Binder Stiffness Effect on Permanent Deformation and Tensile Strength of Asphalt Concretes

Since the relatively stiff binder shows a higher tensile strength as well as higher rutting resistance, it is believed that the binder stiffness is an important factor for rutting and tensile strength of asphalt mixtures. The typical tensile property is measured by indirect tensile strength (ITS) test at $25^{\circ}C$ and the rutting resistance is most widely measured by wheel tracking (WT) test at $60^{\circ}C$. The deformation strength ($S_D$) is newly developed property to estimate rut resistance of asphalt concretes at $60^{\circ}C$. The ITS and $S_D$ are very simple to measure by static test techniques, but the WT is measured by repeated loading procedure which requires relatively longer time and more efforts. Since these three properties are highly dependent upon the binder stiffness, it may be possible to estimate one property from another. Therefore, this study investigate the possibility of estimating the rutting characteristics (measured by WT test) by ITS or $S_D$ test, and the ITS by $S_D$. Because of binder stiffness effect, in the WT estimation by ITS, a tendency was observed for the higher ITS mixture to have the lower rut depth, giving $R^2{\fallingdotseq}$0.6, on the average. The ITS estimation by $S_D$ showed $R^2{\fallingdotseq}$0.64, and the WT estimation by SD showed $R^2{\fallingdotseq}$0.84, which is highest correlation among the three. Therefore, it was concluded that there is relatively good possibility of estimating WT result by $S_D$, and even though $R^2$ is somewhat low, there is some correlation between WT and ITS.

바인더 강성이 아스팔트 콘크리트의 인장강도와 소성변형 특성에 미치는 영향 분석

상대적으로 강성이 큰 바인더가 높은 소성변형 저항력과 인장강도를 보이므로 바인더 강성이 아스팔트 혼합물의 러팅과 인장강도에 대해 중요한 인자라 할 수 있다. 혼합물의 인장 특성은 $25^{\circ}C$에서 간접인장강도(ITS) 시험으로, 그리고 소성변형 저항성은 가장 보편적으로 $60^{\circ}C$에서 반복주행(WT) 시험에 의해 측정된다. 변형강도($S_D$)는 $60^{\circ}C$에서 아스팔트 콘크리트의 소성변형 저항성 추정을 위해 새롭게 개발된 특성이다. ITS와 $S_D$는 정적재하 시험에 의해 측정되어 매우 간단하지만, WT는 상대적으로 긴 시간과 노력을 필요로 하는 반복 하중에 의해 얻어진다. 이 3가지 특성은 모두 바인더 강성에 의존하기 때문에, 한가지로부터 다른 하나의 특성을 추정하는 것이 가능할 것이다. 본 연구는 ITS 또는 $S_D$시험에 의한 WT 소성변형 특성, 그리고 $S_D$에 의한 ITS 추정의 가능성을 조사하였다. ITS에 의한 WT 추정결과 $R^2{\fallingdotseq}$0.6으로 ITS가 높으면 WT 침하깊이가 낮은 경향을 보이는 것으로 관찰됐다. $S_D$에 의한 ITS 추정은 $R^2{\fallingdotseq}$0.64를, $S_D$에 의한 WT 추정은 $R^2{\fallingdotseq}$0.84를 보여 3가지 중에서 가장 높은 상관관계를 나타내었다. 결론적으로 $S_D$에 의한 소성변형 저항성 추정 가능성이 상대적으로 높으며, 비록 $R^2$이 다소 낮기는 하지만 WT와 ITS 결과 간에도 어느 정도의 상관성이 있다.