항공기 하중을 고려한 택코트 살포량 및 살포속도에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

아스팔트 포장 신설 및 절삭 덧씌우기 포장 시 아스팔트층 층간 부착은 포장수명에 중요한 요소로서, 층간 부착을 위한 택코트 불량으로 인한 포장 경계면의 접착력 부족은 밀림, 신․구포장층의 분리, 조기 피로균열, 포트홀 등 파손을 유발하며 포장수명을 감소시킨다(Donovan 등, 2000; Ozer 등 2008, 조문진, 2013). 또한 층간 비 접착은 포장 공용수명을 60% 단축시키고(Roffe and Chaignon, 2002), 접착력 10% 손실은 포장수명의 50%를 단축시킨다(King and May, 2006). 택코트의 품질관리를 위해 미연방항공청에서는 시공 온도(기온 10℃ 이상), 살포량(0.2∼0.5 ) 기준을 권고하고 있으며, 도로공사표준시방서(국토부, 2016)에서는 택코트 재료 품질기준(제조 후 60일 이내), 시공 온도(기온 5°C 이상), 살포량(0.3∼0.6 ) 등을 규정하고 있으며, 살포량은 시험시공을 통해 결정하도록 권고하고 있다. 현재 아스팔트 덧씌우기포장 시 사용하는 접착강도의 기준이 없는 실정으로 도로분야에서는 KS F 4932 교면용 도막 방수재의 접착강도 기준을 준용하여 사용하고 있는 실정이다. 그리고 택코트 재료별 살포량 0,0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8에 따른 인장강도 및 전단강도 분석결과(조문진, 2013), 콘크리트 포장 위 아스팔트 포장의 경우 모든 유화아스팔트 재료에서 살포량 0.4일 경우 가장 높은 전단접착강도를 나타냈으며, 인장접착강도는 0.4∼0.6에서 최대값을 보였다. 또한 아스팔트 포장 위 아스팔트 덧씌우기의 경우 인장강도는 1.0∼1.6MPa, 전단강도는 살포량 0.4에서 최대 인장 및 전단 접착강도를 나타냈다. 공항에서의 아스팔트 층의 접착력 또한 기준이 없는 실정으로, KS F 4932 교면용 도막 방수재의 접착강도 기준 준용 대신 항공기 바퀴의 수평하중을 고려한 접착강도 확보가 필요할 것이다. 항공기 움직임 후 정지시 발생하는 수평하중을 층 간 전단력으로 환산하여 이를 만족하는 전단강도를 발현하는 살포량을 공항 아스팔트 포장에서의 택코트 살포량 기준으로 삼는 것을 연구 목표로 항공기 대표 기종별 전단력을 <표 1>과 같이 환산하였다. <표 1>과 같이 항공기 수평하중에 의한 전단력을 대표기종별로 분석한 결과 0.41∼0.52MPa 분포를 보였으며, 이는 KS F 4932 교면용 도막 방수재의 접착강도의 전단접착강도 기준 0.15MPa 보다 훨씬 높은 값을 보인 것이다. 택코트 살포량에 따른 접착특성 분석(조문진, 2013)의 결과에 비추어 볼 때 항공기 수평하중에 의한 전단력을 만족할 수 있는 경우는, 콘크리트 포장 위 아스팔트 포장에서는 급경성 유화아스팔트 재료만 만족하며 0.3 이상부터 기종별 최대 전단력인 0.52Mpa를 만족하며 약 0.4에서 최대값을 나타내다. 아스팔트 포장 위 아스팔트 포장의 경우 일반 유화아스팔트에서도 0.2∼0.8 살포량 전구간에서 전단강도 0.8MPa 이상을 보이고 있고, 0.4 이상부터 최대 인장강도를 보이고 있다. 따라서 공항에서의 택코트 적정 살포량은 기상 및 현장 여건에 따라 다를 수 있으나 0.4이 적정한 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서는 공사 현장에서의 택코트 살포량 관리를 위해 0.4 만족하는 차량형 디스트리뷰터 속도 시험을 실시하였다. 시험종이를 깔아 택코트 시공 전 후 무게 차로 포설량을 측정하였으며, 10, 20, 30km/hr 차량속도로 살포량을 측정한 결과 10km/hr에서 0.4.0∼0.42의 살포량이 측정되어 디스트리뷰터 적정속도는10km/hr로 판단된다.