Ⅰ. 개 요
1. 도로 포장에는 가요성 포장(Flexible pavement)의 아스콘포장과 강성포장(Rigid pavement)의 시멘크콘크리트포장으로 분류되며
2. 아스팔트 포장에서는 하중재하에 의해서 생기는 응력이 포장을 구성하는 각층에 분포되어 하층으로 갈수록 점차 넓은면적에 분포시키므로 각층의 구성과 두께는 역학적 균형을 유지하여 교통하중에 충분히 결딜 수 있어야 하고
3. 콘크리트포장은 콘크리트 Slab의 휨저항에 의해 대부분의 하중을 지지하는 포장이므로 Slab의 두께는 하중에 충분히 저항할 수 있어야 한다.
4. 따라서 교통특성, 토질 및 환경특성, 시공성ㆍ경제성 및 유지관리 등 기술적인 측면과 정책적인 측면을 고려하여 포장재료를 신중히 결정하여야 한다.
Ⅱ. 포장의 기본원리 및 구조단면역할 비교
1. 기본원리
구 분 |
가 요 성 포 장 |
강 성 포 장 |
단 면 |
||
구 조 적 특 성 |
∙포장층 일체로 교통하중을 지지하고 노상에 윤하중을 분포시킴 ∙기층 또는 보조기층에도 큰 응력 작용 ∙반복되는 교통하중에 민감
|
∙콘크리트 슬래브가 교통하중을 휨저항으로 지지 ∙건조수축에 의한 균열발생을 수축줄눈 또는 연속철근으로 억제 ∙골재맞물림 작용 및 다우엘바를 통해 슬래브가 하중 전달 |
2. 포장 구조단면의 역할
구 조 |
아스팔트 포장 |
콘크리트 포장 |
표층 |
․교통하중 일부지지 ․하부층으로 하중 전달 |
․슬래브자체가 빔으로 작용 ․교통하중을 휨저항으로 지지 |
기층 |
․표층에서 전달받은 교통하중을 일부지지 ․하중을 분산시켜 보조기층에 전달 |
․표층에 포함됨
|
보조기층 |
․기층으로부터 전달된 교통하중을 분산시켜 노상에 전달 ․포장층의 배수기능 담당 |
․콘크리트 슬래브에 대한 균일한 지지력 확보 ․노상반력계수 증대 |
구조특성 |
․포장층 일체로 하중을 지지 ․기층, 보조기층에도 큰 응력 작용 ․노상에 윤하중 분포 |
․콘크리트 슬래브 자체로 하중지지
|
파손요인 |
․소성변형이 주파괴 요인 |
․줄눈부 파손이 주파괴 요인 |
Ⅲ. 아스팔트 포장과 시멘트 포장의 주요 특성 비교
구 분 |
아스팔트 포장 |
콘크리트 포장 |
내구성 |
∙중차량에 대한 내구성 약함 ∙수명은 10~20년 |
∙중차량에 대한 내구성이 강함 ∙수명은 20~30년 |
시공성 |
∙시공경험 및 기술축척이 많다 ∙단계별 시공방식에 유리 |
∙콘크리트 품질 관리, 줄눈설치, 양생, 평탄성 등 시공이 까다로움 |
주행성 |
∙소음, 진동이 적음 ∙평탄성으로 승차감 향상 |
∙소음, 진동이 발생 ∙승차감 저하 |
토질 적응성 |
∙토질에 대한 적응성이 강함 ∙연약지반에 적응성 우수 |
∙불균질 토질에서는 시공이 불리 ∙연약지반에서는 부등침하 발생 |
양생기간 |
∙양생기간이 짧음 |
∙양생기간이 김 |
현지 재료 구득성 |
∙기층 재료의 구득이 곤란한 경우 불리 |
∙기층 재료 구득에 별로 영향 받지 않음 |
미끄럼 저항성 |
∙마찰계수가 콘크리트에 비해 낮음 (강우시 불리함) |
∙초기에는 아스팔트에 비해 마찰계수가 높음 |
적용 대상 |
