택코팅 보호 필름이 부착된 아스팔트 보강재의 공용특성

국문 초록 (Abstract)

도로 포장의 열화 및 손상원인은 다양한 형태로 나타나고 있으나, 침투수 및 유해물질에 의한 내부층 열화, 동절기 염화물 살포에 의한 표면 손상, 차량 통행의 증가에 따른 포장층 처짐 및 균열 발생 등 복합 적인 요인에 의해서 발생하고 있다. 이러한 손상원인은 대부분 표층 상부에서 발생하여 하부층으로 침투 (전달)되는 형태가 대부분으로, 이에 대한 포장층 상부 보강 노력이 절실히 필요하다고 할 수 있다. 또한, 도로 보수공사시 발생할 수 있는 하부층의 반사균열 역시 제어가 필요한 부분이라 할 수 있다. 이러한 원 인에 대한 포장층 강화 수단으로 쉬트 형태의 아스팔트 보강재를 개발하고자 하였으며, 주요 구성요소인 섬유 그리드 및 필름 개선에 따른 실질적인 성능 향상을 목표로 포장가속시험(Acceleration Pavement Test, APT)을 진행하였다.
시험적용은 한국건설기술연구원 內의 포장가속 테스트 부지(10×3 m)에 그림 1과 같은 적용 절차로 진 행하였고, 아스팔트 보강재(ESGRID-AA) 설치구간과 미설치구간으로 나누어 실시하였다. 포장체에 적용 되는 차륜하중은 그림 2의 그래프에서 보는 것과 같이 하중을 점진적으로 증가시켜, 재하 하중별로 나타 나는 공용 특성을 분석하였다.
시험 결과, 일정 기준의 하중(시험에서는 6t 2만회 재하) 이하에서는 처짐이 거의 나타나지 않고 있다. 이는 보강재를 사용하지 않은 일반 아스콘의 4t 재하시의 처짐 형태와 비슷한 형상으로써, 차량하중을 견 딜 수 있는 능력이 무보강 상태보다 현저히 증가한 결과라고 할 수 있다. 또한, 이후 재하과정에서도 점진 적인 처짐 형상이 나타나고 있어, 급격한 처짐이 발생하는 시점에서의 보수･보강 시기를 상당히 지연시킬 수 있는 결과라고 할 수 있다. 이를 수치화하여 구체적이고, 정량적인 성능 개선효과를 판단하기 위해, ESAL(등가단축하중) 분석을 통한 보강재의 공용성을 확인하고자 하였다. 일반적으로 분석에 사용되는 소 성변형(Rutting) 깊이는 구체적인 기준이 존재하지 않지만, 일반적으로 13mm에 해당하는 구간의 데이터 를 확보하여 공용성을 판단한다. 이를 정량화 하였을 때, 약 170%의 성능 향상과 함께, 보수 시기 지연에 따른 공용기간 증대를 가져올 수 있는 것으로 나타났다.
향후, 추가적인 제품 개발(개선) 및 현장 적용성 평가를 통해서, 보강제품의 공용성을 더욱 증진시킬 수 있는 방안을 마련해 보고자 한다.