A-6 リフレクションクラック対策を目的とした薄層維持工法世紀東急工業㈱ 1. 技術研究所 ○吉野敏弘同同白濱幸則同同廣藤典弘はじめに近年、コストの縮減や環境負荷低減の観点から薄層施工の維持工法が注目されている。しかしながら、ひび割れが発生している路面での薄層舗装の適用については、リフレクションクラックの早期発現が懸念される。本文は、一般のオーバーレイ工法による施工事例の結果を基に混合物を選定し、新たに路面ヒータ車を用いた路面維持工法による試験施工の結果を報告するものである。 2. オーバーレイ工法の事例 2.1 オーバーレイ用混合物の検討例過去にオーバーレイによる施工厚を変えた耐久性比較を場内施工で検討しており、3cm の方が 2cm よりもリフレクションクラックの遅延効果が高いことを確認している 1)。また、実路（舗装計画交通量区分：N5）における混合物の種類を変えた施工厚 3cm のオーバーレイ舗装のひび割れ率の比較では、供用から 4 年 6 ヶ月後の路面状態は①砕石マスチックアスファルト（以下 SMA という）、②密粒度ギャップ(13)、クラック ③再生密粒度(13)の順番で、ひび割れの発生量は少ない結果が得られている 2)。ここで SMA の層の抜取りコアの断面観察からは、写真-1 のようにリフレクションクラックを抑止し写真-1 SMA(5)抜取コアによるクラック抑止状況の確認ていることが確認されている。 2.2 ギャップ粒度系混合物と連続粒度系混合物による試験施工例一般的なオーバーレイ舗装において、混合物と施工厚を変え、実路において表-1 に示す試験施工を行った。結果は、再生密粒(13)t=3.0cm と比べ、SMA(5)t=2.0cm は、リフレクションクラック抑止効果が高いことが確認された。また、SMA の 3cm と 2cm の比較では、目視により、2cm の方が早期にひび割れが発生していることを確認している。表-1 一般オーバーレイ舗装の試験施工概要施工日平成 21 年 10 月路線名岩舟静和線混所岩舟町大字静戸地内バ場計画交通量 N5 施工規模 L=各工区 25m、 W=各工区約 3.4m 工区合イ物ンダ厚さ ( c m ) ひび割れ率（%）施工前 2 年後 1 工区再生密粒 (13) 再生 40/60 2 工区 3 工区 4 工区 SMA(5) SMA(5) 細粒(5) 改質Ⅱ 改質Ⅱ 改質Ⅱ 3.0 3.0 2.0 2.0 37.0 6.2 69.5 0.2 49.5 0.2 60.9 9.4 2.3 試験施工から得られた知見既述のとおり、試験施工からギャップ粒度系混合物は耐リフレクションクラックの遅延に優れているという結果を得た。しかし、筆者らは図-1 に示すホイールトラッキング試験機を用いた旧土木研究所式のクラック試験 3)4)で室内検証した結果から、クラックの貫通回数は締固め度に依存することを確認している 5）。これらより、薄層施工で舗装の耐久性を上げるには、ギャップ粒度系混合物を用いるこ図-1 クラック試験概念図とに加えて締固め度を十分確保することが必要であると考えた。 3 新たな薄層維持工法 3.1 概要アスファルトフィニッシャ路面ヒータ締固め機械リフレクションクラック対策およびオーバーレイ用混合物の施工厚を低減できる方策として、平成 21 スプリングタイン図-2 機械編成 6）7）年度に発刊された舗装再生便覧に記述されている｢路上表層再生工機等を使用した維持工法｣に該当する工法を活用できるのではと考え、図-2 に示す機械編成による維持工法を適用することとした。本工法は、路面（スプリングタイン）ヒータ車にスプリングタインを取り写真-2 ヒータ車およびスプリングタインの外観付けて、既設アスファルト舗装を加熱かきほぐし、その上に新たな混合 FH 新たな混合物・密粒度(13) 物を薄層で施工する工法である。ヒータ車およびスプリングタインの外既設密粒度（13）観を写真-2 に、オーバーレイ工法と新たな薄層維持工法の舗装断面のイメージを図-3 にそれぞれ示す。 3.2 ボックス内熱風吹き付け循環式ヒータ車 FH’ 30 新たな混合物・SMA(5) GH 再生層単位 (mm) 20程度 10～20 程度既設密粒度（13）断面A （オーバーレイ工法の断面）断面B （新たな薄層維持工法の断面）図-3 舗装断面のイメージ構内試験施工 (1) 試験施工の概要表-2 一般オーバーレイ舗装の試験施工概要前記の断面 A のオーバーレイ工法を行った。試験施工の概要を表-2 に施工規模平成 23 年 10 月世紀東急工業㈱・機材センター敷地内 (栃木県下都賀郡岩舟町) L=40m、W=2.9m 示す。なお、試験施工では、再生層かきほぐし既設密粒(13)に対して 10～20mm 程度新たな混合物砕石マスチックアスファルト(5) 施工日と断面 B に示す新たな維持工法の耐場久性を確認するため、構内試験施工と既設層の境目を目視確認出来るようにする目的から、フィラーの一部をベンガラに置き換えた。所気環境温 27 ℃ 路面温度 40 ℃ 平均風速 1.6m/s (2) 試験施工の結果 1) 施工速度本試験施工は 10 月に行い、施工時の路面温度は目標110℃ 40℃程度であった。試験施工時のヒータ車加熱による舗装内部の温度変化は、図-4 に示すとおりであっ三角形A た。この時の熱電対の設置位置は再生層下部付近と Aの底辺長　5分30秒し、対象部の内部温度は、目標とした 110℃を十分三角形Ｂ満足した。