• International Journal of Highway Engineering
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.41-52
• /
• 2008

This study is to evaluate the property for the moisture susceptibility of asphalt mixtures using anti-stripping agent. Asphalt mixtures using lime, hydrated lime and liquid anti-stripping agent are evaluated through the three types of modified moisture conditioning($H_c$, V_s$, F-T). Indirect Tensile Test, that is recommended by AASHTO TP-9, which includes creep test, resilient modulus test and strength test is used to estimate moisture susceptibility. Analysis method through Energy Ratio(ER) that is proposed by Roque at University of Florida is used to evaluate moisture susceptibility and moisture resistance effects of asphalt mixtures using anti-stripping agent. As a test result, material property of asphalt mixtures was changed by moisture conditioning methods and the types of anti-stripping agent. Also, cracking resistance of accumulated moisture damage was changed by moisture conditioning methods and the types of anti-stripping agent. Based on test result, it was found that cracking resistance using Energy Ratio was differed from 10% to 30%.

• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.182-190
• /
• 2009

In this work, effect of antistrip additives to reduce moisture damage of asphalt mixture were studied. Asphalt antistripping agents were prepared by condensation of formaldehyde with tetraethylene pentamine (TEPA), triethylenetetramine (TETA) and bis(hexamethylene)-triamine (BHMT), respectively. And also the metal type antistripping agent was prepatred by neutralization of stearic acid or palmitic acid with metal hydroxide. Mechanical characteristics of the asphalt mixture added antistripping agent were evaluated with Marshall stability, submerging residuals and coating rate. It was found that antistripping agent prepared in this study reduced moisture damages of asphalt mixtures. In particular, asphalt mixtures added BHMT and C/S (Calcium stearate hydroxide) antistripping agent showed highest submerging and coating rate. Because BHMT and C/S type antistripping agent was to improve bonding between asphalt and aggregate owing to increase of amine concentration and role of metal surfactant.

• International Journal of Highway Engineering
• /
• v.3 no.4 s.10
• /
• pp.105-116
• /
• 2001

This study was performed to evaluate the characteristics of waste foundry sand (WFS) and the asphalt mixture made of a foundry waste sand. To estimate the applicability of WFS, chemical and physical properties were measured by XRF(X-ray fluorescent), and SEM(Scanning electronic microfilm). To improve the stripping resistance of WFS asphalt mixture, anti-stripping agents (a hydrated lime and a liquid anti-stripping agent) were used. To improve tensile properties and durability of WFS asphalt concrete mixture, LDPE(low-density polyethylene) was used as an asphalt modifier Marshall mix design, indirect tensile strength, tensile strength ratio(TSR) after freezing and thawing, moisture susceptibility and wheel tracking tests were carried out to evaluate performance of WFS asphalt concrete. Comparing with conventional asphalt concrete, WFS asphalt concretes showed similar or the better qualify in mechanical properties, and satisfied all specification limits. Therefore, it Is concluded that waste foundry sand can be recycled as an asphalt pavement material.

• 한국도로학회지:도로
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.26-33
• /
• 2009

본 특집기사는 미국 NCAT(National Center for Asphalt Technology)에서 실험한 보고서(Hurley 및 Prowell, Evaluation of Sasobit for Use in Warm Asphalt, 2005)를 정리한 것으로 아스팔트 중온포장에 대해 연구하는 사람들에게 어느 정도 도움을 주고자 일부 내용을 번역하였다. 특히, 골재와 바인더 믹싱 및 현장다짐시 온도를 낮추어 궁극적으로 $CO_2$를 저감하고자 하는 노력이 많은 아스팔트 포장관련 종사자 및 연구자들에 의해 활발히 수행되고 있다. 본 기사에서는 중온에서도 작업성을 원활하게 하기 위해 사용되는 많은 첨가제 중 Fischer-Tropsch 왁스인 Sasobit에 대해 살펴보고자 한다. 여기서 관심을 두고자 하는 점은 중온 아스팔트를 실제로 활용할 시 과연 일반 아스팔트 포장과 비교했을 때 어느 정도의 공용성(Performance)을 확보할 수 있느냐 하는 점이다. NCAT의 실내실험을 통해 알아낸 결과로는 진동다짐기를 이용하는 것이 보다 현실적이라는 것과 중온다짐에 따른 아스팔트의 동탄성 계수의 변화가 적다는 것이다. 또한 APA(Asphalt Pavement Analyzer)를 통해 소형변형의 가능성이 높지 않음을 알 수 있었으며, 중온 아스팔트를 사용함에 따른 일반적인 문제점인 수분민감성이 커지는 현상에 대해서 실험을 통해 검증한 결과, 박리방지제를 쓰는 것이 좋다는 결론을 얻었다. 전반적으로 Sasobit의 실내공용성 평가는 우수하다고 보고되고 있다.

