2016년 5월 25일 수요일

아스팔트 포장설계 및 실무 지침서


목   차 (Table Of Contents)1. 구조 설계 
  1.1 포장구조 
  1.2 설계 고려사항 
     1.2.1 포장 공용성 
     1.2.2 교통조건 
     1.2.3 노상토 조건 
     1.2.4 환경적 영향 
  1.3 AASHO 설계방법 
     1.3.1 설계도표(Design chart) 
     1.3.2 노상지지력계수(Soil support value, SSV) 
     1.3.3 8.2톤 단축하중 누가통과회수 
     1.3.4 지역계수 
     1.3.5 설계포장 두께지수의 결정 
     1.3.6 층개념에 의한 포장두께 결정 
     1.3.7 설계 예 
  1.4 T_{A} 설계방법 
     1.4.1 교통량 구분 
     1.4.2 포장두께설계 
     1.4.3 포장 구성의 결정 
     1.4.4 설계 예 
2. 재료 
  2.1 역청재료 (Bituminous Materials) 
     2.1.1 포장용 아스팔트 
     2.1.2 커트백 아스팔트 
     2.1.3 유화 아스팔트 
     2.1.4 블로운 아스팔트 
     2.1.5 개질 아스팔트 
  2.2 골재 
  2.3 채움재 
     2.3.1 품질 
     2.3.2 역할 
     2.3.3 배합량 
3. 보조기층 및 기층 
  3.1 보조기층 
  3.2 입도조정기층(粒度調整基層) 
  3.3 아스팔트 안정처리 기층 
4. 표층 및 중간층 
  4.1 아스팔트 콘크리트의 종류 
     4.1.1 개요 
     4.1.2 미국 Asphalt Institute의 분류 
     4.1.3 우리나라의 실용상 분류 
  4.2 혼합물의 포설 
     4.2.1 포설 준비 
     4.2.2 포설 
     4.2.3 다짐 
  4.3 규격 및 품질관리 
     4.3.1 두께 
     4.3.2 다짐도 
     4.3.3 평탄성 
5. 포장의 파손과 보수 
  5.1 아스팔트 포장의 파손원인 
     5.1.1 균열 발생의 원인 
     5.1.2 소성변형 발생의 원인 
  5.2 포장파손 방지책 
     5.2.1 하중부의 지지력 약화 방지책 
     5.2.2 소성변형 발생의 방지대책 
  5.3 보수공법 
     5.3.1 팻칭(Patching) 
     5.3.2 표면처리 
     5.3.3 부분 재포장 
     5.3.4 덧씌우기(Overlay) 
     5.3.5 절삭 덧씌우기(切削再鋪裝) 
     5.3.6 재포장 
     5.3.7 기타 
6. 추록 
  6.1 포장준비공 
     6.1.1 노상면이 규격관리 
     6.1.2 노상재료의 규정 
     6.1.3 프루프 로울링 
     6.1.4 불량 지점의 정정 
  6.2 스톤 매스틱 아스팔트 포장 
     6.2.1 개설 
     6.2.2 재료 
     6.2.3 골재의 입도 
     6.2.4 SMA 혼합물의 품질기준 
     6.2.5 생산 및 시공 
  6.3 슈퍼페이브(SUPERPAVE) 
     6.3.1 개설 
     6.3.2 아스팔트의 규격 
     6.3.3 아스팔트 혼합물의 배합설계


1.1 포장구조
아스팔트포장(아스팔트 콘크리트 포장)은 골재를 아스팔트와 결합시켜 만든 표층이 있는 포장이며, 일반적으로 표층, 중간층, 기층 및 보조기층으로 이루어진다. 이와는 달리 보조기층 및 기층 위에 직접 두께 3~4cm의 표층을 둔 것을 간이포장(簡易鋪裝) 이라 하며,
두께2.5cm이하의 표층을 시공한 것을 표면처리(表面處理)라 부른다. 포장층 이하 두께 약 1m부위를 노상(路上)이라 부르며, 그 이하를 노체(路?)라 한다. 노상이 연약한 경우에 노상토가 포장층으로 침입하는 것을 방지하기 위하여 모래, 모래 섞인 자갈 등으로 차단층(遮斷層)을 두기도 한다. 또한 포장층의 두께가 얇은 경우에는 노상토의 동결을 방지하기 위하여 동상방지층(凍上防止層)을 두기도 한다. 차단층이나 동상방지층은 보조기층 두께에는 가산하지 않는다.

