ASTM-F1292-99で試験されたゴムチップ舗装の結果報告書
北海学園大学教授工学部土木工学科
工学博士 上浦 正樹
札幌市中央区南26条西１１丁目
��011-841-1161 FAX011-551-2951
岩手大学教授農学部農業生産農業生産環境工学科
農学博士 藤井 克己
岩手県盛岡市上田3-18-8
��019-621-6198 FAX019-621-6204
有限会社環境緑化エンジニアリング
仙台市太白区袋原3-11-48
��022-306-1771FAX022-306-1772
代表取締役 内田 克
試験目的
米国消費材安全委員会(U.S. Consumer Product Safety Commission)では,遊具の下や周囲の床は衝撃吸収力の大きな材料を使用するように規定している。
床の衝撃吸収力は、使用する遊具から落下する可能性のある最大高さよりも大きな限界高さ(Critical Height)を持っている必要がある。限界高さとは、ASTM F 1292に記載されている方法で試験したとき、衝撃減速度のピークが200G以下でかつHIC(head injury criteria：頭部損傷基準）が1000以下である床材料に固有の物性である。
本試験の目的は、当社の衝撃吸収性床材である「RGペイブ」の厚さと限界高さの関係を調べるために、厚さを変えたRGペイブの供試体について限界高さを求めるためのものである。
試料及び試験
2-1供試体の種類
使用した供試体は表―1に示した8種類である。
供試体は2層構造をしていて、上層は粒径3mmのゴムチップを使用し下層は粒径
20mmのゴムチップを使用している。（レべリング層として8mmのゴムチップを使用）
供試体の概略図を下図に示す。
表―1 使用した供試体の種類
| �� | 厚さ（mm） | 合計厚（mm） | |
|---|---|---|---|
| 上層 | 下層 | ||
| 1 | 10 | 30 | 50 |
| 2 | 10 | 50 | 70 |
| 3 | 10 | 70 | 90 |
| 4 | 10 | 90 | 120 |
| 5 | 10 | 110 | 150 |
| 6 | 10 | 140 | 200 |
| 7 | 10 | 170 | 180 |
| 8 | 10 | 200 | 210 |
2-2供試体の配合、および物性値
| 最大粒径（mm） ふるい目 |
上層 | 下層 | レべリング用 |
|---|---|---|---|
| 骨材料 | （3mm）100重量部 | （20mm）100重量部 | （8mm）100重量部 |
| バインダー量 | 21重量部 | 8重量部 | 8重量部 |
| 乾燥密度（ｇ/ｍ3） （ノギス方） |
1.198 | 0.646 | ― |
| 空隙率（％） | 17.1 | 32.2 | ― |
| 引き張り強さ（kg/�屐� （JIS K-6911） |
11.6 | 5.3 | ― |
| 伸び（％） （JIS K-6911） |
72 | 36 | ― |
表―３ 骨材（ゴムチップ）粒度
| 最大粒径 ふるい目（mm） |
上層 | 下層 | レべリング層 | |
|---|---|---|---|---|
| 3mm | 20mm | 8mm | ||
| 通過重量百分率（％） | 26.5 | - | 100 | - |
| 19.0 | - | 43 | - | |
| 13.2 | - | 0 | - | |
| 9.5 | - | - | 100 | |
| 7.93 | - | - | 86 | |
| 4.75 | - | 0 | ||
| 2.36 | - | - | ||
| 2.0 | - | - | ||
| 真比重 | 1.001 | 1.001 | 1.001 | |
表―4 バインダーの性状値
| 試験項目 | 基準値 |
|---|---|
| 外見 | 淡黄色液状 |
| アミン当量 | 615 |
| 粘度 （mPa-s/25℃） |
4250 |
| 比重 （25℃） |
1.090 |
２−３試験方法
(１）試験法： ASIM F-1292-99に規定された「遊具の下及び周囲に使用する床の衝撃減哀性についての標準規格」に従って行った。
（２）衝撃物： ＡＳｌｍｌ Ｆ−３５５手)|頂Ｃに測った頭状ものであり、全重量は５ｋgである。
（３）試験温度：２３°Ｃ（常温)、−１°Ｃ（低温)、４９°Ｃ（高温
２−４試験磯関
北海学園大学工学部土木工学科上浦研究室
３．試験結果
表−５ 試験結果一覧表
| �� | 供試体の寸法 （mm） 縦×横×厚さ |
温度 （℃） |
落下高さ （フィート） |
”G” MAX |
衝突時速度 （ｍ/sec） |
HIC | 限界高さ （フィート） |
限界高さ （cm） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 300*300*40 | -1 | 4 5 |
162 193 |
4.8 5.3 |
790 1101 |
4 | 120 |
| 23 | 4 5 |
156 189 |
4.7 5.3 |
775 1126 |
4 | 120 | ||
| 49 | 3 4 5 |
132 162 189 |
4.1 4.8 5.3 |
547 823 1126 |
4 | 120 | ||
| 2 | 300*300*50 | -1 | 6 7 |
162 187 |
5.8 6.2 |
950 1256 |
6 | 180 |
| 23 | 5 6 7 |
140 155 173 |
5.3 5.8 6.2 |
736 828 1119 |
6 | 180 | ||
| 49 | 5 6 7 |
135 158 180 |
5.3 5.8 6.2 |
726 970 1280 |
6 | 180 | ||
| 3 | 300*300*80 | -1 | 6 7 8 |
139 158 170 |
5.8 6.2 6.6 |
799 985 1200 |
