230 ❙ 포장공

52

포장공

결빙방지재 혼입 포장 설계 적용방안 설계처-3723

(2022.11.14.)

1 추 진 목 적

강설 초기 대응과 도로 결빙사고 예방을 위해 시험시공 구간 추적조사

결과를 반영한 결빙방지재 혼입 포장 설계 적용방안을 마련코자 함

※ 결빙방지재 혼입 포장

- 아스팔트 혼합물에 어는 점을 낮출 수 있는 결빙방지재*를 혼입한 포장으로

포장면의 빙점을 낮춰 결빙사고를 예방할 목적으로 적용

* 염화물 등으로 조성된 분말(시험시공 : Grikol : NaCl 80%+ CaCl2 10%+코팅제10%)

2 추 진 경 위

 (‘17. 6) 세종~포천 첨단 고속도로 악천후․고령화 대비 시설선진화 방안 수립

o 전 구간 결빙방지재 설계 잠정 반영, 시험시공․효과분석 후 적용방안 수립

* (‘17.10) 시험시공 : 중앙선 홍천IC 인근 및 중부내륙선 시험도로(L=0.5km)

 (‘18. 9) 시험시공 결과 분석 및 설계 적용 로드맵 수립

o (분석 결과) 융설 효과는 확인되나 포장 내구성, 다양한 환경 추가검증 필요

* (’18.12) 추가 시험시공 : 서해안선 함평IC 인근(L=0.6km)

o (설계적용) 결빙방지재 지급자재비 잠정 반영, 향후 확대적용 지침에 따라 적용

* 적용위치 : 제설재 사용량이 많은 지역(5개년 평균 13톤/2차로․km 이상), 살얼음 발생

예상구간, 염수분사시설 설치 필요구간

 (`19. 6) 결빙방지재 혼입 포장 장기 효과분석 및 내구성 평가 연구용역 착수

* 연구기간 : ‘19. 6 ～ ’21. 12 (한국아스팔트학회, 303백만원)

포장공 ❙ 231

포장공

3 시험시공 현황 및 그간 추적조사 결과

 시험시공 현황 * 표층 5cm 절삭덧씌우기 시공

구 분 방향 차로 이정

시공 연장

시공

합계 시기

SMA

(10mm)

SMA

(13mm)

배수성

(10mm)

3개소 1,117m 597m 150m 370m -

1차

중앙선 부산 주행차로 359.89∼360.22K 327m 127m 100m 100m `17.10

시험도로 - 주행차로 중부내륙선 170m 70m 50m 50m `17.10

2차 서해안선 목포 추월차로 37.16∼37.78K 620m 400m - 220m `18.12

 추적조사 결과 (첨부 #1 참조)

o 포장 내구성

- (SMA 포장) 현재까지 양호

구 분 중앙선 시험도로 서해안선 비 고

전경사진

육안조사 양호 양호 양호

실내시험 양호 양호 양호

포장상태

평가등급

‘18년 ‘19년 ‘20년 - ‘19년 ‘20년

1등급 1등급 1등급 - 1등급 1등급

- (배수성 포장) 서해안선 양호, 그 외 구간은 포장상태 불량

구 분 중앙선 시험도로 서해안선 비 고

전경사진

포장상태 악화로 ‘20년 말

재포장 시행(현재는사라짐)

육안조사 골재 탈리 및 포장파손 골재 탈리 양호

실내시험 급격한 강도 저하 급격한 강도 저하 양호

포장상태

평가등급

‘18년 ‘19년 ‘20년 - ‘19년 ‘20년

2등급 4등급 5등급 - 1등급 1등급

※ 포장상태 평가 등급 : 평탄성, 소성변형, 표면손상을 조사하여 평가지수(HPCI)를

산정하고 지수에 따라 7등급 분류(1등급 : 매우 우수, 4등급 : 보통, 5등급 : 다소 불량)

232 ❙ 포장공

o 빙점하강 효과

[SMA 포장] (실측 결과) (추세선 예측*)

초기 1년 경과 2년 경과 3년 경과 ⇢ 5년 경과 10년 경과

-4.9℃ -4.4℃ -3.6℃ -3.2℃ -2.7℃ –1.9℃

* 추세선 예측은 회귀분석을 통해 예측된 결과임

※ 경년변화 분석결과

염화물 잔량 동결 임계 온도

‣측정 결과

초기 1년 후 2년 후 3년 후

100.0% 96.8% 81.2% 72.0%

‣측정 결과

초기 1년 후 2년 후 3년 후

-5.0℃ -4.4 -3.6 -3.2

‣장기 공용 후 예측(최초 대비)

구 분 5년 후 10년 후 비고

염화물

잔량(%)

60.4 44.7

‣장기 공용 후 예측

구 분 5년 후 10년 후 비고

동결

임계 온도(℃)

-2.7 -1.9

(‘17.12) 시험도로 (‘18.12) 시험도로 (‘19. 1) 시험도로 (‘20.12) 중앙선

[2개월 경과] [14개월 경과] [15개월 경과] [36개월 경과]

