| 研究課題/領域番号 |
23K13388
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 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
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
前島 拓 日本大学, 工学部, 講師 (20845630)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | アスファルト舗装 / 道路橋RC床版 / 疲労抵抗性 / 砂利化 / 道路橋床版 / ポットホール / 疲労破壊機構 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
実道路橋RC床版では、As舗装面にポットホールが生じている箇所で舗装を剥がすと、その直下にある床版コンクリートが砂利化しているケースが多く、コンクリートの砂利化と橋面As舗装の損傷に因果関係があることは明白である。しかし、床版の疲労損傷機構について検討した既往の研究は、そのほとんどがコンクリート単体をターゲットにしたものであり、床版上にAs舗装が敷設された状態での疲労損傷過程ついて検討した例は極めて少ない。本研究は、種々の疲労試験装置を用いた独創的な実験手法により、As舗装下における床版の砂利化機構およびAs舗装のポットホール発生機構について実験的に検討するものである。
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| 研究実績の概要 |
実道路橋RC床版では、As舗装面にポットホールが生じている箇所で舗装を剥がすと、その直下にある床版コンクリートが砂利化しているケースが多く、コンクリートの砂利化と橋面As舗装の損傷に因果関係があることは明白である。しかし、床版の疲労損傷機構について検討した既往の研究は、そのほとんどがコンクリート単体をターゲットにしたものであり、床版上にAs舗装が敷設された状態での疲労損傷過程ついて検討した例は極めて少ない。本研究は、種々の疲労試験装置を用いた独創的な実験手法により、As舗装下における床版の砂利化機構およびAs舗装のポットホール発生機構について実験的に検討するものである。令和5年度は、(1)ハンブルグホイールトラッキング試験装置を用いて、床版における砂利化の有無およびアスファルトバインダ種がアスファルト舗装の疲労抵抗性に及ぼす影響について検討した。その結果、橋面舗装の基層にポリマー改質アスファルトを用いることで疲労抵抗性が向上するものの、床版上層部に著しい損傷がある場合には、ポリマー改質アスファルトIII型-Wを使用した場合においても、疲労抵抗性が1/10程度まで低下することが明らかとなった。次に(2)HWT試験で得られた知見を基に、RC床版 (800×800×100mm)上にアスファルト混合物を敷設した供試体を作製し、定点疲労載荷試験を実施した。ここでは、健全なRC床版供試体に加えて、床版上層部の砂利化を模したRC床版供試体を用いた試験体を作製し、床版上層部の劣化の有無がアスファルト舗装の疲労抵抗性に及ぼす影響を評価した。その結果、砂利化を模した床版の耐疲労性が著しく低下し、さらにコンクリート自体の細粒化とAs舗装版上への骨材の噴出が確認され、本試験方法によってAs舗装下におけるコンクリート床版の砂利化機構に及ぼす影響を評価可能であることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和5年度は、床版の砂利化の有無およびアスファルト混合物に用いるバインダの種類が、橋面アスファルト舗装の疲労抵抗性に及ぼす影響を検討し、橋面アスファルト舗装の疲労抵抗性を評価可能な試験方法を考案した。また、ポットホールの再現には至らなかったものの、アスファルト舗装上に亀甲状のひび割れが発生するケースも確認され、国内外を問わず極めて例の少ない、室内実験によるポットホールの再現が可能であることが示唆された。さらに、定点疲労試験装置を用いた橋面アスファルト舗装の疲労実験を開始し、アスファルト舗装下におけるコンクリート床版の砂利化機構に及ぼす影響を評価可能な試験条件をある程度選定することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和6年度は、各種試験における実験パラメータを追加して、橋面アスファルト舗装のポットホールを再現可能な疲労試験手法を構築するとともに、ポットホールの発生メカニズムについて検討する予定である。また、各種疲労試験において、アスファルト舗装が疲労破壊に至るまでの各段階で電磁波や弾性波を用いた非破壊検査を実施し、アスファルト舗装の損傷機構解明に通ずるデータを収集するとともに、実橋における非破壊検査技術の精度向上を図る。
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