3.3.2 특수 아스팔트 혼합물

3.3.2.1 대입경 아스팔트 혼합물
대입경 아스팔트 혼합물은 골재의 크기를 변화시켜 고온에서 발생하는 소성변형에 대한 저항성을 증진시키기 위해 개발된 특수 아스팔트 혼합물이다. 대입경 아스팔트 혼합물은 1960년 최초로 연구가 시작되었으며, 미국과 일본에서 많은 시공을 실시하였다.
우리나라에서는 1999년 서울산업대학교에서 처음으로 연구가 수행되었다. 대입경 아스팔트 혼합물의 경우 마샬배합설계가 아닌 150mm 몰드를 사용하는 수정 마샬배합설계법을 사용해야 한다. 그러나 우리나라는 아직까지 수정 마샬배합설계에 대한 규정이 정해져 있지 않다.
대입경 아스팔트 혼합물에 대한 실내배합설계가 실시한 후 시험시공을 통하여 혼합물의 시공성과 공용성을 평가하였다. 시험시공은 1999년 10월 중차량의 운행이 많은 경인고속도로의 서인천-인천간 6차선 확장공사구간에 포장되었다. 
    

[사진 3-11] 대입경 아스팔트 혼합물의 시공장면

먼저, 대입경 아스팔트 혼합의 시공성은 재료의 분리를 예상하였으나 아스팔트 피니셔의 속도를 조절함으로서 양호한 시공성을 확보할 수 있었다. [사진 3-11]은 대입경 아스팔트 혼합물의 시공모습을 나타낸 것이다. 
시험시공을 실시한 교통을 통행시킨 후 5개월 후 대입경 아스팔트 혼합물의 공용성을 육안관찰과 휴대용 FWD를 사용하여 평가하였다. 먼저, 육안관찰에서는 소성변형이나 균열과 같은 파손현상이 전혀 발견되지 않았으며 혼합물의 박리현상도 발견되지 않았다. [사진 3-12]는 대입경 아스팔트 혼합물의 시공당시 표면과 시공 후 5개월 후의 모습을 나타낸 것이다.

[사진 3-12] 대입경 아스팔트 혼합물의 육안관찰
(좌 : 시공당시, 우 : 5개월 후-사진의 배율이 다름)

두 번째 평가법인 휴대용 FWD를 사용한 공용성 평가에서는 밀입도 아스팔트 혼합물과 SMA 혼합물보다는 상대적으로 높은 탄성계수와 낮은 변형을 나타내 소성변형에 우수한 혼합물로 평가되었다.

3.3.2.2 SMA 혼합물
SMA 혼합물은 아스팔트 바인더 자체의 물성에 의지하는 혼합물의 개념보다는 골재의 맞물림 특성을 최대로 하고 아스팔트량은 가능한한 많이 함유케 하여 아스팔트 혼합물의 단점인 피로 수명을 보완한 개념의 아스팔트 혼합물로서 내유동성 및 내구성이 우수한 것으로 평가되고 있다. 
SMA 혼합물은 1968년 독일에서 처음으로 개발된 이래 유럽은 물론 전세계적으로 적용되고 있는 공법이다. 국내에서도 한국도로공사 도로연구소 아스팔트 포장 연구실에서 1995년 SMA 포장을 양산-구포 신설 고속도로 공사에 시험시공을 한 이래 1996년에는 경부선 덧씌우기 공사에 시험 적용한 바 있다. 
1997년에는 충청지역본부 관내 덧씌우기 공사와 경인고속도로 확장공사에 시험적용하여 1차선을 기준으로 약 158km를 포설하였으며, 1998에는 경부고속도로 확장공사구간 (청원-회덕간) 전차선과 영동고속도로 확장공사 구간에 1차선을 기준으로 약 129km를 포설하였다. 
또한 1999년에는 인천광역시 계양구 귤현동에 위치한 귤현대교 강상판포장에 1.12km를 포설하였다. 
[사진 3-13]은 SMA포장을 국내에 적용한 사례로서 좌측은 경부고속도로 청원-회덕간 확장공사 구간의 포설전경을 보여주고, 우측은 인천 귤현대교의 포장상태를 보여주고 있다.

[사진 3-13] SMA 포장 시공사례
경부고속도로 청원-회덕간 포설전경

3.3.2.3 배수성 혼합물
배수성혼합물은 우천시 미끄럼 저항성의 향상이나 시인성(視認性)의 향상등 차량의 주행 안전성의 향상효과와 함께 연도(沿道)에의 물 튀김의 억제나 도로교통소음의 저감이라고 하는 효과도 있어 이들의 장점을 바탕으로 필요한 장소에 적용된다. 또한 배수성 혼합물은 적용에 있어서는 배수기능층 내에 침투한 물을 어떻게 배수시키는가가 중요하며, 적절한 배수시설을 설치하는 등의 대책이 필요하다.
배수성 포장은 미국에서는 1960년대부터 적용을 하였으며, 유럽에서는1980년대부터 적용되고 있으나, 주된 목적이나 기술수준은 나라마다 다르다. 미국에서 시공되고 있는 개립도 마찰층 (Open Graded Friction Course, OGFC)은 노면의 주행안전성의 향상을 목적으로 하고 있으며, 두께도 1.3~2.5cm로 이 혼합물 층은 마모층으로서 역할을 한다. 
한편, 유럽에서는 도로교통소음의 저감이 주된 목적인 경우가 많고, 그 두께도 2.5~5cm이다. 일본의 경우는 1980년대 후반부터 시공되기 시작하여 최근에는 시공실적이 많고 이에 관한 연구도 많이 이루어졌다. 
국내에서도 1996년 한국도로공사에서 양산-구포간 고속도로 4차로에 약 200m를 시험시공한 것을 시작으로 2001년 9월 남해고속도로 제 1공구 구간에 시험시공을 실시하였으며, 2002년 8월 순천 국도 77호선 일부구간에 시험시공을 실시하였다. [사진 3-14]는 남해고속도로 제 1공구 구간에 시험포장 시공장면을 보여주고 있다.

    
[사진 3-14] 배수성 포장 시공 장면