1.2.1 포장 공용성
포장 공용성에 관한 기본 개념에는 기능적(機能的)공용성, 구조적(構造的)공용성 및 안전성이 포함된다. 포장의 기능적 공용성은 포장체가 이용자에게 쾌적감 또는 승차감을 얼마나제공할 수 있느냐 하는 것이고, 포장의 구조적 공용성은 포장체의 물리적 상태, 즉 균열발생, 단차(段嗟), 라벨링 또는 포장구조의 하중 전달능력에 역(逆)효과를 주거나 혹은 유지보수를 필요로 하는 기타 조건에 관계되는 것이다. 포장은 안전성은 주로 포장과 타이어의 접촉에 따른 마찰저항에 관계되는 것이다.
서비스 능력-공용성(Serviceability-Performance)개념은 AASHO도로시험에서 정립된 것으로 AASHO 설계법에서 공용성의 척도로 사용되었으며, 포장의 쾌적성을 정량화(定量化)하는 척도이다. 포장의 서비스 능력은 어느 시점에서 포장이 이용자에게 제공하는 구조적 손상도(損傷度, 요철, 균열 및 팻칭 정도)의 크기이며, 측정시 서비스 지수로 표시된다. 측정시 서비스 지수(Present Serviceability Index, PSI)는 균열과 팻칭 정도, 소성변형 깊이 등을 그 포장의 사용기간(Service life)동안의 특정한 시기에 측정하여 얻을 수 있다. 측정시 서비스 지수(PSI)의 크기는 0(대단히 나쁨)~5(대단히 양호)의 값으로 평가된다.
또한 포장설계에서는 다음과 같은 초기 서비스 지수와 최종 서비스 지수를 결정하야 한다.
- 초기 서비스지수(P_{o}) : 도로이용자 관점에서 추정되는 시공 직후의 PSI 값
- 최종 서비스지수(P_{t}) : 특정 도로의 포장면을 덧씌우기하거나 재포장이 요구되는 시점의 PSI값
AASHO 도로시험에서는 아스팔트포장에 대한 초기 서비스지수(P_{o})는 4.2로 평가되었다. 또한 최종 서비스지수(P_{t}) 값은 주요도로에서는2.5를, 중요하지 않은 도로에서는 2.0을 적용한다.
- 주 : AASHO(American Association of Highway and Transportation Officials(미국 주도로 및 교통기술자 협회))의 약칭. 도로관계의 연구와 기준의 작성을 목적으로 1914년 미국 각 주와 연방정부 도로국에 의해 설립된 AASHO가 1973년 개칭된 것. 도로용 재료화 시험법에 관한 표준규격이다.
- 주 : AASHO 도로시험(AASHO Road test)
AASHO에 의하여 1956~60년에 미국 일리노이즈주 오카와 근교에서 수행된 주로 포장구조에 관한 대규모 도로시험, 계획부터 보고까지 10년의 세월과 1,000억원이 소요되었으며, 그 성과는 포장기술의 획기적인 것으로 포장설계법의 근간이 됨.
시험도로는 6개의 루프(Loop)형으로 배치되고, 각 루프는 폭 7.2m의 2차선 도로로 두께와 공종이 다른 시험구간을 468개설치, 주행시험은 미 공병대의 지원으로 차선마다 축하중을 달리한 단축 및 탠덤축의 10종류의 시험차가 약 2년간 56만대가 주행함.
1.2.2 교통조건
포장설계에 있어서 가장 중요한 요소의 하나가 교통량의 산정기준이다. 교통조건을 만족하는 포장설계를 위해서는 설계대상 도로를 공용기간(설계기간)동안 통과하는 예상 전체교통량을 추정하여 이를 표준등가 단축하중 통과회수로 환산하며 이 때 방향별, 차선별, 분포를 고려한 설계차선 교통량을 결정한다.
등가 단축하중(Equivalent Single Axle Load, ESALF)의 1회 통과에 따른 포장ㅊ체의 손상도에 대한 임의 축하중의 1회 통과에 따른 손상도의 비를 표시하는 등가단축하중 환산계수(Equivalent Single Axle Load Factor, ESALF)를 결정하여 차종별 환산계수를 산정하고, 이것을 적용하여 혼합교통량을 등가 단축하중통과수로 환산한다. (표 4 참조)
- 주 : 표4의 환산계수는 다음과 같은 식에서 산출된 것이다.

