加 熱 ア ス フ ァ ル ト混 合 物 の 骨 材 間 隙 率 の 検 討
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(2) これ らのことか ら,骨 林粒 度か ら予 め最 終VMAを. 計. 表‑1実. 験 試 料 の 間 隙 比(球 形 の ガ ラ ス ビー ズ). 算 に よ り求 め る こ とが で きれ ば,最 適As量 を設定す る こ とが よ り適 確 に 求 め られ る こ とに な る. しか し,VMAを 材 のVMAの VMAを. 考 慮 す べ き と した記 述 や,単 粒. 計 算 値 は あ る も の の,連. 続粒 度 材 の. 計 算 で求 め る定 式 化 した も の は既 往 の報 告. に は 見 られ な い.. 表‑2混. 筆 者 らは 骨 材 粒 度 が 定 ま れ ば,最 終VMAを. 合 組 合 せ と粒 径 比(8組). 計算. で 求 め る 方 法 を 提 案 した9).本 報 文 は,適 用 条 件 が 異 な る広 範 な 各 種As混 合 物 に つ い て,施 工 実 績 の あ る配 合 設 計 書 を 資料 と し,こ の計 算 方 法 を適 用 し て そ の 妥 当性 を検 討 した もの で あ る.. 2.骨. 材 間 隙 比 計 算 式 の 提 示 と検 証. VMA計. 算 式 は 単 一 粒 径 群 の材 料(以. 下,単. 粒 材). の 間 隙 比 を 求 め,次. に粒 径 の 異 な る単 粒 材 二 種 混 合. の 間 隙 比 を 求 め,そ. し て,こ. れ ら の 結 果 を 踏 ま え て,. 連 続 し た 骨 材 粒 度 で あ るAs混. 合 物 に お い て は,一. 定 の 粒 径 群 の 二 種 混 合 を 順 次 繰 り返 し計 算 し て 求 め る 方 法 で 提 案 した. こ こ で,間. 隙 率 と間 隙 比 は 互 い に換 算 で き る特 性. 値 で あ る が,こ. こで は,実. 扱 う場 合 は 間 隙 率 を,数. 験 や 現 場 な どで 数 値 と して. 式 と し て 計 算 ・展 開 す る 場. 合 は 間 隙 比 と し て 使 い 分 け て い る.な VMAと. お,間. 隙率 を. し て い る.. 図‑1細. 粒 率 と間 隙 比 の 関係. (1). (1)単 粒 材 の 間 隙 比 単 粒 材 の 間 隙 比 は,粒 ば,粒. の つ ま り方 が 同 じで あれ. こ こ で,m,nはm+n(=1)に. 径 の 大 小 に 関 係 な く 理 論 的 に は 一 定 で あ る.. 単 粒 材 の 粒 子 を 完 全 な 球 形 と し,そ 状 態 に 配 列(Tetrahedral 比 は0.3505が な る.し. 得 られ,こ. か し,こ. れ が 最 も密 な. Packing)さ. れ る と10),間 隙. の場 合 が 最 小 の 間 隙 比 と. る こ と は 現 実 に は あ り え ず,間 り か な らず 大 き く な る.こ. 比)を. 求 め た.結. 果 は 表‑1で あ る.粒. 下,固. 右 辺 第1項. 固 有 間 隙 比es,細. の 加 重 平 均 で,間 含 む 第3項. し た が っ て,こ 「混 合 係 数a」. と 第2項. 粒 率nと. 隙 比eは. こ の加 重 平 均 か ら. を 「間 隙 比 減 量 値 」 と こ こ た,こ. と称 し,aは. の 係 数aを. 式(2)か. 有 間隙. (2). 径 の 異 な る実 こ こ で,zは. 材 料 係 数,kは. 材 質 係 数 お よ びRは. 単 粒 材 二 種 の 粒 径 比 で あ る.式(2)は (2)単 粒 材 二 種 混 合 の 間 隙 比 計 算 式. nを. 隙 比eは. 粗 粒 率mお. 前 項2.(1)の. ガ ラ ス ビ ー ズ を 用 い た 実 験 か ら求 め た 実 験 式 で あ り, の粒 径 比 の も. の を 混 合 比 率 を 変 化 さ せ て 間 隙 比 を 求 め た.そ 果 は 図‑1で,間. こ こで は. ら 求 ま る.. 重 と. 験 試 料 の 間 隙 比 の 平 均 は 約0.6を 得 た.. 表‑1に 示 す 試 料 か ら 表‑2に 示 す8組. の和 は. 固有 間隙比. を 差 し 引 い た 値 と な っ て い る.. の 第3項. で は 称 す こ と と し た.ま. 確 認 実 験 は 球 形 に 近 い 粒 径 の 異 な る ガ フス ビー ズ. 単 位 体 積 質 量 か ら 固 有 の 間 隙 比(以. 間 隙 比 で あ る.式(1)の. 係 数aを. れ を 実 験 で 確 認 した.. つ い て,比. 粗 粒 材 お よび 細粒 材 の固 有. e,と. 隙 比 は この 計 算 値 よ. 5種 類(0.6,1,3,7,12mm径)に. 体 積 比 率 で,es,epは. 粗 粒 率mと. の よ うな 理 想 的 な 形 態 と配 列 に な. 対す る各々の. 球 形 の 場 合k=1と. の結. よび 細 粒 率. な お,ガ. で あ る か ら,通. 変 数 と し た 式(1)で 近 似 で き た.. 材 質 係 数kも1よ. ―144―. し て お り,zは0.65と. な っ た.. ラ ス ビ ー ズ の 場 合 の 固 有 間 隙 比 は 概 ね0.6 常 の 骨 材 で は そ れ よ り大 き く な り, り大 き く な る..
