쇄석 매스틱 아스팔트(Stone Mastic Asphalt) 혼합물

생산 및 시공에 관한 특별 시방서

1 적용범위

본 절은 쇄석 매스틱 아스팔트(SMA) 포장의 표층 공사에 필요한 모든 재료의 생산 및 공급, 시공,기계, 플랜트, 배합설계, 시험포장, 혼합물의 제조, 운반, 시공관리, 시험, 검사 등에 관한 제반 사항을 규정한다.

공사는 설계도서 및 감독원의 지시에 따라 엄밀히 시공하여야 한다.

2 재료

2-1 재료의 품질기준

(1) 아스팔트

아스팔트는 침입도 등급 60-70의 것을 사용하며 KSM 2201 규격에 적합하여야 한다.

(2) 골재

굵은 골재는 표 1 기준에 합격하는 것이어야 하며, 세골재중 자연 모래는 사용치 않는 것을 원칙으로 한다.

표 1 굵은골재 시험기준

항 목	시 험 방 법	기 준
비 중 (표 면 건 조) 흡 수 량 (%) 마 모 감 량 (%) 안 정 성 시 험 감 량 (%)	KS F 2503 KS F 2503 KS F 2508 KS F 2507	2.5이상 2.0이하 30이하 12이하(황산나트륨인경우)
아스팔트피막박리시험에 의한 피복면적(%) 편 평 및 세 장 편 함 유 량 (%)	KS F 2355 ※	95 이상 20 이하

※4.75mm체에 남는 골재를 대상으로 세장석편은 폭에 비하여 길이가 3배 이상인 것이며

편평석편은 두께에 대한 폭의 비가 3배 이상인 것.

(3) 채움재

채움재는 KS채움재 규정에 적합해야 하며, 사용할 때에는 충분히 건조된 것이어야 하며 덩어리 상태로 있어서는 않된다.

(4) 섬유 첨가재

(가) 섬유첨가제는 SMA 적용을 위해 생산된 것으로 식물성 섬유(셀룰로오스)에 일정량의 아스팔트를 첨가하여 낱알형태로 생산된 것을 원칙적으로 적용한다. 섬유첨가재를 적용하여 생산된 SMA 혼합물은 표 3의 조건을 만족할 수 있어야 한다.

(나) 섬유 투입량은 혼합물 무게의 0.3%를 기준으로 하며, 설계도서나 특별시방서에 따라 그 첨가량을 늘일 수 있다. 섬유투입량의 허용범위는 소요되는 섬유무게의 ±10%이다.

2-2 재료의 입도

굵은 골재, 잔골재 및 채움재를 혼합한 혼합골재 입도는 표 2를 표준으로 한다.

표 2 혼합골재 입도기준

구 분		SMA
공 칭 입 경		13mm
통 과 중 량 백 분 율 (%)	19 mm 13 mm 10 mm 5 mm (#4) 25 mm (#8) 0.6 mm (#30) 0.3 mm (#50) 0.15 mm (#100) 0.08 mm (#200)	100 90 ～ 100 40 ～ 60 20 ～ 35 15 ～ 25 12 ～ 20 10 ～ 17 9 ～ 14 8 ～ 12

2-3 재료의 승인 및 시험

아스팔트 혼합물에 사용할 아스팔트 및 골재는 감독원의 승인을 받아야 한다. 계약자는 아스팔트, 골재의 시료 및 시험결과를 공사에 사용하기 15일 전에 감독원에게 제출하여야 한다.  아스팔트의 정유소 변경이나 골재원을 변경할 경우 사전에 감독원의 승인을 받아야하며, 사용재료의 적부를 결정하기 위하여 감독원은 보조시험을 시행한다. 감독원은 시공중에도 아스팔트의 발췌시험을 지시할 수 있다.

2-4 재료의 저장

아스팔트의 저장은 가열이 가능한 별도의 탱크시설을 갖추어야 한다. 골재는 종류별, 크기별로 분리하여 저장하며 서로 혼입되지 않도록 하여야 하고, 재료분리가 일어나지 않도록 저장하여야 하며 먼지, 진흙등 불순물이 혼입되지 않도록 하여야 한다. 석분은 방습이 잘되는 장소에 저장하며, 포대에 든 석분은 지면에서 30cm 이상 높이에 있는 마루를 깐 창고에 저장하여 입하순으로 사용하여야 한다.