∙신설되는 도로 또는 확장도로 ∙교량, 암거 등 구조물이 많은 구간에 적절 |
∙신설도로, 중차량이 많은 구간 ∙절토, 성토 연결부가 많은 곳에 불리 |
공사기간 |
∙공사기간이 짧음(즉시 교통개방) |
∙공사기간이 상대적으로 길다 (양생기간 필요) |
유지 보수비 |
∙잦은 유지보수로 유지비가 많이 소요됨 ∙국부파손시 보수작업 용이 ∙잦은 유지보수로 교통소통 지장 |
∙유지보수비가 적게 소요됨 ∙보수작업이 까다로움 ∙시멘트 수급상황에 따라 영향을 받음 |
재생이용 |
∙여러가지 방법으로 재생활용 가능 |
∙파쇄에너지 과다로 소요경비 과다 |
Ⅳ. 아스팔트 포장과 콘크리트 포장의 문제점
1. 아스팔트포장의 문제점
1) 여름철과 겨울철의 절대온도차를 극복 가능한 A/P재가 없음
2) A/P재는 점탄성재료로서 기온이 높으며 시가지 대형차로 및 평면교차로 정지선등의 경우 소성변형이 심하다.
3) 빈번한 유지보수로 교통정체 및 유지보수비 과다 소요
2. 콘크리트포장의 문제점
1) 연약지반은 장기압밀침하가 예상되므로 Concrete포장은 부적합
2) 구조물이 많은 구간은 평탄성 불량 우려
3) 도로확장구간에서 기존도로와의 접속시 단차파손 우려
4) 시가지에서는 도로 노면굴착 빈번으로 부적합
Ⅴ. 결 론
1. 가요성 포장과 강성 포장의 가장 큰 차이점은 가요성 포장의 경우 포장 전체가 합성적으로 작용하며, 강성포장은 슬라브와 노반을 별개로 파악 설계하는 것이다.
2. 포장공법 선정 의견 제시
1) 도로의 기능과 공사의 성격, 규모, 포장재료의 구입, 정책적 요소등을 면밀히 검토하여 선정하여야 한다.
2) 산악지나 토피고가 낮으며 구조물이 많은 구간 및 연약지반에서는 콘크리트포장이 불리하고 확장공사시 교통소통과 시공성면에서도 불리하지만 내구성이 좋고 차량의 중량화 추세, 경제성을 고려할 때는 아스콘포장보다는 유리하다. 그러므로, 종합적으로 평가하여 공법을 선정하도록 해야 한다.
3) 최적의 포장구조 선정을 위해서 우리나라 토질특성, 기후, 교통, 환경조건에 맞는 포장재료 및 포장법 연구가 필요하다.
3. 현재까지 국내 포장설계는 AASHTO설계법 및 일본포장설계법을 준용함에 따라,
우리나라 실정에 맞지않는 설계인자의 차이로 설계결과에 대한 신뢰성이 떨어져 있는 실정이고, 이에 따라, 우리나라의 포장 설계법은 합리적이고 경험적인 AASHTO 설계법 적용을 기준으로 하고, 우리나라 실정에 맞는 설계 입력변수들의 적용방안 마련이 바람직하다.
4. 하급도로의 경우 콘크리트포장의 기피 현상으로 국도, 지방도는 대부분이 아스팔트포장으로 이루어져 있으나, 도로공사에서는 포장형식선정위원회를 구성 운영하는데 반해 국도,지방도의 형식 선정시 체계적 비교 검토가 요구됨.
5. 포장형식 선정시 보다 구체적으로 콘크리트포장과 아스팔트포장의 상세 종류까지 결정하는 것이 바람직함. (예: 개질아스팔트의 종류, CRCP, RCP 등등)
6. 환경적인 측면에서 포장 선정시 재생골재를 이용한 포장 공법 연구,개발 및 적용
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