도로포장 아스콘

[카게하시]

아스콘의 개요

아스콘 이란 ? : 아스팔트 콘크리트(Asphalt Concrete)를 줄인 명칭이며, 아스팔트, 아스팔트 혼합물, 아스팔트 콘크리트, 가열혼     합· 가열포설 역청 포장용 혼합물(KS F2349규격), HMA(hot mix asphalt) 등 으로 분류되고 있다. 
    

일반적인 아스팔트 콘크리트 혼합물은 아스팔트(asphalt)와  굵은골재 (자갈:Aggregate),잔골재(모래:Sand)또는 포장용 채움재     (필러, 석분:mineral filler)를 가열 또는 상온으로 혼합한 것으로 도로포장이나 주차장 등에 사용되고 있으며, 사용목적이나 용도,     기능, 공법에 따라 여러 가지로 구분하고 있다.

  아스팔트 유제 : 유화아스팔트는 분산용매가 물이기 때문에 젖은 골재에도 사용 가능하고 화재의 위험성이 없는 등의 장점이 있으며, 유화아스팔트가 골재와 접촉할 때 유화상태가 파괴되어 아스팔트는 전기적인 결합으로 골재에 접착되고 수분은 증발하게     된다. 유화아스팔트는 표면처리, 택코팅, 골재혼합 등의 용도로 도로포장 공사에 사용된다.

                       1. 프라임코트

역 청 재	살 포 온 도
MC-1	40~80 °C
MC-2	40~90 °C
RS(C)-3	가열할 필요가 있을 때 감독관이  지시하는 온도

                       2. 택코트

역 청 재	살 포 온 도
RC-1	30~70 °C
RS(C)4	가열할 필요가 있을 때 감독관이 지시하는 온도

  아스팔트 포장 : 도로의 교통량 ·교통하중 ·노반지지력 등에 따라 자갈길에 역청재(瀝靑材)를 소량 사용한 간단한 것으로부터 고급포장에 이르기까지 목적에 맞게 자유로이 포장할 수 있는 것이 큰 특징이다.

일반적인 구조는 아스팔트 표층과 기층(基層), 그 밑에 있는 상층노반 및 하층노반으로 이루어져 있고, 표층과 기층은 쇄석 ·모래 ·석분(石粉)과 아스팔트를 가열 ·혼합하여 이것 을 고르게 갈아 롤러로 단단히 다진 것이다. 대체로 표층은 조성배합을 치밀하게 하고 기층은 어느 정도 성기게 한다.

 외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않으며, 교층에 의한 소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다.  또 방수성이 크고 청소가 쉽고 무거운 차량에도 견딜 수 있는 장점이 있다

  콘크리트 포장 : 포장은 표층(表層)의 재료, 공법 또는 각각의 기능이나 장소에 따라 크게 아스팔트 포장과 콘크리트 포장으로 구분된다. 콘크리트 포장은 시멘트·골재·물을 혼합하여 시멘트의 수경성(水硬性)을 이용하는 포장으로, 포장 슬래브(slab:판)가     강성(剛性)을 갖도록 설계되어 강성포장이라고도 한다.

콘크리트 포장은 표층에 해당하는 콘크리트 슬래브와 중간층, 보조기층으로 구성되어 있다. 콘크리트 슬래브는 직접 교통에 공용되어 그 하중을 지지하는 가장 중요한 층으로, 온도 변화 및 함수량 변화 등에 의한 응력(應力)을 줄이기 위해 줄눈(joint)을 적당한 간격으로 설치하는 등 단면을 두껍게 한다.

보조기층은 콘크리트 슬래브를 지지하며 슬래브로부터 전달되는 교통하중을 분산하여 노상에 전달하는 층으로, 내구성이 좋고 충분한 지지력을 가진 재료가 사용된다. 이밖에 보조기층의 내수성 및 내구성을 개선하기 위해 보조기층 최상부에 아스팔트 중간층을 설치하기도 하는데, 두께는 4cm를 표준으로 한다.

