技報第 25 号

2010

鋼床版上における SMA 舗装の損傷に関する検討
阪神高速道路(株) 技術部 技術開発課(財)阪神高速道路管理技術センター 企画研究部 調査研究課(財)阪神高速道路管理技術センター 企画研究部 調査研究課

閑上久利
丹波直浩良夫
寛夫………………………………………………………………………………
要旨

阪神高速道路の舗装路面には，ポットホールやひび割れをはじめとする損傷が発生している．特に，鋼床版上の基層に SMA を用いた箇所では，施工後比較的早期の損傷が生じている．このため，まず橋面舗装の損傷実態や SMA 適用箇所での損傷発生状況について検討を行った．この結果，橋面舗装では，鋼床版上の舗装が，コンクリート床版上と比較して約 4 倍の損傷発生率であることがわかった．また，SMA では，混合物の局部的な塑性変形やずれが多く生じている．そこで，SMA での損傷発生原因を把握するため，鋼板と混合物との接着や輪荷重載荷時の鋼床版の挙動が混合物に与える影響について検討した．これより，グースアスファルト混合物はSMA と比較して接着強度が大きいこと，SMA はグースアスファルト混合物より低い温度において鋼床版との境界面ですべりが生じていることがわかった．
キーワード:鋼床版舗装，SMA，損傷，接着力，曲げ試験，内部ひずみはじめにいる．さらに，鋼床版舗装の基層には，グースア
スファルト混合物(以下，グース)と比較すると流阪神高速道路は，供用延長の約 85％が橋梁構動抵抗性があり経済性が優位と考えられる砕石マ造物であることから，舗装資産のほとんどが橋面スチック混合物(以下，SMA)を試験的に用い，施舗装である．

工実績を伸ばしてきていた．

橋面舗装には，快適で安全な車両通行の確保にしかし，最初の試験施工から 15 年程度を経過加えて橋梁床版の保護の役割がある．特に，都市した頃から，鋼床版舗装の基層に SMA を用いた

内高速道路の橋面舗装は，一般の橋梁と比較して箇所で，施工後，比較的早期の損傷が見られるよ

交通量も極めて多く，渋滞の発生率も高い．このうになった．この損傷は，局所的な大きなわだちため，舗装の耐久性を確保する目的から，ポリマ掘れやひび割れ，ずれを伴うといった特徴的なもー改質Ⅱ型のバインダを用いた混合物を主に使用のもあり，鋼床版と基層の SMA との接着やしてきた．また，３号神戸線の震災復旧工事に排SMA の混合物性状にも影響を受けていると考え

水性舗装を適用した後，2002 年 5 月の舗装設計

られる．

基準の改訂では排水性舗装を標準とした．現在で一方，鋼床版上のアスファルト舗装は，アスフは，全舗装面積の約 50%を排水性舗装が占めてァルト混合物と鋼板との剛性差が大きく，またア1スファルト混合物に発生するひずみは温度や載荷舗装（以下，密粒系 As 舗装）と比較すると損傷時間によって大きく異なると考えられ，これが鋼の発生率は低い．橋梁の構造別では，鋼床版舗装

床版舗装の損傷発生に影響を及ぼしていると考えの損傷発生率が，コンクリート床版舗装の約 4 倍られる．と非常に高いことが分かる．また，土工部では，

本報告は，SMA を基層に用いた鋼床版舗装の排水性舗装の損傷発生率が，密粒系 As 舗装の約損傷実態とともに，SMA 適用箇所の損傷発生要1/2 という状況である．

因と考えられる鋼床版との接着性状ならびに鋼床次に，舗装路面に発生している損傷形態別での版の挙動による SMA への影響について，現時点発生割合を舗装種別ごとにとりまとめたものが図での検討結果を述べるものである．

-1 である．発生している損傷は，はく離（ポットホールを含む）が全体の 60％近くを占めてお１．舗装の損傷状況

り，次にひび割れ，わだち掘れ，平たん性の損傷となっている．これらの 4 種類の損傷が全損傷数

1-1 損傷状況の 88%近くを占めている．また，排水性舗装は，阪神高速道路の舗装点検は，各々の橋梁の径間密粒系 As 舗装に比べ，はく離の発生率は低いが，内にある車線単位で管理しており，その数は全体わだち掘れが 2 倍程度多くなっている．排水性舗で 32,126 車線となっている．現在の排水性舗装

