特許 7260598 層間付着切れ試験方法と試験装置並びに供試体の作成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】層間付着切れ試験方法と試験装置並びに供試体の作成方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/00 20060101AFI20230411BHJP

   G01N 19/04 20060101ALI20230411BHJP

   G01N 3/10 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

G01N3/00 Q

G01N19/04 Z

G01N3/10

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021112588

(22)【出願日】2021-07-07

(65)【公開番号】P2022016354

(43)【公開日】2022-01-21

【審査請求日】2022-02-28

(31)【優先権主張番号】P 2020118617

(32)【優先日】2020-07-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000233653

【氏名又は名称】ニチレキ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】501294445

【氏名又は名称】汎高圧工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003074

【氏名又は名称】弁理士法人須磨特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】馬場 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】内海 正徳

(72)【発明者】

【氏名】近松 稔之

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 賢人

(72)【発明者】

【氏名】外山 昌幸

【審査官】西浦 昌哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２６５９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１１３９９４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１７２３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９７０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３０９９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１０７６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８２４０９６５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／００－ ３／６２

Ｇ０１Ｎ １７／００－１９／１０

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

Ｇ０１Ｍ ３／００－ ３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直接又は介在層を介して接着された２つの物体層の接着界面での層間付着切れを試験する方法であって、
試験対象となる２つの物体層の接着界面に流体圧力負荷を掛ける工程と、
流体圧力負荷が掛けられた接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングする工程とを含み、
前記流体圧力負荷を掛ける工程が、中空の挿入管を内部に貫通させた第一物体層であって、前記挿入管の一端は流体吐出口として前記第一物体層の下面に開口し、他端は流体注入口として前記第一物体層の外側表面に開口している第一物体層を用い、当該第一物体層の前記下面の前記流体吐出口を内包する領域を、第二物体層の上面と直接又は介在層を介して接着した状態で、前記流体注入口から前記流体吐出口に向かって流体を供給することによって行われ、
前記第一物体層の下面と前記第二物体層の上面との接着界面を試験対象界面とする、
層間付着切れ試験方法。

【請求項2】

直接又は介在層を介して接着された２つの物体層の接着界面での層間付着切れを試験する方法であって、
試験対象となる２つの物体層の接着界面に流体圧力負荷を掛ける工程と、
流体圧力負荷が掛けられた接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングする工程とを含み、
前記流体圧力負荷を掛ける工程が、中空の挿入管を内部に貫通させた第一物体層であって、前記挿入管の一端は流体吐出口として前記第一物体層の下面に開口し、他端は流体注入口として前記第一物体層の外側表面に開口している第一物体層を用い、当該第一物体層の前記下面の前記流体吐出口を内包する領域を、第二物体層の上面と直接又は介在層を介して接着した状態で、前記流体注入口から前記流体吐出口に向かって流体を供給することによって行われ、
前記第二物体層が、直接又は介在層を介して接着された第三物体層と第四物体層の接着界面を含んでおり、前記第一物体層の前記流体吐出口を内包する領域を前記第二物体層の上面と接着した状態で、前記流体吐出口と対向する位置に露出する前記第三物体層と前記第四物体層の前記接着界面を試験対象界面とする、
層間付着切れ試験方法。

【請求項3】

前記第二物体層が、前記第三物体層及び／又は前記第四物体層と直接又は介在層を介して接着される第五物体層との接着界面であって、前記第三物体層と前記第四物体層の前記接着界面と連続する第二接着界面を含んでおり、前記第三物体層と前記第四物体層の前記接着界面に加えて前記第二接着界面を試験対象界面とする、請求項２記載の層間付着切れ試験方法。

【請求項4】

前記流体注入口に供給される前記流体の圧力が、加圧状態と無加圧状態との間で周期的に変動する請求項１～３のいずれかに記載の層間付着切れ試験方法。

【請求項5】

前記流体注入口に供給される前記流体の温度がコントロールされているか、及び／又は、前記試験対象界面が温度コントロールされた環境内に位置している請求項１～４のいずれかに記載の層間付着切れ試験方法。

【請求項6】

前記流体圧力負荷が掛けられた接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングする工程が、試験対象界面を形成する物体層の外周面から外部に流出する前記流体の流出量及び／又は流出位置のモニタリング、予め設定した位置への前記流体の到達検知、前記流体注入口近傍での流体圧力の測定、試験対象界面を形成する物体層の外周面の変形量の測定、又は試験対象界面を形成する物体層のひび割れの監視、又はそれらの２つ以上によって行われる請求項１～５のいずれかに記載の層間付着切れ試験方法。

【請求項7】

前記流体吐出口に向かって供給される前記流体がトレーサ物質を含んでいる請求項１～６のいずれかに記載の層間付着切れ試験方法。

【請求項8】

試験対象界面を形成する物体層のうちの少なくとも１つの物体層が、アスファルト混合物を用いて構築された層であり、前記介在層がタックコート層、プライムコート層、目地材層、又は防水材層である請求項１～７のいずれかに記載の層間付着切れ試験方法。

【請求項9】

設定された所定の圧力で流体を供給する流体供給部と、圧力解放部と、流体注入口及び流体吐出口を有する中空の挿入管と、前記挿入管の前記流体注入口と接続する接続口を一端に有する流体供給路と、前記流体供給路の他端を、前記流体供給部又は前記圧力解放部のいずれかと選択的に接続する流路切り換え部と、前記流路切り換え部の動作を制御する制御装置と、試験対象となる接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングするモニタリング手段とを備えている層間付着切れ試験装置。

【請求項10】

前記モニタリング手段が、試験対象となる接着界面を形成する物体層の外周面から外部に流出する前記流体の流出量及び／又は流出位置をモニタリングする手段、予め設定した位置に配置された前記流体の到達検知手段、前記流体注入口近傍の前記流体の圧力を測定する手段、試験対象となる接着界面を形成する物体層の変形量を測定する手段、又は試験対象となる接着界面を形成する物体層のひび割れを検知する手段、又は前記した手段の２つ以上である請求項９記載の層間付着切れ試験装置。

【請求項11】

前記流体供給部が、供給する前記流体の温度をコントロールする温度調節装置を備えているか、及び／又は、試験対象となる接着界面を形成する物体層の環境温度をコントロールする温度調節装置を備えている請求項９又は１０記載の層間付着切れ試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は層間付着切れ試験方法と試験装置、並びにそれら層間付着切れ試験方法又は試験装置で用いられる供試体の作成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アスファルト舗装の長寿命化は交通インフラを健全に維持する上で不可避の課題であり、長寿命化を妨げる原因の解明やその対策などについて、日々研究、努力が重ねられている。その中で、近年、施工層間の接着性の良否がアスファルト舗装の長寿命化を図る上で重要な因子であるとの指摘が為されている。

【0003】

施工層間の接着には、一般に、アスファルト乳剤などを含むタックコートが用いられているが、路面にひび割れ等の損傷が発生した道路を実際に開削して調査すると、特に車両のタイヤ通過部で、表層と基層の間、若しくは基層と安定処理された路盤層との間で、層間の接着効果が消失し、上下の層が界面で水平方向に分断された状態、すなわち層間付着切れの状態にあることが高い頻度で確認される。これは、層間接着のために施工されるタックコートが十分に機能していないことを示唆している。

【0004】

層間付着切れが発生する原因としては、種々のことが考えられるが、一つの大きな原因として、路面のひび割れや施工継目などから浸入する雨水等の存在が挙げられる。すなわち、路面のひび割れや施工継目などから浸入した雨水等の水は、表層を通過して、例えば基層との界面にあるタックコートに達すると、それよりも下層への浸透が妨げられるので、その場に滞留することがある。その状態で、例えば路面上を通行する車両の重量負荷によって、滞留している水に上下方向に繰り返し荷重が掛かると、加圧された水が下層との界面に沿って水平方向に走り、その結果、層間接着が破壊され、層間付着切れが発生するのではないかと考えられる。

【0005】

従来、２つの接着層間の付着力を試験する方法としては、例えば特許文献１～３などに示されるとおり種々のものが提案されており、道路舗装に関しても、例えば非特許文献１に記載されている引張接着試験やせん断試験が知られているが、これらの試験は、いずれも、層間に水が存在する状態で上部から繰り返し荷重が掛かったとき、加圧された水が層間を切っていくことによって発生する層間付着切れを評価する試験ではない。また、層間にまで水が浸透する経路の一つとなる施工継目の層間付着切れや止水性を評価する試験でもない。加圧された水が層間を切っていくことによって発生する層間付着切れや、施工継目における層間付着切れを試験する方法並びに装置は、本発明者らが知る限り、未だ提案されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－３００５４９号公報

