Interlayer Reinforcement System건설신기술(제5 0 1호 )

특허 (10-1077472호)

조달청우수제품 (2012217호)

Glasphalt 글래스팔트(AP함침형)를 이용한

아스팔트포장 내구성 증진

기존포장 : 노후포장층을 보강

신설포장 : 포장 조기파손 예방

피로 및 반사균열 방지피로 및 반사균열 방지피로 및 반사균열 방지-

소성변형 억제소성변형 억제소성변형 억제-

- 02 -

1. 섬유Grid 아스팔트포장?

신기술 개요 (Interlayer Reinforcement System)

기술 중점사항

시 공 : 아스팔트 층간에 설치되는 그리드의 부착력이 가장 중요함.

코 팅 : 섬유표면은 부착력이 우수한 재료로 코팅되어야 함,

규 격 : 그리드 Size는 최대골재(19mm)이상의 규격을 사용. (골재간의 맞물림 효과를 증대)

유리섬유를 격자망(Grid)으로 직조하여, 아스팔트컴파운드로 함침된 섬유보강재 (Glasphalt )를

신속하게 시공되는 도포장피를 이용하여, 아스팔트의 표층 하부(t=5cm)에 설치하여 피로/반사균열 및

소성변형을 억제하여 포장의 수명을 증대시키는 기술임.

- 시행청 : 미, FED(극동공병단)- 공사시행 : 2011, 2015, 2018년- 공사개요 : b=45m, L=1,800m (유도로, 격납고 포장)

FY11 OMA Miscellaneous Airfield Projects평택,미군비행장 (활주로) 포장공사

섬유Grid 설치

- 04 -

2. 섬유Grid포장 개요

아스팔트 포장의 균열방지 및 소성변형 억제를 위하여 유리섬유로 직조된 섬유 Grid를 도포장비를

이용하여 도로노면에 부착 후, 표층 포장공사를 시행

유리섬유(종/횡방향) 유리섬유(종)+탄소섬유(횡)

아스팔트함침

(20X20mm, t=1.5mm)Glasphalt

무근 콘크리트 포장에 Wire Mesh를 설치하는 개념과 같이

고 탄성계수를 갖는 탄소 및 유리섬유의 공학적 특성을 아스팔트 포장층에 적용

표층과 기층 5cm 사이에 섬유Grid (Glasphalt) 설치

- 하부 기층의 교통하중 경량화 및 균열 방지

- 표층의 소성변형량을 감소시킴

아스팔트 포장층에 유리섬유의 인장력(약 5ton/m)으로 보강하여 아스팔트 포장 수명을 연장시키는

신개념 아스팔트 포장 공법임

GlasphaltCarbophalt

제품명 : Glasphalt 제품명 : Carbophalt

- 05 -

소성변형 억제

기술의 기대효과

피로 및 반사균열 방지

: 차량 반복하중과 온도변화, 보조기층의 전단저항력 부족, 하부지반의 지지력 부족등에 의해 발생된 균열은 포장체의 전단저항력 감소로 포장파손 가속화를 유발

: 균열확장을 억제시키기 위하여 포장층에 보강재를 설치하여 하부에서 발생되는 균열에너지 를 보강재로 분산시켜 균열상승을 차단함

균열깊이 10~16cm반사균열피로균열

아스팔트 혼합물의 다짐 부족등으로 포장체가 체적변화와 함께 압밀현상으로 발생되나,

주 원인은 체적 변화없이 전단변형 또는 혼합물의 횡방향 이동에 의함.

표층에서 인장력에 의해 발생되는 골재의 횡 방향 이동에너지는 하부기층까지 확장하려는

응력을 섬유보강재로 억제시킴

※국토부“소성변형저감시행지침개발”연구소성변형 영향범위 (약15cm)는 모두 절삭 후 균열 및 소성저항성이 큰 아스팔트로 치환 필요성을 제시하고 있음.

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3. 섬유보강포장 연구 및 재료의 물성

신기술(501호) 관련 발표논문

섬유그리드의 유형별 종류

☞ 재료선정시 고려사항

·섬유보강 기술은 Interlayer Reinforcement System으로 섬유의 부착력이 가장 중요시되는 기술임.

·그리드 규격은 최대골재(19mm)이상의 재료를 선정하여 골재와의 맞물림을 증대시켜야함.

·섬유의 코팅은 층간의 부착력에 우수한 재료로 코팅되어 야 한다.