• Journal of Conservation Science
• /
• v.23
• /
• pp.1-10
• /
• 2008

Consolidants based on tetraethoxysilane (TEOS) such as alkoxysilanes have been widely used for the consolidation of decaying stone heritages. Low-viscosity alkoxysilanes penetrate inside the decaying stone and polymerize within the porous structure of the decaying stone, significantly increasing the cohesion of the material. However, TEOS-based consolidants suffer from practical drawbacks, such as crack formation of the gel during the drying phase due to the developed capillary force, which is typical for TEOS-based consolidants. We prepared new consolidants TEOS-based consolidants containing flexible (3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane (GPTMS) and silica nanoparticles (or polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS)) in order to reduce capillary force development during gel drying. Since the consolidants should have a good interaction with the component of the stone in order to connect the isolate grains of decaying stone, the adhesion interaction of the developed consolidants on the surface of the granite was macroscopically investigated by the ISO 2409 cross cutting test. The adhesion interaction decreased with the addition of silica nanoparticle and POSS while it increased with the addition of GPTMS in TEOS solution.

• Journal of Adhesion and Interface
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.93-100
• /
• 2020

3D printing technology enables proper objects to be made through an additive manufacturing method, but resulting in dimension deviation of the product due to contraction phenomenon as cooling melted filament resin injected from high-temperature use environment. In this research, we studied on acrylic adhesives for 3D printer build sheet in order to fabricate high-quality products with a precise shape and to well-mount without distortion. The solvent-free UV-curable acrylic adhesive formulation was designed by adding 4-acryloylmorpholine (ACMO) with high adhesion, toughness, glass transition temperature so that adhesion properties are stable at high temperature and products are easily mounted/detached from the adhesives. The designed formulation was polymerized through two-steps using post-addition of monomers. Using this, the acrylic adhesive was coated to make a film and then analyzed using various experimental techniques. As a result, the fabricated adhesive exhibited high glass transition temperature and there was little gap in peel strength before and after thermal treatment. Moreover, it was confirmed by rheological analysis that this adhesive can provide great bonding/debonding ability without distortion. We demonstrated the fabrication of a rectangular product using a 3D printing method using our acrylic adhesive as a build sheet. Mounting ability and workability were satisfactory and dimension deviation of the product was tiny. Because the product is easily detachable from the acrylic adhesive developed here than conventional build sheets, it is expected that this will provide work convenience to users who use the 3D printer.

• International Journal of Highway Engineering
• /
• v.18 no.6
• /
• pp.123-130
• /
• 2016

OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the moisture resistance of the freeze-thaw process occurring in low-noise porous pavement using either hydrated-lime or anti-freezing agent. Various additives were applied to low-noise porous asphalt, which is actively paved in South Korea, to overcome its disadvantages. Moreover, the optimum contents of hydrated-lime and anti-freezing agent and behavior properties of low-noise porous asphalt layer are determined using dynamic moduli via the freeze-thaw test. METHODS : The low-noise porous asphalt mixtures were made using gyratory compacters to investigate its properties with either hydrated-lime or anti-freezing agent. To determine the dynamic moduli of each mixture, impact resonance test was conducted. The applied standard for the freeze-thaw test of asphalt mixture is ASTM D 6857. The freeze-thaw and impact resonance tests were performed twice at each stage. The behavior properties were defined using finite element method, which was performed using the dynamic modulus data obtained from the freeze-thaw test and resonance frequencies obtained from non-destructive impact test. RESULTS : The results show that the coherence and strength of the low-noise porous asphalt mixture decreased continuously with the increase in the temperature of the mixture. The dynamic modulus of the normal low-noise porous asphalt mixture dramatically decreased after one cycle of freezing and thawing stages, which is more than that of other mixtures containing additives. The damage rate was higher when the freeze-thaw test was repeated. CONCLUSIONS : From the root mean squared error (RMSE) and mean percentage error (MPE) analyses, the addition rates of 1.5% hydrated-lime and 0.5% anti-freezing agent resulted in the strongest mixture having the highest moisture resistance compared to other specimens with each additive in 1 cycle freeze-thaw test. Moreover, the freeze-thaw resistance significantly improved when a hydrated-lime content of 0.5% was applied for the two cycles of the freeze-thaw test. Hence, the optimum contents of both hydrated-lime and anti-freezing agent are 0.5%.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.113-113
• /
• 2017

