2023年12月20日
第16回 港湾空港技術講演会 in 関東2023

空港舗装の材料等に関する近年の調査研究

国土技術政策総合研究所 空港研究部
主任研究官 河村直哉

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本日の内容
１．アスファルト混合物の劣化評価方法【概要】

改質アスファルトバインダの劣化やアスファルト混合物の水による劣化について，より正確に評価できる方法を導入した．

２．グルービングの寸法の検討
３．アスファルト混合物の一層最大施工厚４．空港舗装に用いるコンクリートの配合の調査

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DSR試験と修正ロットマン試験
空港土木施設設計要領（舗装設計編）
表III-2.5 解体調査による試験項目

R3.4改正解体調査の位置づけ
定期点検↓ 路面性状を評価↓非破壊調査↓ 構造上問題がある可能性↓ のある箇所を抽出↓
解体調査↓ 構造上問題の有無を評価↓補修※DSR試験
＝動的せん断粘弾性試験

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DSR試験（導入背景）
針入度・軟化点とひび割れの関係
・ 従来，アスファルト混合物のひび割れ抵抗性は，アスファルトバインダの針入度と軟化点で評価してきた．

物性値

ひび割れとの関係

針入度（1/10mm）

35～50でひび割れ発生
25以下でひび割れ増大
54でひび割れ発生

o・ 近 年利 用 が 増 え て い る 改 質 ア ス
ファルトに関しては，針入度と軟化点ではひび割れ抵抗性を誤って評価する可能性がある．

軟化点（ C）

60～63でひび割れ増大

針入度とアスファルト混合物のひび割れ抵抗性の関係
1.E+06

疲労破壊回数（回)

針入度が同程度でも改 質 ア スフ ァ ル ト の方がひび割れ抵抗性が高い

混合物のひび割れ抵抗性高い
ストアス
改質

1.E+05

1.E+04

1.E+030低い

2040

針入度 (1/10mm)

60

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DSR試験に関する改正
DSR試験イメージ・ DSR試験で得られるG*sinδ（粘弾性状を表す指標）を導入した．
・ G*sinδは，アスファルトの種類によらず，混合物のひび割れ抵抗性との相関が確認されている．
→ ストレートアスファルトと改質アスファルトを同列に評価可

トルク

出典：舗装調査・試験法便覧（一部加筆）【設計要領の改正内容】
第3章 アスファルト舗装の補修
Ⅲ-3.3.2 解体調査に基づく評価(2) 一般的なアスファルト舗装の評価を以下に示す．
(i) アスファルトが劣化すると，アスファルトの粘弾性状を表す指標であるG*sinδは大きくなる傾向がある．一般的なひび割れとアスファルトの関係を表Ⅲ-3.4に示す．
表Ⅲ-3.4 ひび割れとアスファルトの関係
物性値
針入度（ 1/10mm）o

軟化点（ C）

ひび割れとの関係
35～50でひび割れ発生

25以下でひび割れ増大
54でひび割れ発生
60～63でひび割れ増大

表Ⅲ-3.4 ひび割れとアスファルトの関係
物性値
G*sin δ (kPa)

ひび割れとの関係
2,700でひび割れ発生
4,600以上でひび割れ増大

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修正ロットマン試験（導入背景）
ポットホール・ 滑走路等で，局所突発的な破損が発生することがある．
剥離・ 破損の一因は，舗装内に水が浸透し，アスファルト混合物の剥離や砂利化が生じたことである．

水

アスファルト

O2-

H+はく離

H+
水の作用
骨材

・ 補修の要否を判断するための解体調査では，剥離が生じた層を判別することが重要である．
・ 従来の評価法では，判別が難しい場合があるので，より鋭敏な方法として修正ロットマン試験（圧裂試験）を提案した．

表層
基層等

ひび割れ

新設
剥離

経年

路盤
前回の改修で残置砂利化

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修正ロットマン試験に関する改正
各地空港での修正ロットマン試験結果【設計要領の改正内容】
第3章 アスファルト舗装の補修
Ⅲ-3.3.2 解体調査に基づく評価

残留圧裂強度（MPa）

剥離が生じたアスファルト混合物（剥離抵抗性が低下したもの）は，概ね残留圧裂強度が0.7MPa未満の傾向

2.0
1.5
1.0

0.70.5
剥離抵抗性の不足

0.00.0(2) 一般的なアスファルト舗装の評価を以下に示す．

0.5

1.0

1.5

標準圧裂強度（MPa）(viii) 粗粒度アスファルト混合物の剥離抵抗性に関する詳細な評価方法として
は，修正ロットマン試験にる方法があり85) ，残留圧裂強度が0.7MPa未満となる場合は，当該アスファルト混合物の剥離抵抗性が低いと考えられる．

