環境規制(基準)と舗装材料

舗装材料小委員会(平成18年度第3回)【As分科会】
1.バインダの種類と性状
1.1 バインダの種類と用途
・ストアス -------- 伊藤
・改質アス ------- 大道
・天然アス ------- 森嶋
(敬称略)
2007.3.30
道路用ストレートアスファルトの
日本と海外の分類
アスファルトの品質規格と分類方法
主要分類方法
日本
規 格
JIS K 2207-1996
アメリカ
ASTM D 6373-99
舗装体温度
イギリス
BS EN 12591:2000
針入度
フランス
NF EN 12591:1999
針入度
ドイツ
DIN EN 12591:2000
針入度
オーストラリア
AS 2008-1997
粘度
中国
JTG F40-2004
針入度+気候
KSM 2201-88
針入度
KS F 2389(2004)
舗装体温度
国 名
韓国
備 考
針入度
Perfomance Grade
項目はJISとほぼ同じ
60℃と135℃粘度および針入度の3項目のみ
さらに路線別で3グレードに分類
80-100と60-80の2種類,項目はJISと同じ
ASTMのPGと同じ
(PG使用の指示がなければKSM2201による)
日本
舗装設計施工指針 より
アメリカ
Annual Book of ASTM STANDARDS 2006 より
A)舗装体温度は、SUPERPAVE」のソフトウェアプログラムの演算式を使用して気温から推定するか、制定機関の値を使用する。
B)判定は、21番スピンドル(軸棒)を使用し、回転数20RPMのD4402による方法であり、どのような代替え方法でも定期的な試験および品質保証に使用してもよい。この条件は、アスファルトバインダーが管
送・混合をすべて適切な安全基準を満たす温度であるという製造者保証があれば削除してもよい。
C)ストレートアスファルトの製造の品質管理のために、アスファルトがニュートン液体となるテスト温度におけるG*/sinδ値の動的せん断の測定の代わりにオリジナルアスファルトの粘度を測定してもよい。粘度
の測定は、標準的な試験方法である毛管式か回転式の粘度計であればよい(試験方法D2170かD2171)。
D)PAV(加圧劣化試験)の劣化試験温度は、模倣された気候条件に基づいており、90℃、100℃または110℃の3つの温度のうちのいずれか1つである。 PAVの劣化試験温度は、PG64以上で100℃である
が、110℃の砂漠の気候を除く。
E)クリープスティフネス値が300MPa以下であれば、DTT(直接引張試験)は必要ない。クリープスティフネス値が300~600MPaの間であれば、クリープスティフネス値の代わりにDTT(直接引張試験)の破
断ひずみの規定によることができる。いずれの場合もm値の条件は満たされなければならない。
イギリス
針入度
軟化点
トルエン可溶分
引火点
質量変化率
針入度残留率
軟化点
http://www.transport-inks.org/transport_links/filearea/publications/1_786_ORN19%20Feb%2003.pdf
〔イギリス運輸研究所(TRL)資料より〕
フランス
針入度
25℃
軟化点
引火点,min
トルエン可溶分,min
パラフィン含量,max
質量変化率,max
±
針入度残留率,min
軟化点,min
軟化点の増分,max
http://www.esso.fr/Europe-French/PA/Files/PavingBitumenFR.pdf
(エクソンモービル資料より)
ドイツ
種 類
特 性
針入度 25℃ (DIN EN 1426)
軟化点 (DIN EN 1427)
(ARBIT)
RTFOT (DIN EN 12607-1) 163℃
質量変化率,max
針入度残留率,min
軟化点,min
引火点,min (DIN EN 22592)
トルエン可溶分,min (DIN EN 12592)
パラフィン含量,max (DIN EN 12606-1)
フラース脆化点,max (DIN EN 12593)
加熱後軟化点増分,max
http://www.bsi.bv.tum.de/skripten/Jh/H%20Bitumen%20und%20Asphalt.pdf
(ミュンヘン大学サイトより)
オーストラリア
http://www.geocities.com/profemery/pavement.html
(Stephen Emery 教授の『舗装工学』より)
中国
道路用石油アスファルト技術基準仕様(JTG F4 0 - 2 0 0 4 )
指 標
針入度(25℃,5s,100g)
单位
等级
0.1mm
気候区分
PI 最小
軟化点 最小
60℃粘度[2] 最小
℃
Pa.s
10℃伸度 最小
cm
15℃伸度 最小
cm
ワックス量 最大
%
引火点 最小
℃
%
g/cm3
トリクロロエチレン可溶分 最小
密度(15℃)
TFOT(またはRTFOT)後[5]
質量変化率 最大
沥青标号
160号[4] 130号[4]
140~
200
120~
140
注[4]
注[4]
2-1
90号
70号[3]
50号
30号[4]
[1]
100~120
80~100
60~80
40~60
20~40
T 0604
1-4
注[4]
附录A[5]
2-2
2-3
1-1
1-2
1-3
%
伸度(10℃) 最小
cm
伸度(15℃) 最小
cm
2-2
2-3
A
-1.5~+1.0
B
A
B
C
A
A
B
A、B
C
A
B
C
-1.8~+1.0
44
42
38
36
35
50
30
40
39
37
60
50
30
43
42
41
120
40
30