* (좌측 차로) 결빙방지재 혼입 포장, (우측 차로) 일반 포장

o 콘크리트 구조물 염해 영향

- 결빙방지재 혼입 포장 구간의 다이크 내부 염화물 함량 측정결과 일반

구간과 차이가 없어 염해 영향은 없는 것으로 판단됨

포장공 ❙ 233

포장공

4 배수성 포장 손상 원인 및 추가 시험시공 계획

 배수성 포장 손상 원인

o 결빙방지재가 서서히 용출됨으로 인해 일반 채움재 없이 시공된 구간은

골재-아스팔트간 접착력이 약화되어 골재탈리 및 포장 손상 가속화 추정

- 공극 확보를 위해 결빙방지재 혼입에 따른 채움재량(일반적으로 4% 내외) 감소 불가피

구 분 포장상태 합계

결빙

방지재

채움재

비 고

일반(석회석 등) 소석회

중앙선, 시험도로 불량 4% 4% - - 아스팔트 혼합물

서해안선 양호 4% 3% 1% - 총 중량 대비

* 배수성 포장 : 높은공극률(16%이상) 확보를위해소량(일반적으로4%내외)의채움재사용

** 채움재 역할 : AP와혼합되어골재사이의공극을채우고골재를부착시켜포장내구성확보기여

o 시험시공 구간이 유지보수 현장으로 배수성포장 초기 시공단계임을

고려 시 시공 또는 품질관리 수준이 미흡하였을 수 있으며,

o 서해안선은 포장상태가 양호하므로 중앙성․시험도로의 포장 손상

원인이 배합비 차이, 기후, 하부층 노후화가 원인일 가능성도 있음

 배수성 포장 추가 시험시공 계획

o 명확한 손상 원인 분석 및 적용성 검증을 위해 추가 시험시공* 시행

* 광주순환선(2공구), 세종∼포천선(용인-구리 8공구) 구간[세부 위치는 첨부 #2 참조]

o 시험시공 적용 개선 배합비

- 결빙방지재 용출 후에도 내구성에 문제가 되지 않도록 채움재량 증가

- 수분 저항성을 높이기 위해 소석회 채움재 일부 사용

※ 아스팔트 콘크리트 포장 시공 지침(2021.7, 국토교통부)

‣ 집중강우 지역에서 박리 저항성 향상을 위해서는 채움재 50% 이하를 소석회 대체 사용

‣ 소석회는 골재 중량비율의 1~1.5%를 사용

- 개선 표준 배합비 (첨부 #3 참조)

구 분 합계 결빙방지재

채움재

비 고

일반(석회석 등) 소석회

개선 배합 6% 이상 3% 2% 이상 1% 아스팔트 혼합물

총 중량 대비

234 ❙ 포장공

5 결빙방지재 혼입 포장 적용성 검토

 교통사고 현황 분석

o 사고 원인별 교통사고 현황

- 겨울철 계절적 사고원인은 노면 결빙과 적설로 대표될 수 있으며,

- 결빙사고는 적설로 인한 사고보다 발생건수(1.1배)가 많으며, 치사율(2.7배)

또한 매우 높아 대형 교통사고로 연결

※ 연평균 고속도로 교통사고 현황(최근 5년간, ‘16～’20년) * TAAS(교통사고분석시스템)

구 분 합계 건조 젖음/습기 서리/결빙 적설 기타

사고건수(A) 4,163.8 3,674.6 443.4 21.2 18.8 5.8

사망자수(B) 240.4 197.6 37.6 3.6 1.2 0.4

치사율(B/A) 5.8% 5.4% 8.5% 17.0% 6.4% 6.9%

※ 최근 대형 살얼음 사고 사례

구 분

광주-원주선

동양평나들목 부근

상주-영천선

서군위나들목 부근

국도33호선

경남 합천(‘20.1)

일 시 ‘19.11.15 / 07시 40분 ‘19.12.14 / 04시41분 ‘20.1.6 / 6시46분

기 상 강수 2.0mm, 기온 0.3℃ 강수 : 흩날림, 기온 -1.7℃ 강수 0.2mm, 기온 -0.6℃

사 고

현 황

∘ 21중 추돌

(부상3명)

∘ 47중 추돌

(사망7명, 부상41명)

∘ 41중 추돌

(부상10명)

o 기온별 서리/결빙사고 현황

- 일 평균기온이 2℃ 보다

높아지면 치사율 약 3.2배↑

* 한국교통연구원 홈페이지 카드뉴스(‘21.2.17)

[사고특성] 노면결빙은 육안 식별 곤란, 기온이 크게 낮지 않은 상황에서

국지적으로 살얼음 발생으로 예측이 곤란하며 사고 발생률 및 치사율이 높음

포장공 ❙ 235

포장공

 결빙방지재 혼입 포장 적용성 검토

o 결빙방지재 혼입 포장은 약 –3℃ 내외의 빙점 하강 효과가 있어

겨울철 노면 동결 가능시간 약 50% 감소 가능

※ 주요 거점지역 12～2월 기온대별 시간 현황(기상청 기상자료 개방포탈, 최근 3년)

지역

기온

합계

기온대별 시간(hr)

비고

서울 원주 대전 대구 광주 부산

합계(0℃ 이하) 12,768 2,906 3,128 2,535 1,871 1,540 788

0～-3℃ 6,496 (50.8%) 1,238 1,325 1,264 1,104 1,045 520

-3℃ 미만 6,272 (49.2%) 1,668 1,803 1,271 767 495 268

* 실제 노면온도는 일조 여부에 따라 대기온도보다 높거나 낮을 수 있으나 상기표는 미고려

o 대형사고를 유발하는 도로 살얼음은 0℃ 내외의 기온*에서 급작스럽게

발생되는 경우가 많아 살얼음 사고예방에 매우 효과적

* 2016～2020년 주요 살얼음 사고 기온 현황(7중 이상 추돌, 부상자 발생 사고 대상)

[AI 기반 스마트 도로살얼음 관리시스템 개발 연구 보고서(재난관리처, 2020.12)]

합 계 -3℃이상 -2℃ 미만 -2℃이상 -1℃ 미만 -1℃이상 0℃ 미만 0℃ 이상

14건 1건 2건 5건 6건

o 결빙사고 치사율이 매우 높은 기온대(-3℃ 이상*) 대부분 동결 예방 가능

* 치사율이 매우 높아지는 일 평균 기온 2℃ 이상은 최저 -3℃ 이상 상태로 볼 수 있음

‣ 기상청 기상자료 개방포탈 (‘21.1월 서울지역 기온분석 자료)