【文献】特開２０１６－２９３４６号公報

【文献】特開２０１７－２１５２９２号公報

【非特許文献】

【0007】

【文献】「道路橋床版防水便覧」、公益社団法人日本道路協会編集発行、平成１９年３月、１２８～１３４頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、舗装の長寿命化を実現する上で重要と考えられる層間付着切れ、すなわち、上下に積層された２つの材料層の接着界面の層間に水が存在する状態で上部から繰り返し荷重が掛かったとき、加圧された水が層間を切っていくことによって発生する層間付着切れや、アスファルト混合物の打ち継ぎ部などの施工継目に発生する層間付着切れを評価する層間付着切れ試験方法及び試験装置、並びにその試験に用いられる供試体の作成方法を提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決すべく、鋭意研究と試行錯誤を重ねた結果、本発明者らは、接着された２つの物体層の接着界面に周期的に変動する水圧を掛けることで、例えば、上下に積層された舗装体の界面に水が存在する状態で、車両の通行による繰り返し荷重が掛かったときの状態や、接着界面が舗装表面に露出した施工継目などが受ける雨水等の浸透力を、事象として、実験室レベルで再現することができること、そして、互いに接着された２つの物体層の接着界面での接着性の良否を満足できるレベルで評価することができ、層間付着切れを試験することができることを見出した。本発明者らはさらに研究努力を重ね、周期的に変動する圧力の主体は水に限られず、その他の非圧縮性流体や、空気などの圧縮性流体であっても良いこと、また、試験対象物としては舗装構造物がもっとも典型的であるが、必ずしも舗装構造物に限られず、直接又は介在層を介して接着された２つの物体層一般に適用できることを見出した。

【0010】

すなわち、本発明は、直接又は介在層を介して接着された２つの物体層の接着界面での層間付着切れを試験する方法であって、試験対象となる２つの物体層の接着界面に流体圧力負荷を掛ける工程と、流体圧力負荷が掛けられた接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングする工程とを含み、前記流体圧力負荷を掛ける工程が、中空の挿入管を内部に貫通させた第一物体層であって、前記挿入管の一端は流体吐出口として前記第一物体層の下面に開口し、他端は流体注入口として前記第一物体層の外側表面に開口している第一物体層を用い、当該第一物体層の前記下面の前記流体吐出口を内包する領域を、第二物体層の上面と直接又は介在層を介して接着した状態で、前記流体注入口から前記流体吐出口に向かって流体を供給することによって行われ、前記第一物体層の下面と前記第二物体層の上面との接着界面を試験対象界面とする、層間付着切れ試験方法を提供することによって、上記の課題を解決するものである。

【0011】

また、本発明は、直接又は介在層を介して接着された２つの物体層の接着界面での層間付着切れを試験する方法であって、試験対象となる２つの物体層の接着界面に流体圧力負荷を掛ける工程と、流体圧力負荷が掛けられた接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングする工程とを含み、前記流体圧力負荷を掛ける工程が、中空の挿入管を内部に貫通させた第一物体層であって、前記挿入管の一端は流体吐出口として前記第一物体層の下面に開口し、他端は流体注入口として前記第一物体層の外側表面に開口している第一物体層を用い、当該第一物体層の前記下面の前記流体吐出口を内包する領域を、第二物体層の上面と直接又は介在層を介して接着した状態で、前記流体注入口から前記流体吐出口に向かって流体を供給することによって行われ、前記第二物体層が、直接又は介在層を介して接着された第三物体層と第四物体層の接着界面を含んでおり、前記第一物体層の前記流体吐出口を内包する領域を前記第二物体層の上面と接着した状態で、前記流体吐出口と対向する位置に露出する前記第三物体層と前記第四物体層の前記接着界面を試験対象界面とする、層間付着切れ試験方法を提供することによって、上記の課題を解決するものである。

【0012】

さらに、本発明は、設定された所定の圧力で流体を供給する流体供給部と、圧力解放部と、流体注入口及び流体吐出口を有する中空の挿入管と、前記挿入管の前記流体注入口と接続する接続口を一端に有する流体供給路と、前記流体供給路の他端を、前記流体供給部又は前記圧力解放部のいずれかと選択的に接続する流路切り換え部と、前記流路切り換え部の動作を制御する制御装置と、試験対象となる接着界面の層間付着切れの様子をモニタリングするモニタリング手段とを備えている層間付着切れ試験装置を提供することによって、上記の課題を解決するものである。

【0013】

好適な一態様において、上記モニタリング手段は、試験対象となる接着界面を形成する物体層の外周面から外部に流出する前記流体の流出量及び／又は流出位置をモニタリングする手段、予め設定した位置に配置された前記流体の到達検知手段、前記流体注入口近傍の前記流体の圧力を測定する手段、試験対象となる接着界面を形成する物体層の変形量を測定する手段、又は試験対象となる接着界面を形成する物体層のひび割れを検知する手段、又は前記した手段の２つ以上である。

【0014】

さらに、本発明は、所定の平面形状及び厚さを有する第一物体層を構築する工程、前記第一物体層の略中心に前記第一物体層を厚さ方向に略垂直に貫通する孔をあける穿孔工程、中空の挿入管を前記孔内に挿入、固定する工程、前記第一物体層の前記孔と直交する一方の面の上に直接又は介在層を介して第二物体層を構築し、前記第一物体層と前記第二物体層とを直接又は介在層を介して接着する工程を含み、前記挿入管は、前記第二物体層が接着される側とは反対側の端部に外部管路と接続する接続部を備えている供試体の作成方法を提供することによって、上記の課題を解決するものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明の層間付着切れ試験方法及び試験装置によれば、例えば舗装構造物における層間付着切れの現象を、実験室レベルで再現して、層間付着切れの程度を評価することができるので、各種舗装構造物に用いられる材料の種類や特性を種々変化させたり、層間に介在させるタックコートや防水材や目地材などの種類や特性を種々変化させて、それらが層間付着切れに及ぼす影響を実施工に依らずに実験室で試験、評価することができるという利点が得られる。また、本発明の供試体の作成方法によれば、本発明の層間付着切れ試験方法及び試験装置に用いられる供試体を、正確かつ簡便に作成することができるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の層間付着切れ試験方法で用いる供試体の一例の断面概略図である。

【図2】図１に示す供試体の説明用断面図である。

【図3】供試体の流体注入口に供給される流体とそれによって接着界面に加えられる圧力負荷の様子を示す概略断面図である。

【図4】時間－圧力変動図である。

【図5】車両の通行による圧力負荷の変動の様子を示す模式図である。

【図6】各種モニタリングの手段を示す概念図である。

【図7】流出流体量－時間の関係を表すグラフである。

【図8】流体注入口近傍の圧力－時間の関係を表すグラフである。

【図9】本発明の層間付着切れ試験方法で用いる供試体の他の一例の断面概略図である。

【図10】図９に示す供試体の説明用断面図である。

【図11】供試体の流体注入口に供給される流体とそれによって接着界面に加えられる圧力負荷の様子を示す概略断面図である。

【図12】本発明の層間付着切れ試験方法で用いる供試体のさらに他の一例の断面概略図である。

【図13】図１２に示す供試体の説明用断面図である。

【図14】本発明の層間付着切れ試験方法で用いる供試体のさらに他の一例の断面概略図である。

【図15】本発明に係る層間付着切れ試験装置の一例を示す概念図である。

【図16】供試体の作成方法を説明する図である。

【図17】供試体の作成方法を説明する図である。

【図18】供試体の作成方法を説明する図である。

【図19】供試体の作成方法を説明する図である。

【図20】供試体の作成方法を説明する図である。

【図21】供試体の作成方法を説明する図である。

【図22】供試体の作成方法を説明する図である。

【図23】供試体の作成方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を用いて、本発明に係る層間付着切れ試験方法及び試験装置、並びに供試体の作成方法を詳細に説明するが、本発明が、図示のものに限られないことはいうまでもない。

【0018】

１．試験方法
図１は、本発明に係る層間付着切れ試験方法が、その好適な一態様において対象とする供試体の一例を示す断面概略図である。図１において、１は供試体であり、２は第一物体層、３は第二物体層、４は介在層である。第一物体層２と第二物体層３とは、介在層４を介して図中上下方向に積層、接着され、供試体１が構成されている。５は両端が開口した中空の挿入管であり、第一物体層２を垂直方向に貫通する孔内に挿入、固定されている。挿入管５の内側には流体通路６が形成されている。なお、挿入管５は、その壁面が流体を通過させない材料で構成されており、液密又は気密の中空管である。

【0019】

本例においては、介在層４を挟んで互いに接着された状態にある第一物体層２と第二物体層３は、その接着界面での層間付着切れを試験する対象物であり、試験する対象に応じて適宜の材料で構成される。例えば、舗装構造体の積層された２つの物体層の接着界面での層間付着切れを試験する場合には、第一物体層２は一般に舗装の表層を構成する材料、すなわち、骨材とアスファルト等の結合材とを含む表層用の舗装用混合物で構成され、第二物体層３は一般に舗装の基層を構成する材料、すなわち、骨材とアルファルト等の結合材とを含む基層用の舗装用混合物で構成される。ただし、これに限られるものではなく、例えば、第一物体層２を舗装の基層を構成する材料で構成し、第二物体層３を舗装の路盤を構成する材料、例えば、安定化処理された路盤材で構成しても良い。さらには、第一物体層２を、表層又は基層を構成する舗装用材料で構成し、第二物体層３をコンクリート床版又は鋼床版を構成する材料で構成し、両者を適宜の接着材及び／又は防水材などを介在層４として介在させて積層、接着し、供試体１としても良い。また、第一物体層２及び第二物体層３の双方をコンクリートを打設するか、コンクリート版を適宜の大きさに切断することによって調製しても良い。