装のわだち掘れは，車輪の走行位置に沿って長くは，全車線の 46.8％にあたる 15,039 車線，密粒凹凸が続くものではなく，局所的に大きく側方へ

As 舗装は 23.1％の 7,416 車線，密粒ギャップ As

塑性変形したものが多い．これは，舗装端部の基舗装は 23.9%の 7,691 車線である．

層面での滞水もしくは端部から床版面に浸透した

表-1 は，日常点検の結果をもとに，現在の舗雤水が原因で，表基層間や基層と鋼床版間での接装資産に対して発生している損傷の状況を示した

着が低下し，発生したものと推察される．

ものである．なお，損傷状況は，2009 年 5 月 17日現在（以下，現在）の舗装の設備資産に対して1-2 鋼床版上 SMA 適用箇所での損傷状況とりまとめたものである．これより，阪神高速道

鋼床版上の基層への SMA の適用は，グースよ路全体では，約 7.4％の舗装に損傷が生じている． り流動抵抗性が得られ，経済性が優位と考えられこの中で，排水性舗装を見ると約 6.4%の損傷がたことから増加してきた．阪神高速道路の SMA生じているが，密粒 As 舗装や密粒ギャップ As

設計施工要領(案)1)は，1992 年の試験施工を経て，

表-1 舗装の損傷発生率

車線数
コンクリート床版

鋼床版

土工部

全体

排水性舗装

密粒度As舗装

密粒度ギャップAs舗装

その他の舗装全ての舗装

12,504

5,697

5,757

960

24,9181,257

損傷発生車線数

577

316

314

50

損傷発生割合(％)

4.6%

5.5%

5.5%

5.2%

5.0%

車線数

1,915

1,153

1,289

174

4,531

損傷発生車線数

342

23927429884

損傷発生割合(％)

17.9%

20.7%

21.3%

16.7%19.5%

車線数

620

566

645

846

2,677

損傷発生車線数

41878027235

損傷発生割合(％)

6.6%

15.4%

12.4%

3.2%

8.8%

車線数

15,039

7,416

7,691

1,980

32,126

損傷発生車線数

960

642

668

106

2,376

損傷発生割合(％)

6.4%

8.7%

8.7%
5.4%
7.4%
2009年5月17日時点の舗装設備にて集計
ただし，舗装の供用期間（古さ）は考慮していない2

2001 年 5 月に制定された．制定当時は，SMA のることが確認されている．

技術がまだ十分に確立されていなかったことから，SMA を基層に用いた箇所で発生している損傷試験的な位置付けで施工を行ってきた．しかし，は，図-3 に示すように，その全損傷数の約 60%

適用当初から 15 年程度経過した頃から，鋼床版が舗装施工後 1～2 年の早期に損傷が生じている．

上でグースから SMA に打ち替えた区間で，施工

図-4 は損傷の発生を月別に集計したものである．

後，比較的早期の損傷が見られるようになった．

これより，7 月から 9 月にかけて損傷が多く発生

図-2 は，SMA 適用箇所の損傷を形態別に示したしている．損傷程度も第三者への影響もしくは機ものである．これより，ポットホール，ひび割れ， 能低下による道路構造物の安全性から緊急に対策
わだち掘れが多くを占めていることがわかる．ひ

が必要な S ランクや機能低下があり対策が必要

び割れ，わだち掘れは，写真-1 に示すような損な A ランクといったものが多い．この時期は，傷発生状況が多く見られる．これは，一般的に見梅雤等の影響によるポットホールの発生や雤水のられるひび割れやわだち掘れとは異なっており，影響と気温の上昇に伴う SMA と鋼床版との接着混合物のずれに伴う損傷であると推察できる．ま力の低下 2)に起因するずれが生じていると推察さた，このような損傷発生箇所での調査を行ったとれる．図-5 は，SMA で発生した損傷を対象に，ころ，鋼床版と SMA との間でずれが発生してい形態別に舗装施工後初めて損傷が発生するまでの排水性舗装

