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친환경 쉬트형 보강재 및 분산성 섬유를 적용한 복합 섬유 보강 포장 개발

Development of a Composite Fiber Reinforcement Pavement using Eco-Friendly Grid and Dispersive Fibers

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.19 no.6 = no.86, 2017년, pp.57 - 66  

박주원 (충북대학교 토목공학과) ,  김형수 (이에스지산업(주)) ,  김혁중 (금호석유화학 중앙연구소) ,  김성보 (충북대학교)

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PURPOSES : This study develops eco-friendly asphalt reinforcement materials applicable to bridge deck pavement. The main purpose is to ensure highly reliable quality applicable to structures and the possibility of practical application. The main target of the study is to develop materials that are e...

주제어

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문제 정의

  • 1은 개발 제품의 모식도를 나타낸 것이다. 도로 포장층에 있어서 재활용 필름을 적용한 복합섬유 보강 쉬트층 및 분산형 섬유 보강 아스콘층으로 친환경성 및 성능 향상을 목적으로 하고 있다.
  • 또한, Fig. 3과 같이 쉬트형 보강재 상부에 위치하는 표층에 부가적으로 분산성을 향상시킨 기능성 섬유를 활용, 아스팔트 혼합물의 균열 및 소성변형 저항성을 증진시키는 이중 보강 장치를 구축하고자 한다.
  • 본 논문에서는 재활용 필름을 사용한 쉬트형 보강재 및 분산형 섬유 혼입재를 적용한 친환경 포장 시스템을 개발하였으며, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.
  • 이로써, 도로 포장층의 성능을 향상시키는 동시에 재활용 재료의 사용으로 환경 친화적인 보강재를 개발하고자 하였다.
  • 도로 포장층 보강을 위한 방안으로(특히, 아스팔트 포장도로) 여러 가지 보강재 및 첨가재(개질제) 등을 활용하여 질적인 부분을 상승시키고 있으나, 친환경성과 함께 성능을 향상시키는 방안은 아직까지 미미한 수준이다. 이로써, 좀 더 진취적이고, 환경 친화적인 재료 개발을 통해서 국내의 기술을 한층 상승시키고자 한다.
  • 0%의 섬유 배합이 가장 적합한 상태를 확보할 수 있다고 판단된다. 작업성에 영향을 끼치지 않는 한도 내에서 성능을 최대한 발현할 수 있는 혼입율을 확보하고자 한다.
  • 재활용 필름을 사용하여 근래 들어 환경적인 문제로 크게 대두되고 있는 폐비닐의 처리를 종용함으로써 환경 문제 해결 및 성능 개선을 추구하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지금까지 우리나라 SOC 산업의 상황은? 우리나라 전체 산업의 근간을 이루는 SOC 산업의 양적 팽창으로 인해 관련 건설 재료의 사용이 급격하게 증가하게 되었고 선진사회로 진입하게 되었으나, 초기에 개통된 구 도로에 있어서는 공용기간이 증가하면서, 보수비용의 상승과 함께 교통 통제에 따른 사회적 비용의 증가가 빈번하게 발생하고 있다.
상부 포장층의 소성변형 및 균열을 저감하기 위한 보강재 사용의 단점은 무엇인가? 국내에서 사용하는 대부분의 보강재는 해외 선진국에서 생산한 제품을 국내에 도입한 것으로, 그리드 및 필름 이외에 형태를 잡아주기 위한 아스팔트 함침 및 함침 유제에 의한 끈적임 방지를 위한 상부 규사층 등 복잡한 구성 재료의 사용을 기반으로 하고 있다. 또한, 상부 표층에 있어서 일부 도로에 아스팔트 보강 섬유를 혼입한 아스팔트 포장을 적용하고 있지만, 뭉침 현상 등 분산성이 원활하지 못해 섬유가 가지고 있는 성능 발현을 수행하지 못하는 경우가 다수 발생하고 있다(엄병식 등, 2016).
국내에서 사용하는 대부분의 보강재는 무엇을 기반으로 하는가? 국내에서 사용하는 대부분의 보강재는 해외 선진국에서 생산한 제품을 국내에 도입한 것으로, 그리드 및 필름 이외에 형태를 잡아주기 위한 아스팔트 함침 및 함침 유제에 의한 끈적임 방지를 위한 상부 규사층 등 복잡한 구성 재료의 사용을 기반으로 하고 있다. 또한, 상부 표층에 있어서 일부 도로에 아스팔트 보강 섬유를 혼입한 아스팔트 포장을 적용하고 있지만, 뭉침 현상 등 분산성이 원활하지 못해 섬유가 가지고 있는 성능 발현을 수행하지 못하는 경우가 다수 발생하고 있다(엄병식 등, 2016).
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참고문헌 (6)

  1. In, S.Y., Kim, H.B., Ahn, S.S., Suh, Y.C. (2004). "Viscoelastic behaviors of geosynthetic-reinforced asphalt pavements." Korea Society of Road Engineers, Vol. 6, No. 2, pp.37-45 (in Korean). 

  2. Korea Society of Road Engineers. (2015). A study on the introduction of new paradigm for road pavement (in Korean). 

  3. Ministry of Land, Infrastructure and Transport (MLIT) (2015). Guide of production and construction of asphalt mixture (in Korean). 

  4. Ohm, B.S., Yoo, P.J., Ham, S.M., Suh, Y.C. (2016). "A study on field application of glass fiber reinforced asphalt mixtures." Korea Society of Road Engineers, Vol. 18, No. 3, pp.67-74 (in Korean). 

  5. Park, H.M., Choi, J.Y., Lee, H.J., Hwang, E.U. (2007). "Performance evaluation of the high durability asphalt mixture for bridge deck pavement." Journal of Korea Society of Road Engineers, Vol. 9, No. 2, pp.51-62 (in Korean). 

  6. Peltonen, P. (1991). "Wear and deformation characteristics of fibre reinforced asphalt pavements." Construction and Building Materials. Vol. 5, No. 1, pp.18-22. 

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