• 한국도로학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.79-86
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• 2010

일반적으로 유화 아스팔트와 폼드 아스팔트를 사용한 현장 상온 재생 아스팔트 포장은 노후한 아스팔트 포장을 재생하는데 가장 경제적이며 친환경적인 재활용 공법이다. 최근, 현장 상온 재생 아스팔트 혼합물의 코팅, 라벨링, 잔류안정도, 양생조건을 향상시켜주는 고점착 유화 아스팔트가 개발되었다. 본 연구의 목적은 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 실내시험에 대한 반응특성을 비교하는 것이다. 고점착 유화 아스팔트 혼합물은 폼드 아스팔트 혼합물과 비교하여 재활용 골재를 균일하게 코팅시켜주는 것으로 육안 관찰되었다. 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 마샬안정도와 간접인장강도는 유사한 반응을 보여주었다. 하지만 진공으로 포화된 습윤상태의 고점착 유화 아스팔트 혼합물의 마샬안정도와 간접인장강도는 폼드 아스팔트 혼합물보다 우수한 것으로 나타났다. 4시간 양생 후 고점착 유화 아스팔트 혼합물의 라벨링 현상은 폼드 아스팔트 혼합물보다 적게 발생하였다. 본 실내시험에 대한 반응특성으로부터 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물은 폼드 아스팔트 혼합물보다 우수한 저항성과 라벨링 저항성을 발휘하는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2D호
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• pp.285-292
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• 2006

본 연구에서는 국내에서 개발된 Full-Scale 포장가속시험기(HAPT; Hanyang Accelerated Pavement Tester)를 소개하고, 이 시험의 시험운영과 함께 개질아스팔트 혼합물과 일반 밀입도 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성 비교 연구를 수행하였다. 포장가속시험은 일반 밀입도와 3종의 개질아스팔트 각각에 대해 3가지 온도조건(25-30, 40, $50^{\circ}C$)에서 소성변형 저항성을 평가하였으며, 이 평가 결과들은 DSR실험등 바인더의 실내실험 결과들과도 비교하였다. 포장가속시험을 통한 소성변형 발생량을 분석한 결과, 시험 대상이 된 모든 개질아스팔트 구간에서 일반 밀입도에 비해 소성변형 저항성이 큰 것으로 나타났다. 특히 고온조건에서는 그 차이가 매우 크게 나타났다. 일반 밀입도 아스팔트포장을 대상으로 포장온도 증가에 따른 소성변형 저항성을 분석한 결과 온도가 어느 이상 되면 소성변형 저항성이 급격히 떨어짐을 알 수 있었다. 또한 소성변형에 관련한 중요한 인자로 제시되는 $G^*/sin{\delta}$는 소성변형 저항성을 잘 나타내고 있는 것으로 나타났다. 반면에 회복탄성계수는 소성변형 저항성을 나타내는 인자로 바람직하지 않음도 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.207-221
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• 2011

국내 고속도로의 60% 이상이 시멘트 콘크리트 포장으로 건설되었으며, 그 중 공용년수가 20년이 넘어선 구간이 절반 이상에 달하고 있다. 노후화된 시멘트 콘크리트 포장의 보수 보강은 국내의 도로 교통여건상 우회도로가 준비되기 어렵기 때문에 조기 교통개방이 요구되며 현재까지는 주로 아스팔트 덧씌우기가 사용되고 있다. 반면에 아스팔트 포장은 조기파손과 잦은 보수 때문에 보수 보강에 대한 비용이 크다. 현 시점에서 아스팔트 덧씌우기가 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 현실을 감안할 때, 아스팔트 덧씌우기의 수명에 미치는 영향인자가 무엇인지 검토할 필요가 있다. 따라서 아스팔트 덧씌우기 공법의 성능에 영향을 미치는 인자에 대해 조사할 필요가 있으나, 국내의 경우 아스팔트 덧씌우기의 공용 중 파손상태에 대한 자료가 체계적으로 구축되어있지 않다. 본 연구에서는 아스팔트 덧씌우기 수명과 영향인자간의 상관성을 비교하기 위해 다양한 파손자료를 구축하고 있는 미국의 LTPP data를 이용하여 노후화 된 시멘트 콘크리트 포장의 아스팔트 덧씌우기에 대해 조기파손을 방지하고, 효율적인 보수 보강을 위해서 아스팔트 덧씌우기 구간의 수명에 미치는 영향인자에 대해서 통계분석을 수행하였다.

