JP6954323B2 - 粒状材の判断方法、路盤材用粒状材の製造方法および路盤材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、粒状材の判断方法、路盤材用粒状材の製造方法および当該路盤材用粒状材を用いた路盤材の製造方法に関する。

路盤材は、各都道府県の土木共通仕様書や舗装再生便覧等において要求される修正ＣＢＲを満足する必要がある。修正ＣＢＲとは、路盤材量や盛土材料の品質基準を表す指標であり、修正ＣＢＲの測定は、土の締固め試験（ＪＩＳ Ａ １２１０：２００９）による最適含水比の把握と、吸水膨張試験（ＪＩＳ Ａ １２１１：２００９）に基づく評価など多くの工程を要する。このため、粒状材の修正ＣＢＲを予測し、修正ＣＢＲを満足しないと考えられる路盤材を予め修正ＣＢＲの測定から除くことで、修正ＣＢＲの測定コストが削減され、これにより、路盤材用粒状材および路盤材の製造コストが削減できる。

修正ＣＢＲを予測する技術として、特許文献１には、使用する土砂を所定の方法で締固めた際の乾燥密度と修正ＣＢＲとの相関関係を予め把握しておき、当該土砂の乾燥密度を測定することで修正ＣＢＲが所定の値を満足するかどうかを管理する造成地盤の締固め管理方法が開示されている。特許文献２には、保水性路盤材料の乾燥密度に対する修正ＣＢＲ曲線を求めておき、当該曲線を用いて修正ＣＢＲが目標値を満足する乾燥密度の範囲を求め、当該乾燥密度の範囲内になるように路盤材と保水材の混合割合を定める保水性路盤材料の選定方法が開示されている。

また、特許文献３には、製鋼工程から生成される製鋼スラグであって、４２５μｍ以下の割合が９５質量％以上を占める粉状スラグと、製鋼スラグから生成され、粒径が０〜５ｍｍの範囲内にある砂状スラグと、粒径が４０ｍｍ以下の塊状骨材を混合して生成された舗装材の製造方法が開示されている。特許文献４、５には、製鋼スラグと高炉水砕スラグを混合した簡易舗装体が開示されている。特許文献６には、泥土と鉄鋼スラグを混合した改質土の製造方法が開示されている。非特許文献１には、まさ土の細粒分含有率と設計ＣＢＲが示されている。

特開２００４−１５０１４７号公報 特開２００９−６２７５４号公報 特開２０１５−１７５１７５号公報 特開２０１６−９１９号公報 特開２０１６−９１８号公報 特開２０１６−１９１２８６号公報

上野考弘ら、土木学会、中国支部第５３回研究発表会Ｐ４１３

特許文献１および特許文献２に開示された技術は、何れも路盤材の乾燥密度と修正ＣＢＲとの相関関係を把握するものであるが、乾燥密度の測定には土の締固め試験（ＪＩＳ Ａ １２１０：２００９）による最適含水比を求める必要がある。このため、修正ＣＢＲを測定するよりも効率化がなされたものの乾燥密度の測定に多大な負荷が生じる、という課題があった。

特許文献３に開示された技術は、ＪＩＳ規格の路盤材ではない土木材料（舗装材）に適用されるものであり、混合するスラグの性状（配合比率、透水係数、単位容積質量、吸水率、気孔含有率）を指定することで路盤材としてだけでなく、舗装材として使用できるようにする技術であるが、修正ＣＢＲを満足するか否かを簡易に判断することに関連した技術ではない。

特許文献４に開示された技術は、ＪＩＳ規格の路盤材ではない水硬性を有する土木材料（舗装材）に適用されるものであり、透水係数とＣＢＲとの相関関係を把握するものであるが、透水係数の測定には２８日間の養生が必要であり、その測定には多大な負荷が生じる。また、特許文献４に開示されたＣＢＲから修正ＣＢＲを予測できないので、修正ＣＢＲを満足するか否かを簡易に判断できない。

特許文献５に開示された技術は、ＪＩＳ規格の路盤材ではない水硬性を有する土木材料（舗装材）に適用されるものであり、強熱減量と比表面積を所定の数式を満足する範囲内にすることで保存性を有する簡易舗装材料を得る技術であるが、修正ＣＢＲを満足するか否かを簡易に判断することに関連した技術ではない。