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며, 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도, 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상 시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.157-157
• /
• 2016

최근 많은 산업의 발전으로 인해 환경오염을 유발시키는 폐수가 다량으로 배출되고 있으며, 이러한 폐수 속에는 유기용매, 고분자 물질 및 각종 염 등의 난분해성 물질들이 다량으로 함유되어 있다. 이런 물질들을 분해시키기 위해 물리적, 생물학적 수처리 방법이 많이 이용되고 있지만 이 방법들은 각각 운전비용과 처리비용이 고가인 단점이 있다. 따라서 비용과 효율 측면에서 효과적인 폐수처리를 위해서 전기화학적 폐수처리 방법이 많이 사용되고 있다. 물리적, 생물학적 처리 방법에 비해 비용이 적게 들고, 처리 후 잔류물이 남지 않으며. 독성을 띄는 산화제의 첨가 없이도 높은 폐수처리 능력을 보이기 때문에 친환경적이므로, 전기화학적 폐수산화 처리에 사용되는 불용성 전극에 대한 연구가 많이 진행되어져 오고 있다. 그 중 BDD(Boron-doped diamond) 전극은 표면에서 강력한 산화제인 수산화 라디칼의 높은 발생량으로 인해 뛰어난 폐수처리 능력을 보이므로 불용성 전극 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 그러나 기존에 BDD 전극의 기판 모재로 이용되던 Si, W, Pb등은 모두 기계적 강도. 폐수처리 능력 및 독성 문제로 인해 한계가 있었고, 특히 Nb기판 위에 형성시킨 BDD 전극은 뛰어난 폐수처리 능력에도 불구하고 비싼 모재 원가로 인해 상용화가 힘든 실정이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 높은 기계적 강도와 전기화학적 안정성을 가진 Ti 기판을 사용한 BDD 전극에 대한 연구가 보고되고 있다. 그러나 BDD와 Ti 간의 lattice mismatch, BDD층 형성을 위한 고온 공정 시 탄소의 확산으로 인한 기판 표면에서의 TiC층 형성으로 인해 접착력이 감소하여 박리가 생기는 문제점이 있다. BDD와 Ti의 접착력을 향상시키기 위해 융점이 높고, 전기전도성이 우수한 TiN을 diffusion barrier layer로 삽입하면 탄소 확산에 의한 TiC층의 생성을 억제하여, 내부응력에 기인한 접착력 감소를 방지할 수 있다. 또 하나의 방법으로 Ti 기판의 전처리를 통해 BDD층의 접착력을 향상 시킬 수 있다. Sanding과 etching을 통해 기판 표면의 물리, 화학적인 표면조도를 부여하고, seeding을 통해 diamond 결정 성장에 도움을 주는 seed 입자를 분포시킴으로써, 중간층과 BDD층의 접착력을 향상시키고, BDD 결정핵 성장을 촉진시켜 고품질의 BDD박막 증착이 가능하다. 본 연구에서는 기존 Si, Nb 등의 기판 모재를 Ti로 대체함으로써 제조원가를 절감시키고, TiN 중간층을 삽입하여 접착력을 향상시킴으로써 기존의 BDD 전극과 동등한 수준의 물성 및 수처리 특성을 가진 BDD전극 제작을 목표로 하였다. $25{\times}25mm$의 Ti 기판위에 TiN 중간층을 DC magnetron sputtering을 이용하여 증착 후, BDD 전극 층을 HFCVD로 증착하였다. 전처리를 진행한 기판과 중간층 및 BDD층의 미세구조를 XRD로 분석하였고, 표면 형상을 SEM으로 확인하였다. BDD전극의 접착력 분석을 통해 TiN 중간층의 최적 조성을 도출하고, 최종적으로 BDD/TiN/Ti 전극의 CV특성과 가폐수의 COD분해능력 및 축산폐수, 선박평형수 등의 실제 폐수 처리 능력을 BDD/Si, BDD/Nb 전극과 비교 검토할 것이다.