∘일 최저 기온은 평균기온 대비

약 5℃ 내외로 낮음

o 더불어 적설 예방 효과도 있어 급 강설, 제설차량 이동 공백기

동안 효율적 대처 가능

[검토의견] 결빙방지재 혼입 포장의 빙점 하강 효과는 예기치 못한

도로 살얼음, 적설 등에 따른 교통사고 발생 사전예방에 매우 효과적

 

인지반응거리236 ❙ 포장공

6 결빙방지재 혼입 포장 적용방안

 포장 공법별 적용방안

o (S M A) 내구성 및 결빙방지 효과가 양호하게 분석되어 설계․시공단계 확대 적용

o (배수성) 추가 시험시공 후 그 결과에 따라 적용여부 검토(적용 보류)

※ 설계노선 포장형식 선정을 통해 아스팔트 표층을 적용하는 구간에 적용

(콘크리트 포장구간은 공법 특성상 적용 불가)

 결빙방지재 혼입 포장 설계적용 대상

o 결빙발생에 직접적으로 영향을 미치는 외부환경(습도, 온도) 구간과

결빙발생 우려가 높고 취약한 도로시설(교량, 터널 입출구) 구간

적용구간 판단사유

상습안개, 저수지, 댐,

하천, 해안통과구간등

․습도가 높은 환경으로 인한 노면 습기

응달지역(절토부 등) ․응달로 인한 낮은 노면 온도

교 량 ․토공부에 비해 낮은 노면 온도

터널 입출구 구간 ․갱구 전․후 응달, 주행환경 변화(조도순응, 인지반응)

◈ 세부 적용방법

[국토부 평가표 세부배점표 평가기준 준용(첨부#4, 도로관리과-3060, 2021.06.22.)]

․(교량) 연장 100m 이상 교량 적용

․(터널 입출구 구간) 절토부종점까지반영하되짧더라도조도순응거리+인지반응거리* 반영

*「도로의 구조․시설 기준에 관한 규칙 해설」인터체인지의 계획

설계속도

100km/h일 때, 조도순응거리 84m, 인지반응거리 112m,

설계속도

120km/h일 때, 조도순응거리 100m, 인지반응거리 134m

․(응달지역) 오전 10시 또는 오후 2시 기준 응달이 발생하는 경우 적용

◈ 국토부 평가표에서 물리적 영향 부분(도로시설, 주변여건, 응달지역)만 선택한 사유

․교통운영특성(교통정체, 결빙사고이력, 관리자 체감위험)은 설계 시

평가가 불가하여 결빙취약구간 선정 곤란

o 재난관리처 등 유지관리부서에서 재난예방진단(재난관리처-1456호, ‘17.6.19)

등을 통해 결빙사고가 우려되어 요청하는 구간

포장공 ❙ 237

포장공

 설계 적용 방법

o 지급자재로 설계에 반영하되, 아스팔트 혼합물 단가 내 결빙방지재

단가 추가 반영 (SMA포장 : 아스팔트 혼합물 1ton당 50kg씩 반영)

[지급자재 명세서 명기방법]

∘ 공종명 : 아스팔트 콘크리트(결빙방지재 혼입)으로 명기

∘ 규 격 : 기존 규격 내용에서 “결빙방지재 5% 혼입”을 추가 명기

- 추적조사, 유지관리 효율성을 고려하여 식별 표지판 설치(첨부 #5 참조)

- 결빙방지재 관련 품질시험비 및 공사시방서 반영 (첨부 #6, #8 참조)

 기타 고려사항

o 길어깨 포장은 특별한 사유가 있는 경우 외에는 미적용

o 포장 종류별 경계구간 시공을 감안한 여유수량 설계 반영

- 설계수량 : 순 수량(적용 대상구간) + 시․종점 여유수량*(25톤 덤프 1대분)

* 시․종점 각각 2차로 이상인 경우 25m, 1차로인 경우 50m를 적용하되, 시․종점이

교량 또는 터널인 경우에는 미적용(세부사항은 첨부 #9 참조)

※ 시공단계에서는 순 수량 이상을 시공하되 여유수량을 초과하지 않는 범위

내에서 최종 시공수량 정산

o 표층 포장형식이 SMA 포장인 경우에 적용

o 결빙방지재는 본 지침의 품질기준(첨부 #6)을 만족하는 제품으로 사용

o 신기술․신공법 관련 기준*에 따라 결빙방지재 혼입 포장의

사후평가(유지관리) 시행을 통한 생산업체의 품질관리 유도

* 신기술․신공법 품질관리 효율화 방안(품질환경처-929호, 2022.4.1)

238 ❙ 포장공

7 향후 계획 및 협조 사항

 향후 계획

o 배수성 포장 시험시공 구간 추적조사 시행 (‘23~‘25년)

- 개선 배합에 대한 포장 내구성, 빙점 하강 효과 등 적정성 확인

- 조사 계획 * 조사기간 및 시험 항목은 필요시 조정 가능

조사기간 배수성 포장 조사 대상 조사빈도 시험항목

‘23~’25

․서해안선 기 시험시공 구간

․추가 시험시공 예정구간

연간 1회

코어채취, 변형강도,

간접인장강도, 칸타브로,

동결부착강도, 염화물 함량

※ SMA 포장도 빙점하강 효과 추정에 대한 신뢰도 향상을 위해 동결부착강도

시험에 한해 병행 조사 시행(서해안선 기 시험시공 구간)

o 추적조사 완료 후 본 지침 확정 (‘25년)

