また、試験施工を行い防水性の得ら配合は、ＤＳ確保(No.1 配合)と防水性確保(No.2,No.3 配合)の観点から表−２に示す骨材配合とし、空隙率2.5％のアスファルト量に設定した。各

配合の種類

No.1
No.2No.3
砕砂:粗砂
粗砂
細砂
細骨材の種類1：2100％100％
粒 4.75 mm
40.049.349.4
度 2.36 mm30.134.434.3(％) 0.075mm
10.511.711.8Ａｓ量(％)
5.8
6.1
6.3
空隙率(％)
2.5
2.5
2.5ＤＳ(回/mm)
3,500
1,680960※.改質Ⅱ型As,繊維0.3％混合物重量比添加

7
空6隙5率
4％3

改質Ⅱ型Ａｓ

目標値2〜3％2
最適温度1110 120 130 140 150 160 170 180

配合の突固め温度と空隙率の関係を図−１に示す。細骨材に砕砂突固め温度(℃)

を使用する配合は、細砂 100％と比較して温度低下に伴い締まり断した。次に、No.1 配合について中温化剤の効果を確認した結果を図−２に示す。空隙率は突固め温度の低下に伴い増加するが、中温化剤を 6％添加することで最適突固め温度よりも約 20℃低下しても目標空隙率上限値 3％を満足することを確認した。

改質Ⅱ型Ａｓ
中温化剤無3％(対As重量)添加
6％(対As重量)添加両面各50回突固

目標値2〜3％80４．試験施工
試験施工は、アスファルトモルタルの充填率を向上させるため、突固め温度と空隙率の関係

配合No.1(砕砂:粗砂=1:2))あるため、重交通路線への適用を考慮すると No.1 配合が妥当と判

図−18
空 7
隙 6率 54％ 321(難くなる傾向にあるが、ＤＳ＞3,000 を確保できる配合は No.1 で

No.1
No.2
No.3

両面各50回突固)３．配合検討表−2配合No.

(れる施工方法を検証した。

100

最適温度

120140160

180

突固め温度(℃)
図−2

中温化剤による締固め効果

初期転圧を 15ton タイヤローラ(以下｢ＴＲ｣と称す)二次転圧を振動ＴＲとした。転圧回数と空隙率の関係を

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第27回日本道路会議

図−３に示す。目標空隙率(2〜3％)はＢ工区以上の転圧回数により得られる。しかし、実質上の不透水を意味する 10-7(cm/秒)以下の透水係数はＣ工区で満足するため、初期 8 回＋二次 10 回の転圧回数を実路施工でとした。ま空隙率面の肌理は、3︶

写真−1

粗面な肌理

写真−2

目安10-7以下
改質Ⅱ型Ａｓ
中温化剤6％添加

緻密な肌理

2おりであり目視判定により緻密な肌理を締固め管理の指標とした。
なお、ＴＲは適宜、付着防止剤を散布して施工した。

図−3

Ｂ肌理も緻密な状態を確保できた。この工法により施工日数は当初 30 日の工程を 12 日に短縮でき、道路利用者の利便性を確保できたと考えられる。また、施工後の供用状況は約 2 年を経過し、現在のところ良好な状態を維持していて注目され、現在広島市内では、表−４に示す施工実績があり、いずれも良好な供用状態である。

時面期積

表層570m2その他の施工事例
相生橋(Ｃ交通)
H18年 6月

御幸橋(Ｃ交通)
H18年11月

2

地御前跨道橋(Ｄ交通)
平成19年 2月

223,030m
2,700m801m※2ｽｰﾊﾟｰSMA
排水性(3cm)
排水性(4cm)
防水SMA(20)改質Ⅱ型(4cm)
防水層 改質Ⅱ型(6cm) 防水SMA(13)防水SMA(13)防水SMA(13)兼用 基層改質Ⅱ型(3cm) 改質Ⅱ型(3cm) 改質Ⅲ型(4cm)※1.表基層兼用※2.SMAの耐久性と排水性舗装の肌理に関わる機能を併せ持つ舗装

