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문제 정의
- 또한 기존 포장의 균열 바로 위를 가로지르는 윤하중은 아스팔트 층 바닥에 수직방향으로 전단응력을 야기하여 파괴모드 n 균열을 유발한다. 따라서 본 연구는 PCC 포장 위에 아스팔트 덧씌우기시 보강재를 사용하는 경우 PCC 포장과 아스팔트 덧씌우기 층의 접착을 각기 다른 3가지 부착방법으로 모사하여 파괴모드H 반사균열 진전의 지연 여부를 분석하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 존재를 의미한다. 그래서 균열과 그 선단은 혼합된 응력을 받게 되며, 균열선단에서의 변형은 Mode I, n 의 두 요소 모두를 갖기 때문에 Mode I 하중만으로는 실제 조건을 거의 나타낼 수 없다고 판단되어 많은 실제 상황에 대해 혼합 mode 또는 Mode n 파괴로 실험을 수행하였다(Fig. 3).
- 본 연구에서는 마샬 배합설계 방법을 채택하였으며 아스팔트 함량을 변화시켜 가면서 각 함량당 3개씩의 공시체를 제조하여 물성 실험과 마샬안정도 시험을 수행하였다. 아스팔트 AP-5, WLDPE, PG 76-22 세종류의 배합설계를 수행하여 결정된 각각의 최적 아스팔트 함량은 반사균열 시험 공시체 제작의 아스팔트 함량으로 이용되었다.
- 실험과정에서 수평변위와 수직균열 진전을 누적 하중 주기에 따라 측정하였다. 동적안정도는 공시체가 수직균열의 발생 또는 하중에 의한 팽창으로 인하여 수평으로 1mm 변형을 일으키는데 얼마나 많온 하중재하수가 요구되는가를 나타내는 수치이며 수직균열 진전비는 각 공시체의 선형 회귀곡선의 기울기로서 나타냈다.
- 공시체를 제조하여 물성 실험과 마샬안정도 시험을 수행하였다. 아스팔트 AP-5, WLDPE, PG 76-22 세종류의 배합설계를 수행하여 결정된 각각의 최적 아스팔트 함량은 반사균열 시험 공시체 제작의 아스팔트 함량으로 이용되었다. 각 혼합물의 배합설계를 위한 시험결과는 Table 3과 같다.
- 아스팔트 보 공시체의 수평변위는 Demec guage< 이용하여 하중 반복의 500cycle마다 Fig. 4와 같이 측정하였으며, 수직균열은 균열길이의 관찰을 용이하게 하기 위하여 보 공시체의 한쪽 면을 흰색 페인트로 칠하여 하중 반복에 따른 균열 성장을 500cycle마다 육안으로 측정하였다. 실험은 수직균열이 공시체의 전체높이의 높이에 도달할 때까지 수행하였다.
대상 데이터
- l). 보강재로서는 국내 S사에서 개발한 GRID를 실험에 사용 하였으며, 그 형태와 물리적인 특성은 각각 Fig. 2와 Table 1에서 나타내었다. 보강재의 부착제로서는 양이온계 유화아스팔트인 RS(C)-4, 침입도 20—40-21 컴파운드, 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin: UPR)의 3종류를사용하였다.
- 2와 Table 1에서 나타내었다. 보강재의 부착제로서는 양이온계 유화아스팔트인 RS(C)-4, 침입도 20—40-21 컴파운드, 불포화 폴리에스터 수지(Unsaturated polyester resin: UPR)의 3종류를사용하였다.
- 본 연구에서는 강원도 횡성에서 생산되는 화강암(Granite)을 사용하였다. 최대치수 13mm의 굵은 골재와 그 생산과정에서 발생하는 부순모래(Screenings)를 잔골재로 사용하였고, 석회석분을 채움재(Filler)로 사용하였다.
- 최대치수 13mm의 굵은 골재와 그 생산과정에서 발생하는 부순모래(Screenings)를 잔골재로 사용하였고, 석회석분을 채움재(Filler)로 사용하였다. 아스팔트는 침입도 등급 AC 60-80(AP-5)과 수퍼페이브의 바인더 등급의 한 종류로서 PG 76-22를 사용하였으며, 개질재로서 한국자원재생공사에서 생산하는 Waste LDPE 펠렛을 분말(체 No.8 - No. 30)형태로분쇄하여 사용하였다(Fig.l). 보강재로서는 국내 S사에서 개발한 GRID를 실험에 사용 하였으며, 그 형태와 물리적인 특성은 각각 Fig.
