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アスファルト舗装のクラックシーリングとひび割 れ充填材料および補修方法マニュアル

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アメリカにおけるアスファルト舗装表面の 破損状況の分類および補修工法

3.  アスファルト舗装のクラックシーリングとひび割 れ充填材料および補修方法マニュアル

舗装におけるシーリングとひび割れ補修は,一般的 な維持補修作業である。水や非圧縮性の物質の進入を 防ぐため,また,隣接の舗装を補強するために特別の 材料をひび割れの中あるいは上に用いる。現在のひび 割れ処理の設計,施工について,SHRP と FHWA はひ び割れ処理の有効性の調査を進めてきた。ひび割れ処 理のモニタリングと評価は LTPP のもとで行われた。

このマニュアル(FHWA-RD-99-147)は,クラック処理 のタイミングやクラック処理方法および費用対効果等 について示している。

3. 1  ひび割れ処理プログラムの段階および維持修繕 方法の決定

図−11にひび割れ処理プログラムの段階を示す。8 段階あり,これらに従いひび割れ補修を行う。

ひび割れ箇所の補修方法は表−3に示す維持修繕方 法決定のガイドラインに従い決定する。

ここで,ひび割れ処理とひび割れ修繕の違いは,前 者はシーリングや充填により直接ひび割れの処理を することであり,後者は損傷が激しいひび割れをパッ チングで修繕することである。

写真−26は表面処理を行うべき破損状況を示し,写 真−27は横断ひび割れをシーリングするべきである破

損状況を写真−28はひび割れ修繕を行うべき破損状況,

写真−29は縦断ひび割れ箇所を充填すべき破損状況を 示している。

写真−25 ポンピングの一例

1.建設と維持管理記録から再検討する

・施工年数,設計,修繕等

2.舗装機能/ひび割れ調査

・破損の種類,規模の記録

3.ひび割れ状態,頻度に基づいてひび割れた舗装面のため に維持管理の適切なタイプを決定する

・エッジの損傷はないがひび割れ数が多い場合は表面処理

・エッジの損傷はないがひび割れ数が中程度の場合はひび 割れ処理

・ひび割れ数が中程度でエッジの損傷がある場合はひび割 れ修繕

4.ひび割れ処理をシールか充填か決定する

・ひび割れが毎年横断方向に進行している場合はシール

・ひび割れが横方向への変動が少ない場合は充填

5.材料選定とひび割れ処理方法の手順は以下を参考

・気候(乾燥−凍結,乾燥−不凍結,湿潤−凍結,湿潤−

不凍結)

・交通量(多い,普通,少ない)

・利用可能な機材,人員

・費用対効果(予想処理費と性能)

6.材料と機材の入手

7.ひび割れ処理の実施と点検

8.周期的に処理性能を評価する

図−11 ひび割れ処理プログラムの段階

ひび割れ 密度

平均のエッジ損傷レベル(ひび割れ長%)

少(0〜 25) 普通(26 〜 50) 多(51 〜 100)

処置なし 処置なしか

ひび割れ処理 ひび割れ修繕 普通 ひび割れ処理 ひび割れ処理 ひび割れ修繕

表面処理 表面処理 修繕

表−3 維持修繕方法決定ガイドライン

写真−26 表面処理候補箇所

3. 2 シーリングと充填の目的および選択

ひび割れシーリングは特別な処理材料を水や非圧 縮性の物質の進入を防ぐため,動きのあるひび割れ

(Working cracks:温度変化や交通荷重によって動く ひび割れ。一般的に3㎜以上の動き)中または上に配 置することであり,ひび割れ充填は水の進入を防ぐこ とおよび隣接した舗装の補強のために動きのないひび 割れ(Non-working cracks:温度変化や交通荷重によっ

て比較的小さな動きしか生じないひび割れ。一般的に 3㎜未満の動き)中に一般的な処理材料を充填するこ とである。

ひび割れシーリングは予防的維持管理手法であり,

理想的には,春や秋のように適度な寒さ(7〜18℃)