特許文献６に開示された技術は、ＪＩＳ規格の路盤材ではない改質土に適用されるものであり、液性限界比と設計ＣＢＲとの相関関係を把握するものであるが、設計ＣＢＲは路床の支持力を表す指標であり、路盤の強さを表す指標である修正ＣＢＲとは異なる。このため、特許文献６に開示された技術も修正ＣＢＲを満足するか否かを簡易に判断することに関連した技術ではない。

非特許文献１に開示された技術は、ＪＩＳ規格の路盤材ではない路床に適用されるものであり、細粒分含有率と設計ＣＢＲとの相関関係を把握するものであるが、設計ＣＢＲは路床の支持力を表す指標であり、路盤の強さを表す指標である修正ＣＢＲとは異なる。このため、非特許文献１に開示された技術も修正ＣＢＲを満足するか否かを簡易に判断することに関連した技術ではない。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、修正ＣＢＲ値と相関関係を有し、且つ、測定が容易な粒状材の特性値を用いて、路盤材に求められる修正ＣＢＲを満足するか否かを容易に判断できる粒状材の判断方法および当該判断方法を用いた路盤材用粒状材の製造方法ならびに路盤材の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
（１）粒状材が修正ＣＢＲを満足するか否かを判断する粒状材の判断方法であって、修正ＣＢＲ値と相関関係を有する所定粒度の含有率と前記修正ＣＢＲとの相関式と標準偏差を予め把握しておき、前記標準偏差が４５％以下である前記相関式を用いて粒状材の修正ＣＢＲの予測値を算出し、前記予測値が路盤材に要求される修正ＣＢＲの基準値以上である場合に、前記粒状材は修正ＣＢＲを満足する粒状材であると判断し、前記予測値が前記修正ＣＢＲの基準値未満である場合に、前記粒状材は修正ＣＢＲを満足しない粒状材であると判断する、粒状材の判断方法。
（２）前記予測値に代えて、前記予測値から前記標準偏差を減じた値を用いる、（１）に記載の粒状材の判断方法。
（３）前記所定粒度の含有率は、前記標準偏差が小さい粒度の含有率である、（１）または（２）に記載の粒状材の判断方法。
（４）前記所定粒度の含有率は、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、（１）または（２）に記載の粒状材の判断方法。
（５）前記所定粒度の含有率は、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、（１）または（２）に記載の粒状材の判断方法。
（６）前記所定粒度の含有率は、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、（１）または（２）に記載の粒状材の判断方法。
（７）前記所定粒度の含有率は、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、（１）または（２）に記載の粒状材の判断方法。
（８）前記相関式は一次の相関式である、（１）から（７）の何れか１つに記載の粒状材の判断方法。
（９）（１）から（８）の何れか１つに記載の粒状材の判断方法で、前記粒状材が修正ＣＢＲを満足しない粒状材であると判断された場合に、前記予測値が前記修正ＣＢＲの基準値以上になるように前記粒状材の所定粒度の含有率を調整する、路盤材用粒状材の製造方法。
（１０）（９）に記載の路盤材用粒状材の製造方法で製造された粒状材を用いて路盤材を製造する、路盤材の製造方法。

本発明に係る粒状材の判断方法の実施により、粒状材が修正ＣＢＲを満足するか否かを容易に判断できるので、修正ＣＢＲを満足しない蓋然性の高い粒状材を、時間やコストのかかる修正ＣＢＲの測定対象から除くことができる。これにより、修正ＣＢＲを測定する粒状材の数を減らすことができ、修正ＣＢＲの測定コストが削減され、この結果、路盤材用粒状材の製造コストおよび路盤材の製造コストの削減が実現できる。

粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。 粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。 粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。 粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。 粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。 粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。 粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値との関係を示すグラフである。 本実施形態に係る路盤材用粒状材の製造方法の一例を示すフロー図である。

本発明者らは、路盤材に用いられる粒状材の特性値として粒状材の所定粒度の含有率に着目し、粒状材の所定粒度の含有率と粒状材の修正ＣＢＲ値とに相関関係があることを見出し、当該相関関係を粒状材の修正ＣＢＲの予測に用いた。粒状材の所定粒度の含有率と粒状材の修正ＣＢＲ値との相関関係の有無は、公知の最小二乗法を用いて相関式を決め、当該相関式の決定係数Ｒ２により判断する。相関関係を有するとされた所定粒度に対し、さらに、修正ＣＢＲ値の予測の精度を向上させるため、当該相関式を用いて標準偏差を算出し、この標準偏差が４５％以下である所定粒度の相関式を用いて粒状材の修正ＣＢＲの予測値を算出する。なお、相関式の標準偏差は、相関式を算出するのに用いた複数の粒状材の修正ＣＢＲの実測値と予測値との差を二乗した値の総和を、複数の粒状材の数から１を引いた値で除した値の平方根をとることで算出する。

