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아스콘
아스팔트 콘크리트란 아스팔트와 골재를 적절히 혼합한 도로포장용의 주된 자재 중의 하나이다. 줄여서 아스콘이라고 한다.
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개요
아스팔트 콘크리트는 '아스콘'이라고 줄여서 쓰이며, 아스팔트, 아스팔트 혼합물, 아스팔트 콘크리트, 가열혼합·가열포설 역청 포장용 혼합물(KS F2349규격), HMA(hot mix asphalt) 등으로 분류되고 있다.[1] 일반적인 아스팔트 콘크리트 혼합물(이하"아스콘"이라 한다.)은 아스팔트(asphalt)와 굵은 골재(자갈 :Aggregate), 잔골재(모래 : Sand) 또는 아스팔트 포장용 채움재(필러/석분 : mineral filler)를 가열하거나 상온으로 혼합한 것으로 도로포장이나 주차장 등에 주로 사용되고 있으며, 사용목적 이나 용도, 기능, 공법에 따라 여러 가지로 구분하고 있다.[2]
재료
아스팔트
유기혼합물과 미량의 무기화합물등이 포함된 수천종 이상의 고분자 탄화수소(CH)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질을 뜻하며 미국은 아스팔트 시멘트(Asphalt Cement), 유럽은 비트멘(Bitumen:역청)으로 통용된다.
종류
- 천연 아스팔트 : 레이크(Lake) 아스팔트, 록 (Lock)아스팔트, 샌드 아스팔트, 길소나이트 아스팔트, 그라하마이트 아스팔트, 글랜스피치 아스팔트
- 석유 아스팔트 : 스트레이트 아스팔트 (KS M 2201), 아스팔트 시멘트 (도로 포장용 아스팔트로 사용) 컷백 아스팔트 (KS M 2202), 유화 아스팔트 (KS M 2203), 블로운 아스팔트(KS M 2204), 개질 아스팔트
- 타르 : 타르는 주로 석탄의 건류 과정에서 얻어지며 매우 특이한 냄새가 나는 것이 특징으로 흑색의 액체이며, 한국산업표준 KSM 2206 포장타르로 정하여져 있다.
개질 아스팔트
특정 용도의 도로포장에 사용하기 위하여 아스팔트 시멘트에 합성고무나 수지 등을 첨 가하여 생산한 아스팔트를 말하며, 최근 지구온난화와 이상기온, 중차량 증대로 인한 소성변형등 품질문제와 아스콘제품의 고급화로 새로운 관심이 증대하여 신제품 개발로 이어지고 있다.
골재
굵은골재 아스콘용 굵은골재는 단단하고, 강하고, 내구적이며, 부착물이 없어야 하고 점토나 실트 그 밖의 해로운 물질이 함유되어 있지 않은 것으로 KSF2357 규격에 적합한 것이어야 한다. 아스콘용 잔골재는 자연모래와 암석, 자갈 등을 깨어 얻어진 부순모래 또는 이들의 혼 합물을 말하며, KS F 2357 표준에 적합한 것이어야 한다.
채움재
채움재는 석회석분, 포틀랜드 시멘트, 소석회, 플라이애시, 회수더스트, 전기로 제강더스 트, 주물더스트, 각종 소각회 및 기타 적당한 광물성 물질의 분말이어야 한다. 사용할 때 에는 먼지, 진흙, 유기물, 덩어리진 미립자 등의 해로운 물질이 함유되어 있지 않아야 하며, 품질이 KS F 3501 규격에 적합한 것이어야 한다.
구조
포장은 여러 층으로 이루어진 층구조이며, 각 층은 각각의 역할을 분담하게 된다. 층구조를 크게 나누면 표층과 노반으로 이루어진다. 표층은 하중을 받아 평활한 면을 유지하고 마모는 강해야 한다. 또한 미끄럼에도 마찰력이 커야 하고, 그 밖에 방수성이 있어 동결 융해의 파괴 작용에 저항할 수 있어야 한다. 노반은 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상으로 전달하는 것이 주요 역할이다. 노반은 일반적으로 상층노반과 하층노반으로 구성되며, 상층노반에 질이 좋은 재료를 사용한다. 재료로는 쇄석, 자갈, 모래 또는 시멘트나 아스팔트로 안정처리한 흙이 사용된다. 철도에서는 침묵을 지지하는 쇄석층 밑에 있는 지반의 표층부분을 가리킨다. 노상은 포장을 지지하는 포장 하부의 지반으로 깊이는 약 1m이며 자연지반을 이용하는 경우 와 흙쌓기를 하여 만드는 경우가 있으나, 두 가지 모두 롤러로 단단하게 다져야 한다. 노상의 지지력이 작을수록 포장두께를 크게 해야 하므로, 토질이 매우 나쁘고 약할 때는 좋은 토질의 흙과 바꾸는 등 노상의 구축에 충분한 배려를 하여 지지력이 저하되지 않도록 한다. 또한 상당히 긴 길이에 걸쳐 고르게 마무리해야 한다.
