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아스팔트 포장의 포트홀 발생현황 및 저감대책

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한국도로학회 (Korean Society of Road Engineers)
초록

포트홀(Pot-Hole)은 아스팔트 포장의 노면이 국부적으로 움푹 떨어져 나가 패어지는 항아리 모양의 노면 파손 형태이다. 여름 집중호우와 겨울철 폭설시 집중적으로 발생하며, 교통안전과 도로 손상에 주요한 영향을 미치고 있다.
한국도로공사에서 1998년~2009년 조사한 바에 따르면 고속국도의 도로 파손에서 포트홀이 66%를 차지하며, 균열이 24%, 소성변형이 10% 이었다. 일반국도는 표 1과 같이 포트홀이 2009년도 25,231건에서 2012년 38,382건으로 1.5배 이상 증가하였고, 관련 소송도 지속적으로 증가 추세이다. 또한, 서울시는 2009년 약 30,000건에서 2010년 약 78,000건으로 1년 만에 2.6배 증가하였다.
포트홀의 발생 메커니즘은 포장체 내부로 우수가 침투하여 아스팔트 혼합물의 결합력이 약해지고, 차량 하중에 의해 발생한 내부 간극수압으로 취약한 부분의 골재가 탈리되는 과정으로 이루어진다,
계절별로 살펴보면 여름에는 집중호우 및 장기적인 강우로 인해 포장 내부가 빗물로 포화된 시간이 증가되어 차량통행시 지속적인 높은 간극수압 및 박리현상으로 발생되며, 겨울에는 제설제로 인해 녹은 물이 포장에 침투하여 여름과 같은 현상으로 포트홀이 발생하고. 특히 낮은 온도로 인해 아스팔트의 취성이 증가하여 더욱 심각한 파손 발생된다. 봄철에는 포장 내부에 침투한 수분에 노상 등이 겨울철 동결하며 포장체가 융기되고, 봄철 융해로 인해 공동현상 후 포장 침하 및 포트홀 발생한다. 따라서, 포트홀 발생 주요 요인을 수분침투와 박리현상으로 구분할 수 있으며, 이와 같은 요인을 저감할 경우 포트홀의 발생을 저감할 수 있다.
박리현상을 줄이기 위한 대책으로는 사용 재료의 수분에 대한 저항성을 높이는 것이다. 골재를 지붕시설에 의무적으로 저장하여 함수비를 줄이고, 골재의 기준에 피막 후 박리특성을 적합하게 평가하는 기준이 필요하며, 아스팔트 혼합물의 수분저항성을 평가하기 위한 인장강도비의 평가가 적합하게 이루어져야 한다. 특히, 소석회를 골재 중량대비 약 2% 사용하거나 액상박리방지제를 아스팔트에 혼합하여 사용하도록 하는 것이 중요 대책으로 사용될 수 있다.
수분침투를 감소하기 위해서는 아스팔트 혼합물의 골재입도, 온도 등의 품질변동을 최소화하는 것이 중요하다. 이를 위해 단립도 골재사용, 운반시 적재함 전면을 덮을 수 있는 덮개 사용, 포설 전 아스팔트 혼합물 온도 확인 및 낮은 온도의 아스팔트 혼합물 폐기, 다짐 중 온도 저감 최소화 등의 관리가 체계적으로 이루어져야 한다. 특 히, 배합설계시 표층용은 공극율 4±0.3% 인지 확인하여야 하며, 시공 후 현장 코어의 밀도를 이용한 다짐도 96% 이상 여부 확인 이외에 공극율이 표층은 8% 이하인지 확인하여야 한다.
또한, 도로포장 실무자의 도로포장 전문 기술력 확보와 최신 기술 습득을 위해 국토교통부의 방침에 따른 아스팔트 혼합물 재료, 배합설계, 시공, 품질관리 등을 포함하는 2주 교육과정인 포장시공(감리)전문화과정 교육 수료 의무화 등이 필요하다.

저자
  • 정규동(한국건설기술연구원 도로포장연구실 수석연구원 ․ 공학박사수료)
  • 양성린(한국건설기술연구원 도로포장연구실 전임연구원 ․ 공학석사)
  • 정 상(국토교통부 간선도로과 사무관)
  • 황성도(한국건설기술연구원 도로포장연구실 연구위원 ․ 공학박사)