(3) (3)連 続 粒 度 材 の 間 隙 比 計 算 式 単粒 材 の 間隙 比 お よび 単 粒 材 二種 混 合 の 間 隙 比 の 求 め方 を発 展 させ て,一 般 的 な粒 度 曲線 で あ る連 続 粒 度材 の 間 隙 比 計 算 式 を提 案 した. 連 続 粒 度 を示 す 粒 度 曲線 は 粒 径 の 常用 対 数 を横 軸 と し,そ の粒 径 に 対 す る通 過 容 積 百分 率 を縦 軸 と し た 片 対 数 座 標 で示 され,粒 径 と通 過 容 積 百分 率 が 指 定 され た 位 置 お よび 隣 接 の 指 定 され た位 置 間 は 直線 で 近 似 で き,こ の 部 分 を取 り出 した もの を 「 連続 単 品材 」 と こ こで は称 す. 連 続 粒 度 材 の 間 隙 比 は 図‑2に 示 す 計 算 方 法 とな る. 最 初 に,一 番 細 粒 側 の 連 続 単 品材 の 間隙 比 と代 表 粒 径 を計 算 し,次 の粗 粒 側 連 続 単 品材 を加 算 混 合 して 新 た な 間 隙 比 と代 表 粒 径 を計 算 す る.こ の新 た な 間 隙 比 と代 表 粒 径 を もつ 連 続 粒 度 材 に,次 の粗 粒 側 連 続 単 品材 を加 算 混 合 す る よ うに して,こ の方 法 を繰 り返 す.こ の よ うに して 間 隙 比 を求 め る計 算 式 と し て 式(3)を 求 め た.. 図‑2連. 続 粒 度 材 間 隙 比 計 算 フローチャート. (4)間 隙 比 計 算 式 の 実 験 と 検 証 連 続 粒 度 材 の 間 隙 比 計 算 式(3)を し た.実. (3). 実 験 に よ り検 証. 験 は 骨 材 単 体 の も の とAs混. の と の 二 種 類 と し た.As混. 用 を 受 け る こ と が 前 提 に あ る の で,粗 式(3)の と な る.こ. 細 粒 率 をn=0と. す る とm=1と. な り式(4). 破 壊 が 起 こ る こ と が あ る.そ. れ は 連 続 単 品 材 の 間 隙 比 計 算 式 で あ る.. は 砂 と し,粗 てSGCで. (4). 式(3)お. よ び 式(4)に. 全 量 の 間 隙 比,rは 比,sは. お い て,erは. 骨 材 を 混 入 し た 実 験 はAs混. 締 固 め を 行 い,分. 粗粒 側連 続単. ま た,細. 粒 側 代 表 粒 径 をsiと. て 締 固 め た 結 果,M締. 固 め に 比 較 す る と接 触. 点 破 壊 が 起 こ り難 い こ と,ま. 対する. た,旋. 回 数 を300回. と. した の で 最 も 密 な 状 態 が 達 成 で き た と判 断 し た.. 材 質 係 数 で あ る. す る と 式(5)で. 石マ トリックスアスファル ト). を 採 用 した11).所 定 配 合 の 供 試 体 は 分 離 現 象 は な く SGCに. 粗 粒 側 連 続 単 品材 の 上 下 限 粒 径. 細 粒 側 の 代 表 粒 径 の 比 で あ り,kは. 合物 とし. 離 現 象 お よ び接 触 点破. 壊 が 少 な く な る よ う配 慮 し た.. 細 粒 側 か ら計 算 して き た. 粗 粒 側 連 続 単 品 材 の 下 限 粒 径d0に. 粒 材 は接 触 点. の た め骨 材 単 体 の 実験. As混 合 物 と して はSMA(砕. 品 材 の 固 有 間 隙 比,e0は. 合 物 と した も. 合 物 の 場 合 は締 固 め 作. 骨 材 粒 度 を 変 え たSMAのVMAの. 示. 計 算 間 隙 率X. と測 定 間 隙 率Yの 相 関 は 式(6)で. あ っ た.. され ろ. (6) (5) 式(6)の. た だ し,SIは. 