氏名　峰岸　順一
学位の種類　博士（工学）
学位記番号　博乙275号
学位授与の日付　平成21年12月9日
学位論文題目　ポーラスアスファルト舗装の破損原因の分析と破損対策に関する研究
論文審査委員
　主査　教授　丸山　暉彦
　副査　准教授　岩崎　英治
　副査　准教授　高橋　修
　副査　准教授　下村　匠
　副査　中央大学理工学部教授　姫野　賢治
　副査　日本大学理工学部教授　岩井　茂雄

• 論文目次
• 論文要旨
• 論文審査の結果の要旨

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目次
第1章　序論　p.1
　1.1　研究の背景　p.1
　1.1.1　東京都におけるポーラスアスファルト舗装の開発経緯　p.4
　1.1.2　東京都におけるポーラスアスファルト舗装の施工実績　p.5
　1.1.3　東京都のポーラスアスファルト舗装　p.5
　1.1.4　ポーラスアスファルト舗装の検討課題　p.11
　1.2　研究の目的　p.16
　1.3　本論文の構成　p.20
　第1章の参考文献　p.26
第2章　ポーラスアスファルト舗装の破損実態の分析と破損の明確化　p.31
　2.1　概説　p.31
　2.2　破損実態調査　p.31
　2.2.1　配合設計書等資料調査結果　p.33
　2.2.2　破損実態調査結果　p.40
　2.3　破損進行の実態調査　p.47
　2.3.1　調査方法　p.47
　2.3.2　破損進行の実態調査結果　p.48
　2.4　第2章の結論　p.60
　第2章の参考文献　p.62
第3章　骨材飛散の発生原因の究明と抑制対策の提案　p.63
　3.1　概説　p.63
　3.2　交差点部におけるポーラスアスファルト舗装の破損　p.64
　3.2.1　破損状況　p.64
　3.2.2　想定される破損原因について　p.65
　3.2.3　骨材飛散による破損の防止対策　p.66
　3.3　既存の骨材飛散抵抗性評価試験の比較　p.67
　3.3.1　骨材飛散抵抗性評価試験　p.67
　3.3.2　試験結果と考察　p.78
　3.4　骨材飛散抵抗性評価試験の提案　p.87
　3.4.1　試験機の開発の条件　p.88
　3.4.2　試験機の概要　p.89
　3.4.3　評価試験機の妥当性の検証　p.89
　3.4.4　新たに開発した骨材飛散抵抗性評価試験機と他の骨材飛散抵抗性の評価手法の比較　p.95
　3.5　ポーラスアスファルト舗装の施工条件の違いによる骨材飛散抵抗性に関する抵抗　p.99
　3.5.1　供試体の作成方法　p.100
　3.5.2　締固め温度を変化させ、締固め度を変化させた場合の骨材飛散抵抗性　p.100
　3.5.3　締固め温度を変化させ、締固め度を同一とした場合の骨材飛散抵抗性　p.101
　3.5.4　施工条件の違いによる骨材飛散抵抗性の結論　p.102
　3.6　ポーラスアスファルト舗装の使用材料による骨材飛散抑制対策の検討　p.102
　3.6.1　使用材料および工法　p.102
　3.6.2　骨材飛散抵抗性の評価　p.104
　3.6.3　骨材飛散の抑制対策のまとめ　p.108
　3.7　第3章の結論　p.108
　第3章の参考文献　p.110
第4章　ポットホールの発生原因の究明と抑制対策の提案　p.111
　4.1　概説　p.111
　4.2　ポットホールの発生原因　p.111
　4.2.1　ブリージング箇所の調査と採取試料の分析　p.111
　4.2.2　耐油性評価試験　p.115
　4.2.3　ポットホールの発生シミュレーション試験　p.116
　4.3　ポットホールの発生抑制に関する検討　p.123
　4.3.1　施工時に使用される軽油による破損の発生抑制に関する検討　p.124
　4.3.2　供用時に滴下した軽油による破損の発生抑制に関する室内実験　p.125
　4.4　第4章の結論　p.130
　第4章の参考文献　p.132
第5章　ポットホールの発生時の応急修理に使用する常温混合物の評価と品質規格の提案　p.133
　5.1　概説　p.133
　5.2　ポットホールによる破損の応急対策　p.134
　5.3　市販されている常温混合物の実態　p.136
　5.4　高性能型常温混合物に要求される性能　p.136
　5.5　室内試験方法の検討　p.137
　5.5.1　初期の安定性を評価する試験　p.138
　5.5.2　供用後の耐久性を評価する試験　p.140
　5.5.3　降雨時の耐久性を評価する試験　p.141
　5.5.4　施工性を評価する試験　p.143
　5.6　評価試験結果　p.144
　5.6.1　常温ホイールトラッキング試験　p.144
　5.6.2　常温マーシャル安定度試験　p.144
　5.6.3　円筒供試体の引張試験　p.145
　5.6.4　カンタブロ試験　p.146
