기술소개 > 섬유보강 아스팔트포장
섬유 Grid포장 개요
아스팔트 포장의 균열방지 및 소성변형 억제를 위하여 유리섬유로 직조된 섬유 Grid를 도포장비를
이용하여 도로노면에 부착 후, 표층 포장공사를 시행합니다.
아스팔트 혼합물을 섬유의 인장력(약 5ton/m)으로 보강하여 아스팔트 포장의 수명은 연장시키는
신개념 아스팔트 포장 공법입니다.
피로 및 반사균열 방지
발생원인 : 차량 반복하중과 온도변화, 보조기층의 전단저항력 부족,하부지반의 지지력 부족등에 의해
발생된 균열은 포장체의 전단저항력 감소로 포장파손 가속화를 유발합니다.
방지효과 : 균열확장을 억제시키기 위하여 포장층에 보강재를 설치하여 하부에서 발생되는 균열에너지를
보강재로 분산시켜 균열상승을 차단합니다.
피로균열
반사균열
균열깊이 10~16cm
소성변형 억제
발생원인 : 아스팔트 혼합물의 다짐 부족등으로 포장체가 체적변화와 함께 압밀현상으로 발생되거나,
주 원인은 체적 변화없이 전단변형 또는 혼합물의 횡방향 이동에 의합니다.
방지효과 : 균열확장을 억제시키기 위하여 포장층에 보강재를 설치하여 하부에서 발생되는 균열에너지를
보강재로 분산시켜 균열상승을 차단합니다.
섬유 Grid 설치 시공과정 / 시공비교
신설포장 또는 덧씌우기 절삭면에 섬유 Grid를 설치한 후, 일반포장공사 시방 기준에 따라 시공됩니다.
섬유Grid 설치가 신속합니다. (시공량 4,000㎡/일 이상)
임시통행 및 포장공사 장비의 진출입에 지장이 없습니다.
섬유그리드 시공비교
신기술(501호) 관련 발표논문
| 발표논문 및 연구보고서 | 주요내용 | 발표자 |
|---|---|---|
| · 섬유보강 포장 반복 4점 휩실험에 의한 반사균열저항 특성 · 섬유보강포장의 전단반사균열 모사시험에 의한 반사균열 저항 · 토목섬유로 보강한 아스팔트 혼합물의 균열저항성 연구 |
균열저항성 평가 결과 | 홍기남 외 3인 조홍동 외 3인 김남호 외 2인 |
| · 국토부, 2009 도로포장관리(PMS)연구보고서 | 섬유그리드포장 평가 | 건설기술연구원 |
| · 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능평가 (LTPP) | 계측조사 / 성능평가 | 김부일 외 3인 |
| · 교차로포장 소성변형 저감을 위한 해석적 연구 · 포장재료 및 구조에 따른 교차로 및 오르막차로 공용성 예측 |
도로포장의 조기파손 방지연구 |
최준성 외 3인 이강훈(학사) |
| · Overlay Tester를 이용한 그리드포장의 반사균열 저항성 평가 | 반사균열 저항성 | 박대욱 외 3인 TEXAS 교통연구소 |
| · 섬유보강포장의 부착 및 전단강도 개선방안 연구 | 그리드의 부착성 | 권수안 외 3인 |
| · 아스팔트 단면축소를 위한 섬유그리드 보강효과 분석 | 포장단면 축소 연구 | 김부일, 도로학회 |
| · FWD를 이용한 섬유보강 및 개질포장의 비용 효과 분석 | 구조해석 / 비용분석 | 전성일 외 3인 |
| · 노후 아스팔트포장 위에 덧씌운 섬유그리드포장 공용성 · 노후 콘크리트포장 위에 덧씌운 섬유그리드포장 공용성 |
장기) 추적조사 (시공 8년 후) |
정진훈 외 3인 |
신기술 성능실험
피로하중 저항성
250kg 하중에서 : 일반포장에 비해 약 9.0~13.3배 억제 효과
400kg 하중에서 : 일반포장에 비해 약 2.7~15.6배 억제 효과
휨 하중 저항성
반사균열 저항성
소성변형 저항성
일반포장과 포장 공시체에 각각 섬유 Grid를 설치하여 성능비교 시험
일반포장 대비 4.0배, SMA 포장대비 6.4배의 DS(동적안정도)가 증대됩니다.
포장장기공용성(LTPP) 연구결과
(섬유 Grid 보강 후 내부응력 흡수 및 처짐억제로 포장지지력이 일반포장대비 29,3% 증가)
장기 공용성 평가
교통량(ESAL)에 따른 포장 공용수명 비교
일반 아스팔트포장과 섬유 Grid 포장의 공용수명 비교
유지보수 기준 : 피로 균열률 10%, 소성변형 13m/m 발생시 <미국 미네소타주 성능보증시방 기준 참조>
교통량 (ESAL)에 따른 공법별 유지보수 시기 결정
※국토부, 2009 도로포장관리시스템 (참조)
장기 공용성 추적조사 결과 (공용 8년 후)
최초 포장, 공용(7~11년 공용)후 균열율이 37.6%~63.3% 발생되었으나
섬유Grid 설치 후, 8년 공용 후 약 0.3~3.8%의 아주 낮은 균열율로 유지됨
시공실적
년도별
| 구분 | 개소 | 시공연장 (폭=7.0m) | 면적(㎡) |
|---|---|---|---|
| 2006~2016년 | 318 | 373.2㎞ | 2,619,140 |
| 2017년 | 39 | 54.5㎞ | 381,669 |
| 총 계 | 357 | 427.7㎞ | 3,000,809 |
발주처별
| 구분 | 개소 |
|---|---|
| 국토교통부(국도) | 207 |
| 지자체(지방도 / 시도) | 138 |
| 고속도로 / 공항도로 | 8 |
| F E D (미극동공병단) | 4 |
| 계 | 357 |
지역별
| 구분 | 개소 | 면적(㎡) |
|---|---|---|
| 수도권 | 109 | 488,787㎡ |
| 충청권 | 91 | 962,994㎡ |
| 호남권 | 82 | 842,373㎡ |
| 영남권 | 55 | 541,726㎡ |
| 강원도 | 20 | 164,875㎡ |
| 계 | 357 | 3,000,809㎡ |
주요 시공사례