80
80
60
45
43
1-3
1-4
45
30
160
30
20
46
44
2-3
2-4
45
43
43
140
20
15
2-2
T 0604
42
30
20
100
180
20
15
20
15
15
10
50
25
20
40
160
20
15
15
10
49
46
45
200
15
10
55
53
50
260
-
40
40
2.2
3.0
4.5
230
260
48
45
40
12
10
40
54
50
45
12
10
35
55
52
48
10
8
30
57
54
50
8
6
20
T 0620
T 0605
T 0611
T 0607
T 0603
T 0610或
T 0609
±0.8
A
B
C
A
B
C
T 0606
T 0615
99.5
实测记录
%
針入度比 最小
试验方法
110号
61
58
54
6
4
15
63
60
58
4
2
10
65
62
60
-
T 0604
T 0605
T 0605
[1]現行の「道路工事のアスファルトおよびアスファルト混合物試験方法 (JTJ052)」に基づいて行う。PI(針入度指数)の試験において、試験温度を 5点で行った針入度試験の相関係数
は0.999以下でなければならない。トリクロロエチレンの使用が規制を受ける場合には、容解性試験の溶媒はトルエンを使用してもよい。
[2]60℃粘度は、担当部門への同意があれば、品質指標としなくてよい。
[3]70号のアスファルトは要求に応じて供給するアスファルトの針入度は 60~70または70~80としてよい。50号のアスファルトも同様に要求に応じて40~50または50~60としてよい。
[4]30号のアスファルトは炎熱地区の沥青 稳定 基 层に適用する。130号および160号のアスファルトは寒冷地区に直接的に使用可能なことを除けば 乳 化 沥青 や稀 释沥青 を作るのに使われる。
雑誌『舗装(2004.5,vol39,No.5』 および、http://www.trans.315.com.cn/orderChannel/sltanonym?action=StardardInfoDetail&proID=95
韓国(1)
品質規格
試験項目
試験方法
針入度(25℃)
引火点 (℃)
伸 度(15℃、cm)
質量変化率 (%)
薄膜
加熱 針入度残留率 (%)
トルエン可溶分(%)
軟化点(℃)
密度(15℃,kg/m 3)
蒸発 質量変化率 (%)
後
針入度比(%)
薄膜加熱後の伸度(25℃、cm)
http://www.ahnkook.co.kr/pdf/ap_35.pdf
安国石油産業(株)サイトより
韓国(2)
KS F 2389 アスファルトの供用性等級(PG)基準
PG 46
공용성등급
-34
-40
PG 52
-46
-10
-16
-22
-28
PG 58
-34
-40
-46
-16
-22
-28
PG 64
-34
-40
-10
-16
-22
-28
PG 70
-34
-40
-10
-16
-22
-28
PG 76
-34
-40
-10
-16
-22
PG 82
-28
-34
-10
-16
-22 -28 -34
일간평균최고포7 장설
<46
<52
<58
<64
<70
<76
<82
계온도(℃)
최저포장설계온도()℃ > -34 > -40 > -46 > -10 > -16 > -22 > -28 > -34 > -40 > -46 > -16 > -22 > -28 > -34 > -40 > -10 > -16 > -22 > -28 > -34 > -40 > -10 > -16 > -22 > -28 > -34 > -40 > -10 > -16 > -22 > -28 > -34 > -10 > -16 > -22 > -28 > -34
원아스팔트
인화점,KS M 2010 : ℃
230
점도,KS F 2392 초이하
시험온3Pa․ 도,℃
135
동적전단,KS F 2393 :G
* /sin ,δ 1.0 이상시험온
도kPa @10rad/sec, ℃
46
52
58
64
70
76
82
70
76
82
100(110)
100(110)
100(110)
롤링박막오븐(KS M 2259) 또는박막오븐(KS M 2258) 노화후잔사
질량손실,%( 이하)
동적전단,KS F 2393 :G
* /sin ,δ 2.2 이상시험온
도kPa @10rad/sec, ℃
1
46
52
58
90
90
100
64
압력노화용기(PAV) 노화후잔사(KS F 2391)
압력노화온도,℃
동적전단,KS F 2393 : G
* /sinδ, 5000 kPa 이하시
험온도@10rad/sec,℃
10
7
4
25
22
19
16
13
10
7
25
22
19
100
16
13
31
28
25
19
16
-24
-30
34
31
28
25
22
19
0
-6
-12
-18
-24
-30
37
34
31
28
25
-12
-18
-24
40
37
34
31
28
報告
물리적경화
휨크리프강성,KS
F2390 :S,300 이하값
Mpa m , 0.3 이상시험온 -24
도@60초,℃
22
-30
-36
0
-6
-12
-18
-24
-30
-36
-6
-12
-18
-24
-30
0
-6
-12
-18
0
-6
0
-6
-12 -18
-24
http://www.krta.co.kr/Data/Data/bbsUpfilespdf
KRTA(韓国道路交通協会)ホームページ、『舗装の塑性変形抑制の指針より』
改質アスファルトとは