수명은 30~40년으로 아스팔트 포장(수명 10~20년)에 비해 내구성이 좋고, 시공이 간편하며, 유지관리가 쉬운 것이 장점이다. 반면에 초기 공사비가 비싸고 부분적인 보수가 어려우며 양생(養生) 기간이 긴 것이 단점이다.

    일반적인 콘크리트 포장 외에 철근 콘크리트 포장, 연속 철근  콘크리트포장, 프리스트레스 콘크리트 포장, 프리캐스트 콘크리트 포장 등이 있다.

아스콘 포장의 종류

1. 공법에 의한 구분	2. 기능에 의한 구분	3. 장소에 의한 구분
1) 일반 아스콘 포장      2) 개질 아스콘 포장      3) 재생 아스콘 포장	1) 일반 포장      2) 칼라 포장      3) 미끄럼 방지 포장      4) 내유성 포장      5) 배수성 포장      6) 투수성 포장  (보도, 자전차도로 등)	1) 차도 포장      2) 보도 포장      3) 공항 활주로 포장      4) 주차장 포장      5) 터널 포장      6) 교면 포장      7) 공원 포장      8) 운동장 포장

  구조 및 종류 : 포장은 여러 층으로 이루어진 층구조이며, 각 층은 각각의 역할을 분담하게 된다.

    층구조를 크게 나누면 표층(表層)과 노반(路盤)으로 이루어진다.

    표층은 하중을 받아 평활한 면을 유지하고, 마모에 강해야 한다.

    또 미끄럼에 대해서도 마찰력이 커야 하고, 그 밖에 방수성이 있어 동결 ·융해의 파괴작용에 저항할 수 있어야 한다. 노반은 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상(路床)으로 전달하는 것이 주된 역할이다.

    포장은 표층부의 재질에 따라 역청계(瀝靑系) 포장 ·콘크리트계 포장 및 블록 포장의 세 가지로 크게 분류된다.

      ① 역청계 포장 : 표층부가 아스팔트 또는 타르에 의해 고결된 쇄석 등의 골재(骨材)로 되어 있는 것으로, 아스팔트 포장 ·타르 포장 등과 같이 부르고 있다. 아스팔트 포장은 현재 세계 각국의 도로의 대부분을 차지하고 있고, 그 종류도 대단히 많다.

      ② 콘크리트계 포장 : 표층부에 콘크리트를 포설한 것인데, 콘크리트뿐이거나 콘크리트에 철망을 삽입한 보통의 콘크리트 포장 외에, 철근 콘크리트 포장, 프리스트레스트 콘크리트 포장 등이 있다.

      ③ 블록포장 : 돌 ·벽돌 ·시멘트 ·나무 ·아스팔트 등의 각종 블록을 표층부에 깔아서 된 것으로, 현재 차도에는 별 로 쓰이지 않고, 보도나 광장 등에 쓰이고 있을 뿐이다.

포장이라고 하면 도로의 차도부의 것이 주체이며, 가장 중요한 것이다. 아스팔트 포장은 콘크리트 포장에 비해서 건설비가 약간 싸기는 하나, 장기적인 안목에서 보면 유지비 등이 있어 콘크리트 포장이 유리할 때가 있다. 또한 아스팔트 포장은 건설속도가 빠르고 평탄성이 좋으므로 국내 간선도로의 포장은 거의 아스팔트 포장으로 되어 있다.

그러나 아스팔트 포장에도 나름대로의 장점이 있고, 특히 한국의 경우는 토질이 좋고, 시멘트의 생산량이 많으므로, 설계법이나 시공법에 개량만 가한다면 앞으로 크게 발전 할 수 있는 소지가 많다. 그리고 지방도로 등 차량통행이 많지 않은 도로의 포장에는 좋은 토질을 활용한 흙시멘트(soil cement) 포장도 이용될 전망이 많다.

 도로포장의 두께는 아스팔트나 콘크리트 등으로 이루어진 표층부의 두께와 그 아래의 노반의 두께를 합한 두께인데, 주로 교통량과 노상의 지지력(支持力)에 의해 결정한다. 한국의 경우는 그 두께가 60∼75 cm로 설계 시공된다. 포장표면은 도로면에 내린 빗물의 배수를 위해 도로횡단으로 약간의 구배를 주게 되는데, 아스팔트 포장과 콘크리트 포장의  경우는 1.5 % 정도, 블록 포장의 경우는 2 % 정도이다.