1.3.7 설계 예
지방부 2차선 도로의 아스팔트 포장구조를 설계하려 한다.
- 설계조건 : 설계공용기간 10년, 노상토 설계 CBR=10, 최종 서비스지수(Pt)=2.5, 지역계수=2.0, 공용개시 후 1방향 일교통량은 표7과 같고, 교통량의 년증가율은6%로 본다.

(1) 그림3에서 노상토의 설계 CBR=10일 때 지지력계수(SSV)=6.4 이고, 보조기층에 CBR 30의 입상재료를 사용할 경우 이에 대응하는 보조기층 윗면에서의 지지력계수는 그림3에서8.2가 얻어진다. 또한 기층에 CBR 80의 쇄석기층 재료를 사용할 경우 기층면에서 지지력계수는 10이 얻어진다.
(2) (1)에서 얻어진 각 층의 윗면에서의 지지력계수와 표7의 W_{8.2}값에 대응하는 소요SN값은 그림2로부터 다음과 같이 계산한다.

(3) 소요 포장두께지수(SN)관계식에 필요한 상대강도계수(a_{i})를 표5에서 다음과 같이 결정할 수 있다.

(4) 기층에 석산쇄석을 사용할 경우 다음과 같이 층별 소요두께를 산정한다.

(5) 위에서 계산된 두 가지 단면 중 기층에 아스팔트 안정처리 층을 사용하는 것이 시공성과 경제성에서 합리적이라 보고 설계단면을 다음과 같이 결정한다. 또한 이 때 SN은 다음과 같이 계산된다.

1.4.4 설계 예
- 조건 : C교통의 도로에서 설계CBR은 6이다. 부근에 좋은 쇄석, 모래가 있다. 쇄석에 모래를 가하여 입도 조정한 것의 수정CBR은 30이다. 쇄석에 역청 안정처리한 것의 마샬안정도는 550kg, 시멘트 안정처리한 것의 1축압축강돈느 30kg/㎠이다.
- 풀이 : 표9에서 목표로 하는 T_{A}는 28㎝이다. 표10에서 표층+중간층의 최소두께는 기층에 역청안정처리를 사용할 경우10cm, 그 밖의 경우는 15cm이다.
(1) 기층에 역청안정처리를 사용할 경우 (표 13참조) : 그림 6(a)의 경우에 대하여 T_{A}′를 계산해 보면,
- T_{A}′=1.00x10+0.80+0.35x20+0.25x20=28.4〉T_{A}
- 합계두께=10+8+20+20=58cm
(2) 기층에 시멘트 안정처리를 사용할 경우(그림 6(b))
- T_{A}'1.00×15+0.55x15+0.25×20=28.25〉T_{A}
- 합계두께=15+15+20=50cm
(3) 기층에 입도조정쇄석을 사용할 경우(그림 6(c))
- T_{A}′=1.00×15+0.35×20+0.25×2=28.25〉Y_{A}
- 합계두께=15+20+25=60cm

2.1.2 커트백 아스팔트
침입도 60~120의 아스팔트 시멘트에 석유용제를 섞어 연하게 만든 아스팔트이다. 그의 점도는 사용하는 아스팔트의 성질, 용제의 조성과 양에 따라 다르며, 상온에서 액상이다.
- RC : rapid curing (급속 경화)
- MC : medium curing (중속 경화)
- SC : slow curing (완속 경화)
- KS M 2202(커트백 아스팔트)에서는 RC와 MC에 대하여 점도에 따라 -0, -1, -2, -4, - 5의 각 6종으로 분류하고 있으며, AASHO분류와의 환산은 그림8과 같다.

