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舗装工学は、土木工学の一分野であり、工学的手法を用いて柔軟性舗装（アスファルト）と剛性舗装（コンクリート）を設計・維持管理する。これには道路や高速道路が含まれ、土壌、水理、材料特性に関する知識が必要となる。舗装工学には、新規建設だけでなく、既存舗装の改修や維持管理も含まれる。[ 1 ]
維持管理には、長期的な利益が最大でコストが最小となる維持管理修理を行うために、工学的判断を用いることが多い。舗装状態指数（PCI）は、既存の舗装に適用される工学的アプローチの一例である。別の例としては、落下式たわみ計（FWD）を使用して既存の舗装を非破壊的に試験する方法がある。得られたたわみデータから舗装層の強度を計算することができる。舗装層の厚さを決定するには、経験的または力学的方法の2つの方法を使用する。[ 2 ] [ 3 ]
舗装の設計と解析は、様々な試験方法を通して舗装材料の力学的挙動を理解することに大きく依存している。
現代の舗装工学では、設計と性能予測の精度を向上させるために、現場データと力学的モデリングの統合がますます進んでいます。軽量たわみ計（LWD）による測定は、舗装設計の地盤工学的入力パラメータを最適化するために使用されており、従来の実験室ベースの仮定と比較して、現場の材料条件をより適切に表現することができます。[ 4 ]
さらに、繰り返し荷重データに基づくモデリング手法が開発され、路盤土や非結合層の永久ひずみ挙動を予測するようになりました。これらの手法は、現場測定と交通荷重下での長期変形性能を結びつけることで、力学的・経験的な舗装設計の改善に貢献しています。[ 5 ]
舗装工学では、舗装材料の力学的挙動は、室内試験、現場試験、および実物大実験法を組み合わせて評価されます。繰り返し荷重三軸試験（RLT）などの室内試験は、制御された条件下で土壌や非結合材料の弾性係数と永久変形特性を決定するためによく用いられます。カリフォルニアベアリング比（CBR）などの経験的試験も、路盤特性評価に広く用いられています。
実験室や経験的なアプローチに加えて、大型車両シミュレーター（HVS）などの実物大加速舗装試験法が、制御された現実的な荷重条件下での舗装性能の研究に用いられています。これらのシステムは実物大の舗装区間に繰り返し車輪荷重をシミュレートし、研究者が短期間でわだち掘れ、ひび割れ、長期性能などの構造的挙動を評価できるようにします。[ 6 ]
現場で行われる非破壊検査（NDT）手法は、舗装層の現場評価において効率的な代替手段となる。落下式たわみ計（FWD）や軽量たわみ計（LWD）などの装置は、舗装構造を損なうことなく材料の剛性や構造耐力を推定するために一般的に使用されている。
これらの方法の中でも、軽量たわみ計（LWD）は、携帯性に優れ、非結合層の迅速な評価が可能であることから、ますます注目を集めている。LWDによる測定値は、弾性係数などの実験室で得られたパラメータと相関することが示されており、現場で直接材料の剛性を推定することが可能である。[ 7 ]
既存の道路舗装の評価は、3つの要素に基づいて行われます。
材料革新は舗装工学において重要な役割を果たしており、特に持続可能性と長期的な性能の向上に役立っています。舗装層に産業廃棄物や建設廃棄物を使用することは、機械的特性を維持または向上させながら環境への影響を軽減する手段として研究されてきました。[ 8 ]
加速試験法と実規模試験法を用いた実験的研究により、副産物骨材を組み込んだアスファルト混合物は、繰り返しの重交通荷重下でも満足のいく性能を発揮できることが実証されている。[ 9 ]
同様に、円形道路シミュレーターの使用を含む実験室およびシミュレーションベースの研究が、制御された荷重条件下での工業副産物を含むアスファルト混合物の挙動を評価するために用いられ、耐久性と構造応答に関する知見が得られている。[ 10 ]
以前の研究では、石膏ボード廃棄物を組み込んだアスファルトコンクリート混合物の動的安定性も調査されており、性能を損なうことなく舗装工事に代替材料を使用できる可能性が示されています。[ 11 ]