建設材料試験業務|建設材料試験の豆知識

骨材のすりへり減量とは

ロサンゼルス試験機と呼ばれる鋼製のドラムに鋼球と骨材を一緒に入れて回転させ、骨材が鋼球と衝突して小さくなった量(すりへり損失量)を測定するもので骨材の耐摩耗性を評価します。

アスファルト混合物と路盤材、コンクリートに用いられる骨材(砕石)は堅硬かつ強靭であることが必要とされ、この評価方法としてロサンゼルス試験方法(JIS A 1121)が一般に採用されています。
 一般にすりへり減量の多い骨材(砕石)は、比較的柔らかい軟岩や多孔質の軽石等が該当し、混合物(アスファルト及びコンクリート)に使用した場合、耐久性の低下により補修頻度の増加、骨材の飛散による石はね等、道路環境の悪化を招くこととなります。


すりへり減量(%)=試験により損失した試料質量÷試験前の試料質量×100

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土の締固めとは

CBR値には路床を対象とした「設計CBR値」と、路盤を対象とした「修正CBR値」の2種類があり、目的によって使い分けます。


締固め曲線
 

同じ土を同じ様に締固めても、締まり具合は土の含水比(湿り具合)によって違います。
 含水比を変えて締固め、それぞれの乾燥密度を図にすると、左の様な曲線を示します。

最も乾燥密度が高くなる含水比を最適含水比と呼び、その時の密度を最大乾燥密度と呼びます。この値は、現場で土を締固める時の目標値(管理値)となります。

 ゼロ空気間隙曲線は、土を締固めるとき空気を全て追いだすことができた(土と水のみで満たされている状態)と仮定した場合の各含水比において、理論上とりうる最大の乾燥密度を示した曲線です。

最適含水比(wopt)強度支持力透水係数等、土の工学的特性に関係しています。

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「JNLA」とは

JNLAとは、Japan National Laboratory Accreditation systemの 略称であり、工業標準化法(JIS法)に基づく試験事業者登録制度です。
 この登録制度は、国際標準化機構等が定めた試験所に関する基準(ISO/ IEC17025)の要求事項に適合しているか、独立行政法人製品評価技術 基盤機構認定センター(IAJapan)が審査を行い試験事業者を登録する制度です。
 財団法人新潟県建設技術センターの試験部はこの制度に基づいてJNLA 登録されています。
 また、国際MRA(国際的な相互承認)の対応認定事業者でもあります ので下記に示す試験項目に対し、希望されるお客様には図1の標章の入った試験証明書を発行しています。
 この標章の入った試験証明書は国際試験所認定協力機構(ILAC)等の 相互承認に署名した認定機関によって国際的に受け入れられています。


▲図1
JNLA(国際MRA対応)登録
登録試験項目は以下の通りです。
■コンクリートの圧縮強度試験
■コンクリートの曲げ強度試験
■骨材のふるい分け試験
■粗骨材のすりへり試験
■アルカリシリカ反応性試験(化学法)
■金属材料引張試験
■土の液性限界・塑性限界試験

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「設計CBR」と「修正CBR」の違いとは

CBR値には路床を対象とした「設計CBR値」と、路盤を対象とした「修正CBR値」の2種類があり、目的によって使い分けます。

設計CBRとは
 路床土について求めます。設計CBR値によってアスファルト舗装の厚さを設計します。
 路床を盛土で構築する場合は「土取り場の試料」を、現地の土をそのまま使用する場合は「現地での採取土」を自然含水比にて試験を行います。
 なお、舗装厚さの設計は設計CBRと交通量の区分に応じて、等値換算厚(TA)を用いて決定します。
目標とする舗装の厚さ(TA)の一例(信頼性90%)
舗装計画交通量250≦T<1,000(台/日・方向)
設計CBR(%) 3 4 6 8 12 20
TA(cm) 29 26 23 21 19 16
※ TAとは、路盤もすべて表層基層用加熱アスファルト混合物で構築したときの厚さをいいます。
※ 信頼性とは舗装が設定された設計期間を通して破壊しない確からしさを信頼性といいます。
修正CBRとは
 路盤材料について求めます。修正CBR値によって材料に所定の強さがあるか判断します。
 材料を締固め試験で求めた最適含水比に調整して試験を行います。
 一般的に安全を考慮して最大乾燥密度の95%のCBR値を修正CBR値として います。
修正CBRの規格 (新潟県)
材料 修正CBR(%)
クラッシャラン 20以上
RC−40
ARC−40 40以上
粒度調整砕石 80以上