改質アスファルトとは,ストレートアスファルト
をベースに,物理的または化学的手法にて性
状を変え,性能(耐流動性,耐摩耗性,耐剥
離性,たわみ追随性等)を向上させたアス
ファルトバインダの総称である.
改質アスファルトの種類
①
ポリマー改質アスファルトⅠ型
②
ポリマー改質アスファルトⅡ型
③
ポリマー改質アスファルトⅢ型
④
ポリマー改質アスファルトⅢ型-W
⑤
ポリマー改質アスファルトⅢ型-WF
⑥
ポリマー改質アスファルトH型
⑦
ポリマー改質アスファルトH型-F
⑧
セミブローンアスファルトAC-100
⑨
硬質アスファルト
改質アスファルトに求められる機能と適用性
ポリマー改質アスファルト
種類
Ⅰ型
Ⅱ型
混合物機能
主な適用箇所
一般的な箇所
塑性変形抵抗性
ポーラスアスファルト混合物
密粒度・細粒度・粗粒度等の混合物に用いるこ
に用いられ,ポリマーの添
とが多い.Ⅰ型・Ⅱ型・Ⅲ型は,主にポリマーの
加量が多い改質アスファル
添加量が異なる.
ト
◎
大型車交通量の多い箇所
積雪寒冷地
◎
◎
◎
○
○
○
○
○
橋面(コンクリート床版)
たわみ小
たわみ追従性
○
○
○
○
◎
◎
橋面(鋼床版)
たわみ大
◎
◎
○
○
○
骨材飛散抵抗性
耐水性
密粒度や粗粒度混
合物に用いられる.
塑性変形抵抗性を
改良したアスファルト
◎
大型車交通量が著しく多い
箇所及び交差点
摩耗抵抗性
H型-F
Ⅲ型-W Ⅲ型-WF
付加記号
適用混合物
セミブローン
アスファルト
H型
Ⅲ型
◎
◎
米国ならびに欧州における改質アスファルトの規格
規格
規格番号
D5970-00
D5840-00
D5841-00
ASTM
D5892-00
タイトル
Standard Specification for Type Ⅰ Polymer Modified
Asphalt
Standard Specification for Type Ⅱ Polymer Modified
Asphalt
Standard Specification for Type Ⅲ Polymer Modified
Asphalt
Standard Specification for Type Ⅳ Polymer Modified
Asphalt
D6114-97e1 Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder
Standard Specification for Chemically Asphalt Cement
for Use in Pavement Construction
Standard Specification for Graded Trinidad Asphalt
D6626-01
Binder
D6154-97
EN
14023
Specification for Polymer Modified Bitumens
13304
Specification for Oxidised Bitumens
13305
Specification for Hard Grade Industrial Bitumens
注:緑塗りつぶし
PMB規格
欧米のポリマーPMBの種類
規格
種類
タイプ分け
Type Ⅰ
Type Ⅱ
ASTM
Type Ⅲ
-
クラス数
SBR or SBS
4
使用する樹脂 SBR or CR(Latex)
によりタイプを
分類
EVA
Type Ⅳ
EN
改質材の種類
-
4
5
直鎖型SBS
6
-
9
クラス分けの分類方法
針入度,
60℃粘度(Type Ⅲは除
く)
針入度,軟化点,
フラース脆化点
日本では改質アスファルトの規格に,工業規格(JIS)ではなく改質アスファルト
協会による協会規格であり,タイプによる用途も規定されている.一方,欧米で
は工業規格として設定されているが,用途は規定されていない.
天然アスファルトとは