【0020】

介在層４についても同様であり、層間付着切れを試験する対象に応じて適宜の材料で構成される。例えば、表層・基層間又は基層・路盤層間の積層接着界面での層間付着切れを試験する場合には、アスファルト乳剤などを含むタックコートが介在層４を構成し、表層若しくは基層と床版との間の積層界面での層間付着切れを試験する場合には、通常、床版防水に用いられる防水材や接着材が介在層４を構成する。

【0021】

なお、介在層４は、介在層４を介在させて積層、接着された状態での第一物体層２と第二物体層３との層間付着切れを試験するときには必要であるが、介在層４を介在させずに積層、接着された状態での第一物体層２と第二物体層３との層間付着切れを試験するときには不要であることはいうまでもない。また、介在層４は必ずしも第一物体層２と第二物体層３との接着面の全体にわたって存在している必要はなく、部分的に介在しない箇所があっても良い。さらに、介在層４は複数の層から構成されていても良い。

【0022】

図２は、図１に示す供試体１を、便宜上、構成する各層別に上下に分離した状態で示す説明用断面図である。図１におけると同じ部材には同じ符号を付してある。図２において、２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞれ第一物体層２の上面、下面、側面を示し、３ａ、３ｂ、３ｃは、それぞれ第二物体層３の上面、下面、側面を示している。

【0023】

図２に見られるとおり、内側に流体通路６を有する中空の挿入管５は、その上端が流体注入口６ｉｎとして第一物体層２の外側表面である上面２ａに開口し、下端は流体吐出口６ｏｕｔとして第一物体層２の下面２ｂに開口している。第一物体層２の下面２ｂは、介在層４を介して、第二物体層３の上面３ａと接着されている。第一物体層２の下面２ｂは、必ずしもその全域で第二物体層３の上面３ａと接着されていなくても良いが、少なくとも挿入管５の開口部である流体吐出口６ｏｕｔを内包する領域では、第二物体層３の上面３ａと接着されていることが必要である。下面２ｂの流体吐出口６ｏｕｔを内包する領域とは、その領域の内側に流体吐出口６ｏｕｔが含まれている下面２ｂの領域を意味し、流体吐出口６ｏｕｔの全周を取り囲む下面２ｂの領域を意味する。第一物体層２が、その下面２ｂの流体吐出口６ｏｕｔを内包する領域で第二物体層３の上面３ａと接着されている場合には、流体吐出口６ｏｕｔは、介在層４の上面又は第二物体層３の上面３ａで閉止された状態となるので、試験実行時、流体吐出口６ｏｕｔに供給される流体圧力負荷を、圧力損失なしに、試験対象とする接着界面、すなわち、第一物体層２の下面２ｂと介在層４の上面間、又は第一物体層２の下面２ｂと第二物体層３の上面３ａ間に形成される接着界面に効率良く作用させることができるという利点が得られる。

【0024】

なお、図示の例では、流体通路６は、第一物体層２を垂直に貫通する直線状の通路であるが、必ずしも第一物体層２を垂直に貫通する通路でなければならないわけではなく、略垂直であっても良いし、垂直から斜めに傾斜した通路であっても良い。また、流体通路６は複数の直線を組合わせた鉤型や、部分的若しくは全体的に曲線状の通路であっても良い。また、流体注入口６ｉｎは、第一物体層２の外側表面に開口していれば良く、必ずしも上面２ａに開口する必要はなく、側面２ｃに開口していても良い。さらに、流体通路６の数は、１供試体あたり一つに限られず、第一物体層２を貫通させて二つ以上の流体通路６を設けても良い。ただし、作成の容易さの点からいえば、流体通路６は、第一物体層２の上面２ａに開口し、第一物体層２を垂直又は略垂直に貫通する一つ又は二つ以上の通路であるのが望ましい。流体通路６は挿入管５の内側に形成されるので、流体通路６について上述したことは、全て挿入管５にも当てはまる。

【0025】

次に、図３～図６を用いて、本発明に係る層間付着切れ試験方法についてさらに詳細に説明する。本発明に係る層間付着切れ試験方法は、上に説明した供試体１を用い、その流体注入口６ｉｎに、外部から、圧力が周期的に変動する流体を供給することによって行われる。

【0026】

すなわち、図３の中央下向きの矢印で示すように、流体Ｆを、その圧力を周期的に変動させながら、第一物体層２の流体注入口６ｉｎに供給すると、供給された流体Ｆは、挿入管５内の流体通路６をとおり、第一物体層２の下面２ｂに開口している流体吐出口６ｏｕｔに向かうが、そこで第一物体層２の下面２ｂと接着状態にある介在層４又は第二物体層３と衝突し、それ以上の進行が妨げられる。このため、第一物体層２の下面２ｂと第二物体層３の上面３ａとの間の、直接又は介在層４を介した接着界面には、加圧状態と無加圧状態とが周期的に繰り返される流体Ｆによる圧力負荷Ｒｆが掛かることになる。このとき、流体通路６は挿入管５で囲まれており、かつ、挿入管５の下端である流体吐出口６ｏｕｔを内包し、流体吐出口６ｏｕｔの全周を取り囲む第一物体層２の下面２ｂは、直接又は介在層４を介して、第二物体層３の上面３ａと接着されているので、流体吐出口６ｏｕｔからの圧力負荷Ｒｆは、無駄な損失なく、試験対象となる接着界面に効率良く負荷されることになる。

【0027】

図４は、外部から供給される流体Ｆに掛かる周期的に変動する圧力の一例を示す時間－圧力変動図である。図４に示すとおり、流体Ｆは、繰り返しの一周期をＴ_０秒として、一周期の開始からｔ_１秒の間は圧力Ｐ_１（ＭＰａ）（但し、Ｐ_１は０ではない正の数値）が加えられた加圧状態にあり、引き続くｔ_２秒の間は加えられる圧力が０（ＭＰａ）となる無加圧状態にある。このように、流体Ｆには、加圧状態と無加圧状態との間で周期的に変動する圧力が加えられる。

【0028】

因みに、加圧時の圧力であるＰ_１の値は、試験する対象物の供用時の実際の圧力負荷状況を考慮して定めればよい。例えば、試験対象物が舗装体である場合には、圧力Ｐとしては、「道路橋床版防水便覧」、公益財団法人日本道路協会編集発行、平成１９年３月、１１７～１２１頁に記載されている防水性試験ＩＩを実施する際に任意に採用されている加圧条件を参考に、例えば、０．５ＭＰａが好適な一圧力として挙げられる。ただし、これに限られるものではない。また、無加圧状態では流体に加えられる圧力は、通常０であり、０であるのが望ましいが、完全に０である必要はなく、加圧時の圧力Ｐよりも小さい有限の値の圧力が加えられても良い。なお、圧力Ｐ_１から圧力０への切り替わり、及び圧力０から圧力Ｐ_１への切り替わりは、ほぼ瞬時に行われることが好ましいが、周期的な圧力変動を実現する機器の動作の特性上、若干のタイムラグを伴っていても良い。

【0029】

また、一周期（Ｔ_０秒）の長さや、一周期（Ｔ_０秒）中の加圧時間ｔ_１と無加圧時間ｔ_２の比率も、試験する対象物の供用時の実際の圧力負荷状況を考慮して定めればよい。例えば、試験対象物が舗装体である場合には、図５に示すように、供用時には、その想定される交通区分に応じて、第一物体層２の上面２ａ上を、車両重量を分担担持したタイヤ７が次々と通過し、その通過の度に接着界面上に滞留する水Ｗには圧力負荷Ｐｖが掛かるので、加圧状態と無加圧状態とが、比較的短い周期で交互に繰り返されることになる。ただし、本発明の試験方法においては、必ずしもこの実際の状況を忠実に反映することは必須ではなく、試験装置に用いる各種機器の動作速度や応答速度を勘案して、Ｔ_０、ｔ_１、ｔ_２を定めれば良い。例えば、一周期であるＴ_０秒としては１秒、加圧時間ｔ_１と無加圧時間ｔ_２の比率としては３：７（すなわち、ｔ_１＝０．３秒、ｔ_２＝０．７秒）とすることが好適な一例として挙げられるが、これに限られるものではない。