- 〈참고 1〉 프라임 코우트(prime coat) : 입상재료 보조기층(기층) 방수성을 높이고, 그 위에 포설하는 아스팔트 혼합물층과의 접착을 좋게 하기위하여 (primer)라고 한다. 살포량은 1.0~1.2ℓ/㎡ 일반적으로 커트백 아스팔트 MC-0,MC-1, MC-2또는 유화 아스팔트RS(C)-3를 사용한다.
- 〈참고 2〉 택코우트(tack coat) : 역청재료 또는 시멘트 콘크리트 슬래브 등을 사용한 아래층과 아스팔트 혼합물로 된 위층과 결합시키기 위하여 아래층의 표면에 역청재료를 살포하는 것, 살포량은 0.3~0.4ℓ/㎡ 일반적으로 유화 아스팔트 RS(C)-4를 사용하나, 커트백 아스팔트 RC-0, RC-1, RC-2도 사용한다.
2.2 골재
포장용 골재는 종류가 많으나 간단히 분류하면 다음과 같다.
(1) 깨지 않은 것-자갈, 모래, 막자갈 등
(2) 깬 것-부순 돌(?石),부순 자갈, 스크리닝스(Screenings, 골재를 생산하여 체가름하고 남은 돌가루), 人工砂 등
(3) 산업 부산물-슬래그 : 부순 자갈은 강자갈을 깬 것으로 품질이 균일하지 않은 경우가 많다. 단단한 것도 있으나 약한 것도 섞여 있고, 모(稜角)도 적어 중요한 공사에는 그의 사용에 주의하여야 한다. 부순 돌은 석산의 암석을 깬 것으로 품질면에서 좋은 것을 얻기 오 쉽고 , 양적으로도 압도적으로 많다. 포장용 골재로서 필요한 일반 적인 성질은 다음과 같다.
(3.1) 재질이 단단하고 균일할 것
(3.2) 내구성과 내마모성이 클 것
(3.3) 아스팔트와의 부착성이 좋을 것
(3.4) 형상이 모가 나 있을 것
(3.5) 표면형상은 거칠은 것일 것
(3.6) 내화성이 커서 가열혼합 하여도 부수어지지 않을 것
(3.7) 편평(扁平)하거나 세장(細長)한 석편이 많이 섞여 있지 않을 것

