• International Journal of Highway Engineering
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• v.6 no.4 s.22
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• pp.65-73
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• 2004

Marshall stability and flow don't reflect mechanical property of asphalt mixtures and have little correlation with rutting-related performance. There is often rutting occurred on the asphalt pavement which was constructed using a mixture passing the specification for stability and flow. This study dealt with comparison of volumetric properties of mixtures from Marshall mix design and from Superpave mix design. This study used one binder, three aggregates and two gradations. The mixtures were manufactured by each mix design method. Result showed that OAC, VMA and VFA by Marshall mix design were higher than those by Superpave mix design. This is because Mashall mixture has the gradation prone to rutting and it should be further investigated whether or not the high OAC is direct cause of rutting in asphalt pavement.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.6 no.4 s.22
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• pp.13-24
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• 2004

The Marshall mix design method used in Korea, which was described in the design & construction regulation, had been introduced from Japan Highway Cooperation standard guide. Most engineers have thought that it is the major reason that causes pavement distresses. Therefore, there is a need to modify the current Marshall mix design through using the volumetric design concept, which is most widely used in asphalt mix design. The modified mix design determines the preliminary optimum asphalt content at 4% VTM (Voids in Total Mix). If the Marshall properties, which are VFA, VMA, stability, and flow, were satisfied with the requirements, the preliminary optimum asphalt content is determined as the final optimum asphalt content. The modified Marshall mix design considers VMA. while the current Marshall mix design does not consider VMA. By considering the Marshall stability and flow as the criteria instead of design factors, the modified Marshall mix design is able to decrease the errors occurred in Marshall stability test The test was performed to compare the Marshall properties between current and modified Marshall mix design. The left results showed that there was no difference in the Marshall properties, except for VTM. Thus, the modified Marshall mix design can produce the asphalt mixtures with the constant VTM (4%), and it can improve the asphalt mixture quality in Korea.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.2 no.4 s.6
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• pp.123-131
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• 2000

The compaction equipment and the Marshall stability head are the two important testing equipment for the Marshall test. The compaction equipment is closely related to the air void, VMA and compactability of the mixtures, and the stability head is related to the Marshall stability and the flow, therefore the size and the shape of the equipment is essential for finding the accurate optimum asphalt content for the asphalt mix design. However, the size and the shape of the equipment currently used and the condition of the installation of compaction pedestal in this country are different from each agency and manufacturer. The national inspection of the Marshall equipment is necessary because the difference can affect the test results and also the performance of the asphalt pavement.

• 한국도로학회지:도로
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• v.5 no.4 s.18
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• pp.75-82
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• 2003

• International Journal of Highway Engineering
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• v.8 no.2 s.28
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• pp.23-30
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• 2006

Emulsified Asphalt Mixture(EAM) is more environmentally-friendly and cost-effective than typical Hot Mix Asphalt (HMA) because EAM does not produce carcinogenic substances, e.g., naphtha, kerosene, during the both of manufacturing and roadway construction process. Also, it does not require heating the aggregates and asphalt binder. However, EAM has some disadvantages. Generally EAM has a less load bearing capacity and more moisture susceptibility than conventional HMA. The study evaluated a Fiber modified EAM (FEAM) to increase load bearing capacity and to decrease moisture susceptibility of EAM. Modified Marshall mix design was developed to find Optimum Emulsion Contents (OEC), Optimum Water Contents (OWC), and Optimum Fiber Contents (OFC). A series of test were performed on the fabricated specimen with OBC, OWC, and OFC. Tests include Marshall Stability, Indirect Tensile Strength, and Resilient modulus test. Comparison analyses were performed among EAM, Fiber modified EAM (FEAM), and typical HMA to verify the applicability of EAM and FEAM in the field. Test results indicated that both of EAM and FEAM have an enough capability to resist medium traffic volume based on the Marshall mix design criteria. Also the study found that fiber modification is effective to increase the load bearing capacity and moisture damage resistance of EAM.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.8 no.1 s.27
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• pp.15-23
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• 2006

Criteria of the current asphalt mix design, Marshall method, includes the stability and flow which are not related with field performance of HMA mixture, together with the air void, Void filled with asphalt (VFA) and/or Void of mineral Aggregate(VMA). In addition, the limits of stability and flow are satisfied in most cases, the Optimum asphalt content (OAC) is determined based on volumetric properties, such as the air void and/or VFA and/of VMA. Therefore, many researchers have sought mechanistic properties which can replace the stability and flow, making the designed mixture having potential for better field performance. This study initiated to develope a mix design by introducing two performance-related mechanistic properties, the deformation strengh and fracture energy, in place of the stability and flow of the Marshall method. The deformation strength $(S_D)$ from the Kim Test has a high correlation with rutting property and the fracture energy(FE) from the indirect tensile test represents the fatigue cracking property of asphalt mixture. Four types of asphalt mixture were prepared for examining possibility of using the suggested mix design method in comparison with current methods. The results showed that mechanical properties were reflected in determination of OAC with this suggested mix design, unlike the existing Marshall method.

