기술소개 > 섬유보강 아스팔트포장

섬유 Grid포장 개요

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

            이용하여 도로노면에 부착 후, 표층 포장공사를 시행합니다.


    아스팔트 혼합물을 섬유의 인장력(약 5ton/m)으로 보강하여 아스팔트 포장의 수명은 연장시키는

            신개념 아스팔트 포장 공법입니다.

포장개요

피로 및 반사균열 방지

    발생원인 : 차량 반복하중과 온도변화, 보조기층의 전단저항력 부족,하부지반의 지지력 부족등에 의해

                            발생된 균열은 포장체의 전단저항력 감소로 포장파손 가속화를 유발합니다.

    방지효과 : 균열확장을 억제시키기 위하여 포장층에 보강재를 설치하여 하부에서 발생되는 균열에너지를

                            보강재로 분산시켜 균열상승을 차단합니다.

피로 및 반사균열 방지

피로균열

반사균열

균열깊이 10~16cm

소성변형 억제

    발생원인 : 아스팔트 혼합물의 다짐 부족등으로 포장체가 체적변화와 함께 압밀현상으로 발생되거나,

                            주 원인은 체적 변화없이 전단변형 또는 혼합물의 횡방향 이동에 의합니다.

    방지효과 : 균열확장을 억제시키기 위하여 포장층에 보강재를 설치하여 하부에서 발생되는 균열에너지를

                            보강재로 분산시켜 균열상승을 차단합니다.

소성변형억제

섬유 Grid 설치 시공과정 / 시공비교

시공과정/시공비교

    신설포장 또는 덧씌우기 절삭면에 섬유 Grid를 설치한 후, 일반포장공사 시방 기준에 따라 시공됩니다.

    섬유Grid 설치가 신속합니다. (시공량 4,000㎡/일 이상)

    임시통행 및 포장공사 장비의 진출입에 지장이 없습니다.

섬유그리드 시공비교

시공비교 이미지

신기술(501호) 관련 발표논문

발표논문 및 연구보고서 주요내용 발표자
· 섬유보강 포장 반복 4점 휩실험에 의한 반사균열저항 특성
· 섬유보강포장의 전단반사균열 모사시험에 의한 반사균열 저항
· 토목섬유로 보강한 아스팔트 혼합물의 균열저항성 연구
균열저항성 평가 결과 홍기남 외 3인
조홍동 외 3인
  김남호 외 2인
· 국토부, 2009 도로포장관리(PMS)연구보고서 섬유그리드포장 평가 건설기술연구원
· 섬유보강 아스팔트 포장의 구조적 성능평가 (LTPP) 계측조사 / 성능평가 김부일 외 3인
· 교차로포장 소성변형 저감을 위한 해석적 연구
· 포장재료 및 구조에 따른 교차로 및 오르막차로 공용성 예측
도로포장의 조기파손
방지연구
최준성 외 3인
이강훈(학사)
· Overlay Tester를 이용한 그리드포장의 반사균열 저항성 평가 반사균열 저항성 박대욱 외 3인
TEXAS 교통연구소
· 섬유보강포장의 부착 및 전단강도 개선방안 연구 그리드의 부착성 권수안 외 3인
· 아스팔트 단면축소를 위한 섬유그리드 보강효과 분석 포장단면 축소 연구 김부일, 도로학회
· FWD를 이용한 섬유보강 및 개질포장의 비용 효과 분석 구조해석 / 비용분석 전성일 외 3인
· 노후 아스팔트포장 위에 덧씌운 섬유그리드포장 공용성
· 노후 콘크리트포장 위에 덧씌운 섬유그리드포장 공용성
장기) 추적조사
(시공 8년 후)
정진훈 외 3인

신기술 성능실험

피로하중 저항성

    250kg 하중에서 : 일반포장에 비해 약 9.0~13.3배 억제 효과

    400kg 하중에서 : 일반포장에 비해 약 2.7~15.6배 억제 효과

피로하중 저항성

휨 하중 저항성

휩 하중 저항성

반사균열 저항성

반사균열 저항성

소성변형 저항성

    일반포장과 포장 공시체에 각각 섬유 Grid를 설치하여 성능비교 시험

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


소성변형 저항성

포장장기공용성(LTPP) 연구결과
(섬유 Grid 보강 후 내부응력 흡수 및 처짐억제로 포장지지력이 일반포장대비 29,3% 증가)

LTPP연구결과

장기 공용성 평가

교통량(ESAL)에 따른 포장 공용수명 비교

일반 아스팔트포장과 섬유 Grid 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

※국토부, 2009 도로포장관리시스템 (참조)

장기 공용성 추적조사 결과 (공용 8년 후)

최초 포장, 공용(7~11년 공용)후 균열율이 37.6%~63.3% 발생되었으나

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

시공실적

년도별

구분 개소 시공연장 (폭=7.0m) 면적(㎡)
2006~2016년 318 373.2㎞ 2,619,140
2017년 39 54.5㎞ 381,669
총 계 357 427.7㎞ 3,000,809

발주처별

구분 개소
국토교통부(국도) 207
지자체(지방도 / 시도) 138
고속도로 / 공항도로 8
F E D (미극동공병단) 4
357

지역별

구분 개소 면적(㎡)
수도권 109 488,787㎡
충청권 91 962,994㎡
호남권 82 842,373㎡
영남권 55 541,726㎡
강원도 20 164,875㎡
357 3,000,809㎡

주요 시공사례