- 배수성 포장을 포함한 설계 적용기준, 공사시방서 및 품질기준 등 확정

 협조 사항

o (건설처) 결빙방지재 혼입 배수성 포장 추가 시험시공

- 광주순환선(2공구) 및 세종~포천선(용인-구리 8공구) 구간 (첨부 #2 참조)

※ 해당 사업단에서 사업 주관부서 및 설계처와 협의하여 시험시공 세부계획 수립

o (기획조정실, 건설처) 시험시공 구간에 대한 추적조사 비용 협조․반영

(세종-포천 도로건설공사비) * 약50백만원/1년× 3년

o (품질환경처) 신기술･신공법 사후평가(유지관리)시 결빙방지재 혼입

포장도 포함 시행

* 신기술․신공법 품질관리 효율화 방안(품질환경처-929호, 2022.4.1) 참조

포장공 ❙ 239

포장공

8 결론 및 적용 방안

 결 론

o 내구성, 빙점 하강 효과가 검증된 SMA 포장 구간 중 결빙사고에

취약한 구간에 대해 결빙방지재 혼입 포장 적용

 사업 단계별 적용방안

o 설계 중인 노선 : 본 지침 적용

o 공사 중 및 유지관리 노선 : 현장여건을 고려하여 공사 주관(시행)

부서에서 적용여부 판단 후 시행

※ 배수성포장에 반영된 결빙방지재는 시험시공 및 검증이 추가적으로

필요한 상황이므로 적용 보류

첨 부 : 1. 시험시공 구간 추적조사 결과 (별첨)

2. 배수성 포장 추가 시험시공 대상 구간 현황 (별첨)

3. 시험시공 구간 배합비 및 배수성 포장 개선 배합비 현황 (별첨)

4. 결빙취약구간 평가 세부배점표 및 내역 (별첨)

5. 결빙방지재 혼입 포장 구간 식별 표지판 도면

6. 주요 품질기준

7. 품질기준 값 적용 근거 (별첨)

8. 공사시방서

9. 포장 종류별 경계구간 시공을 감안한 설계적용 방안 검토

첨부 #5 결빙방지재 혼입 포장 구간 식별 표지판 도면

240 ❙ 포장공

포장공 ❙ 241

포장공

첨부 #6 결빙방지재 혼입 포장 주요 품질기준(배수성 포장 제외)

□ 아스팔트 바인더 : PG76-22 이상

□ 결빙방지재 혼입량 : 아스팔트 혼합물 총 중량의 5%

□ 결빙방지재 품질 기준

구 분 항 목 품질 기준 시험빈도 비 고

재료

반입시

입 도 0.6mm 이하

제조회사별

300ton 마다

수분 함량 1.0% 이하

용해분 함량비 81±5% 이내

용해분의 용해율

경시변화

1시간 경과 50% 이하

24시간 경과 75% 이하

물 접촉각 90° 이상

소수성

확인 시험

매스틱

동결부착강도(-6℃)

0.1MPa 이하

AP:결빙방지재

= 1 : 1

□ 결빙방지재 혼입 포장 혼합물 품질 기준

구 분 항 목 품질 기준 시험빈도 비 고

배합

설계시

동결부착강도(-4℃) 0.1MPa 이하 배합설계시마다

제작

공시체

인장강도비(TSR) 0.85 이상 배합설계시마다

시공

직후

동결부착강도(-4℃) 0.1MPa 이하

1일 1회 이상,

포장면적

3,000㎡마다

코어

공시체

※ 배수성 포장은 추가 시험시공 및 추적 조사후 품질기준 마련 예정

242 ❙ 포장공

첨부 #8 결빙방지재 혼입 포장 공사시방서

살얼음 방지 및 결빙저감을 위한

결빙방지재 혼입 아스팔트 콘크리트 포장공사

1. 일반사항

1.1 적용 범위

1.1.1 결빙방지재 혼입 아스팔트 콘크리트 포장

(1) 결빙방지재가 혼입된 아스팔트 혼합물을 시공하는 포장으로 SMA 혼합물을 활용한 표층 공사에

적용한다.

(2) 이 절에서 규정되어 있지 않은 사항은 KCS 44 50 10, EXCS 44 50 10, 아스팔트 콘크리트 포장 시공

지침(국토교통부)에 따른다.

1.2 참고 기준

1.2.1 결빙방지재 혼입 아스팔트 포장

(1) KS F 2337 아스팔트 혼합물의 마샬안정도 및 흐름값 시험방법

(2) KS F 2354 아스팔트 포장용 혼합물의 아스팔트 함유량 시험방법

(3) KS F 2355 아스팔트 골재 혼합물의 피막 박리 시험방법

(4) KS F 2364 다져진 아스팔트 혼합물의 공극률 시험방법

(5) KS F 2366 아스팔트 혼합물의 이론 최대 비중 시험방법

(6) KS F 2374 아스팔트 혼합물의 휠 트래킹 시험방법

(7) KS F 2386 도로 포장체 부착면의 인장 접착강도 시험방법

(8) KS F 2389 아스팔트의 공용성 등급

(9) KS F 2393 동적전단 유변물성 측정기를 이용한 아스팔트의 유변 특성 시험방법

(10) KS F 2490 연소법을 이용한 아스팔트 함량 결정방법

(11) KS F 2491 아스팔트 바인더의 휨 굴곡 시험방법

(12) KS F 2502 굵은 골재 및 잔 골재의 체가름 시험방법

(13) KS F 2503 굵은 골재의 밀도 및 흡수율 시험방법

(14) KS F 2507 골재의 안정성 시험 방법

(15) KS F 2508 로스엔젤레스 시험기에 의한 굵은 골재의 마모 시험

(16) KS F 2575 굵은 골재중 편장석 함유량 시험방법

(17) KS F 3501 아스팔트 포장용 채움재

(18) KS M 2201 스트레이트 아스팔트

포장공 ❙ 243

포장공

1.3 용어의 정의

(1) 결빙방지재 : 어는 점을 낮출 수 있는 재료[염화나트륨(NaCl), 염화칼슘 (CaCl2)]을 소수성이 장기간

유지되도록 처리 후 아스팔트 혼합물에 혼입하여 사용하는 재료이다.

