佐藤陽一

特殊アスファルトコンクリートの疲労破壊特性評価の検討

高橋修

道路利用者にとって道路は，安全で円滑な交通を確保するとともに，都市の骨格を形成する社会基盤の役割を果たしている．そして，舗装には，歩行者や自動車への安全性，快適な走行性，耐久性が求められている．その中でも，近年，車両荷重と交通量の増加に伴い，耐久性が現在求められている．舗装の疲労寿命を長期化するにあたり，改質アスファルトの導入が年々拡大化されている．さらに，バインダのみに限らず，骨材粒度が特殊なアスコンの開発により長寿命化を図る検討が行われている．そこで本研究は，改質アスファルトを使用したアスコンおよび特殊アスコンに対して繰返し曲げ試験を実施し，それらの材料が有する疲労破壊抵抗性を定量的に評価した．この場合，アスコンが置かれている実際の供用状況を考慮し，促進劣化を施してエージングの影響についても考慮した．
また，アスコンの疲労特性の検討するにあたり，それぞれのバインダにおける性状試験を行い，バインダレベルにおける性状についても評価した．
長い期間自動車の輪荷重などが舗装表面に絶えず繰返し荷重を作用することにより，舗装構成層に応力が発生し各々の層が変形する．このような繰返し載荷によって得られた変形履歴が連続的に作用することにより，徐々に疲労ひび割れが生じる状態に近づいてひび割れが発生することを考慮しなければならない．そこで本研究では，舗装の寿命を検討するにあたり，室内での繰返し曲げ試験の結果から実際の荷重履歴，ひずみ履歴に基づいた累積ダメージの推定を行い，通常のアスコンに対する耐久性と相対的に比べることによって，改質アスファルトおよびエージングの影響を考慮した供試体を用い実舗装に近づけて舗装寿命を評価した．ここでは，交通荷重によってアスコン層（表層＋基層）に生じる変形の挙動を実測データに基づいて推定し，舗装の疲労寿命を検討した．さらに，舗装の性能基準である「疲労破壊輪数」が管理指標として近年導入されているので，新たに改質材を使用したバインダおよびエージング期間を考慮した舗装年数における疲労破壊輪数を検討した．以上より，道路を施工する前段階として舗装における疲労破壊年数および疲労破壊輪数を推定する方法を構築した．