　5.6.5　常温ホイールトラッキング試験　p.147
　5.6.6　常温マーシャル安定度試験　p.148
　5.6.7　一軸圧縮試験　p.148
　5.6.8　簡易ポットホール走行試験　p.149
　5.6.9　マーシャル安定度試験（推進養生）　p.150
　5.6.10　作業性試験　p.150
　5.7　現場技術者を対象とした実態調査結果　p.151
　5.8　実道における検証　p.152
　5.8.1　擬似ポットホールの作製　p.152
　5.8.2　常温混合物による修理　p.152
　5.8.3　調査項目　p.153
　5.8.4　調査結果　p.154
　5.9　第5章の結論　p.155
　5.9.1　常温混合物の試験法・評価方法　p.155
　5.9.2　各種常温混合物の評価　p.156
　5.9.3　高性能常温混合物の規格化について　p.157
　第5章の参考文献　p.160
第6章　結論　p.161
謝辞　p.171

東京都の幹線街路の道路交通騒音は，未だ要請限度を越える地点が多く，この解決手段としてポーラスアスファルト舗装が本格的に採用されてきた．しかし，ポーラスアスファルト舗装が本格的に導入されてから10年以上が経過しているが，舗装としての耐久性や騒音低減機能，機能の持続性および機能回復・維持技術など多くの課題を抱えながら社会の要請に応えるため施工を優先して進められてきた．今後はさらに各種課題を解決し，より高機能なポーラスアスファルト舗装へと改善を図っていくことが必要である．
本研究では，破損実態調査の結果を分析したところ破損形態として，特に骨材飛散，ポットホールが顕著であったため，破損原因の究明と破損対策について取り組んだ．本研究では，次の目的を設定して研究を行った．（1）ポーラスアスファルト舗装の破損実態の分析と破損原因の明確化（2）水平せん断力による骨材飛散の室内評価手法の検討と対策の提案（3）油分に起因するポットホールの室内評価手法の検討と対策の提案 （4）ポーラスアスファルト舗装のポットホール発生時の応急修理用の常温混合物の評価手法の検討と品質規格の提案である．
研究内容は，以下のとおりである．
第1章では，研究の背景としてポーラスアスファルト舗装の導入とポーラスアスファルト舗装特有の破損形態について述べた．次に破損に関する既往の研究では，破損実態とその評価手法とも確立されていないことから，破損に関する研究の必要性を示した．すなわち本研究のテーマは，ポーラスアスファルト舗装の破損原因の究明とその評価手法の確立と対策の提案を行うことを示した．そのために破損原因を明らかにし，破損を室内で評価するための評価手法を確立し発生抑制対策を提案することを示した．また，緊急対応に不可欠なポットホールなどの破損時の応急修理に使用する常温混合物の性能評価手法について検討し，その品質規格を提案した．
第2章では，ポーラスアスファルト舗装の破損実態の分析と破損の明確化を行った．交差点など車のタイヤによるねじれや水平せん断力が作用する箇所では，ねじれや水平せん断力に対する抵抗力が不足し，舗設後短期間で骨材が飛散する例が見受けられる．破損現象としては，骨材の結合力が失われて飛散するものがほとんどであった．また，ポーラスアスファルト舗装施工箇所で供用後早期にポットホールの発生が散見されるようになった．ポットホール箇所の混合物の共通点として，油臭がありバインダが軟化しカットバックされた状況であった．そこで油によるポットホールに注目し，発生の進行実態と原因究明を行った．
第3章では，水平せん断力による骨材飛散に関する検討を行った．骨材飛散抵抗性を評価する試験機の開発を行い，その妥当性の検討を行った．その結果，骨材飛散抵抗性を短時間で評価でき，現場の破損状況とよく近似させることができ，骨材飛散の原因究明が出来た．開発した骨材飛散抵抗性試験機を用いて，ポーラスアスファルト舗装の施工条件の違いによる骨材飛散抵抗性の評価を行った．さらに，ポーラスアスファルト舗装の骨材飛散抑制対策として，耐久性を高めたポリマー改質アスファルトH型（以下高耐久性ポリマー改質H型と呼ぶ），樹脂コート工法および透水性樹脂モルタル充填工法などの表面処理工法の有効性を確認し，発生抑制対策として提案した．
第4章では，油分に起因したポットホールに関する検討を行った．ポットホール発生の進行実態を調査した結果，破損の一原因として油分に起因してポットホールに至るものであった．ポットホールを抑制する方法として，施工時の油対策としては軽油の代わりに付着防止剤を使用すること，供用時の油対策としては事前または油分の染み出しなど初期症状が発生した時点で，樹脂コート工法などを行うことが発生抑制として有効であることを提案した．