- 본 연구에서는 강원도 횡성에서 생산되는 화강암(Granite)을 사용하였다. 최대치수 13mm의 굵은 골재와 그 생산과정에서 발생하는 부순모래(Screenings)를 잔골재로 사용하였고, 석회석분을 채움재(Filler)로 사용하였다. 아스팔트는 침입도 등급 AC 60-80(AP-5)과 수퍼페이브의 바인더 등급의 한 종류로서 PG 76-22를 사용하였으며, 개질재로서 한국자원재생공사에서 생산하는 Waste LDPE 펠렛을 분말(체 No.
성능/효과
- 1. 부착특성별 피로수명에서는 UPR 부착에서 가장 높은 값이 나타났고, 유제와 컴파운드 만을 비교 시는 유제 부착이 더 좋게 나타났다. UPR 부착이 전체적으로는 가장 좋게 나타났으나 그에 비해 RSCO-4 유제도 상당한 수준을 보였고 가격이나 현장 실용성을 고려한다면 유제의 사용이 경제성이 있을 것으로 판단된다.
- 3. 바인더 별 차이에서는 AP-5 일반아스팔트 , WLDPE 개질아스팔트, PG 76-22 혼합물간의 피로수명이 L03038로 WLDPE와 PG 76-22 개질 혼합물이 반사균열 제어에 더 효과적인 것으로 나타났다.
- 4. 피로수명만을 고려할 때 아스팔트 덧씌우기시 하부 콘크리트층과의 부착을 위해서는 UPR사용이 가장 효과적이었다. 그러나 수평 변위를 살펴보면 유제의 사용이 UPR보다 더 효과를 나타냈고 컴파운드 사용이 가장 적게 나타났다.
- 피로수명만을 고려할 때 아스팔트 덧씌우기시 하부 콘크리트층과의 부착을 위해서는 UPR사용이 가장 효과적이었다. 그러나 수평 변위를 살펴보면 유제의 사용이 UPR보다 더 효과를 나타냈고 컴파운드 사용이 가장 적게 나타났다.
- 보강 그리드의 유 . 무에 따른 효과는 AP-5에서 보강 그리드를 사용할 경우 약 L5배의 반사균열 피로 수명이 향상되었고, WLDPE의 경우는 약 L6배, PG 76~22의 경우는 1.7배의 반사균열 피로수명이 향상되는 것으로 나타났다.
- 수직균열의 육안관찰에서 부착재료에 따라서 차이를 나타냈는데, 유제와 컴파운드 부착에서는 굵고 선명한 여러 개의 균열이 나타났으며, UPR 부착에서는 여러 개의 미세균열과 함께 상대적으로는 적은 양의 균열을 보였다.
- 유제 부착에서는 ANR에 비교하여 AGR, WLNR, WLGR, PNR, PGR이 각각 1.4, 3.0, 4.4, 3.6, 6.7배의 반사균열 피로수명을 나타냈으며, 컴파운드 부착에서는 ANC에 비교하여 AGC, WLNC, WLGC, PNC, PGC 가 각각 L4, 28, 6.2, 4.1, 6.2배의 반사균열 피로수명을 나타냈고, UPR 부착에서는 ANU에 비교하여 AGU, WLNU, WLGU, PNU, PGU가 각각 1.6, 2.8, 3.7, 3.0, 5.숴배의 반사균열 피로수명을 나타냈으며, 각각의 부착에서 보강재의 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 동적안정도(DS)는 Table 4〜6에 나타낸 바와 같이 UPR 부착에서 가장 큰 것으로 나타났다. 유제와 컴파운드 부착의 DS는 유제부착이 미세하게 높은 값이 나타났으며, 수평변위에 대한 저항성은 재생 저밀도 폴리에틸렌 개질아스팔트 혼합물이 우수하게 나타났다.
후속연구
- 5. 본 연구는 실내실험을 근거로 하여 UPR의 성능은 좋으나 현장 적용성이 확립되지 않았으므로 규정에 부합하는 유제의 사용시 현장에서도 비교적 훌륭한 그리드의 접착효과를 얻을 것으로 사료된다.
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