• 한국도로학회지:도로
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• 제5권4호
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• pp.36-46
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• 2003

포장구조체에서 요구되는 강도를 갖게 하는 구조 설계의 방법은 경험적 절차부터 반역학적 절차까지 발전되어 왔다. 재생 가열아스팔트혼합물이 기존의 가열아스팔트혼합물(HMA)과 비교하여 비슷하거나 때에 따라 더 좋은 성능을 가져오므로, AASHTO설계지침서에서는 본질적으로 재생(recycled) HMA 재료와 신생(virgin) HMA 재료간의 차이가 없다고 기술하고 있으며, 기존 HMA 재료에 사용되는 덧씌우기설계법의 구조회복 분석방법(structural rehabilitation analysis method)을 재생포장설계에도 권장하고 있다. 재생 가열아스팔트의 설계를 위한 AASHTO 방법은 설계교통량, 교통량 및 수행능력예측의 신뢰수준, 공용기간, 그리고 포장상태 평가지수에 의하여 결정된 포장구조체에서 요구되는 포장두께지수(SN)에 기초한다. 포장두께지수(SN)는 포장층 두께, 상대강도계수, 각 층의 배수조건들의 곱의 조합으로서 나타내어질 수 있다. 덧씌우기로 간주될 수 있는 재생된 층의 포장두께지수(SN)는 기존 포장에서의 포장두께지수와 보강된 포장에서 요구되는 포장두께지수의 차이에 의하여 계산되어질 수 있다. 상대강도계수의 값은 AASHTO 설계지침에 명시되어 있다. AI 방법은 교통량, 노상의 회복탄성계수, 그리고 설계두께를 계산하기 위한 표층과 기층의 종류를 사용한다. 이 방법은 재생된 가열혼합물질과 기존의 가열혼합물질과는 거의 비슷한 성능을 나타낸다고 본다. 또다른 AI 방법에 의하면 재생된 층은 덧씌우기층이라고 간주하고, 현재의 포장두께와 요구되어지는 포장두께 사이의 차를 이용하여 재생될 층의 두께를 산정한다. 소요되는 덧씌우기 두께는 포장의 현장 상태지수(condition rating)와 각 종류에 따른 포장체와 포장재료가 아스팔트 콘크리트층의 등가두께로 전환되어 나타나는 방법에 근거하여 결정될 수 있다. 또 다른 방법은 포장체 각 층의 물성과 하중을 이용한 컴퓨터 프로그램에 의하여 산정된 하중-변형 응답에 의한 설계 방법을 포함한다. 이런 방법들에서는 포장체는 탄성이나 점탄성층 위에서 탄성이나 점탄성 거동을 보인다고 가정한다. 재생 상온혼합물에서의 AASHTO 설계 방법은 가열혼합물의 설계방법과 유사하다. 그러나, 재생 상온혼합물에서의 상대강도계수는 시공방법에 좌우되므로, 기술자의 판단을 근거로 하여 결정되어져야 한다. AI방법에서는 포장구조체를 다층탄성구조라고 보고, 노상의 강도와 설계 교통량을 근거로 요구되는 포장두께를 결정한다. 재생 상온혼합물 기층의 두께는 재생 상온혼합물 기충 위에서 가열아스팔혼합물에 대하여 산정된 덧씌우기 두께를 이용하여 결정할 수 있다. 아스팔트 표면의 재생은 기존 포장의 구조적 능력을 정상적으로 개선할 수 없으므로, 표면 재생의 두께를 설계하는 방법은 없다. 그러나, 임의의 덧씌우기 두께는 기존의 덧씌우기 설계법에 기초하여 산정 할 수 있다. 만약 덧씌우기가 승차감만을 개선시킨다고 여겨진다면, 혼합물에서 사용되어지는 최대 골재 크기에 기초한 최소 두께를 결정할 수 있다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.37-45
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• 2004