종류
역펑계 포장
표층부가 아스팔트 또는 타르에 의해 고결된 쇄석 등의 골재로 되어 있는 것으로, 아스팔트 포장, 타르 포장 등과 같이 부르고 있다. 아스팔트 포장은 현재 세계 각국의 도로의 대부분을 차지하고 있고, 그 종류도 많다.
블록포장
돌 ·벽돌 ·시멘트 ·나무 ·아스팔트 등의 각종 블록을 표층부에 깔아서 된 것으로, 현재 차도에는 별로 쓰이지 않고, 보도나 광장 등에 쓰이고 있을 뿐이다. 포장이라고 하면 도로의 차도부의 것이 주체이며, 가장 중요한 것이다. 아스팔트 포장은 콘크리트 포장에 비해서 건설비가 약간 싸기는 하나, 장기적인 안목에서보면 유지비 등이 있어 콘크리트 포장이 유리할 때가 있다. 또한 아스팔트 포장은 건설속도가 빠르고 평탄성이 좋으므로 국내 간선도로의 포장은 거의 아스팔트 포장으로 되어 있다. 그러나 아스팔트 포장에도 나름대로의 장점이 있고, 특히 한국의 경우는 토질이 좋고, 시멘트의 생산량이 많으므로, 설계법이나 시공법에 개량만 가한다면 앞으로 크게 발전 할 수 있는 소지가 많다. 그리고 지방도로 등 차량통행이 많지 않은 도로의 포장에는 좋은 토질을 활용한 흙시멘트(soil cement) 포장도 이용될 전망이 많다. 도로포장의 두께는 아스팔트나 콘크리트 등으로 이루어진 표층부의 두께와 그 아래의 노반의 두께를 합한 두께인데, 주로 교통량과 노상의 지지력(支持力)에 의해 결정한다. 한국의 경우는 그 두께가 60∼75 cm로 설계 시공 된다. 포장표면은 도로면에 내린 빗물의 배수를 위해 도로횡단으로 약간의 구배를 주게 되는데, 아스팔트 포장과 콘크리트 포장의 경우는 1.5 % 정도, 블록 포장의 경우는 2 % 정도이다.
아스팔트 포장
도로의 교통량, 교통하중, 노반지지력 등에 따라 자갈길에 역청재를 소량으로 사용한 간단한 것부터 고급포장에 이르기까지 목적에 맞게 자유로이 포장할 수 있는 것이 큰 특징이다. 일반적인 구조는 아스팔트 표층과 기층, 그 밑에 있는 상층노반 및 하층노반으로 이루어져 있고 표층과 기층은 쇄석, 모래, 석분과 아스팔트를 가열 혼합하여 이것을 고르게 갈아 롤러로 단단히 다진 것이다. 대체로 표층은 조성배합을 치밀하게 하고 기층은 어느 정도 성기게 한다. 외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않으며, 교층에 의한 소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다. 또 방수성이 크고 청소가 쉽고 무거운 차량에도 견딜 수 있는 장점이 있다.
간이포장
표층부는 두께를 4~5cm로 만들고, 아스팔트나 타르로 골재를 굳힌다. 표층 아래의 노반의 두께가 얇아서 많은 교통하중에 견딜만큼 충분하지 않기 때문에, 시공 후 1년이 지나면 유지보수하는 것을 원칙으로 한다. 보통 재래의 자갈길을 개량하여 노반으로 만들고, 그 위에 표층을 입힌다.
