투수 아스팔트 콘크리트 포장 시공 및 유지관리

(1) 개요

본 장은 침투시설중 하나인 투수 아스팔트 콘크리트 포장 설치에 따른 일반사항, 재료, 시공에 필요한 표준적인 방법을 정한 것이다.

 

투수 아스팔트의 설치 효과 비교

 

아스팔트 콘크리트 내부에 공극을 형성토록 하여 물이 포장체속을 투과, 노반에 흡수되게 하는 투수 아스팔트 콘크리트 포장(이하, 「투수 아스콘」 이라 한다)의 설계, 시공 및 유지관리에 관한 기준을 규정한다.

 

(2) 설계요구사항

투수 아스콘 포장시에는 다음과 같은 항목을 고려햐여야 한다.
① 포장 두께
② 경사

 

투수 아스콘 포장은 모래층, 기층, 투수 아스콘의 순서로 구성되여 각각의 두께는 다음과 같다.

① 모래층 : 3cm

② 기층 : 10cm(적재량 4톤 이하의 소형차량 진입시 15cm)

③ 투수 아스콘층 : 5cm

 

투수 아스콘 포장 설치시 횡단경사는 표면배수처리가 가능한 방향으로 2%의 횡단경사를 유지하여야 한다. 도로와 접한 보도의 종단경사는 도로경사와 동일하게 적용하며, 녹지 등에 설치하는 경우에는 최대 12%를 초과하지 않도록 하여야 한다.

 

(3) 구성요소

모래층

모래는 입상상태의 자연모래를 사용하며, 0.08mm(No.200)체 통과량이 6% 이하인 모래를 사용하며, 모래층의 투수계수는 1 × 10^-3 cm/sec 이상을 사용하는 것이 좋으며, 시험은 KS F 2322에 따른다.

 

모래는 필터역할을 하며, 빗물이 흙속에 침투할 때 연약한 노상토가 보조기층이나 기층속으로 침입하는 것을 방지한다.

 

기층

기층재료는 입도, 마모감량, 소성지수, 수정 CBR, 투수계수 등을 고려하여 사용하여야 한다.

 

① 기층재료는 KS F 2525의 크러셔런 C-20 규정에 적합한 도로용 부순돌로서 골재의 입도는 다음의 입도 범위 내에 있어야 한다.

 

기층재료의 입도범위

구분	체를 통과시키는 것의 무게 백분율(%)
	26.5mm	19mm	13.2mm	4.75mm	2.36mm
크러셔런 C-20	100	100 ~ 95	80 ~ 90	20 ~ 50	10 ~ 35

 

② 기층재료의 품질은 다음 규정에 적합한 것이어야 한다.

 

기층재료의 품질 범위

구분	시험방법	규정
마모감량	KS F 2508	40% 이하
소성지수	KS F 2303, KS F 2304	6 이하
수정 CBR	KS F 2320	20% 이상
투수계수	KS F 2322	1 × 10-2 cm/sec 이상

 

투수성 아스팔트 혼합물

아스팔트, 굵은 골재, 잔골재, 혼화제, 색소, 배합설계, 마샬시험 기준치, 재료의 온도관리, 기준밀도의 설정 등에 관한 사항을 고려하여 양질의 재료를 사용해야 한다.

 

① 아스팔트는 KS M 2201의 규정에 의한 침입도 [60-70]이나 [85-100]의 포장용 석유 아스팔트를 사용한다.

② 굵은 골재는 깨끗하고 내구성 있는 부순돌 또는 부순 자갈을 사용하며, 다음의 품질규정에 적합한 것이어야 한다.

 

굵은 골재의 품질규정

항목	시험방법	규정
비중	KS F 2503	2.45 이상
흡수율	KS F 2503	3.0% 이하
마모율	KS F 2508	30% 이하

 

③ 잔골재는 입성상태의 자연모래나 부순돌을 생산할 때 얻어지는 스크리닝스(Screenings)를 사용하며, 진흙이나 먼지 등의 유해물을 함유하지 않은 것이어야 한다.

④ 혼화제는 아스팔트와 화학적으로 결합이 가능하여야 한다.