このように、粒状材の所定粒度の含有率と粒状材の修正ＣＢＲ値とに相関関係を有し、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下となる所定粒度の相関式を用いて修正ＣＢＲの予測値を算出することで、従来では、路盤材の乾燥密度を測定することで予測していた修正ＣＢＲを、粒状材の所定粒度の含有率を測定することで修正ＣＢＲを予測できるようになった。本実施形態に係る粒状体の判断方法では、この修正ＣＢＲの予測値を用いて、粒状材が修正ＣＢＲの基準値を満足するか否かを判断する。

本実施形態に係る粒状材の判断方法では、まず、粒状材の所定粒度の含有率と修正ＣＢＲとの相関式を把握する。本実施形態において、所定粒度の含有率は、例えば、全粒状材に対する粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）である。

粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの相関関係を把握するため、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を変えた複数の粒状材を準備し、これら粒状材の修正ＣＢＲを測定した。修正ＣＢＲはＪＩＳ Ａ １２１１：２００９に準拠して測定した。また、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、ＪＩＳ Ｚ ８８０１−１に準拠した目開き０．４２５ｍｍの篩で篩下に篩分けられた粒状材の質量から求めた。測定に用いた粒状材は、鉄鋼製造プロセスで発生したスラグを破砕して製造したスラグ粒状材、砕石粒状材およびコンクリート粒状材である。

図１は、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図１において、横軸は粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。図１において、○プロットはスラグ粒状材であり、□プロットは砕石粒状材であり、×プロットはコンクリート粒状材であり、三角プロットは相関式の作成に用いていない検証データである。図１の破線Ａは、○、□および×プロットを用いて直線回帰した一次の相関式を示すプロファイルである。なお、各プロットが示す粒状材の種類および破線Ａは、図１〜図７において同じである。

粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝５．５９ｘ＋６５．０（ｘ：粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．４３であった。

本実施形態では、決定係数Ｒ²を、下記（１）式を用いて算出した。
Ｒ^２＝１−Σ（ｙ−ｙ_Ｃ）^２／Σｙ^２・・・（１）
上記（１）式において、ｙはプロットで示されるｘに対応する修正ＣＢＲ値であり、ｙ_Ｃは当該ｘを相関式に代入して求めた修正ＣＢＲの計算値である。一般的に決定係数Ｒ²が０．３以上であれば相関関係が有ると判断できる。したがって、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とには相関関係があることが確認された。また、スラグ粒状材、砕石粒状材およびコンクリート粒状材のプロットを用いて直線回帰した相関式の相関係数Ｒが高い値を示したことから、粒状材の材料に関わらず、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があることがわかる。

さらに、本実施形態に係る粒状材の判断方法では、相関式の標準偏差が４５％以下である場合に、当該相関式を用いて粒状材の修正ＣＢＲの予測値を算出する。標準偏差は予測値に対する実測値の散らばりの程度を示すので、当該標準偏差が４５％以下となる所定粒度を用いることで修正ＣＢＲの予測値の精度が向上する。図１に示した例において、相関式の標準偏差は３１．７％であった。このことから、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、修正ＣＢＲとの相関関係を有し、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下となるので、粒径０．４２５ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できる所定粒度であると判断した。

粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があり、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であるので、複数の粒状材を用いて図１に示した相関式を予め把握しておけば、別の粒状材の０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を測定するだけで、当該含有率と相関式とから別の粒状材の修正ＣＢＲの予測値が算出できる。

本実施形態に係る粒状材の判断方法では、この修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足する粒状材であると判断し、修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値未満となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足しないと判断する。このように、本実施形態に係る粒状材の判断方法では、粒状材の所定粒度の含有率を測定するだけで、従来方法よりも簡易に粒状材が修正ＣＢＲを満足する粒状材であるか否かを判断できる。なお、修正ＣＢＲの基準値とは、路盤材用に出荷できる粒状材の基準となる修正ＣＢＲ値を意味し、当該基準となる修正ＣＢＲ値以上の粒状材が路盤材用粒状材としての出荷が許される。