外的要因による損傷
6.7%

その他
3.4%

平坦性
6.1%
わだち掘れ
11.3%

その他舗装の損傷
2.9%
ズレ
0.1%

ひび割れ
13.4%

ずれを伴うひび割れ

はく離（ポットホールを含む）
56.1%

局部的なわだち掘れ

写真-1 SMA の損傷発生状況
密粒系As舗装外的要因による損傷 その他
2.4%
4.8%

平坦性
7.2%

その他舗装の損傷
2.4%

わだち掘れ
5.3%
ひび割れ
14.7%

ズレ
0.4%

はく離（ポットホールを含む）
62.7%

図-2 SMA 箇所の損傷形態
外的要因による損傷
5.7%

平坦性
6.9%

わだち掘れ
7.7%

ズレ
0.3%

18.0%

100%

16.0%

90%80%

14.0%

ひび割れ
14.1%

はく離（ポットホールを含む）
59.9%

損傷発生率

70%

累積損傷発
生率

60%

12.0%
10.0%
8.0%

40%

6.0%

30%

4.0%

20%

2.0%

10%

0.0%

0%
0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

月 数

図-1 舗装種別ごとの損傷形態

図-3 損傷発生までの供用月数350%

累積損傷発生率

その他舗装の損傷
2.6%

その他
2.9%

損傷発生率

全ての舗装期間を示したものである．これより，ポットホールやはく離は 1 年～2 年以内の早期に，ひび割れは供用 3 年～4 年後に多く生じている．これまでに実施した SMA の締固め度と透水係数との関係からは，締固め度が低い場合には，十分に水密性が確保できない結果となっている.このため，床版端部や鋼床版添接部などでは，十分な締め固めが困難であると考えられることから，水密性が得
図-4 損傷発生の月別集計られないような箇所から雤水等が浸入し，ポット

8.0%

はく離

6.0%

欠損

4.0%
2.0%

７年

６年

６～５～

５年
４～

以
１年

２．鋼床版と SMA 混合物との接着性状

４年

0.0%
内ずれが生じるためであると考えられる．

わだち掘れ

３～

入し，その影響で鋼床版と SMA との接着が切れ，10.0%

３年は，ひび割れが発生すると雤水等が舗装体内に浸ひび割れ

２～て，ひび割れはその後の進行が非常に早い．これ

ポットホール12.0%

２年

鋼床版部では特有の縦ひび割れも見られる．そし

14.0%

１～

び割れは，交通荷重の繰り返しにより生じ，特にSMA損傷の中での損傷発生率ホールやはく離が生じたと推察される．また，ひ経過年数

図-5 損傷形態別による損傷発生までの期間

鋼床版上の SMA 施工箇所で発生している損傷
は，損傷発生状況から基層の SMA が鋼床版上においてずれが生じ，各種の損傷に至っている場合SMA混合物

グースAs混合物が多いと推察される．このため，鋼床版に適用した SMA とグースの引張接着強度ならびにせん断接着強度の確認を室内試験にて行った．

鋼床版

防水層

接着剤

鋼床版

接着剤

図-6 SMA とグース As の供試体断面
2-1 試験方法と試験条件
表-2 接着試験の条件試験に用いた混合物は，阪神高速道路にて標準的に使用している SMA とグースの 2 種類である．

１．試験温度 ０℃，２０℃，３０℃，４０℃

また，混合物と鋼板との接着面は図-6 に示すよ

２．床版の錆状況

うに SMA は接着剤と防水層，グースは接着剤で(1)ショットブラスト処理ある．このため，SMA と鋼板との接着の場合に(2)錆を発生（30%程度）
３．SMAの締固め度 ９６％，１００％は，防水層を含めて評価を行う．

４．鋼床版無機ジンクの有無

引張接着強度，せん断接着強度は，道路橋床版
防水便覧 3)に記載されている引張接着試験ならびとから，試験温度は，試験が実施できる温度を考にせん断試験に準じて実施した．橋面舗装上の基慮し，0℃，20℃，30℃，40℃とした．一方，実層温度は，過去の測定結果から，夏においては，路では舗装を撤去すると鋼床版に錆が発生してい基層の 1 日の平均温度は 40℃前後であるが 55℃ることもあることから，これを模擬し 30%程度程度に達することもある．また，鋼床版での接着の錆を発生させた鋼板も準備した．なお，試験条

2)