구 분 재 질 탄성계수 파단신율 유 형 코 팅

섬유계

합성

섬유계

-탄소섬유

-유리섬유

-바잘트섬유

-아라미드섬유

-폴리에스터

(PES-Fiber)

-폴리프로필렌

(PP-Fiber)

240,000 Mpa

72,000~ Mpa

75,000~ Mpa

120,000 Mpa

15,000 Mpa

12,000 Mpa

1.7%

3.5%

3.1%

2.4%

12.0%

15.0%

격자형(grid)

시트형

복합형

(격자+부직포) 등

아스팔트

함침형

역청제

코팅형

에폭시,아크릴

코팅형

발표자

홍기남 외 3인

조홍동 외 3인

김남호 외 2인

건설기술연구원

김부일 외 3인

최준성 외 3인

이강훈(학사)

박대욱 외 3인

Texas교통연구소

권수안 외 3인

김부일, 도로학회

전성일 외 3인

주요내용

균열저항성 평가 결과

섬유그리드포장 평가

계측조사 / 비교평가

도로포장의 조기파손

방지 연구

반사균열 저항성

그리드의 부착성

포장단면 축소 연구

구조해석 / 비용분석

장기) 추적조사(시공 8년 후)

장기) 추적조사(시공 8년 후)

발표논문 및 연구보고서

·섬유보강포장 반복4점 휨실험에 의한 반사균열저항 특성

·섬유보강포장의 전단반사균열 모사시험에 의한 반사균열 저항

·토목섬유로 보강한 아스팔트 혼합물의 균열저항성 연구

국토부, 2009 도로포장관리(PMS)연구보고서

LTPP: 섬유보강 아스팔트포장의 구조적 성능평가

·교차로포장 소성변형 저감을 위한 해석적 연구

·포장재료 및 구조에 따른 교차로및 오르막차로 공용성 예측

Overlay Tester를 이용한 그리드포장의 반사균열 저항성 평가

섬유보강포장의 부착 및 전단강도 개선방안 연구

아스팔트 단면축소를 위한 섬유그리드 보강효과 분석

FWD를 이용한 섬유보강 및 개질포장의 비용 효과 분석

·노후 아스팔트포장 위에 덧씌운 섬유그리드포장 공용성

·노후 콘크리트포장 위에 덧씌운 섬유그리드포장 공용성

정진훈 외 3인

정진훈 외 3인

- 07 -

4. 섬유Grid 설치 시공과정 / 시공비교

기 존 기 술

섬유그리드 시공비교

1) 섬유의 코팅 층간 부착력 부족시 구조적 악영향 발생

포장 (전), 2.0㎏/㎡ 이상의부착력 유지가 필요

아스콘 포설 시공성이 원활함

2) 아스콘 포설 시 Grid가 겹침 / 밀림 / 들뜸 등이 없어야 함

3) 부착력 부족 포장시공에 하자 발생이 우려됨

시공 전 시공 후

덤프트럭보강재 부착 피니셔 다짐

신설포장 또는 덧씌우기 절삭면에 섬유Grid를 설치한 후, 일반포장공사 시방 기준에 따라 시공됨.

기계화 시공으로 섬유Grid 설치가 신속합니다. (시공량4,000㎡/일 이상)

임시통행 및 포장공사 장비의 진출입에 지장이 없습니다.

신 기 술

섬유에 함침된 아스팔트가 녹아 부착력 증대에 유리함

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5. 신기술 성능실험

휨 하중 저항성

무보강 혼합물과 비교

카 보 팔 트 : 휨하중저항2.26배증대

글래스팔트 : 휨하중저항1.86배증대

구분

무 보강

글래스팔트보강

카보팔트보강

일반포장

197.7

368.2

448.0

(기준)

(1.86배)

(2.26배)

SBS특수포장

238.8

431.6

605.6

(1.21배)

(2.18배)

(3.06배)

(단위: kg )

피로하중 저항성

일반포장에 비해 약 9.0~13.3배 억제 효과

일반포장에 비해 2.7~15.6배 억제 효과

보강(글래스팔트) 보강(카보팔트)

250kg하중 400kg하중

일반포장

무보강 무보강섬유보강

일반포장 )SBS(장포수특)SBS(장포수특

구분

일반포장

섬유보강

피로수명(cycle)