(2) 소수성(Hydrophobic) : 결빙방지재의 효과 지속성과 관련 있는 성질로서 친수성(Hydrophilic)의

반대말로 물 분자와 쉽게 결합하지 않고 밀어내는 성질을 의미한다. 결빙방지재의 소수성은 물에

쉽게 녹지 않아 장기간 결빙방지효과를 유지할 수 있도록 하는 중요한 성질이다.

(3) 동결부착강도 : 포장면의 결빙상태를 판단하기 위한 인장접착강도 시험 값으로 시편 또는 코어 표면에

물이 흡수된 면타월을 부착시킨 상태에서 일정시간 동결 후 측정된 인장접착강도를 말한다.

1.4 공사관리

(1) 공사관리는 EXCS 44 50 10 (1.4)에 따른다.

1.5 제출물

(1) EXCS 10 10 05 (1.7 (12)) 및 EXCS 10 10 10 (1.8)에 따라 해당 공사의 공사계획에 맞춰 책임시공계획

및 시공계획서를 작성한 후 제출하여야 하며, 시공계획서에 결빙방지재를 혼입한 포장 적용에

대한 근거자료(지역, 기후, 선형, 환경조건 등 검토)가 포함 되어야 한다.

(2) 다음 사항을 추가로 제출하여야 한다.

① 재료시험 성적서

② 포장시험 계획서

2. 자재관리

2.1 결빙방지재 혼입 아스팔트 포장 재료

2.1.1 재료의 품질기준

(1) 아스팔트 바인더, 골재, 채움재, 섬유 첨가재, 재료의 입도, 재료의 승인 및 시험, 재료의 저장은

EXCS 44 50 10 (2.5, 2.6, 2.7)에 따른다.

2.1.2 결빙방지재(Anti-Icing Filler)

(1) 결빙방지재는 표 2.1-1, 표 2.1-2의 입도기준 및 품질기준을 만족하여야 하며, 아스팔트 혼합물에

결빙방지재를 혼입시에도 아스팔트 포장 내구성 유지에 문제가 없어야 한다.

표 2.1-1 결빙방지재 입도기준

호칭지수 (mm) 공칭입경에 대한 체통과 질량 백분율 (%)

0.6 100%

0.3 95% 이상

0.15 90% 이상

0.08 70% 이상

244 ❙ 포장공

표 2.1-2 결빙방지재 품질기준주1)

구 분 시험방법 기 준

수분 함량 KS F 3501 1.0% 이하

용해분 함량비주2) 부속서 1 참조 81±5% 이내

용해분의 용해율 경시변화주3) KS H 7101, 부속서 2 참조

1시간 경과 50% 이하

24시간 경과 75% 이하

물 접촉각주4) 부속서 3 참조 90° 이상

매스틱 동결부착강도주5) (-6℃) KS F 2386, 부속서 4 참조 0.1MPa 이하

주1) 본 기준에 제시된 결빙방지재 품질기준을 만족하는 모든 제품은 적용 가능

주2) 용해분 함량비 : 염화물이 물에 용해되는 성질을 이용하여 결빙방지재 내에 포함된 염화물 함량비를 측정

하는 시험으로 부속서 1과 같이 시험하여 측정한다.

주3) 용해분의 용해율 경시변화 : 증류수가 담긴 비커에 분쇄되지 않은 결빙방지재를 넣고 1시간 경과 및 24시간

경과 후의 용해율을 측정하는 시험으로 부속서 2와 같이 시험하여 측정한다.

주4) 물 접촉각 : 결빙방지재 위에 증류수 1방울을 떨어뜨리고 1시간 경과 후 현미경으로 시료와 증류수 방울과의

접촉각을 측정하는 시험으로 부속서 3과 같이 시험하여 측정한다.

주5) 매스틱 동결부착강도 : 가열된 아스팔트와 결빙방지재를 1:1 비율로 혼합한 매스틱 시료의 동결부착강도를

측정하는 시험으로 부속서 4와 같이 -6℃에서 3시간 동안 동결 후 3분 이내에 인장접착강도 시험(KS F 2386)을

실시한다.

2.1.3 결빙방지재 혼입 아스팔트 혼합물의 배합설계 기준

(1) 결빙방지재 혼입 아스팔트 혼합물 배합설계 기준의 일반적인 사항은 EXCS 44 50 10 (2.5, 2.6, 2.7)에

따르며, 추가로 표 2.1-3의 기준을 만족하여야 한다.

(2) 결빙방지재 혼입량은 아스팔트 혼합물 총 중량의 5%를 적용한다.

(3) 채움재는 박리 저항성을 높이기 위해 소석회 재료에 대한 함량을 별도로 규정한 경우 그 규정량을

준수하고, 결빙방지재의 혼입량은 아스팔트 혼합물 총 중량의 5%로 하되, 치환되는 결빙방지재

절대 함량이 전체 채움재 함량의 50% 이하가 되도록 하여야 한다.

표 2.1-3 결빙방지재 혼입 아스팔트 혼합물의 품질기준

항 목 시험방법 기 준

동결부착강도 (-4℃)주) KS F 2386, 부속서 5 0.1MPa 이하

인장강도비 (TSR)

아스팔트 콘크리트 포장 시공지침

(국토부, 2021)

0.85 이상

주) 동결부착강도 : 결빙방지재 혼입 아스팔트 혼합물에 대한 동결부착강도를 측정하는 시험으로 슬래브 공시체를

제조하여 부속서 5와 같이 -4℃에서 3시간 동안 동결 후 3분 이내에 인장접착강도 시험(KS F 2386)을 실시한다.

