石井 翔太

バインダの応力緩和性状によるアスコンの流動抵抗性評価に関する研究

高橋 修, 中村 健

アスファルトコンクリート（アスコン）は，粘弾性体であるアスファルトバインダ（バインダ）が用いられているため，粘弾性的挙動を示し，応力緩和する特徴を持つ．そのため，アスコンの物性に関し，バインダ性状は支配的な影響力を有する．
既往の研究では，荷重測定型伸度試験機を用いてバインダの粘弾性的特徴を評価し，アスコンの物性を推定する試みがなされた．その結果，バインダの種類や劣化程度を問わず，バインダの変形抵抗性，粘結力からアスコンのひび割れ抵抗性，疲労破壊抵抗性を推定することが可能だと判明し，後に再生アスコンも推定可能だと示された．しかし，これらはアスコンのひび割れ抵抗性，疲労破壊抵抗性の評価であったため，アスコンの塑性流動抵抗性に関する有益な知見は得られていない．
そこで本研究では，バインダ性状とアスコンの塑性流動抵抗性との関係を明らかにし，荷重測定型伸度試験機を用いた試験法を提案すると同時に，旧アスファルトの性状評価を用いた再生手法を検討することを目的とした．
バインダにポリマーを添加することで，アスコンの塑性流動抵抗性や疲労破壊抵抗性を向上できるが，バインダの弾性回復率は高くなり，応力緩和しにくくなる傾向にある．荷重測定型伸度試験機を用いて，バインダの応力緩和性状を評価した結果，ポリマー含有量の増加と劣化の進行に伴い，応力緩和時間は長くなり，アスコンの塑性流動抵抗性を表す動的安定度（DS）は増加する傾向にあることが確認された．
また，劣化した改質バインダに対し，再生用添加剤を用いて性状回復を行った再生バインダを，新規バインダと混合して性状回復を行った場合と比較した．その結果，アスコンの変形抵抗性を示すDR値が同程度であっても，粘結力や応力緩和性状の低下があまり見られないことがわかった．そのため，アスコンの疲労破壊抵抗性を示す旧アスファルトのFD値が高く，応力緩和時間が長い場合は，再生用添加剤を用いて性状回復を行うほうが，再生バインダの性状を維持できることがわかった．
以上より，バインダ性状からアスコンの諸性状を間接的に評価可能となり，既往の研究とあわせることで，荷重測定型伸度試験機を用いた試験法の提案が可能となった．また，この結果を受けて，旧アスファルトの性状に応じた性状回復方法を提案する．