2.3.3 배합량
(1) 일반적인 밀입도 아스팔트 콘크리트의 75㎛(NO.200)체 통과량은 4~8%로 규정되어있으며, F/A(아스팔트에 대한 75㎛체 통과량의 중량비)는 0.8~1.2를 목표로 한다.
(2) 회수더스트(collected dust)를 채움재로 사용할 때에는 별도의 사일로에 저장하여 석회석분의 혼합량보다 적게 혼합되도록 하여야 한다.
(2.1) 〔주〕 회수더스트 : 아스팔트 플랜트에서 아스팔트 콘크리트 제조시 드라이어에서 가열된 골재로부터 발생하는 미립분으로, 집진장치에서 포집하여 채움재로 재사용한다. 회수더스트를 채움재의 일부로 사용하는 경우는 75㎛체를 통과한 회수더스트와 혼합한 채움재로 시험하여 다음 기준에 맞아야 한다.
- 소성지수 : 6이하
- 흐름시험 : 50%이하
3.1 보조기층
보조기층 재료는 일반적으로 시공현장 부근의 부순 돌, 부순 자갈. 모래, 슬래그 등으로 시방서의 규격에 적합한 것을 선정한다. 시공현장 부근의 경제적인 재료가 규격에 적합한 것을 선정한다. 부근의 경제적인 재료가 규격에 적합하지 않을 경우에는 입도의 조정, 안정처리 등에 의한 CBR 및 소성지수(PI)의 개선으로 사용할 수 있다. 사용재료의 품질은 수정CBR 30이상의 것으로 소성지수가 6이하이어야 하며 최대치수는 1층 시공두께의 1/2이하로 한다. 재료의 입도는 SB-1(최대지수100mm), SB-2(최대지수 50mm)가 있으며 , 설계시방서에 따른다. 보조기층의 시공에 있어서는 다음 사항에 유의한다.
(1) 보조기층 재료의 펴고르기는 도우저, 그레이더 등에 의하며, 1층의 부설두께는 마무리두께가 20cm 이하로 한다.
(2) 다짐에는 10t이상의 머캐덤로울러 또는8~15t 이상의 타이어로울러 또는 이들과 같은 효과가 있는 진동로울러를 이용하여 시방서에서 규정한 최대건조밀도의 95%이상이 되도록 다진다.
(3) 입경이 큰 재료를 사용할 때 최대치수는 1층 마무리 두께의 1/2이하로 100mm까지로 하고, 재료분리방지에 주의하여 시공한다.
(4) 부설, 다짐 도중에 재료가 너무 건조해 있을 경우에는 살수하여 최적함수비 부근의 상태로 다지는 것이 효과적이다.
(5) 강우 등으로 함수비가 과도할 경우에는 햇볕에 건조시키거나 소량의 시멘트 또는 소석회 등을 살포하여 혼합처리하기도 한다.
(6) 보조기층의 마무리면은 계획고보다 3cm 직선자를 대어 측정하였을 때 최요부(最凹部)의 깊이가 2cm 이상이어서는 안된다.
(7) 보조기층의 마무리 두께는 설계두께와 10%이상의 증감이 있어서는 안된다. 증감이 있을 경우는 긁어 일으켜 재료를 보충하고, 혼화하여 다지거나, 잉여재료를 제거하고 다져 마무리 한다.
3.2 입도조정기층(粒度調整基層)
부순 돌, 크러셔린(Crusher-run), 슬래그, 모래, 스크리닝스 등을 적당한 비율로 혼합하여 부설하고 다져 완성하는 공법이다. 재료입도는 B-1(최대치수 50mm), B-2(최대치수 40mm)가 있으며, 설계시방서에 따르고 수정 CBR은 80이상이어야 한다.
막자갈 또는 강자갈을 크러셔로 깨어 재료를 생산할 경우에는 완성시의 맞물림(inter-looking)에 의한 지지력을 높이기 위해4.75mm(NO.4)체에 남는 재료 중 중량으로70%이상이 적어도 2면 이상의 파쇄면(破碎面)은 갖는 것이어야 한다. 2종이상의 재료를 현장에서 그레이더로 혼합, 부설하는 노상혼합반식보다 현장 밖에서 혼합하는 중앙혼합방식이 품질면에서 좋으며, 이 때에는 살수하여 최적함수비로 맞추어 재료를 출하한다. 시공은 다음 순서로 한다.
(1) 재료의 부설에는 도우저, 그레이더 또는 스프렛더(Aggregate spreader)가 사용된다.
(2) 다짐수 1층 완성두께는15cm를 넘지 않도록 균일하게 포설한다.
(3) 다짐에는 철륜로울러와 타이어로울러의 조합이 많이 쓰인다. 철륜로울러는 10t 이상의 머캐덤로울러 또는 이와 같은 효과를 갖는 진동로울러가 좋고, 타이어로울러는 15t 정도의 것이 쓰인다. 대형공사에서는 초기에는 선압(線壓. 〔주〕)이 작은 로울러로 1~2회 다진 후 마무리 전압으로 철륜로울러로 다지는 것이 효과적이다.
(4) 다짐시의 함수비는 될 수 있는 대로 최적함수비 부근에서 다지는 것이 효과적이며, 재료가 너무 건조해 있을 때는 살수하여 다진다.
(5) 재료 분리를 일으켜 다짐이 잘 안될 때에는 그레이더 등으로 다시 파 일으켜 정형(整形)하여 다지는 것이 좋으며, 이 때에는 보충 재료를 더 섞는 것이 좋다.
(6) 기층 시공 후에는 파손이나 표면수의 침투를 방지하고, 건조를 방지하기 위하여 그 위에 프라임코우트를 시행한다. 프라임코우트를 시공한 후에는 충분한 양생이 필요하다.
- 주 : 철륜로울러의 다짐증력은 線壓으로 표시되며, 바퀴의 폭 1cm 에 걸리는 하중의 크기를 말한다. 10t 머테덤로울러의 전체중량이 10t 으로 뒷축에 7t 의 하중이 걸린다고 하면, 뒷바퀴 1윤당 3.4t 의 하중이 되어 線壓은 다음과 같이 된다.
- 線壓=1윤당 하중/바퀴의 폭= 3.500/52=67.3kg/cm

3.3 아스팔트 안정처리 기층
현지재료 또는 이것이 보충 재료를 가한 것에 아스팔트를 첨가하여 처리하는 방법을 아스팔트 안정처리 기층이라 하며, 아스팔트 시멘트, 유화아스팔트, 커트백 아스팔트를 사용하여 시행하는 방법이 있으나 여기에서는 포장용 아스팔트 시멘트를 사용하고 가열혼합으로 처리하는 방법에 대하여 기술한다. 사용하는 아스팔트는 표층에 사용하는 것과 동일한 아스팔트를 사용한다. 골재는 현지재료 또는 이것에 부순 돌, 자갈, 슬래그, 모래, 등의 보충 재료를 가하여 합성한 것으로 입도는 BB-1(최대치수 50mm), BB-2(최대치수 40mm) 및 BB-3(최대지수25mm)가 있어 설계시방서에 따라 사용한다.
설계 아스팔트량은 경험에 의하거나 마샬시험으로 결정한다. 마샬시험에 의할 경우는 표17의 기준치의 범위 내에서 경제성을 고려하여 결정한다. 일반적으로 설계 아스팔트량은 3~6% 범위이다.

