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道路舗装の層間はく離による早期劣化メカニズムの解明とその対策に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04655
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関国土技術政策総合研究所

研究代表者

若林 由弥  国土技術政策総合研究所, 道路構造物研究部, 研究官 (00776099)

研究分担者 前川 亮太  国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(つくば中央研究所), 主任研究員 (20455497)
川名 太  東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (90349837)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードアスファルト舗装 / 層間はく離 / FWD / ひずみ / 促進載荷 / 多層弾性解析 / 層間接着 / 引張ひずみ / タックコート / 舗装 / 層間すべり
研究開始時の研究の概要

層間はく離や通常の舗装における層間の付着状態などを再現した試験舗装上で荷重車による繰返し載荷試験を実施し、層間の挙動や長期供用性の変化について調査する。また、調査結果に基づき層間の付着状態を考慮した疲労解析モデルを構築し、層間はく離が舗装の耐久性に与える影響について分析するとともに具体的な予防策について検討する。

研究成果の概要

はじめに,多層弾性解析により層間はく離が生じた場合の舗装内部に生じる応力を計算し,従来の舗装の設計では考慮されていない損傷が発生しうることを示した.また,層間はく離が生じた場合のたわみ量の変化や逆解析を行った場合に生じる誤差について明らかにした.
さらに,複数の層間接着条件を模擬した試験舗装を構築し,施工直後や荷重載荷後の舗装の劣化進行や内部挙動の変化について比較した.研究期間終了時点で劣化状況に明確な差は生じておらず,層間接着条件が舗装の耐久性に与える影響について明確とならなかった.また,層間はく離を模擬した工区では,荷重載荷により層間が接着してしまい,条件の見直しが必要であることが分かった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

多層弾性解析による応力解析結果により,層間はく離が生じた場合,従来の設計で想定するようなアスファルト混合物が一体の場合と,舗装内部の挙動が異なることやそれにより設計で想定する損傷と異なる損傷が生じる可能性を示した.
これは,一般的なアスファルト舗装のみならず,新しい構造の舗装の設計においても同様に留意すべき点であり,検証の必要があることを明らかにした.
また,試験舗装では層間接着条件が耐久性に与える影響について明確にすることはできなかったが,ひずみ計による舗装の挙動の観測が妥当であることが明らかになった.本手法は様々な舗装構造に応用が利くものであり,今後活用が進むものと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the Effect of Interlayer Bonding Condition on the Deterioration of Asphalt Pavement2023

    • 著者名/発表者名
      Yuya Wakabayashi、Yasushi Takeuchi、Futoshi Kawana、Kazuhiro Watanabe
    • 雑誌名

      Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board

      巻: OnlineFirst 号: 7 ページ: 500-508

    • DOI

      10.1177/03611981231153649

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アスファルト舗装の層間はく離が内部応力やたわみに及ぼす力学的影響に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      若林 由弥, 川名 太, 渡邉 一弘
    • 雑誌名

      土木学会論文集E1(舗装工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_115-I_122

    • DOI

      10.2208/jscejpe.76.2_I_115

    • NAID

      130007980626

    • ISSN
      2185-6559
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 舗装の層間接着状態がたわみや内部ひずみに及ぼす影響に関する試験結果2021

    • 著者名/発表者名
      若林由弥 , 渡邉一弘 , 永塚竜也 , 前川亮太 , 川名太 , 竹内康
    • 学会等名
      第34回日本道路会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 舗装 2022年 10月号2022

    • 著者名/発表者名
      若林由弥、川名太、竹内康、渡邉一弘
    • 総ページ数
      40
    • 出版者
      建設図書
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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