改質バインダの混合温度および締固め温度JSCE.ppt

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1、改質バインダの混合温度および締固め温度(出典)NCHRPREPORT459CharacterizationofModifiedAsphaltBindersinSuperpaveMixDesign2.10MixingandCompactionTemperaturesofModifiedBinders編集：大有建設㈱　大河内　宝舗装材料小委員会　資料　2006.6.301主な内容改質バインダ使用混合物の締固め特性を検討し、混合および締固め温度条件に関する新たな提案をしている。主な検討内容は以下のとおり。1.改質バインダ

2、の粘度特性、特にせん断速度依存性2.締固め過程におけるせん断速度の評価3.ゼロせん断粘度(ZSV)による条件設定と締固め特性4.ZSVの低せん断粘度への置き換えと粘度測定の簡略化5.新たな温度条件による混合性の評価21.改質バインダの粘度特性、特にせん断速度依存性(Report2.10.1～2.10.2参照)(1)粘性特性　(Report2.10.1参照)①AASHTO試験法に定められた現在の混合および締固め時の粘度条件(0.28Pa･s、20rpm)は、大多数の改質バインダについて、バインダを165℃以上の温度に

3、加熱しないと適用できない。3改質アスファルトの粘度測定結果165℃,20rpm(図‐2.53)0.28Pa･s：締固めの粘度条件(PG82、PG76およびPG70グレード19の内17で不適合)4バインダ等級別の粘度比(5rpm/100rpm)，165℃(PG7X-XXには，PG76-XXとPG70-XXを含む)(図‐2.54)これまで、バインダについては、せん断速度依存性を無視できるニュートン流体であると仮定している。しかし改質バインダでは、典型的なせん断速度依存性を示すため、最適な混合および締固め温度の決定に際し

4、て考慮する必要がある。補足：せん断速度依存性は温度の関数で、高温下でより顕著となる。粘度比はせん断速度依存性の指標5(2)混合物の空隙率における粘度レベルと改質の影響(Report2.10.2参照)①比較のBoscanアスファルトでは、対数粘度は設計旋回数での空隙率にあまり影響しないが、他のバインダでは一次関数となる。②空隙率が、推奨されたせん断速度20rpm(6.81/s)での粘度レベルにおいて同一にはならない。　→　締固め時にせん断速度依存性の影響を受ける。Superpaveジャイレトリコンパクタ使用粘度(対数

5、)と空隙率の関係(図‐2.55)Boscan空隙率粘度6粘度測定条件(20rpm)が不適切か？→さらに詳細な検討③空隙率(NdesおよびNmax)は，改質バインダのせん断速度依存性の影響を受け、低せん断速度での粘度を指標にした方が締固め特性の精度が向上する。　　　　　　　　　　　　　　　→これは、直感に反している？　　次に検討。対数粘度と空隙率(Ndes)の相関係数の一例(表‐2.14)相関が高い72.締固め過程におけるせん断速度の評価(Report2.10.3参照)8ジャイレトリーコンパクタでの垂直方向のひずみの

6、変化(図‐2.56)砂利の粗骨材とPG82-22PEs改質バインダを使用，最適アスファルト量①Superpaveジャイレトリーコンパクタからの変位曲線から、0～130回の回転数の内で、旋回数40回までにひずみ速度がほとんど0に達している。40回130回9締固め時に起こる垂直方向のせん断ひずみ発生度数(図‐2.57)砂利の粗骨材とPG82-22PE改質バインダを使用②締固め温度の決定のためには，低いせん断速度での粘度を使用するとよい。旋回数の内、54回/130回でひずみ速度は0である。103.ゼロせん断粘度(ZS

7、V)による条件設定と締固め特性(Report2.10.4参照)11各種バインダごとのゼロせん断粘度(ZSV)に達する温度(表‐2.15)①ゼロせん断粘度(ZSV)の考えを適用すると、締固め温度も160℃未満の温度で可能である。(ZSVでの粘度条件：3.0Pa･sで混合，6.0Pa･sで締固め)締固め時の粘度条件混合時の粘度条件12NdesとNmaxでの空隙率(表‐2.16)②3.0Pa･sのZSVで混合し，6.0Pa･sのZSVで締固めた場合、設計回転数で４%の目標空隙率を達成できる。また、改質タイプや骨材タイプに

8、よる偏りも少ない。空隙率4%±1%以内改質ﾊﾞｲﾝﾀﾞでの空隙率は±0.2～0.3%以内134.ZSVの低せん断粘度への置き換えと粘度測定の簡略化(Report2.10.5～2.10.6参照)14各種せん断速度において，粘度が6.0Pa･sとなる時の締固め温度の例(表‐2.17)(1)ZSVの低せん断粘度への置き換え(Report2.10.5参照)①ゼロせん