累 積 代 表 粒 径 で,粒. こ こ で,計. 細 粒 側 か ら計 算 して きた. 径 比Siを. の 累 積 代 表 粒 径 比sはs=s1‑1/d0で. 算VMAは. こ の 結 果,VMAの. 計 算 す る位 置 の 一 つ. 前 の 累 積 代 表 粒 径 で あ る.し た が っ て,式(3)の. 準 偏 差 は σ=0.6. と な っ た.. 加 算 混 合 した 粗 粒 側 連 続 単 品材 の. 代 表 粒 径 で あ り,sr‑1は. 相 関 係 数 はr=0.9,標. 第6項. あ る.. ら 求 め て 換 算 し た.. 計 算 値 と測 定 値 が ほ1:1の. 対 応 を 示 して お り,高. 度 に 有 意 な 相 関 関係 に あ る こ. と が 解 っ た.ま. の 実 験 に お い て も 実 験 値 と計. た,砂. 算 値 が ほ ぼ 一 致 した.. ―145―. 式(3)か.
(4) これ ら骨 材 単 体 と して 砂 を 用 い た 実 験 お よびAs. 表‑313密. 粒As混. 合 物 の計 算 プ ロ グ ラム. 混合 物 と した 実 験 か ら,粒 度,固 有 間 隙比 お よび 材 質係 数 が 与 え られ た粒 状 体,お よび そ れ らを混 合 し た 連 続 粒 度 材 に つ い て,提 案 した 間 隙 比 計 算 式(3) で 最 終VMAを. 推 定 で き る結 果 とい えた.. 3.骨 材 間 隙 比 の 計 算 提 案 した 間 隙 比 計 算 式(3)お よび 式(4)の 計 算 方 法 と初 期 条 件 で あ る 固有 間 隙 比 お よび 材 質 係 数 を ど う と るか を こ こ で は示 す. (1)計 算 プ ログ ラム 間 隙 比 計 算 式(3)を 用 い た 間 隙 比 は 複 雑 な 計 算 の 繰 り返 し と な る の で,パ ソ コ ン を用 い プ ログ ラ ム を 開発 した.表‑3は13密. 粒As混 合 物 の計 算 プ ログ ラ ム. 例 で あ る.画 面 は入 力 画 面,計 算 画 面,骨 材 計 算 画 面 お よびAs混 合 画 面 の4枚. の 表 構 成 とな っ て い る.. a)入 力 画 面 入 力 画 面 に お い て 太 線 枠 内 は 入 力 部 分 で あ る. ま ず,粒 径 と して フ ル イ 目の 開 きサ イ ズ(mm)を 決 め る.粒 径 は 大 き な もの か ら下 段 へ 順 に 自由 に選 択 で き る.た だ し,粒 径 の 最 小 値 は1ミ ク ロ ン と して い る.次 に,各 使 用 材 料 の 名 称,粒 度,比 重 お よび配. 項 の 和 で あ り,第2項. の細 粒 側 間 隙 比 は 細 粒 側 か ら. 合 重 量 を入 力 す る と,合 成 粒 度 が 自動 計算 され る.. 計 算 して き た 一 つ 前 の 累積 間 隙 比 で あ る.. 重 量粒度 と容 積粒 度 の 両者 が 計算 され るが,間 隙 比 の 計算 はす べ て容積 計 算 を用 い る こ とと して い る.こ こ で,通 過 重 量 の0は0と. c)骨 材 計 算 画 面 以 上 の よ う に 計 算 さ れ た 間 隙 比 を,こ. して 入 力 す る と表 示 され な. 換 算 す る.な. お. こで最 終. い の で0.0001と 入 力 す る.次 に,後 述 す る固 有 間 隙. VMAに. 平 均 比 重 お よび 代 表 粒 径 は. 比 と材 質係 数 を入 力 す る.. 合 成 骨 材 の そ れ ぞ れ の 最 終 値 で あ る.