The Development of Cement Treated Base Material with Restraint Reflection Crack

반사균열을 억제한 시멘트 안정처리 기층 재료개발

This paper describes a new approach to minimize the amount of shrinkage cracking in cement treated base(CTB). CTB is a stiffness base having lots of merits such as higher rutting resistance, minimizing fatigue cracking, and the ability to distribute upper loads. However, It is not applied to asphalt pavement system in Korea because of possible cracks caused by dry shrinkage. The goal of this study is the development of cement treated base with lower shrinkage for preventing reflection cracks and rutting. After identifying factors affecting dry shrinkage and analyzing mechanism of each admixture, the laboratory and field tests were designed and performed. Through the preliminary tests, the mix design containing 25 percent o( fly ash and 7 percent of cement was suggested. This mix design was satisfied with strength for Korea specification standard. According to the results considering strength, shrinkage, and economical efficiency, two mix designs were selected; 1) containing 25 percent of fly ash and 2) containing 25 percent of fly ash with 10 percent of expensive additive. For field test based on the result of laboratory test, the optimized alternative in cement treated base with lower shrinkage was the mix design containing 25 percent of fly ash with 10 percent of expansive additive.

시멘트 안정처리 기층은 강성기층으로 러팅 저항성이 크고 상부하중 분산, 피로균열저항, 기층 보조기층의 파손 감소의 효과가 있으며 경제성이 뛰어나다는 장점이 있다. 그러나 건조수축에 의한 반사균열로 인하여 국내에서는 CTB가 전혀 적용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 국내에 CTB적용을 위한 기초연구로써 반사 균열을 최소화하기 위해 건조수축을 억제할 수 있는 저수축 시멘트 안정처리 기층 재료개발을 시도하였다. 건조수축 이론을 고찰하여 건조수축 저감방안을 수립하였고 건조수축에 미치는 영향인자를 선정하였으며, 각 혼화재의 메커니즘을 분석한 후 실내 실험 및 현장실험을 수행하였다. 예비실험을 통하여 플라이 애쉬 첨가비율은 25%로 제안하였고 시멘트량은 모든 배합이 도로공사 린 기층의 허용강도를 만족하는 7%로 하였다. 본 실험 결과를 바탕으로 강도, 건조수축율, 경제성을 고려한 결과, 플라이 애쉬 25%, 플라이 애쉬 25%에 팽창재를 10%를 혼합한 배합을 대안으로 결정하였다. 실내실험에서 결정된 대안을 현장 실험에 적용한 결과 플라이 애쉬(25%)+팽창재(10%)가 최적의 저수축 시멘트 안정 처리 기층 배합임을 제시하였다.