포장공 ❙ 245

포장공

2.1.4 결빙방지재 사용

(1) 결빙방지재는 혼합물 본 생산에 들어가기 전 전용 사일로에 저장하여야 하며, 사일로에는 결빙

방지재의 배출이 원활히 될 수 있도록 바이브레이터를 설치․운영하여야 한다.

(2) 플랜트 여건 상 사일로에서의 결빙방지재의 투입이 어려울 경우 감독자와 협의하여 자동투입장치를

사용할 수 있다.

3. 시공관리

3.1 결빙방지재 혼입 아스팔트 포장 시공

(1) 결빙방지재 혼입 아스팔트 포장의 시공의 일반적인 사항은 EXCS 44 50 10 (3.5, 3.6, 3.7)에 따르되,

아래의 사항을 추가하여 적용한다.

3.1.1 시험포장

(1) 시험포장은 EXCS 44 50 05 (3.4.3)에 따른다.

3.1.2 현장배합 및 생산

(1) 현장배합은 EXCS 44 50 05 (3.4.4)에 따른다.

(2) 결빙방지재는 현장배합 허용오차 없이 설계에서 정한 수량을 혼입하여야 하며 생산시의 계량

허용오차는 ±1.5% 이내로 관리하여야 한다.

(3) 결빙방지재 혼입 아스팔트 혼합물의 생산은 플랜트의 믹서에서 10초 이상 골재를 혼합한 후

가열된 아스팔트를 주입하고 균일한 혼합물이 될 때까지 35초 이상 혼합한다.

3.1.3 품질관리 및 검사

(1) 품질관리 및 검사는 KCS 44 50 10 (3.5.15)에 따르며, 품질시험은 3회 평균값으로 한다.

(2) 추가적으로 아스팔트 혼합물 관리 및 검사를 위해 생산시 공시체 제작, 시공 후에는 3일 이내 코어

채취를 통해 동결부착강도를 확인하여야 하며 표 3.1-2의 기준을 만족하여야 한다.

표 3.1-2 결빙방지재 혼입 아스팔트 콘크리트 포장의 시공 후 관리 기준

항 목 시험방법 기 준

동결부착강도 (-4℃)주) KS F 2386, 부속서 5 0.1MPa 이하

주) 동결부착강도 : 결빙방지재 혼입 아스팔트 혼합물 시공된 포장면에 대한 동결부착강도를 측정하는 시험으로 공시체를

채취하여 부속서 5와 같이 -4℃에서 3시간 동안 동결 후 3분 이내에 인장접착강도 시험(KS F 2386)을 실시한다.

246 ❙ 포장공

부속서 1

결빙방지재 용해분 함량비 확인 시험

본 시험은 결빙방지재 내에 포함된 염화물(NaCl, CaCl2) 등의 어는점을 낮출 수 있는 결빙방지성분 함량을 측정하는

시험으로 염화물이 물에 용해되는 성질을 이용하여 결빙방지재의 용해 전․후 중량을 측정하여 함량을 계산한다.

1. 시료 준비

◦ 결빙방지재 100g을 채취하여 24시간 이상 105±5℃로 오븐 건조시킨다.

2. 장비

◦ 전자저울(0.01g 이상 측정 가능)

◦ 건조 오븐(Dry Oven)

◦ 막자사발(유발, 유봉)

◦ 여과지(공극 : 11㎛, 재질 : 나일론 또는 이와 동등)

◦ 깔때기

◦ 비커(500ml~1000ml 용량)

◦ 분무기

◦ 증류수

◦ 질산은(AgNO3) 용액

3. 시험 방법

① 건조 여과지의 질량은 시험 전 미리 측정하여 기록한다.

② 오븐 건조된 결빙방지재를 최소 1g 이상 채취한다.

③ 시료를 막자사발 안에 넣고 굵은 입자가 보이지 않을 때까지 유봉을 이용하여 분쇄한다.

④ 분쇄된 시료가 있는 막자사발에 증류수 10g을 넣은 후 시료가 증류수에 충분히 용해될 수 있도록 30

분간 계속 분쇄한다.

⑤ 시료와 증류수가 섞인 혼합용액을 여과지 위에 붓고, 여과지에서 걸러진 용액을 비커로 받을 수 있게 한다.

⑥ 비커에 담긴 용액에 질산은 용액(AgNO3)을 1~2방울씩 떨어뜨려가며 용액에 흰색 반응이 없을 때까지

여과지 위로 증류수를 붓는다.

- 이때 비커를 교체해가면서 새롭게 걸러진 용액이 질산은 용액이 염화물을 만났을 때 나타나는 흰색

반응이 더 이상 없는지 확인이 필요하다.

⑦ 질산은 용액에 흰색반응이 더 이상 없으면 여과지와 여과지에 잔류한 시료를 105±5℃에서 24시간 동안

오븐 건조시킨 후 중량을 측정한다.

⑧ 시험결과는 3회(①~⑦)의 시험을 통해 측정된 값을 평균하여 적용한다.

4. 시험 결과 정리

◦ 결빙방지재 내의 용해분 함량비는 다음과 같이 계산한다.

용해분함량비  



  × 

여기서 A1 : 용해 시험 전 시료 중량(g)

A2 : 용해 시험 후 여과지에 걸러진 시료 중량(g)

포장공 ❙ 247

포장공

부속서 2

결빙방지재 용해분의 용해율 경시변화 확인 시험

본 시험은 결빙방지재의 성능이 지속적으로 유지될 수 있도록 결빙방지재가 서서히 용해되는지를 확인

하는 시험이다. 증류수와 결빙방지재를 혼합한 후로부터 1시간, 24시간 경과 후의 용해된 양을 측정하여

결빙방지재의 용해율 경시변화를 산정한다.