7 | 210 |
| 23 | 6 7 8 |
140 152 167 |
5.8 6.2 6.6 |
741 917 1249 |
7 | 210 | ||
| 49 | 6 7 8 |
128 142 157 |
5.8 6.2 6.6 |
736 915 1142 |
7 | 210 | ||
| 4 | 300*300*100 | -1 | 7 8 9 |
146 145 157 |
6.2 6.6 7.0 |
910 984 1150 |
8 | 240 |
| 23 | 8 9 10 |
138 142 159 |
6.6 7.0 7.4 |
889 973 1287 |
9 | 270 | ||
| 49 | 8 9 10 |
124 138 147 |
6.6 7.0 7.4 |
803 966 1107 |
9 | 270 | ||
| 5 | 300*300*120 | -1 | 9 10 |
139 148 |
7.0 7.4 |
983 1132 |
9 | 270 |
| 23 | 9 10 |
128 136 |
7.0 7.4 |
932 1030 |
9 | 270 | ||
| 49 | 9 10 11 |
118 124 155 |
7.0 7.4 7.7 |
852 841 1218 |
10 | 300 | ||
| 6 | 300*300*150 | -1 | 9 10 |
123 128 |
7.0 7.4 |
911 1029 |
9 | 270 |
| 23 | 9 10 11 |
110 125 129 |
7.0 7.4 7.7 |
799 993 1020 |
10 | 270 | ||
| 49 | 9 10 11 |
103 114 128 |
7.0 7.4 7.7 |
772 911 970 |
11 | 330 | ||
| 7 | 300*300*180 | -1 | 9 10 |
133 133 |
7.0 7.4 |
898 1006 |
9 | 270 |
| 23 | 11 | 118 | 7.7 | 950 | 11 | 330 | ||
| 49 | 11 | 146 | 7.7 | 766 | 11 | 330 | ||
| 8 | 300*300*210 | -1 | 10 11 |
131 143 |
7.4 7.7 |
910 1013 |
10 | 300 |
| 23 | 11 | 120 | 7.7 | 823 | 11 | 330 | ||
| 49 | 11 | 111 | 7.7 | 698 | 11 | 330 |
４．結果の考察
4-1RGペイブの厚さと温度による限界高さの関係
表―６
| 厚さ | 限界高さフィート（内cm） | ||
|---|---|---|---|
| -1℃ | 23℃ | 49℃ | |
| 40 | 4（120） | 4（120） | 4（120） |
| 60 | 6（180） | 6（180） | 6（180） |
| 80 | 7（210） | 7（210） | 7（210） |
| 100 | 8（240） | 9（270） | 9（270） |
| 120 | 9（270） | 9（270） | 10（300） |
| 150 | 9（270） | 10（300） | 11（330） |
| 180 | 9（270） | 11（330） | 11（330） |
| 210 | 10（300） | 11（330） | 11（330） |
4-2 全ての温度を満足する（低温―1℃、高温49℃、常温23℃）RGペイブの厚さと限界高さの関係。
表―７
| 厚さ | 限界高さフィート（内cm） |
|---|---|
| 40 | 4（120） |
| 60 | 6（180） |
| 80 | 7（210） |
| 100 | 8（240） |
| 120 | 9（270） |
| 150 | 9（270） |
| 180 | 9（270） |
| 210 | 10（300） |
（1）試験機の関係により、落下高さは11フィート（330cm）までしか試験することが出来なかったが、改良により11フィート以上の試験も充分可能である。
（２）限界高さと、供試体（RGペイブ）の温度との関係において、表―５、表―６より9フィート（270cm）までは、温度による違いはみられないが、9フィート（270cm）以上になると温度による違いが大きくなる。特に低温（-1℃）においては落下による衝撃吸収能力が低下することが明らかです。
（３）外気温とRGペイブの温度との関係を今後調査し、が行きに放置された状態において外気温が何度になったら、RGペイブの全体温度が何度になるかを調査する必要があると思います。
（４）落下による衝撃吸収舗装をRGペイブで経済的に設計する場合、温暖地域（例えば沖縄、千葉、静岡など）においては―1℃の温度域の数値を省くことも検討すべきと思われます。
また、あまり背の高い遊具は避けたほうがより安全と思われます。遊具の高さは3ｍを目安にするのが良いと思われます。
上記より、RGペイブの厚さと限界高さとの関係は、表―8に示す関係があります。
表―8
| 寒冷地タイプ | 温暖値タイプ | ||
|---|---|---|---|
| 限界高さ （cm） |
RGペイブの厚さ （mm） |
限界高さ （cm） |
RGペイブの厚さ （mm） |
| 120以下 | 40 | 120以下 | 40 |
| 120〜180以下 | 60 | 120〜180以下 | 60 |
| 180〜210以下 | 80 | 180〜210以下 | 80 |
| 210〜240以下 | 100 | 210〜270以下 | 100 |
| 240〜270以下 | 120 | 270〜300以下 | 150 |
| 270〜300以下 | 210 | 300〜330以下 | 180 |
 HIC頭部打障害基準値 、HIC1000以下、Gmax200以下 |
 ゴムチップ舗装の設計について |
 HIC（頭部損傷基準値）の計算式 |
