DOI QR코드

DOI QR Code

Evaluation of Functional and Structural Performance of Semi Rigid Overlay Pavements

반강성 덧씌우기 포장의 기능적 및 구조적 성능 평가

  • 박강용 (인하대학교 토목공학과) ;
  • 이재준 (한국건설기술연구원 도로연구실) ;
  • 권수안 (한국건설기술연구원 도로연구실) ;
  • 정진훈 (인하대학교 토목공학과)
  • Received : 2009.12.08
  • Accepted : 2010.03.23
  • Published : 2010.06.30

Abstract

Semi rigid pavement is a pavement type using advantages of both flexibility of asphalt pavement and rigidity of concrete pavement by infiltrating cement paste into voids of open graded asphalt mixtures. The semi rigid pavement has better smoothness and smaller driving vibration or noise comparing to the concrete pavement, and has smaller permanent deformation and has temperature falling effect comparing to the asphalt pavement. The temperature falling effect were investigated at a semi rigid overlay pavement test section, and the temperature falling and water retaining effects were verified by measuring the temperature and weight of specimens at a housetop. Horizontal and vertical stresses and strains were compared by structural analysis of the semi rigid pavement and asphalt pavement using the Abaquser o, a commercial 3D finite element analysis program. The results were verified by Bisar 3.0, a multi-layered elastic analysis program. Performance of the semi rigid pavement and asphalt pavement were compared by predicting fatigue cracking based on the structural analysis results.

반강성 포장은 공극률이 큰 개립도 아스팔트 혼합물의 공극에 시멘트 페이스트를 침투시켜 아스팔트 포장의 연성과 콘크리트 포장의 강성을 동시에 이용하는 포장형식이다. 반강성 포장은 콘크리트 포장에 비해 평탄성이 좋고 주행에 의한 진동이나 소음을 저감할 수 있으며, 아스팔트 포장에 비해 소성변형이 적고 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 반강성 덧씌우기 포장을 시험시공하여 반강성 포장의 온도저감 효과를 조사하였고 시편을 제작하여 옥외에서 온도 및 중량을 측정하여 반강성 포장의 온도저감 및 보수 효과를 확인하였다. 상용 3차원 유한요소해석 프로그램인 Abaqus 6.8로 반강성 포장과 아스팔트 포장을 구조해석하여 하중재하 위치에서의 수평 및 연직방향 응력과 변형률을 비교하고 다층탄성해석 프로그램 Bisar 3.0으로 검증하였다. 구조해석 결과를 바탕으로 피로균열을 예측하여 반강성 포장과 아스팔트 포장의 공용성을 비교하였다.

Keywords

References

  1. 김주원, 송철영(2004) 반강성 포장의 현장시공. 한국도로학회지, 한국도로학회, 제6권, 제3호, pp. 62-72.
  2. 문정규(2006) 반강성 포장의 공학적 특성 평가. 공학석사학위청구논문, 서울산업대학교.
  3. 박성완, 박희문, 황정준(2007) 유전자 알고리즘을 이용한 포장층 탄성계수 역해석 기법 개발 Part II : 검증 및 확인. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제27권, 제4D호, pp. 449-456.
  4. 박태순(2008) 반강성 포장의 성능 및 보수성 평가. 한국도로학회논문집, 한국도로학회, 제10권, 제1호, pp. 69-79.
  5. 박희문, 최지영, 박성완(2005) 19mm 밀입도 아스팔트 혼합물의 소성변형 예측 모형 개발, 한국도로학회 논문집, 한국도로학회, 제7권, 제4호, pp. 1-8.
  6. 백종은, 최준성, 김수일(2000) 동적 유한요소해석에 의한 FWD 시험의 모델링, 학술발표회 논문집, 한국도로학회, 제2권, 제1호, pp. 9-13.
  7. 조명환, 김낙석, 정진훈, 서영국(2006) 타이어의 접지 면적과 비선형 접지압력을 고려한 연성포장 내의 거동분석, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권, 제4D호, pp. 601-608.
  8. AASHTO (2002) Guide for mechanistic-empirical design of new and rehabilitated pavement structures, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC, USA.
  9. Ahlrich, R.C. and Anderton, G.L. (1991) Evaluation of resin modified paving process, Transportation Research Board, Transportation Research Record No. 1317, Washington, DC.
  10. Anderton, G. L. (1996) User's Guide : Resin Modified Pavement, FEAP-UG-96/01, Facilities Engineering Application Program.
  11. Anderton, G. L. (2000) Engineering Properties of Resin Modified Pavement(RMP) for Mechanistic Design, ERDC/GL TR-00-2.
  12. Asphalt Institute (1982) Research and development of the asphalt institute's thickness design manual (MS-1) ninth ed, Reasearch Rep.No82-2, Lexington, Ky.
  13. Huang, Y. H. (1993) Pavement Analysis and Design. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ.
  14. Johnson, A. M. (1999) Use of Design/Build and Warranties in Highway Construction - Guidelines for Program Implemetation, Local Road Research Board, Final Report 1999-37.
  15. Kenis, W. J. and Wang, W. (1997) Calibrating Mechanistic Flexible Pavement Rutting Models from Full Scale Accelerated Tests, Proceedings of the 8th International Conference on Asphalt Pavements, Seattle, Washington, Vol. 1, pp. 663-672.
  16. Zhou, F. and Scullion, T. (2002) Vesys5 rutting model calibrations with local accelerated pavement test data and associated implementation, FHWA/TX-03/9-1502-01-2.