粒状材を路盤材用として出荷するには修正ＣＢＲの測定が必要になるところ、上述した判断方法を用いることで、修正ＣＢＲを満足しないと判断された粒状材を予め修正ＣＢＲの測定対象から除くことができる。これにより、修正ＣＢＲを測定する粒状材の数が減り、修正ＣＢＲの測定コストを削減できるので、路盤材用粒状材の製造コスト削減、さらには、路盤材の製造コストの削減が実現できる。

さらに、別の粒状材が修正ＣＢＲを満足しない粒状材と判断された場合に、当該粒状材の予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となるように別の粒状材の所定粒度の含有量を調整してもよい。仮に、路盤材に要求される修正ＣＢＲが１００％である場合、当該修正ＣＢＲを満足する粒径０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は６．２６質量％となる。このため、粒径０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率が６．２６質量％未満である場合には、当該含有率が６．２６質量％以上になるように粒径０．４２５ｍｍ以下の粒状材の含有率を調整する。粒状材の含有量の調整は、例えば、粒状材をクラッシャー等の破砕機でさらに破砕してもよく、粒径０．４２５ｍｍ以下となる粒状材を加えてもよい。このように、粒状材の所定粒度の含有率を調整することで、修正ＣＢＲを満足せず、路盤材に使用できない蓋然性の高い粒状材から、修正ＣＢＲを満足する路盤材に適した路盤材用粒状材を容易に製造できる。

また、粒状材が修正ＣＢＲを満足するか否かの判断の確度を上げるため、上記予測値に代えて、予測値から所定の値を減じた値を用いてもよい。粒状材の修正ＣＢＲが修正ＣＢＲの基準値以上であれば当該粒状材を路盤材用として出荷できるので、予測値から所定の値を減じることで、修正ＣＢＲの基準値未満となる粒状材を修正ＣＢＲの基準値以上の粒状材と誤判断することを抑制できる。さらに、予測値から減じる所定の値として、相関式の標準偏差を用いてもよい。

図１の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差３１．７％を減じたプロファイルである。このように、予測値から相関式の標準偏差を減じることで、多くのプロットにおいて修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの実測値よりも小さくなり、修正ＣＢＲの基準値未満となる粒状材を修正ＣＢＲの基準値以上の粒状材と誤判断することをさらに抑制できる。

上記例では、所定粒度の含有率として粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を用いた例を示したが、上記粒度に限らず、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率であってもよい。粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、目開き０．０７５ｍｍの篩で篩下に篩分けられた粒状材の質量から求めることができる。

図２は、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図２において、横軸は粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。

粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝１１．４０ｘ＋８６．４（ｘ：粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．４０であった。このように、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とには相関関係があることが確認された。

さらに、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、相関式の標準偏差が３４．５％であった。このことから、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、修正ＣＢＲとの相関関係を有し、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であるので、粒径０．０７５ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できる所定粒度であると判断した。

粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があり、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であることから、複数の粒状材を用いて図２に示した相関式を予め把握しておけば、別の粒状材の０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を測定するだけで、当該含有率と相関式とから別の粒状材の修正ＣＢＲの予測値が算出できる。

本実施形態に係る粒状材の判断方法では、この修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足する粒状材であると判断し、修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値未満となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足しないと判断する。このように、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材を用いた場合であっても当該粒度の含有率を測定するだけで、従来方法よりも簡易に粒状材が修正ＣＢＲを満足する粒状材であるか否かを判断できる。

さらに、別の粒状材が修正ＣＢＲを満足しない粒状材と判断された場合に、当該粒状材の予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となるように、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を調整する。これにより、修正ＣＢＲを満足せず、路盤材用として使用できない蓋然性の高い粒状材から、修正ＣＢＲを満足する路盤材用に適した粒状材を容易に製造できる。

また、図２の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差３４．５％を減じたプロファイルである。このように、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率においても、修正ＣＢＲの予測値から相関式の標準偏差を減じることで、多くのプロットが上記プロファイルの上になるので、修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの実測値よりも大きくなり、修正ＣＢＲの基準値未満となる粒状材を修正ＣＢＲの基準値以上の粒状材と誤判断することを抑制できる。

図３は、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図３において、横軸は粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。

図３に示した粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝７．５９ｘ＋７１．９（ｘ：粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．３１であった。このように、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とには相関関係があることが確認された。