8,000

18,000

동적안정도(cycle/mm)

4,324

6,950

균열성장비(mm/cycle)

6.3×10-3

2.8×10-3

반사균열 저항성 ↘↘

↘

↘↘

섬유보강무보강

반복하중수에 따른 균열 길이

일반포장 섬유보강

무보강 글래스팔트 카보팔트

일반포장 특수(SBS)

- 09 -

소성변형 저항성

LTPP(포장장기공용성) 연구결과 (국토부, 한국형 포장설계법 참조)

FWD 시험장비

일반포장 대비 4.0배, SMA 포장대비 6.4배의 DS(동적안정도)가 증대됨

일반포장과 포장 공시체에 각각 섬유Grid를 설치하여 성능비교 시험

FWD 변형률 데이터 비교

무보강

동적안정도(회/mm)

일반포장 SMA포장

1,212

4,846

2,869

18,375

0

5,000

10,000

15,000

20,000

섬유보강 무보강 섬유보강

변 형 률

-122

-100

-50

0

50

100

150

200

250

-73-48

-95-56

153 14597

165 139

Grid 및 포장변형률계 설치 전경

(가열재생)(PMA) (-5㎝기층) (설계단면)

층별 계측기 매설 단면도

표 층

중 간 층

기 층

보조기층

변형율계 토압계, 온도계, 수압계

Grid 보강시 내부응력 흡수 및 처짐억제로

포장지지력이 일반포장대비 29.3% 증가

(Grid보강)

- 10 -

6. 공용성 평가

교통량(ESAL)에 따른 포장 공용수명 비교 국토부 “2009 도로포장관리시스템연구보고서” 참조

12년

7년

5년

20년이상

12년

8년 (1.7배)

20년 이상

20년 이상

16년 (3.2배)

13년

8년

5년

피로균열10%

일평균

ESAL

파손

기준소성변형13m/m

5,000대

10,000대

15,000대

일반포장 섬유 Grid 포장 일반포장 섬유 Grid 포장

- 균열보수 : 2회 (7년, 15년차)- 절삭포장 : 2회 (8년, 16년차)

- 균열보수 : 1회 (12년차)- 절삭포장 : 0회

시간(년)5 510

공용성

공용성

1015 1520 20

균열실링

균열실링

균열실링

절삭오버레이

절삭오버레이

절삭오버레이

시간(년)

ESAL

10,000대

- 균열보수 : 4회 (3년, 8년, 13년, 18년차)- 절삭포장 : 4회 (5년, 10년, 15년,20년차)

- 균열보수 : 1회 (8년차)- 절삭포장 : 1회 (16년차)

5 5

공용성

10 1015 1520 20

시간(년) 시간(년)

ESAL

15,000대 공용성

균열실링

균열실링

절삭오버레이

절삭오버레이

균열실링

절삭오버레이

균열실링

절삭오버레이

균열실링

절삭오버레이

섬유Grid포장일반포장

섬유Grid포장일반포장

일반 아스팔트포장과 섬유GriD 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

교통량 별, 일반포장에 비해 수명이 1.7~3.2배 증대됨

- 11 -

- 한국 도로학회, 인하대학교장기 공용성 추적조사 결과 (공용 8년 후)

최초 포장후, 공용(7~11년공용)후 균열율이 37.6~63.3% 발생되었으나

섬유Grid 설치 후, 8년 공용 후 약 0.3~3.8%의 아주 낮은 균열율로 유지됨

추적조사 상세 현황 -자료 : 국토부, 년도별 PMS 조사현황

최초포장

2004 8,490

8,490

7,879

3,025

11,065

43.28

37.67

63.33

49.07

56.03

10.34

6.74

14.68

4.06

12.22

3년

3년

7년

5년

8년

7,881

77,881

12,163

3,318

10,976

0.00

0.24

3.86

1.50

0.38

6.92

6.83

5.60

4.70

6.06

2004

1997

1980(87, 94, 01)3회보수

1983(95,01)2회보수

2006.6

2006.6

2008.5

2010.5

2007.6

그리드시공

7년

7년

11년

8년

8년

공용년수

교통량(대/일)

균열율(%)

러팅(mm)

공용년수

교통량(대/일)

균열율(%)

러팅(mm)

시공 (전)현 황 섬유Grid 시공(후)구 분

국도 36호선온천교 A2(충남 청양)

국도 36호선온천교 A1-0.860

(충남 청양)