【0030】

試験結果を評価する上では、圧力Ｐ_１は試験中一定であるのが望ましいが、加圧時の圧力Ｐ_１が変動する場合における層間付着切れを試験する場合には、圧力Ｐ_１を試験中に変動させても良いことは勿論である。一周期であるＴ_０秒の長さや、Ｔ_０秒中の加圧時間ｔ_１と無加圧時間ｔ_２の比率についても同様であり、基本的には、Ｔ_０秒の長さや、Ｔ_０秒中の加圧時間ｔ_１と無加圧時間ｔ_２の比率は試験中一定であるのが望ましいが、対象とする供試体の実供用時の圧力負荷の状態を勘案して、変化させることは随意である。

【0031】

用いる流体Ｆの種類に特段の制限はなく、試験目的に応じて適宜選択すれば良く、空気などの圧縮性流体であっても良いし、水やオイルのような非圧縮性の流体であっても良い。例えば、舗装体を浸透して積層面に滞留する雨水等の影響を調べるときには、流体Ｆとして非圧縮性流体である水が用いられる。また、積層時に接着界面に残存してしまった空気等の影響を調べるときには、流体Ｆとして圧縮性流体である空気が用いられる。流体Ｆには、後述するモニタリングを容易にするために、蛍光トレーサ物質、発色トレーサ物質、放射性トレーサ物質、色素、染料等のトレーサ物質を添加、混合しておくのが好ましい。なお、トレーサ物質は、流体Ｆに添加、混合しておく代わりに、流体注入口６ｉｎから挿入管５内に注入するようにしても良い。

【0032】

流体Ｆは、温度コントロールされた状態で、流体注入口６ｉｎに供給されるのが好ましい。これにより、例えば、夏季における層間付着切れを試験する場合には、水などの流体Ｆを、その温度を比較的高めにコントロールした状態で流体注入口６ｉｎに供給すれば良く、また冬季における層間付着切れを試験する場合には、水などの流体Ｆを、その温度を比較的低めにコントロールした状態で流体注入口６ｉｎに供給すれば良い。非圧縮性流体Ｆの温度をコントロールした状態で流体注入口６ｉｎに供給することにより、異なる温度環境条件下での試験が可能になるという利点が得られる。さらに、流体Ｆだけでなく、供試体１も温度コントロールされた状態で試験されるのが好ましい。すなわち、試験対象界面を形成する第一物体層２及び第二物体層３、さらには介在層４を含む供試体１を温度コントロール可能な恒温室などに入れ、適宜の温度にコントロールしながら本発明に係る試験を実施すれば、第一物体層２及び第二物体層３は、介在層４が存在する場合には介在層４も含めて、その温度がコントロールされるので、当然のことながら接着界面の温度もコントロールされ、流体Ｆの温度をコントロールするときと同様に、夏季、冬季などの季節や、熱帯、温帯、寒帯、極地などの環境条件を模した条件下での試験が可能になるという利点が得られる。

【0033】

本発明に係る層間付着切れ試験方法において、供試体１の層間付着切れの様子のモニタリングは、例えば、以下のようにして行われる。図６は、各種モニタリングの手段を示す概念図である。図６において、Ｆは流体、Ｒｆは流体Ｆによる圧力負荷、Ｆｆは流体Ｆの流れ、８は流体受台、９ａ、９ｂは映像カメラ、１０は距離計、１１は導通センサー、Ｐは圧力計、Ｇは質量計である。

【0034】

図６に示すとおり、圧力が周期的に変動する流体Ｆを流体注入口６ｉｎに供給すると、加圧状態と無加圧状態とが周期的に繰り返される圧力負荷Ｒｆが、第一物体層２の下面２ｂに開口する流体吐出口６ｏｕｔと対向する介在層４の上面又は第二物体層３の上面３ａに掛かり、第一物体層２、介在層４、及び第二物体層３の接着界面には接着された各層を互いに引き離そうとする力が掛かることになる。この圧力負荷Ｒｆが、瞬間値又は積分値で接着界面の層間付着力を上回ると、層間接着が破壊され、接着界面に沿って層間を切るように水平方向に走る流体Ｆの流れＦｆが発生する。そして、接着界面に沿って水平方向に走る流体Ｆの流れＦｆが、第一物体層２及び第二物体層３の側面、すなわち、供試体１の側面に達すると、供試体１の側面に露出している接着界面からは流体Ｆが流出することになる。この供試体１の側面からの流体Ｆの流出、特に、第一物体層２、介在層４、及び第二物体層３の接着界面からの流体Ｆの流出を検知乃至は検出することによって、また、その流出位置を検知乃至は検出することによって、層間付着切れの様子をモニタリングすることができる。

【0035】

供試体１の側面に露出している接着界面からの流体Ｆの流出は、例えば、流体Ｆが水やオイルなどの非圧縮性流体である場合、供試体１の側面に配置された撮像カメラ９ａによって供試体１の側面を撮影し、撮影された画像上での変化を自動的に検知することによって行うことができる。また、ヒトが目視で流出を検知又は検出するようにしても良いことは勿論である。なお、このとき、流体Ｆに、例えばウラニンなどの蛍光トレーサ、又はその他のトレーサ物質を添加、混合しておくと、流体Ｆの流出をより容易に検知乃至は検出することができる。流体Ｆが空気などの圧縮性流体である場合には、空気に予め検知用のトレーサ物質を添加しておき、供試体１の側面にガスセンサーを配置しておくことで、供試体１の側面からの流体Ｆの流出を検知乃至は検出することができる。

【0036】

また、供試体１の側面に露出している積層界面からの流体Ｆの流出は、例えば、流体Ｆが水やオイルなどの非圧縮性流体である場合、流出し下方に落下した流体Ｆを供試体１の下方に配置した流体受台８で受け、流体受台８の質量変化を質量計Ｇで計測、モニタリングすることによって定量的に検出することができる。

【0037】

接着界面に沿って水平方向に走る流体Ｆは、第一物体層２内に付着力の弱い箇所や、空隙などがあると、その部分をとおって図６の右側に示すとおり、第一物体層２の内部に浸透することがある。第一物体層２の内部に浸透した流体Ｆは、空隙や付着力の弱い部分をとおって、第一物体層２の側面２ｃから流出したり、さらには、第一物体層２の上面２ａに流出することがある。また、場合によっては、第二物体層３の側面や下面から流出することもある。加えて、第一物体層２内を通過する流体Ｆは、第一物体層２の上面２ａに流出しないまでも、第一物体層２の上面２ａを部分的に盛り上げ、変形させたり、上面２ａにひび割れを発生させることがある。

【0038】

第一物体層２の側面２ｃからの流体Ｆの流出は、流体Ｆが水やオイルなどの非圧縮性流体である場合、接着界面からの流出を検知する場合と同様に、例えば、供試体１の側面に配置された撮像カメラ９ｂによって供試体１の側面を撮影し、撮影された画像上の変化を自動的に検知することによって行うことができる。目視で行っても良いことは勿論である。また、側面２ｃから流出した流体Ｆを、積層界面から流出する流体Ｆの場合と同様に、流体受台８で受け、流体受台８の質量変化を質量計Ｇで随時計測することによって定量的に検出することができる。流体Ｆが空気などの圧縮性流体である場合には、予め検知用のトレーサ物質を添加しておき、供試体１の側面にガスセンサーを配置しておくことで、供試体１の側面からの流体Ｆの流出を検知乃至は検出することができる。

【0039】

第一物体層２の上面２ａへの流出は、供試体１の上方に配置された撮像カメラ９ｃ（図示せず）又は目視、或いはガスセンサーによって、接着界面又は側面からの流体Ｆを検出するときと同様にして、検出することができる。さらに、流体Ｆによる第一物体層２の上面の盛り上がり、又はひび割れは、例えばレーザなどを用いた非接触の距離計１０を供試体１の上方に配置し、随時、供試体１の上面を走査することによって検知、モニタリングすることができる。なお、ひび割れの検出乃至検知は、撮像カメラ９ｃの撮像画像を解析することによって行っても良い。

【0040】

さらに、流体Ｆが、例えば水などの導電性物質である場合には、供試体１の設定された適宜の箇所に予め導通センサー１１を配置しておき、導通センサー１１の非導通状態から導通状態への変化を検知することによって、その導通センサー１１の配置箇所への流体Ｆの到達を検知するようにしても良い。

【0041】

図７は、流体Ｆが水やオイルなどの非圧縮性流体である場合、流体受台８に流下し、質量計Ｇで計測された流体Ｆの質量（流出流体量）と、経過時間との関係を表すグラフの一例である。図７に示すとおり、試験開始当初は、接着界面の層間付着切れがなく、流体受台８に流下した非圧縮性流体Ｆの質量は「０」のまま推移するが、層間付着切れが始まると、流体受台８に流下する流体Ｆの量は徐々に増え始め、ある時点を過ぎると急激に増加し、その後の増加割合はほぼ一定する。この流出流体量－時間曲線の曲がり具合から、試験した供試体１の層間付着切れの様子とその時間経過を把握することができる。