の時に行うのが望ましい。新しく発生したひび割れ はシールされることによって,エッジの損傷部分(二 次ひび割れ,はがれ)を最小限に抑えることができ る。一般的にアスファルト舗装では横断方向にサーマ ルクラックが施工後2〜7年後に発生するのに対して,

コンクリート版上へのアスファルトオーバーレイでは,

横断方向にリフレクションクラックが1〜3年後に発 生する。

表−4はシーリングまたは充填処理するかの判断基 準を示している。シーリング材,充填材料は,現在,様々 な特性を持ったひび割れ処理材料が市場にでている。

それらの配合と製造プロセスによれば,ひび割れ補 修材料は3系統に分類される。常温型熱可塑性瀝青材 料としてアスファルト乳剤系のリキッドアスファルト とポリマー改質アスファルト乳剤があり,加熱型熱可

写真−28 ひび割れ修繕候補箇所

写真−29 縦断ひび割れ充填候補箇所 写真−27 横断ひび割れシーリング候補箇所

表−4 シーリング,充填の判断基準

クラックの特徴 クラック処理方法

ひび割れシーリング ひび割れ注入

幅,㎜ 5〜 19 5〜 25

エッジの損傷 最小 中程度

(例えばスポールのような二次ひび割れ) ひび割れ長の 25%以下 ひび割れ長の 50%以下

年間水平移動,㎜ 3㎜以上 3㎜以下

ひび割れタイプ

横断サーマルクラック 縦断リフレクションクラック

横断リフレクションクラック 縦断コールドジョイントクラック

縦断リフレクションクラック 縦断エッジクラック

縦断コールドジョイントクラック 等間隔のブロッククラック

※スポール:初期ひび割れに沿って生じるアスコンのはがれ

塑性瀝青材料としてアスファルトセメント,繊維補強 アスファルト,アスファルトラバー,弾力性アスファ ルトおよびローモデュラスアスファルトがある。熱硬 化性材料としてセルフレベリングシリコンがある。

これらの材料の種類を表−5に示す。また,材料の 特性をまとめたものを表−6に示す。

3. 3 ひび割れシーリング,充填の処理方法

シーリングと充填の処理方法を図−12に示す。図中 の A はフラッシュフィル型という処理方法で,単に材 料をひび割れれに流し込み,余分な材料をこそげ取る ものである。

D,F,H,J および K は溝切り型という処理方法であ る。材料を充填しやすくするため,ひび割れ箇所を溝 切りにしてその中に材料をあふれ気味かまたはわずか に舗装面より低くなるように流し込む方法である。

また,オーバーバンド型という処理方法があり,こ

れは溝切りしていないひび割れの中および上に材料を 流し込み,あふれた材料をスキージ(写真−30参照)

でバンド型に仕上げる方法で,単純バンドエ−ド型と なる。しごき込まずにそのままにしたものが,図中の C のキャップド型となる。

表−5 ひび割れ補修材料の種類

材料種類 仕 様 好ましい適用 費用範囲 $/kg

①アスファルト乳剤 ASTM D 977,AASHTO M 140

ASTM D 2397,AASHTO M 208 充填 0.15 〜 0.30

②アスファルトセメント ASTM D 3381,AASHTO M 20

AASHTO M 226 充填 0.15 〜 0.30

③繊維補強アスファルト 製造メーカースペック 充填 0.35 〜 0.60

④ポリマー改質アスファルト ASTM D 977,AASHTO M 140 ASTM D 2397,AASHTO M 208

充填

(シールも可能) 0.80 〜 1.20

⑤アスファルトラバー ステートスペック,ASTM D 5078 シール

(充填も可能) 0.45 〜 0.65

⑥弾力性アスファルト

ASTM D 1190,AASHTO M 173

Fed SS-S-164 シール 0.55 〜 0.85

ASTM D 3405,AASHTO M 301

Fed SS-S-1401 シール 0.65 〜 1.10

⑦ローモヂュラス弾力性アスファルト ステート修正,ASTM D 3405 スペック シール 0.75 〜 1.40

⑧セルフレベリングシリコン ASTM D 5893 シール 5.75 〜 6.75

表−6 材料種類と特性

特 性 材料種類(表−3,4に対応)

