路面
耐久性のある表面材で覆われた道路

ロードローラーを使用して舗装し直されている道路
オランダの自転車レーンの赤い路面
ニューヨーク市で光ファイバー溝の上にアスファルトを敷設する建設作業員

路面（イギリス英語）または舗道（北米英語）は、道路や歩道など、車両や歩行者の通行を支えることを目的としたエリアに敷かれた耐久性のある表面材料です。過去には、砂利の路面、マカダム、ホギン、玉石、花崗岩の敷石が広く使用されていましたが、これらは主に、圧縮された基層に敷かれたアスファルトまたはコンクリートに置き換えられました。アスファルト混合物は、20世紀初頭から舗装工事に使用されており、メタリック（硬質路面）道路と非メタリック道路の2種類があります。メタリック路面は車両の荷重を支えるように作られているため、通常は使用頻度の高い道路に敷かれています。非メタリック道路は砂利道や未舗装道路とも呼ばれ、表面が粗く、重量を支えることができません。路面には、交通を誘導するために頻繁にマークが付けられます。

ウィーン市におけるSmets Technologyによるウォーターブラストトラックによる赤アスファルト洗浄

現在、透水性舗装工法は、洪水防止のため、低負荷の道路や歩道に利用され始めています。米国やカナダなど、道路輸送に大きく依存している国にとって、舗装は極めて重要です。そのため、様々な路面のライフサイクルを最適化するために、 「長期舗装性能」などの研究プロジェクトが開始されています。[1] [2] [3] [4]

舗装とは、建築分野において、屋外の床面または表面を覆う舗装材を指します。舗装材には、アスファルト、コンクリート、敷石、玉石、敷石などの石材、人造石、レンガ、タイル、そして時には木材などが用いられます。ランドスケープ建築において、舗装はハードスケープの一部であり、歩道、道路、パティオ、中庭などに用いられます。

「舗装」という用語は、ラテン語の「pavimentum」（叩き固められた、または突き固められた床）から、古フランス語の「pavement」に由来する。[5]この単語が英語に入る前には、叩き固められた床の意味は廃れていた。[6]

砕石で敷かれた舗装は、解剖学的に現代人の出現以前にまで遡ります。モザイクのような模様の舗装は、ローマ人によって広く用いられていました。[7]

舗装の支持力と耐用年数は、開渠または覆排水溝を設けて排水を良くし、舗装の路盤と路床の水分含有量を減らすことで大幅に向上します。

発達

エルサレムからベイト・グブリンに至る古代ローマ街道。イスラエルの地方幹線道路375号線に隣接している。
アスファルト層を含む道路の様々な層。舗装の総厚さは、粒状基礎当量を用いて測定できます。

車輪付きの交通機関の登場により、よりよい道路の必要性が生じた。一般的に、自然素材は、整地された路面を形成できるほど柔らかく、かつ、特に濡れた状態で車輪付きの車両に耐え、そのままの状態を保つほどに強固であることはできない。都市部では石畳の道路を建設する価値があり、実際、最初の舗装道路は紀元前4000年にウルで建設されたようである。コーデュロイ道路は紀元前3300年にイギリスのグラストンベリーで建設され、[8]レンガ舗装の道路はインド亜大陸のインダス文明でほぼ同時期に建設された。冶金学の進歩により、紀元前2000年までには中東やギリシャで石切り道具が一般に利用可能になり、地方の道路を舗装できるようになった。[9]特筆すべきは、紀元前2000年頃、ミノア人はクレタ島北部のクノッソスから山を抜け、島の南岸の港町ゴルティンとレベナまで50kmの舗装道路を建設した。この道路には側溝があり、厚さ200mmの砂岩のブロックを粘土石膏モルタルで固め、玄武岩の敷石の層で覆い、独立した路肩があった。この道路はローマ街道よりも優れていると考えられていた。[10]ローマ街道は、単純なコーデュロイの道から、石や瓦礫の間から水が流れ出て粘土質の土壌で泥になるのではなく、乾燥した状態を保つために下層に固めた瓦礫の深い路床を使用した舗装道路まで様々であった。

