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고속축중기 시스템의 도입을 위한 고기능 아스팔트 혼합물 및 에폭시의 내구성 평가
Evaluating Rutting Performance of High-Durability Asphalt Concrete Mixtures and Epoxy Used for Installation of High-Speed Weigh-In-Motion System 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.20 no.4 = no.90, 2018년, pp.7 - 13  

권홍준 (한국도로공사 도로교통연구원) ,  이종섭 (한국도로공사 도로교통연구원) ,  권오선 (한국도로공사 도로교통연구원) ,  권순민 (한국도로공사 도로교통연구원)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

PURPOSES : In order to apply high-speed weigh-in-motion (HS WIM) systems to asphalt pavement, three high-durability asphalt concrete mixtures installed with a WIM epoxy are evaluated. METHODS : In this study, dynamic stability, number of loading repetitions to reach the rut depth of 1 mm, and rut de...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구는 고속축중기의 적용을 위해 재료의 내구성 측면에서 실험을 통해 분석하였다. 현재 국내에서 권장되는 포장형식은 콘크리트 포장으로, 이러한 배경에는 포장의 내구성뿐만 아니라 센서를 통해 수집되는 신호의 균질성과도 관련이 있다.
  • SMA(Stne Mastic Asphalt)는 골재의 맞물림 효과를 최대로 하여 고온 및 중차량 조건에서 소성변형에 대한 저항성이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 PG 76-22 바인더에 폴리머 계열 개질제를 첨가하여 더 높은 내구성 및 소성변형 저항성을 확보하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 국내 고속도로 현장에 적용되고 있는 고기능 아스팔트 혼합물 3종의 실내시편과 개질 SMA 현장코어에 대해 동적안정도 시험을 실시하였다. 이를 통해 고속축중기 적용을 위한 아스팔트 포장 재료 간의 소성변형 저항성을 비교하고 현장 적용 시 고려사항을 검토하였다.
  • 본 연구에서는 소성변형에 강한 것으로 알려진 고기능아스팔트 혼합물 3종(개질 SMA, 배수성, 반강성 재료)에 대해 동적안정도 시험을 실시하여 소성변형 저항성을 비교하였다. 이를 위해 재료별 시편을 제작(개질 SMA의 경우 실내시편 외에 현장재료 추가 시험)하였고, 재료별 바인더 등급 및 아스팔트 함량은 Table 1과 같다.
  • 강성포장과 달리 아스팔트 포장은 소성변형에 취약한데, 근래에는 SMA 등의 소성변형에 강한 재료가 확대되고 있는 추세이다. 이러한 포장 환경의 변화에 대응하여 고속축 중기의 활용범위를 넓히고자 아스팔트 포장에 대한 적용성(소성변형 저항성)을 평가하고자 하였다.이를 위한 동적안정도 시험(Asphalt Pavement Analyzer Test)을 위해 소성변형에 강한 대표적인 아스팔트 표층재료 3종에 대해 실내시편을 제작하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
한국도로공사는 어떤 근거로 과적 차량을 규제를 하고 있는가? 고속도로의 구조물 보호 및 차량 통행의 안전을 위해 한국도로공사는 도로법 제 77조 및 시행령 제 80조 2항에 근거하여 고속도로에 진입하는 차량의 중량을 측정할 수 있는 다양한 단속 장비들을 도입하여 과적 차량을 규제하고 있다. 저속축중기를 비롯한 이동식축중기, 계중기 등 단속 장비들은 고속도로의 역사와 함께 기술적으로 끊임없이 발전해왔다.
향후 아스팔트 포장에 실제로 적용을 하기 위해 온도에 민감한 아스팔트 포장 내 WIM 센서 신호에 대한 분석이 필요한 이유는? 본 연구는 고속축중기의 적용을 위해 재료의 내구성 측면에서 실험을 통해 분석하였다. 현재 국내에서 권장되는 포장형식은 콘크리트 포장으로, 이러한 배경에는 포장의 내구성뿐만 아니라 센서를 통해 수집되는 신호의 균질성과도 관련이 있다. 따라서 향후 아스팔트 포장에 실제로 적용을 하기 위해서는 온도에 민감한 아스팔트 포장 내 WIM 센서 신호에 대한 분석이 필요하다.
고속축중기 시스템의 센서 구성은 어떻게 되어있나? 1과 같다. 센서 구성은 축중센서(Piezo quartz), 루프센서, 차륜위치판독센서(PVDF)로, 축중센서는 차량의 하중에 의한 포장체의 변형량을 측정하여 하중으로 변환한다. 또한 루프센서는 차량의 진출입을 감지하고, 차륜위치판독센서는 통과하는 차량의 차선 내 횡방향 이동을 감지하는 기능을 한다.
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참고문헌 (6)

  1. AASHTO (2016). AASHTO T 324-16 Standard Method of Test for Hamburg Wheel-Track Testing of Compacted Hot Mix Asphalt(HMA), American Society of State Highway and Transportation Officials. 

  2. Fernand, E. G., et al. (2009). Deplying Weigh-In-Motion Installations on Asphalt Concrete Pavements, Research Report 0-5551-1, Texas Transportation Institute, The Texas A&M University System, College Station, TX, USA. 

  3. KEC (2012). Expressway Construction Guide Specification, Korea Expressway Corporation (in Korean). 

  4. KS (2017). KS F 2374 Standard Test Method for Wheel Tracking of asphalt mixtures, Korean Standards (in Korean). 

  5. Scullin, T. (2006). Perpetual Pavements in Texas: State of the practice, Research Report 0-4822-1, Texas Transportation Institute, The Texas A&M University System, College Station, TX, USA. 

  6. Szary, P. J., Maher, A. (2009). Implementation of Weigh-in-Motion (WIM) Systems, Final Report FHWA-NJ-2009-001, New Jersey Department of Transportation, USA. 

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