設計CBRとは路床土の支持力を求めます。修正CBRとは路盤材料の強さを求めます。すなわち「設計CBR」と「修正CBR」は別の目的で行うものです。

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『CBR試験』のご案内

アスファルト舗装は、「アスファルト(表・基層)」と「路盤(上・下層)」と呼ばれる砕石から構成されています。
 また、舗装下約1mの土の部分を「路床」といいます。
 「CBR試験」は、路盤材料と路床材料について試験を行います。

『CBR試験』とは

アメリカで考案された試験方法で、締め固めた砕石(クラッシャーラン)に鉄の棒(ピストン)を押し込み、ある一定量押し込んだ時の荷重強さをCBR=100%としました。
 押し込む力が2倍になればCBR=200%となり、半分になればCBR=50%となります。

CBRは、California Bearing Ratioの略で日本語では"路床土支持力比"と訳されます。1928年頃からカリフォルニア州高速道路部のO.J.Porterさんが考案した試験で、1942年頃にアメリカ陸軍工兵隊で軍用飛行場の舗装のために採用されたのが始まりの様です。
 多くの代表的な砕石を試験してその平均をCBR=100%とされました。

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アスファルト混合物の試験について

マーシャル安定度試験

アスファルト混合物には"強度"(安定度)と"たわみ性"(フロー)の相反する特性をバランス良く持ち合わせることが要求されます。
 円筒形に成形した供試体の側面を円弧形の2枚の載荷板ではさみ加重を加え、供試体が破壊した際の最大荷重が安定度、それに対応する変形量がフロー値となります。
 フロー値からは以下のことが読み取れます。

  • フロー値:大きい → 流動しやすい
  • フロー値:小さい → もろくてクラックが入りやすい

試験用供試体

試験実施中

試験結果

抽出試験

アスファルト混合物に含まれるアスファルトの量が多すぎるとわだち掘れが発生して供用性が低下したり、 少なすぎると舗装にひび割れが発生して耐久性が低下します。また、使用した骨材の粒度が設計時と異なっ た場合も同様の問題が発生します。

この様なことが起こらないようにアスファルト混合物を調べる方法がアスファルト抽出試験です。

アスファルト混合物に含まれるアスファルト分を溶剤で溶かし分離すると砂利や砂だけが残ります。

最初にあったアスファルト混合物の質量と最後に残った砂利や砂の質量から使用されているアスファルトの量を測定したり、残った砂利や砂をふるいにかけて粒度を調べたりします。

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耐震・劣化診断などのコンクリート試験について

コンクリート構造物の耐震診断や劣化診断で多く行われる試験の何点かをご紹介します。

コンクリートコアの圧縮強度試験

まず最初に構造物から抜き取ったコアの端面を所定の平面度と直角度になるように研磨します。

研磨終了後の加圧面。研磨せずに硫黄を使って加圧面を平面にすることもあります。

圧縮強度試験

破壊状況

硬化コンクリート中の塩化物イオン濃度測定

海岸線の長い新潟県では塩害も多く発生します。

コンクリートの中性化深さ試験

コンクリートが中性化すると鉄筋が錆びやすくなります(写真は暴露供試体)

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コンクリートの乾燥収縮について

土木学会「コンクリート標準示方書」及び建築学会「建築工事標準仕様書」ではコンクリートの乾燥収縮量の確認が規定されました。
  重要な構造物や計画供用期間が長期に及ぶ箇所に使用するコンクリートには乾燥収縮量の確認が必要です。

  • 土木学会「コンクリート標準示方書」2007「1000μを超えないこと」
  • 建築学会「建築工事標準仕様書」2009「8×10-4以下とする」

当センターでは、供試体を温度20±1℃相対湿度60±5%で養生管理しており全ての基準や文献類を満足するコンクリートの乾燥収縮試験を行う事が出来ます。

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◇このページに関するお問い合わせは

試験部

  • フリーダイヤル: 0120-668-011
  • 電話: 025-267-2191
  • ファクシミリ: 025-267-4965
  • 電子メール:
  • 業務受付時間:平日/午前8:30~12:00 午後1:00~5:00
  • 休日:
    土曜日・日曜日・祝祭日・年末・年始・夏季休暇
     なお、コンクリートの圧縮強度試験及び曲げ試験は、上記の休日期間も実施しております。
     詳しくは、コンクリート試験の休日対応のページをご覧下さい。

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