ローマ時代の工法を再発見しようとする試みはあったものの、18世紀以前の道路建設において有用な革新はほとんど見られませんでした。産業革命期に初めて登場したプロの道路建設者はジョン・メトカーフです。彼は1765年、議会がナールズボロ地域で有料道路を建設するための有料道路トラストの設立を認可する法案を可決して以来、主にイングランド北部で約290キロメートル（180マイル）の有料道路を建設しました。

ピエール＝マリー＝ジェローム・トレサゲは、メトカーフと同時期にフランスで初めて道路建設における科学的アプローチを確立したことで広く知られています。彼は1775年に自身の手法に関する覚書を執筆し、それがフランスで一般的に行われるようになりました。この手法では、大きな岩石の層を小さな砂利の層で覆いました。

18世紀後半から19世紀初頭にかけて、トーマス・テルフォードとジョン・ラウドン・マカダムという2人のイギリス人技師によって、新しい幹線道路建設法が開拓されました。テルフォードの道路建設法は、大きな溝を掘り、そこに重い岩を基礎として据えるというものでした。彼は道路を中央から下に向かって傾斜させるように設計し、排水を促しました。これはトレサゲの手法を大きく改良したものです。彼の道路の路面は砕石でできていました。マカダムは土と石の骨材を組み合わせた安価な舗装材（マカダム）を開発しました。彼の道路建設法はテルフォードの工法よりも単純でしたが、道路の保護にはより効果的でした。彼は岩を積み重ねた巨大な基礎は不要であることを発見し、その下の土壌を水や摩耗から守る路盤で覆われている限り、土壌だけで道路とその上の交通を支えることができると主張しました。[11]石の大きさはマカダムの道路建設理論の中心でした。下部の 200 ミリメートル (7.9 インチ) の道路の厚さは、75 ミリメートル (3.0 インチ) 以下の石に制限されました。

現代の舗装は、英国の土木技師エドガー・パーネル・フーリーによって特許を取得しました。彼は、道路にタールを撒くと埃が舞い上がり、路面が滑らかになることに気付きました。[12]彼は1901年に舗装に関する特許を取得しました。[13]フーリーが1901年に取得した舗装に関する特許は、敷設前にタールと骨材を機械的に混合し、その後蒸気ローラーで圧縮するというものでした。タールには少量のポートランドセメント、樹脂、ピッチが加えられました。[14]

アスファルト

車道のアスファルトのクローズアップ

アスファルト（特にアスファルトコンクリート）は、その粘性により荷重を分散させる際に微小な変形を引き起こすことから、フレキシブル舗装とも呼ばれ、1920年代から広く使用されています。アスファルトバインダーの粘性により、アスファルトコンクリートは大きな塑性変形に耐えることができますが、経年的な繰り返し荷重による疲労が最も一般的な破壊メカニズムです。ほとんどのアスファルト路盤は、通常アスファルト層と同等の厚さの砂利路盤上に敷設されますが、一部の「フルデプス」アスファルト路盤は、天然の路盤に直接敷設されます。粘土や泥炭などの非常に軟らかく膨張性の高い路盤では、厚い砂利路盤、またはポートランドセメントや石灰による路盤の安定化が必要となる場合があります。ポリプロピレンやポリエステル製のジオシンセティックもこの目的で使用され、[15]一部の北部諸国では、路盤への凍結の浸透を遅らせ、最小限に抑えるためにポリスチレンボードの層が使用されています。 [16]

