第 2 章 舗装の温度低減に関する既往の研究
3.2 マクロな形状による再帰反射率への影響
3.2.4 反射率の測定結果および考察
(
2
)再帰反射率の算出方法反射率は、ハロゲンランプからの入射光量に対する、受光部に受けた反射光 量の割合ではなく、硫酸バリウム白色板の、反射が一般的に最も強くなるとさ れる入射角
100°
、受光角80°
における反射光量を基準とした時の反射光量の相対 値で表した。再帰反射率は、90°
で入射側と受光側に分け、全反射率に対する入 射側の反射率の割合とした。すなわち、本研究での入射角150°
の場合、式(3.3)
に示すとおり、全反射角の10°
~170°
の反射率に対する90°
~170°
の反射率の割 合で表した。再帰反射率 (%) =
受光角90
°~170
°の反射率の和全反射角
10
°~170
°の反射率の和×100 (3.3)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率65.1%
(
a
)平面率65.1%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率55.8%
(
a
)’平面率55.8%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率42.3%
(
b
)平面率42.3%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率21.5%
(
c
)平面率21.5%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率18.9%
(
d
)平面率18.9%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率8.89%
(
e
)平面率8.89%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率100%
(
f
)平面率100%
図-
3.19
樹脂製ブロックの受光角度ごとの反射率49
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率8.89% 55.8% 100%
入射角
120°
の場合0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率8.89% 55.8% 100%
入射角
150°
の場合 図-3.20
入射角を変化させた反射率15 25 35 45 55 65 75 85
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率
100.0%
55.8%
21.5%
8.9%
Porous
15 25 35 45 55 65 75 85
0 30 60 90 120 150 180
反射率
(% )
受光角度(°)
平面率
100.0%
55.8%
21.5%
8.9%
Dense
図-
3.21
セメントコンクリート製ブロックの受光角度ごとの反射率続いて、セメントコンクリート製の試験体について、受光角ごとの反射率を
Dense
とPorous
のそれぞれで、すべてのブロックについて整理すると図-3.21
のとおりとなる。入射角が
150°
であるため、正反射は30°
、再帰反射は150°
付近となる。樹脂 製の試験体と同様に、反射率は図-3.21
に示すとおり、平面率が高いほど正反 射である30°
付近での反射率の割合が高く、平面率が低いほど再帰反射である150°
付近の反射率が高いことがわかる。また、Dense
のブロックよりもPorous
のブロックの方が150°
付近の反射率が高く、特に平面率100%
のブロックでは顕 著に多くなっており、材質がDense
よりもPorous
の方が、再帰反射率が高くな ることがわかる。50
(
2
)平面率と再帰反射率の関係 樹脂製の全ての試験体につ いて、平面率と再帰反射率の関 係を整理すると図-3.22
に示 すとおりとなる。図-3.22
の とおり、平面率の増大に伴い、再帰反射率が直線的に減少す ることがわかり、再帰反射率は 平面率に依存すると考えられ る。同様に、セメントコンクリ ート製の試験体についても、平 面率と再帰反射率の関係を整 理すると図-
3.23
に示すとお りとなる。図-3.23
のとおり、セメントコンクリート製のブ ロックでも樹脂製のブロック と同様に、平面率が減少するに 伴い、再帰反射率が直線的に増 加する傾向があることがわか る。すなわち、舗装表面のマク ロな形状を示す平面率によっ て、再帰反射率を設計できると 考えられる。
また図-
3.23
より、マクロ な平面率が同一であれば、Dense
よりもPorous
のブロッ クの方が再帰反射率は高くな ることがわかる。これは、セメ ントコンクリート製のブロッ クでは、材質の差により、表層モルタルの細骨材粒子間のようなミクロな凹部の存在によるものと考えられる。
そのため
Dense
のブロックも樹脂製のブロックと比較すると、ミクロな凹部が存在することから再帰反射率が高くなる。
y = -0.2165x + 65.287 y = -0.0702x + 64.082
y = -0.0475x + 66.568
40 50 60 70 80
0 20 40 60 80 100
再帰反射率
(% )
平面率
(%)
樹脂
Dense Porous
y = -0.2165x + 65.287
30 40 50 60 70 80 90 100
0 20 40 60 80 100
再帰反射率
(% )
平面率
(%)
樹脂製ブロック
図-
3.22
樹脂製ブロックの平面率と再帰 反射率の関係図-
3.23
全ブロックの平面率と再帰反射 率の関係51
(
3
)再帰反射率の角度の割合再帰反射率は、
3.2.3
(2
)に記述したとおり、全反射角の10°
~170°
の反射率 に対する90°
~170°
の反射率の割合で表した。再帰反射率である90°
~170°
の反 射率の中で、樹脂製のブロックについて、再帰反射率の角度の割合をそれぞれ の平面率ごとに整理すると図-3.24
に示すとおりとなる。平面率が低くなるほ ど、90°
~110°
の範囲の再帰反射率の割合が低くなり、入射角150°
の付近である150°
~170°
の範囲の再帰反射率の割合は高くなることがわかる。同様に、セメン トコンクリート製のブロックについて、再帰反射率の角度の割合をそれぞれの 材質で整理すると図-3.25
に示すとおりとなる。Dense
のブロックおよびPorous
のブロックで、平面率が低くなるほど、90°
~110°
の範囲の再帰反射率の割合が 低くなり、150°
~170°
の範囲の再帰反射率の割合は高くなることがわかる。以上より、平面率が低くなるほど、より入射光の方向と一致あるいはわずか にずれた角度への再帰反射が多くなると考えられる。
27.65 28.13 28.21 29.76 29.94 30.52 32.72 33.38 33.07 33.13 33.79 33.83 33.73 34.40 38.97 38.79 38.66 36.46 36.23 35.75 32.88
0%
20%
40%
60%
80%
100%
8.89 18.9 21.5 42.3 55.8 65.1 100
再帰反射率
(% )
平面率
(%)
樹脂製ブロック150°-170°
120°-140°
90°- 110°
図-
3.24
樹脂製ブロックの再帰反射の角度の割合52
26.73 27.99 28.44 28.68
33.92 34.08 34.33 34.38
39.35 37.93 37.24 36.94
0%
20%
40%
60%
80%
100%
8.9 21.5 55.8 100
再帰反射率
(% )
平面率(%)
Porous
150°-170°
120°-140°
90°- 110°
28.55 29.54 28.72 30.09
33.68 34.22 33.79 34.18
37.77 36.24 37.49 35.72
0%
20%
40%
60%
80%
100%
8.9 21.5 55.8 100
再帰反射率
(% )
平面率
(%) Dense
150°-170°
120°-140°
90°- 110°
Dense
のブロックPorous
のブロック図-