아스콘 포장의 구성

표 층	중 간 층	기 층	보 조 기 층	동상방지층	차 단 층	노 상
(Surface Course)	(Binder Course)	(Base Course)	(Subbase Course)	(Antifrost Layer)	(filter Layer)	(Subgrade)

  아스팔트 포장 : 도로의 교통량 ·교통하중 ·노반지지력 등에 따라 자갈길에 역청재(瀝靑材)를 소량 사용한 간단한 것으로부터  고급포장에 이르기까지 목적에 맞게 자유로이 포장할 수 있는 것이 큰 특징이다. 일반적인 구조는 아스팔트 표층과 기층(基層),     그 밑에 있는 상층노반 및 하층노반으로 이루어져 있고, 표층과 기층은 쇄석 ·모래 ·석분(石粉)과 아스팔트를 가열 ·혼합하여 이것을 고르게 갈아 롤러로 단단히 다진 것이다. 대체로 표층은 조성배합(組成配合)을 치밀하게 하고 기층은 어느 정도 성기게 한다.     외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않으며, 교층에 의한 소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다. 또 방수성이 크고 청소가 쉽고 무거운 차량에도 견딜 수 있는 장점이 있다.

  간이포장 簡易涯裝 (random paving) : 표층부(表層部)는 두께를 4∼5cm로 만들고, 아스팔트나 타르로 골재를 굳힌다.

    표층 아래의 노반(路盤)의 두께가 얇아서 많은 교통하중에 견딜 만큼 충분하지 않기 때문에, 시공 후 1년이 지나면 유지보수하는 것을 원칙으로 한다.

    보통 재래의 자갈길을 개량하여 노반으로 만들고, 그 위에 표층을 입힌다.

   노반(路盤) : 포장체(涯裝體)의 일부로 표층(表層)과 노상(路床) 사이의 층(層). 노반의 목적은 표층에 작용하는 교통하중의 분산 및 동상방지(凍上防止) 등이다. 노반은 일반적으로 상층노반과 하층노반으로 구성되며, 상층노반에 질이 좋은 재료를 사용한다.

    재료로는 쇄석(碎石) ·자갈 ·모래 또는 시멘트나 아스팔트로 안정처리한 흙이 사용된다.

    철도에서는 침목(枕木)을 지지하는 쇄석층 밑에 있는 지반(地盤)의 표층부분을 가리킨다.

   노상(路床) : 포장(涯裝)을 지지하는 포장 하부의 지반. 깊이는 약 1m이며, 자연지반을 이용하는 경우와 흙쌓기를 하여 만드는 경우가 있으나, 두 가지 모두 롤러로 단단하게 다져야 한다. 노상의 지지력이 작을수록 포장두께를 크게 해야 하므로, 토질이 매     우 나쁘고 약할 때는 좋은 토질의 흙과 바꾸는 등 노상의 구축에 충분한 배려를 하여 지지력이 저하되지 않도록 한다. 또한 상당히 긴 길이에 걸쳐 고르게 마무리해야 한다.

아스콘포장의 장단점

아스팔트 포장	콘크리트 포장
[장점]     외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않는다.     소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다.     방수성이 크고 청소가 쉬우며 무거운 차량에도 견딘다.     콘크리트포장에 비하여 소음, 진동이 없다.     콘크리트 포장보다 평탄성이 좋다.     보통 콘크리트 포장에 비하여 시공상의 제약을 받는        사항이 적고 양생이 필요치 않아, 시공 속도가 빠르다.     간이한 공법으로 유지보수가 용이, 단계시공이 가능       하다.     콘크리트 포장에 비해 공기가 적다.  [단점]     노면반사가 약하고 터널내에서의 주행성이 뒤진다.	[장점]     야간터널에서 밝다.(명색성이 높다)     아스팔트포장에 비해 경제성이높다.     아스팔트 포장에 비해 내구성이 좋다.     시공이 간편하며 유지관리가 쉽다.  [단점]     줄눈에 의한 진동, 노면에 의한 소음이 크다.     아스팔트 포장에 비해 시공속도가 늦다.     유지보수비용이 크다.     연약지반에의 적용은 문제가 된다.     초기 공사비가 비싸고 양생기간이 길다.

