섬유를 아스팔트포장에 적용하여 공용수명을 증진시키고 균열을 최소화하려는 노력은 1960년대부터 이루어져왔다. 1980년대에는 도로포장의 영구변형과 반사균열을 억제하기 위하여 처음으로 강섬유를 적용하였다. 이후에도 다양한 섬유를 아스팔트 혼합물에 배합하여 강성을 증진시키고 균열을 저감하려는 노력은 계속되었다. 하지만, 섬유보강을 아스팔트 층 내에 그리드타입으로 적용하려는 시도는 없었다. 본 연구는 유리섬유, 폴리에스테르섬유, 탄소섬유 등을 그리드타입으로 아스팔트재료 내에 하나의 층으로 삽입하여 강성과 균열저항성을 증진시키고자 한 연구이다. <그림 1>에서 보여지듯이 섬유보강층을 아스팔트 층내에 삽입하여 4점 휨인성 실험을 실시하고 소형포장가속시험기(MMLS3, 3rd-Scale Model Mobile Load Simulator)를 사용하여 수분저항성을 확인하였다. 본 연구에서는 단섬유를 골재, 아스팔트와 배합하는 혼합방식이 아닌 각각의 역학적 특성을 보존하고 아스팔트의 공용수명을 증진시키기 위한 연구이다. 실내실험 중에서 4점 휨인성 실험을 통하여 균열저항성을 비교 검토하였고 소형포장가속시험기(MMLS3)를 통하여 포장체 공용성을 확인하였다. 또한, 스위스 연방재료연구소(EMPA)에서 개발한 중공축 전단실험(CAST, Co-Axial Shear Test)을 통하여 탄성특성 및 FEM 모델링을 수행하였다. 본 연구는 실내 및 소형포장가속시험기를 바탕으로 현장의 시공법을 개발하기 위한 기초연구로 수행하였으며 이후 현장시험을 바탕으로 시공성을 검토하였다. 향후 다양한 섬유와 보강방법을 개발하여 공용수명을 증진하고 균열 및 수분저항성을 증진시키는 섬유보강 아스팔트에 대한 연구가 지속적으로 수행될 예정이다.

본 논문은 도로포장에서 아스팔트 재료의 기초적 파괴 물성을 예측하기 위한 이중비틂 파괴역학 실험 및 모델링 개발을 보여준다. 이중비틂 아스팔트 공시체의 역학적 거동을 분석하기 위하여 3차원 이산요소법이 적용되었다.

아스팔트 재료의 강성도와 피로수명을 예측하기위하여 일반적으로 4점굽힘시험법이 널리 사용되고 있다. 본 연구는 아스팔트 강성도를 예측할 수 있는 일축압축실험, 간접인장실험, 동축전단실험, 4점굽힘실험 등을 비교하였다.