アスファルトは、塗布温度によって、ホットミックス、ウォームミックス、ハーフウォームミックス、コールドミックスに分類されます。ホットミックスアスファルトは、フリーフローティングスクリードを用いて150℃（300℉）以上の温度で塗布されます。ウォームミックスアスファルトは95～120℃（200～250℉）の温度で塗布されるため、エネルギー使用量と揮発性有機化合物の排出量が削減されます。[17]コールドミックスアスファルトは、アスファルトプラントから建設現場までの長い輸送中にホットミックスアスファルトが冷えすぎてしまう、交通量の少ない地方道路でよく使用されます。 [18]

アスファルトコンクリート舗装は、通常、年間平均交通量が1,200台/日を超える交通量の多い幹線道路に敷設されます。[19]アスファルト舗装の利点は、騒音が比較的少なく、他の舗装方法に比べてコストが比較的低く、補修が容易であることです。欠点は、他の舗装方法に比べて耐久性が低いこと、コンクリートに比べて引張強度が低いこと、高温時に滑りやすく軟化しやすいこと、そして土壌や地下水、水路への炭化水素汚染がある程度あることです。

アスファルトの敷設

In the mid-1960s, rubberized asphalt was used for the first time, mixing crumb rubber from used tires with asphalt.[20] While a potential use for tires that would otherwise fill landfills and present a fire hazard, rubberized asphalt has shown greater incidence of wear in freeze-thaw cycles in temperate zones because of the non-homogeneous expansion and contraction with non-rubber components. The application of rubberized asphalt is more temperature-sensitive and in many locations can only be applied at certain times of the year.[21] Study results of the long-term acoustic benefits of rubberized asphalt are inconclusive. Initial application of rubberized asphalt may provide a reduction of 3–5 decibels (dB) in tire-pavement-source noise emissions; however, this translates to only 1–3 dB in total traffic-noise reduction when combined with the other components of traffic noise. Compared to traditional passive attenuating measures (e.g., noise walls and earth berms), rubberized asphalt provides shorter-lasting and lesser acoustic benefits at typically much greater expense.[citation needed]

Concrete

Concrete roadway in San Jose, California
A concrete road in Ewing, New Jersey

Concrete surfaces (specifically, Portland cement concrete) are created using a concrete mix of Portland cement, coarse aggregate, sand, and water. In virtually all modern mixes there will also be various admixtures added to increase workability, reduce the required amount of water, mitigate harmful chemical reactions, and for other beneficial purposes. In many cases there will also be Portland cement substitutes added, such as fly ash. This can reduce the cost of the concrete and improve its physical properties. The material is applied in a freshly mixed slurry and worked mechanically to compact the interior and force some of the cement slurry to the surface to produce a smoother, denser surface free from honeycombing. The water allows the mix to combine molecularly in a chemical reaction called hydration.

Concrete surfaces have been classified into three common types: jointed plain (JPCP), jointed reinforced (JRCP) and continuously reinforced (CRCP). The one item that distinguishes each type is the jointing system used to control crack development.

コンクリート舗装の大きな利点の一つは、アスファルト舗装よりも一般的に強度と耐久性に優れていることです。表面に溝を刻むことで、耐久性と滑り止め効果を高められます。コンクリート道路は燃費が良く、光反射率も高く、他の舗装面よりも大幅に耐久性に優れています。しかし、市場シェアは他の舗装ソリューションに比べてはるかに小さいです。[22]現代の舗装工法と設計手法はコンクリート舗装の経済性を変え、適切に設計・施工されたコンクリート舗装は初期費用が安く、ライフサイクル全体でも大幅にコスト削減につながります。[23]もう一つの重要な利点は、防水コンクリートを使用できることです。これにより、道路脇に雨水排水溝を設置する必要がなくなり、雨水を排水するために緩やかな傾斜の車道を設ける必要性も軽減されます。雨水流出を流水利用によって回避することで、必要な電力も削減されます（そうでなければ、配水システムにさらに多くのポンプが必要になります）。また、雨水が汚染水と混ざることがなくなるため、雨水が汚染されることもありません。むしろ、土壌にすぐに吸収されます。[24]従来の欠点は、初期費用が高く、建設に時間がかかることでした。この費用は、舗装の寿命が長く、アスファルトコストが高いことで相殺されるのが一般的です。コンクリート舗装は、ダイヤモンド研磨、ダボバーによる改修、目地やひび割れのシーリング、クロスステッチなど、コンクリート舗装の修復と呼ばれる一連の方法を用いることで、長期間にわたって維持管理することができます。ダイヤモンド研磨は、古いコンクリート舗装の騒音を低減し、滑り止め効果を回復させるのにも役立ちます。[25] [26]