국도 21호선하구둑 +0.050(충남 서천)

국도 23호선안맹삼거리+3.500

(전남 영광)

국도 32호선서야삼거리+0.050

(충남 합덕)

4년 5년2년 3년 6년 7년 8년 4년 5년 6년 7년 8년

최초포장

70

균열율 (%)

60

50

40

30

20

10

5

0

그리드

시공

공용기간

2년 3년

56.0%

37.6%

63.3%

균열율

0.3%~3.8%

- 12 -

7. 주요 시공사례

(국토부, 예산국토관리사무소)

시공 전 (2009. 06월)

사후조사 : 7.5년 경과

(국토부, 의정부국토관리사무소)

시공 전 (2009. 09월)

사후조사 : 7.3년 경과

국도 46호선 (가평~청평간)국도 21호선 (예산~아산간)

섬유그리드 (Glasphalt ) 설치 섬유그리드 (Glasphalt ) 설치

- 13 -

미, 극동공병단 (FED)

평택, 미군비행장 (활주로/격납고)(대전시 건설관리본부)

대전시,BRT 버스 전용차로(오정동)

시공 전 (2011. 09월)

사후조사 : 5.3년 경과

섬유그리드 (Glasphalt ) 설치

시공 전 (2016. 04월)

사후조사 : 2.0년 경과

섬유그리드 (Glasphalt ) 설치

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시공분포도

2006~2016년

(2017.12월 기준)

2017년

총 계

구 분

구 분 개 소

개 소시공연장(B=7.0m) 면 적 (㎡)

318

39

357

373.2 km

54.5 km

427.7 km

2,619,140

381,500

3,000,640

년도별

(단위:㎡)

발 주 처시공년도 공 사 명 시공면적 적용구간

서울지방국토관리청 국도48호선 (굴포천교) 가설공사 1,640 신설도로

전북, 전주시청 전주 신시가지사업 시설공사 4,318 신설도로

대전지방국토관리청 합덕-신례원간 도로확. 포장공사 21,315 신설도로

국토부(의정부국토) 국도46호선 남양주-청평 도로정비공사 8,000 기존도로

국토부(의정부국토) 국도43호선 포천-의정부 포장도 정비공사 9,424 기존도로

부산지방국토관리청 김천~남면 국도확장공사 34,997 기존도로

국토부(전주국토) 국도17호선 완주-전주간 덧씌우기공사 14,400 콘크리트포장

국토부(포항국토) 국도4호선 영천~대구방면 콘크리트 포장구간 보수공사 5,595 콘크리트포장

국토부(홍천국토) 국도56호선 화천 사내상실내교~하실내교간 덧씌우기공사 10,494 기존도로

국토부(수원국토) 국도42호선 오천교외 4개교 교면포장공사 3,346 교면포장

한국공항공사, 서울지역본부 김포공항 관리지역 포장복구 및 기타공사 2,293 기존도로

인천시종합건설본부 드림파크로 (장기사거리~백석스포렉스간) 도로포장공사 4,235 기존도로

국토부(예산국토) 국도 4호선 삼산-오석간 포장도 보수공사 65,250 기존도로

국토부(예산국토) 국도21호선 예산~아산간 5개소 포장도 보수공사 21,390 콘크리트보수

국토부(의정부국토) 국도46호선 청평검문소-감천교 콘크리트 포장보수공사 33,103 콘크리트보수

국토부(광주국토) 국도23호선 (나주-함평) 포장도 보수공사 40,200 기존도로

충청남도 종합건설사업소 국도40호선 소소도로 포장도 보수공사 27,956 기존도로

국토부(홍천국도) 국도31호선 홍천-율전 방내 포상도정비공사 40,040 기존도로

국토부(의정부국토) 국토46호선 하색교-가평오거리 콘크리트 균열보수공사 38,501 콘크리트보수

국토해양부 (국도)

지자체 (지방도/시도)

고속도로/공항도로

계

발주처별

소 계 외 104건 844,534㎡

8. 시공실적

시공실적 (2017.12월 기준)

구 분 개 소

109

91

82

55

20

357

수도권

충청권

호남권

영남권

강원도

계

488,787㎡

962,994㎡

842,373㎡

541,611㎡

164,875㎡

3,000,640㎡

지역별

면 적

207138

12

357

한국도로공사(호남본부) 2007호남지역본부 관내 포장보수공사 (남해선) 9,750 기존도로

2006~2010

- 15 -

1,310,301㎡소 계 외 127건

발 주 처시공년도 공 사 명 시공면적

(단위:㎡)

