아스팔트포장 파손유형 및 보수방법

◎ 파손의 유형

 하중과 관련된 균열
 하중과 관련이 없는 균열
 반사 균열
 뒤틀림(밀림, 바퀴자국 및 미끌림)
 분리
 미끄럼 저항 감소
 평탄성 불량

1. 균열

가. 피로균열 : 거북등 균열

○ 원인 : 반복 축 하중 작용에 의거 피로수명까지 계속응력을 받았을 때 파손발생.
- 과다한 하중작용.
- 포장각층이 물로 포화되거나 강도 상실시 파손 조장.
- 부적절한 포장배수로 인해 상태 악화 초래.
- 포장하부층 과잉함수 및 피로에 의한 조기 파손으로 하부층 취약 시 ASP 과대한 변형 직면.
- 피로 균열이 발달 시 pothole 발생.

○ 보수방법
- 일반적으로 제거 후 재 포설
- 과잉함수, 노상 및 보조기층 불량 경우 불량한 재료 제거 후 양질 재료를 취환 또는 배수 개량.
- 파손 면적이 넓을시 전면 덧씌우기.

※ 포장층이 얇을 시 피로 균열 즉시 나타남

나. 저온균열

 

○ 형상 : 도로의 중심선에 직각 방향으로 발생하는 횡 방향 균열.
- 대부분 등간격으로 발생.
- 포장 표면에서 발생하여 시간이 지남에 따라 아래로 진전.
- 무재하 균열의 대표적 균열

○ 원인 : 인장응력이 포장층의 파괴강도를 초과 시 발생.
스티프니스(강성) 계수가 높은 혼합물은 저온에서 균열발생 확률 매우 높음.

예) 다른 조건이 모두 같은 경우

침입도가 낮고 점도가 높은 ASP 사용 시 혼합물의 스티프니스 계수가 더 커지고
피로수명 증가

▷ 예상 최저 온도에서 충분한 유연성 유지.

○ 보수방법 : 액체 ASP 또는 sealing 재로 채움 실시
균열이 심한경우 HMA층 제거하고 덧씌우기 시행

if) 균열발생 모든 층 덧씌우기 전 제거치 않고 덧씌우기 사용 시 겨울철에 아래층
균열이 반사적으로 발생

다. 종방향 균열

○ 형상 : 도로의 중심선과 평행하게 생기는 개별균열.
- ASP 혼합물 이웃차로 또는 포장의 바퀴자국이 있는 바퀴궤적 단부사이 이음부에서 발생.

○ 원인 : 포장면의 차륜궤적단부의 과적하중이나 차륜접지에 높은 타이어 압력차로 포장 시 이음부 밀도가 낮아 인장 강도가 낮기 때문에 향후 라벨링으로 발전.

○ 보수방법
·① 초기단계 : Sealing재로 보수
·② 라벨링으로 발전된 후 : 균열부 혼합물 제거 후 재 포설.

※ 보통 덧씌우기 시행이 최상의 방법

라. 블력형 균열

○ 형상 : 균열이 종, 횡 사각모양으로 발생.
- 주차장 혹은 공항 포장 등 넓은 포장 구역에 발생.
- 교통량이 적은 도로 자주 발생 → 교통량이 적어 다짐이 부실

○ 원인 : 혼합시 너무 긴시간 혼합, 장시간 사이로 보관할 경우 산화성 경화로 블럭형
균열 쉽게 나타남.

○ 보수방법 : 기존 포장 위에 두껍게 덧씌우기 또는 새로운 HMA 표층 재 포장.

마. 반사균열

○ 형상 : 균열의 거동으로 HMA 표층을 통해서 하부층의 작용으로 균열발생

○ 원인 : 하부 con'c 포장의 균열 혹은 줄눈부.
- 노후된 HMA 표층의 저온 균열.
- 노후된 HMA 표층에 의해 유도된 블럭형 균열 혹은 노상토 균열에 의해 유도된 균열.
- 노후된 표층의 종 방향 균열.
- 노후된 표층의 피로균열.

○ 보수방법
- 하나 Slab 작은 조각으로 파쇄 후 무거운 다짐 장비를 사용해 보조 기층측으로 가라
앉히고 두껍게 덧씌우기 사용.

