ジャイレトリコンパクタをジャイレトリコンパクタを用いたアスファルトいたアスファルト混合物
アスファルト混合物の混合物の配合設計法に配合設計法に関する研究する研究

1.はじめに1.はじめに交通工学研究室

西岡希久男

指導教員

高橋修

種々の粒度のアスファルト混合物について評価する必要

我が国のアスファルト混合物は，マーシャルランマ（以があるため，標準粒度範囲内において上方，中央，下方下，ランマ）で締め固めて供試体を作製するマーシャル

粒度の 3 種類，およびこれらに 2 種類のギャップ型粒度設計法によって配合設計が行われている．しかし，ランを加えた計 5 種類を用意し，各粒度範囲に対してそれぞマを用いた鉛直方向からの打撃による突固めは，実舗装れの骨材粒度を選定した．マーシャル設計法では，設計の供用中における車両走行の圧密作用と大きく異なるこ

交通量に応じてランマの突固め回数が 50 回と 75 回の 2とが問題点として指摘されている．一方，90 年代後半にとおり規定されており，本研究でもそれぞれに対応する米国で Superpave という合理性を重視した配合設計法がSGC 旋回数を検討した．

新しく開発され，米国，カナダをはじめ，アジア諸国でも運用されている．

図‐1 に本研究の検討フローを示す．マーシャル設計法
によって基準となるアスファルト混合物を決定し，これSuperpave 設計法の最大の特徴は，アスファルト混合物と同等の混合物を再現できるSGC旋回数を上記複数の骨供試体の締固めに Superpave Gyratory Compactor（SGC）材粒度の混合物に対して検討した．そして，これらの結を採用していることである．SGC は供試体にニーディン果を踏まえ，我が国の設計交通量に対応した SGC の設計グ作用を与えながら締め固める機構となっており，供用旋回数（以下，Ndes）を決定した．次に，マーシャル安中の車両走行によってアスファルト混合物が受ける圧密定度試験を行うことなく，SGC を使用して配合設計を行作用を近似できるものと評価されている．我が国においうための設計パラメータを選定し，設計アスファルト量ては，かなりの数のSGCが関係機関に導入されているが，を決定するためのその基準値について検討した．そして，実際の配合設計業務には全く活かされていない．その主

この設計パラメータで設計した混合物をマーシャル設計

な理由は，SGC で配合設計を行う場合の基準やガイドラ法で設計したものと比較して，その妥当性を評価した．

インが整備されていないことにある．

3.結果
3.結果および結果および考察
および考察

以上の実状を背景に，本研究では，現行のマーシャル

3.1 Ndes の決定設計法に基づいて，配合設計の手続きに SGC を導入するためのガイドラインを提案することを目的に検討を行った．本研究では，現行のランマで作製したアスファルト混合物の評価基準に準拠した SGC 旋回数を，多くの骨材粒度の混合物に対して検討した．そして，Superpave 設計法を参考に，マーシャル安定度試験によらない SGC 締固めによる配合設計法とその設計基準を提案した．
2.試験概要2.試験概要複数の骨材粒度について検討

マーシャル設計法で配合設計配合・設計アスファルト量の決定
決定配合にて SGCで締固め試験を実施
SGC旋回数と密度の関係を把握
マーシャル設計法での基準密度を再現できるSGC旋回数の検討
Ndes の仮決定

本研究で検討対象としたアスファルト混合物は，物理性状試験を実施

AASHTO 基準と同様に連続粒度のものとした．最大骨材
Ndes の最終決定

寸法は，米国でも一般的に運用されている13mm と 20mmとした．具体的には，アスファルト舗装要綱で規定されている密粒度アスファルト混合物(13)および(20)の標準粒度範囲に基づいて骨材粒度を決定した．広い範囲に及ぶ