2.0

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本日の内容
１．アスファルト混合物の劣化評価方法
２．グルービングの寸法の検討【概要】

寸法を見直して，滑走路のすべり摩擦係数を高くする

３．アスファルト混合物の一層最大施工厚４．空港舗装に用いるコンクリート配合の調査

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検討の背景
滑走路横断方向

滑走路縦断方向（航空機走行方向）健全なグルービング

溝が潰れた
グルービング

路面

32mm
6mm
6mm

表層断面

検討中のグルービングパターン例
・ すべり摩擦の改善を期待できる技術を開発してほしい，との要望あり．
・ グルービングの寸法を変更することで，すべり摩擦を高くできないか検討中．
（技術的に簡単で，コストがかからないと考えられる）①幅6mm，高さ6mm，間隔32mm（現規定）②幅12mm，高さ6mm，間隔38mm③幅18mm，高さ6mm，間隔44mm

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空港舗装での実証試験
・ R4dに那覇空港A滑走路において，舗装の打換えが行われた際に，一部区間で溝幅12mmと18mmのグルービングを施工した．
・ 施工完了後は，2ヵ月に1回，SFTによるすべり摩擦係数調査を実施している．

滑走路の平面図SFT（Surface Friction Tester,連続摩擦測定装置）

溝幅6mm

溝幅12mm
100m

溝幅18mm100m

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空港舗装での実証試験
・ 施工直後に，角かけ等の異状は確認されることはなかった．
・ いずれの調査においても，すべり摩擦係数は，溝幅が広いほど大きく，溝幅6mmに対して10%程度大きかった．
・ 今後は，溝の潰れとすべり摩擦係数の変化を数年間調査し，効果が持続するか検証予定である．

施工直後のグルービング(黒色部が溝）a) 溝幅6mm

溝幅6mmのすべり摩擦係数に対する各溝幅のすべり摩擦係数の比
溝幅6mmに対するすべり摩擦係数の比

1.218mm12mm6mmb) 溝幅12mm

1.11.00.90.8c) 溝幅18mm

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本日の内容
１．アスファルト混合物の劣化評価方法
２．グルービングの寸法の検討
３．アスファルト混合物の一層最大施工厚【概要】

施工の効率化等を目的として，一層最大施工厚を8cm→10cmとする設計要領の改正を行った

４．空港舗装に用いるコンクリート配合の調査

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アスファルト混合物の一層最大施工厚
東京国際空港の例（合計厚30cm）【期待される効果】
・ 施工層数を減らせる場合がある．
・ 層間が少なく・深くなり，層間剥離のリスクが低減する可能性がある．
【課題】
・ 締固め度が低くなるおそれ・ 平坦性が確保しにくくなるおそれ

一層最大8cm

4321一層最大10cm8cm8cm7cm7cm

310cm

210cm

110cm

【改正までの経緯】
・ 国総研での試験施工結果を踏まえ，2015年に10cmへの改正を提案
・ 実際の空港舗装工事の環境にて試行工事を実施し，その結果を確認し改正

空港

試行工事 実施年

概要（バインダは全て改質Ⅱ型）

成田国際空港2016年

密粒8cm・密粒10cm・密粒12cm

那覇空港

2020, 2021年

密粒8cm+粗粒9cm

東京国際空港2022年

密粒8cm・密粒10cm・密粒中温化10cm

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アスファルト混合物の一層最大施工厚【試行工事結果】
・ 締固め度及び平坦性 問題なし
・ その他
単位面積当たりの合材量が増加するため，施工速度が低下する．
ローラーマークができやすくなるので，タンデムローラによる仕上げ転圧が望ましい．
【その他，寄せられた意見】
・ 道路舗装の薄い舗設が多い中小の舗装会社だと対応が難しいかもしれない．
出典：
福呂篤史：アスファルト混合物の一層最大施工厚緩和にともなう試験施工，第23回空港技術報告会，2022.

