実道散布試験による定着剤同時散布手法の実用性に関する検討近藤泰光＊１１．はじめに１．１研究の背景と目的現在、福井県における「人の移動」は、自動車交通に極度に依存しており、代表交通手段における自動車分担スプレー散水ユニットと増設ノズルによる散布剤と定着剤の混合散布率は、第３回福井都市圏パーソントリップ調査対象圏内すべての市町（嶺北地域７市４町）で 70%を超えているのが実態である凍結防止剤 1) 。道路交通管理者にとっては、冬期においても恒常的に道路交通を確保し、道路の利用者である一般住民の用に供する良好なサービスを提供し続けることが大きな社会的役割となっている。このような背景のもと、福井県においても他県と同様に、冬期路面対策として凍結防止剤（主に NaCl）の散布図-1 スプレーノズルによる散布のイメージ図が行われている。しかしながら、凍結防止剤の散布は、体はもとより動・植物に対して影響がないもの、土壌や冬期モビリティーの確保といった面では大きな効果をも河川等の自然環境に対して影響が少ないものなど、自たらす一方、その過剰な散布は維持管理コストの増大、然・社会的要件を満たすものとし、薬品メーカーや土木環境への負荷、道路利用者や土木構造物への悪影響をも資材メーカー、肥料メーカー等への照会または個別協議たらすことなどが懸念されている。特に近年では、凍結による聞き取り調査を実施した上で、冷水への溶解試験防止剤散布時に生じる凍結防止剤の飛散およびこの飛散など当センターにおける室内試験を経て、最終的にロス量を含めた凍結防止剤の過剰な散布が、鋼橋の腐食 CMC-Na（カルボキシ・メチル・セルロース・ナトリウム）環境に大きな影響を与えているのではないかと考えられを選定した。 2) るようになってきている。そこで本研究では、凍結防止剤の過剰な散布を抑制し、凍結防止剤の散布量を低減できる技術として定着剤同時散布手法を開発した 3) 。本稿では、実際に一般車両が走行する一般道（実道）にて散布試験を行い、定着剤同時そして、当センター構内において散布試験を行い、散布後 4 時間後の残留塩分濃度の変化を計測し、最適な定着溶液の濃度と散布割合を以下のとおりに設定した。・定着溶液の濃度 … 0.3%（重量濃度）・定着溶液の散布割合 …（凍結防止剤散布重量に対して）18.5% 散布手法の実用性の検証を行ったので、その結果について報告する。１．２これまでの研究成果の概要本研究では、凍結防止剤の散布量を引き上げている主２．実道散布試験の実施２．１散布試験の方法と条件な原因は、凍結防止剤散布時と散布直後に生じる飛散、実道（一般道）において、乾式散布車は 10～40 ㎞/h および、この飛散ロス量をカバーするために行う凍結防程度で走行しながら散布するため、走行に伴う風や自然止剤の過剰な散布にあるという視点に立って、散布量を風および一般車両の走行による風や攪拌作用等の外的要低減できる技術の開発を行った。具体的には、定着溶液因がスプレー噴霧に対しどの程度の影響を与えるかを検との混合散布により、凍結防止剤の飛散ロス量を低減で証するには、構内における散布試験だけでは不十分であきる散布方式の開発を行った。これは、散布機の回転円る。そこで本稿では、実際に一般車両が走行する実道に板上に扇状に拡散するスプレーノズルを配置し、これらて散布試験を行い、実用性の検証を行った。のスプレーノズルによるミスト（霧状）散布により、上散布試験には、実際に実道にて用いられている散布車部ホッパーから回転円盤上に落下してくる凍結防止剤にと同様の散布機構を有する散布機を改良し、定着剤同時対して、確実に定着溶液を付着させるものである。スプ散布方式が可能な散布車を用いた。散布試験に用いた散レーノズルによる散布のイメージ図を図-1 に示す。布機、スプレーノズルを写真-1～写真-3 に示す。また、定着剤としての薬剤は、市場にて容易に入手でき、人＊１福井県建設技術研究センター凍結防止成分がどれだけ路面に定着（滞留）しているか塩分濃度センサー写真-1 散布機車載状況写真-4 塩分濃度測定車両試験車両進行方向試験車両進行方向 L=100m L=200m L=100m 塩のみ散布作業区間定着剤同時散布図-2 散布区間のイメージ図チェックを作業区間で行った後、続く試験区間 100m で凍結防止剤と定着溶液の混合散布（定着剤同時散布）を行った。