-con'c 기초 줄눈 위 HMA 덧씌우기 층 절단시행.
바. 미끄럼 균열

○ 형상 : 자동차의 제동 회전 혹은 가속이 있는 지역에서 발생하는 U 형 균열.

○ 원인 : HMA표층과 기층 사이 부실한 접착.

○ 보수방법 : 미끄럼 균열 발생부분 제거 후 신규 재료로 신규 포설 시행.

▷ 절삭기로 기존 활동면 제거 시 미끄럼 일어난 깊이보다 약간 아래까지 재료제거 시행.

 

2. 변형(distortion)

가. 소성 변형(rutting)

○ 형상 : 교통하중 때문에 포장의 차바퀴가 닿는 부분에 일어나는 침하.
- 중차량 및 고압타이어 도로와 관련 있음.
- ASP 표층이나 하부 기층에서 반복되는 하중으로 인해 재료들이 점진적으로 압밀되거나
소성유동(영구 변형)으로 인함.

○ 원인 :
- HMA 혼합물 설계 잘못(ASP 함량 과다. 채움재 과다사용, HMA에서 조세골재 모두 둥근
입자 과다 포함)
- ASP 함량이 지나치게 과다(골재입자가 내부 마찰력 감소로 골재보다는 ASP가 하중을 받음)
- 소성유동은 골재가 크고 모나거나 거친조직의 굵은 고재와 잔골재를 사용 및 적절한 다짐
으로 최소화 시킬 수 있음(천연모래나 천연 자갈로 혼합물 배합하면 과대한 소성 변형발생)
- 소성변형의 관리 기준은 차륜 주행 위치에 물이 고일정도가 되면 보수 시행.
※ HMA 소성변형 가장 큰 영향 인자: 과다 ASP 함량

○ 보수방법 :
- 포장구조상 하중에 대해 취약하여 노상토에 과대 응력 작용하여 소성변형 발생시 구조단면
재설계 및 충분한 두께로 재시공.
- 혼합물 설계 잘못 및 다짐 불량으로 인한 소성 변형 경우 절삭 재포장.

나. 밀림·코루게이션(Shoving & Corrugation)

○ 형상 : 도시지역 교차로, 버스 정류장등에서 차량의 서행과 제동 및 가속에 의해 HMA
밀림이 발생
- 밀림은 주행 방향의 직각방향, 코루게이션은 주행방향으로 HMA가 밀리는 것이 일반적임.
- 지방지역에서는 일반차선 보다 서행하는 트럭 차선에서 먼저 발생.

○ 원인 : 혼합물의 전단유통 혹은 층과 층 사이 미끄러짐에 의해 발생.
- 안전 거동상 너무 낮은 공극율 혹은 골재 입자가 너무 과중한 하중력이 작용해서
입자끼리 움직여 밀림현상이나 코루게이션 발생.
- 입상기층 및 보조기층 위 얇은 HMA 표층이 포설될시 밀림 현상 발생

○ 보수 방법 : 덧씌우기 절삭. 가열 재생포장

3. 분리

○ 정의 :
- 포장의 분리는 포장구조의 결함.
- 보통 개별 조각의 손실 혹은 HMA 혼합물이 떨어져 나가는 경우.
- 라벨링, 마모손실, 박리 및 포트홀 형태로 나타남.

가. 라벨링(Ravelling)

○ 형상 : 골재입자가 ASP코팅사이 부착이 손실되어 골재입자가 탈리

○ 원인 : 골재에 세립먼지가 두껍게 형성되어 ASP피막이 먼지를 코팅.
- 잔골재가 부족한 표층에 골재 분리 현상 발생.
- 다짐이 부적절(ASP 표층의 현장 밀도가 낮을 경우)

※라벨링이 진전되면 자동차 타이어에 의해 골재가 튕겨져 주행차 뒤따르는 차량에
뿌려지는 사고 유발.

○ 보수방법 : 슬러지실. 포그실, 칩실, 샌드실

나. 박리(Stripping)

○ 형상 : HMA 층의 밑에서 시작하여 위로 진행하는 벗겨진 상태.
- 박리가 표면에서 시작하여 아래로 진행하면 라벨링 현상.