こ の 最 終値 は細 粒 側 か ら粗 粒 側 へ 計 算 を して き た最 上 段 の 最 終 の 値 で あ る.. b)計 算 画 面 d)As混. 入 力 画 面 で 入 力 お よ び 訂 正 が 終 了 した 時 点 で, 計 算 画 面 はVMAま. 合画面. 最 後 に,バ. で の 諸 計 算 を 自動 計 算 す る.. イ ン ダ ー の 比 重 と 混 合 重 量%(外. 計 算 は初 め に最 小粒 径(最 下段)に お け る通 過 容 積. を 入 力 す る と理 論 密 度,飽. 残 留 率,代 表 粒 径,累 積 代 表 粒 径,細 粒 率,粗 粒 率,. が 計 算 さ れ る.. 割). 和度 お よび 最 終 の 空 隙 率. 間 隙 比 減 量 値,間 隙 比 基 本 値 お よび そ の位 置 の 間 隙 (2)固 有 間 隙 比 と材 質 係 数. 比 を計 算 す る.次 に粒 径 の 大 な る方 へ 順 に同 様 の 計. 計 算 に 必 要 な 固 有 間 隙 比 と材 質 係 数 は 前 項 検 証. 算 を行 い,そ の位 置 の 間 隙 比 を計 算 し,こ の 計 算 を 最 終(最 上段)ま で 繰 り返 して 終 了 す る.こ こで,. 実 験 で 用 い た 値 を 参 考 に し,使. 代 表 粒 径 は 計 算 をす る位 置 の 粗粒 側 の 代 表粒 径 で あ. 定 し た.実. り,累 積 代 表 粒 径 は 細 粒 側 か ら計 算 を積 み 上 げ て き. 砂0.8〜1.0,石. 粉1.2,材. た代 表 粒 径 で あ る.細 粒 率 と粗 粒 率 は計 算 をす る位. 砂1.2〜1.4,石. 粉1.6と. 置 ま での 全 量 に対す るそ れ ぞれ の容 積 比率 で あ り,ま. れ ら の 係 数 値 を 用 い る こ と と した.(4章. た,間 隙 比 減 量 値 は 式(3)の 第3項 か ら第6項 ま で. 施 配 合 設 計 書 で は こ れ ら の 数 値 を 測 定 し て い な い). の和 で あ る.間 隙 比 基 本 値 は 式(3)の 第1項. と第2. ―146―. 用 され る骨 材 で 測. 験 か ら 固 有 間 隙 比 の 目標 値 は 砕 石0.7, 質 係 数 は 砕 石1.05〜1.1, な っ た.以. 下の計算 では こ で検 討 した 実.
(5) 4.各. 種As混. As混. 合物の間隙率 の検討. 表‑4. As混 合 物 の 実施 配 合 例. 合 物 は そ れ ぞ れ の 使 用 目 的 に よ る 工 種 ・工. 法 に よ って そ の 機 能 お よび 物 理 的 性 質 が異 な っ て い る.そ れ は,混 合 物 を 構 成 す る 骨 材 配 合 とバ イ ン ダ ー に よ る .す な わ ち,骨 材 配 合 は そ の 品 質 ・粒 度 と VMAで. あ り,バ. こ こ で は,水. イ ダ ー は そ の 品 質 と混 合 量 で あ る 利 構 造 物 用As混. 合物や 鋼床版 舗装. の 基 層 の よ う に 不 透 水 層 と す る 混 合 物 か ら,透 能 を 有 効 と す る 排 水 性 舗 装,お 置 に あ るAs舗. よび そ の 中 間 的 な位. 装 混 合 物 の 実施 施 工例 の配合 設 計 につ. い て 式(3)の 有 効 性 を 検 討 し た.こ 殆 ど の 場 合,M試. れ らの 配 合 設 計 は. 験 法 に よ る測 定VMAと. 性 値 を 求 め る よ う に し て い る.そ ラ ム を用 い て,こ VMAを. 算 プ ログ. れ らAs混 合 物 の 計 算VMAと. 測定. 測 定VMAの. な お,い. の 結 果 を 表‑4に,ま. た,. 関係 を 図‑3に 示 し た.. ず れ のAs混. 