散布条件を以下に示し、散布試験時の気象条件等を表-1 に示す。・散布幅：3.5m（車道幅員と同じ）・散布量：40g/ m2 （福井県が定める当該路線散布箇所写真-2 の標準散布量）スプレーノズル状況 1 ・試験車両運行速度表-1 約 10km/h 散布試験時の気象条件試験回数試験日（H26 年）天候気温路面状態１回目 3/3（月）くもり 0℃ 乾燥２回目 3/4（火）晴れ -2℃ 乾燥３回目 3/5（水）雨 2℃ 湿潤降雨・降雪の有無降雨・降雪なし降雨・降雪なし降雨あり・降雪なし次に、移動式の塩分濃度測定車を用いた非接触式測定方法にて、凍結防止剤（NaCl）のみの散布区間と定着剤同時散布区間の路面残留塩分濃度を測定した。写真-3 スプレーノズル状況 2 を定量的に評価するために、路面に残留している塩分濃度を測定した。今回用いた塩分濃度測定車を写真-4 に示す。最後に、両区間の塩分濃度を比較検討することで、定着剤同時散布手法の実用性の検証を行った。なお、今回の散布試験では、塩分濃度の測定によって実用性の検証を行っているため、「路面の凍結の有無」をはじめに、散布試験は図-2 に示すように、福井県管理前提とはしていない。そのため、実際の散布状況とは異道路の直線区間約 400m の片側車線を占用し、試験区間なり、日中の交通量が比較的多い時間帯で散布試験を行 100m で凍結防止剤（NaCl）のみの散布を行い、凍結防止っている。剤の補充と定着溶液噴霧のための圧力調整やノズルの再２．２散布試験の実施散布試験を行った実道は、福井市街部と福井市郊外部を結ぶ一般県道（H22 交通センサス 8,874 台/12 時間）であり、散水消雪や凍結抑制舗装等の施設はなく、冬期の通勤通学時間帯には「非常に滑りやすい圧雪」路面の発生により、交通混雑が生じやすい路線の 1 つである。対象路線および散布区間を以下に示す。試験対象路線：一般県道東郷福井線（福井県立図書館前）直線区間約 400m の片側車線（単路部）写真-6 散布試験状況（塩のみ散布・乾燥路面）写真-5 試験対象区間（片側片道散布）散布試験状況を写真-6～写真-8 に示す。３．散布試験（塩分濃度測定）結果写真-7 凍結防止剤・定着溶液補充状況塩分濃度の測定は、前章の図-2 に示したように、凍結防止剤（NaCl）のみの散布（図中赤色で示した部分）と定着剤同時散布（図中青色で示した部分）とを行い、その後、図中で示した進行方向に、塩分濃度測定車を用いた非接触式測定方法によって行った。その結果を図-3～図-5 に示す。この結果から以下の点を考察できる。 1. 図-3 および図-4 から、散布試験２時間後および散布試験４時間半後ともに、凍結防止剤のみ散布に比べて定着剤同時散布の方が塩分濃度が高くなっている。このことから、実道（乾燥路面）においても、定着溶液によって凍結防止成分の路面定着効果が高められていることが確認できる。 2. 福井地方気象台の福井観測所における試験当日の風３．散布試験の結果実道における凍結防止剤の塩分濃度の測定方法としては、①人が道路上の液体を直接採取し塩分濃度計にて測写真-8 散布状況（定着剤同時・乾燥路面）速を表-2 に示す。図-3 および図-4 の比較から、凍結験では、凍結防止剤のみ散布においても定着剤同時防止剤のみ散布の場合は、散布２時間後の時点で、散布と同程度の塩分濃度が確認できる。これらは、すでに塩分濃度がほとんど見られない。また、図-4 一般車両の走行による風や攪拌作用による飛散といおよび図-5 の比較から、散布後約４時間経過した時うよりも、主に自然風による飛散の影響であると思点で、凍結防止剤のみ散布の塩分濃度に大きな違いわれる。一方、定着剤同時散布の場合は、自然風にが見られる。つまり、3/3 の試験では、凍結防止剤のよると思われる飛散が少なく、3/3 と 3/4 の両日とみ散布の塩分濃度はほとんど見られないが、3/4 の試もに凍結防止成分が路面に残留していることが確認できる。