• 한국도로학회:학술대회논문집
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• 2002.10a
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• pp.75-80
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• 2002

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.288-291
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• 2011

최근 아스팔트 혼합물의 배합설계법은 기존에 주로 사용하던 빔 및 마샬 배합설계법에서 수퍼페이브 배합설계법으로 점차적으로 바뀌고 있는 추세이다. 수퍼페이브의 배합설계과정에서 중요한 사항 중의 하나는 선회다짐기를 사용하는 다짐방법이다. 아스팔트 포장은 노상 위에 보조기층, 기층, 표층의 순으로 구성되는데 노상은 포장 아래 약 1.0 m의 흙부분으로 포장과 일체로 구성되며 포장체에 작용하는 하중을 최종적으로 지지하는 층이다. 따라서, 수퍼페이브 배합설계법에서 사용하는 선회다짐기를 포장과 일체로 구성되는 노상의 다짐시험에도 적용한다면 각각의 포장층에 같은 원리의 다짐방법을 적용한다는 큰 의미가 있을 것으로 판단된다. 본 논문에서는 일반 노상토에 시멘트와 플라이애시를 첨가한 강화노상토를 선회다짐기를 이용하여 시편을 제작하였고, 각 시편에 대한 탄성계수를 1축압축시험, 공진주시험, LFWD를 이용해 각각 측정하여 각 결과물들의 상관관계를 추정하고자 한다.

• International Journal of Highway Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.127-134
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• 2009

This study was performed to establish the process mean which is statistically satisfying the critical limit of deformation strength $(S_D)$, which is found to reflect rutting characteristics of asphalt mixture relatively well. The process means were determined using the critical $S_D$ values (3MPa for local highway and 4MPa for arterial highways), which were obtained from correlation analysis of APA and $S_D$ test data of actual highway projects, and coefficient of variation of 32 combinations of domestic mixtures. The process means of 3.2 MPa for local highway and 4.25 MPa for arterial highways were suggested when using 3 specimens (diameter of 100mm). However, since these values are based on the loading speed of 30mm/min, the higher values, 3.5 MPa for local highway and 4.5 MPa for arterial highways, were suggested, respectively, if the loading speed of 50mm/min is applied using the old Marshall machine, which should give higher test values.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.181-181
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• 2011

도로는 국내 물류를 담당하는 중요한 기반시설로 국내 경제성장의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히, 1970년대 개통된 경부고속도로는 우리나라의 대동맥으로 산업 성장의 파급효과를 가져오는 기반이 되었고, 공학적인 차원에서도 도로 포장재료를 경험 및 과학적으로 분석하여 적용하는 계기로 도로공학발전의 초석이 되었다. 과거에 적용된 도로 포장재료는 기술자의 경험에 의존하여 배합설계가 진행되었으며, 중차량의 비중이 많은 지역은 강성포장을 적용하고, 상대적으로 중차량이 적은 구간은 연성포장을 적용하는 설계를 따랐다. 하지만, 강성포장을 대표하는 시멘트 콘크리트 포장은 시공상의 복잡함과 시멘트 콘크리트 특성상 강도발현을 위해서 일정기간 이상의 양생일수가 필요하므로, 도로건설의 인프라 구축이 시급한 지역에서는 사용의 제약이 따른다. 연성포장을 대표적하는 재료로는 아스팔트 콘크리트 포장을 들 수 있다. 강성포장보다는 상대적으로 시공상의 편리함과 일정기간의 양생이 필요하지 않아 도로 포장재료로서 그 적용성이 우수하다. 과거에는 아스팔트 콘크리트 포장의 종류가 단순화되어 표층, 기층에 대표되는 몇몇 혼합물이 도로 포장재료로 사용되었다. 도로공학의 학문적 발달과 함께 도로포장의 전반적인 기술이 향상되고 있다. 과거의 도로 기능은 국가 경제발전을 위한 산업용 원자재의 운반이 주요 기능을 담당하고 있는 반면, 국민의 경제적 수준이 증대되고 자가용의 보급이 보편화되면서 도로 이용의 주체가 국민 개개인으로 변화되고 있고, 그 요구조건도 다양화되고 있다. 이에 발맞추어 도로공학의 기술적 향상으로 다양한 기능을 발휘할 수 있는 도로포장재료가 개발되고 있으며, 대표적인 제품으로는 배수성 포장, 반강성 포장, 보수성 포장, 탄성 포장, 저소음 포장 등이 있다. 본 연구에서는 기능성 포장의 하나인 저소음 포장의 특성 중 생산성능을 평가하였다. 생산성능이란 저소음포장을 현장 플랜트에서 생산하였을 경우의 특성을 분석하는 과정으로, 실내 실험으로 최적화된 재료의 배합은 이상적인 조건을 적용하여 결정된 것으로 입고된 현장 골재 및 생산 플랜트 조건에 따른 그 배합 및 물성이 변동을 가져올 수 있다. 특히, 저소음 포장은 기존의 아스팔트 포장과 달리 적용되는 골재, 아스팔트의 재료가 고성능을 발휘하기 위하여 특수한 재료를 적용해야 한다. 배합설계에서도 개립도 아스팔트 혼합물에 적용되는 내구성분석 절차를 따라야 하므로, 실내 배합설계 혼합물과 현장 생산 혼합물간의 물리적 특성에 차이를 나타낼 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 실내 및 현장 혼합물의 전반적인 물리적 특성의 차이를 분석하여 저소음 포장의 현장 생산성능을 확인하였다. 분석요소로는 혼합물의 기초물성면에서는 밀도, 공극률을 분석하였으며, 실내 내구성면에서는 마샬안정도, 잔류안정도를 분석하여 실내 및 현장 혼합물의 물성차이를 분석하였다. 기초물성을 평가할 수 있는 밀도와 공극률에서는 생산 현장 혼합물이 실내 혼합물 보다 높은 밀도와 낮은 공극률을 나타내고 있으며, 이에 상관하여 강도특성을 분석할 수 있는 마샬안정도도 생산 현장 혼합물이 다소 높은 강도를 발휘하였다. 또한, 수분에 대한 안정성을 평가하는 인자인 잔류 안정도에서는 실내 및 현장 혼합물 모두 우수한 성능을 발휘하였다.