強度は温度に大きく影響を受ける ．これらのこ件は表-2 のとおりである．また，30℃のみでは4

あるが，最大骨材粒径 5mm の骨材を使用したが鋼板に深く入り込んだような錆や鋼板上に舗装SMA との比較も行った．

を設置した後に錆を進行させたような状況となると接着強度にも影響を及ぼすと考えられることか

2-2 室内試験結果

ら，今後の検討が必要と考えている．また，無機

図-7 は，引張接着試験の結果である．これよジンクがある場合には，グースはせん断接着強度り，SMA は温度の上昇に伴い，引張接着強度はが低く，錆がある場合と同程度となる．一方，最低下する．SMA，グースとも，錆の有無による大骨材粒径 5mm の骨材を使用した SMA は，大きな差は見られなかった．SMA は，締固め度30℃においてはグースと同程度のせん断接着強度100%と 96%とでは，差は見られなかった．試験であった．

温度 20℃以上では，グースは SMA より引張接着

３．鋼床版上の SMA 舗装の変形挙動強度が大きいが，0℃ではグースが低くなる．この原因については現時点では明らかとなっていな
い．無機ジンクの有無による差は SMA では見ら鋼床版上のアスファルト舗装において，橋軸方れなかったが，グースでは無機ジンクがある場合向に発生する縦ひび割れは，舗装が負曲げ状態とには，引張接着強度に低下が見られた．一方，最なる縦桁上だけでなく，正曲げ状態となるウェブ

大骨材粒径 5mm の骨材を使用した SMA は，間でも発生している．このウェブ間のひび割れに30℃において最大骨材粒径 13mm の SMA とほぼついて，内田らは繰返し載荷した室内曲げ試験で，同程度の引張接着強度であった．

アスファルト混合物（以下，As 混合物）は正曲次に，図-8 はせん断接着試験の結果である．

げ状態においても表面からのひび割れが生じ，そせん断接着強度は，SMA，グースとも，温度がれは粘弾性理論からたとえ圧縮ひずみが生じてい上昇するに従い低下する．グースのせん断接着強ても，引張応力が生じている可能性があることを度は，SMA より全ての温度において大きい．錆

指摘している 4)．また，小林らは帯板要素と角柱の有無による比較では，SMA は錆があるとせん要素を接着要素で結合した SLPE(Strip-Link-Prism

断接着強度がやや高くなり，グースは低くなる傾Element)モデルによって舗装表面ひずみを計算し向を示す結果となった．これは SMA が転圧，グた．その結果，タイヤ直上のひずみは圧縮ひずみースが流し込みと締め固め方法の違いによることであるが，散逸エネルギー基準に基づいた疲労度が一つの要因と考えられる．さらに，今回の錆は， からウェブ間の疲労度が大きいことを明らかにし30％程度発生させたものであるが，その状況は鋼ている 5)．このように，鋼板上の As 混合物は，板上に薄く浮き錆が生じている程度である．これ

正曲げ状態では圧縮ひずみが発生するものの，疲

2.5

4.0

錆なし100%（ＳＭＡ）

せん断接着強度（Ｎ／mm２）

錆なし100%（ＳＭＡ）

3.5

引張接着強度（Ｎ／mm２）

錆なし96%（ＳＭＡ）

錆なし96%（ＳＭＡ）

錆あり96%（ＳＭＡ）
錆あり100%（ＳＭＡ）

3.0

錆なし100%（グース）
錆あり100%（グース）

2.5

無機ジンク９６％（ＳＭＡ）
無機ジンク１００％（ＳＭＡ）

2.0

無機ジンク１００％（グース）

1.55mmtopSMA

1.0（-10℃）

0.5

錆あり96%（ＳＭＡ）

2.0

錆あり100%（ＳＭＡ）
錆なし100%（グース）
錆あり100%（グース）

1.5

無機ジンク９６％（ＳＭＡ）
無機ジンク１００％（ＳＭＡ）
無機ジンク１００％（グース）

1.05mmtopSMA

道路橋床版防水便覧での合否判定の目安

0.5（23℃）（23℃）

道路橋床版防水便覧での合否判定の目安

0.00102030
試験温度（℃）（-10℃）

400.050010203040

試験温度（℃）

図-7 引張接着試験の結果

図-8 せん断接着試験の結果
550

労破壊する可能性があることが確認されている．

鋼板内に位置するため As 混合物内には圧縮ひず

一方，著者らは As 混合物の鋼床版へのひずみみのみが生じるはずである．このことから，グー抑制性能についての研究を行っている．その中で， ス供試体は 20℃では，ほぼ弾性理論に沿った挙静的載荷における正曲げ状態においても，試験温動を示しているが，As 混合物に発生するひずみ度が 60℃のような高温の場合や，静的な荷重載分布から，今回使用した塗膜防水材と SMA の組荷の時間が長くなるような状態では As 混合物にみ合わせでは鋼板との接着が十分でなく，鋼板界引張ひずみが発生する場合があることを確認した

