아스팔트 포장도로의 포트홀 발생원인과 대책

> 포트홀(Pot Hole) 이란?

아스팔트 콘크리트 포장 파손 중 40~50cm 면적에 5~10cm 깊이를 갖는 움푹 파이는 형태의 포장 파손을 포트홀(pothole)이라고 한다. 

 

> 포트홀 발생원인

포트홀의 발생 과정을 포면 포장체 내부로 우수가 침투하여 아스팔트 혼합물의 결합력이 약해지고, 차량하중에 의해 발생한 내부 간극수압으로 취약한 부분을 중심으로 골재가 탈리된다.

또한, 지구온난화로 인한 해수의 온도상승은 전 지구적 대류현상에 악영향을 끼친다. 따라서 기후 특성이 국지적, 집중적으로 바뀌고 있어 우리나라 기후도 많은 영향을 받고 있다.

여름철 장마기간이 길어지고, 시간당 강우량은 예측할 수 없는 수준이다. 한순간에 쏟아진 강우로 인해 아스팔트 도로의 내구성과 기초 지반이 약해지고 있어 여름철에 특히 도로 피해가 심하다. 

겨울철에 내리는 강우와 강설에 의해서도 도로는 파손되기 때문에 동절기 보수의 약 20%이상 포트홀로 인해 발생한다.

 

> 포트홀 포장 파손의 유지보수 방법

포트홀 보수·보강 재료는 긴급 보수재료로 이미 완제품화 되어 있는  Pre-mixed 아스팔트 혼합물을 사용한다. Pre-mixed 아스팔트 혼합물은 생산 온도와 혼합장소에 따라 다음과 같이 3종류로 구분할 수 있다.

1. Cold pre-mixed  아스팔트 혼합물

• 플랜트 믹싱 상온 아스팔트 콘크리트 혼합물로 국내에서는 포대 아스콘으로 불린다.
• 공장에서 재료를 최적 배합비로 계량한 후 유화아스팔트 또는 컷백 아스팔트로 믹싱 후 생산하여 포대에 담아 시공현장에서 가열할 필요없이 사용할 수 있다.
• 시공이 간편하고 작업이 용이하다
• 국내에서 포트홀 보수를 위해 많이 사용되고 있다.
• 가열아스팔트에 비해 내구성이 떨어지는 단점이 있다.

 

2. Hot pre-mixed

• 플랜트 믹싱 가열 아스팔트 혼합물이다.
• 플랜트에서 생산된 가열 혼합 아스팔트 혼합물을 포대에 담아 소규모 보수공사 현장에서 가열하여 시공한다.

 

3. Hot in-place

• 현장 가열 아스팔트 혼합물로 시공현장에서 재료를 배합비로 가열하여 믹싱 후 시공하는 방법이다.
• 주로 교량 조인트 공사에 적용하고 있다.

 

 

> 포트홀 보수구간의 수명

포트홀 파손 보수 구간의 수명은 약 50%가 6개월 미만으로 나타난다. 20%는 1개월 안에 동일 위치에서 다시 포트홀 파손이 발생되는것으로 나타나 보수의 지속기간이 다소 짧은 것으로 보인다. 

 

> 포트홀 파손 보수 공법

1. Throw and Roll

• 포트홀 발생 부위에 보수재를 메운 후 트럭으로 다짐한 후 다음 보수 지점으로 이동하는 방법
• 파손 부위에 보수재를 봉우리 모양으로 0.3~0.9mm 정도로 쌓아 교통이 개방되었을때 교통하중에 의해 추가다짐이 이루어 지도록 한다.

 

2. Semi-permanet method (반영구적 보수공법)

• 보수부위를 깨끗이 정리한 후 포장의 안정된 수직면이 나올 때까지 절단한 후 보수재를 포설하고 작은 휴대용 다짐기로 다짐하는 공법
• Throw and roll 공법보다 많은 작업인원과 장비를 필요로 한다.

 

3. Spray injection method (분사 주입공법)

• 보수부위를 덮은 후 다짐을 하지 않는다
• 포트홀에 수분과 잔 조각들을 고압의 압축공기로 제거한 후 포트홀의 바닥면과 측면에 바인더를 분사해 택코팅 한다.
• 아스팔트 바인더와 골재를 포트홀에 투입한 후 골재층으로 덧씌우기 면을 덮는다.
• 보수재료 투입 후 작업인원과 장비의 철수와 동시에 교통 개방을 할 수 있다.

 

> 포트홀 파손을 예방하기 위한 선제 유지관리 공법

포장이 아직 파손되지는 않았지만 표면이 마모되어 우수의 침투와 균열 발생이 예상되거나 약간의 균열이 발생된 상태에서 큰 파손으로 이어지지 않도록 선제적으로 보수하는 공법을 말한다.

1. 균열처리공법 (주입공법)

• 균열실링, 균열충진, 균열전면처리 공법이 있다.
• 균열실링은 일반적으로 폭이 2cm 보다 작은 경우에 적용하며, 균열 틈으로 물이 침입하는 것을 막기 위해 포장체 균열을 원하는 보수형태로 잘라내고 균열 틈을 청소한 특수한 재료로 채운는 방법이다.

 

2. 표면처리공법

• 아스팔트 포장이 표면에 부분적이 균열, 변형, 마모와 같은 파손이 발생하는 경우 기존 포장에 2.5cm 이하의 얇은 층으로 실링층을 시공하는 공법이다.
• 우기나 한냉기 전에 표면처리공법을 적용하면 예방효과가 크다
• 기존포장에 표면처리를 실시할 경우 요철 발생 예방효과가 크며, 일정 수준 이상의 평탄성을 확보할 수 있다.
• 표면처리공법에는 실코트, 아머코트, 카펫코트, 포그실, 슬러리실, 칩실, 스크럽실 등이 있다.