아스팔트 포장 기술 [골재노출 콘크리트 포장] 1

  도로 교통 소음은 운전자에게 지속적인 소음의 노출로 인해 피로를 유발하고, 사고 발생의 가능성까지 이어지게 된다. 타이어와 포장 표면과의 미끄럼 저항은 제동거리를 좌우하는 기본적인 요소로서 주행 안전성을 확보하는데 중요한 역할을 한다. 즉, 도로포장의 표면은 교통안전을 좌우하는 중요한 요소로서 자동차의 타이어에 충분한 미끄럼 저항성을 제공해야 한다. 특히 우천 시에는 노면의 수막현상으로 미끄럼 저항성이 저하되므로 교통 사교율이 높아진다.

  콘크리트 포장의 소음과 미끄럼 저항에 큰 영향을 미치는 표면처리 기법은 포장의 표면에 적절한 표면 조직을 만들어 소음은 최소화하고 차량의 미끄럼 저항성은 극대화하는 방향으로 기술이 개발되어 왔다. 현재 주로 사용하고 있는 방법으로는 횡방향 타이닝과 종방향 타이닝이 있고, 미국과 유럽에서는 타이닝 이외에도 골재노출, 다공성 콘크리트 등을 사용하고 있다.

 

골재 노출 공법의 표면 특성

 

  골재 노출 공법은 콘크리트 포장 시공 시에 표면의 모르타르를 제거하여 굵은 골재를 노출시킴으로써 포장 표면에 별도의 표면 조직을 형성하지 않고도 미끄럼 저항성을 확보하는 방안으로 소음 저감 효과가 양호한 공법으로 평가되고 있다. 그러나 콘크리트의 제조 방법, 시공순서, 시공장비 사용 등 여러 가지 공사 시방을 철저히 따라야 하기 때문에 기술적으로 까다로운 공법이다.

  골재 노출 공법을 적용하기 위한 콘크리트 재료 배합 시에는 많은 양의 굵은 골재를 균일하게 포장 표면에 노출될 수 있도록 굵은 골재 용적률을 크게 해야 한다. 굵은 골재의 최대 입경은 일반적으로 20mm 이하로 사용하지만, 해외에서는 굵은 골재의 최대 입경을 15mm 이하로 하여 소입경 골재 노출 공법으로서 소음 저감 효과를 더욱 증대시켜 터널 내 포장에 적용하는 사례도 많다.

  포장 표면에 골재를 노출시키기 위하여 포장 시공 이후에 지연제를 표면에 살포하여 표면 2~3mm 정도의 모르타르의 경화 속도를 늦추고 골재 노출기를 사용하여 표면이 경화되기 이전에 2~3mm 정도의 모르타르를 긁어내어 표면의 결을 구성한다. 모르타르를 긁어내는 시기는 모르타르의 경도가 30~40(고무 경도계) 정도에서 하는 것이 적당하다.

  골재 노출 공법은 다른 표면처리 공법보다 소음 저감 효과가 우수하다. 특히 횡방향 타이닝과의 소음 측정값 비교 시 5dB 정도의 소음 저감 효과를 보이며 골재의 사이즈가 소입경일수록 소음의 저감 효과가 크고 미끄럼 저항은 커진다고 보고되고 있다. 또한 골재 노출 공법으로 인한 포장 표면은 횡방향 타이닝과 같은 일정한 간격이 아니라 골재가 임의의 형태로 노출되므로, 고주파 소음 현상을 원천적으로 배제하여 조용한 도로포장을 사용자에게 제공할 수 있다.

 

소음저감 효과

 

  독일의 연구에 따르면 골재 노출 포장 콘크리트 표면에서는 내부 소음과 외부 소음의 차이가 1dB 이하였으며, 횡방향 타이닝보다 최고 3dB의 소음을 저감한다고 보고되었다. 여러 나라의 콘크리트 포장에서의 소음과 표면 조직에 관계되는 연구의 주요 결론은 횡방향 타이닝이 가장 큰 소음을 유발하며, 골재 노출 공법은 타이어와 포장표면 사이에서의 소음을 줄이고 전체적인 소음 수준도 낮춘다고 하였다. 횡방향 타이닝의 경우 78dB~85dB로 가장 높은 소음이 측정되었으며, 소입경 골재노출 포장은 70dB~74dB로 소음이 가장 낮게 발생하는 것으로 측정되었다. 종방향 빗질로 표면 조직을 처리한 포장은 72dB~76dB로 측정되어 소음이 낮게 발생하나, 미끄럼 저항이 다른 표면 조직 방법에 비하여 낮기 때문에 안전이 중요시되는 포장에서는 실제 적용을 검토해야 한다.