天然アスファルトは,石油の軽質分が地熱など
の自然の力により蒸発後,残留物の形で産出し
たものである1).

天然アスファルトは,古代から道路舗装,防水材
料,ミイラの保存材料等に用いられていたが,現
在国内では,道路舗装用として石油アスファルト
が主体で,天然アスファルトの使用はグースアス
ファルト舗装,ロールドアスファルト舗装等の特
殊な機能をもつ舗装などに限られている2).
天然アスファルトの種類2),3)
レイクアスファルト(トリニダッドレイクアスファルト)
ロックアスファルト
天然アスファルト
オイルサンド
ギルソナイト
アスファルタイト
グラハマイト
緑字:海外
黄字:国内(一部海外も含む)
グランスピッチ
レイクアスファルト2),3)

代表的なものとして,南米カリブ海トリニダッド島
のアスファルト湖から産出され精製されるトリニ
ダッドレイクアスファルトがある.

材料の特徴として,鉱物質を36~37%程度含む
ことから,石油アスファルトと比べて非常に硬い.

主な用途としては,石油アスファルトに20~30%
程度質量比で混入し,グースアスファルト舗装用
の硬質アスファルトに用いられている。
ロックアスファルト2),3)

ロックアスファルトは,終戦時のアスファルト不足
時代に新潟県中蒲原郡金津と秋田県山本郡富
根村で相次いで鉱床が発見された.

アスファルトが多孔質の岩石にしみ込んででき
たものであり,欧米の石灰系のものと異なり,国
内のものは砂岩系である.

ロックアスファルトは,2.5mm以下の粉末状に破
砕して道路舗装用に用いられていたが,国内で
は現在,用いられていない.
オイルサンド2),3)

秋田県本荘市周辺の山で層をなして存在している.
山から運び出されたオイルサンドは,自然乾燥後,
粒度調整を行い(最大粒径5mm)袋詰めの状態で出
荷されている.単独で用いることはほとんどなく,他
の土と混合して使用される.

