아스팔트 콘크리트 포장 소성변형

정의

소성변형은 아스팔트 포장에서 바퀴자국을 만드는 대표적인 영구변형이다.

고온기에 반복되는 윤하중으로 혼합물 층이 영구적으로 침하하거나 융기한다.

하중을 제거해도 원래대로 돌아가지 않는 것이 핵심이다. 노면 안전과 직결된다.

원리

소성변형은 표층과 중간층에서 주로 생긴다. 표층은 윤하중을 직접 받는 층이다.

고온에서는 골재 맞물림이 약해지고 아스팔트 바인더가 흐른다.

반복 하중이 쌓이면 작은 영구변형이 누적되어 홈이 깊어진다.

그래서 고온 안정성과 골재 맞물림 확보가 억제의 두 축이다.

계산 예제

이번에는 계산 예제를 본다. 표층 두께는 5cm, 허용 소성변형량은 10mm로 가정한다.

관측된 소성변형량은 7mm다. 여유율은 허용량에서 관측량을 뺀 값을 허용량으로 나눈 뒤 100을 곱한다.

계산하면 (10 − 7) ÷ 10 × 100 = 30%다. 허용치 이내다.

여유율이 0% 미만이면 개질 아스팔트 적용이나 표층 두께 증가를 검토한다.

직접 풀어 보자. 관측 소성변형량이 8mm라면 여유율은 얼마인가?

세 가지 유형

소성변형은 발생 층과 원인에 따라 세 가지 유형으로 나눈다.

다짐 변형형은 다짐이 부족하거나 공극이 많아 생긴다.

유동 변형형은 고온에서 골재 맞물림이 약해져 표층에서 일어난다.

구조 변형형은 기층이나 노상의 지지력 부족과 배수 불량에서 생긴다.

감점 실수

정답은 고온 시 골재 맞물림 약화다. 유형표에서 유동 변형형의 원인 칸과 같다.

답안에서 가장 흔한 실수는 원인과 대책을 뒤섞는 것이다.

아스팔트 함량은 많을수록 좋다는 식으로 쓰면 감점된다. 과다하면 흐름 변형이 커진다.

배수성 포장의 공극률 값은 근거가 없으면 임의로 쓰지 않는다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

소성변형은 고온기 반복 하중으로 생기는 바퀴자국이다.

원인은 골재 맞물림 약화와 바인더 흐름이다.

대책은 개질 아스팔트, 골재 입도, 적정 다짐, 배수 관리다.