콘크리트 포장
장은 표층(表層)의 재료, 공법 또는 각각의 기능이나 장소에 따라 크게 아스팔트 포장과 콘크리트 포장으로 구분된다. 콘크리트 포장은 시멘트·골재·물을 혼합하여 시멘트의 수경성(水硬性)을 이용하는 포장으로, 포장 슬래브(slab:판)가 강성(剛性)을 갖도록 설계되어 강성포장이라고도 한다. 콘크리트 포장은 표층에 해당하는 콘크리트 슬래브와 중간층, 보조기층으로 구성되어 있다. 콘크리트 슬래브는 직접 교통에 공용되어 그 하중을 지지하는 가장 중요한 층으로, 온도 변화 및 함수량 변화 등에 의한 응력(應力)을 줄이기 위해 줄눈(joint)을 적당한 간격으로 설치하는 등 단면을 두껍게 한다.보조기층은 콘크리트 슬래브를 지지하며 슬래브로부터 전달되는 교통하중을 분산하여 노상에 전달하는 층으로, 내구성이 좋고 충분한 지지력을 가진 재료가 사용된다. 이밖에 보조기층의 내수성 및 내구성을 개선하기 위해 보조기층 최상부에 아스팔트 중간층을 설치하기도 하는데, 두께는 4cm를 표준으로 한다.수명은 30~40년으로 아스팔트 포장(수명 10~20년)에 비해 내구성이 좋고, 시공이 간편하며, 유지관리가 쉬운 것이 장점이다. 반면에 초기 공사비가 비싸고 부분적인 보수가 어려우며 양생(養生) 기간이 긴 것이 단점이다. 일반적인 콘크리트 포장 외에 철근 콘크리트 포장, 연속 철근콘크리트포장, 프리스트레스 콘크리트 포장, 프리캐스트 콘크리트 포장 등이 있다.[1]
아스팔트 포장과 콘크리트 포장 비교
아스팔트 콘크리트의 장단점
장단점 아스팔트 포장 콘크리트 포장 장점 - 외관이 곱고 티끌이나 먼지가 나지 않는다.
- 소음이 적고, 노면이 평활하여 저항이 작다.
- 방수성이 크고 청소가 쉬우며무거운 차량에도 견딘다.
- 콘크리트포장에 비하여 소음이 없다.
- 콘크리트 포장보다 평탄성이 좋다.
- 보통 콘크리트 포장에 비하여
- 시공상의 제약을 받는 사항이 적고
- 양생이 필요치 않아, 시공 속도가 빠르다.
- 간이한 공법으로 유지보수가 용이,
- 단계시공이 가능하다.
- 콘크리트 포장에 비해 공기가 적다.
- 야간터널에서 밝다.(명색성이 높다)
- 아스팔트포장에 비해 경제성이높다.
- 아스팔트 포장에 비해 내구성이 좋다.
- 시공이 간편하며 유지관리가 쉽다.
단점 - 노면반사가 약하고 터널내에서의 주행성의 뒤진다.
- 줄눈에 의한 진동, 노면에 의한 소음이 크다.
- 아스팔트 포장에 비해 시공속도가 늦다.
- 유지보수비용이 크다.
- 연약지반에의 적용은 문제가 된다.
- 초기 공사비가 비싸고 양생기간이 길다.
아스팔트 콘크리트 포장의 차이점
구분 아스팔트 포장 콘크리트 포장 하중전달 표층 →기층→보조기층→노상으로 확산·분포
콘크리트 슬래브가 지지하는 형식 표층 *교통하중을 일부 지지하며 하부층으로 전달 - 표면수의 침투를 방지하여 하부층을 보호
슬래브 자체가 bead과 같은 거동을 하여 교통 하중에 의해 발생되는 응력을 형성함으로써 지지 기층 *입조조정처리 또는 아스팔트 혼합물로 구성 *전달된 교통하중을 일부 지지, 하부층으로 넓게 전달 보조기층 *입상재료 또는 토사 안정처리 등으로 구성 - 상부층에서 전달된 교통하중을지지하며 노상으로 더 넓게분포시켜 노상강도 이하가 되도록 함
- 포장층내 배수기능 담당
- 빈배합 콘크리트, 시멘트 및 아스팔트 안정처리 구성
- 표층에 대한 균일한 지지력 확보
- 줄눈부 및 균열부근의 우수침투 및 펌핑 현상방지[1]
각주
- ↑ 1.0 1.1 1.2 아스코 건설 - http://ascoltd.co.kr/main/main.php
- ↑ 한국아스콘공업협동조합연합회 - http://www.ascon.or.kr/ASCON/Type3/View/Main/main.jsp
참고자료
같이 보기
