技 術 資 料

寒冷地における中温化舗装技術の検討
森
１．はじめに修二*

安倍隆二**

物は通常混合物より２０〜３０℃程度低めに設定した。

中温化舗装とは、加熱アスファルト混合物(以下、表−１に試験施工箇所の概要を示すが、函館・中標混合物）に添加剤を加えることで、従来の混合物より津は寒冷期施工を、登別・旭川は夏期施工とし、特に３０℃程度低い混合温度を可能とし、混合物の二酸化寒冷期施工での中温化舗装の施工性、品質に及ぼす影炭素発生量を削減する地球環境にやさしい舗装である。

響、及びその有効性に着目し調査を行った。

１９９７年１２月には「京都議定書」が採択され、地球温暖化防止に向けて温室効果ガスの削減目標が決定

２−１．試験施工の調査項目されたことにより、我が国でも具体的な対策に向け動［現地観測項目］

きだしている。温室効果ガスの約９割が二酸化炭素が・運搬時の合材温度計測占めており、その削減に寄与できる対策の一つとして、・合材舗設時の温度計測中温化舗装が注目を浴びている。中温化舗装は二酸化・サイクルタイムの測定

炭素排出削減効果のほか、混合温度を３０℃程度下げ・現地気象の観測ることが可能なことから、交通開放温度となる５０℃・路面横断形状の追跡調査

付近への温度低下時間が短く、従来のアスファルト舗［室内試験項目］

装より早期交通開放が可能となり、また、低い温度領・密度の測定域での舗設作業が可能となるため、寒冷期施工による・混合時の骨材温度等の測定品質管理が従来施工より容易となることが期待されて・ホイールトラッキング・チェーンラベリング試験いる。
報告は、北海道においても、中温化舗装の有効性に着目し、北海道各地の国道で試験施工によるデータの蓄積を行い、その有効性の検証に向けた調査を進めており、今回はその結果の一部を報告する。
２．試験施工の概要
Ｈ１１〜１２年度に北海道で行った中温化舗装の試
験施工箇所を図−１、表−１に示す。それぞれの施工箇所では、同規模の比較工区を同一車線に設け、比較工区と中温化工区の比較を行った。また、舗設条件は、施工時の気温、天候等の環境条件も同一とするため、可能なかぎり同日施工とした。敷均し機械、転圧機械
図−１も同一機種とし、転圧回数も同一とした。中温化混合試験施工箇所図表−1 試験施工箇所の概要
施 工箇 所
函 館
中標津
登 別
旭 川