【0042】

例えば、大量流出時に相当すると思われる流出流体量の増加割合が大きな値でほぼ一定となった時点での流出流体量－時間曲線の接線αの延長が経過時間軸と交差する点の経過時間ｔを層間付着切れ時間と定義すると、この層間付着切れ時間の長短によって、試験した供試体１の層間付着切れに対する抵抗性を評価することができる。なお、厳密に層間付着切れを評価する場合には、供試体１の上面や、側面であっても接着界面の露出部分以外の部分から流出した流体Ｆは、流体受台８に流入しないようにするのが望ましい。

【0043】

なお、流体Ｆが空気などの圧縮性流体である場合にも、供試体１の側面、特に、接着界面から流出する流体Ｆの流出量の時間経過をモニタリングすることができれば、流体Ｆが水やオイルなどの非圧縮性流体である場合と同様に、流出流体量－時間曲線をプロットし、大量流出時に相当すると思われる流出流体量の増加割合が大きな値でほぼ一定となった時点での接線αの延長が経過時間軸と交差する点の経過時間ｔをもって、層間付着切れ時間とすることができる。

【0044】

また、第一物体層２と第二物体層３の接着界面のどこかで層間付着切れが生じ、流体Ｆの一部若しくは大部分が付着切れを起こした層間から供試体１の外部に漏れて流出すると、流体通路６の流体注入口６ｉｎ近傍の圧力は、設定された加圧圧力Ｐ_１よりも低下する。この圧力低下を、流体注入口６ｉｎの近傍に検出部が配置された圧力計Ｐで計測することによっても、層間付着切れの様子をモニタリングすることが可能である。なお、圧力計Ｐによる流体注入口６ｉｎ近傍の圧力の測定は、流体注入口６ｉｎに供給される流体Ｆが、加圧状態にあるタイミングで行われることはいうまでもない。

【0045】

図８は、圧力計Ｐで計測された圧力と試験開始からの経過時間との関係を表すグラフの一例である。圧力の測定は、上述したとおり、流体注入口６ｉｎに供給される流体Ｆが加圧状態にあるタイミングで行われるので、圧力と経過時間との関係を表すグラフは、不連続の点の集まりとなるが、図８では、便宜上、不連続の複数の測定点をつなげ、連続した曲線として表している。

【0046】

図８に示すとおり、試験開始当初は、積層界面でもある接着界面の層間付着切れがなく、流体注入口６ｉｎ近傍の圧力は設定された加圧圧力Ｐ_１のままであるが、層間付着切れが発生すると、流体吐出口６ｏｕｔに向かって供給される流体Ｆの一部は層間付着切れの箇所をとおって接着界面又は第一物体層２内或いは第二物体層３内に流出するので、その分、流体注入口６ｉｎ近傍の圧力は設定された加圧圧力Ｐ_１よりも低下する。そして、層間付着切れが進行すると、流体吐出口６ｏｕｔから接着界面等に流出する流体Ｆにとっての流路抵抗は急激に小さくなるので、流体注入口６ｉｎ近傍の圧力も急激に低下する。その後、層間付着切れが完全に進行してしまっても、流体Ｆに対する流路抵抗は完全に０にはならず、比較的小さな圧力値で一定する。この圧力－時間曲線の曲がり具合から、試験した供試体１の層間付着切れの様子とその時間経過を把握することができる。

【0047】

このように、本発明に係る層間付着切れ試験方法においては、層間付着切れの様子をモニタリングする手段は多数あり、それらの内の一つ又は二つ以上を組合わせて、層間付着切れの様子をモニタリングし、供試体の作成に使用した材料の性能評価を行えば良い。

【0048】

また、層間付着切れ試験後に、試験した供試体１を接着界面などの適宜の箇所で切断、破壊して、その切断面や破壊面を調べることによって、層間付着切れの進行状況や、その広がりを目視乃至は映像として観察、記録、解析することができる。特に、層間付着切れ試験において、トレーサ物質を含む流体Ｆを使用した場合には、供試体１の切断面又は破壊面において流体Ｆが通過した箇所にはトレーサ物質が残されているので、観察、記録、解析が容易になるので便利である。また、層間付着切れ試験において使用した流体がトレーサ物質を含んでない場合であっても、試験後に、供試体１の流体注入口６ｉｎからトレーサ物質を注入し、層間付着切れの箇所を通過させた後、供試体１を積層界面などで切断、破壊して、その切断面や破壊面を調べるようにしても良い。

【0049】

なお、上に説明した層間付着切れ試験方法においては、流体Ｆは、その圧力が、周期的に変動する状態で供試体１の流体注入口６ｉｎに供給されているが、流体Ｆの圧力Ｐ_１は、必ずしも加圧状態と無加圧状態との間で周期的に変動しなければならないわけではなく、場合によっては、時間的に変動しない一定の圧力で、或いは、時間的に直線状又は曲線状に増加又は減少する圧力であっても良い。すなわち、本発明に係る層間付着切れ試験方法は、流体注入口６ｉｎに供給される流体Ｆの圧力Ｐ_１が、加圧状態と無加圧状態とを周期的に繰り返す周期的に変動する圧力である場合を最も基本的な典型例とするものであるが、圧力Ｐ_１が一定値である場合、時間的に直線状又は曲線状に増加又は減少する場合も、変形例として、包含するものである。

【0050】

また、本発明に係る層間付着切れ試験方法は、積層、接着された２つの物体層の接着界面に流体圧を負荷し、接着された２つの物体層から外部に流出する流体Ｆの有無や量、さらには流出位置をモニタリングする試験方法であるので、流体Ｆとして水を用い、それを一定若しくは周期的に変動する加圧状態で流体注入口６ｉｎから流体吐出口６ｏｕｔに向けて供給し、その外部への流出状況をモニタリングする場合、見方を変えると、直接又は介在層を介して接着された２つの物体層の内側から水圧を掛けた場合の透水試験、すなわち、内圧透水試験であるともいうことができる。つまり、本発明に係る層間付着切れ試験方法は、一側面において、内圧透水試験方法でもある。これは、後述する本発明に係る試験装置についても同様である。

【0051】

さらに、本発明に係る層間付着切れ試験方法においては、積層、接着された２つの物体層の接着界面に流体圧を負荷し、接着された２つの物体層の表面が持ち上げられたり、ひび割れたりする状況がモニタリングされるので、試験されているのは直接には層間付着切れであるが、流体による内圧を掛けた状態での積層された２つの物体層又は介在層の強度試験であるということもできる。つまり、本発明に係る層間付着切れ試験方法は、内圧強度試験方法であるという側面を有しており、一側面において、内圧強度試験方法でもある。これは、後述する本発明に係る試験装置についても同様である。

【0052】

図９は、本発明に係る層間付着切れ試験方法の他の一態様における供試体の一例を示す断面概略図であり、図１０は、図９に示す供試体を、便宜上、構成する各層別に上下に分離した状態で示す説明用断面図である。両図とも、これまでにおけると同じ部材には同じ符号を付してある。

【0053】

図９及び図１０において、１２は第三物体層、１３は第四物体層、１４は介在層であり、本例の供試体１においては、第二物体層３が、介在層１４を介して互いに接着された第三物体層１２と第四物体層１３とを含んでいる点が先に述べた供試体１とは異なっている。すなわち、第三物体層１２の内側の側面１２ｃ_１と第四物体層１３の内側の側面１３ｃ_１とは、介在層１４を介して互いに接着され、接着界面を形成しており、第二物体層３は、その上面３ａ（第三物体層１２の上面１２ａ及び第四物体層１３の上面１３ａでもある）に第三物体層１２、介在層１４、及び第四物体層１３とで形成される接着界面の側端面を露出させた状態で、第一物体層２の下面２ｂと接着されている。

【0054】

第二物体層３の上面３ａに露出している、第三物体層１２と第四物体層１３との介在層４を挟んだ接着界面の側端面は、ちょうど、第一物体層２の下面２ｂに開口している流体吐出口６ｏｕｔと対向する位置にある。換言すれば、第一物体層２と第二物体層３とは、第二物体層３の上面３ａに露出する上記接着界面が、ちょうど第一物体層２の下面２ｂに開口する流体吐出口６ｏｕｔと対向するように、位置合わせをして、互いに接着される。このとき、第二物体層３の上面３ａと接着される第一物体層２の下面２ｂの領域が、第一物体層２の下面２ｂに開口する流体吐出口６ｏｕｔを内包する領域であることは、先に述べた例と同じである。

【0055】

なお、第一物体層２と第二物体層３とは、直接接着されても良いし、適宜の介在層を介して接着されても良い。ただし、本例の試験方法においては、第一物体層２の下面２ｂと第二物体層３の上面３ａとの接着界面は、試験対象界面ではないので、試験結果に影響を及ぼすことがないように試験対象界面よりも強固に接着されていることが望ましい。そのような強固な接着を実現するものとしては、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤が挙げられる。好適な一態様において、第一物体層２の下面２ｂは、下面２ｂの流体吐出口６ｏｕｔを内包する領域において、第二物体層３の上面３ａと、エポキシ樹脂系の接着剤を介在層４として、互いに接着される。ただし、第二物体層３の上面３ａであって、流体吐出口６ｏｕｔと対向する部分には、接着剤等の介在層４は存在させないようにするのが望ましい。

