아스팔트 포장 소성변형

정의

아스팔트 포장의 소성변형은 고온기 반복 교통하중으로 생기는 영구 변형이다.

차가 지나간 자리에 골이 남아 바퀴자국 홈이 생긴다. 이 골의 깊이를 소성변형량이라 한다.

시험과 평가에서는 바퀴자국 깊이와 동적안정도를 함께 본다.

발생 원리

고온에서 아스팔트 결합재의 점성이 떨어진다.

점성이 낮아지면 골재를 붙잡는 힘이 약해져 골재 맞물림과 전단저항이 줄어든다.

반복 윤하중이 누적되면 바퀴 통과 위치에 종방향 골이 생긴다.

원인은 교통하중, 온도, 재료, 시공의 네 축으로 나누어 본다.

구성요소

구성요소별 역할을 나누어 보면 원인과 대책이 연결된다.

표층 혼합물은 골재가 맞물려 하중을 버틴다. 결합재가 연화되면 골재가 밀려 홈이 생긴다.

기층이 변형된 경우에도 표층 홈으로 나타나므로 원인 구분이 필요하다.

연성포장에서는 표층 혼합물의 품질이 소성변형 저항을 좌우한다.

계산 예제

두 혼합물을 60°C에서 같은 횟수로 시험했다고 가정하자. 이는 가상의 예다.

최종 침하량은 개질 혼합물 2.2mm, 일반 혼합물 4.0mm이다.

차이는 1.8mm이고 상대 비율로는 약 45% 작다.

침하량은 작을수록, 동적안정도는 클수록 저항성이 크다.

시험 방법과 확인

소성변형 저항은 실내 시험으로 평가하며 시험마다 평가 값이 다르다.

휠트래킹 시험은 동적안정도와 최종 침하량을 얻으며 60°C에서 수행한다.

AMPT는 반복 압축 하중을 가해 3차 흐름점으로 흐름 수를 나타낸다.

답안에는 동적안정도와 흐름 수를 대표로 쓰면 된다.

방지와 보수

방지 대책은 개질 아스팔트와 골재 맞물림형 혼합물을 쓰는 것이다.

시공에서는 적정 다짐 밀도를 확보하고 시험포장으로 다짐 횟수를 확인한다.

보수는 원인에 맞춰 나눈다. 표층만 변형되면 절삭 후 재포설한다.

기층 변형이 원인이면 전면 재시공을 해야 한다.