アメリカ合衆国で最初にコンクリート舗装された道路は、1893年のオハイオ州ベルフォンテーンのコートアベニューでした。 [27] [28]アメリカ合衆国で最初のコンクリート舗装マイルは、1909年のミシガン州デトロイトのウッドワードアベニューでした。 [29]これらの先駆的な使用に続いて、自動車用の米国で最も初期の東西大陸横断高速道路の1つを建設する監督のために1913年10月に設立されたリンカーンハイウェイ協会は、アメリカ中西部のさまざまな場所で特にコンクリート舗装された路盤の「苗マイル」を構築し始めました。1914年にはイリノイ州マルタの西で開始し、 1922年から1923年にかけてはインディアナ州レイク郡のリンカーンハイウェイで指定されたコンクリートの「理想的なセクション」のコンクリートを使用しました。[30]

コンクリート道路は、アスファルト道路よりも、ひび割れや伸縮目地でのタイヤ騒音により大きな騒音を発生する可能性があります。均一な大きさの複数のスラブで構成されたコンクリート舗装では、タイヤが伸縮目地を通過するたびに、各車両に周期的な音と振動が発生します。これらの単調な繰り返し音と振動は、長距離運転中にドライバーに 疲労感や催眠状態を引き起こす可能性があります。

複合舗装

複合舗装の例：ポルトランドセメントコンクリート舗装の上に重ねたホットミックスアスファルト

複合舗装は、ポートランドセメントコンクリート下層とアスファルトオーバーレイを組み合わせたものです。通常、新規建設ではなく既存道路の改修に使用されます。アスファルトオーバーレイは、劣化したコンクリートの上に敷設され、滑らかな摩耗面を回復させるために使用されます。[31]この工法の欠点は、下層のコンクリートスラブ間の接合部の動き（熱膨張・収縮、あるいはトラックの車軸荷重によるコンクリートスラブのたわみなど）が、アスファルトに 反射ひび割れを引き起こすことです。

反射ひび割れを低減するため、コンクリート舗装は、ブレーク・アンド・シート、 クラック・アンド・シート、またはラブリゼーション（砕石）工法によって破砕されます。ジオシンセティックスは反射ひび割れの制御に使用できます。[32]ブレーク・アンド・シート工法とクラック・アンド・シート工法では、コンクリートに重い重りを落としてひび割れを誘発し、その後、重いローラーを使用して破片を路盤に固めます。この2つの工法の主な違いは、コンクリート舗装を破砕するために使用される機器と、破片のサイズです。理論上、小さなひび割れが頻繁に発生すると、大きな目地がまれに発生する場合よりも広い範囲に熱応力が分散し、上部のアスファルト舗装への応力が軽減されます。「ラブリゼーション」は、古くて摩耗したコンクリートをより完全に破砕し、古い舗装を新しいアスファルト道路の骨材基盤に効果的に変換します。[33]

ホワイトトッピング工程では、ポートランドセメントコンクリートを使用して、劣化したアスファルト道路の表面を再舗装します。

リサイクル

アイダホ州ボイジーのアスファルト粉砕機

劣化した舗装は、道路の改修時に再利用することができます。既存の舗装は破砕され、現場で粉砕されることがあります。この舗装は、一般的に再生アスファルト舗装（RAP）と呼ばれます。RAPはアスファルト工場に輸送され、新しい舗装混合物に使用するために備蓄されるか[34]、または以下に説明する技術を用いて現場でリサイクルされます。