2011~2015

2016

2017

적용구간

국토부(순천국토) 국도2호선 강진-보성간 등 4개소 포장도 보수공사 29,800 기존도로

익산지방국토관리청 오수-갈마 도로건설공사 (2차) 10,400 신설,확장

의정부국토관리사무소 국도37호선 파주 적성 두지 설마천교A2~지방도367분기 외 8개소 포장도 보수공사 9,996 기존도로

대전시청 대전~오송 신교통수단 (광역BRT) 건설공사 30,602 기존도로

대구국토관리사무소 국도25호선 구미 장천 (신장1교~상림) , (상림~괴곡육교) 상행,하행 포장도 보수공사 121,156 기존도로

한국도로공사 강원지역 영동고속도로 (여주~강릉) 시설개량공사 3,500 기존도로

광주국토관리사무소 국도23호선 나주시 공산면 지내 포장도 보수공사 42,346 기존도로

전라남도 도로관리사업소 국도18호선 진도 군내 둔전,분토지구 포장도 보수공사 15,549 기존도로

464,305㎡소 계 외 38건

전주국토관리사무소 국도17호선 완주 상관교차로~임실군계 포장도 보수공사 (2공구,3공구) 35,000 기존도로

부산지방국토관리청 다인-비안 2공구 국도건설공사 9,636 기존도로

대전지방국토관리청 영인-팽성 도로건설공사 (3차) 25,902 신설도로

서울특별시 시설관리공단 4,284 기존도로2016 자동차 전용도로 노후포장 정비공사

대전지방국토관리청 진천-증평 1공구 도로건설공사 (2차) 1,590 신설,확장

용인시 도시공사 기흥 역세권 현장 포장도 보수공사 5,000 신설도로

익산지방국토관리청 오수~월락 도로건설공사 (시 경계구간) 34,778 기존도로

정선국토관리사무소 국도38호선 (사북1터널A2~지장천2교A1) , (지장천2교A2~사북터널A1) 포장도 보수공사 16,970 기존도로

익산지방국토관리청 군장대교 도로건설공사 (2차) 4,583 기존도로

광주국토관리사무소 국도1호선 무안 청계 태봉리 (목포21.7km) , (목포27.3km) 상행,하행 포장도 보수공사 35,785 기존도로

대전지방국토관리청 서천-보령 3공구 도로건설공사 (1차) 21,939 신설도로

대전지방국토관리청 단양IC-대강 도로건설공사 (2차) , (3차) 13,355 신설,확장

충주국토관리사무소 국도38호선 돈산육교A1~목계대교A2 포장도 보수공사 55,896 기존도로

포항국토관리사무소 국도20호선 경주시 건천읍 용명리 지내 (상행) , (하행) 포장도 보수공사 36,954 기존도로

3,000,640㎡총 시공량 ( L=427.7km, B=7.0m)