さらに、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、相関式の標準偏差が３１．１％であった。このことから、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、修正ＣＢＲとの相関関係を有し、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であるので、粒径０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できる所定粒度であると判断した。

粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があり、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であることから、複数の粒状材を用いて図３に示した相関式を予め把握しておけば、別の粒状材の０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を測定するだけで、当該含有率と相関式とから別の粒状材の修正ＣＢＲの予測値が算出できる。

本実施形態に係る粒状材の判断方法では、この修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足する粒状材であると判断し、修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値未満となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足しないと判断する。このように、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材を用いた場合であっても当該粒度の含有率を測定するだけで、従来方法よりも簡易に粒状材が修正ＣＢＲを満足する粒状材であるか否かを判断できる。

さらに、粒状材が修正ＣＢＲを満足しない粒状材と判断された場合に、当該粒状材の予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となるように、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を調整する。これにより、修正ＣＢＲを満足せず、路盤材用として使用できない蓋然性の高い粒状材から、修正ＣＢＲを満足する路盤材用に適した粒状材を容易に製造できる。

また、図３の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差３１．１％を減じたプロファイルである。このように、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率においても、修正ＣＢＲの予測値から相関式の標準偏差を減じることで、多くのプロットが上記プロファイルの上になるので、修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの実測値よりも大きくなり、修正ＣＢＲの基準値未満となる粒状材を修正ＣＢＲの基準値以上の粒状材と誤判断することを抑制できる。

図４は、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図４において、横軸は粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。

粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝３．０４ｘ＋４２．７（ｘ：粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．５０であった。このように、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があることが確認された。

さらに、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、相関式の標準偏差が４２．６％であった。このことから、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、修正ＣＢＲとの相関関係を有し、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であるので、粒径２．３６ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できる所定粒度であると判断した。

粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があり、かつ、相関式の標準偏差が４５％以下であることから、複数の粒状材を用いて図４に示した相関式を予め把握しておけば、別の粒状材の粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率を測定するだけで、当該含有率と相関式とから修正ＣＢＲの予測値が算出できる。

本実施形態に係る粒状材の判断方法では、この修正ＣＢＲの予測値が、修正ＣＢＲの基準値以上となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足する粒状材であると判断し、修正ＣＢＲの予測値が、修正ＣＢＲの基準値未満となった場合に別の粒状材は修正ＣＢＲを満足しないと判断する。このように、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材を用いた場合であっても当該粒度の含有率を測定するだけで、従来方法よりも簡易に粒状材が修正ＣＢＲを満足する粒状材であるか否かを判断できる。

さらに、別の粒状材が修正ＣＢＲを満足しない粒状材と判断された場合に、当該粒状材の予測値が修正ＣＢＲの基準値以上となるように、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率を調整する。これにより、修正ＣＢＲを満足せず、路盤材用として使用できない蓋然性の高い粒状材から、修正ＣＢＲを満足する路盤材用に適した粒状材を容易に製造できる。

また、図４の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差４２．６％を減じたプロファイルである。このように、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率においても、修正ＣＢＲの予測値から相関式の標準偏差を減じることで、ほぼ全てのプロットが上記プロファイルの上になるので、修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの実測値よりも大きくなり、修正ＣＢＲの基準値未満となる粒状材を修正ＣＢＲの基準値以上の粒状材と誤判断することを抑制できる。

図５は、粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図５において、横軸は粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。

粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝５．０９ｘ＋４３．９（ｘ：粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．４４であった。このように、粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があることが確認された。

一方、粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、相関式の標準偏差が５１．６％と４５％より大きかった。このように、標準偏差が大きい相関式に基づき修正ＣＢＲを予測した場合、実際には予測した修正ＣＢＲを大きく下回る粒状材であるケースが多くなる。このことから、粒径０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できない所定粒度であると判断した。

また、図５の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差５１．６％を減じたプロファイルである。粒径が０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率を用いた場合、標準偏差が大きい分、修正ＣＢＲの予測値から標準偏差を減じた値が目標の修正ＣＢＲ以上となる０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率が極めて大きいものしか対象とならない。そのため、当該粒度の含有率を上げるための破砕や篩分け等の操作を行う必要が生じるが、本来そのような操作を必要でなかった粉状材を破砕、篩分けを行うケースが増えるため好ましくない。

図６は、粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図６において、横軸は粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。

粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝３．３７ｘ＋８９．８（ｘ：粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．１４であった。このように、粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とには相関関係が確認されなかった。このため、粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率では粒状材が路盤材の修正ＣＢＲ値を満足するか否かを判断できない。

さらに、粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、相関式の標準偏差が４８．２％と４５％より大きかった。このように、標準偏差が大きい相関式に基づき修正ＣＢＲを予測した場合、実際には予測した修正ＣＢＲを大きく下回る粒状材であるケースが多くなる。これらの結果から、粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できない所定粒度であると判断した。

また、図６の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差４８．２％を減じたプロファイルである。粒径が２．３６ｍｍより大きく４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を用いた場合、標準偏差が大きい分、修正ＣＢＲの予測値から標準偏差を減じた値が目標の修正ＣＢＲ以上となる０．４２５ｍｍより大きく２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率が極めて大きいものしか対象とならない。そのため、当該粒度の含有率を上げるための破砕や篩分け等の操作を行う必要が生じるが、本来そのような操作を必要でなかった粉状材を破砕、篩分けを行うケースが増えるため好ましくない。

図７は、粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すグラフである。図７において、横軸は粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率（質量％）であり、縦軸は修正ＣＢＲ（％）である。

粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲとの関係を示すプロットを直線回帰した相関式は、ｙ＝２．３６ｘ＋３２．３（ｘ：粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率 ｙ：修正ＣＢＲ）であり、決定係数Ｒ²は０．４８であった。このように、粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率と修正ＣＢＲ値とに相関関係があることが確認された。

一方、粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率は、相関式の標準偏差が４８．３％と４５％より大きかった。このように、標準偏差が大きい相関式に基づき修正ＣＢＲを予測した場合、実際には予測した修正ＣＢＲを大きく下回る粒状材であるケースが多くなる。このことから、粒径４．７５ｍｍ以下は、当該粒状材の修正ＣＢＲを算出できない所定粒度であると判断した。

また、図７の点線Ｂは、予測値から相関式の標準偏差４８．３％を減じたプロファイルである。粒径が４．７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率を用いた場合、標準偏差が大きい分、修正ＣＢＲの予測値から標準偏差を減じた値が目標の修正ＣＢＲ以上となる４．７５ｍｍ以上の粒状材の含有率が極めて大きいものしか対象とならない。そのため、当該粒度の含有率を上げるための破砕や篩分け等の操作を行う必要が生じるが、本来そのような操作を必要でなかった粉状材を破砕、篩分けを行うケースが増えるため好ましくない。

図１〜図７で用いた所定粒度、相関式および標準偏差を下記表１に示す。修正ＣＢＲ値と相関関係を有することが確認された所定粒度を０．４２５ｍｍ以下とした場合を発明例１とし、所定粒度を粒径０．０７５ｍｍ以下とした場合を発明例２とし、所定粒度を粒径０．０７５ｍｍより大きく粒径０．４２５ｍｍ以下とした場合を発明例３とし、所定粒度を粒径２．３６ｍｍ以下とした場合を発明例４とした。

一方、修正ＣＢＲ値との相関関係がないことが確認された所定粒度を粒径０．４２５より大きく粒径２．３６ｍｍ以下とした場合を比較例１とし、所定粒度を粒径２．３６より大きく粒径４．７５ｍｍ以下とした場合を比較例２とし、所定粒度を粒径４．７５ｍｍ以下とした場合を比較例３とした。

このように、本実施形態に係る粒状材の判断方法では、粒状材の所定粒度の含有率を測定するだけで、従来方法よりも簡易に粒状材が修正ＣＢＲを満足する粒状材であるか否かを判断できる。これにより、修正ＣＢＲを満足しないと判断された粒状材を予め修正ＣＢＲの測定対象から除くことができ、この結果、修正ＣＢＲを測定する粒状材の数が減り、修正ＣＢＲの測定コストを削減できるので、路盤材用粒状材の製造コスト削減、さらには、路盤材の製造コストの削減が実現できる。

なお、上記例では、所定粒度の粒状材として、粒径０．４２５ｍｍ以下の粒状材、粒径０．０７５ｍｍ以下の粒状材、粒径０．０７５ｍｍより大きく粒径０．４２５ｍｍ以下の粒状材および粒径２．３６ｍｍ以下の粒状材の含有率を用いてよいことを説明したが、この中から相関式の標準偏差が小さい粒度を選択することが好ましい。相関式の標準偏差は、修正ＣＢＲの予測値と修正ＣＢＲの実測値との差の大きさを示す指標なので、標準偏差の小さい粒度を選択することで、修正ＣＢＲの予測値と修正ＣＢＲの実測値との差が小さくなり、修正ＣＢＲの基準値未満となる粒状材を修正ＣＢＲの基準値以上の粒状材と誤判断することを抑制できる。