往 で はAs混. そ の他特. こ で,計. 比 較 ・検 討 し た.そ. 計算VMAと. 水機. 合 物 の 配 合 に 於 い て も,既. 合 物 のVMAは. 混 合 物 の配 合試 験 の結. 果 だ け か ら しか 求 め る こ と が で き な い こ と に 対 し, こ こ で は,式(3)で. 求 め た 最 終VMAか. ら配 合 試 験. の 結 果 の 妥 当 性 を 評 価 す る こ と と し た.. (1)水 利 構 造 物 用As混 水 利 工 用 のAs混. 合物. 合 物 は 不 透 水 層 とな る こ とが 求. め ら れ る た め,飽. 和 度100%を. る.こ. 合 設 計 でVMAを. れ に は,配. く し,As量. で き るだ け小 さ. を 加 え て 飽 和 度100%が. の 結 果,表‑4に. 目標 と な る.そ. 示 す と お り 計 算VMAは11.4%と. さ くAs量7.7%で. 飽 和 度100%と. しか し,実 い て,法. 目標 に 配 合 設 計 さ れ. 小. な る.. 図‑3. 勾 配 を 考 慮 し て 過 飽 和 の 状 態 と して 設 計 さ. れ た た め,測. 定VMAは19.6%と. 小 さ く な ら ず,ま. 計 算 値 と 比 較 して. た,1.9%の. 残 留 空 隙 を取 り込 ん. 法 勾 配 か ら 現 場 施 工 で 軽 い 転 圧 を 考 慮 しM締 で25回 と し た.そ. の 結 果,施. は 変 化 し な い こ と も あ り,計 な ら な い こ と か ら,そ. こ の 計 算VMAに. 固め. 算 上 の 最 終VMAに. 工 に 必 要 なAs量 し て3.5%を. 工 後 に お い て もVMA は. の要 求性 能 に は 問 題 が 少 な い. (2)鋼 床 版 橋 面 舗 装 用 グー スAs混 鋼 床 版 橋 面 舗 装 用 グ ー スAs混. 合物 合 物 は鋼 床 版 へ の. 設 計 で はVMAを. 工 で は 流 し 込 み で あ る た め12),配 合. え て 飽 和 度100%を. で き る だ け 小 さ く し,As量. を加. 綱 で は 骨 材 だ け のVMAを18%以. こ と と し て い る が1),計. 算VMAは10.9%で. な り,こ. の(1〜4)%の. 加 算 し8,7%と. 下 とす る あ っ た.. ―147―. れ に 流 し込 み 施. 範 囲で 追加す る量 と. した と説 明 で き る.. 後 に お い て も変 化 し難 い こ と か ら最 終VMAに. 施工 はな. 求 性 能 は 満 た せ る と 考 え ら れ る.. (3)一 般 舗 装 用 密 粒As混 合物 一 般 の13密 粒As混 合 物 は 表‑3に 計 算 プ ロ グ ラ ム の 例 と し て 示 した.最 供 試 体 の 測 定VMAは. 終VMAは17.8%と. 用 い られ て い る も の で あ り,そ 的VMAが. な っ て お り,. 表‑4に 示 す と お り17.2%で. 算 値 と ほ ぼ 同 一 と み な せ た.こ. 目標 と して い る.. は 重 量 比 率 で5.2%. 現 場 施 工 で は 転 圧 を 要 しな い こ と,VMAは. らず,要. とみ な せ た.. 防 水 効 果 と,施. 相 当 す るAs量. (=1.15*10.9/2.389)と. だ 状 態 と な っ て い る.. As要. 各種 混合物 のVMA. 施 配 合 は配 合 設 計 の 供試 体 作 成 時 に於. のAs混. 計. 合 物 は通 常. れ らの な か で も比 較. 確 保 され た 混 合 物 で あ る と み な せ る..