대전시 건설관리본부 읍내3가~와동육교간(신탄진선) 도로확장공사 21,277 기존도로

(미) FED 극동공병단 평택 미군비행장 포장 보수공사 (활주로/격납고) 44,418 비행장

서울시 도시안전본부 서울시 매봉터널 내 포장 보수공사 2,678 터널포장

국토부(수원국토) 국도45호선 평택시계~일반국도35호선 포장도 정비공사 33,582 기존도로

국토부(예산국토) 국도39호선 아산시 송악면지내 포장도 보수공사 25,200 기존도로

국토부(광주국토) 국도23호선 함평군 학교면 곡창리 포장도 보수공사 20,970 기존도로

국토부(대구국토) 국도25호선 경산 남천금곡지구외 1개소 도로정비공사 31,055 기존도로

경상남도 도로관리사업소 국도79호선 함안군복소포도로 외 2개소 포장도 보수공사 37,601 기존도로

경상북도 종합건설사업소 국도34호선 (시량지구) 포장도 보수공사 19,880 기존도로

서울지방국토관리청 진관IC-사능 도로건설공사 (1차) (2차) 24,690 신설,확장

익산지방국토관리청 영광-대산 도로확장공사 14,373 기존도로

대전지방국토관리청 진천-증평(2공구) 도로건설공사 30,800 기존도로

전주국토관리사무소 국도21호선 금강갑문~국도 27,29분기 등 5개소 포장도 보수공사 19,472 기존도로

예산국토관리사무소 국도32호선 당진시(남원천교~합덕교) , (34분기~남원천교) 상행,하행 포장도 보수공사 107,380 기존도로

충주국토관리사무소 국도5호선 평동삼거리 1.2km등 2개소 포장도 보수공사 14,700 기존도로

(미) FED 극동공병단 평택 미군비행장 포장보수공사 (Taxi way) 44,690 비행장

경기도 건설본부 위임국도 75호선 가평 산유리~이화리 외 1개소 포장도보수공사 4,548 기존도로

381,500㎡외 29건소 계

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AP함침형 Grid : 아스콘 온도에 녹아 그리드 부착력을 증대

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논문

및

연구보고서

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(해외 자료)

●● 특특이구간((설설계))의의 기기술적용 관관련 자자료

섬유Grid 포장 기술 (평가 항목)

□□ 포포장파손은 피피로균열,,반반사균열,,소소성변형 등등으로 중중교통량 및및 온온도편차의 수수축//팽팽창에

의해해

포포장층의 거거동은 복복합적인 작작용에 따따라,, 다다양한 실실험을 거거쳐 검검토된 기기술입니다..

□□ 섬섬유그리드의 제제품별 성성능은 각각기 다다르게 나나타나며,, 으으로

나나타남..

11. 유리섬유격자망으로 보강된 아스팔트 포장의 반복4점 휨실험에 의한 반사균열 저항 특성

22. 글래스팔트 및 카보팔트를 보강한 아스팔트 포장의 저온균열 저항성 연구 33. 유리섬유격자망으로 보강된 아스팔트 포장의 전단반사균열 모사시험에 의한 반사균열 저항 특성 44. Overlay Tester를 이용한 그리드 보강 아스팔트 포장의 반사균열 저항성 평가 (Evaluation of Reflection Craking Resistance of Grid Reinforced) 55. LTPP-SPS : 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능 평가 66. 섬유그리드 보강 공시체 정적 굽힘시험 (Fracture Investigation of Fiber-Interlaid Asphalt Concrete Using a Modified Four-Point Bending Beam Fracture Test) 77. 소성변형 저항성 시험 결과(한국건설기술연구원, 한국도로공사 도로교통연구원) 88. 단면축소 (임재규 논문) 김부일 99. 아스팔트포장 위에 덧씌운 섬유그리드 보강 아스팔트포장의 장기공용성 (시공, 8년후) 110. FWD 를 이용한 섬유보강 아스팔트 및 폴리머개질 아스팔트 포장의 비용 효과 분석 111. APT 실험을 통한 유리섬유 그리드로 보강된 포장의 성능 평가 (해외자료) (Review of glass fiber grid use for pavement reinforcement and APT experiments at IFSTTAR) 112. 섬유Grid 부착성 시험결과(현장조사) 113. 섬유그리드 부착력 비교시험 결과(한국건설생활시험연구원)

114. ‘2009 도로포장 관리시스템 연구보고서 (국토부, 한국건설기술연구원) 115. 한국형포장설계법개발과 포장성능 개선방안 연구 (국토부, 한국건설기술연구원) 116. 국도 아스팔트포장의 특수포장 적용을 위한 교통량 기준 제안 연구 117. 교차로 구간 소성변형 저감을 위한 해석적 연구 118. 포장재료 및 구조에 따른 교차로 및 오르막차로 공용성 예측

●● 신신기술((제제5501호호)) 발발표 논논문 및및 연연구보고서

□□ 포포장파손은 피피로균열,,반반사균열,,소소성변형 등등으로 중중교통량 및및 온온도편차의 수수축//팽팽창에

의의해

포포장층의 거거동은 복복합적인 작작용에 따따라,, 다다양한 실실험을 거거쳐 검검토된 기기술입니다..