路線5号
272号
36号
12号

北海道開発土木研究所月報

施工
時期
H11/12月
H12/ 2月
H12/ 9月
H12/ 2月
№582

施工状況

天候

外気温

風速

機械施工/昼間
機械施工/昼間
機械施工/夜間
人力施工/夜間

晴れ
晴れ
晴れ
晴れ

4,8℃
-2.0℃
12.4℃
21.9℃

1〜5m
2〜3m
0〜1m
0〜1m

2001 年 11 月

運 搬
時 間
55分
65分
15分
55分

舗装厚40㎜
40㎜
50㎜
260㎜
27３．現地調査の結果
３−１．合材運搬時の温度変化
通常混合物と中温化混合物について、出荷時〜現地到着までの温度低下を図−２に示す。また、測定位置は、荷台の混合物表面から２cmおよび２０cm下方とした。
表面から２０cmの位置では、寒冷期施工（函館・中標津）、夏期施工（登別・旭川）の温度低下は１〜４℃程度であり温度低下は見られない。また、通常混合物と中温化混合物の温度低下の差異は見られない。
表面から２cmの位置では、寒冷期施工の函館は欠測となったが、中標津の温度低下が３０℃となり、夏期施工より温度低下が早いが、通常混合物と中温化混合物の温度低下の差異は見られない。
３−２．舗装後の舗装体温度の変化と交通開放時間
夏期に施工した登別工区における表層舗設後の舗装
体温度の経時変化を図−３(上)に示す。温度低下の傾向を見ると、通常混合物と中温化混合物温度では、３０℃程度高い温度で舗設された通常混合物は温度低下が遅く、曲線も緩やかな温度勾配となっている。そのため、交通開放の目安となる５０℃以下になる時間は中温化混合物のほうが早く、早期交通開放の点で、中温化混合物が有利となる。図−４は、表層施工から交通解放迄の時間を示すが、中温化混合物は、通常混合物に比べ、交通開放までの所要時間が短縮されている結果となっている。寒冷期に施工した中標津工区の表
層温度の経時変化を図−３(下)に示す。中標津の試験施工では、中温化混合物は低温領域での作業が可能なため、２０℃程度混合温度を下げての施工とした。中温化混合物が、通常混合物より温度低下が早い傾向があり、図−４から交通開放が早まることがわかる。旭川工区については、アス安定処理から表層までの連続施工により、舗装体に保温作用が働き、交通解放迄の時間が大きくなっていると考えられるが、中温化混合物は通常混合物より大幅な時間短縮となっていることがうかがえる。
４．室内試験結果
４−１．締固め度
試験施工箇所で、通常混合物工区、中温化混合物工区からコアを採取し、締固め度を測定した。図−５は試験施工箇所別での通常混合物と中温化混合物の締固め度を示したものであるが、凡例で表示している全体とは採取したコアの平均締固め度を、上面部・下面部
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は、採取コアを２等分した上面側と下面側の締固め度を示す。図−５より、全体では通常混合物と中温化混合物の締固め度は同程度であるが、上面部・下面部では、上面部がやや低い傾向にある。上面部の締固め度が低いのは、舗装表面が風や転圧機械により、冷却され、下面に比べ冷えやすい環境にあるためと考えられる。中温化混合物の舗設温度が、通常混合物より２０〜３０℃程度の低下であれば、夏期および寒冷期施工での締固め度は９８％以上確保され、北海道開発局「道路・河川工事仕様書」の基準９６％以上を確保しており、中温化舗装の有効性がうかがえる。
４−２．ホイールトラッキング試験
混合物の耐流動性を評価するホイールトラッキング試験を行い、評価指標である動的安定度(以下、ＤＳ)を用いて、通常混合物と中温化混合物の耐流動性の比較を行った。耐流動対策のため、登別工区はバインダーに改質Ⅱ型を使用しているが、比較検討のため、ストレートアスファルトで試験施工を行っている他の工区の供試体も併せてホイールトラッキング試験を行った。図−６より改質Ⅱ型を使用している登別工区
については、室内で作製した通常混合物と中温化混合物の供試体では、ＤＳの差はほとんど見られないが、現場切取り供試体では通常混合物がやや低いＤＳとなり2,333となった。登別工区では目標動的安定度ＤＳが1,500以上であるため、耐流動性に問題はない。他の工区(函館・中標津・旭川)では、ストレートアスファルトを使用しているため、登別工区よりＤＳは低いが、各工区別で中温化混合物と通常混合物でＤＳの差異は見られない。
中温化混合物は通常混合物とほぼ同等の耐流動性を確保できると思われる。
４−３．チェーンラベリング試験
北海道の国道ではスパイクタイヤの使用が禁止されているため、冬期間にチェーンを装着している車両も多く、北海道開発局「道路工事設計施工要領」では、表層混合物に使用するアスモル分の摩耗量の基準(1.3㎡以下を標準とする。)が決められている。今回の試験施工では、中温化混合物と通常混合物について、クロスチェーンによるチェーンラベリング試験を行った。
図−７は、各試験施工箇所でのチェーンラベリング試
験結果を示すが、中温化混合物と通常混合物での差は見られなかった。

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５．中温化混合物の供用性
５−１．供用性調査
中温化混合物の供用性については継続調査中であり、舗設した時期が平成１２年２月（中標津工区、供用８ヶ月後）、並びに平成１２年３月（函館工区、供用後９ヶ月後）の２箇所について、現在報告しうる結果を記した。表−４は供用後のわだち掘れ量を示し、両工区は供用後一年未満のデータであるが、通常混合物と中温化混合物のわだち掘れ量は同程度となった。
６．まとめ
中温化混合物の試験施工を夏期と寒冷期で実施し、施工性、品質、供用性に着目して述べたが、以下の項目についての傾向が見られた。
１）混合温度を３０℃低減させた中温化混合物の施工は、交通解放までの時間を短縮できる。
２）寒冷期の施工は一般的に混合物の温度を夏期の温度より２０〜３０℃程度高く設定するが、通常温度で施工した寒冷期での中温化混合物は、所定の締固め度（９６％以上）を確保することができる。
３）室内試験において中温化混合物は、通常混合物と同程度の耐流動性、耐摩耗性が得られる。

７．今後の課題
中温化混合物は通常混合物と比較し、二酸化炭素の発生軽減効果、および左記の優位性が見られるが、特に、中温化舗装技術としてその優位性を寒冷地に応用でき、寒冷地での適用意義は大きいと思われる。
本研究では、試験施工により中温化舗装の特性、特に寒冷期施工での優位性の検証に向け、検討を進めているが、データの蓄積が少ないため、本技術資料では、報告しうる結果にとどめた。今後データの蓄積を行いまた、再生混合物の中温化舗装も調査を進めており、これらの傾向、および優位性についても別の機会に報告していきたい。
参考文献
１）日本道路協会：アスファルト舗装要綱
２）日本道路協会：舗装試験法便覧

表−４ 共用後のわだち掘れ量
函
測定時期

通 常中温化館

中

平成 12 年 10 月
累積大型車
最大わだち
交通量（台） 掘れ量(mm)5.07.1

100,800

森修二*

測定時期

通 常中温化

平成 12 年 5 月
累積大型車
最大わだち
交通量（台） 掘れ量(mm)85,550安倍

北海道開発土木

研究所

研究所

道路部

道路部

維持管理研究室

維持管理研究室

研究員

主任研究員

№582

2001 年 11 月

1.91.6津
平成 12 年 10 月
累積大型車
最大わだち
交通量（台） 掘れ量(mm)290,000

4.13.9隆二**

北海道開発土木北海道開発土木研究所月報

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