(6) As量5.7%で. 計 算VMAか. 測 定VMAで As量. は3.7%と. を1%増. ら 求 め た 空 隙 率 は4.3%, な っ て い る.こ. し て6.7%と. 率 は2.1%と. な り,わ. こ で,仮. 表‑5. 中央 道 の 表層As混. 合 物 の計 算 画 面. に. す る と計 算 上 の残 留 空 隙. だ ち掘れ発 生 の危険性 が ある. こ と が 解 る.. (4)中 央 高 速 道 路 のAs混. 合物. 長 期 間 供用性 良好で あった中央高 速 道 路 府 中舗 装 工 事 の 表 層As混. 合 物 の 計 算 画 面 を 表‑5に 示 し た13),14).. 最 終VMAは20.0%で. 非 常 に 大 き い.こ. れ は 表‑4の. 測 定VMAで も20,2%と な っ て お り計 算 値 と ほ ぼ 同 一 と み な せ る .ま た,As量6.7%と 多量で あるに も 拘 わ らず 空 隙 率 が 計 算 値 お よ び 測 定 値 と も約4.3% で あ る.こ. れ らの こ とが わ だ ち掘 れ 量 も ほ とん どな. く長 期 間 の 供 用 性 が 良 好 で あ っ た 要 因 と考 え られ る. 表‑3と 表‑5の 計 算 画 面 を 比 較 す る と,粒 の 間 隙 比 基 本 値 は,中. 央 道 の 方 が 約0.9%小. て い る 。 こ の こ と は,粒 は 大 き な 差 も な く,こ VMAに. 径4.75mm以. 表‑6. 13密 粒 の 間隙 比 減 量値. 表‑7. 中央 道 の 間 隙 比 減 量 値. 径4.75mm さくなっ. 下 の 粒度 構 成 に. の 計 算 で は,こ. こまで の粒 度 は. は大 き く関 係 して い な い こ とを示 し て い る.. しか し,粒. 径4.75mmの. き く な っ て い る.こ. れ は,間. 中 央 道 の 方 が5.3%小 大 き く な る.こ. 間隙 比では中央道の方が大 隙 比 減 量 値 の 比 較 で,. さ い た め 計 算 間 隙 比 で は4.4%. の 間 隙 比 減 量 値 の 計 算 状 況 を 表‑6. お よ び 表‑7に 示 し た. これ に よ る と,粒 径4.75mmで は 計 算 式(3)の 第3項 〜 第6項 の 各 項 と もそ れ ぞ れ に 差 が 認 め られ る が ,特 に 第4項 の 差 で 約3.6%あ. る こ とが 解 る.. こ の よ う に 最 終 の 計 算 で は,間 道 の 方 が7.8%大. 隙 比基 本 値 で 中央. き く な る の で,間. 道 の 方 が 大 き く な る.こ. 隙 比 は3.3%中. の よ うに,最. 央. 大粒 径 や粒 度. の 相 違 が 間 隙 比 に 影 響 し て い る こ とが 解 る.. (5)排 水 性As混. 合物. 降 雨 時 の 排 水 機 能 に よ る安 全 性 の確 保 と路 面性 状 に よ る エ ア ー ポ ン ピ ン グ 音 の 抑 制 効 果 の あ る排 水 性 舗 装 はVMAを しか し,交. 大 き く し たAs混. 合 物 で あ る.. 通 供 用後 に 粉 塵 や 交 通 荷 重 に よる 空 隙. づ ま りや 空 隙 つ ぶ れ 現 象 に よ る 機 能 低 下 が 課 題 と な っ て い る.空. 隙 づ ま り現 象 は 高 圧 水 に よ る洗 浄 な ど. で 機 能 回 復 の 研 究 が 進 め られ て い る が,空 現 象 は 機 能 回 復 が 難 しい.空 As混 合 物 のVMA過. 隙 つぶ れ. 隙 つ ぶ れ 現 象 は 施 工 した. 小 お よ び 最 終VMAが. 解 らな い た. 排 水 性 舗 装As混 を 大 き く し,か. 知 っ て お く こ とが 有 効 で あ る. 合 物 の 配 合 は で き る だ けVMA. つ 飛 散 現 象 が 起 き な い 程 度 にバ イ. ン ダ ー を 混 合 す る よ う,骨. 材 配 合 とVMAの. 合物 は路 面 性 状確 保 の. 骨 材 は6号. 砕 石,細. 砂 お よ び 石 粉 の3種. 径2.36mm通. ざ み に 増 加 させ て5種. あ る が,交. 通 荷 重 の 自然 転 圧 に よ り当 初 のVMAは. の 粒 度 を 表‑9に 示 し た.な. 少 す る.こ. の よ うに 考 え る と,排 水 性 舗 装As混 合 物 の 配. ―148―. の3種. 類 で 表‑8. 類 を 混 合 して粒. 過 容 積 百 分 率 の 目標 値 を12%か. た め 過 小 転 圧 の傾 向 も あ り,施 工 当 初 は 機 能 が 良 好 で 減. 関係. を 検 討 した.. に 示 す 粒 度 の も の で あ る.こ. め な どの 原 因 も あ る と考 え られ る. 舗 装 時 に お い て 排 水 性As混. 合 設 計 時 に 最 終VMAを. ら2%き. 類 の 骨 材 配 合 と し た.こ お,粒. 径2.36mm通. 百 分 率 は ほ ぼ 粒 度 範 囲 の 標 準 に 入 っ て い る.. れ ら. 過 容積.