1. 시료 준비

◦ 결빙방지재 100g을 채취하여 24시간 이상 105±5℃로 오븐 건조시킨다.

2. 장비

◦ 저울 (0.01g 이상 측정가능)

◦ 500~1,000ml의 유리 비커

◦ 증류수

◦ 감압여과장치

◦ 건조 오븐(Dry Oven)

3. 시험 방법(KS H 7101 준용)

① 유리 1,000ml 비커에 증류수를 500ml를 채운다.

② 오븐 건조된 결빙방지재 10g을 채취하여 비커 중앙 증류수 표면에 천천히 부어 넣는다. 이 때 결빙

방지재와 증류수를 인위적으로 혼합하지 않는다.

③ 결빙방지재와 증류수가 담긴 비커를 기준시간(1시간, 24시간) 동안 25℃에서 보관한다.

④ 기준시간 경과 후 증류수와 결빙방지재가 혼합된 용액을 11㎛의 여과지가 있는 감압여과장치에 여과

시킨다. 이어서 50ml의 증류수로 3번 이상 세척하여 여과기 벽면 등에 결빙방지재가 남아있지 않도록

물을 흘려주어 씻어낸다.

⑤ 불용분이 포함된 여과지를 100℃ 오븐에서 1시간 이상 건조시킨다.

⑥ 시험결과는 3회(①~⑤)의 시험을 통해 측정된 값을 평균하여 적용한다.

⑦ 시험결과는 다음 식에 따라 3회 반복 측정한 결과의 평균값을 용해율(%)로 한다.

용해분의용해율  시간경과에따른용해량비 ÷ 용해분함량비부속서참조 × 

 

    

÷ 용해분함량비 × 

여기서 A : 불용분이 포함된 여과지 건조질량(g)

B : 여과지 건조질량(g)

C : 채취한 시료의 건조질량(g)

감압여과 시험장치(좌) 및 실험사진(우)

[그림 : 용해율 경시변화 실험 예]

248 ❙ 포장공

부속서 3

결빙방지재 물 접촉각 확인 시험(ASTM D 5946)

본 시험은 결빙방지재의 성능 지속성을 확보하기 위한 재료의 소수성(물에 쉽게 용해되지 않는 성질)을

확인하는 시험이다. 소수성이 강한 성질의 재료일수록 물 접촉각은 크게 나타나며 일반적으로는 물 접촉각이

90도 이상일때 소수성이 확보된 것으로 판단한다.

1. 시료 준비

◦ 결빙방지재 100g을 채취하여 24시간 이상 105±5℃로 건조시킨다.

2. 장비

◦ 저울 (0.01g 이상 측정가능)

◦ 건조 오븐(Dry Oven), 항온항습기

◦ 증류수

◦ 전자 주사 현미경 (측면 촬영 가능 장비)

◦ 원형 회전판

◦ 마이크로 피펫

◦ 이미지분석 프로그램

3. 시험 방법

① 건조된 시료를 원형 회전판 위에 두께 5mm 정도로 평평하게 도포한다. 원형 회전판은 알루미늄 재질

로서 표면은 매끄럽고 평탄하여야 하며, 측정 시 수평을 유지할 수 있어야 한다.

② 마이크로 피펫 끝에 증류수 1방울(5~8㎕)이 맺히도록 하고 시료 위에 올린다. 증류수가 시료 위에 떨

어져서 충격을 주지 않도록 주의한다.

③ 증류수 방울을 떨어뜨리고 원형 회전판을 360도 회전시켜가며 전자 주사 현미경으로 시료와 증류수

방울과의 접촉각을 촬영한다. 촬영은 36도씩 회전시켜가며 측정하고 1개 시료에 대한 측정횟수는 10

회이며 10분이내 측정을 완료한다. 원형 회전판 회전 시 증류수 방울이 움직이지 않도록 주의한다.

④ 촬영된 영상을 이미지분석 프로그램을 이용하여 높이(H)와 반지름(R)을 측정하고 계산식에 따라 접촉

각을 계산하며, 10회 평균값을 시험결과로 한다.

θ : 접촉각

H : 높이

R : 너비의 1/2

  ·arctan  

포장공 ❙ 249

포장공

부속서 4

결빙방지재 매스틱(Mastic) 동결부착강도 확인 시험

본 시험은 결빙방지재의 결빙방지성능을 확인하기 위한 시험으로 –6℃에서의 공시체 표면 얼음에 대한

부착강도 시험을 실시하여 동결여부를 확인한다.

1. 시료 준비

◦ 결빙방지재 100g을 채취하여 24시간 이상 105±5℃로 오븐 건조시킨다.

◦ 아스팔트 100g을 160℃ 오븐에서 2시간 동안 가열한다.

2. 장비

◦ KS F 2386에 적합하고 면타월을 부착한 디스크가 있는 부착강도 시험기

◦ -6℃ 이하 온도를 3시간 이상 유지할 수 있는 저온장비

◦ 교반기(Stir Mixer)

◦ 건조 오븐(Dry Oven)

◦ 증류수

3. 시험방법

① 160℃ 오븐에서 두 시간 이상 가열한 아스팔트와 오븐 건조된 결빙방지재를 1:1 비율로 혼합하고 고루

분산되도록 교반기에서 교반시켜 결빙방지재 매스틱(mastic)을 준비한다.