第5章では，ポーラスアスファルト舗装のポットホール発生時の応急修理に使用する常温混合物の評価を行った．ポーラスアスファルト舗装の破損の問題は顕在化しており，とくに，集中豪雨が多発した2005年には，幹線道路で頻繁にポットホールやはく離が発生し，損害賠償を求められるケースも少なくなかった．
このようにポットホールなどの破損は，放置しておくと大きな事故にまで発展するものもあることから，道路管理者には応急対策として即時対応することが求められる．その際用いられる常温混合物には，ある一定期間安全を担保することのできる高品質なものが求められている．また，応急作業は雨天時であっても即対応することが要求されている．常温混合物は，一般に応急舗装材として用いるために，これまではあまり耐久性を重視していなかった面もあるが，最近では，前述したニーズに対応した，全天候，高耐久を指向した高性能な材料が市場に出回ってきている．　そこで本研究では，重交通道路に用いられる応急補修用常温混合物の必要性能を整理し，これらを適切に評価するための試験方法を検討し現場技術者によるアンケート結果と試験施工を含めて，各種常温混合物を総合的に評価し品質規格を提案した．
第6章では，研究の結論と今後の展望として以下を示した．
結論として，次のことを示した．（1）ポーラスアスファルト舗装の破損実態を分析し破損の種類，分布などの現状を明らかにし，破損原因を明らかにした．（2）水平せん断力による骨材飛散の室内評価手法として骨材飛散抵抗性試験機を新たに開発し，この機械を用いて骨材飛散抑制対策を提案した．（3）油分に起因したポットホールの室内評価手法を提案し，発生抑制対策として施工時に付着防止剤の使用を提案した． （4）ポーラスアスファルト舗装のポットホール発生時の応急修理用の常温混合物の室内評価手法を提案し品質規格を提案した．今後のポーラスアスファルト舗装の機能向上に向けての展望として，以下の事項があることを示した．（1）騒音低減機能や雨天走行時の安全性向上など，舗設直後の機能を一定水準に保っていくことにより，利用者に対して長期に所定水準のサービスを提供することが可能となる．また，破損が起きた場合も早急に維持作業を行うことによって，事故の発生予防に貢献し，長期間の走行安全性が確保できる．（2）破損抑制対策を講じることによって，騒音低減機能や排水機能を保持することができるため，構造物としての供用期間を延ばすことととなり，工事量の抑制，維持補修費の抑制など，環境，費用的に大きな意義がある．（3）本研究の内容は，東京都のみの対策でなく，全国レベルで適用できる普遍性のある内容である．

本論文は、「ポーラスアスファルト舗装の破損原因の分析と破損対策に関する研究」と題し、6章より構成されている。東京都は、10年以上前からポーラスアスファルト舗装を本格的に導入し、耐久性や騒音低減機能の持続性、維持方法など多くの課題を抱えながら社会の要請を優先して施工を進めてきた。本研究は、当該舗装の破損実態を分析し、骨材飛散およびポットホールの原因究明と対策について取り組んだものである。
第1章「序論」では、ポーラスアスファルト舗装の破損形態の概要を示すとともに、本研究の目的と範囲を述べている。
第2章「ポーラスアスファルト舗装の破損実態の分析と破損の明確化」では、交差点におけるポーラス舗装の骨材飛散は、タイヤによるねじれや水平せん断力が原因であることを示している。また、ポーラスアスファルトのポットホール箇所の共通点として、油臭がありバインダが軟化していることを確認している。
第3章「骨材飛散の発生原因の究明と発生抑制対策の検討」では、骨材飛散抵抗性を評価する試験機の開発を行い、短時間に評価でき、現場の破損状況とよく一致することを示している。さらに、骨材飛散抑制対策として、いくつかの表面処理工法の有効性を確認し、発生抑制対策として提案している。
第4章「ポットホールの発生原因の究明と発生抑制対策の検討」では、ポットホールの進行実態を調査し、油分に起因してポットホールに至るものであることを明らかにしている。これを抑制する方法として、施工時に付着防止剤を使用すること、供用時は樹脂コート工法などを行うことを提案している。
第5章「ポットホール発生時の応急修理に使用する常温混合物の評価と品質の検討」では、応急補修用常温混合物の性能を整理し、これらを適切に評価するための試験方法を検討し、現場技術者に対するアンケートと試験施工から、各種常温混合物を総合的に評価し、品質規格を提案している。
第6章「結論」では、本研究の成果と今後の展望を示している。
以上のように、本論文は、ポーラスアスファルト舗装の破損原因を明らかにし、その対策工法を提案している。本研究の成果は、道路ユーザーに対して、長期間、所定水準のサービスを提供し、利用者の安全・安心に寄与するものである。よって、本論文は工学上及び工業上貢献するところが大きく、博士（工学）の学位論文として十分な価値を有するものと認める。