□□ 섬섬유그리드의 제제품별 성성능은 각각기 다다르게 나나타나며,,

●● 특특이구간((설설계))의의 기기술적용 관관련 자자료

섬섬유GGrid 포포장 기기술 ((평평가 항항목))

11. 유리섬유격자망으로 보강된 아스팔트 포장의 반복4점 휨실험에 의한 반사균열 저항 특성

22. 글래스팔트 및 카보팔트를 보강한 아스팔트 포장의 저온균열 저항성 연구 33. 유리섬유격자망으로 보강된 아스팔트 포장의 전단반사균열 모사시험에 의한 반사균열 저항 특성 44. Overlay Tester를 이용한 그리드 보강 아스팔트 포장의 반사균열 저항성 평가 (Evaluation of Reflection Craking Resistance of Grid Reinforced) 55. LTPP-SPS : 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능 평가 66. 섬유그리드 보강 공시체 정적 굽힘시험 (Fracture Investigation of Fiber-Interlaid Asphalt Concrete Using a Modified Four-Point Bending Beam Fracture Test) 77. 소성변형 저항성 시험 결과(한국건설기술연구원, 한국도로공사 도로교통연구원) 8.8. 섬유그리드를 이용한 아스팔트 포장 단면감소 효과분석

99. 아스팔트포장 위에 덧씌운 섬유그리드 보강 아스팔트포장의 장기공용성 (시공, 8년후) 110. FWD 를 이용한 섬유보강 아스팔트 및 폴리머개질 아스팔트 포장의 비용 효과 분석 11. APT 실험을 통한 유리섬유 그리드로 보강된 포장의 성능 평가 (해외자료) (Review of glass fiber grid use for pavement reinforcement and APT experiments at IFSTTAR) 12.12. 섬유Grid 부착성 현장조사 결과

13. 섬유그리드 부착력 비교시험 결과(한국건설생활시험연구원)

14. ‘2009 도로포장 관리시스템 연구보고서 (국토부, 한국건설기술연구원) 15. 한국형포장설계법 개발과 포장성능 개선방안 연구 (국토부, 한국건설기술연구원) 16. 국도 아스팔트포장의 특수포장 적용을 위한 교통량 기준 제안 연구 17. 교차로 구간 소성변형 저감을 위한 해석적 연구 18. 포장재료 및 구조에 따른 교차로 및 오르막차로 공용성 예측

● 신기술((제5501호)) 발표 논문 및 연구보고서

나타남. 부착력 부족 시 오히려 악영향으로부착력 부족 시 오히려 악영향으로

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30mm

60mm

실험체파괴 or

35mm 변형

166mm 166mm 166mm

아스팔트 보강재

Notch 두께 : 3~4mmNotch 깊이 : 25mm

실험실 온도 5℃ 최대하중 : 2,000N 최소하중 : 100N진 동 수 : 30Hz

Force

섬섬유Grid

실험 종료 조건

• 아스팔트 실험체의 파괴

• 150만번 반복하중

• 35mm의 비가역 변위

11. 피피로균열 저저항성

▶일반포장과 비교 :

약 6~35배 포장수명 연장 구 분 하중횟수 예상 사용수명

일반 포장체 30,000 1.0 (기준)

폴리에스테르 –보강재 90,000 3.0 배

글라스팔트 –보강재 185,000 6.0 배

카보팔트 -보강재 1,150,000 35.0 배

▶섬유보강 효과 :

약 9~16배의 균열방지 효과 구 분

하중횟수 (cycle)

변위량 (m/m)

비 고

실험 (1) 무 보강 12,000 2.4

9.1배 섬유보강 110,000 8.9

실험 (2) 무 보강 18,000 2.5

16.6배 섬유보강 300,000 11.3

유유리섬유격자망으로 보보강된 아아스팔트 포포장의 반반복44점점 휨휨실험에 의의한

반반사균열 저저항 특특성

Characteristics of Reflection Crack Resistance in Asphalt Pavement Strengthened with Carbon Fiber Grid

조홍동 ․ 김조순 ․ 홍기남 ․ 박중열 ․ 한상훈 Cho, Hong-Dong․Kim, Jo-soon․Hong, Ki-Nam․Park, Jung-Yeol․Han, Sang-Hoon

-시험기관:네덜란드 포장 컨설탄트(NPC)

-논문요지-

* 원본열람 WWW.sncons.co.kr 자료실

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““무무보강””공공시체

““폴폴리에스터””보보강 공공시체

““글글라스팔트””보보강 공공시체

▶ 섬유Grid의 높은 탄성률은 아스팔트 층간에서 진전되는 에너지를 흡수하여 균열 방지 효과를 증대시킴.

스위스 연방재료과학연구소

▶ 섬유Grid 설치 위치에 따라 균열 확장을 지연시키고, 파괴의 힘(거동)을 크게 증대 하게 된다.

