積雪寒冷地におけるガラスカレット入りアスファルト混合物の適用性に関する室内試験結果
独立行政法人

北海道開発土木研究所 ○ 吉 井昭 博

同上

髙 橋守 人同上

安 倍隆 二１．はじめにガラスのリサイクルは、洗浄して再利用する方法や廃ガラスを熱で溶かしてガラスを作り直す方法を中心に行われてきた。しかし、割れても安全な代替製品が多く使用される様になったことからリサイクル用ガラスの需要が落ち込み埋め立て処分するものが多くなってきている。現在、余剰となったリサイクル用ガラスをほかの用途にリサイクルする為、廃ガラスを細かく砕き粒状にしたもの（以下；ガラスカレット）をタイルやブロックなどに加工しているが割高になることから、需要が増加しにくい現状にある。以上のことより、ガラスカレットを低コストでかつ簡単にリサイクルできる方法として、ガラスカレットを舗装用骨材の代替材料として利用する方法が考案された。本文では、砕石の代わりにガラスカレットを 10〜30％混合した場合のアスファルト混合物の性状を試験し、ガラスカレット入りアスファルト混合物（以下；ガラス混合物）の舗装への適用について報告する。
２．廃ガラスの粉砕加工
使用する粉砕機械の種類や破砕の方法によって粒度や形状は異なるものの道路用骨材として偏平にならないように粉砕しており、取り扱い上の安全を図るため鋭利な破砕面にならないよう留意している工場が多い。ガラスカレットは多少角張っているが、鋭利な角はほとんど認められない。
３．検討内容今回の室内試験では、ガラスカレットの基礎性状試験、ガラスカレット入りアスファルト混合物の性状試験、ガラスカレットの剥離抵抗性試験等を実施した。試験の検討内容を表-1 に示す。
４．A s 混合物用骨材としての室内検討

表‑1

室内試験項目表‑2

ガラスカレットの種類、混合率試験項目
ガラス７号
ガラス８号
粒度試験
○
○
骨 比重・吸水率試験○○
材安定性試験
○○のスリヘリ抵抗性試験○○
試注)
有害物溶出試験○○験
剥離抵抗性試験○○
ガラス0% ガラス10%ガラス20%ガラス30%
混
マーシャル安定度試験○○○○
合ホイールトラッキング試験○○○○物
チェーンラベリング試験○○○○の凍結融解試験○○○○
試
水浸マーシャル試験○○○○験
ガラス入りアスファルト混合物の反射特性試験○○○○

ガラスカレットの性状

ガラス7号ガラス8号 骨材の規格
13.2 mm
100.0
4.75
95.7
2.36
15.1
100.0
600 μm
0.2
24.7
300
9.2
150
3.1
75
0.9
表乾比重
2.488
2.492 2.55以上
見掛け比重
2.490
2.495
吸水率（％）
0.06
0.08 2.5%以下
安定性（％）
0.3
0.3
10%以下
スリヘリ減量（％） 26.6
30%以下
注）
有害物 の溶出なし
なし
産地、生産者
Ａ社
Ａ社
通過重量
百分率%

注） 有害物＝鉛、カドミウム、砒素、クロム製造したガラスカレットを 5mm 〜2.5mm（7 号砕石相当）、2.5mm 以下（粗ストレートアスファルト改質Ⅱ型＋消石灰砂相当）に粒度調整し、それぞれの材料試験を行なった。材料試験結果を表-2 に示す。
ガラスカレットは、北海道開発局「道路・写真−１ ガラスカレットのはく離抵抗性試験結果

河川仕様書」の規格をすべて満足し有害物質も検出されないが、吸水率が極端に少ないことからアスファルトが吸着しにくくなることが予想され、剥離抵抗性の低下とガラス舗装の強度の低下が懸念される。このことから、アスファルトバインダーを改質剤、植物性繊維、消石灰、化学系添加剤で改質して使うことによりどの程度剥離を改善できるかを検討した。剥離抵抗性試験の結果を表-3 と写真-1 に示す。試験の結果、数種類の添加剤に効果が見られ、特に改質剤＋消石灰の組み合わせはストレートアスファルトのみの場合と比べると約 40%程度の剥離を防止できることがわかった。

表‑3

ガラスカレットの剥離試験結果

バインダーと添加剤の種類
ｽﾄｱｽ
ｽﾄｱｽ+消石灰1%
ｽﾄｱｽ+消石灰2%
ｽﾄｱｽ+消石灰3%
ｽﾄｱｽ+植物性繊維A
ｽﾄｱｽ+植物性繊維B
ｽﾄｱｽ+化学系添加剤
ｽﾄｱｽ+消石灰2%+植物性繊維A
ｽﾄｱｽ+消石灰2%+植物性繊維B
ｽﾄｱｽ+消石灰2%+化学系添加剤
ｽﾄｱｽ+消石灰2%+化学系添加剤+植物性繊維A
ｽﾄｱｽ+消石灰2%+化学系添加剤+植物性繊維B
改質Ⅰ型ｱｽﾌｧﾙﾄ
改質Ⅰ型ｱｽﾌｧﾙﾄ+消石灰1%
改質Ⅰ型ｱｽﾌｧﾙﾄ+消石灰2%
改質Ⅰ型ｱｽﾌｧﾙﾄ+消石灰3%
改質Ⅱ型ｱｽﾌｧﾙﾄ
改質Ⅱ型ｱｽﾌｧﾙﾄ+消石灰1%
改質Ⅱ型ｱｽﾌｧﾙﾄ+消石灰2%
改質Ⅱ型ｱｽﾌｧﾙﾄ+消石灰3%

