芥川直人
経年劣化による改質バインダおよび改質アスコンの物理性状変化に関する研究
高橋 修
自然環境下に長期間曝露されているアスファルト舗装において，アスファルトコンクリート（以下，アスコン）中のアスファルトバインダ（以下，バインダ）は時間の経過とともに変化する．この変化は経年劣化と称され，アスコンの長期供用性や耐久性にかなりの影響を及ぼすことが知られている．そのため，経年劣化によるバインダおよびアスコンの物理性状の変化を把握し，配合設計や構造設計にその影響を考慮する必要がある．また，わが国のアスファルト材料の現状として，改質アスファルトバインダ（以下，改質バインダ）の使用が年々増加している．しかしながら，改質バインダについては，経年劣化による物理性状の変化があまり検討されていない状況下にある．
そこで本研究では，経年劣化による改質バインダとストレートアスファルト（以下，ストアス）の物理性状の変化，およびそれらとアスコンの物理性状との関連性を明確にすることを目的に，恒温槽による5とおりの加熱促進劣化（期間0日，2日，4日，8日，12日）を施したアスコンを用意し，繰返し曲げ試験を実施してアスコンの耐久性を評価した．その後，これらのアスコン供試体からバインダを回収し，そのバインダについて一般的なバインダ性状試験とDSR試験を実施した．以上の試験結果から，経年劣化による各種バインダの物理性状の変化をより具体化するとともに，それらのバインダを使用したアスコンの物理性状とその変化を把握し，これらの関連性について検討した．また，促進劣化の方法に対してこれまで考慮していなかった酸素の影響についても検討を加えた．
以上の検討により，次のことが明らかになった．改質バインダは，劣化の進行および温度変化が生じても，それらに対する粘弾性状，およびその他物理性状の変化がストアスよりも小さく，疲労ひび割れに対する抵抗性に優れている．また，DSR試験の評価指標である，複素弾性率G*や損失正接tanδ，G*sinδ，そして散逸エネルギーWcから，アスコンの劣化傾向をある程度評価でき，特に，G*sinδから疲労ひび割れ抵抗性を評価できると考えられる．さらに，促進劣化の方法については，バインダレベルおよびアスコンレベルのどちらにおいても，酸素の影響を特に考慮する必要はないといえる．
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