시공은 표층공에 준하여 시행한다.
(1) 1층의 마무리 두께는 10cm가 최대치이다.
(2) 포설에는 아스팔트 피니셔를 사용한다. 또한 그레이더 등도 사용된다.
(3) 다짐에는 10t 이상의 머캐덤 로울러와 15t 이상의 타이어 로울러로 다지며 대형 진동로울러도 사용된다.
(4) 기층의 평탄성은 표층의 평탄성에 영향을 미치므로 평탄하고 균일한 다짐이 되도록 마무리 하여야 한다.
(5) 마무리 면은 3m직선자로 도로중심선에 직각 또는 평행으로 대어 측정하였을 때 최요부(最凹部)의 깊이가 3mm이상이어서는 안된다
(6) 마무리된 두께는 매층당 30a마다(1a=100㎡)1개씩 코어를 채취하여 두께를 검사하며, 설계두께보다 10%이상 초과되거나 5%이상 부족해서는 안된다.
(7) (6)에서 채취한 코어로 밀도를 측정하여 실내에서 다진 마샬공시체의 밀도와 비교하여 다짐도로 한다. 다짐도는 96%이상이어야 한다.
위에 기술한 기층공법 외에 다음과 같은 기층공법이 있다
- 머케덤 기층공법
- 시멘트 안정처리 기층공법
- 아스팔트 침투식 기층공법
- 반배함 콘크리트 기층공법(RCCP)
4.3.3.3 3m 직선자로 측정하는 경우(검사용)
(1) 측정구간의 시점으로부터 종점까지 각 차선 우측단부에서 내측으로 80~100cm 부근에서 중심선에 평행하게 측정한다.
(2) 그림9와 같이 직선자를 이동시키면서 1.5m 간격으로 노면과 직선자 사이의 틈새간격 (高低差)을 측정하여 기록한다.
(3) 측정기록을 100m 구간으로 분할한다.

(4) 각 구간별로 다음과 같은 순서로 표준편자(σ)를 계산한다.
(4.1) 측정치를 처음부터 6~10개씩 그룹(roup)으로 나눈다.
(4.2) 각 그룹 내의 최대치와 최소치의 차, 즉 범위(R)를 계산한다.
(4.3) 각 그룹 내의 범위 (R)를 모두 합하고 그룹 수로 나누어 범위의 평균치(R)를 계산한다.
(4.4) 표준편차(σ)는 다음 식으로 계산된다.