しかし、冬期施工では既設舗装体の温度Ｂの底辺長　7分30秒が低温になることから、図-4 の結果に基づいて必要な加熱時間を次のように考えることとした。図-4 舗装内部温度（走行速度 1.11ｍ/分、d=2.0cm）ヒータ車の加熱ボックスユニットは、車輌走行方向に延長約 6m あるが、加熱ボックスユニットの通過時間は、その地点の加熱時間と言える。試験施工では走行速度が 1.11m/分であったため、熱電対設置位置を加熱ボックスユニットが通過に要する時間は計算上 5 分 24 秒となる。これを、図-4 の三角形で考えると、A の底辺長（5 分 30 秒程度）が通過時間に対応する。そこで、今回の施工条件で良好な結果が得られたことにより、冬期施工で既設の路面温度が 10℃程度の場合、施工速度は以下のように設定することとした。 ①既設が 40℃程度の場合の例 A の場合：6.0ｍ(加熱ボックスユニット部の長さ)/5 分 30 秒(Ａの底辺)＝1.1ｍ/分(目標走行速度) ②既設が 10℃程度の場合の例 B の場合：6.0ｍ( 〃 )/7 分 30 秒(Ｂの底辺)＝0.8ｍ/分(目標走行速度) 2) 引張接着強度と断面施工断面における引張接着強度を建研式にて測定した。試験結果は、1.2N/mm2(20℃程度)程度が得られ、一般 10mm 的なタックコートの測定値（0.8N/mm2 程度）8）以上の新たな混合物 10mm 良好な結果が得られた。また、破断面は写真-3 に示すよ再生層 10mm うに再生層の下部となった。このことから新たな混合物層および再生層の付着力は、それぞれ一般的なオーバーレイ工法のタックコート以上であり、良好であることが写真-3 かきほぐし面確認できた。 3.3 実路における試験施工表-3 薄層維持工法試験施工概要平成 23 年 12 月薄層の施工は温度が低下し易く、冬期施工では締施工日固め度不足による耐久性の低下が予想される。本薄路線名岩舟静和線所岩舟町大字静戸地内層維持工法の冬期施工における検証を表-3 に示す条件でおこなった。施工場所の既設舗装の平均ひび割れ率は、10%程度であり写真-4 に示すようなポットホールが数箇所点在していた。ポットホールの一部は処理をせず、写真-5 のようにそのまま加熱かきほぐして再生した。施工状況を写真-6 に示す。なお、走行速度は前述の算出により 0.8m/分で設定した。場計画交通量 N5 新たな混合物 L=85m、W=約 6.8m 約 578m2 既設密粒(20)に対して 10～20mm 程度砕石マスチックアスファルト(5) 気 7 ℃ 施工規模かきほぐし環境温路面温度 10 ℃ 平均風速 5.6 m/s 写真-4 ポットホール発生状況写真-5 既設加熱かきほぐし再生状況表-4 次に、試験施工前後の路面性状を表-4 に示す。また、引張接着強度は平均で 0.98 N/mm2(20℃)となり、目標としたひび割れ率(%) 0.8 N/mm2 以上の強度が確認できた。薄平たん性(mm) 層施工での課題である新たな混合物層最大わだち深さ平均値(mm) （表層）の締固め度は、平均 96%以上が得られ、写真-7 に示すように再生層の目平均施工厚(mm) FH-GH 写真-6 施工状況試験施工前後の路面性状 1 工区 2 工区平均値施工前 17.4 13.7 15.6 施工前 1.7 3.0 2.35 施工後 1.8 1.8 1.80 施工前 7.4 7.3 7.3 施工後 2.0 2.8 2.4 差 22.5 23.1 23.0 視観察状態も良好であり、問題の無い施工が出来たと考えられる。気温 10℃以下の冬期施工であることを考慮すれば、気温の高い条件では更に良好な締固め度の確保が可能であると思われる。なお、本工区の供用性は今後確認する必要があるが、施工場所は、表-1 に示した試験施工路線の隣接箇所であるため、同程度の自然条件・交通量条件として今後も関連した評価が出来るものと考えている。写真-7 現場切取コア 4. おわりに耐久性の高い薄層舗装を考えると、混合物は SMA 系の使用が望ましく、リフレクションクラック抑制を十分発揮させるためには締固め度が重要である。本薄層維持工法では、施工条件が厳しい冬期施工でも一般的な規格を満足する締固め度が確認された。今後は定量的な室内検証方法を検討する等により精度の高いリフレクション対策の薄層維持工法を確立したいと考える。最後に、試験施工にあたりヤードを提供して頂いた岩舟町役場建設課へ感謝の意をここに記す。＜参考文献＞ 1) 平井ほか：ホイールトラッッキング試験機を利用したクラック抑制混合物の検討、第 10 回北陸道路会議技術論文集 2006 2) 大坪ほか：各種混合物を用いたオーバーレイにおける追跡調査報告、第 28 回日本道路会議論文集、2009 3) 安西ほか：ひび割れ防止剤の室内実験による評価、第 17 回日本道路会議一般論文集、p584～585、1987 4) 池田：室内試験によるひび割れ防止剤の評価方法-試験方法を定めるまでの過程-、p61～67、1978 5) 高橋ほか：験温度条件を考慮したリフレクションクラック試の検討、平成 21 年度土木学会北海道支部論文報告集、 2009 6）伏屋ほか：サーフェイスリサイクリング工法の一例、第 15 回日本道路会議論文集 pp439、1983 7) 社団法人日本道路協会：舗装再生便覧、p112、2012 8) 羽入：舗装技術の質疑応答・第 9 巻、建設図書、2005