簡単解説!道路の構造ってどうなっているの?アスファルト舗装の基礎知識

アスファルト舗装の基礎知識

皆さんが普段歩いている道路。どんな構造・断面なのかご存知でしょうか。普段気にしながら歩いている方は少ないと思います。アスファルト舗装とコンクリート舗装が同じだと思っている方も多いのではないのでしょうか?

本記事ではそんな方に、舗装の種類や構成について簡単にご説明したいとおもいます!これがわかればアスファルト舗装の基礎知識はOKです。

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◯本記事でわかること◯

①コンクリートとアスファルトの違いがわかる

②アスファルト舗装の道路の構造がわかる

③各層の役割がわかる

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①アスファルトとコンクリートって何が違うの?

アスファルトとコンクリートの違い

舗装の種類ですが、大きく2種類ございます。それは、以下の2つです。

①アスファルト舗装 ②コンクリート舗装

このアスファルトとコンクリートって何が違うのでしょうか?

見分け方は簡単で、概ね黒い道路がアスファルト舗装。白い道路はコンクリート舗装になります。よく舗装業者は「クロ舗装」「シロ舗装」という呼び方で呼んだりしています。日本の道路はほとんどがアスファルト舗装であり、その占める割合は約95.5%となっております。

この2つの違いですが、原料にヒントが隠されております。

まずアスファルトですが、国内使用されるほとんどが原油が原料となっています。原油は精製する際、ガソリンや灯油、軽油などに分留されるのですが、さらに残った重質の留分を、重油やアスファルトに分留致します。このアスファルトに石や砂を混ぜたものを使用した道路をアスファルト舗装と呼びます。

次にコンクリートですが、コンクリートは主にセメントからできております。セメントは灰色の粉末状の素材で、このセメントに水や砂、砂利を混ぜたものをコンクリートと呼びます。このコンクリートを使用した道路をコンクリート舗装と呼びます。

②道路の断面ってどうなっているの?

さて、本題の道路の断面ですが、道路は以下のような構造になっております。

道路の断面図

このように何層にも分かれていることには理由があります。道路は多くの車が通行するため、その荷重に耐えなければなりません。そのため、違う材質の材料を何層にも重ねることで、荷重を分散させ壊れにくくしているのです。高速道路や首都圏などの重交通量の道路はその分構造も厚く、何層にも分かれている場合が多いです。

もちろん、層を厚くするほど、かかる費用が大きく変動するため、道路の交通量などからかかる荷重を想定し、舗装の構成を決定しているのです。

それでは、各層についてそれぞれ解説したいと思います。

1.表層

道路の断面図(表層)

表層というのは、皆さんが普段目にしているような表面をなしている舗装で、概ね5cm~10cmの層になります。

アスファルト舗装は、「アスファルト混合物」という材料を使用しております。「アスファルト合材」と呼ぶことも多いです。「混合物」とついている通り、熱したアスファルトに、「骨材」と呼ばれる様々な大きさの砂利や砂を同時に混ぜ込んだものをプラントにて製造・出荷いたします。

このアスファルトに樹脂などを添加し、アスファルト自体の強度を高めたり、すべり抵抗性を高めることも可能で、高速道路などの重交通道路の多くに活用されております。この強化したアスファルトを「改質アスファルト」と呼びます。

2.基層

道路の断面図(基層)

基層は路盤の上にあるアスファルト混合物の層で、概ね5cm~10cmの層になります。

表層と同じアスファルト混合物の層ですが、役割は大きくことなります。表層は、交通の安全性や快適性など、路面の機能を確保する役割をもちますが、基層は路盤の不陸(でこぼこ)を平準化し、表層から伝わる荷重を均一に路盤に伝えることが目的となります。交通量の少ない道路では基層が打設されないケースも多いです。

3.アスファルト乳剤

道路の断面図(アスファルト乳剤)

アスファルト乳剤は、加熱して液状化したアスファルトに水や界面活性剤などの薬品を高速で撹拌し、乳化させた液状のアスファルトになります。これにより、通常であれば熱することで液体になるアスファルトを、常温でも使用可能にすることができます。

このアスファルト乳剤の主な役割は、散布することで層間の接着を強めることです。アスファルトはもともと非常に粘性が強く、紀元前の古代文明では接着剤として利用されておりました。

散布するかしないかで、舗装の剥離やポットホール(穴)を予防し、結果として耐用年数に大きく影響するのです。

アスファルト乳剤に散布する種類は大きく2種類あり、路盤の上に散布する乳剤を「プライムコート」、基層の上に散布する乳剤を「タックコート」と呼びます。道路工事ではアスファルト乳剤は「ディストリビューター」という専用の散布者にて散布されます。

4.路盤

道路の断面図(路盤)

路盤は路床の上に設けられる砕石や砂の層になります。路盤の役割は上層から伝わる交通荷重を分散し、路床に伝える荷重を分散いたします。

路盤には主に上層路盤と下層路盤の2種類がございます。交通荷重は上層にいくほど強く伝わるため、上層路盤には良質で強度の高い材料を使用するのに対し、下層路盤は比較的安価な材料を使用いたします。

上層路盤には、砕石の大きさを揃えた粒度調整砕石という細かい砕石(25mm~40mm程度)を使用し、下層路盤には岩石などを砕石機などで砕いた「クラッシャーラン」と呼ばれる砕石を使用致します。

上層路盤は10cm~20cm程度の層で、下層路盤は20cm~30cm程度の層になります。

5.路床

道路の断面図(路床)

路床は舗装を支持する地盤で、路盤から1m下までの土の層になります。この地盤が弱いと舗装の強度に大きく影響いたします。

舗装を構成する際、この地盤の強度を確認する調査(CBR調査・FWD調査)を行い、その結果をもとに舗装の構成を決定するので、非常に重要な層になります。路床が軟弱な場合、セメントや石灰を混合することで地盤自体の強度を高めることが可能です。この路床改良した層を「構築路床」と呼びます。

 

以上、舗装各層の説明でした。いかがでしたでしょうか。これを覚えれば舗装の基礎知識は十分理解したことになると思います。アスファルト舗装には大きくの種類の材料が存在し、日々改良されております。詳しいアスファルト舗装の種類に興味があれば、各企業のホームページなど覗いてみると面白いかもしれません。

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