 

⑤ 배합설계

(가) 골재의 입도

골재의 입도는 KS F 2502에 의한 체가름 시험결과, 다음의 입도 범위를 만족해야 한다.

 

골재의 입도 범위

공칭치수	19mm	13.2mm	4.75mm	2.36mm	300㎛	75㎛
통과중량 백분율(%)	100	95 ~ 100	20 ~ 36	12 ~ 25	5 ~ 13	3 ~ 6

 

(나) 아스팔트량

아스팔트량은 혼합물 전체무게에 대한 아스팔트의 비율이 3.5 ~ 5.5% 범위 내에 있어야 하며, 마샬시험 결과에 따라 결정된 설계 아스팔트량 범위의 중앙값을 기준으로 한다.

 

(다) 환화제 및 색소는 제조업자의 제품시방서에 따라 사용량을 결정한다.

 

⑥ 마샬시험 기준치

투수 아스콘 혼합물은 KS F 2337 및 KS F 2322에 의한 시험결과가 다음 기준을 만족하여야 하며, 이 때의 공시체 다짐횟수는 양면 각각 50회로 한다.

 

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투수 아스콘 혼합물의 마샬시험 기준치

항목	안정도(Kg)	흐름치(1/100cm)	공극율(%)	포화도(%)	투수계수(cm/sec)
규정치	300 이상	20 ~ 40	9 ~ 12	40 ~ 55	1.0 × 10-2 이상

 

⑦ 재료의 온도관리

(가) 투수 아스콘의 혼합온도는 아스팔트의 세이볼트 휴롤 점도(Saybolt Fourol viscosity)가 75 ~ 105 초일 때의 온도범위 중에서 선택한다.

(나) 아스팔트의 가열온도는 ①항의 온합온도를 표준으로 하며, 180℃를 넘어서는 안 된다.

 

⑧ 기준밀도의 설정

(가) 기준밀도는 동일 배합설계에 의해 생산되는 혼합물로부터 오전, 오후 각각 3개의 마샬공시체를 제작하고 다음 식으로 구한 마샬공시체의 밀도 평균치를 기준밀도로 한다.

 

(나)

(다) 기준밀도 설정에 따른 시험은 감독자 입회하에 시행하여야 하며, 공시체의 시료는 1배치(Batch)의 대표가 되도록 채취하고 정해진 온도에서 다짐이 되도록 주의하여야 한다

(라) 기준밀도는 다짐도의 합격, 불합격의 판정기준이 되므로 수급인은 기준밀도 시험보고서를 제출하여 감독자의 승인을 받아야 한다.

 

(4) 시공

노상의 준비

노상면은 소정의 형상이 흐트러지지 않도록 평탄하게 마무리하여야 하며, 다짐은 과전압이 되지 않도록 주의하고 우천시 배수를 충분히 고려한다.

 

① 노상 재료는 비점성토로서 물을 신속히 지중으로 유도하기 위한 충분한 크기의 투수계수 (1.0 × 10^-4 cm/sec)를 가져야 한다.

② 노상의 토질이 점성토이거나 충분한 지지력을 확보하지 못한다고 판단될 경우에는 감독자의 승인을 얻어 노상의 치환 등 적절한 대책을 수립 시행하여야 한다.

③ 노상면은 공사를 시행하기 전에 먼지, 진흙, 기타의 잡물을 제거하고 깨끗이 청소한 후 감독자의 검사를 받아야 한다.

 

모래층

노상토가 노반으로 침투하는 것을 방지하며, 미세 입도의 불순물이 노상에 침투하여 연약화시키는 것을 방지하고, 노반에 미치는 하중을 등분포로 노상에 전달할 목적으로 설치하여야 한다.

 

① 모래층은 설계도에 명시된 두께로 균일하게 포설하며, 포설작업시 노상면을 긁거나 훼손하여 노상토가 섞이지 않도록 주의해야 한다.

② 포설된 모래층은 소형롤러 및 콤팩터 등으로 다져야 한다.

 

기층

기층재료는 설계도에 명시된 두께로 균일하게 포설하며, 포설 중 하부층에 흐트러지지 않도록 주의하여야 한다.

 

① 재료 분리는 투수기능을 크게 저하시키므로 포설 중에 재료분리된 부분을 긁어일으켜 소정의 입도가 되도록 혼합한 후 재포설하여야 한다.