아스팔트 포장은 주행의 쾌적성, 안전성 그리고 시공 및 보수의 용이성으로 인하여 세계적으로 많은 도로에 널리 이용되고 있다. 그러나 우리나라의 경우 고도의 경제성장으로 인한 교통량 증가와 차량의 중량화로 야기된 상습적 인 지체와 여름철 고온현상으로 아스팔트 포장의 파손정도가 심화되고 포장수명이 단축됨으로서 유지보수비용이 급격히 증가하는 양상을 보이고 있다. 이에 국내외에서 아스팔트 포장에 대한 파손 방지대책 및 내구성 증진에 관한 연구들이 진행되고 있으며 그 한 방법으로 토목섬유와 같은 보강재를 포장체에 삽입하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 포장 표층의 거동을 점탄성으로 분석하였으며 포장체에 삽입된 지오그리드의 설치 위치, 포장단면의 두께를 조합하여 지오그리드의 최적 설치 위치를 알아보고 포장단면의 물성에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과, 지오그리드를 기층과 보조기층 사이에 보강하였을 경우. 기층아래에서 발생하는 횡방향 인장응력을 무보강 아스팔트 포장에 비해 29$\sim$56% 정도 감소시켜 균열 발생을 상당히 억제 할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 노상에서의 수직 변형률과 최대 전단변형률을 살펴보았을 때 지오그리드를 포장체에 삽입하여 소성변형에 대한 억제 효과도 얻을 수 있는 것으로 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1115-1128
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• 1994

국내 아스팔트포장의 온도변화 특성을 파악하기 위하여 국내 주요 5개 지역을 선정하여 포장의 내부온도를 측정하였고, 이를 바탕으로 포장체 연수지를 검토함과 동시에 포장체의 표면온도변화를 산정하고 열전도 이론을 이용하여 내부온도를 예측하는 수치모형을 도입 프로그램화함으로서 실측자료와 예측자료를 비교, 검토하고 그 적용성을 검증하였다. 그리고, 아스팔트혼합물의 온도의 영향을 분석하고자 국내에서 현재 생산 중인 아스팔트 재료 즉, 포장용아스팔트 AP-3(AC 85~100)와 AP 5(AC 60~70)를 선정하여 아스팔트물성시험과 Ascon 공시체를 마샬배합설계법에 따라 제작하여 온도에 따른 일압축시험과 간접인장시험의 정적탄성계수시험을 시행함으로서 아스팔트혼합물의 온도에 따른 변형특성을 파악하고자 하였고, 이로부터 온도변화에 따른 포장내부 온도예측 모델을 정립하고 온도에 따른 변형계수 변동을 분석, 대기온도와 변형계수 관계를 도출함으로서 지역에 따른 적정 아스팔트 설정을 위한 기초자료를 제시해 보고자 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1D호
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• pp.73-79
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• 2006