▶ 균열 확장시간의 지연 효과

▶ 균열 제어 에너지의 증대 효과

Hyunwook Kim, Scienlist,ph.D.

66. 정정적 굽굽힘 시시험 (4-Point) -보고서 요지-

Fracture Investigation of Fiber-Interlaid Asphalt Concrete Using a ModifiedFour-Point Bending Beam Fracture Test

Laboratory of Road Engineering / Sealing Components Swiss Federal Research Institute for Materials Science and Technology (EMPA)

* 원본열람 WWW.sncons.co.kr 자료실

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섬섬유그리드를 이이용한 아아스팔트 포포장 단단면 감감소 효효과 분분석

Evaluation of The Effects of Fiber Grid Reinforcement on the Thickness Reduction of Asphalt Pavement

11) FWD 처처짐량 시시험결과

8. 섬유그리드 단면 감소효과 분석 -논문요지-

* 원본열람 WWW.sncons.co.kr 자료실

함상민 Ham, Sang Min

김부일 Kim, Boo il

정회원 · 케이알엠 주식회사 과장 · 공학석사 (E-mail : Ham@kroadm.kr)

정회원 · 한국건설기술연구원 도로연구소 연구위원 · 공학박사 · 교신저자 (E-mail : bikim@kict.re.kr))

22) 변변형률 측측정 결결과

• “2005 한국형 도로포장 설계”의 장기공

용성 평가 시험구간(LTTP-SPS) 익산

청 구간 시험시공 평가

• 유리섬유 Grid를 이용한 아스팔트 포장

의 단면축소 효과 검증을 위한 분석

• 기층 -5cm 구간에 섬유Grid를 설치하

여 비교구간과 포장의 내구성을 측정하

여 데이터 비교

- 단면축소(-5cm)+섬유Grid 보강구간이 일반 단면

축소(-5cm) 구간에 비해 처짐량이 24% 감소하는

것으로 나타남

- 일반 비교구간 대비 처짐량이 크게 나타나지만 포

장 두께 축소(-5cm)를 감안하면 섬유Grid가 포장

체의 구조적 능력을 30% 증가시키는 것을 확인

- 단면축소(-5cm)+섬유Grid 보강구간이 일반 단면축소(-5cm) 구간에 비해 변형율이 30% 감

소하는 것으로 나타나고, 일반 비교구간 보다는 크게 나타남

- 기층 하단부에서 섬유Grid 구간이 일반비교 구간보다 변형율이 크게 나왔지만, 표층 하단부에

서는 유사하게 측정되며, 단면축소(-5cm) 구간과는 2배이상 차이남

- 표층 하부에 설치된 섬유Grid가 표층 내부에 작용하는 응력을 흡수하는 역할을 하여 변형율을

감소시키는 것으로 판단되며, 이는 아스팔트 포장의 단면을 줄일수 있는 효과를 보여줌

8 섬유그리드 단면 감소효과 분석8 섬유그리드 단면 감소효과 분석-논문요지논문요지-

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구 분 시시험기준 글래스팔트 시험방법

전단접착강도 20℃ 00.15 N/mm2 0.86 N/mm2 KS F 4932 :2012

전단접착강도( -20℃ ) 0.60 N/mm2 2.90 N/mm2

결 과 양호

글래스팔트 E사 제품

▶ 부부착착시시험험 결결과과

섬섬유유그그리리드드 부부착착시시험험 결결과과 -시험결과 요지-

* 원본열람 WWW.sncons.co.kr 자료실

A사 제품

▶ 현장코아 채취

▶ 제품별 부착력 비교 : 섬유의 코팅방법에 따라 부착력은 크게 차이가 나타남..

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기술인증

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- 2004 아스팔트보강재제조방법및그보강방법(특허)

- 2005 아스팔트보강재도포장치및이를이용한보강재도포방법(특허)

- 2006 유리섬유Grid 아스팔트포장공법(국토부, 신기술501호)

- 2009 소성변형방지를위한2Lay 섬유보강포장공법(특허)

- 2012 중기청, 성능인증서(섬유보강균열저항성증진)

- 2012 조달청, 우수제품지정(토목용보강재 Glasphalt)

/보강방법

대전광역시 동구 가양동 동서대로 1708 (명신B/D 812)

TEL : 042) 638-9405~6FAX : 042) 638-9404