(7) こ れ ら5種 M試. 類 の 骨 材 配 合 にAs量4.5%に. 固 定 して. 験 法 で 得 た 測 定 結 果 は 表‑9で あ っ た.ま. (3)で 求 め たVMAの そ して,カ. 表‑8排. 水 性As混. 合 物 用検 討 試 料. 表‑9排. 水性 舗 装 の配 合 設 計. た,式. 計 算 値 を 表‑9の 下 段 に 示 し た.. ンタブ ロ試 験 とホイー ル トラ ッキ ング試 験の結 果. も考 慮 して 求 め た 決 定 配 合 を 表‑9の 右 欄 に 示 し た. こ れ ら各 特 性 値 の 関 係 を 図‑3の 右 上 部 に プ ロ ッ ト した.図‑3か. ら測 定VMAを. 計 算VMAか. ら予 測 で き. る こ と が 解 る, ま た,決. 定 配 合 に お け る 空 隙 率 は20%で. 計 算VMAか. あ る が,. ら 求 ま る 最 終 空 隙 率 は18.5%で. 交 通 荷 重 な ど の 自 然 転 圧 で1.5%減. 少 し,最. あ り, 終 的に. 安 定 した 状 態 と な る と 考 え られ る. こ の こ と は,排. 水 性 舗 装 が 交 通 開 放 後 に,表. 表 面 部 分 で5%,そ. の 下 部 で1%/年. 層. の空隙率 が減. 少 して い る 調 査 結 果 に ほ ぼ 一 致 し て い る15).. (4)各 種As混. 合 物 の 計 算VMAと. 測 定VMAの. 関係. 水 利 工 と グ ー ス を 除 い て 表‑4お よ び 図‑3に 示 し た 計 算VMAと. 測 定VMAが. て お り,結 圧 型As混. 果 は 式(6)と. ほ ぼ1:1の. 対 応 を示 し. 同 じで あ る.こ. 合 物 に つ い て は 提 案 した 式(3)で. の よ うに,転 最 終VMA. を 計 算 で 求 め る こ と が で き る とみ な せ た.さ. ら に,. 水 利 工 と グー ス の よ うに計 算 上 過 飽 和 の 状 態 に な る混 合 物 は骨 材 だ け の 最 終VMAに. は な らな い こ とで あ る が,. そ れ らの 要 求 性 能 につ い て の説 明 が 可 能 で あ る と した.. 5.結. 論. 本 検 討 で は,提 比 計 算 式 と,転 水 性 舗 装As混. 案 したVMAを. 計 算 で求 め る間 隙. 圧 型 の 密 粒As混. 合 物 ま で の,広. 計 で 求 め た 測 定VMAと. 合 物,SMAか. ら排. 範 なAs混 合 物 の 配 合 設. を 比 較 検 討 した 結 果,図‑3. a)As混 合 物 と して の骨 材 の使 用 可 否 の判 断 お よび. に 示 し た と お り高 度 な 相 関 関 係 が 認 め ら れ た.ま た,水. 利 工 お よ び グ ー スAs混. そ れ らの 混合 比 率 の適 否 が 事 前 に 判 定 で き る.. 合 物 に つ い て も,施. 工 を 考 慮 す る こ と で 計 算VMAが. 有効 であ ることも. 解 っ た.こ. 合物の配合設 計に. の 結 果,式(3)のAs混. b)最 適 バ イ ンダ ー 量 の把 握. す な わ ち,最 適As量 は合 成 骨 材 のVMAに. アスフ. お け る 適 用 性 お よ び 妥 当 性 を 検 証 す る こ と が で き,. ァル トが過不 足 な く満 た され,十 分 締 固 めた状 態 に. 以 下 の こ と が 解 っ た.. お い ての 空隙 率 が どの程度 とな るか が把 握 で き る. c)As混 合 物 の配 合 設 計 の合 理 化 が 図れ る. 最 終 的 な確 認 試 験 の み の 実施 で よい 可 能 性.. (1)間 隙 率 計 算 式 の 新 規 性 と 有 効 性 1)骨 材 のVMA,そ. れ ら を 混 合 し たAs混. 合物 の合成. d)適 用 現 場 の 要 求 性 能 に あ っ た,As混. 骨 材 で あ る 連 続 粒 度 材 のVMAは,今. まで実 験結. 果 だ け か ら し か 求 め られ な か っ た.そ. れ を計算で. 設 計 と現 場 で の施 工 管 理(締 箇 め 度)が で き る. (2)課 題 と今 後 の 展 開. 求 め る こ と が 可 能 と な っ た. 2)As混. 予 め知 る こ と. 計 算 式 の 初 期 条 件 と して 固 有 間 隙 比 と材 質 係 数 が. 下 の よ うに活 用 で き る こ. あ る.固 有 間 隙 比 は骨 材 の粒 径 ・形 状 ・材 質 ・表 面. 合 物 の 合 成 骨 材 のVMAを. が で き る こ と か ら,以. 合物 の配合. 性 状 が 関係 す る骨 材 固 有 の性 質 に よ る粒 子 間 間 隙 で. と が 解 っ た.. あ る.材 質係 数 は 骨 材 の 粒 径 の大 小 に よ る粒 子 配 列. ―149―.