【0056】

本例の試験方法においては、介在層１４を挟んで互いに接着された状態にある第三物体層１２と第四物体層１３の接着界面が、層間付着切れを試験する接着界面となる。したがって、第三物体層１２及び第四物体層１３は、試験対象界面を構成する材料として想定される材料か、又はその特性を評価することを希望する適宜の材料で構成すれば良い。例えば、歩道側端部の地覆と、これと密着して打ち継がれるアスファルト混合物間の接着界面の層間付着切れを試験する場合には、第三物体層１２又は第四物体層１３のいずれか一方を使用を想定する地覆そのものか、当該地覆と同じ材料、例えばコンクリートなどで構成し、他方を使用を予定しているか、特性評価を希望するアスファルト混合物で構成すれば良い。介在層１４に関しても同様であり、使用を予定しているか、特性の評価を希望する適宜の瀝青材料、接着材、成形目地材などを単独又は組み合わせて使用すれば良い。

【0057】

また、本例の試験方法を用いて舗装の打ち継ぎ部などの施工継目の層間付着切れを試験する場合には、第三物体層１２及び第四物体層１３の双方を使用を想定しているアスファルト混合物か、特性を評価したいアスファルト混合物で構成すれば良い。介在層１４に関しても同様であり、施工継目に使用を想定しているか、特性の評価を希望する適宜の瀝青材料、接着材、成形目地材などを単独又は組み合わせて使用すれば良い。

【0058】

図１１は、本例の試験方法における層間付着切れのモニタリング状況の概念図である。図１１に示すとおり、圧力が周期的に変動する流体Ｆを流体注入口６ｉｎに供給すると、加圧状態と無加圧状態とが周期的に繰り返される圧力負荷Ｒｆが、第一物体層２の下面２ｂに開口する流体吐出口６ｏｕｔと対向する接着界面、すなわち、第三物体層１２、介在層１４、及び第四物体層１３で形成される接着界面に負荷され、第三物体層１２、介在層１４、及び第四物体層１３の接着界面には接着された各層を互いに引き離そうとする力が掛かることになる。この圧力負荷Ｒｆが、瞬間値又は積分値で接着界面の層間付着力を上回ると、層間接着が破壊され、接着界面に沿って層間を切るように垂直方向に走る流体Ｆの流れＦｆが発生する。そして、接着界面に沿って垂直方向に走る流体Ｆの流れＦｆが、第三物体層１２及び第四物体層１３の下面１２ｂ、１３ｂに達すると、供試体１の下面に露出している接着界面からは流体Ｆが流出することになる。この供試体１の下面からの流体Ｆの流出、特に、第三物体層１２、介在層１４、及び第四物体層１３の接着界面からの流体Ｆの流出や、その位置を検知乃至は検出することによって、層間付着切れの様子をモニタリングすることができる。

【0059】

接着界面に沿って垂直方向に走る流体Ｆは、第三物体層１２内又は第四物体層１３内に付着力の弱い箇所や、空隙などがあると、その部分をとおって図１１に示すとおり、第三物体層１２又は第四物体層１３の内部に浸透することがある。第三物体層１２又は第四物体層１３の内部に浸透した流体Ｆは、空隙や付着力の弱い部分をとおって、第三物体層１２又は第四物体層１３の側面又は下面から流出することがある。また、第三物体層１２又は第四物体層１３の側面又は下面から流出しないまでも、場合によっては、第三物体層１２又は第四物体層１３の側面又は下面を部分的に変形させたり、ひび割れを発生させることがある。

【0060】

このような供試体１を構成する第三物体層１２や第四物体層１３の表面や接着界面からの流体Ｆの流出や、流出位置、さらには流出量は、予め定めた箇所への流体Ｆの到達も含めて、先に述べた例におけると同様の手段で適宜検出、検知、測定することができる。また、検出、検知を容易にするために、適宜のトレーサ物質を流体Ｆに混合しても良いことも、先に述べた例におけると同様である。変形、ひび割れに関しても、先に述べた例におけると同様の手段で適宜検出、検知すれば良い。また、層間付着切れの有無は、流体注入口６ｉｎ近傍の圧力を計測することによってもモニタリングすることができる。いずれにせよ、先の試験方法の例において述べたモニタリング手段や方法は、本例の試験方法においても全て利用可能である。

【0061】

本例の試験方法によれば、先に述べた例における試験方法とは違って、歩道端部と舗装層との打ち継ぎ部や、舗装層同士の施工継目など、通常、垂直方向に延在し、側端面が舗装表面に露出している接着界面の層間付着切れを試験することができ、接着界面の止水性も評価することができる。これは、施工継目からの雨水等の浸透が、舗装の寿命低下に影響を及ぼす原因の一つであるとされている現況に鑑み、極めて有用である。なお、本例の試験方法においても、第一物体層２は、その下面２ｂの流体吐出口６ｏｕｔを内包する領域で、試験対象界面を含む第三物体層１２及び第四物体層１３の上面と接着される。このため、流体吐出口６ｏｕｔは、第三物体層１２の上面、接着界面の露出面、及び第四物体層１３の上面で閉止された状態となり、試験実行時、流体吐出口６ｏｕｔに供給される流体圧力負荷を、圧力損失なしに、試験対象とする第三物体層１２と第四物体層１３の接着界面に効率良く作用させることができるという利点が得られる。

【0062】

図１２は、本発明に係る層間付着切れ試験方法のさらに他の一態様における供試体の一例を示す断面概略図であり、図１３は、図１２に示す供試体を、便宜上、構成する各層別に上下に分離した状態で示す説明用断面図である。両図とも、これまでにおけると同じ部材には同じ符号を付してある。

【0063】

本例の供試体１は、第二物体層３に含まれる第三物体層１２と第四物体層１３の下面１２ｂ、１３ｂに、さらに第五物体層１５が、介在層１６を介して接着され、第二接着界面が形成されている点が、先に図９及び図１０に基づいて説明した供試体１とは異なっている。

【0064】

第三物体層１２と第四物体層１３間の接着界面と、第三物体層１２及び第四物体層１３の下面と第五物体層１５との間に形成される上記第二接着界面とは、連続しており、これら連続する接着界面の構造は、施工継目とその下の基層又は路盤層又は床版とからなる一般的な舗装構造における連続した接着界面と同様の構造となっている。したがって、このような供試体１を本発明に係る層間付着切れ試験方法に供し、先に述べた例と同様に、流体吐出口６ｏｕｔに流体圧力負荷Ｒｆを掛けることによって、施工継目の層間付着切れや止水性と舗装表層と基層間、又は基層と路盤層間、さらには基層と床版間の接着界面における層間付着切れの双方を同時に試験、評価することができる。

【0065】

第三物体層１２と第四物体層１３を構成する材料としては、例えば、表層用又は基層用のアスファルト混合物を用いることができる。また、第五物体層を構成する材料としては、例えば、基層用のアスファルト混合物又は路盤材料又は床版を構成する材料を用いることができる。そして、介在層１６を構成する材料としては、例えば、通常、表層と基層間又は基層と路盤層又は床版間の接着に用いられる材料や防水材、その他、特性の評価を希望する適宜の瀝青材料を用いることができる。

【0066】

なお、本例の供試体１を用いて行われる層間付着切れ試験方法において、層間付着切れのモニタリングは、先に図１及び図２、又は図９及び図１０に示した供試体１を用いるときのモニタリングと基本的に異なる点はなく、同様の機器や装置を用いて同様に行うことができる。

【0067】

図１４は、本発明に係る層間付着切れ試験方法のさらに他の一態様における供試体の一例を示す断面概略図である。これまでにおけると同じ部材には同じ符号を付してある。

【0068】

本例の供試体１は、第二物体層３に含まれる第三物体層１２と第四物体層１３のうち、介在層１４を含む第四物体層１３の下面１３ｂだけに、さらに第五物体層１５が、介在層１６を介して接着され、第二接着界面が形成されている点が、先に図９、図１０に基づいて説明した供試体１とは異なっている。なお、第四物体層１３の下面１３ｂの代わりに、介在層１４を含む第三物体層１２下面１２ｂだけに、介在層１６を介して、さらに第五物体層１５を接着しても良い。

