미군 군용 장비 통행을 고려한 포장공법 및 두께 설계에 관한 연구 = A Study on Method of Pavement and Thickness Design for U.S Military Combat Equipments

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 미군 중하중 전투 장비인 Abrams Main Battle Tank에 대하여 국내의 지리적특성 및 환경특성을 고려한 아스팔트 포장 재료선정 및 아스팔트 포장 단면설계를 동상을 고려한 경우와 고려하지 않는 경우로 나누어 수행하였다.
아스팔트 포장 공법은 미군 중하중 전투 장비의 하중에 의한 소성변형의 저항성 확보를 목적으로 미군용 설계 매뉴얼을 분석하여 지리적 특성검토, 기상자료 조사 및 포장온도의 결정, 신뢰도의 결정, 예상 교통량 및 저속구간대 분석을 실시하였다. 연구 구간의 포장설계온도를 계산하여 아스팔트 등급인 PG 등급을 70-16으로 선정하여 고온에서의 소성변형의 저항성을 확보 할 수 있도록 하였다. 5 종류의 아스팔트별 특성을 공학적 특성과 경제적 측면을 고려하여 공학적 특성에서 가장 안정한 결과를 보이며 경제적 측면에서도 일반아스팔트와 큰 차이를 보이지 않는 SBS 고분자 개질 아스팔트 공법을 선정하였다.
아스팔트 포장 설계는 Unified Facilities Criteria 설계기준을 이용한 아스팔트 포장단면 설계와 PCASE 프로그램 해석을 통하여 일반 아스팔트를 사용한 경우와 SBS 고분자 개질 아스팔트를 사용한 경우, 동상을 고려하지 않는 경우와 동상을 고려한 경우로 나누어 총 12 가지의 포장 단면 두께를 선정한 후 KENLAYER 구조 해석 프로그램을 통한 공용성 수명평가를 실시하여 미군 중하중 전투 장비의 통행을 고려하고 소성변형 저항성을 확보 할 수 있는 최종 단면을 선정하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Asphalt pavement material selection and the design of asphalt cross section with Abrams Main Battle Tank which is U.S Army military equipment are conducted in this study, taking into account two cases that include seasonal forced area or not.
Method of the asphalt construction is to get a good resistance of the permanent deformation. Geographical feature and weather information investigation, the determination of the pavement temperature and reliability, analysis for the low speed section are made in this study. Performance grade is set at 70-16 by calculating the temperature of the pavement, so the resistance of the pavement under high temperature was confirmed. SBS polymer modified asphalt was decided after analyses with five different asphalt because SBS polymer modified asphalt has a good mechanical feature and cost effective when it was compared with the dense grade asphalt.
The design of the asphalt pavement was made with Unified Facilities Criteria and PCASE program analysises. The depth of the asphalt cross section is devided into 12 cases with using normal asphalt, SBS polymer modified asphalt, seasonal forced area or not. Final cross section with good resistance to permanent deformation was decided by taking into the passes of the U.S military equipment heavy after the analysis with the KENLAYER program fot the performance life value.

목차 (Table of Contents)

• 요 약 ⅰ
• 표 목 차 ⅱ
• 그림목차 ⅲ
• 사진목차 ⅳ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 연구내용 및 범위 2
• 1.3 연구의 주요 내용 3
• Ⅱ. 군용장비의 포장설계사례 4
• 2.1 해외 포장설계 방법 4
• 2.2 미군의 군용장비 포장설계 사례 6
• 2.2.1 The United States Air Force 6
• 2.2.2 Engineering Technical Letter 7
• 2.2.3 Interstate Highway Construction. INC. 8
• Ⅲ. 아스팔트 포장 등급결정 9
• 3.1 국내의 환경인자 조사 및 분석 9
• 3.2 포장 등급 결정 10
• Ⅳ. 아스팔트 포장 공법 검토 13
• 4.1 재료의 선정 13
• 4.1.1 아스팔트 바인더의 선정 13
• 4.1.2 골재 선정 13
• 4.2 개질 아스팔트 포장 혼합물 시험 및 공법 선정 15
• 4.2.1 국내 개질 아스팔트 종류 및 특징 15
• 4.2.2 일반적 특성 16
• 4.2.3 각 포장 공법의 특징 19
• 4.2.4 성능시험 결과 및 분석 24
• 4.2.5 포장공법 선정 31
• 4.3 SBS고분자 개질 아스팔트 혼합물의 배합설계 32
• Ⅴ. 아스팔트 포장 단면 결정 및 구조해석 34
• 5.1 아스팔트 포장 설계 개념 34
• 5.1.1 일반사항 34
• 5.1.2 UFC 3-250-01 FA(2004.1)의 두께 설계 규정 검토 35
• 5.2 PCASE Program을 이용한 설계 두께 타당성 검토 38
• 5.2.1 동상을 고려하지 않은 경우 38
• 5.2.2 동상을 고려한 경우 41
• 5.3 단면결정을 위한 구조해석 43
• 5.3.1 기본단면 검토 43
• 5.3.2 포장구조 해석 결과 46
• Ⅵ. 결 론 54
• 참고문헌 56
• Abstract 58