② 기층의 다짐은 소형롤러 또는 콤팩터 등으로 KS F 2312에 의한 시험실 최대건조밀도의 95% 이상이 되도록 충분히 다져야 한다.

 

표층

표층 설계는 혼합물의 운반, 포설, 다짐 및 이음, 교통 개방, 청소 등의 순으로 구성되어 진다.

 

① 혼합물의 운반 : 혼합물은 깨끗하고 평활한 적재함을 가진 트럭으로 운반하며, 겨울철 시공이나 장거리 운반이 부득이한 경우에는 혼합물의 온도저하를 막기 위해 보온재나 천막 등으로 표면을 덮어야 한다.

 

② 포설

(가) 포설에 앞서 기층면은 깨끗이 청소하여야 하며, 프라임 코팅은 하지 않는다.

(나) 경계블록은 포설 전 혼합물의 색소로 인해 오염되지 않도록 P·E 필름, 마스킹테이프 등으로 표면을 덮어야 한다.

(다) 포설장비는 사전에 감독자의 승인을 받아야 하며, 명시된 설계폭으로 시공이 가능한 스크리이드를 가진 것이어야 한다.

(라) 혼합물의 포설은 재료분리가 일어나지 않도록 하고 소정의 단면 및 경사가 유지되도록 균일하게 포설하며, 포설시 혼합물의 온도는 120℃ 이상이 되도록 한다.

(마) 기계포설이 불가능한 구간은 인력포설을 허용하되, 인력포설시에는 혼합물의 온도가 내려가기 전에 신속하게 포설 완료하여야 하며, 재료분리가 생기지 않도록 주의하여야 한다.

(바) 피니셔에 의해 포설된 포장면을 인력으로 수정할 경우에는 표면조직이 변하고 균일한 마무리면이 되지 않으므로 주의하여야 한다.

 

③ 다짐 및 이음

(가) 가열 혼합물은 포설 후 기준밀도에 대하여 최소 90%의 밀도가 얻어지도록 충분히 다져야 한다.

(나) 초기전압은 포설이 끝나는 즉시 설시하며, 소형 탄템롤러 또는 핸드롤러를 사용하여 전체적으로 균일하게 전압을 하여야 한다.

(다) 2차 전압은 초기전압에 연이어 실시하며, 소형 타이어롤러나 핸드롤러를 사용하여 긴 구간을 연속적으로 다지면서 평탄성을 확보할 수 있도록 한다.

(라) 모든 이음의 위치는 사전에 감독자의 승인을 받아야 하며, 폭이 좁은 보도나 자전거도로의 경우 세로이음은 허용치 않는다.

(마) 시공 종료 시나 부득이 작업을 중단할 때는 횡단방향으로 미리 거푸집을 설치하여 규정된 높이로 마무리하여야 하며, 그렇지 못할 경우에는 소정의 두께가 확보되어 있는 곳에서 카터기를 이용, 전폭에 걸쳐 수직으로 잘라내고 새 혼합물을 접속시켜야 한다.

 

④ 교통의 개방

다짐이 완료된 포장은 표면의 온도가 40℃ 이하로 충분히 식을 때까지 일체의 통행 및 교통을 개방해서는 안되며, 이를 위해 수급인은 차단기 등 적절한 보호시설을 설치해야 한다.

 

⑤ 청소

시공이 완료되면 포설시 발생한 혼합물 찌꺼기나 잉여재료를 깨끗이 청소한다.

 

허용오차

모래층, 기층 및 표층의 경우 두께 및 평탄성이 설계서에서 제시한 방법으로 시공되었는지 검사를 하여야 한다.

 

① 모래층, 기층

(가) 두께 : 모래층의 마무리 두께는 설계 두께보다 20% 이상, 기층은 10% 이상 증감이 있어서는 안 되며, 두께의 측정은 감독자가 지정하는 위치에 시험파기를 하거나 경계블록의 상단고를 기준으로 상하의 높이차로 구한다.

(나) 평탄성 : 3m 직선자를 표면에 대어서 측정할 때 가장 오목한 곳의 깊이가 2cm 이상이 되어서는 안되며, 측정은 이미 측정한 곳에 직선자를 절반 이상 겹쳐서 시행한다.

