Fatigue Resistance of Fiber-Reinforced Asphalt Concrete in Flexible Pavement

Kim, Nak-Seok; Choo, Sang-Hyuk; Lee, Suck-Hong

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2002;2(3):79-88.
Published online September 30, 2002.

연성포장용 섬유보강 아스팔트 콘크리트의 피로저항성

김낙석, 추상혁, 이석홍

Fatigue Resistance of Fiber-Reinforced Asphalt Concrete in Flexible Pavement

Nak-Seok Kim, Sang-Hyuk Choo, Suck-Hong Lee

Abstract

The main purpose of this paper is to evaluate the possibility of improvement in fatigue resistance of asphalt concrete mixture using the industrial waste material of K fiber. In this research, as an experimental equipment, the MTS with Closed-Loop Servohydraulic System was used and it was designed according to the U.S. standard testing procedure of ASTM D 4123. According to the test results, the optimum content of fiber with the length of 8mm was about 0.2 percent of total mixture weight. The optimum asphalt content for the fiber-reinforced asphalt concrete was about 5.5 percent of total mixture weight. Fatigue resistance of fiber-reinforced asphalt concrete was noticeable compared to the conventional dense-graded 20 asphalt concrete. In addition, the resilient moduli of fiber-reinforced asphalt mixture were $1.15{sim}1.18$ times higher than those of conventional asphalt concrete.

Key Words: fatigue cracking; industrial waste; fiber-reinforced; resistance; asphalt mixture

요지

본 연구는 산업폐기물인 D사의 K 섬유를 사용하여 아스팔트 콘크리트 혼합물의 피로파괴에 대한 저항성 향상의 증진가능성을 평가하고자 수행되었다. 본 연구에서는 MTS사의 CLSS (Closed-Loop Servohydraulic System)와 미국 표준시험법인 ASTM D 4123에 따라 MTS사가 개발한 시험장치를 사용하여 피로시험을 수행하였다. 본 연구 결과에 의하면 적정 섬유첨가량은 전체 혼합물 중량기준 약 0.2%의 길이 8mm 섬유가 가장 우수한 성능을 발휘함을 보였고, 이 때의 적정 아스팔트 함량은 전체 혼합물 중량기준 5.5%로 나타났다. 폐섬유를 재활용하여 생산된 섬유보강 아스팔트 혼합물이 기존의 밀입도 20 아스팔트 혼합물보다 피로파괴에 대한 저항성면에서 월등히 우수한 것으로 나타났다. 또한, 섬유보강 아스팔트 혼합물의 회복 탄성계수값은 일반 밀입도20 아스팔트 혼합물보다 약 $1.15{sim}1.18$배 높게 평가되었다.

핵심용어: 피로파괴; 산업폐기물; 섬유보강; 저항성; 아스팔트 혼합물