아스팔트포장(72AASHTO잠정설계지침, 86AASHTO설계지침, TA아스팔트포장설계법, 아스팔트혼합물) 이론요점정리 보고서

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목차

1. ‘72 AASHTO 잠정 설계 지침
2. ’86 AASHTO 설계 지침(아스팔트 포장 부분)
3. TA 아스팔트 포장 설계법
4. 아스팔트 혼합물의 일반사항
5 아스팔트 혼합물의 배합설계

본문내용

osity ASTM D4402
Max. 3 pois (3000cP)
Test Temp. ℃
135
Dynamic Shear SHRP B-003
G*/sin δ Min 10Kpa
Test Temp.10 rad/% ℃
52
58
64
70
Physical Hardening Index. h
Report
Rolling Thin Film Oven Residue (AASHTO T 240, ASTM D 2872)
Mass Loss, Max. Percent
1.00
Dynamic Shear SHRP B-003
G*/sin δ Min 2.2 Kpa
Test Temp. 10 rad/% ℃
52
58
64
70
Pressure Aging Vessel Residue (SHRP B-005)
PAV. Aging Temp ℃
90
100
100
100/(110)
Dynamic Shear SHRP B-003
G*/sin δ Max 5000 Kpa
Test Temp. 10 rad/% ℃
22
16
10
25
19
13
26
22
16
31
25
Creep Stiffness SHRP B-002
S. MAX. 300,000 Kpa
m value Min. 0.30
Test Temp. 60s ℃
-6
-18
-30
-6
-18
-30
-6
-18
-30
-6
-18
Direct Tension, SHRP B-005
Failure Strain Min. 1.0 %
Test Temp. 1.0 mm/min ℃
-6
-18
-30
-6
-18
-30
-6
-18
-30
-6
-18
4.3 골재 (aggregate)
◇ 골재의 요구사항
ⅰ) Toughness
; LA Abrasoin
; resistance of coarse agg to abrasion and mechanical degradation during handling, construction and use.
ⅱ) Soundness
; estimates resistance of wearing.
; simulates freeze/thaw action by successively wetting and drying aggregate in sodium sulfate or magnesium sulfate solution.
ⅲ) Deleterious materials : clay lumps and friable particles
ⅳ) Gradation
◇ 골재의 배합설계
- 제한된 수의 골재를 배합하여 시방에서 요구하는 입도분포를 완벽히 만족시키는 합성골재를 결정하는 것은 불가능
- 왜냐하면, 일반적으로 합성골재를 구성하는 골재의 수보다 시방에 규정된 입도분포 기준의 수가 더 많아, 즉 미지의 수보다 조건의 수가 더 많은 경우로 유일해가 결정되지 못하기 때문
- 따라서, 시방입도에 합당한 골재 합성비율을 결정하는 기존의 방법(Rothfushs 방법, Faury-Dutron 방법, Rothfuchs-Faury 방법, Driscoll 방법)은 수치적으로 배합비를 결정하지 못하고 도해적 방법 또는 시행착오 방법에 근간을 두고 있음
- 회귀분석 개념을 도입한 골재 합성비율 결정 기법 (권기철 방법)
(자세한 내용은 붙임 파일 참조, 프로그램 참조)
여기서, [β] = 각 골재의 배합비율 행렬
[A] = 입도행렬
[w] = 가중치 행렬
[α] = 소망입도 행렬
5 아스팔트 혼합물의 배합설계
5.1 아스팔트 혼합물에 요구되는 성질
1) 안정성
- 외력에 의한 혼합물 변형에 대한 저항성
- 안정성의 발현 : 골재와 골재 사이의 맞물림, 바인더의 점착력
- 평가 : 마샬 안정도시험, 휠트렉킹시험, 간접인장시험
2) 내구성
- 일사광선, 강우 등의 노출에 대한 혼합물의 저항성
3) 미끄럼 저항성
- 노면과 자동차 타이어와의 미끄럼 마찰저항 능력
- 블리딩이 발생하는 경우 미끄럼 저항성이 급격히 저하됨
4) 불투수성
- 표층 혼합물 자체에서 혼합물 내부로의 물의 유입에 의한 내구성 저하
- 기층의 강우 유입 방지
5) 인장강도 및 피로저항성
- 아프팔트 층 하단에 생기는 인장변형에 대한 저항
- 교통에 의한 피로균열에 대한 저항
6) 내마찰성
- 적설이 있는 한냉지에서 체인에 대한 마모 저항성
5.2 아스팔트 함량과 골재 입도가 아스팔트 혼합물의 특성에 미치는 영향
- 아스팔트 혼합물의 여러 요구조건에 대한 영향이 서로 달라 최적의 아스팔트 함량 및 최적의 골재 입도를 결정하여야 함 ⇒ 배합설계 필요
요구조건
아스팔트 량
골재의 입도
많음
적음
밀입도
개립도
안정성
×
○
○
×
내구성
○
×
○
×
피로저항성
○
×
○
×
미끄럼저항성
×
○
-
-
불투수성
○
×
○
×
인장강도
○
×
○
×
○ : 요구조건을 개선
× : 요구조건에 부정적인 영향
5.3 아스팔트 혼합물의 조성
기호정의
구분
구분
부피
중량
비중
골재 간극
공기 공극
Vv
-
-
아스팔트
Va
Wa
Ga
골재
필러
Vf
Wf
Gf
잔골재
Vs
Ws
Gs
굵은골재
Vg
Wg
Gg
합계
합계
V
W
-
◇ 밀도
- apparent density :
; volume = (W공기중 - W수중)/γw
- bulk density :
; volume = (W공기중, 표전상태 - W수중)/γw
◇ 이론최대 밀도 : 다져진 혼합물에 공기간극이 전혀 없을 때의 밀도
◇ 공극률 : 공기 공극의 비율
◇ 골재간극률 (VMA, voids in mineral aggregate) : 골재 간극의 비율
◇ 포화도 (VfA, voids in aggregate mass filled with asphalt)
5.4 마샬시험
5.5 마샬 배합설계 기준
구분
혼합물종류 (최대입경)
밀입도 아스팔트 콘크리트
(13mm, 19mm)
조립도 아스팔트 콘크리트
(19mm)
다짐횟수(회)
50 (75)*
50 (75)*
안정도(kg)
500 이상 (750 이상)*
500 이상
흐름치 (1/100cm)
20 - 40
20 - 40
공극률 (%)
3 - 6
3 - 7
포화도 (%)
70 - 85
65 - 85
* ( )안은 대형차 교통량이 1일 1방향 1,000대 이상일 경우에 유동에 의한
소성변형이 우려되는 포장에 적용함
5.6 최적 아스팔트 함량 결정

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