現場リサイクル方法

  • 舗装の砕石：既存のコンクリート舗装を砂利大の粒子に粉砕します。鉄筋があれば取​​り除き、舗装面を圧縮して、新しいアスファルト舗装の基層および／または下層路盤を形成します。[35]舗装面は、砂利道に使用するために圧縮されることもあります。[34]  
  • コールドインプレイスリサイクル：アスファルト舗装材は粉砕または細粒化されます。アスファルト粉砕物は、アスファルト乳剤、発泡アスファルト、または軟質アスファルトと混合され、老朽化し​​たアスファルトバインダーを再生します。[34] [36]新しい骨材が添加されることもあります。得られたアスファルト混合物は舗装され、圧縮されます。これは舗装の最上層として使用することも、硬化後に新しいアスファルトで覆うこともできます。[37]
  • 熱間定置リサイクル：アスファルト舗装材を120～150℃（250～300°F）に加熱し、粉砕後、再生剤および／またはバージンアスファルトバインダーと混合し、圧縮する。その後、新しいアスファルトコンクリートで覆うことができる。[37]このプロセスでは通常、表面50mm（2インチ）以下をリサイクルし、わだち掘れや研磨などの路面欠陥の修正に使用できる。[37]アスファルトバインダーの状態を維持し、過剰な炭化水素排出を避けるため、加熱は通常、赤外線ヒーターまたは温風ヒーターを用いて徐々に行われる。[34]
  • 全層再生：アスファルト舗装とその下層材の全層を粉砕し、均一な混合比とする。 [34] [37]結合剤または安定剤を混合して新しい舗装の基層を形成するか、結合せずに下層路盤を形成する。一般的な結合剤としては、アスファルト乳剤、フライアッシュ、水和石灰、ポルトランドセメント、塩化カルシウムなどがある。 [34] [37]また、混合物の粒度分布と機械的特性を改善するために、バージン骨材、RAP、または粉砕ポルトランドセメントを添加することもある。 [37]この手法は、ワニ口ひび割れ、深いわだち掘れ、路肩の陥没など、舗装の構造的欠陥に対処するために一般的に用いられる。 [37]

瀝青質表面

ウィスコンシン州トマのエルズワースロードに新しく設置されたチップシール表面

ビチューメン表面処理（BST）またはチップシールは、主に交通量の少ない道路で使用されますが、アスファルトコンクリート舗装の再生のためのシーリングコートとしても使用されます。一般的には、アスファルト乳剤またはカットバックアスファルトセメントを噴霧し、その上に骨材を散布したものです。その後、骨材は、通常はゴムタイヤローラーを用いて転圧することでアスファルトに埋め込まれます。このタイプの表面処理は、「チップシール」、「タール＆チップ」、「オイル＆ストーン」、「シールコート」、「スプレーシール」、「[38]」 、 「表面ドレッシング」、「[39]」 、 「マイクロサーフェシング」、 「 [40] 」、 「シール」、「[41]」、または単に「ビチューメン」など、様々な地域用語で表現されます。

BSTは、アラスカハイウェイをはじめ、アラスカ州、ユーコン準州、ブリティッシュコロンビア州北部の数百マイルにわたる道路で使用されています。BSTの施工の容易さは人気の理由の一つですが、もう一つの理由はその柔軟性です。春に雪解けで軟化する不安定な地形に道路を敷設する際には、この柔軟性が重要です。

その他のBSTには、マイクロペービング、スラリーシール、ノバチップなどがあります。これらは専用の専用機器を用いて敷設されます。チップシール特有の粗さや石の浮遊が問題となる都市部で最も多く使用されています。