② 결빙방지재 매스틱을 아스팔트 슬래브 공시체(300×300×50mm) 표면에 2~3mm 두께로 얇게 도포하고,

24시간 동안 상온에서 양생시킨다.

③ 결빙방지재 매스틱이 도포된 표면위에 밑면이 면타월(KS K 0415 면사 번수 20수)인 디스크를 물

(증류수 10g)에 흡수시킨 후 거치시킨다.(KS K 0415 텍스타일-직물-구조-분석방법)

④ 이 때 면타월에 흡수된 물과 시편 표면의 염화물이 용해될 수 있도록 약 1분 동안 디스크를 좌·우로

돌려가며 용해시킨다.

⑤ 디스크를 부착한 시편을 시험온도 (-6℃)에서 3시간 이상 냉각시킨 후, 초당 0.035MPa의 인발속도로

부착강도 시험을 3분 이내에 수행한다.

⑥ 시험결과는 3개의 공시체에 대한 시험을 통해 측정된 값을 평균하여 적용한다.

250 ❙ 포장공

부속서 5

결빙방지재 혼입 포장 동결부착강도 확인 시험

본 시험은 결빙방지재를 함유한 결빙방지재 혼입 아스팔트포장의 결빙방지성능을 확인하기 위한 시험으로

–4℃ 에서의 공시체 표면 얼음에 대한 부착강도 시험을 실시하여 동결여부를 확인한다.

1. 시료 준비

◦ 아스팔트 혼합물 슬래브 공시체

◦ 포장 시공 후의 현장 코어

2. 장비

◦ KS F 2386에 적합하고 면타월을 부착한 디스크가 있는 부착강도 시험기

◦ -4℃ 이하 온도를 3시간 이상 유지할 수 있는 저온장비

◦ 건조 오븐(Dry Oven)

◦ 아스팔트 공시체 절단기

◦ 쇠 솔(wire brush)

◦ 증류수

3. 시험방법

① 동결부착강도를 측정하기 위해 결빙방지재를 함유한 아스팔트 슬래브 공시체(300×300×50mm) 또는

결빙방지재 혼입 포장 현장에서 채취한 코어 공시체(지름 150mm 이상)를 준비한다.

② 현장 코어를 사용하는 경우 표층을 제외한 하부층은 공시체 절단기로 잘라내고, 코어 표면의 이물질을

제거한 후 25℃ 오븐에서 24시간 동안 건조시킨다.

③ 실험실 슬래브 공시체 또는 코어 공시체 표면에서 부착강도 측정용 디스크가 부착될 부분을 쇠 솔을

사용하여 좌·우로 20회씩 솔질하여 염화물이 표면에 노출될 수 있도록 한다.

④ 솔질이 완료된 위치에 밑면이 면타월(KS K 0415 면사 번수 20수)인 디스크를 물(증류수 10g)에 흡수

시킨 후 거치시킨다.

⑤ 이 때 면타월에 흡수된 물과 시편 표면의 염화물이 용해될 수 있도록 약 1분 동안 디스크를 좌·우로

돌려가며 용해시킨다.

⑥ 디스크가 부착한 시편을 시험온도(-4℃)에서 3시간 이상 냉각시킨 후, 초당 0.035MPa의 인발속도로 부착

강도 시험을 3분 이내에 수행한다.

⑦ 시험결과는 3개의 공시체에 대한 시험을 통해 측정된 값을 평균하여 적용한다.

시험 전 시험 후

[그림 : 동결부착강도 실험 예]

포장공 ❙ 251

포장공

첨부 #9 포장 종류별 경계구간 시공을 감안한 설계적용 방안 검토

□ 표준품셈 기준 일 작업량

◦ (품셈) 개질 아스팔트 표층 포설 일 작업량

구분 2m≤시공폭＜3m 3m≤시공폭 비고

일 작업량 2,500㎡ 4,500㎡

* (연장 환산시) (978m) (501m)

※ 연장 환산시 표준 폭은 1차로 4.6m, 2차로 8.985m를 적용하였음

(우측 갓길 폭 제외, 중분대 측 연속배수시설 없는 경우)

□ 경계구간 시공을 감안한 설계적용 방안 검토

◦ 여건 검토

- 결빙방지재 혼입 포장 적용대상 구간이 대부분 1개 절토부 구간으로

이루어져 일 작업량보다 작은 구간이 대다수

- 개소별 일 작업량(1차로 500m 내외)을 고려하여 결빙방지재 혼입 포장

적용시 사업비 과다

* 결빙방지재 포장 추가 공사비는 포설단가(1,046원/㎡)의 약 18배로 매우 고가

◦ 설계 적용방안

- (적용방법) 시공성을 고려하여 결빙방지재 혼입 포장과 일반 포장의

경계 지점 조절이 가능하도록 시․종점 여유수량 반영

⇒ 설계 수량 : “순 수량(적용 대상구간) + 시․종점 여유수량*”

* 시․종점이 교량 또는 터널인 경우에는 여유수량 미적용

- (여유수량) 덤프트럭 1대 단위로 경계지점 물량 조절이 되도록 여유수량은

1차로는 50m, 2차로는 25m 추가 반영

구분 1차로 구간 2차로 구간 비고

여유 수량

(길이)

시․종점

각각 50m*

시․종점

각각 25m**

3차로 이상 구간은

별도 산출하여 반영

* (1차로 구간) 25ton(덤프 1대분) ÷ (4.6m × 0.05m × 2.34ton/㎡ × 1.02) = 45.5m

** (2차로 구간) 25ton(덤프 1대분) ÷ (8.895m × 0.05m × 2.34ton/㎡ × 1.02) = 23.6m

※ 시공단계에서는 순 수량 이상을 시공하되 여유수량을 초과하지 않는 범위

내에서 시공 후 수량 정산(일반포장도 연동하여 정산)