JP2009192391A - アスファルト混合物の評価方法、評価装置及び供試体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このアスファルト混合物41を評価するための試験装置1は、アスファルト混合物41を円柱形状に成形した供試体4の軸心まわりにねじりを加えたときのその供試体4の応答に基づいて、供試体4のせん断弾性係数、耐流動性及び耐久性の少なくとも一つを評価するように構成されたものである。
【選択図】図1
Description
Designation 320−03)。これは直径150mm、厚さ38mm〜50mmのアスファルト混合物の円柱供試体の上下面の鉛直動が生じないように鉛直荷重を制御しながら、上下面を水平方向にせん断させる試験装置を用いて水平変位、鉛直荷重及び水平荷重を測定して、せん断弾性係数及び塑性せん断ひずみを求める試験である。
τzθ(r)=αr
である。なお、αは係数である。
(1)τaveとγaveとして平均値(数10、数15)を用いる場合を左側に表示し、
(2)τaveとγaveとしてr=R/2での値(数8、数16)を用いる場合を右側に表示すると、
図10の左上に示すトルクTと載荷時間tとの関係において、載荷時間t=20秒未満では、トルクTはこの載荷時間tに比例して徐々に増加しており、20秒でT=380N・mとなったときにピークを示し、その後はトルクTが急激に減少し、30秒でT=0N・mとなっている。このことは、t=20秒で供試体4が破断したことを意味する。
図11の左上に示すトルクTと載荷時間tとの関係において、載荷時間t=5秒未満では、トルクTはこの載荷時間tに比例して徐々に増加しており、5〜10秒でT=80N・mとなったときにピークを示し、その後はトルクTが徐々に減少し、20秒でT=0N・mとなっている。このことは、t=10秒で供試体4が破断したことを意味する。
図12の左上に示すトルクTと載荷時間tとの関係において、載荷時間t=35秒未満では、トルクTはこの載荷時間tに比例して徐々に増加しており、35秒でT=680N・mとなったときにピークを示し、その後はトルクTが急激に減少し、40秒でT=0N・mとなっている。このことは、t=35秒で供試体4が破断したことを意味する。
図13に示すトルクTと回転角Δθとの関係において、供試体4に微小トルクTq1,Tq2,・・・Tqnをそれぞれ繰り返し載荷した時には、回転角ΔθとトルクTq1,Tq2,・・・Tqnとのなす傾きが略一定となった時点での値(各トルクの最終値又はその付近の値)を上記(数19)の最終式にそれぞれ代入することで、供試体4の各せん断弾性係数Gを計算することができ、これにより、ねじり剛性が評価される。
図14の左上に示すように、供試体4に中トルクTq1を載荷したときのトルクTと回転角Δθとの関係においては、回転角ΔθとトルクTq1とのなす傾きが徐々に大きくなって一定となるが、図14の右上に示すように、供試体4に中トルクTq2を載荷したときのトルクと回転角との関係においては、回転角θとトルクTq1とのなす傾きが徐々に小さくなって一定とならない。
τzθ(r)=τmax=const
である。
2 ベース
3 載荷台
4 供試体
41 アスファルト混合物
42 上キャップ
43 下キャップ
44,45 接着剤
5 鉛直荷重載荷ユニット(荷重載荷ユニットに相当する。)
54 空圧シリンダ
57 荷重計
59 上載荷板
6 トルク載荷ユニット
62 油圧シリンダ
63 荷重計
64 ねじりアーム
65 ねじり変位計
68 下載荷板
7 恒温槽
71 水槽
72 ウオータパン
73 電気ヒータ
77 温度計
8 制御ユニット
81 ファンクションジェネレータ
82 サーボアンプ
83 データロガー
T トルク
Fv 鉛直荷重
Δθ 回転角
Claims (14)
- アスファルト混合物を円柱形状に成形した供試体の軸心まわりにねじりを加えたときの該供試体の応答に基づいて、前記供試体のねじり剛性、耐久性及び耐流動性のうちの少なくとも一つを評価することを特徴とするアスファルト混合物の評価方法。
- 供試体の端面に直角方向の荷重をさらに加えたときの該供試体の応答に基づいて、前記供試体のねじり剛性、耐久性及び耐流動性のうちの少なくとも一つを評価することを特徴とする請求項1記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 供試体に前記ねじりを加えるためのトルクを単調に増大しつつ載荷させたときの当該トルクと回転角との関係に基づいて、前記供試体のねじり剛性及び耐久性の少なくとも一方を評価することを特徴とする請求項1又は2記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 前記ねじり剛性は、前記トルクと回転角との関係における初期値付近の値を用いて計算されるせん断弾性係数で評価されることを特徴とする請求項3記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 前記耐久性は、前記トルクと回転角との関係における当該トルクのピーク値で評価されることを特徴とする請求項3記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 供試体に前記ねじりを加えるためのトルクを段階的に増大しつつ繰り返し載荷させたときの各トルクと回転角との関係に基づいて、前記供試体のねじり剛性を評価することを特徴とする請求項1又は2記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 前記ねじり剛性は、前記各トルクと回転角との関係におけるトルクごとの最終値付近の値を用いて計算されるせん断弾性係数で評価されることを特徴とする請求項6記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 供試体に前記ねじりを加えるためのトルクを段階的に増大しつつ繰り返し載荷させたときの各トルクでの累積回転角と載荷回数との関係に基づいて、前記供試体の耐流動性を評価することを特徴とする請求項1又は2記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 前記耐流動性は、前記累積回転角と載荷回数との関係において当該累積回転角が急激に増大したときのトルクで評価されることを特徴とする請求項9記載のアスファルト混合物の評価方法。
- 供試体を0℃よりも高く、かつ100℃よりも低い温度に設定した恒温槽に浸漬した状態で前記評価を行うことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のアスファルト混合物の評価方法。
- ベース上に立設された載荷台と、アスファルト混合物を円柱形状に成形した上で該載荷台に着脱自在にセットされるように構成した供試体と、前記載荷台にセットされた供試体の軸心まわりにねじりを加えるためのトルクを載荷するトルク載荷ユニットと、該トルク載荷ユニットの動作を制御する制御ユニットとを備えたことを特徴とするアスファルト混合物の評価装置。
- 前記載荷台にセットされた供試体の端面に直角方向の荷重を載荷する荷重載荷ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項11記載のアスファルト混合物の評価装置。
- アスファルト混合物を、直径が略100〜200mmで、高さが略50〜200mmである円柱形状に成形した上で、前記請求項12又は13に記載のアスファルト混合物の評価装置の載荷台に着脱自在にセットされるように構成したことを特徴とする供試体。
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