Evaluation of the Temperature Drop Effect and the Rutting Resistance of Moisture Retaining-Porous Asphalt Pavement Using Accelerated Pavement Testing

포장가속시험을 이용한 보수형 배수성 포장의 온도저감 효과 및 소성변형 저항특성 연구

One of the main causes of asphalt rutting is high temperature of the pavement. Nevertheless, there has been few research on lowering the pavement temperature for reducing rutting. This study investigated the performance characteristics of moisture-retaining porous asphalt pavement, which is known to have a temperature reducing effect. The purpose of this study is to quantify the temperature reducing effect of moisture-retaining porous asphalt pavement and its effect of reducing rutting through Accelerated Pavement Testing(APT). Additionally, the possibility of reducing the thickness of the pavement in comparison to general dense grade pavement by analyzing structural layer coefficient of moisture retaining pavement. A total of three test sections consisting of two moisture-retaining porous asphalt pavement sections and one general dense-grade porous asphalt pavement section were constructed for this study. Heating and spraying of water were carried out in a regular cycle. The loading condition was 8.2 ton of wheel load, the tire pressure of $7.03kgf/cm^2$, and the contact area of $610cm^2$. The result of this experiment revealed that the temperature reducing effect of the pavement was about $6.6{\sim}7.9^{\circ}C$(average of $7.4^{\circ}C$) for the middle layer and $7.9{\sim}9.8^{\circ}C$(average of $8.8^{\circ}C$) for surface course, resulting in a rutting reduction of 26% at the pavement surface. Additionally, the structural layer coefficient of moisture retaining pavement measured from a laboratory test was 0.173, about 1.2 times that of general dense grade pavement. The general dense-grade porous asphalt pavement test section exhibited rutting at all layers of surface course, middle layer, and base layer, while the test sections of moisture-retaining porous asphalt pavement manifested rutting mostly at surface course only.

높은 포장온도는 아스팔트포장 소성변형의 주요인이나 소성변형을 줄이기 위한 방안으로서 포장온도를 줄이는 측면에서는 아직 많은 연구가 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서는 소성변형결함을 줄이기 위한 하나의 대안으로, 온도저감 효과가 있는 것으로 알려져 있는 보수성 포장을 배수성 포장의 하부층에 설치한 포장의 공용특성을 연구하였다. 본 연구의 목적은 보수형 배수성 포장의 온도저감효과를 정량화하고, 포장가속시험(Accelerated Pavement Testing)을 이용하여 온도 저감에 따른 소성변형 감소효과를 확인하고, 정량화하는데 있다. 또한 추가적으로 보수성 포장의 상대강도계수를 분석하고, 일반 포장과 비교하여 설계법 적용시 포장두께를 줄일 수 있는지 여부를 알아보고자 하였다. 본 연구를 위해 보수형 배수성포장 2개 단면 및 일반 배수성 포장 1개 단면 등 총 3개 시험구간이 시공되었다. 히팅 및 살수를 일정주기로 실시하였으며 하중조건은 윤하중 8.2ton, 타이어 공기압 $7.03kgf/cm^2$ 타이어 접지면적 $610cm^2$이었다. 이 연구에서 포장체 온도저감효과는 중간층의 경우 $6.6{\sim}7.9^{\circ}C$(평균$7.4^{\circ}C$), 표층의 경우 $7.9{\sim}9.8^{\circ}C$(평균 $8.8^{\circ}C$)였으며, 이를 통해 포장표면의 소성변형 발생을 26% 감소시킬 수 있었다. 또한 탄성계수로부터 추정된 보수성 포장의 상대강도계수는 0.173으로 일반 밀입도 포장의 1.2배 정도였으며, 일반배수성 포장 구간에서는 표층, 중간층, 기층 모두 소성변형이 발생한데 반해 보수형 배수성 포장 구간에서는 표층에서 대부분의 소성변형이 발생된 것으로 나타났다.