はく離率(%) 効果の有無
75.8
基準77.5×69.8△71.0△82.0×72.0△66.3△78.4×74.4×72.5△75.1×75.1×85.8×85.5×78.9×38.5○85.0×82.0×43.5○48.5○

５．アスファルト混合物としての室内検討

表‑4

今回の試験では、従来のストレートアスファルトに加バインダーと、消石灰のみを添加したバインダーの３種類を用いた。骨 材中のガラス混合率については 0%､10%､20%､30%とした。また、使用するガラスの粒度について

細粒Ｇアスコンスの粒子は細かく吸水率が低いため、ガラス混合率が大600きくなるにつれ粒度は細かくなる傾向にあり、更に必要400アスファルト量が減少する傾向にある。ガラス混合物の

200
0%

1.4
1.2
10.8
0.6

率が大きくなるにしたがって骨材の結びつきが弱くなり0%ＤＳが減少していく傾向にある。チェーンラベリング試

10%

20%

改質Ⅱ＋消石灰入り細粒Ｇ

0%

10%

20%

30%

0%

10%

20%

30%

8070605040302010030%

凍結融解試験（残留安定度）

3.5

1003952.5

残留安定度(%)

増加空隙率(%）

30%
28.1
0.0
14.2
14.2
0.0
27.3
10.2
6.0

参考基準値（北陸地建)：ＤＳ１５００以上

チェーンラベリング試験

験ではガラスカレット混合率が多くなるとスリヘリ量も20%30.24.59.49.4
0.929.1
10.4
6.1

ホイールトラッキング試験

残留安定度(%)

Asモルタル スリヘリ規格値1.30cm 31.6

イールトラッキング試験についてもガラスカレット混合が大きくなるにしたがって残留安定度が低くなる傾向に30%2バインダーを使っているものは減少の度合いが低い。ホ度と考えられる。水浸マーシャル試験ではガラス混合率

20%

1.8

ト量が減ることから強度が減少する傾向があるが、改質著な変化は見受けられなく、ほぼ無添加のものと同等程10%マーシャル安定度試験

スカレット混合率が大きくなるに従い、使用アスファル評価した。ガラスの混合率やバインダーの違いによる顕

7000
6000
5000
4000
3000
2000
10000マーシャル試験値基準：５００ｋｇｆ以上

室内試験結果を図-1 に示す。マーシャル安定度は、ガラ

10%
32.0
9.0
4.3
4.45.028.6
10.56.2

消石灰入り細粒Ｇ

1000800示す残留安定度と増加空隙率によって凍結融解抵抗性を粗粒アスコン

1200使用した。表-4 にガラス混合物の配合設計を示す。ガラ多くなる傾向にある。凍結融解試験については、以下に

0%
31.2
13.0
0.00.07.0
31.8
10.76.3

砕石6号
砕石7号
ガラスカレット7号
ガラスカレット8号
粗砂
細砂
石粉
アスファルトバインダー

え、剥離試験で効果のあった改質剤と消石灰を添加したは5mm〜2.5mm のものと2.5mm 以下のものを半分ずつガラス混合物の配合設計

21.51908580757065 水浸マーシャル試験基準値７５％以上

0.50600%10%20%30%

凍結融解試験（増加空隙率）

あるが、改質バインダーを使うことにより改善される。

0%

10%

20%

30%

水浸マーシャル試験図‑1 ガラス混合物の性状試験結果

また、比較的表面が滑らかなガラスカレットは、混合物となった際、すべり抵抗性が悪くなると予想できるため、ホイールトラッキング試験の供試体をスキッドテスタにてすべり抵抗性試験した結果、ガラスカレット混合率が大きくなるに従いすべり抵抗が低くなる傾向となった。しかしながら、目安である BPN60 以上をすべて満たしていた。
これらの試験結果より、ガラスカレットを混入しすぎるとアスファルト混合物の性能が悪くなる傾向にあるが、改質バインダーを使用することにより性能を良化させることができると考えられる。
※残留安定度(%)＝（凍結融解後の安定度÷凍結融解前の安定度）×100※増加空隙率(%)＝試験後空隙率―試験前空隙率
６．終わりに廃棄・埋め立て処分されるガラスカレットをアスファルト混合物の骨材として利用することで、資源の再利用と廃棄物の削減が図られるだけでなく、ガラスのもつ反射特性を活用して、アスファルト混合物の付加価値を高められる可能性が高いと思われる。しかし、ガラスカレットの混合率によっては、アスファルト混合物としての規格を満足することができなくなることがあり、引き続き検討することが必要である。循環型社会を目指す上でガラスカレット入りアスファルト混合物の再生についても検討していきたい。最後にガラスカレット骨材と材料データを提供していただいた関係各位に感謝いたします。