薄い膜表面

薄膜舗装（TMS）は、砂利道床の上に敷かれる油処理骨材で、埃のない道路を作ります。[42] TMS道路は、泥濘の問題を軽減し、積載トラックの交通量が無視できる地域で、地域住民に石のない道路を提供します。TMS層は構造的な強度を大幅に向上させるものではないため、交通量が少なく、荷重負荷が最小限の二次幹線道路で使用されます。建設には、最小限の路盤準備と、50～100ミリメートル（2～4インチ）のコールドミックスアスファルト骨材で覆うことが含まれます。[19]サスカチュワン州の道路インフラ省の運用部門は、6,102キロメートル（3,792マイル）の薄膜舗装（TMS）高速道路の維持管理を担当しています。[43]

オッタシール

オッタシールは、厚さ16～30ミリメートル（5 ⁄ 8～1+1 ⁄ 8 インチ）のビチューメンと砕石の混合物。 [44]

砂利道

ナミビアの砂利道

ローマ帝国の兵士は道路建設に砂利を多用していたことが知られています（ローマ街道参照）。しかし1998年、イギリスのオックスフォードシャー州ヤーントンで、青銅器時代に遡ると考えられる石灰岩舗装の道路が発見されました。[45]砂利を敷き詰めること、あるいは「メタリング」は、道路舗装において2つの異なる用法があります。 「ロードメタル」という用語は、道路や鉄道の建設または補修に使用される砕石または燃え殻を指します。[46]これはラテン語の「鉱山」と「採石場」の両方を意味する「メタラム」に由来しています。[47]この用語はもともと、砂利道を作る工程を指していました。まず、道路のルートを数フィート掘り下げ、地域の状況に応じて、フランス式排水溝が追加される場合と追加されない場合があります。次に、大きな石を配置して固め、その後、小さな石を何層にも重ねて敷き詰め、路面が小さな石で固められた硬く耐久性のある表面になるまで続けます。 「ロードメタル」は後に、タールと混ぜて路面舗装材であるターマックを作る際に使われる石材の名称となった。このような材料で作られた道路は、イギリスでは「メタルド・ロード」、カナダとアメリカでは「パブド・ロード」、カナダ、オーストラリア、ニュージーランドの一部では「シール・ロード」と呼ばれる。 [48]

粒状舗装は、年間平均交通量が1日1,200台以下の交通量であれば使用可能です。[要出典]路面が下層基盤と基層を組み合わせ、その上に乳剤入りの二級シール骨材を敷設すれば、ある程度の構造強度が得られます。[19] [49]サスカチュワン州で維持されている4,929キロメートル（3,063マイル）の粒状舗装に加えて、ニュージーランドの道路の約40％は非結合粒状舗装構造です。[43] [50]

砂利道を舗装するかどうかの判断は、交通量に左右されることが多い。1日あたりの交通量が200台を超えると、砂利道の維持管理費用は舗装道路や表面処理道路の維持管理費用を上回ることが多いことが判明している。[51]しかしながら、管轄区域によってガイドラインは異なっており、例えばバーモント州では、 1日あたり500台を超える場合にのみ砂利道の舗装を検討することを推奨している。[52]

舗装路が終わり、砂利道になります。

一部の地域では、交通量の少ない舗装道路を集合舗装道路に転換することが合理的であることが分かってきています。[53]

その他の表面

舗装材（またはペイバー）は、一般的にプレキャストコンクリートブロックの形状をしており、美観向上を目的として使用されることが多く、また、長期間にわたって舗装材に荷重が加わる港湾施設で使用されることもあります。舗装材は、高速車両交通が通行する場所ではほとんど使用されません。