2-5 쇄석 매스틱 아스팔트 혼합물의 품질기준

쇄석 매스틱 아스팔트 콘크리트 표층용 혼합물은 KS F 2377 마샬시험기를 사용한 역청 혼합물의 소성흐름에 대한 저항성 시험방법(다짐조건: 양면 각 75회)과 드래인다운시험을 하였을 때 표 3 기준치에 합격하는 것이어야 한다.

표 3 혼합물의 품질기준

항 목	기 준
아 스 팔 트 함 량(%) 안 정 도(%) 공 극 율(%) 골 재 공 극 율(%) 드래인 다 운 시험치(%)	6 ～ 7 500 이상 4 ～ 5 18 이상 0.3 이하

※ 아스팔트 드래인 다운 (drain down) 시험

이 시험은 혼합물로부터 아스팔트 시멘트가 흘러내리는 양이 적합한지를 판정하기 위한 것으로 실내에서 수행한다.

(1) 1Kg 정도의 SMA 혼합물을 150℃에서 혼합한 직후 유리 비커(1000ml, 직경 100mm, 높이130mm이상)에 붓고 무게를 측정한다.

(2) 무게를 측정한 후 유리나 얇은 뚜껑을 덮고 170℃ 오븐에 1시간 (+1분) 방치한다.

(3) 1시간 후에 오븐에서 비커를 꺼낸 뒤 흔들림이나 진동이 가해지지 않게 하고 유리비커 내의 혼합물을 비운다.  다시 혼합물의 중량을 0.0g 까지 측정한 후 손실된 무게의 비율 (%) 을 산정한다.

3 생산 및 시공

3-1 SMA 혼합물 생산플랜트

SMA 혼합물의 준비를 위해 다음 사항을 만족하여야 한다.

(1) 섬유의 첨가

섬유 첨가재를 저장할 수 있는 적당한 건조 저장소가 준비 되어야 하며 요구되는 양을 일정하게 공급할 수 있도록 장치가 되어 있어야 한다. 배치 플랜트의 경우, 낱알형태나 흐트러진(loose)섬유가 골재 계량조나 혼합조(pug mill)속으로 자동 또는 인력으로 투입될 수 있도록 별도의 주입장치 또는 투입구를 마련하고 이를 통하여 투입한다. 섬유투입은 골재 계량조나 혼합조에 가열된 골재가 채위지는 동안 이루어 지도록 하여야 한다. 낱알 형태의 섬유를 사용할 경우 마른 비빔을 하지 않고 균일한 혼합물이 될 때까지 40초 이상 계속 혼합하여야 한다. 흐트러진 섬유를 사용할 경우는 10초 이상 마른 비빔을 한 후 가열아스팔트를 주입후 균일한 혼합물이 될 때까지 30초 이상 계속 혼합하여야 한다.

(2)채움재(mineral filler)의 취급

채움재를 저장할 수 있는 적당한 건조 저장소가 준비 되어야 하며 요구되는 양을  일정하게 공급할 수 있도록 장치가 되어야 한다.

SMA혼합물에 요구되는 비교적 많은 양의 채움재를 정확하게 계량 투입할 수 있도록 하여야 한다. 회수 다스트는 절대 사용해서는 않된다.

(3)혼합작업

믹서에 투입된 골재와 아스팔트의 온도는 감독원이 지시하는 것으로 하되 감독원지시온도에서 ±10℃의 범위를 넘어서는 안된다. 믹서에서 배출시 혼합물의 온도에서 170±15℃의 범위내에 있어야 한다. 믹서에 투입할때의 골재온도는 아스팔트 온도보다 10℃이상 높아서는 안된다.

(4)가열 혼합물의 저장

가열 혼합물을 바로 현장으로 운반하여 포설하지 않는다면 적절한 저장고가 준비되어야 한다. 그러한 저장고로는 현장소요와 플랜트 생산의 균형을 유지시킬 수 있는 저류고나, 가열이나 보온이 가능한 저장 사일로가 있다. 저장시간은 실내시험을 근거로 판단하여야 하며 어떤 경우에서도 SMA혼합물은 하루 이상 저장 시켜서는 안된다.

3-2 아스팔트 혼합물의 승인

플랜트의 검사결과 각 성능에 대해서 합격판정이 얻어지면 현장 배합입도와 현장 아스팔트량을 결정한다. 골재의 현장배합 목표치(JMF)에 대한 허용범위는 13mm～10mm체에 대해서는 ±4%, No. 4, No. 8, No. 30, No.50번 체에 대해서는 ±3%, No. 200번체에 대해서는 ±2%이다. 아스팔트 함량에 대한 허용범위는 ±0.3%이다.