본 연구의 목적은 포장의 설계수명과 공용년수를 증대시켜 아스팔트 포장의 유지보수비용을 감소시킬 수 있는 장수명 아스팔트 포장용 고강성 혼합물을 개발하는데 있다. 따라서 본 연구에서는 고강성 아스팔트 바인더를 개발하였으며 다양한 실내 물성시험을 수행하였다. 실내 물성시험 결과 새롭게 개발된 고강성 아스팔트 바인더가 프랑스의 고강성 아스팔트 바인더와 유사하다는 것을 알 수 있었고, 바인더 외에 혼합물의 공용성을 평가하기 위해 기존의 일반아스팔트 혼합물과 새롭게 개발된 고강성 아스팔트 혼합물의 비교 시험을 수행하였다. 공용성 시험 결과 동탄성계수 측정시험에서는 고강성 아스팔트 혼합물이 일반 아스팔트 혼합물보다 강성에 있어 $5^{\circ}C$에서는 10~15%, $15^{\circ}C$에서는 20~25%, $30^{\circ}C$에서는 거의 2배가 증가함을 알 수 있었다. 또한 수분손상시험 및 휠트래킹시험, 피로시험을 수행한 결과 일반 아스팔트 혼합물에 비해 고강성 아스팔트 혼합물의 공용성이 우수한 것으로 평가되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.49-61
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• 2006

본 연구에서는 포장의 설계수명과 공용년수를 증대시켜 아스팔트 포장의 유지보수비용을 감소시킬 수 있는 장수명 아스팔트 포장 공법을 제안하였다. 이를 위한 고강성 바인더를 개발하여 다양한 실내 물성시험을 수행하였으며 고강성 기층재의 평가를 위해 실내 공용성시험 및 포장가속시험을 실시하여 기존의 일반아스팔트 혼합물과 비교 평가하였다. 그 결과 고강성 기층재는 일반 아스팔트 혼합물에 비해 강성이 증가하였고 수분손상 피로균열 및 소성변형 저항성 등에서 우수한 것으로 평가되었다. 또한, 장수명 아스팔트 포장의 설계를 위해 구조해석을 실시하여 DB를 구축하였으며 이 자료를 이용해 다중회귀분석 프로그램인 SPSS로 포장체 거동모형을 개발하였다. 여기서 개발된 포장체 거동모형과 실내 외 시험결과를 기초로 장수명 아스팔트 포장 설계를 위한 소프트웨어를 개발하였으며 포장의 최적단면 및 구성을 설정하였다. 이렇게 설정된 장수명 포장의 아스팔트 층 단면 두께는 29cm로 이 단면의 경제성을 확인하기 위하여 생애주기 비용분석을 실시하였다. 그 결과 장수명포장이 기존 고속도로(경부)와 초기시공비용이 동일하면서 생애주기 비용측면에서 유리한 것으로 확인되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.13-23
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• 2004

본 논문은 국내의 콘크리트 교면포장에 주로 발생하는 아스팔트 포장의 파손유형들에 대한 현황 분석과 교량 상판과 포장의 상호작용 해석을 실시하여 주된 파손유형을 제시하고자 한다 연구의 범위는 PSCI형교, 철근콘크리트 슬라브교와 라멘교를 각각 대상으로 하였다. 조사결과 콘크리트 교면 아스팔트 포장의 주요 파손들은 소성변형, 포트홀 그리고 피로균열 순으로 확인되었다. 또한 교면 아스팔트 포장에 발생되는 피로균열의 경우 주된 파손인자가 교통하중의 반복보다는 포장의 노후화나 재료의 박리와 같은 재료 문제로 추정되며 실제조사에서도 콘크리트 교량의 경우 미세한 파손의 빈도가 높고 박리가 있는 지점에서 균열이 상대적으로 많이 발생되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.55-63
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• 2004

효율적인 포장의 관리를 위해서 포장상태를 객관적으로 평가하는 포장평가지수의 사용은 필수적이다. 현재 사용되고 있는 PSI, MCI, UPCI는 사용자나 관리자의 입장만을 각각 고려하여 종합적인 포장평가지수의 역할을 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 기존 평가지수들의 문제점을 파악하고 이를 개선한 새로운 포장평가지수를 개발하였다. 또한 개발된 평가지수로 실제 포장자료를 이용하여 포장재료의 성질에 따른 지수의 민감도 분석을 실시하였다. 표층두께, 아스팔트점도, 아스팔트함량의 순서로 포장평가지수에 영향을 주었다.