関西道路研究会 舗装調査研究委員会 技術講演会 2016.9.16 ポーラスアスファルト舗装の 非破壊式浸透型補修工法 浸透型補修工法研究会 上坂 憲一 ＜講演内容＞ １．開発の背景 ２．浸透型補修工法（散布工・注入工）とは ３．散布工の特徴と施工方法 ４．注入工の特徴と施工方法 ５．浸透型補修工法の効果 ６．浸透型補修工法の適用の流れ ７．おわりに 1 １．開発の背景・・・ポーラス舗装の主な損傷と原因 ◆ポーラスアスファルト舗装の顕在化した損傷 ① ② ③ ④ ⑤ ポンピング 亀甲状ひび割れ 局部陥没 ポットホール 表層骨材の飛散 ポーラス表層からの舗装内部への 雨水等の浸透 基層（以深）のはく離破壊が原因 基層（以深）を雨水から保護する必要性 2 １．開発の背景・・・予防保全の重要性 ◆ 道路法等の一部を改正する法律が公布 （平成25年9月2日施行） 道路の適正な管理を図るため、予防保全の観点も 踏まえて道路の点検を行うべきことが明確化 道路の劣化が進行してから修繕を行う「事後対応」 型ではなく、損傷が軽微なうちに修繕などの対策を 講じる「予防保全」型の維持・修繕が重要 3 １．開発の背景・・・ポーラス舗装補修の現状 ◆ 現状 ポーラス舗装に適用可能な予防保全型維持・修繕工法なし 損傷が顕在化した段階で舗装打換え等の事後対応が実情 「予防保全型補修工法」として、 浸透型補修工法（散布工・注入工）を開発 （NEXCO西日本様と共同開発） 予防保全的に舗装を維持・修繕し、舗装補修サイクルの最適化を図る 4 ２．浸透型補修工法とは ２．１ 散布工と注入工 散布工 ポーラス舗装平面に 浸透型補修材を散布 注入工 ポーラス舗装ジョイントに 浸透型補修材を注入 切削しない（既設舗装に散布・注入するのみ）＝“非破壊式” 5 ２．浸透型補修工法とは ２．２ 使用材料 ◆ 浸透型補修材 カチオン系 ポリマー改質アスファルト乳剤 ✓ 低粘度： ポーラス舗装表層やクラックへの 浸透性確保 ✓ 改質アスファルト： 遮水層のたわみ追随性や 骨材把握力向上 ◆ 分解材 弱アルカリ性 無機塩水溶液 ✓ 浸透型補修材の分解促進 6 ３．散布工 ３．１ 特徴 ①遮水層の形成 ②表層骨材の飛散を抑制 ③舗装構造の維持 ④スピード施工 浸透型補修材を散布 ③骨材被膜 （飛散防止） ①遮水層の 形成 ②粒状化した 骨材 の接着 ②基層及び 上層路盤の クラックへの 浸透、強化 （ポーラス舗装） 40mm （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ 7 ３．散布工 ３．１ 特徴 ①遮水層の形成 ・ポーラス舗装表層の 排水機能を損なうこと なく浸透 ・基層上面に遮水層を 形成 ・雨水による基層以深 の損傷を抑制 浸透型補修材を散布 ③骨材被膜 （飛散防止） ①遮水層の 形成 ②粒状化した 骨材 の接着 ②基層及び 上層路盤の クラックへの 浸透、強化 （ポーラス舗装） 40mm （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ 8 ３．散布工 ３．１ 特徴 ②表層骨材の飛散を抑制 ・ポーラス舗装表層の骨材 に被膜 ・骨材と骨材の接着 強度を高めることに より骨材飛散を抑制 浸透型補修材を散布 ③骨材被膜 （飛散防止） ①遮水層の 形成 ②粒状化した 骨材 の接着 ②基層及び 上層路盤の クラックへの 浸透、強化 （ポーラス舗装） 40mm （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ 9 ３．散布工 ３．１ 特徴 ③舗装構造の維持 ・表層と基層の界面の はく離部分を再接着し 強化 浸透型補修材を散布 ③骨材被膜 （飛散防止） ①遮水層の 形成 ・基層にひび割れが ②粒状化した 生じている場合、 骨材 の接着 そのひび割れに浸透し ②基層及び 上層路盤の 再接着強化 クラックへの 浸透、強化 （ポーラス舗装） 40mm （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ ・舗装構造を延命化 10 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ◆施工の流れ ① 路面標示等の養生 ② キャリブレーション ③ 浸透型補修材の散布 ④ 養生材の撤去 ⑤ 分解材の散布 ⑥ ブラッシング 完了 11 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ①路面標示等の養生 