面ですべりが生じ，As 混合物と鋼板が重ね梁の6)ような挙動を示していることがわかる．

．このため，As 混合物にごく短時間に発生するひずみの変化を確認することで鋼板上の As 混合試験温度が 40℃では，SMA 供試体は，鋼板の物のひずみ挙動を検討することとした．

ひずみが最大となった後に基層の下部の引張ひずみが最大となる．その後遅れて基層上部，表層下3-1 正曲げ試験方法部の順で引張ひずみが最大となった．発生する引供試体は図-9 に示すように，鋼板上に As 混合張ひずみはグース供試体よりも大きくなった．

物層を 1 層 40mm で表層および基層の 2 層で設試験温度が 60℃では，SMA 供試体はグース供置した．供試体に使用した鋼板は，長さ 400mm，試体と同様，荷重載荷するとともに As 混合物の幅 100mm，厚さ 12mm のものである．表基層の測定箇所すべてで引張ひずみが発生した．引張ひ組み合わせは，表層に密粒 As 混合物，基層にグずみの最大値も同程度であった．

ースを設置した供試体(以下，グース供試体)およ

SMA 供試体は，20℃から基層下面に引張ひずび表層に密粒 As 混合物，基層に SMA を設置し50mmた供試体(以下，SMA 供試体)を作製した．使用した As 混合物の性状を表-3 に示す．
正曲げ試験は，図-9 に示すように，スパンを40mm

表層（密粒As混合物）300mm とし，中央に長さ 50mm で載荷板を設置

40mm

基層（グースまたはSMA)12mmして荷重を載荷した．試験機は Instron8802 油圧

鋼板型疲労試験機を使用した．載荷する荷重は，粘弾300mm性である As 混合物に破壊が生じない線形領域と400mmした．そして，これまでの研究結果から，20℃でひずみ計（As混合物側面）
ひずみ計
（鋼板裏）

図-9 正曲げ試験概要図

は目標載荷圧の最大値を 0.55N/mm2，40℃およ表-3 As 混合物性状表

び 60℃では目標載荷圧を 0.275N/mm2 とした．
項目

荷重載荷はハーバーサイン波で実施した．目標合1913.2
成4.75
2.36
粒0.60.3
度 mm0.150.075
As量（％）とする最大荷重までの載荷時間を 0.05 秒（正弦ふるい目波への周波数換算で 10Hz）で設定した．
3-2 正曲げ試験結果
グース供試体ならびに SMA 供試体の正曲げ試
験結果を図-10，図-11 に示す．
これより，SMA 供試体の場合，試験温度がAs種類20℃においては，表層には圧縮ひずみが生じたも空隙率（％）
動的安定度（回/mm）のの，基層には引張ひずみが発生した．鋼板とAs 混合物が完全に接着した供試体では中立軸が
6

密粒
100
98.9
63.7
42.4
24.7
15.4
8.6
5.5
5.4
改質Ⅱ型
3.75727

ＳＭＡ
100
98.3
41.9
29.7
20.5
16.6
13.3
10.3
6.7

グース
100
98.7
73.2
53.2
42.9
24.6
29.2
24.2
8.3
St.As20/40
改質Ⅱ型+T.L.A
2.52520534

0.1-1200.0-80
00.1

0.2
時間(s)

0.3

-120

0.4

00.1

0.2
時間(s)

(a) 20Hz

0.6

0.5

18080

0.3
0.5

0.4
0.2
0.3

0.1

0.2

表層下部ひずみ
0.2
0.1
基層上部ひずみ
0.1
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ0.0
載荷圧
0.3
0.40.0
0.4
0.5
0.6