レンガ舗装機

レンガ、玉石、敷石、木の板、ニコルソン舗装などの木ブロック舗装は、かつては世界中の都市部で一般的でしたが、敷設と維持に必要な労働コストが高いため、ほとんどの国で廃れてしまい、通常は歴史的または美的理由からのみ残されています。 [要出典]ただし、一部の国では、それらは今でも一般の道路で一般的です。オランダでは、1997 年に大規模な全国的な交通安全プログラムが導入されて以来、レンガ舗装はある程度復活しました。 1998 年から 2007 年にかけて、交通緩和の目的で 41,000 km を超える市街地道路が時速 30 キロの制限速度のある一般アクセス道路に改造されました。[54]人気の高い対策の 1 つは、レンガ舗装を使用することです。騒音と振動により自動車の速度が低下します。同時に、道路脇の自転車道が道路自体よりも滑らかな表面になっていることは珍しくありません。[55] [56]

今日ではほとんど建設されていませんが、初期のマカダム舗装やターマック舗装が、現代のアスファルトコンクリート舗装やポートランドセメントコンクリート舗装の下に残っていることがあります。これは、改修時にこれらを除去するコストが、新しい表面の耐久性と寿命にそれほど大きなメリットをもたらさないためです。

実際のレンガを使わずに、レンガ舗装のような外観を作り出す方法がいくつかあります。レンガの質感を作り出す最初の方法は、アスファルト舗装を加熱し、金属ワイヤーを用いて圧縮機でレンガ模様を刻印し、スタンプアスファルトを作ることです。同様の方法として、ゴム製の刻印工具を用いてセメントの薄い層を押さえ、装飾コンクリートを作る方法もあります。別の方法としては、レンガ模様のステンシルを使用し、その上に表面材を塗布する方法があります。レンガの色と滑り止め効果を与えるために使用できる材料は、様々な形態があります。例えば、着色ポリマー改質コンクリートスラリーをスクリードまたはスプレーで塗布することができます。[57]もう一つの材料は、骨材強化熱可塑性樹脂で、レンガ模様の表面の最上層に加熱塗布することができます。[58]スタンプアスファルトの上に塗布できる他のコーティング材としては、塗料や二液性エポキシコーティングなどがあります。[59]

  • コンクリート舗装材
    コンクリート舗装材
  • 中国海南省海口市博鰲路地区の古い道路をコンクリートブロックに置き換える
    中国海南省海口市博鰲路地区の古い道路をコンクリートブロックに置き換える
  • ポリマーセメントオーバーレイにより、アスファルト舗装をレンガの質感と色に変え、装飾的な横断歩道を作成します。
    ポリマーセメントオーバーレイにより、アスファルト舗装をレンガの質感と色に変え、装飾的な横断歩道を作成します。

音響的影響

路面舗装の選択は、タイヤと路面の相互作用から発生する音の強度とスペクトルに影響を与えることが知られています。[60]騒音研究は1970年代初頭に初めて実施されました。騒音現象は車両の速度に大きく影響されます。

路面の種類によって騒音への影響は最大4 dB異なり、チップシール路面と溝付き路面では騒音レベルが最も高く、スペーサーのないコンクリート路面では騒音レベルが最も低くなります。アスファルト路面は、コンクリート路面とチップシール路面の中間的な騒音レベルを示します。ゴム化アスファルトは、従来のアスファルト舗装と比較して、タイヤ路面からの騒音放出を3～5 dB低減し、道路全体の騒音放出をわずかながら1～3 dB低減することが示されています。

  • 石畳
    石畳
  • ランブラス通りの装飾的な波模様
    ランブラス通りの装飾的な波模様
  • 装飾的な模造レンガ模様
    装飾的な模造レンガ模様
  • 装飾的な五角形のレンガ模様
    装飾的な五角形のレンガ模様

表面劣化

ひび割れたアスファルト表面
劣化したアスファルト
オレゴン州ポート ランドのバス停に、補修された轍があります。夏の間、この部分の道路は高温になり、バスの走行に伴う高い接地圧と相まって、路面の一部が圧縮され変形します。私道からの標高が低いため、バスの重量の大部分が片方の車輪に集中し、路面に損傷を与えます。補修工事が行われているにもかかわらず、補修箇所はすでに損傷しているのが分かります。これは毎年発生しています。