 

② 표층

(가) 표층의 완성두께는 설계두께보다 10% 이상 초과하거나 5% 이상 부족해서는 안 되며, 측정은 10ha 당 1개소 이상 실시하되 주위에 4개의 코어를 채취한 후, 그 평균치를 구하는 것으로 한다.

(나) 평탄성 측정은 전 구간에 대하여 실시하며, 3m 직선자로 측정시 가장 오목한 곳의 깊이가 5mm 이내이어야 한다. 폭이 좁은 보도나 자전거도로의 경우 횡방향 측정은 하지 않으며, 종방향에 대해 이미 측정한 곳에 직선자를 절반 이상 겹쳐서 실시한다.

(다) 아스팔트 함량은 설계 아스팔트량 범위의 중앙값에 대해 0.5% 이상 초과하거나 0.5% 이상 부족해서는 안 된다. 아스팔트 함량에 대한 시험은 동일한 시료를 이용하여 실시하며, 4개의 평균값을 기준으로 한다.

 

현장품질관리

투수성 아스콘 포장은 시공 후보다는 시공초기에 품질관리시험을 집중적으로 검사하여 처음부터 확실한 품질을 관리하여야 하며, 다음에서 규정하는 시험항목에 대하여 현장품질 시험을 실시하여야 한다.

 

① 골채 및 콘크리트의 시료는 재료관리의 적정성 및 콘크리트의 배합, 비비기, 콘크리트의 적정성을 판정하기 위하여 채취한다.

② 허용오차를 벗어났거나 표층의 표면이 불균일한 곳, 터지거나 흐트러진 곳, 균열이 간 곳 등은 시방 요구조건에 맞도록 제거하고 새로운 자재로 재시공하여야 한다.

③ 아스팔트 함량 및 마샬안정도 시험에 불합격한 경우에는 해당 배치의 혼합물이 포설된 전 구간에 대하여 새로운 혼합물로 재시공 하여야 한다.

 

투수 아스콘의  현장품실시험

구분	시험항목	시험방법	시험빈도	비고
모래층	75㎛ 체 통과량	KS F 2511	1) 공구마다 1회 이상 2) 재질 변화시마다	-
	두께	시험파기	1) 1일 1회 이상
기층	액성한계	KS F 2303	1) 공구마다 1회 이상 2) 재질 변화시마다	-
	소성한계	KS F 2304
	입도	KS F 2502
	다짐	KS F 2312
	현장밀도	KS F 2311	1) 500㎥ 마다 1회 이상
	두께	시험파기	1) 1일 1회 이상
	평탄성	3m 직선자	1) 전 구간
표층	아스팔트 함량	KS F 2354	1) 1일 1회 이상	-
	마샬 안정도	KS F 2350
	밀도	KS F 2353	1) 30a 마다 1개소 이상
	투수계수	현장투수시험기
	두께	KS F 2367	1) 10a 마다 1개소 이상
	평탄성	3m 직선자	1) 전 구간

 

(5) 유지관리

침투능력 확인

준공에 있어서 몇 개의 시설을 선정하여 주입시험을 실시하여 침투능력을 확인하도록 한다.

 

현장투수시험기에서 변수위법으로 측정하며, 시험은 KS F 2322에 따른다. 기능의 확인은 표층재의 투수능력으로 실시한다.

 

유지관리

점검내용은 기능점검과 안전점검으로 분리할 수 있으며, 점검시에는 각각의 점검항목에 맞게 실시하여 한다. 시설 유지관리의 경우 지형, 외부의 영향, 파손, 배수능력 부족 등의 영향인자에 대해서도 고려하여야 한다.

 

투수 아스콘 포장의 경우 포장함몰, 침하, 막힘상황, 토사의 퇴적 기타 등에 대해서 유심히 살펴보아야 한다. 또한 장기간 사용시에는 투수 시멘트 콘크리트의 표층내 공극을 토립자가 막을 수 도있으므로 전용고압세정기의 사용, 세척 후 Block Sink를 하거나, 압축공기를 불어넣는 방법 등을 활용한다.

 

출처 : 우수유출저감시설의 종류·구조·설치 및 유지관리 기준