반강성 포장을 설명, 시공 고려사항
1. 개요
1) 반강성 포장은 공극이 큰 개립도 아스팔트 혼합물 모체에 시멘트 주입재를 충진함으로써 아스팔트의 연성과 콘크리트의 강성, 내구성 활용하는 공법
2) 국토교통부는 2001년 한국형 포장설계법 개발 및 포장 성능개선 기본계획에서 아스팔트 포장과 콘크리트 포장의 장점을 이용한 반강성 포장 제시.
2. 반강성 포장의 단면 구성
1) 다량의 공극을 가지는 개립도 아스팔트 혼합물로 구성.
2) 시멘트 기반 주입재의 고유동 복합작용에 의해 강성, 내구성 발휘.
3) 전침투형이 반침투형보다 높은 내구성과 내하력 생성 가능.
① 반침투형: 개립도 아스팔트 표면에서 2~3cm까지 시멘트 주입재 침투
② 전침투형: 개립소 아스팔트 전체에 시멘트 주입재 침투
3. 반강성 포장의 특징
1) 시멘트 주입재의 특성에 따라 교통개방 시간조절, 도로표면 시인성 증대, 미끄럼 저항성 향상 등의 목적에 부합되도록 시공 가능.
2) 소성변형 파손 최소화하고 미끄럼 저항성으로 급제동 교통사고 방지, 여름철 포장온도를 저감 시켜 열섬현상 완화.
3) 시멘트 주입재가 모체인 개립도 아스팔트 혼합물 내의 공극에 충분히 침투, 경화 되어야 일체성 확보 가능.
4) 모체 개립도 아스팔트 혼합물의 공극 형성의 정도는 아스팔트 자체와 반강성 포장의 압축, 휨강도, 소성변형, 내구성 등과 주입재의 충진 성능에 큰 영향을 미치므로 배합설계, 시공에 공극 확보 필요.
4. 보수성 반강성 칼라포장
1) 공법 원리
① 기존 아스팔트 포장을 두께 5cm 절삭 후 모체로 사용되는 개립도 아스팔트 혼합물을 5cm 포설하고 그 위에 보수성 시멘트 침투.
② 버스 통행이 종료된 야간이나 교통량이 적은 휴일에 집중 시공.
2) 모체로 사용되는 개립도 아스팔트 혼합물
① 배합설계
- 아스팔트: 마샬 안정도 시험을 통해 품질이 우수한 개질 아스팔트 사용
- 굵은 골재: 자연산의 붉은 칼라골재, 최대치수 19mm 사용
- 적색안료: 채움재 대용으로 적색안료 혼합
② 시공방법
- 포설: 일반 아스팔트 피니셔를 사용하여 두께 5cm 살포
- 다짐: Macadam 롤러와 Tandem 롤러 사용, 공극 감소를 방지하기 위해 Tire 롤러 사용금지
- 온도: 개립도 혼합물은 온도저하가 빠르므로 조기에 다짐 완료 필요, 여름철에 시공하면 포설과 다짐과정에 온도관리 용이
3) 보수성을 가지는 침투용 시멘트 페이스트
① 모체 아스팔트 혼합물을 살포 후 표면 온도가 40도 정도까지 내려가면 침투용 시멘트 페이스트를 살포 다짐하여 침투
② 침투 작업은 특수 제작한 충전장비를 사용하여 균질성, 시공성 확보
- 스프레이 노즐: 시멘트 페이스트의 균일한 살포
- 고주파 진동장치: 살포된 시멘트 페이스트를 침투
- 회전식 스크래퍼: 표면의 잉여 시멘트 페이스트 제거, 표면 마무리
③ 시공 후에 코어 채취하여 포장 밑면까지 완전 침투 여부 확인 필요
4) 적용사례
① 2004년부터 서울시 주요 간선도로의 버스전용차로를 칼라 아스팔트로 재포장하여 교통 소통을 원활히 관리
② 버스 정류장과 교차로 구간은 버스의 빈번한 정차, 서행, 발진으로 소성변형 발생, 도로 관리자와 이용자에게 불편 유발
③ 이를 방지하기 위해 서울시 중앙버스전용차로에 보수성을 가지는 고흡수성 폴리머 혼합, 반강성 칼라 포장으로 시공
5. 결론
1) 반강성 포장의 모체 개립도 아스팔트 마샬 안정도 시험결과 안정도 값이 스트레이트 아스팔트 함량은 5.0%, 개질 아스팔트 함량은 5.5%까지 증가하지만 그 이상 함량에는 감소.
2) 개립도 아스팔트 공극량과 투수계수와의 관계는 공극률이 감소될수록 투수계수가 감소.
3) 보수성 반강성 칼라포장 시공 후 여름철 포장체 최고온도 10도 이상 저하, 시공후 3시간 이상 양생으로 압축강도 50km/㎠ 확보로 시공성 입증.