６．改善検討これまでの施工実績は、混合物の温度低下に伴う締固め不足を懸念して寒冷期の施工を避けている。
また、使用材料の変動によっては※1

表−5配合No.
最大粒径

配合の種類

No.1
No.313mmtop
砕砂:粗砂
細砂
細骨材の種類1：2100％
粒 4.75 mm40.049.4
度 2.36 mm
30.1
34.3(％) 0.075mm
10.511.8
Ａｓ量(％)
5.8
6.3
空隙率(％)
2.52.5※.繊維0.3％混合物重量比添加No.45mmtop
砕砂:細砂
1：2
100.0
45.0
8.0
7.5
2.5

15 ×1,000ＤＳ（回/mm)

適用できる安価な橋面舗装とし-7ＣＤ

混合物の種類
排水性
防水ＳＭＡ
６号砕石
83.9
62.9
７号砕石
−
6.6
砕砂
11.1
6.3
粗砂
−12.6
石
粉
(％)
5.0
11.6
アスファルト量(％)
5.0
5.8
植物性繊維量(％)−0.34.75mm粒
17.8
40.02.36mm
度15.6
30.1
0.075mm
(％)
4.9
10.5
空隙率(％)
混202.5安定度(kN)
合5.458.25
ﾌﾛｰ値(1/100cm)
物
4939
性 残留安定度(％)−
95.8
ＤＳ(回/mm)
状
8,514
3,642
合 出荷温度(℃)
175
185
材 到着温度(℃)
165
178
乳剤散布装置付AF
乳剤散布装置付AF
転機種
敷均圧締固装置
TVTV
ﾏｶﾀﾞﾑﾛｰﾗ12t
TR15t
機
機種
初期
種
回数
58
転圧
温度
153165・
機種
ﾀﾝﾃﾞﾑﾛｰﾗ7t 振動TR7.5t
二次
方
回数
7(無振)
10
転圧
法
温度
85155にシート防水を実施したが、振動ＴＲと中温化剤の効果により、ほぼ端部の表−4-6

骨材配合実施した。また、実路施工では防水性をより確実にするため路肩側端部 20cm

広島ﾊﾞｽﾀｰﾐﾅﾙ
高架橋
H18年 5月-5転圧区分による空隙率と透水係数の関係
表−3 実施配合と施工方法

以上の検討により、実路施工は表−３に示す混合物および施工方法により

橋梁名-4-8Ａ

５．実路施工の状況とその他の施工事例

る。当該工法は、重交通路線に

TR15ton160℃
358101×10
二次転圧
振動TR7.5t
140℃
571012

目標値2〜3％％

写真−１,２に示すと

ＡＢ
ＣＤ︵た、舗装表

空隙率
工区
透水係数 転圧温度

透水係数（cm/s）

4 配合No.1(砕砂:粗砂=1:2)
初期転圧の施工方法

No.1

No.3

1層(防水SMA5cm)

No.4

2層(排水性3cm+防水SMA3cm)

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ＤＳ確保が困難になる場合もあり、材料と施工方法に制約を伴う。
このため、締まり易く且つＤＳを確保できる混合物について検討した。検討は、締固め性向上の観点で細砂を多用する配合と、

0Ⅱ型

Ⅲ型

図−4高粘度

Ⅱ型

Ⅲ型

高粘度Ａｓ種とＤＳの関係

5mmtop の配合について、アスファルトの種類を変更しＤＳを確認した。検討結果は表−５および図−４に示すとおりであり、細砂 100％の配合でも粘性の高いアスファルトを使用することでＤＳが確保されることが判る。また、5mmtop の１層(5cm)でのＤＳは 3,000 以上を満足できないが、実際の舗装構成である２層(上層3cm＋下層 3cm)のＤＳでは重交通に耐えうるＤＳ値となっている。
７．おわりに現在、広島市内の橋梁は約 2,800 橋余あり、修繕箇所の増加が予測される中で、橋面舗装の維持管理は、耐久性とコスト縮減および道路利用者の安全性と利便性確保が今後の重要な課題となる。防水ＳＭＡ工法は、これらの課題解決の一方策として、橋面舗装の耐久性を確保するとともにコスト削減と規制短縮を無し遂げた。また、その供用状況は約２年を経過して良好であるとともに、広島市内の施工実績は 15,000m2 を超えている。しかしながら、本工法は気温や施工厚の条件によって施工管理が難しくなる工法であり、使用材料の変動にも影響されやすい等の課題も残している。今後は、供用状況を継続的に確認し長期耐久性を把握するとともに、材料面と施工面をさらに検討し改良に取り組んでゆきたい。