応急処置(短期)

早くて簡単

短期養生

接着性

密実性

軟化抵抗性(フロー)

たわみ性

弾力性

老化/風化抵抗性

磨耗抵抗性

写真−30 U 型に仕上げるスキージ

材料投入方法はひび割れの中に直接材料を入れる 場合とひび割れを溝切りし,3側面の接着を防ぐよう,

材料投入の前に溝の底に接着防止の裏込め材をおく場 合がある。溝のタイプとしては溝切りしない場合とラ ウターあるいはソーで均一な溝を形成するタイプがあ る。しごき取り,あるいは仕上げの方法はくぼませる,

あふれさせる,ふたをするおよびバンドエード式の4 種類である。溝切りおよびオーバーハンドの寸法はほ ぼ全てのシーリングまたは充填作業はひび割れ溝に直 接材料を流し込むが(図−12の A〜 I),時にはポリウ レタン製の裏込め棒のような接着防止材料がシールす る前に動きのあるひび割れ溝の底に設置される(図−

12の J〜 L)。この裏込め棒はシーリング材が施工の際 に,底面に流れ込むことを防ぐとともに,溝の周辺と 3面で接着しないようにすることにより,シーリング 材の供用性能が良くなる。

3. 4 ひび割れ処理機械性能と特徴

表−7にひび割れ処理機械の特徴を示す。写真−

31〜35にひび割れ処理機械を使用した補修状況を示 す。

3. 5 ひび割れ処理箇所の供用寿命

本論では,損傷などに関して,数多くの評価が行なわ れた。これらの結果を踏まえて,図−13に示す図を活用 して供用寿命を判定することができる。ここでは,ひ び割れ補修後の補修箇所の供用寿命が 75%または 50%

図−12 各種処理方法 A.フラッシュフィル型

材料 ひび割れ

75〜125 ㎜

12〜19 ㎜

38 ㎜

12 ㎜

12 ㎜ 12 ㎜ 12 ㎜

12 ㎜ 38 ㎜

12〜19 ㎜ 3㎜厚

5㎜厚 25 ㎜幅

仕上げ キャップ

裏込め材

裏込め材

裏込め材

裏張り ロッド

裏張り ロッド

裏張り ロッド

裏込め材 裏込め材

裏込め材 25 ㎜

wide

wipe zone 12 to

19mm

12 to

19mm 25mm

35mm 9mm

8㎜厚

  (バンドも含む) 35mm

16mm

35mm

16mm 25mm

B.単純バンドエード型 C.キャップド型 D.標準溝切り型

E.標準流し込みバンドエード型 F.深い裏込め−溝切り型 G.深い流し込みバンドエード型 H.浅い裏込め−溝切り型

I.浅い流し込みバンドエード型 J.深い裏込め−空洞型

(裏張りロッド)

K.深い裏込め−溝切り型

(裏張りロッド)

L.深い流し込みバンドエード型

(裏張りロッド)

表−7 ひび割れ処理機械の特徴

操 作 機械の種類 特 徴

クラック カッティング

垂直スピンドル ローター

鋭利なカーバイド(炭素補強)

チップやダイヤモンドローラー ビットのみ仕様

回転式インパクト ローター

鋭利なカーバイド(炭素補強)

チップのみ仕様 ランダム

クラックソー

かなり真っ直ぐなひび割れに 使用

ひび割れ 清掃/乾燥

ブロアー ブラスト速度(60 to 100 m/s)

エアー コンプレッサー

油分,水分フィルター装備 圧力最小 600kPa 流量最小 0.07 ㎥ /s

速度最小 990m/s

ホットエアーランス

速度最小 990m/s 温度最小1,370℃

舗装面に非接触 高性能

速度最小 915m/s 温度最小1,650℃

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