(5) 일반도도에서 평탄성(σ)은 1.5mm 이하이어야 한다.
5.2.2 소성변형 발생의 방지대책
(1) 사용하는 혼합물로는 밀입도 아스팔트 콘크리트 (최대지수 19mm 또는 13mm) 또는 캡 아스팔트 혼합물(최대치수 13mm)을 선정한다.
(2) 골재의 입도는 입도범위의 중앙값 이하를 목표로 하고, 75㎛(No.200)체 통과량은 약간 적게 한다. 또한 2.38(No.8)체 통과량은 45%를 넘지 않도록 한다.
(3) 아스팔트량에 대한 75㎛체 통과량의 비율(F/A)은 0.8을 목표로 한다.
(4) 설계 아스팔트량은 마샬시험 결과 공통범위의 중앙값과 하한값의 중간값을 목표로하여 결정한다.
(5) 마샬안정도는 75회 다짐으로 750kg을 기준으로 하고 (안정도/ 흐름치)는 25이상을 목표로 한다.
(6) 회수더스트분의 혼합량은 75㎛(No.200)체 통과량 중 30% 이내로 한다.
(7) 스크리닝스(Screeniings)의 사용량은 잔골재의 50%정도, 전체 골재의 20%정도로 한다.
(8) 사용하는 아스팔트는 남부지방에서는 침입도 85-100(AP-3)의 아스팔트 대신에 침입도 60-70(AP-5)의 것을 사용한다.
(9) 포설에 있어 소요의 다짐온도에서 충분히 다진다.
5.3.2 표면처리
포장표면에 부분적인 균열, 변형, 마모, 박리, 노화와 같은 파손이 발생한 경우에 2.5cm 이하의 두께로 시일링(sealing)층을 시공하는 공법이다.
(1) 시일 코우트(Seal coat), 아마 코우트 (Armor coat) : Seal coat를 2,3층으로 시행하는 것을 Armor coat라 한다.
(2) 카페트 코우트(Carpet coat) : 아스팔트 콘크리트로 2.5cm 이하 두께로 덧씌우기 하는 것
(3) 포그 시일(Fog seal) : 아스팔트만 살포하고 골재는 살포하지 않는 것.
(4) 슬러리 시일(Slurry seal) : 유화 아스팔트, 시멘트, 깬골재, 물을 혼합한 혼합물(=슬러리)을 전용장비로 포설하는 공법
(5) 수지계 표면처리 : 시일 코우트와 방법은 같으나 아스팔트 대신에 합성수지를 사용하며, 미끄럼방지로 많이 쓰임.
6.1.3.3 벤켈만 빔에 의한 변형량 측정
(1) 그림-1과 같은 길이가 긴 알미늄제 빔을 덤프트럭 후륜의 두바퀴 사이에 넣고, 챠랑의 이동시 노면의 변형을 다이얼 게이지로 읽는 것이다.
(2) 변형량의 측정법에는 「영구 변형량법」과 「성 변형량법」이 있다. 영구 변형량법은 최대 읽음과 최소 읽음의 차를 2배(배율)로 하고, 탄성 변향량법은 최대 읽음과 최종 읽음의 차를 2배(배율)로 하고, 탄성 노상면이나 입상재료 기층면에서의 측정에는 영구 변형량으로 한다.
(3) 하중차로는 싱글차를 사용하게 되어 있으나 최근에는 싱글차 대신에 뒷바퀴가 2축차 (탠덤차)가 많아 탠덤차로 시험하게 된다. 윤하중 5t 의 탠덤차로 시험한 최대 변형량에 0.40mm를 더하면 윤하중 5t 의 싱글차에 의한 최대 변형량을 얻는 것과 같다.
6.2.5 생산 및 시공
(1) 섬유의 첨가 : 섬유 첨가제를 저장할 수 있는 적당한 건조 저장소가 준비되어야 하며 요구되는 양을 일정하게 공급할 수 있도록 장치가 되어 있어야 한다. 플랜트에서의 마른 비빔시간은 일반 혼합물보다 5초 이상 증가시킨다.
(2) 혼합작업 : 믹서에 투입된 골재와 아스팔트의 온도는 규정된 것으로 하되 이 온도에서 ±10°C의 범위를 넘어서는 안된다. 믹서에서 배출시 혼합물의 온도에서 ±15°C의 범위 내에 있어야 하며, 180°C를 넘어서는 안된다.
(3) 포설 : 아스팔트 혼합물은 135°C이상에서 포설되어야 한다. 또한 규정된 온도보다 20°C이상 낮은 경우에는 그 혼합물은 폐기하여야 한다.
(4) 다짐
(4.1) SMA혼합물의 특성상, 표면은 즉각 다짐을 실시하여야 한다. 다짐은 최소10톤 이상의 철륜 로울러를 이용한다. 타이어 로울러는 사용하지 않는다. 다짐은 로울러 자국이 없어지고 최소 규정 밀도가 될 때까지 계속한다.
(4.2) 로울러에 혼합물이 부착되는 것을 방지하기 위해 소량의 세제나 그와 유사한 승인된 재료로 혼합한 철륜을 물로 적셔 주어야 한다.
(4.3) 포장은 최소 이론 밀도의 94%이상 다져야 한다.
(4.4) 1차 및 2차 다짐은 아래 기준에 의해 다지는 것을 원칙을 한다.