浸透型補修材が飛散付着しないように養生テープ等で マスキング （路面標示、起終点、橋梁ジョイント、補修箇所等） 12 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ②キャリブレーション 浸透型補修材の散布量のキャリブレーション 13 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ③浸透型補修材の散布 標準散布量＝2.1ℓ/㎡ 14 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ④養生テープ等の撤去 15 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ⑤分解材の散布 浸透型補修材が黒変した後、全面に分解材を散布 分解材のｽﾌﾟﾚｰ状況 標準散布量＝0.5ℓ/㎡ 16 ３．散布工 ３．２ 施工方法 ⑥ブラッシング 分解材散布後、全面をブラッシング 17 ３．散布工 ３．２ 施工方法 施工完了 18 ４． 注入工 ４．１ 特徴 ①舗装構造の維持 センタージョイントに 浸透型補修材を注入 ②表層骨材の飛散を抑制 （ポーラス舗装） 40mm ②骨材被膜 （飛散防止） ①基層部及び 上層路盤の クラックへの 浸透、強化 縦継目 または ひび割れ （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ 19 ４． 注入工 ４．１ 特徴 ①舗装構造の維持 ・表層打継目下の基層 及び上層路盤の縦継目 またはひび割れに浸透・ 遮水し雨水の浸入を抑制 ・ひび割れの再接着強化 により舗装構造を維持 センタージョイントに 浸透型補修材を注入 （ポーラス舗装） 40mm ②骨材被膜 （飛散防止） ①基層部及び 上層路盤の クラックへの 浸透、強化 縦継目 または ひび割れ （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ 20 ４． 注入工 ４．１ 特徴 ②表層骨材の飛散を抑制 センタージョイントに 浸透型補修材を注入 ・ポーラス舗装表層の継目部 の骨材に被膜 ・骨材と骨材の接着強度を 高めることにより骨材飛散 を抑制 （ポーラス舗装） 40mm ②骨材被膜 （飛散防止） ①基層部及び 上層路盤の クラックへの 浸透、強化 縦継目 または ひび割れ （基層） 60mm （上層路盤） 80mm～ 21 ４． 注入工 ４．２ 施工方法 走行・追越車線境界に位置する表層打継目に 専用の電動式注入機により注入 （注入量は事前に採取したコアにより求める） 22 ５．浸透型補修工法の効果 ５．１ 路面性状調査 散布箇所 無散布箇所 変化なし ポンピングが発生 散布直後 散 布 ５カ月後 23 ５．浸透型補修工法の効果 ５．１ 路面性状調査 散布箇所 散布 １９か月後 無散布箇所 局所陥没が発生 変化なし 表・基層の部分打換えを実施 変化なし 全層打換えを実施 散 布 ３２カ月後 24 ５．浸透型補修工法の効果 ５．２ 遮水層形成の確認 採取コアの観察 基層上面に遮水層が形成 25 ５．浸透型補修工法の効果 ５．２ 遮水層形成の確認 採取コアの加圧透水試験 1.0E-04 散布区間 無散布区間 透水係数 (cm/s) 1.0E-05 1.0E-06 Level 0 散布区間平均 Level 0 無散布区間平均 Level 4 散布区間平均 ポーラス表 層 40mm 基層 10mm（カット） 供試体 1.0E-07 1.0E-08 1.0E-09 0 1 2 破損Level 3 破損Level Level 0：ひび割れなし Level 1：上層路盤のみひび割れ or 基層のみひび割れ Level 2：上層路盤 ＋ 基層ひび割れ Level 3：上層路盤 ＋ 基層ひび割れ ＋ 基層横にひび割れ 4 Level 4：上層路盤 ＋ 基層ひび割れ ＋ 基層横に破壊 透水係数が小さくなる → 遮水層が形成 26 ５．浸透型補修工法の効果 ５．３ 表層基層の再接着の確認 採取コアの引張試験 表層 4㎝ 基層 4㎝ 表層基層界面剥がれ無 → 表層基層が再接着・強化 27 ５．浸透型補修工法の効果 ５．４ 基層以深のひび割れへの浸透・充填の確認 採取コアのひび割れ内部の状況観察 表層 ４cm Ａ－Ａ’断面 ａ部 基層 ６cm Ａ Ａ’ 上層路盤 ８cm ａ部拡大 浸透型補修材の充填 基層、上層路盤のひび割れに浸透型補修材が浸透充填 → 基層以深のひび割れが再接着・強化 28 ５．