【0069】

第三物体層１２と第四物体層１３との接着界面と、介在層１４を含む第四物体層１３の下面１３ｂと第五物体層１５との間に形成される上記第二接着界面とは連続しており、これら連続する接着界面の構造は、歩道端部の地覆と密着させて打ち継がれたアスファルト混合物層とその下の基層又は床版とからなる一般的な舗装の端部構造における連続した接着界面と同様の構造となっている。したがって、このような供試体１を本発明に係る層間付着切れ試験方法に供し、圧力が周期的に変動する流体Ｆを流体注入口６ｉｎに供給することによって、地覆とアスファルト混合物との接着界面の層間付着切れや止水性と、舗装表層又は基層と基層又は床版間の接着界面における層間付着切れや止水性の双方を同時に試験、評価することができる。この場合、第三物体層１２を構成する材料としては、例えば、実際に使用される地覆又は地覆の構築に用いられると同じコンクリートなどを用いることができる。また、第四物体層１３を構成する材料としては、例えば、アスファルト混合物を、第五物体層を構成する材料としては、例えば、アスファルト混合物、コンクリート、又は鋼板を、介在層１６としては、例えば、塗膜型若しくはシート型の防水層とプライマーとの組み合わせなどを用いることができる。なお、本例の供試体１を用いて行われる層間付着切れ試験方法において、層間付着切れのモニタリングは、先に図１及び図２、又は図９及び図１０に示した供試体１を用いるときのモニタリングと基本的に異なる点はなく、同様の機器や装置を用いて同様に行うことができることは言うまでもない。

【0070】

２．試験装置
図１５は、本発明に係る層間付着切れ試験装置の一例を示す概念図である。なお、図１５においては、供試体１として図１及び図２に示される供試体が描かれているが、本発明に係る層間付着切れ試験装置が対象とする供試体が図１及び図２に示されるもの限られないことはいうまでもない。図１５において、２０は層間付着切れ試験装置であり、２１は流体供給部、２２は圧力解放部、２３は流体供給路であり、流体供給路２３の一端（図では下方端）には、供試体１の流体注入口６ｉｎと接続する接続口２３ｂが設けられている。接続口２３ｂにはネジ等の適宜の接続機構が設けられている。２４は流路切り換え部、２５は制御装置、２６は温度コントロール機能を備えた恒温室である。流体供給部２１、及び圧力解放部２２は、いずれも流路切り換え部２４に接続されており、流体供給路２３の接続口２３ｂとは反対側の端部２３ａも流路切り換え部２４に接続されている。Ｇは質量計、Ｐは圧力計である。図示の例では、供試体１は、流体受台８、流体供給路２３、質量計Ｇ、及び圧力計Ｐとともに恒温室２６内にあるが、流体受台８、流体供給路２３、質量計Ｇ、及び圧力計Ｐのいずれか一つ又は二つ以上は恒温室２６の外部に位置していても良い。

【0071】

流体供給部２１は、例えば、コンプレッサー２１ａ、圧力調整器２１ｂ、流体のタンク２１ｃ、温度調整装置２１ｄ、圧力調整器２１ｅで構成されている。コンプレッサー２１ａが作動して、所定の圧力をタンク２１ｃ内にある流体Ｆに加えると、流体Ｆは、温度調整装置２１ｄによって、例えば２３℃などの所定の温度にコントロールされ、圧力調整器２１ｅによって所定の圧力Ｐ_１に調整されて、流路切り換え部２４に供給される。なお、温度調整装置２１としては、加温できるだけでなく、冷却も可能な温度調整装置であるのが望ましい。

【0072】

また、本例においては、流体供給部２１は上述した各機器で構成されているが、流体供給部２１は、所定の圧力Ｐ_１に加圧された流体Ｆを供給することができれば良く、そのための具体的な機器の構成や機能は特定のものに制限されるものではない。

【0073】

流体供給部２１は制御装置２５と接続されており、流体供給部２１の動作は、流体Ｆの圧力Ｐ_１の設定、変更や、流体Ｆの温度を含めて、制御装置２５によって制御される。

【0074】

流路切り換え部２４は、流体供給路２３と流体供給部２１とを接続する流路と、流体供給路２３と圧力解放部２２とを接続する流路とを、選択的に切り換えることができる。流体供給路２３が流体供給部２１と接続されているときには、流体供給路２３には、流体供給部２１から所定の圧力Ｐ_１、そして好適には所定の温度にコントロールされた流体Ｆが供給される。一方、流体供給路２３が圧力解放部２２と接続されているときには、流体供給路２３に掛かっていた圧力負荷は解放されることになる。

【0075】

このように、流路切り換え部２４によって、流体供給路２３を、流体供給部２１又は圧力解放部２２のいずれかと選択的に交互に接続することによって、流体供給路２３に供給される流体Ｆは、加圧状態と無加圧状態とを交互に繰り返すことになる。なお、流路切り換え部２４は制御装置２５に接続されており、その動作は制御装置２５の制御下にある。すなわち、制御装置２５には、加圧、無加圧状態を繰り返す一周期Ｔ_０の長さ、一周期Ｔ_０を構成するｔ_１、ｔ_２の長さを設定、変更する機能があり、設定されたタイミングで流路切り換え部２４を切り換えて、流体供給路２３に圧力が周期的に変動する流体Ｆを供給することができるように構成されている。

【0076】

なお、流路切り換え部２４は、流体供給路２３が、流体供給部２１又は圧力解放部２２のいずれかと選択的に交互に接続されるように流路を切り換えることができれば良く、そのような流路の切り換えができる限り、具体的構成や構造には特段の制限はない。例えば、２つの流路を切り換え接続する切り換え弁や、２つ以上の開閉弁を用いて構成しても良いが、これに限るものではない。

【0077】

制御装置２５は、質量計Ｇ、圧力計Ｐとも接続されており、それぞれから送られてくる計測信号を受信して、適宜記憶、解析する手段を備えている。また、制御装置２５は恒温室２６とも接続されており、恒温室２６の動作を制御して、供試体１の環境温度をコントロールし、室温を含め、高温から低温まで所望の温度環境下で試験を行うことが可能である。制御装置２５の実体はコンピュータであり、図示しない適宜の入出力装置を介して、制御内容の変更、追加、削除等の指令を適宜受け付けることができるとともに、各機器の制御実績や計測結果及び解析結果をプリンターや画面に出力したり、ネットワーク上に存在する他のコンピュータなどに随時又はリアルタイムに送信することが可能である。

【0078】

本発明に係る層間付着切れ試験装置２０には、その他、図６に示したような撮像カメラ９ａ～９ｃや、距離計１０、導通センサー１１との接続機器などを装備させても良い。その場合、撮像カメラ９ａ～９ｃや距離計１０、導通センサー１１との接続機器が制御装置２５と接続されることはいうまでもない。

【0079】

図１５に示す層間付着切れ試験装置を用いて本発明に係る層間付着切れ試験方法を実行するには、流体供給路２３の一端２３ｂに備えられている接続機構を介して、流体供給路２３の一端２３ｂを、供試体１の第一物体層２内に挿入されている挿入管５の上部先端と接続する。これにより、流体供給路２３が流体注入口６ｉｎと接続されることになる。この状態で制御装置２５を作動させ、流体供給部２１から、所定の加圧及び温度にコントロールされた流体Ｆを流路切り換え部２４へと送り出す。これに先だって、制御装置２５は、恒温室２６の温度を制御し、供試体１の温度が、試験時、所望の試験温度となるように制御する。

【0080】

制御装置２５は、流路切り換え部２４の動作を制御して、予め定められたｔ_１の時間だけ、流体供給部２１と流体供給路２３とを接続し、引き続くｔ_２の時間は、圧力解放部２２と流体供給路２３とを接続する。このように、流路切り換え部２４を制御して、適宜のタイミングで流路を切り換えることによって、圧力が周期的に変動する流体Ｆを流体注入口６ｉｎに供給することができ、流体吐出口６ｏｕｔを介して試験対象となる接着界面に周期的に変動する流体圧力負荷を掛け、接着界面における層間付着切れや止水性を試験することができる。なお、流体注入口６ｉｎに供給される流体Ｆの圧力Ｐ_１が一定であれば良い場合には、制御装置２５は、流体供給部２１と流体供給路２３とが試験中、常時接続状態にあるように流路切り換え部２４を制御する。また、流体注入口６ｉｎに供給される流体Ｆの圧力Ｐ_１が、時間とともに、直線状又は曲線状に増大又は減少させる場合には、制御装置２５は、流体供給部２１を構成する圧力調整器２１ｂ、２１ｄ、又はコンプレッサー２１ａをそのように制御する。

【0081】

３．供試体の作成方法
次に供試体１の作成方法について説明する。以下の説明では、第一物体層２及び第二物体層３共に、アスファルト混合物を用いて構築される場合を例に説明するが、本発明に係る供試体の作成方法で作成される供試体は、アスファルト混合物を用いて構築されるものに限られないことはいうまでもない。

【0082】

まず、所定の縦、横、高さを有する型枠に、第一物体層を構成する第一のアスファルト混合物を舗設し、所定の平面形状及び厚さを有する第一物体層を構築する。所定の平面形状とは、例えば、所定の縦方向長さ、及び横方向長さを有する長方形又は正方形であるが、これに限られず、他の多角形や円形又は楕円形であっても良い。図１６に構築された第一物体層２の垂直断面図を示す。

