포장가속시험의 온도 및 Wandering에 따른 소성변형 효과 정량화 연구

Abstract

포장가속시험은 포장의 장기공용성을 평가하는 효율적인 방법으로 많이 사용되어왔다. 하지만 포장가속시험 역시 많은 비용과 시간을 요구하기 때문에 많은 횟수를 수행하는 데에 한계가 있다. 특히 포장가속시험마다 실험조건이 다양하므로 실험재료, 실험온도, Wandering과 같은 기본적인 조건들 간의 호환이 어려운 실정이다. 이는 실험 결과를 이용하여 다른 연구에서 활용하는데 한계가 있다는 것을 뜻한다. 본 연구는 온도 및 Wandering 조건에 따라 변화하는 소성변형량 사이에 상관관계를 찾아 보정치를 도출하여 기존에 진행된 포장가속시험들의 결과값을 통해 원하는 조건에서의 변형량을 예측할 수 있는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 지난 20년간 한양대학교 포장가속시험동에서 진행된 시험 사례 중 가장 많이 사용된 일반 아스콘 재료를 기준으로 분석하였다. 분석을 위해 고려한 조건은 하중, 포장두께, 실험온도, Wandering이다. 이 중 실험온도나 Wandering이 상이한 사례들을 비교 분석하여 조건에 따라 변화하는 소성변형량 간의 상관관계를 통해 보정치를 도출하였다. 분석 결과, 포장가속시험에서 실험온도가 10℃만큼 올라갈 때 마다 변형량이 약 1.5배만큼 증가하는 것으로 나타났다. 이를 1℃ 증가분으로 환산하면 실험온도가 1℃ 올라갈 때마다 변형량이 약 1.04배만큼 증가하는 것으로 볼 수 있다. 또한 Full Wandering에서보다 1/2 Wandering에서 변형량이 약 1.3배만큼 증가하고 1/2 Wandering에서보다 1/3 Wandering에서 변형량이 약 1.4배만큼 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 이용하면 실험온도 및 Wandering이 다른 조건에서 실험이 진행되더라도 보정치를 이용하여 원하는 소성변형량을 예측할 수 있을 것으로 기대된다.|The Accelerated Pavement Testing(APT) has been widely used as an efficient method to assess the long-term performance of pavements. However, APT requires a lot of money and time, so there is a limit to performing many times. Especially, since each APT has various experimental conditions, it is difficult to be compatible between basic conditions such as experimental materials, experimental temperature, and wandering. This means that there is a limit to using the experimental results in other studies. Therefore, this study aims to identify correlations between rutting that varies depending on temperature and wandering conditions and derive correction factors and predict rutting under desired conditions based on the existing results obtained from APT. It was analyzed based on commonly used asphalt hot mix materials among the cases conducted at Hanyang university Accelerated Pavement Tester (HAPT) over the past 20 years. The conditions considered for analysis are load condition, pavement thickness, experimental temperature, and Wandering. By comparing and analyzing cases with different experimental temperatures or wandering, correction values were derived through the correlation between rutting that vary with conditions. The analysis revealed that, with every 10℃ increase in experimental temperature, rutting increased by approximately 1.5 times. When recalculated for each 1℃ rise in temperature, rutting seemed to increase by around 1.04 times. In addition, it was found that rutting increased by about 1.3 times in 1/2 wandering compared to Full wandering and by about 1.4 times in 1/3 wandering compared to 1/2 wandering. Using the results of this study, it is expected that the desired rutting can be predicted using the correction value even if the experiment is conducted under different conditions of experimental temperature and wandering.