아스팔트 콘크리트 포장의 차이점

구 분	아스팔트 포장	콘크리트 포장
하중 전달	표층 →기층→보조기층→노상으로 확산·분포	콘크리트 슬래브가 지지하는 형식
표층	▒ 교통하중을 일부 지지하며 하부층으로 전달  ▒ 표면수의 침투를 방지하여 하부층을 보호	▒ 슬래브 자체가 bead과 같은 거동을 하여  교통 하중      에 의해 발생되는 응력을 형성함으로써 지지
기층	▒ 입조조정처리 또는 아스팔트 혼합물로 구성  ▒ 전달된 교통하중을 일부 지지, 하부층으로 넓게 전달
보조 기층	▒ 입상재료 또는 토사 안정처리 등으로 구성  ▒ 상부층에서 전달된 교통하중을 지지하며 노상으로      더 넓게 분포시켜 노상강도 이하가 되도록 함  ▒ 포장층내 배수기능 담당	▒ 빈배합 콘크리트, 시멘트 및 아스팔트 안정처리 구성  ▒ 표층에 대한 균일한 지지력 확보  ▒ 줄눈부 및 균열부근의 우수침투 및 펌핑 현상 방지

  아스팔트 포장의 시기별 파손형태

     아스팔트포장 시공후 1년~3년사이

     소성변형(Rutting) : 골재, 공극, 아스팔트등의 조합적인 원인에 의해 발생되는 혼합물의 전단 파괴

      원      인 :  아스팔트 - 낮은 고온 전단(유동)저항성, 침입도 규격 고온성능 평가 불가능

                        혼합물 -  낮은 공극율, 골재합성입도(밀입도), 아스팔트 함량 과다

                    시공 및 품질관리 - 아스콘 혼합 불량/ 형식적인 배합설계, 양생시간 부족, 다짐불량/ 택코팅과다

      해결방안 :  고온에서의 전단저항성이 우수한 개질아스팔트 사용, 침입도 규격 개정, 기존 AP-3을 AP-5 사용

                        적정 공극율 4% 유지 (교량 : 4~6%, 도로 6~8%), 굵은 골재 증대, 자연모래 사용제한, 아스팔트

                         배합비 하향조정

                        플랜트 Q/C 관리 - 혼합물 현장확인, 배합설계 현장실사로 확인, 교통개방 표면온도 40도 이하 유지

                        피니셔 속도제한(8m/분 이내), 다짐 온도/장비 준수, 택코팅 충분히 양생, 정확한 교통량예측, 골재

                         (#78을 #67로)

     패임(Pothole) : 혼합물 불량, 부적절한 포장 두께, 택코팅 불량에 의한 층분리, 수분 침투에 의한 박리 발생

     밀림(Shoving, Corrugation)

     블리딩(Bleeding)

     바퀴눌림자국(Punching Shear Load Mark)

     아스팔트포장 시공후 3년 이상

     피로균열 : 반복되는 하중에 의해 하부로부터 발생된 균열이 상부로 진전되어 발생

                    부적절한 아스팔트 유형 (낮은 노화저항성), 과다한 반복 중하중 및 포장수명 경과, 포장 구조적문제,

                     배수불량

     저온균열 : 겨울철 주야간 기온변화에 따라 포장 상부층의 반복되는 신축현상에 의해 발생

                    부적절한 아스팔트 유형 (저온에서의 높은 스티프니스), 과다한 기온격차 (일교차 등) 및 다짐불량

                    (저온 다짐) 등

     접속부(Joint) 균열

     마모 (Polishing) : Soft 골재사용, Heavy Traffic

     라벨링 : 아스팔트의 급속한 노화, 골재 분리, 다짐 불량, 골재불량(토분과다 함유)

     격자(Block) 균열