【0083】

次に、構築された第一物体層２の平面形状の略中心に第一物体層２を厚さ方向に略垂直に貫通する孔ｈを穿孔し、孔ｈを形成する。この穿孔はドリル、ボール盤等、適宜の工具、工作機械を用いて行うことができる。図１７に、孔ｈが穿孔された第一物体層２の垂直断面図を示す。なお、供試体１に流体通路６を複数設ける場合には、孔ｈを設ける流体通路６の数に合わせて複数穿孔することは勿論である。

【0084】

次に、穿孔された孔ｈ内に、中空の挿入管５を挿入、固定する。挿入、固定に際しては、挿入管５の外周と、孔ｈの内周との間に空隙が残存しないよう、挿入管５の外周にエポキシ樹脂等の適宜の接着剤を塗布し、その接着剤で挿入管５の外周と孔ｈの内周とが隙間なく埋まるようにするのが良い。挿入管５の外周と、孔ｈの内周との間に隙間が残存すると、その隙間を通って加圧された流体が第一物体層２の上部に吹き出してくる可能性があるので、好ましくない。なお、第一物体層２に孔ｈを穿孔する際に、第一物体層２の上面又は下面の孔ｈの周辺が、部分的に角欠けしたり、ひび割れることがあるが、その場合には、孔ｈ内に挿入管５を挿入、固定した後に、角欠け部やひび割れ部をエポキシ樹脂などを用いて補修する。挿入管５の少なくとも一方端には、外部管路に相当する上述した流体供給路２３の一端２３ｂに設けられている接続機構と接続することができる接続部５ｃが予め設けられている。図１８は、第一物体層２の孔ｈ内に挿入管５が挿入、固定される様子を示す第一物体層２の垂直断面図、図１９は孔ｈ内に挿入管５が挿入、固定された第一物体層２の垂直断面図である。挿入管５の中空の内側には流体通路６が確保されている。図中、挿入管５の上端が流体注入口６ｉｎ、下端が流体吐出口６ｏｕｔに相当している。

【0085】

次に、上述のようにして構築された挿入管５を備えた第一物体層２の上下を反転し、反転され、上になった面上に、介在層４としてタックコートを塗布する。図２０は、このようにして、反転された第一物体層２の上になった面上にタックコードが塗布され、介在層４が形成された状態を示している。

【0086】

図２０に示した状態のまま、介在層４の上に第二物体層３を構成する第二のアスファルト混合物を舗設して、第二物体層３を構築しても良いが、舗設したアスファルト混合物が挿入管５の中空内側に詰まらないように、舗設に先だって、挿入管５の開口部上部に、開口部を覆うように、例えばステンレスなどの金属細線で形成されたメッシュ状のシート３１を載置し、その後、第二のアスファルト混合物を舗設するのが好ましい。第二のアスファルト混合物を舗設するに当たっては、第二物体層３構築される部分に所定の平面形状と厚さを有する型枠を設置した上で、第二のアスファルト混合物を舗設することは勿論である。

【0087】

図２１が、挿入管５の開口部を覆うようにメッシュ状のシート３１を設置した状態、図２２が、その上に第二のアスファルト混合物を舗設して第二物体層３を構築した状態を示す図である。図２２に見られるとおり、挿入管５の上部開口部がメッシュ状のシート３１で覆われているので、第二物体層３を構築しても、挿入管５内の流体通路６は確保されている。

【0088】

第二物体層３の構築後、全体を再度、上下反転させれば良い。図２３は、上記のようにして作成された供試体１の垂直断面図である。図に見られるとおり、挿入管５は、第二物体層が積層される側とは反対側の端部に、外部管路に相当する流体供給路２３と接続する接続部５ｃを備えている。

【0089】

なお、以上の説明では、第二物体層３の構築前に介在層４としてタックコートの層が構築されたが、試験の目的からみて、介在層４が不要である場合には、介在層４を構築することなく、第一物体層２の上に直接第二物体層３を構築しても良いことは勿論である。ただし、その場合にも、第二物体層３を構成する第二のアスファルト混合物の舗設に先だって、挿入管５の開口部をメッシュ状のシート３１で覆っておくのが好ましい。

【0090】

また、以上の説明では、第一物体層２及び第二物体層３共にアスファルト混合物で構築されるが、第一物体層２及び第二物体層３のいずれか一方又は双方はコンクリートを打設することによって構築されても良く、或いは、予め所定の大きさに切断されたコンクリート版又は鋼版を載置、接着することによって構築されても良い。また、介在層４は、タックコートに代えてその特性を調べたい防水材を用いて構築しても良いし、その他、適宜の接着材を用いて構築しても良い。

【0091】

以上は、図１及び図２に示した供試体１の作成方法について説明したが、図９及び図１０に示した供試体１も、同様にして作成すれば良い。すなわち、第一物体層１２に孔ｈを穿孔し、孔ｈ内に挿入管５を挿入、固定し、その上に介在層４を塗布し、挿入管５の開口部をメッシュ状のシート３１で覆った後に、第二物体層３を構築すれば良い。ただし、図９及び図１０に示した供試体１においては、第一物体層２と第二物体層３との接着界面は試験対象界面ではなく、比較的強固に接着されているのが好ましいので、介在層４としては、タックコートや防水材ではなく、第一物体層２と第二物体層３とを比較的強固に接着する材料、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤が使用される。

【0092】

また、図９及び図１０に示した供試体１においては、第二物体層３は単一の材料層ではなく、第三物体層１２と第四物体層１３とを介在層１４を介して接着した層であるので、この点においても、図９及び図１０に示した供試体１の作成方法は、図１及び図２に示した供試体１の作成方法とは異なっている。すなわち、第一物体層２の下面２ｂ（図２０における上側の面）に、例えばエポキシ樹脂などの接着剤を塗布した後、挿入管５の開口部をメッシュ状のシート３１で覆い、流体吐出口６ｏｕｔとなる挿入管５の開口部の約半分を開放状態で残す位置に仕切板を立て、適宜の型枠を設置した状態で、挿入管５の開口部の約半分が開放状態で残された側に、第三物体層１２を構成するアスファルト混合物を舗設する。適宜の硬化、養生時間をおいて、前記仕切板を取り除き、第三物体層１２の側面を露出させ、露出した側面に適宜の介在層１４を適用した後、適宜の型枠を設置した状態で、第四物体層１３を構成するアスファルト混合物を舗設する。これにより、第三物体層１２と第四物体層１３とが介在層１４を介して接着された接着界面を含む第二物体層３と、第一物体層２とが接着された供試体１が作成される。なお、以上の説明では、第三物体層１２及び第四物体層１３の双方が、いずれもアスファルト混合物を用いて構築される場合を例に説明したが、第三物体層１２及び第四物体層１３のいずれか一方又は双方を、例えば、コンクリートなどのアスファルト混合物以外の材料で構成しても良いことは勿論である。

【0093】

さらに、図１２及び図１３に示した供試体１を作成する場合には、上述のようにして、第一物体層２の上（図２０における上側）に、第三物体層１２と第四物体層１３とが介在層１４を介して接着された接着界面を含む第二物体層３を構築した後、構築された第二物体層３の上に、さらに適宜の介在層１６を介在させて第五物体層１５を構築すれば良い。図１４に示した供試体１の場合も、第五物体層１５が、第三物体層１２と介在層１４との上にだけ構築されるか、或いは、第四物体層１３と介在層１４との上にだけ構築されるかの違いがあるだけで、その作成方法に基本的な違いはない。また、第二物体層１２、第三物体層１３、第五物体層１５を構成する材料や、介在層１４又は１６を構成する材料については上述したとおりである。

【産業上の利用可能性】

【0094】

以上説明したとおり、本発明の層間付着切れ試験方法及び試験装置によれば、例えば舗装体や施工継目などの接着構造を有する構造体の層間付着切れを、実施工に依ることなく、実験室レベルで再現、試験することが可能となる。社会インフラとして極めて重要な舗装道路や橋面舗装の長寿命化を図る上で、本発明の層間付着切れ試験方法及び試験装置は、極めて有用な一手段となるものであり、その産業上の利用可能性には実に多大なるものがある。

【符号の説明】

【0095】

１ 供試体
２ 第一物体層
３ 第二物体層
４、１４、１６ 介在層
５ 挿入管
６ 流体通路
７ タイヤ
８ 流体受台
９ａ、９ｂ、９ｃ 撮像カメラ
１０ 距離計
１１ 導通センサー
１２ 第三物体層
１３ 第四物体層
１５ 第五物体層
２０ 層間付着切れ試験装置
２１ 流体供給部
２２ 圧力解放部
２３ 流体供給路
２４ 流路切り換え部
２５ 制御装置
２６ 恒温室
３１ メッシュ状のシート
Ｇ 質量計
Ｐ 圧力計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】