舗装システムは主に疲労によって劣化するため（金属と同様に）、舗装への損傷は走行車両の車軸荷重の4乗に比例して増加する。AASHOロードテストによると、積載量の多いトラックは、通常の乗用車の10,000倍以上の損傷を与える可能性がある。このため、ほとんどの国ではトラックに対する税率は乗用車よりも高くなっているが、損傷量に比例して課税されるわけではない。[ 61]材料疲労の観点から見ると、乗用車は舗装の耐用年数に実質的な影響を与えないと考えられている。

その他の劣化モードとしては、経年劣化と表面摩耗が挙げられます。アスファルト舗装のバインダーは、年月とともに硬くなり、柔軟性が低下します。十分に「古くなる」と、表面の骨材が剥がれ始め、マクロテクスチャの深さが劇的に増加します。舗装に迅速なメンテナンスが行われなければ、ポットホールが発生します。寒冷地では凍結融解サイクルにより、水が表面に浸透すると舗装の劣化が劇的に加速します。粘土やフュームドシリカナノ粒子は、アスファルト舗装における効果的な紫外線老化防止コーティングとして利用できる可能性があります。

道路の構造が健全な場合は、チップシールや路面ドレッシングなどのアスファルト舗装を施すことで、低コストで道路の寿命を延ばすことができます。寒冷地では、乗用車にスタッドタイヤの使用が認められる場合があります。スウェーデンとフィンランドでは、乗用車のスタッドタイヤが舗装のわだち掘れの大きな原因となっています。[62]

舗装道路の物理的特性は、落錘式たわみ計を使用してテストできます。

一定期間の予測交通負荷を支えるために必要な路面の厚さと構成を決定するための設計手法がいくつか開発されています。舗装設計手法は継続的に進化しており、その中にはシェル舗装設計手法や、米国州間道路交通局（AASHTO）の1993/98年版「舗装構造物設計ガイド」などがあります。NCHRPプロセスを通じて力学的・経験的設計ガイドが開発され、力学的・経験的舗装設計ガイド（MEPDG）が作成されました。MEPDGは2008年にAASHTOに採択されましたが、州交通局によるMEPDGの導入は遅れています。[63]

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンによる舗装に関するさらなる研究の結果、歩行者アクセシビリティ・移動環境研究所（PAMELA）と呼ばれる研究センターにおいて、80平方メートルの屋内人工舗装が開発されました。この人工舗装は、様々な舗装利用者から様々な舗装状態まで、日常的なシナリオをシミュレートするために使用されています。[64]また、オーバーン大学の近くには、NCAT舗装試験トラックという研究施設があり、実験用アスファルト舗装の耐久性試験に使用されています。

ウクライナのドニプロにある亀裂シーリング機。

路面の状態は、修理費用に加えて、道路利用者にとって経済的な影響も及ぼします。荒れた路面では転がり抵抗が増加し、車両部品の摩耗も増加します。路面状態の悪化により、米国のドライバーは平均的な車両修理費として年間324ドル、総額670億ドルを負担していると推定されています。また、路面状態のわずかな改善により、燃料消費量を1.8～4.7%削減できると推定されています。[65]

マーキング

路面標示は、舗装道路において、運転者や歩行者に誘導や情報を提供するために用いられます。キャッツアイ、ボッツドット、ランブルストリップスなどの機械式標示、あるいは塗料、熱可塑性樹脂、プラスチック、エポキシ樹脂などの非機械式標示のいずれかの形態をとる場合があります。

参照

参考文献

  1. ^ Nehme, Jean (2017年7月14日). 「長期的な舗装性能について」連邦道路局. 2017年10月22日閲覧。
  2. ^ Raab, Robert (nd). 「長期舗装性能調査」.運輸研究委員会. 2017年10月22日閲覧。
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