【対応案】
・ 現行の一層施工厚8cm以下は「標準」とし，施工の留意事項を記載した上で，10cm以下とすることが可能であると記載した．

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設計要領のR5.4改正内容
第Ⅱ章 アスファルト舗装の新設
Ⅲ-4. 6 アスファルト混合物に関する細目・ 大粒径アスファルト混合物を使用する場合を除き，表層及び基層の一層の最大仕上がり厚は8cm を標準とする．表層の仕上がり厚（グルービング設置のために追加する1cm を含む）がこれを超える場合には基層を設けることができる．また，表層及び基層の施工については，薄い層の施工を避け，一層の仕上がり厚を厚くし，施工層数及び境界面を少なくすることに留意する必要がある．
・ ただし，粒状路盤直上の表層又は基層を施工する場合を除き，表層及び基層の一層の最大仕上がり厚を10cm とすることも可能である．この場合，ローラーマークが発生しやすい99)ため，表層はタンデムローラ等による仕上げ転圧を行うものとし，表層及び基層の施工計画では，混合物量が多く敷均しに時間を要すること，舗装温度が交通開放温度に達するまでの時間が長くなることに留意する必要がある．

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本日の内容
１．アスファルト混合物の劣化評価方法
２．グルービングの寸法の検討
３．アスファルト混合物の一層最大施工厚４．空港舗装に用いるコンクリート配合の調査【概要】

配合設計において，水セメント比が低いコンクリートとしないように，空港の配合実績を示す．

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調査の背景
規定の品質項目・ 空港の無筋コンクリート舗装において，近年，低い水セメント比（W/C）のコンクリートが採用される場合がある．

・ W/Cを低くすると，曲げ強度が高くなる
反面，収縮が大きくなるため，収縮ひび割れが施工直後に発生した事例もある．

・ 空港土木工事共通仕様書では「W/Cは50%以下」と示されているのみであるため，施工者から提案された配合をチェックできるように，コンクリートの配合等の実績を整理した．

作業性
曲げ強度（スランプ，空気量）

配合実績の調査対象
調査空港

工事件数

北海道

新千歳空港

3北陸

小松空港

1

関東

羽田空港, 成田国際空港

4近畿

関西国際空港2中国

広島空港, 美保飛行場

4

四国

松山空港

4

九州

北九州空港, 福岡空港, ⾧崎空港,熊本空港, 宮崎空港

6

沖縄

那覇空港

1

計14空港

25

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水セメント比，単位水量，単位セメント量
コンクリート

機械
施工
人力
施工

水セメント比 (%)

33単位水量 (kg/m )単位セメント量 (kg/m )の種類

範囲

平均値

範囲

平均値

範囲

平均値

曲げ5.0-2.5-40N

38.0 ～ 43.0

40.5

133 ～ 151144

310 ～ 398356

曲げ5.0-2.5-40BB

36.0 ～ 41.8

39.0

133 ～ 146

142

320 ～ 403365

曲げ5.0-6.5-40N

35.9 ～ 45.0

40.5

140 ～ 159149

312 ～ 419370

曲げ5.0-6.5-40BB

37.0 ～ 44.0

39.9

143 ～ 155150

341 ～ 419

376

コンクリートの種類の呼称は，左から，【曲げ強度】-【スランプ】-【粗骨材の最大寸法】
N：普通ポルトランドセメント，BB：高炉セメントB種・ 水セメント比は，セメントの種類，スランプによらず，40%前後．
・ スランプ2.5cmのコンクリートの場合，単位水量140kg/m3前後，単位セメント量360kg/m3前後（道路のコンクリートより多い傾向）．
・ スランプ6.5cmのコンクリートの場合，スランプを大きくするために，2.5cmの配合をベースに単位水量とセメント量を多くする傾向．

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ひび割れ事例
ひび割れの平面範囲
ひび割れが多く発生した範囲

・ コンクリートの種類：
曲げ5.0-2.5-40BB
・ 水セメント比：36.0%→ 本調査で最小値
・ 単位セメント量：403kg/m3→ 本調査で最大値

緑地

Co舗装

: 横方向目地(ダウエルバー): 縦方向目地(ダウエルバー)

舗装端

ひび割れ状況
・ 高炉セメントを用いたコンク
リートは自己収縮量が普通セメントより多い．
・ 配合設計では，収縮の観点で水セメント比とセメント量に留意する必要がある．

: 横方向目地(タイバー)

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おわりに設計要領を改正するきっかけは① 国総研からの提案② 地方整備局・地方航空局からの課題の提示③ 民間企業からの情報提供などです．

何かお困りのこと・良い情報がありましたら， 随時ご提供頂けると幸いです．
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