Evaluation of Permeability of Hot Mix Asphalt

Lee, Kwan-Ho; Kim, Seong-Kyum; Kim, Jeong-Ku

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2013;13(1):207-214.
Published online February 28, 2013.

아스팔트 혼합물의 투수 특성 평가

이관호, 김성겸, 김정구

Evaluation of Permeability of Hot Mix Asphalt

Kwan-Ho Lee, Seong-Kyum Kim, Jeong-Ku Kim

Abstract

In recent, lots of multi-functional hot mix asphalt, including permeable pavements, quiet pavement, SMA, etc, have been developed. The performance and permeability of each pavement highly depend on the void characteristic of hot mix asphalt. Couple of different mixtures, including permeable asphalt pavement, SMA and dense-graded asphalt mixture, were used for void analysis. In case of PA-13 permeable asphalt pavement and SMA 10 mm, the effective void, total void and the ratio of connection between void increase as the level of compaction decreases. In case of permeability, the dense graded HMA showed little permeable. The permeability of permeable pavement were 0.18 to 0.41 cm/s. The modified Hazen model and Kozeny-Carman model were used to predict the permeability of each pavement. The $K=C{ imes}D_{20}^2$ of modified Hazen model and $K=frac{1}{C{ imes}T^4{ imes}S^2}frac{e^4}{1+e}$ of KC model were recommended for permeable pavement.

Key Words: Void; Compaction energy; Permeable pavement; Hot mix asphalt; Peremeability

요지

최근 다양한 기능성을 고려한 배수성 아스팔트, 저소음 아스팔트, 보습성 아스팔트, SMA 등 다양한 아스팔트 혼합물이 개발되어 이용되고 있다. 이러한 아스팔트 혼합물의 공용성능 및 투수특성은 공극특성과 밀접한 상관관계를 가진다. 이에 본 연구에서는 배수성아스팔트 혼합물 2종, SMA 10 mm 혼합물 및 일반밀입도 아스팔트를 이용하여 공극특성과 투수특성을 분석하였다. PA-13 배수성포장용 아스팔트 혼합물과 SMA 10 mm 혼합물의 경우 다짐횟수가 작을수록 투수특성에 영향을 주는 유효공극량 및 총공극량이 크게 나타났다. 정수위 투수시험을 이용하였다. 투수계수의 경우 밀입도 아스팔트 혼합물은 거의 투수가 되지 않았다. 배수성포장의 경우 0.18-0.41 cm/s 정도로 평가되었다. 또한, 아스팔트 혼합물의 투수계수 예측을 위하여 기존의 Hazen 공식과 Kozeny-Carman 공식을 변형하여 적용하였다. Hazen 공식의 경우 $K=C{ imes}D_{20}^2$ 모형, KC 모델의 경우 $K=frac{1}{C{ imes}T^4{ imes}S^2}frac{e^4}{1+e}$를 이용하는 것을 제안하였다.

핵심용어: 공극; 다짐에너지; 배수성포장; 아스팔트혼합물; 투수계수