ひずみ
(μ) (μ)
ひずみ

4060

120

120
40

0.4

60
00.2
0.3

-60
-80
-120
-120
-180

0
0

0.1
0.1

0.2
0.1
0.1
0.1

ひずみ
ひずみ
(μ) (μ) (μ)
ひずみ

ひずみ
ひずみ
ひずみ
(μ)(μ)(μ)

表層下部ひずみ
表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ鋼板底ひずみ
載荷圧
載荷圧
0.3
0.4
0.5
0.3

0.4
0.2
0.20.3

120

0.0
0.0
0.4
0.6 0.00.4

18080
45012040300
60
0150
0-400-60-80-150-120-120-300-180 0-450 0
0

0.4
0.2
0.3
0.2

0.1
0.1

0.2

0.1

表層下部ひずみ
0.1
表層下部ひずみ基層上部ひずみ0.1
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ鋼板底ひずみ
載荷圧
0.0
載荷圧
0.4
0.5
0.6 0.0
0.3
0.4

ひずみ
ひずみ(μ)(μ)

ひずみ (μ)ひずみ (μ)0.2
0.20.118045012030060
15000-60-150-120-300-180-450 00(c) 5Hz(b) 10Hz

4500.3
図-10
基層グース供試体ひずみ－時間関係

0.20.20.1

0.20.10.30.2時間(s)時間(s)表層下部ひずみ
表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ鋼板底ひずみ
載荷圧
載荷圧
0.4
0.5
0.3

0.1
0.1

0.00.6 0.00.4

図-11
基層 SMA 供試体ひずみ－時間関係
4500.3（10Hz）

300

1500.2150４．まとめひずみ (μ)みが発生していた．実路での損傷形態は，前述し0

表層下部ひずみたように，鋼床版と基層の SMAとの間でずれを
基層上部ひずみ-1500.1（10Hz）
0.20-150

表層下部ひずみ
基層上部ひずみ-300

鋼板底ひずみ

0.1載荷圧 (N/mm 2 )

載荷圧 (N/mm 2 )ひずみ (μ)0.30.3(c) 5Hz(b)60℃
10Hz60℃

3000.2時間(s)0.30.2(c)時間(s)
5Hz
時間(s)

表層下部ひずみ
0.2
基層上部ひずみ
表層下部ひずみ
基層下部ひずみ 0.1
表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
0.1
鋼板底ひずみ0.1
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ
載荷圧
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ0.0
鋼板底ひずみ載荷圧
0.3
0.40.0載荷圧
0.4
0.5
0.6 0.0
0.30.42 2
載荷圧(N/mm) )載荷圧(N/mm6015000-60-150-120-300-180-450 002
載荷圧(N/mm) 2)
載荷圧(N/mm0.30.30.30.2
時間(s)
時間(s)

0.6(b)40℃
10Hz(a) 20Hz

180450120300

0.2

0.50.00.40.0
0.60.30.50.3(b) 10Hz
40℃(a) 20Hz

0.1

0.4(b)時間(s)10Hz
20℃(a) 20Hz

0.2
0.1
0.12
載荷圧
(N/mm) 2) 2)
載荷圧
(N/mm
載荷圧
(N/mm

0.2
0.1
0.20.3時間(s)0.10.2時間(s)(c)時間(s)
5Hz

0.6
0.3
0.30.52
載荷圧(N/mm) 2) 2)
載荷圧
(N/mm
載荷圧
(N/mm0.1

表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ
載荷圧

0.2
時間(s)0.30.2(b) 10Hz(a) 20℃
20Hz
120180450801203004060
150000-40-60-150-80-120-300-120-1800-450 00

表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
表層下部ひずみ
基層下部ひずみ
基層上部ひずみ
鋼板底ひずみ基層下部ひずみ
載荷圧
鋼板底ひずみ載荷圧0.30-402
載荷圧(N/mm) 2)
載荷圧
(N/mm

ひずみ( μ)ひずみ(μ)

80
1200.20.3
時間(s)
時間(s)

0.00.40.60.3

載荷圧(N/mm 2 )2 )載荷圧(N/mm

表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ載荷圧

0.10.1(a) 20Hz

12018000-40-60-80-120-120-180 000.30.2N/mm 2 )m2)-80

表層下部ひずみ
基層上部ひずみ
基層下部ひずみ
鋼板底ひずみ載荷圧-40

基層下部ひずみ
伴うひび割れや局所的なわだち掘れが多く発生し-300
鋼板底ひずみ鋼床版舗装の基層に SMA を用いた箇所で，施基層下部ひずみ載荷圧ていることを確認しており，それも早期に生じて-4500.0