(8) に 関 係 し,粒. が 多 く な り,締 の で,こ. 6). 径 が 小 さ く な る と粒 子 問 の 総 接 触 点 数 ま り難 く な っ て 係 数 値 は 大 き く な る. PP.99〜137. れ ら係 数 値 を ど う扱 う か を 今 後 の 課 題 と 考. 7). え て い る.. 藤 波:. 高 速 道 路 の 舗 装 技 術 の 変 遷,. 技 術 情 報, No.96,. 最 後 に,VMAを え,こ. 東 名 ・中 央 高 速 道 路 の 概 要: 日 本 道 路 公 団 試 験 所 報 告,. 8). 計 算 で 求 め る意 義 は 大 き い と考. の 結 果 を 今 後 の 舗 装 工 事 に 有 効 に 活 用 し展 開. PP.4〜9,. 日本 道 路 協 会,ア. 日本 道 路 公 団. (1989.2). ス フ ァ ル ト舗 装 要 綱:. 昭 和42年. 版,. PP.198〜199 9). を 図 っ て 行 き た い.. 郡 司,. 井 上, 赤 木: 骨 材 間 隙 率 が 加 熱 ア ス フ ア ル ト. 混 合 物 の 基 本 的 性 質 に 及 ぼ す 影 響 に 関 す る 研 究,. 謝 辞:本. 検 討 に 際 し て,実. 供 を 日本 鋪 道 株 式 会 社 関 東 第 二 支 店 試 験 所,貫 所 長 か ら受 け た.記. 土 木 学 会 論 文 集(投. 施 施 工 の配 合 設 計 書 の提 井武. 10) 最 上 武 雄 編 著:. し て 謝 意 を 申 し上 げ ま す.. 第8章 11) 荒 井,. 1). 日本 道 路 協会, ア ス フ ァル ト舗 装 要 綱: 53年, 63年,. (昭和50年,. 12) 鈴 木 康 一:. 平 成4年 版). 2) 浜 田 ほ か: SHRP型. J.. L. McRae. Testing. ジャイ レ トリーコンパクタ の 締 固 め. ASTM 4). STP. R. J. for. and. 13) 郡 司:. No.. 252. New. Hot-Mix. of. a. Gyratory. Bituminous. Superpave. Construction Research. Mix. and Council. 池 田: 講 座 ・SHRPで. ア ス フ ァル ト舗 装 の 特 殊 工 法,. PP72〜77,. Design. Overlays,. 舗 装,. Vol.28,. (1993.11). 14). 中 央 高 速 道 路 府 中 舗 装 工 事 施 工 計 画 書:. 15). 明 嵐 ほ か:. 排水性舗 装 の空隙率低 減 の主要因 に関す. る 一 考 察,. 土 木 技 術 資 料, Vol.40,. Manual. No.12,. (1998.12). SHRP-A-407,. (1994). 提 案 され た 新 し い 配 合 設 計 方 法,. 舗 装(1997.6〜11). STUDY. ON THE. VOIDS. OF HOT. Yasuo Durability of pavement. GUNJI,. IN MINERAL. ASPHALT. Takemi. is a fundamental. technical. of this pavement. AGGREGATE. MIXTURE. INOUE. Section has been in service and in good condition The reason for high durability. and Hirokazu. AKAGI. issue. The Chuo Expressway. Fuchu Pavement. for more than 20 years without any repair work.. was investigated. analytically. and experimentally.. It is concluded that the key is the proportion of asphalt mixture of the surface course. Our calculation formula for appropriate voids in mineral the asphalt mixture and universality. design.. aggregate. This procedure. 013号,. 日本 鋪 道(株)(1967.2). Pavemennt,. (1959) : The. 技 報 堂. 舗 装(1998.9). 長 期 間 供 用 性 の 良 好 な 舗 装,. No.11,. Application. for. Cominsky‘¼. National. 5). : Theory Machine. PP.893〜933,. 砕 石 マ ス チ ック へ の ジ ャイ レ トリー コンパ クタ. 理 工図 書. 特 性, 道 路 建 設(1996.12) 3). 土 質 力 学, 土 木 学 会 監 修, 土 木 工 学 叢 書,. 粒 状 体 の 力 学, 井 上:. の適 用 検 討,. 参 考 文献. 稿 中). proposed. is also applicable. in another. of the calculation fomula is further demonstrated.. ―150―. paper. was introduced to. to a variety of pavement. mixtures,.
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