表-2 3. 図-5 より、3/4 の試験においては、作業区間および福井観測所）試験日平均風速最大風速試験時平均風速試験区間外の一部においても残留塩分濃度が確認で 3/3 4.9m/s 8.3m/s 6.7m/s きることから、一般車両の走行による風や攪拌作用 3/4 2.3m/s 6.1m/s 1.4m/s （車両への付着を含む）による飛散の影響が確認で 3/5 2.9m/s 8.1m/s 1.4m/s きる。なお、3/5 においては、塩分濃度測定車を用いること 6 3/3 5 が出来ず、接触式の測定方法によって塩分濃度を測定し塩のみ散布区間散布試験２時間後の路面残留塩分濃度定着剤混合散布区間たため、本稿ではその結果を割愛させて頂く。作業区間余裕区間塩のみ散布平均値残留塩分濃度（%）試験当日の風速（福井地方気象台定着剤混合散布平均値 4 0.00 1.00 ４．まとめ本稿では、実際に一般車両が走行する実道にて散布試 3 験を行い、定着剤同時散布手法の実用性の検証を行った。その結果、定着剤同時散布方式によって、凍結防止成 2 分の路面定着効果が高められ、自然風等による凍結防止 1 剤の飛散ロスを抑制できることが確認でき、実用性が十分にあることを示すことができた。 13:17:01 13:16:51 13:16:41 13:16:31 13:14:54 13:14:44 13:14:34 13:14:24 0 今後の実用面での課題を列挙すると以下の通りとなる。 ① 試験状況および試験後の路面状況を観察した結果、測定時間図-3 塩分濃度測定結果（3/3 依然として飛散ロスが発生し、凍結防止剤が路側帯散布 2 時間後）に粒として残留している状況が確認できた。これは、 5 4.5 塩のみ散布区間定着剤混合散布区間定着水溶液のミスト散布が十分ではなかったためと作業区間余裕区間思われる。そのため、現在のミスト散布機構を見直 4 塩のみ散布平均値定着剤混合散布平均値し、十分に凍結防止剤をコーティングできるものに 0.00 1.61 改良する必要がある。 3 3/3 2.5 ② 今回の散布試験は、路面凍結の有無を評価基準とは散布試験４時間半後の路面残留塩分濃度飛散ロスやミスト散布に対する自然風の影響は確認 15:39:29 0 15:39:19 えず、特殊な環境下での試験となっている。そして、 15:39:09 0.5 15:38:59 よる湿潤状態など、実際の平均的な散布状況とは言 15:38:10 1 15:38:00 ず日中に行った。また、路面状態も乾燥状態や雨に 15:37:50 1.5 15:37:40 していないため、実務にて散布している夜間とはせ 15:37:30 2 できたが、（散布車を含む）一般車両の走行による風の影響は確認できなかった。今後は現場での交通量測定時間図-4 塩分濃度測定結果（3/3 の観測も含めた交通による影響の検討も加えていく散布 4 時間半後） 8 3/4 塩のみ散布区間 7 定着剤混合散布区間必要がある。散布試験４時間後の路面残留塩分濃度謝辞作業区間試験等を行うにあたり、福井土木事務所道路保全課を余裕区間 6 5 塩のみ散布平均値 3.78 定着剤混合散布平均値 4.61 はじめ、山田技研㈱の方々、その他の企業・団体の関係者に多大なるご協力・ご助言を頂いた。ここに記して感 4 謝の意を表します。 3 参考文献 2 1) 平成 18 年度福井都市圏総合都市交通体系調査報告書;福井県,2007 1 2) 14:38:07 14:37:57 14:37:47 14:37:37 14:37:16 14:37:06 14:36:56 14:36:46 0 14:36:36 残留塩分濃度（%）残留塩分濃度（%） 3.5 測定時間図-5 塩分濃度測定結果（3/4 散布 4 時間後）吉田翔太,鈴木啓悟,佐々木栄一,近藤泰光:日本海沿岸地域に位置する鋼橋の付着塩分量調査研究;鋼構造年次論文報告集,2014 3) 路面定着効果向上による凍結防止剤の散布量低減に関する研究; 第 28 回北陸雪氷シンポジウム論文集,pp.103-108,2013