3-3 운송장비

운송장비와 페이버는 일반적으로 밀입도 가열 아스팔트 혼합물의 운반과 포설에 사용되는 것이어야 한다.  트럭의 적재함 바닥은 필요에 따라서 이중 또는 절연시켜 적정온도 상태의 혼합물을 현장에 운반할 수 있어야 한다.

3-4 페이버

페이버는 밀입도 가열 아스팔트 혼합물의 포설에 사용되는 것이어야 한다. 페이버는 계획된 포설폭 및 두께 대로 아스팔트 플랜트 혼합물 재료를 포설 및 마무리할 수 있도록 라인 센서 및  스크리드 (screed) 가 장착된 일체식 자가 후진 장비이어야 하며, 90% 정도의 선다짐(Precompaction) 기능을 갖추어야 한다. SMA 포설시 선다짐은 85% 이상 되도록 한다. 페이버는 혼합물을 만족스럽게 포설, 다짐이 될 수 있는 전진 속도에서 작업할 수 있어야 한다. 페이버는 균질한 표면 조직이 편평하게 마무리 될 수 있는 것이어야 한다.

3-5 기후 한계

그늘진 곳의 대기 온도나 포설대상 구간의 표면 온도가 10℃ 이상이며, 표면은 건조하고 얼지 않은 상태이어야 한다.

3-6 기존 포장면의 조건

(1) SMA 혼합물을 포설하기 직전에 기존 표면은 비나 다른 승인된 방법으로 부스러기나 오염 물질은 깨끗이 제거된 상태이어야 한다.

(2) 적합한 아스팔트 유제의 얇은 택 코우팅을 실시하여 덧씌우기 층이 균질하고 완전이 고착되도록 하여야 한다.

(3) 기존 표면이 편평하지 않은 경우 덧씌우기에 앞서 가열 아스팔트 혼합물의 레벨링층을 시공하거나 절삭하여야 한다.

3-7 포설

아스팔트 혼합물은 145℃ 이상에서 페이버에 적재되어야 한다. 혼합물의 온도는 혼합물이 포설장비에 부설되기 직전의 트럭상재 상태에서 측정되어야 한다.

포설온도는 다짐작업과 연속작업이 충분한 시간이 되도록 조정되어야 한다. 또한 감독원은 시방온도의 범위를 지정하여야 하며 시방온도보다 20℃ 이상 낮은 경우에는 감독원의 별도 지시가 없는 한 그 혼합물은 폐기하여야 한다.

3-8 다짐

(1) SMA 혼합물의 특성상, 표면은 즉각 다짐을 실시하여야 한다. 전압 다짐은  최소 10ton 이상의 철륜 전압 로울러를 이용한다.   전압절차는 규정된 포장 밀도가 확보되도록 설정 되어야 한다. 로울러는 페이버에 근접 위치에서 5km/hr가 초과되지 않은 속도로 초기 다짐을 한다.  타이어 로울러는 사용치 않는다.

전압은 로울러자국이 제거되고 최소 규정 밀도가 될 때까지 계속한다.

(2) 로울러에 혼합물이 부착되는 것을 방지하기 위해 미량의 세제나 그와 유사한 승인된 재료로 혼합한 철륜을 물로 적셔 주어야 한다.

(3) 포장은 이론최대밀도의 94% 이상 다짐 되어야 한다.

(4) 1차 및 2차 다짐은 아래 기준에 의해 다짐되어야 한다.

구분	장비명	다짐횟수(왕복)	혼합물 온도
1차다짐	머커담(10ton이상)	3회	130～150℃
2차다짐	탠덤(10ton이상)	3회	110～130℃

※시험포장결과에 따라 다짐기준을 조정할 수 있다. 단, 1차 초기다짐시 혼합물의 온도가

130℃ 이하로 내려간 경우는 초기 전진하면서 1회에 한하여 50% 진동을 주며, 후진시

진동을 주지 않는다. 이 때 로울러의 구동륜을 앞세워 전압한다.

<다음은 밀입도 아스팔트 혼합물의 시공방법에 따른다>

3-9 줄눈, 가장자리의 처리, 청소

3-10 포장 샘틀 (표본) 시료채취

3-11 SMA 혼합물의 시료채취 및 시험의 승인  (등급 및 아스팔트 함량)

3-12 SMA 혼합물의 시료채취 및 시험의 승인  (다짐)

3-13 SMA 다짐 혼합물의 시료채취 및 시험의 승인  (표층의 허용)