포장가속시험을 이용한 보수형배수성 포장 의 온도저감 및 소성변형 저항특성 연구

Abstract

아스팔트포장에서 발생하는 소성변형의 주요원인 중 높은 포장온도가 있는데 현재까지 소성변형을 줄이기 위한 방안으로서 포장온도를 줄이는 측면에서는 아직 많은 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 포장의 온도조건 측면에서 소성변형결함을 줄이기 위한 하나의 대안으로, 온도저감 효과를 가지고 있는 보수형배수성 포장의 공용 특성을 연구해 보고자 하였다. 본 연구의 목적은 포장가속시험(Accelerated Pavement Testing)을 이용하여 보수형배수성 포장에 대하여 장기공용성을 알아보는 일환으로, 보수형배수성 포장의 온도 저감효과를 정량화하고 또 온도저감에 따른 소성변형 감소효과를 확인하고 정량화하는데 있다. 또한 추가적으로 보수성 포장의 상대강도계수를 분석해 일반 포장에 비해 포장두께를 줄일 수 있는지 여부를 알아보고자 하였다. 본 연구를 위해 보수형배수성 포장 2개 단면 및 일반배수성 포장 1개 단면 등 총 3개 시험구간이 시공되었다. 히팅 및 살수과정을 일정주기로 실시하였으며 하중 조건은 하중 8.2톤과 타이어 공기압 100psi, 접지면적 610cm²이었다. 또한 실내 실험으로 포장층별 코어두께분석 및 응력-변형률선도 실험을 실시하였다. 이상의 연구에서 포장체 온도저감효과는 중간층의 경우 6.6∼7.9도(평균 7.4도) 였으며, 표층의 경우 7.9∼9.8도(평균 8.8도)로 이를 통해 포장표면의 소성변형 발생을 26% 감소시킬 수 있었다. 또한 실내실험을 통한 보수성 포장의 상대강도계수는 0.173으로 일반포장의 1.2배정도였으며, 보수형배수성 포장 구간에서는 표층에서 대부분의 소성변형이 발생한 것과 달리 일반배수성 포장 구간에서는 표층, 중간층, 기층 모두 소성변형이 발생하였다.; One of the main causes of asphalt rutting is high temperature of the pavement. Nevertheless, there has not been adequate research from the perspective of lowering the pavement temperature as a method for reducing rutting as of yet. Thus, this study investigated the performance characteristics of moisture retaining-porous asphalt pavement, which possess the effect of reducing the temperature, as a method for reducing the rutting problem from the perspective of the temperature condition of a pavement. The purpose of this study is to quantify the temperature reducing effect of moisture retaining-porous asphalt pavement and to identify as well as to quantify its effect of reducing rutting by temperature reduction as an effort to delineate the long-term performance of moisture retaining-porous asphalt pavement through Accelerated Pavement Testing. Additionally, the possibility of reducing the thickness of the pavement in comparison to general dense grade pavement by comparing and analyzing structural layer coefficient of moisture retaining pavement. A total of three test sections consisting of two moisture retaining-porous asphalt pavement sections and one general dense grade-porous asphalt pavement section were constructed for this study. Heating and spraying of water were carried out in a regular cycle, and the loading condition was 8.2 ton of load, air pressure of the tire of 100psi, and the contact area of 610cm². Moreover, core thickness analysis by each pavement layer and stress-strain curve were investigated as a laboratory test. The result of this experiment revealed that the temperature reducing effect of the pavement was about 6.6∼7.9℃(average of 7.4℃) for the middle layer and 7.9∼9.8℃(average of 8.8℃) for surface course, resulting in a rutting reduction of 26% at the pavement surface. Additionally, the structural layer coefficient of moisture retaining pavement measured from a laboratory test was 0.173, about 1.2 times the structural layer coefficient of general dense grade pavement. Moreover, the general dense grade-porous asphalt pavement test section exhibited rutting at all layers of surface course, middle layer, and base layer, while the test sections of moisture retaining-porous asphalt pavement manifested rutting mostly at surface course.