SGC締固めによる配合設計法の提案

図‐1

本研究での検討フロー前節で記したそれぞれの混合物に対して，マーシャル

くなったものの，VMA および VFA に極端な差は認めら設計法で決定した配合の混合物に対して SGC で 80 旋回れなかった．また，物理性状試験での結果においても大まで締固め試験を行い，SGC 旋回数と供試体密度の関係きな差は認められず，現行のマーシャル設計法と同程度を求めた．そして，その関係からマーシャル設計法でのの性状を有する混合物を設計できることが確認された．

基準密度を再現できる SGC 旋回数を求めた．表‐1 にそ4.まとめ
4.まとめの結果をまとめたものを示す．これより，ランマ締固め

我が国の配合設計に SGC を導入するための Ndes と設に相当する平均旋回数は，突固め数 50 回では 36 旋回，計パラメータについて検討した．その結果，Ndes は B 交

75 回では 44 旋回である．これに基づき，粒度の違いによ通以下で 40 旋回，C 交通以上で 45 旋回が適当であるこる多少のばらつきや締固め不足の防止を考慮し，突固めと，および Superpave 設計法の設計パラメータとその基準数 50 回および 75 回では，それぞれ 40 旋回，45 旋回がを我が国の配合設計法に導入することは可能であり，そNdes として適当であると考えられる．の妥当性が室内評価試験レベルで確認された．

次に，上記で決定した Ndes で締め固めた供試体，およびランマを含むその他の締固め方法による供試体に物理性状試験を行って評価し，物理性状を反映した Ndes の最表‐1終決定を行った．その結果，マーシャル設計法にて配合混合物の種類設計した混合物と，SGC で締固めた混合物は同程度の物

上 方 粒 度中 央 粒 度密粒(13) 下 方 粒 度
ギャップ粒度①
ギャップ粒度②
上 方 粒 度中 央 粒 度密粒(20)
下 方 粒 度
ギャップ粒度①

理性状を有することが確認された．
以上の検討より，我が国の設計交通量に対する Ndes を最終決定した．B 交通以下では 40 旋回，C 交通以上では45 旋回とした．表‐2，3 に本研究と AASHTO の Ndesをそれぞれ示す．両方の表を比較，考察してみると，本マーシャルランマ締固め相当のSGC旋回数
基準密度に相当する旋回数
突固め数50回 突固め数75回
434335424546426730423242353836373940

研究の Ndes は AASHTO のものよりも少ない値である．
これは，我が国と米国では交通荷重の条件が異なること，および AASHTO では実舗装におけるコアサンプルのデータに基づいて旋回数を策定していることに起因するものであると考えられる．これらのことを考慮すれば，本研究で決定した Ndes は，AASHTO の基準と差異はある

表‐2設計交通量の 区 分
L交通
A交通
B交通
C交通
D交通

本研究でのNdes
10年設計ESAL（百万）＜ 0.20.2 ≦ 0.50.5 ≦ 22 ≦ 6≧ 6

Ndes
4045

ものの，我が国の現在の設計条件に即したものであると評価される．

表‐33.2 SGC 締固め
締固め混合物の混合物の設計パラメータ
設計パラメータおよびパラメータおよび基準および基準10年設計ESAL（百万）＜ 0.10.1 ≦ 1.31.3 ≦ 13≧ 13

Superpave 設計法では，空隙率が 4.0％になるように設計アスファルト量を選定している．また，骨材間隙率（以下，VMA）が一定以下になると耐流動性に劣ることが知AASHTOのNdes
Ndes
426792117られている．本研究でも Superpave 設計法で規定されている空隙率と VMA の基準値について導入を考える．飽和表‐4

本研究で提案するSGC締固め基準度（以下，VFA）については，アスファルト舗装要綱で混合物の種類規定されているものを適用する．以上の設計パラメータ

C交通以上
B交通以下
（％）
空隙率
最小VMA （％）
VFA（％）

および基準をまとめると表‐4 に示すとおりである．
この設計基準で配合設計を行ったところ，マーシャル
設計法と比較して，設計アスファルト量は 0.2～0.4％少な

Ndes

密粒度ｱｽﾌｧﾙﾄ混合物（20）（13）
45404.0131470 ～ 85