浸透型補修工法の効果 ５．５ ポーラス表層の骨材飛散抑制の確認 採取コアのカンタブロ試験 90 80 最大81.1 損失率（％） 70 60 50 63.8 最小53.3 最大44.3 40 30 30.5 20 最小17.9 10 0 無散布区間 1 散布区間 2 散布区間：損失率が小さくなる → ポーラス表層の骨材飛散抵抗性が改善 29 ５．浸透型補修工法の効果 ５．６ ポーラス表層の排水性能への影響の確認 現場透水試験 7 400ml流下時間（sec） 6 規定値：6sec/400ml以内（空隙20％） 5 4 3 2 4.1 4.77 1 0 無散布区間 1 散布区間 2 流下時間の増加少 → ポーラスの排水機能維持 30 ５．浸透型補修工法の効果 ５．７ FWDたわみ測定 Di：アスファルト層の損傷指標 Di＝（D0－D90）／t D0：載荷点からの距離0㎝の位置でのたわみ量（mm） D90：載荷点からの距離90㎝の位置でのたわみ量（mm） t：アスファルト層の設計厚（mm） アスファルト層の損傷指標Diによる評価区分 アスファルト層の 設計厚t（mm） 損傷指標 Di （×10-6） 損傷区分A （全層損傷） 損傷区分B （表基層損傷） 損傷区分C （表層損傷） 180以上220未満 1500以上 800以上1500未満 800未満 220以上260未満 800以上 500以上800未満 500未満 260以上280未満 500以上 200以上500未満 200未満 31 ５．浸透型補修工法の効果 ５．７ FWDたわみ測定 3000 2000 1000 損傷区分 損傷区分 Ｃ Ｂ 0 0 1000 損傷区分 Ａ 2000 散布直後のDi 〇 △ □ ◇ ― FWD測点 散布①計測区間 散布②計測区間 無散布①計測区間 無散布②計測区間 Y=X 3000 散布19か月後のDi 散布5か月後のDi 3000 2000 FWD測点 散布①計測区間 散布②計測区間 無散布①計測区間 無散布①計測区間 （部分打換え直後） ◇ 無散布②計測区間 ― Y=X 〇 △ □ ● 1000 損傷区分 損傷区分 Ｃ Ｂ 0 0 1000 損傷区分 Ａ 2000 3000 散布直後のDi 無散布区間：5か月後でDiが上昇（損傷が進行） 散布区間：19か月後もDiの上昇なし 延命効果 32 ６．浸透型補修工法の適用の流れ（事前調査） １．同一舗装構成区間の事前調査 １．同一舗装構成区間の事前調査 (1) 路面性状の目視調査 (2) 施工予定区間の設定①② ２．施工予定区間の事前調査 (1) 表層の透水性調査 (2) 縦継目の調査 本工法（散布工・注入工）の採用 （1）路面性状の目視調査 ポンピング、局部陥没、ひび割れ等 （２）施工予定区間の設定 ①ポンピングがある場合 →散布工適用予定区間の設定 ②ポンピングはないが骨材飛散が ある場合 →骨材飛散対策として散布工 適用予定区間の設定 （コアを採取し室内散布試験実施） 33 ６．浸透型補修工法の適用の流れ（事前調査） １．同一舗装構成区間の事前調査 (1) 路面性状の目視調査 (2) 施工予定区間の設定①② ２．施工予定区間の事前調査 （１）表層の透水性調査 平面散布式現場透水試験器による →透水時間30秒以下で散布工採用 ２．施工予定区間の事前調査 (1) 表層の透水性調査 (2) 縦継目の調査 （２）縦継目の調査 コア採取し、基層以深にひび割れ等 がある場合 →注入工採用 本工法（散布工・注入工）の採用 34 ６．浸透型補修工法の適用の流れ（透水試験） 平面散布式現場透水試験器によるポーラス表層の透水性評価 水バケットスライド（約3s/30㎝） 水バケット 水（189ml） ポーラス舗装表層 平面散布式 現場透水試験状況 水散布スペース （30×30㎝） 試験器の水散布機構 水たまり 水散布直後 水浸透終了 浸透不良 35 ７．おわりに ◆ これまでは・・・ ポーラス舗装に適用できる予防保全型の維持・ 修繕工法なし 損傷が顕在化した段階で舗装打ち換え等の事後対応 ◆ これからは・・・ 損傷が軽微な初期段階で浸透型補修材散布・注入 工を適用 雨水の浸透による急激な損傷の進行を抑制可能 ⇒ ポーラス舗装の予防保全に貢献 36 浸透型補修工法研究会 ホームページ 37 浸透型補修工法研究会 会員 2016.9.16現在 ご清聴ありがとうございました 38
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