高橋の研究内容の概要
研究の概要
@Superpaveジャイレトリーコンパクタを用いた体積設計法に関する研究
【背 景】
米国のSHRP事業の成果として開発されたアスファルト混合物の配合設計法,Superpaveは
アジアの諸外国でも導入が進められており,中国や韓国では実務レベルで運用されつつあ
る。わが国では,Superpaveで必要なバインダー関係や混合物関連の機器が比較的多く導
入
されているにもかかわらず,それらの具体的な運用方法やSuperpave設計法の手続き
に関する技術的評価,検討,および開発がほとんど行われていない。
特に,Superpave設計法の過程で評価用の供試体を作製するSuperpaveジャイレトリー
コン
パクタ(SGC)は,かなり多くの研究機関で既に導入されているが,最近では研究開発に
お
いてもほとんど活用されていない。
米国Superpaveの最大の功績は,SGCとPGグレードの開発,標準化であるといっても過言
ではない。SGCは混合物に
ニーディング作用を与えながら締め固めることが可能で,マー
シャルランマーによる
突き固めと比べると,はるかに実舗装での締固め状況に近い条件で
供試体を作製する
ことができる。
【目 的】
本研究の目的は,わが国の現行配合設計法であるマーシャル設計法に基づいて,SGCを
用いた体積設計法を開発することである。ここでいう「マーシャル設計法に基づいて」
とは,
マーシャル設計法の使用機器や基準を流用するのではなく,通常のマーシャル法で設計
し
た場合と同等の設計アスファルト量と基準密度が得られるように設計要領を策定する
こと
である。
わが国の現行配合設計法では,アスコン供試体を作製,評価することなく,机上の計算で
骨材粒度が決定されるため,設計アスファルトを選定することが実質的な配合設計の目的
となっている。また,SGCを配合設計の手続きに導入するためには,その運用仕様,すな
わち設計旋回数を具体的に設定しなければならない。事実,わが国では標準となる旋回数
が規定されていないために評価用供試体を作製できないことから,客観的評価が不可能
であることが最大の問題点と指摘されている。
このことから,本研究の具体的な目的とは次のとおりである。
a) マーシャルランマーの突き固め数75回と50回に対応するSGCの旋回数を具体的に選定
する。
b) マーシャル安定度とフロー値に代わる設計パラメータとその基準値を決定する。
c) 上記のa),b)に基づく配合設計法の妥当性を評価する。
※Superpave配合設計については こ こ
のページを参考にされたい。
A格子パネルを用いた埋設ジョイントの長寿命化に関する研究
【背景】
埋設ジョイントには桁端が変位することにより,横方向の伸縮作用や動的な曲げ作
用がはたらく。これらは,通常の舗装には発生することのない作用である。そのため,
ひび割れに対して通常の舗装体よりも高い抵抗性が必要とされている。
また,道路舗装では表層にポーラスアスファルトを用いた排水性舗装が幅広く使用
されており,橋面舗装においても導入が図られている。そのため,埋設ジョイントに
おいても表層にポーラスアスファルトの活用が求められており,これに対応するため
にはこれまで以上に破損に対する高い抵抗性が必要になる。
さらに,標準仕様として基層に使用しているグースアスファルトの入手が困難な状況
であり,グースアスファルトは施工や品質管理が難しいこともあって,これに代わる
基層材料の開発も求められている。
【目的】
(工事中)
【 参考資料】
高橋 修,丸山暉彦,稲葉武男:格子パネルを用いた埋設ジョイントのひずみ分散機
能に関する研究,No.532/V-30,pp.77-87,1996.2
高橋 修,稲葉武男:埋設ジョイントの概要と現況について,舗装,Vol.32(No.6),pp.21
-26,1997.6
高橋 修,稲葉正成:樹脂補強した開粒度アスファルトコンクリートの強度特性,第31
回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集CD-ROM,2004.
B理論最大比重の計算値と実測値に関する研究
【背景】
理論最大比重(わが国では理論最大密度のほうが一般的)とは,締め固めたアスコン
に
おいてその全てが構成材料(アスファルトと骨材)で占められた場合,すなわち究極的に
締め固められて空隙ゼロの状態の比重のことである。
わが国では,構成材料の個々の
比重,すなわちアスファルトおよびそれぞれの骨材の比重と,それらの配合率より計算で
求め
ている。そして,この計算に使用する骨材の比重としては,通常の場合は見かけ比
重を,
骨材の吸水率が1.5%を超える場合は見かけ比重と表乾比重の平均値を用いてい
る。
これに対して,米国やカナダの多くの州では実測によって求めている。
アスファルト混合
物において,骨材がアスファルトバインダーに被覆されている状態は,見かけ比重や表
乾比重,あるいは
かさ比重を実測するどの状態とも異なっている。
実際にバインダーが
骨材を被覆しさせた場合の骨材の状況の比重を有効比重といい,この比重は実測でし
か求められない。実測では,所定の配合で練り落とした混合物をバラバラにほぐし,それ
を水浸状態で密閉容器に投入して,真空ポンプで強制的に空気を追い出した後に水中
重量を測定する。
理論最大比重は空隙率やその他Volimetricパラメータの計算に使われる。そのため,
上記の2とおりの求め方によってどれくらいの差異が存在しているのか把握しておく必要
がある。
【目的】
上記のことから,本研究の目的は,わが国で標準的に行われている計算で求める方法
と先進諸外国で行われている実測で求める方法で理論最大比重をそれぞれ求め,その
差を定量的に評価するとともにどちらの方法がより合理的か検討することである。