6.3.2.3 아스팔트의 등급
KS에는 포장용 아스팔트의 규격을 침입도에 따라 40~50, 60~70, 85~100, 120~150, 200~300과 같이 5종으로 구분하고 있으나, SHRP에서는 포설되는 현장의 기상조건에 따라 최고온도와 최저온도의 범위를 설정하여 표10과 같이 21종류의 규격을 제안하고 있다.
예컨대 공용성 등급(Performance Grade) PG 58-22의 앞 숫자(58)는 7일간 포장 최고온도의 평균치이고, 뒷 숫자(-22)는 예상되는 포장의 최저온도(°C)이다.
국산 아스팔트를 슈퍼페이브의 공용성 등급규격에 의하여 시험한 결과 AC 85~100은
PG 58-22, PG 58-28 및 PG 64-22 등급에 속하고, AC 60~70은 PG 64-22 등급에 속한다.

적정 아스팔트를 선정하는데에는 기후조건 뿐 아니라 교통여건, 제품공급능력과 경제성에 관한 검토가 필요하다. 기후조건만을 고려하면 PG 58-22와 PG 64-22등급이 우리나라 대부분의 지역에 적정한 등급이 된다. 기후인자와 설계교통량을 함께 고려하면 적정한 아스팔트 PG 64-22, PG 70-22 가 필요하다. 이 가운데 PG 76-22는 현재 생산되는 아스팔트로서는 만족시킬 수 없는 등급으로 고온측의 성능개선을 위한 개질재의 첨가와 같은 방법이 필요하다.
6.3.3.1 기본적 고려사항
제조된 아스팔트 혼합물이 교통에 공용되면서 어떠한 파손이 생기는가를 배합 설계단계에서 검토하여 반영하고자 하는 것이 새로운 배합설계방법의 기본이다.
검토하고자 하는 항목은 다음과 같다.
(1) 저온균열
(2) 피로균열
(3) 소성변형
(4) 혼합물 제조시 및 시상에 의한 열화
(5) 수분에 의한 손상
배합설계에서는 교통량에 따라 輕교통을 대상으로 하는 레벨 1, 中 교통을 대상으로 하는 레벌 2, 重교통을 대상으로 하는 레벨 3 으로 나눈다.
레벨 1은 자이레터리 콤펙터 장치(Gyratory compactor)에 의한 혼합물의 다짐 특성을 파악하는 것으로 체적구성비율로 평가하며, 레벨 2는 레벨 1의 시험 외에 가한다. 레벨 3은 레벨 2의 시험 외에 85°C에서 5일간 열화 와 수분의 영향을 받은 공시체로 장기 공용성을 평가한다. 설계기간내의 누적 등가 단축하강(8.2t 환산 軸數, ESAL)에 따라 표11의 평가 방법에 쓰인다.

6.3.3.2 아스팔트 혼합물의 규격
현재 우리나라에서는 혼합물의 규격으로 입도, 마샬안정도, 흐름치, 공극률, 포화도를 정하고 있으나, SHRP에서는 입도, 공극률, 골재간극률(VMA), 포화도, 수분의 영향을 정하고 있다. 여기에서는 우리가 직접 참고할 수 있는 골재의 입도문제에 대하여 설명한다.
(1) 최대치수에 따라 5종(37.5mm, 26.5mm, 19mm, 13.2mm, 9.5mm)의 입도를 제시하고 있으며, 현재 우리나라의 밀입도 혼합물과 유사한 연속입도이다.
(2) 최대치수에 따라 각 체의 통과백분율의 최대치와 최소치(control point, 統制点)를 정하고 있으며, 입도곡선은 이 점 사이를 지나도록 조정해야 한다.
(3) 제한구역(ristricted zone)을 설정하고 골재의 합성입도는 이 제한구역을 통과하지 않도록 하며, 내유동성(耐流動性)의 혼합물을 만들기 위해서는 이 제한구역을 아래쪽을 통과하기를 건의 하고 있다. 이와 같은 규정을 정한 것은 혼합물의 입도가 이 제한구역 안에 들어가면 시공시에 압착되어 연한 혼합물(tender mix)이 되는 것이 경험적으로 알려졌다.

슈퍼페이브에서 규정하고 있는 입도제한 중에서 현재 우리나라에서 표층용으로 사용하고 있는 골재 최대치수는 19mm와 13mm의 혼합물에 대한 규정을 보면 표-3과 표-4와 같다.


우리나라에서 사용하고 있는 밀입도 아스팔트 콘크리트 (최대치수 19mm)의 입도를 표-3의 입도의 제한을 고려하여 그래프로 그려보면 그림-2와 같이 되어 소성변형을 고려한 혼합물로서 제한구역을 피하여 배합을 선정할 필요가 있다.

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