オイルサンドには,①強力な表面排水性がある.②弾力
性に富み疲労がない.③保温性が強く霜害,雪害がない.④
降雨に強く,雑草が生えない.⑤施工が容易で,防音,防塵,
絶縁性,防腐力に優れるといった特色がある.

主にスポーツ関連施設(運動場,テニスコート等)や
園路などに利用されている.
(土瀝青)2),3)

秋田県昭和町周辺と山形県で採取されていた.

明治7年~昭和23年にかけて採取されており,
明治の末期頃から道路にも本格的に使用される
ようになった.

現在では,使用されていない.
アスファルタイト2),3)

石油が岩石にしみ込んで,長年月を経てアス
ファルトに変質したものである.

代表的なものとして,アメリカのユタ州東部の砂
漠地帯から採掘されるギルソナイトがある.

ギルソナイトは軟化点が非常に高く,アスファル
トとの相溶性がよい.

国内の主な用途は,印刷インキや塗料などであ
るが,欧米では重交通道路のアスファルト舗装
の耐流動対策用添加材として用いられている.
主な天然アスファルトの組成と性状3)
項
目
トリニダッド
ロックアスファルト
土瀝青
ギルソナイト
アスファルト分
53.0-55.0
13-24
46.6-56.1
50-65
樹脂分
組成分析
W%
35-45
鉱物質分
36.0-37.0
68-83
36.7-41.3
油 分
1-5
その他分
代表的性状
9.0-10.0
針入度
1/10mm
軟化点
4-8
2.6-16.7
1-4
-
0
℃
93.0-98.0
163-185
146-200
伸度(25℃)
cm
1.0-1.8
-
引火点
℃
257
315
灰 分
%
27.2
0.5
水 分
%
29.0
0.5
硫黄分
%
6.16
密 度
g/cm3
1.40-1.42
1.43
1.42-2.59
0.3
1.24-1.49
1.04-1.06
硬質アスファルトの標準的性状(国内)4)
項
目
トリニダッド
硬質アスファルト注)
1-4
15-30
針入度(25℃)
1/10mm
軟化点
℃
93-98
58-68
伸度(25℃)
cm
-
10以上
蒸発質量変化率 %
-
0.5以下
トルエン可溶分
%
52.5-55.5
86-91
引火点
℃
240以上
240以上
密 度(15℃)
g/cm3
1.38-1.42
1.07-1.13
注)石油アスファルト20-40あるいは40-60と
トリニダッドレイクアスファルトを混合したアスファルト
硬質アスファルトの標準仕様(海外)
注)石油アスファルトにトリニダッドレイクアスファルトを混合したアスファルトの仕様
出展元:ASTM D6626-01
「Standard Specification for Graded Trinidad Lake Modified Asphalt Binder」
参考文献
1) 阿部頼政,南雲貞夫:新体系土木工学 27 歴青系材料,
pp.2,(社)土木学会,1981.
2)土木学会土構造物および基礎委員会:舗装工学,
pp.181-182,(社)土木学会,1996.
3)(社)日本アスファルト協会編集委員会:アスファルトの利用技術,
pp.1-7,(社)日本アスファルト協会,1998.
4)舗装設計施工指針(平成18年版),pp.224,
(社)日本道路協会,2007.
1章(バインダの種類と性状)の
章立てに関する提案
 「1.1 バインダの種類と用途」,「1.2 バインダの品質規
格」の内容が重複する.
 特に海外の改質Asは規格で分類され,日本のような
用途で分類されていない.規格を含んだ説明が必要.
新1章の章立て案
1 バインダの種類と品質規格
1.1 国内
(1)ストアス
(2)改質アス
(3)天然アス
1.2 海外
(1)ASTM
(2)EN
(3)その他【韓国,台湾,中国など】