工後，比較的早期の損傷が見られることから，そ載荷圧

00.1

0.20.3-4500.40.0

いる．今回の試験結果は，この実路での損傷発生時間(s)の損傷状況ならびに鋼床版上での混合物の00.1
0.20.3 SMA 0.4

原因の一つを表していると考えられる．
(c) 5Hz

性状，変形挙動について検討を行った．この結果(c) 5Hz時間(s)このため，鋼床版上に SMA を使用する場合は， をまとめると，次のとおりになる．
混合物性状や防水材の防水性のみならず，SMA

1) 日常点検結果から阪神高速道路の鋼床版舗装と鋼床版の接着性能に着目する必要があることがはコンクリート床版上の舗装と比較して，約確認できた．

4 倍の損傷発生率であることがわかった．
2) 鋼板にグースならびに SMA を設置した供試7

体による接着試験から，引張接着力，せん断これらの結果は，今後，鋼床版上での SMA の接着力ともにグースの方が SMA より大きい

早期損傷の発生原因の究明に役立っていくものとことがわかった．しかし，最大骨材粒径考えられる．

5mm の骨材を使用した SMA は，30℃のみでの試験結果であるが，せん断接着強度がグー参考文献

スと同等であった．これは，鋼床版との接着

1) 阪神高速道路公団：砕石マスチック混合物による鋼床版舗装設計施工要領(案)，2001.5.
2) 岡本信人，橋本修治：鋼床版舗装における SMA の適用に関する検討，土木学会第 56 回年次学術講演会概要集，Ⅴ-076，2001.10.
3) 日本道路協会：道路橋床版防水便覧，2007.3
4) 内田喜太郎，西澤辰男，姫野賢治，野村健一郎：鋼床版舗装の縦ひび割れに関する研究，第 4 回舗装工学講演会論文集，pp.103-110，1999.12.
5) 小林隆志，西澤辰男，梶川康男：鋼床版舗装の表面縦ひび割れ発生に及ぼすタイヤ荷重の影響，第 10 回舗装工学講演会論文集，pp.23-30，2005.12.
6) 久利良夫，佐藤彰紀，閑上直浩，鎌田修，芳賀潤一：
鋼床版ひずみに対するアスファルト混合物の影響に関する研究，第 14 回舗装工学講演会論文集，pp.109-116，
2009.12.

面積やアスファルト量(アスモル量)が多いことが理由として考えられる．
このことから，SMA においても使用する骨材径や配合を見直すことにより，せん断接着力を向上させることが可能であることが示された．
3) グースならびに SMA を基層に設置した複合供試体による正曲げ試験の結果，SMA はグースより低い温度において鋼板との境界面ですべりが生じていることがわかった．同時に，鋼板が曲げ戻されるときに混合物内部に発生している引張ひずみが増大することが示された．

STUDY ON DETERIORATION OF STONE MASTIC ASPHALT PAVEMENT ON
ORTHOTROPIC STEEL DECKS
Naohiro KANJO, Yoshio HISARI, Yoshio TAMBA
Pavement surface damage on the Hanshin Expressway tends to occur earlier than normal at locations
where stone mastic asphalt (SMA) is used in the binder course on orthotropic steel decks. Results ofbridge pavement inspection and SMA pavement damage examination suggested that pavement damage
incidence was four times higher in orthotropic steel deck bridges than in reinforced concrete slab bridges,
and that local plastic deformation or dislocation of the mixture was frequently caused in SMA pavement.
In order to identify the causes, bonding of the mixture to the steel plates and influence of the behavior of
orthotropic steel decks on the mixture under wheel load were examined. It was revealed that SMA
mixture started to slip at the interface with the orthotropic steel decks at lower temperatures as compared
to conventional mastic asphalt mixture which was found to have higher bonding strength.

閑上 直浩

阪神高速道路株式会社
技術部 技術開発課
Naohiro KANJO

久利 良夫(財)阪神高速道路管理技術ｾﾝﾀｰ
企画研究部 調査研究課
Yoshio HISARI

8

丹波 寛夫

(財)阪神高速道路管理技術ｾﾝﾀｰ
企画研究部 調査研究課
Yoshio TAMBA