さらに、所定粒度の相関式および標準偏差は、粒状材の修正ＣＢＲの実測値が得られる度に更新することが好ましい。製造装置の状態等により粒状材の粒度が変化するので、相関式および標準偏差を更新することで製造装置の状態に追従でき、これにより、修正ＣＢＲの予測値と修正ＣＢＲの実測値との差を小さくできる。

図８は、本実施形態に係る路盤材用粒状材の製造方法の一例を示すフロー図である。路盤材用粒状材の製造方法では、まず、粒状材の所定粒度の含有率を測定する（ステップS１０１）。所定粒度とは、例えば、粒径０．４２５ｍｍ以下、粒径０．０７５ｍｍ以下、粒径０．０７５ｍｍより大きく粒径０．４２５ｍｍ以下および粒径２．３６ｍｍ以下の粒状材である。

次に、粒状材の所定粒度の含有率と相関式とを用いて修正ＣＢＲの予測値を算出し、当該修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。なお、図８に示した例では、修正ＣＢＲの予測値として「予測値−標準偏差（１σ）」の値を用いた。

粒状材の修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値以上であった場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、当該粒状材は、修正ＣＢＲを満足する蓋然性が高い粒状材であるので、修正ＣＢＲの測定を行って最終的な確認を経た後、路盤材用粒状材として出荷される。

一方、粒状材の修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値未満であった場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、粒状材の所定粒度を調整する（ステップＳ１０３）。粒状材の所定粒度の調整として、クラッシャー等の破砕機を用いた粒状材の破砕や、所定粒度以下の粒状材の添加が実施される。その後、ステップＳ１０２において修正ＣＢＲの予測値が修正ＣＢＲの基準値以上であると判断されるまで、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３を繰り返し実行する。このようにして、修正ＣＢＲを満足する蓋然性の高い路盤材に適した路盤材用粒状材を容易に製造できる。

Claims (10)

1. 粒状材が修正ＣＢＲを満足するか否かを判断する粒状材の判断方法であって、
   修正ＣＢＲ値と相関関係を有する所定粒度の含有率と前記修正ＣＢＲとの相関式と、
   前記相関式の標準偏差と、を予め把握しておき、
   前記標準偏差が４５％以下である前記相関式を用いて粒状材の修正ＣＢＲの予測値を算出し、
   前記予測値が路盤材に要求される修正ＣＢＲの基準値以上である場合に、前記粒状材は修正ＣＢＲを満足する粒状材であると判断し、
   前記予測値が前記修正ＣＢＲの基準値未満である場合に、前記粒状材は修正ＣＢＲを満足しない粒状材であると判断する、粒状材の判断方法。
2. 前記予測値に代えて、前記予測値から前記標準偏差を減じた値を用いる、請求項１に記載の粒状材の判断方法。
3. 前記所定粒度の含有率は、前記標準偏差が小さい粒度の含有率である、請求項１または請求項２に記載の粒状材の判断方法。
4. 前記所定粒度の含有率は、粒径が０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、請求項１または請求項２に記載の粒状材の判断方法。
5. 前記所定粒度の含有率は、粒径が０．０７５ｍｍより大きく０．４２５ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、請求項１または請求項２に記載の粒状材の判断方法。
6. 前記所定粒度の含有率は、粒径が０．０７５ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、請求項１または請求項２に記載の粒状材の判断方法。
7. 前記所定粒度の含有率は、粒径が２．３６ｍｍ以下となる粒状材の含有率である、請求項１または請求項２に記載の粒状材の判断方法。
8. 前記相関式は一次の相関式である、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の粒状材の判断方法。
9. 請求項１から請求項８の何れか一項に記載の粒状材の判断方法で、前記粒状材が修正ＣＢＲを満足しない粒状材であると判断された場合に、前記予測値が前記修正ＣＢＲの基準値以上になるように前記粒状材の所定粒度の含有率を調整する、路盤材用粒状材の製造方法。
10. 請求項９に記載の路盤材用粒状材の製造方法で製造された粒状材を用いて路盤材を製造する、路盤材の製造方法。

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