• 한국도로학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.153-160
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• 2009

본 연구에서는 국내 LTPP 구간에서 수행된 FWD 시험의 결과를 바탕으로 섬유보강, 폴리머 개질, 일반 아스팔트 포장의 구조적 성능을 비교 평가하였다. FWD 시험 결과, 표층 하단부의 인장변형량이 섬유보강 아스팔트는 29%, 폴리머 개질 아스팔트는 21% 저감되는 것을 확인하였다. 또한 FWD 처짐량을 역산하여 각 층의 탄성계수를 추정한 후 이를 바탕으로 AASHTO 설계방법, 구조적 해석 방법 및 생애주기비용분석을 통해 섬유보강 및 폴리머 개질 아스팔트 포장의 비용 효과를 분석하였다. 분석 결과, 섬유보강은 약 5cm, 폴리머 개질은 약 3cm의 아스팔트 층 두께 감소 효과를 보여주었다. 그러나 섬유보강 및 폴리머 개질 아스팔트의 고가격으로 인하여 전체 시공재료비는 일반 아스팔트 포장에 비해 상승하는 결과를 보여주었다. 생애주기비용 결과는 초기 공사비는 섬유보강 및 폴리머 개질 아스팔트 포장이 높지만, 유지관리비용 및 사용자비용은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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• pp.46.2-46.2
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• 2010

아스팔트 포장의 공용성능 행장을 위해 널리 사용되고 있는 폴리머 개질 아스팔트(PMA)는 높은 생산온도와 다짐온도로 인해 생산 시 연료 소비가 많고 시공관리가 어려운 단점을 가지고 있다. 이에 중온형 아스팔트 기술을 접목하여 고온에서의 아스팔트 점도를 낮춤으로써 이와 같은 문제점을 해결하고자 하였다. 바인더의 전반적 공용성능 향상을 위해서 폴리머 (SBR)와 작업성 개선을 위해 Wax 및 기타 첨가제를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였으며, 실험결과 PG 82-22의 높은 공용등급의 바인더를 얻었으며, 생산 및 시공온도는 기존의 PMA 아스팔트와 달리 일반 스트레이트아스팔트와 비슷한 수준을 확보하였다. 이를 이용한 아스팔트 혼합물의 공용 성능 면에서도 PMA개질 아스팔트와 비슷한 수준을 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.35-42
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• 2002

본 연구는 동절기에 많이 발생하는 포장의 저온균열에 대한 폴리머 개질 아스팔트 혼합물의 저항 특성을 알아보기 위하여 수행하였다. 저온에서의 간접인장강도를 측정 분석한 결과 혼합물들이 $-10^{\circ}C의 저온 대에서 최대 인장강도를 나타냈다. 최대 인장강도를 보이는 온도 이하에서는 시차열 응력이 인장강도 이상으로 발생하여 내부에 손상이 발생하기 때문에 나타나는 인장강도 저하현상을 ITS 시험으로 증명하여 보였다. 저온의 시험 결과는 폴리머 개질 아스팔트 혼합물이 일반 아스팔트 혼합물에 비하여 보다 낮은 온도에서까지도 강도가 높게 나타나 폴리머 개질에 따른 효과를 보였으며, 바인더가 저온균열에 대한 저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 추운 지역에서는 저온균열을 예방하기 위하여 폴리머 개질 아스팔트의 사용이 추천된다.

• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.538-542
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• 2007

도로포장용 아스팔트의 성능을 개선하기 위하여 유화중합법으로 여러 가지 조성의 반응성 고분자 개질제들을 합성하여 아스팔트와 혼합 후 성능을 시험 분석하였다. 합성된 고분자 개질제들을 아스팔트와 혼합 후 시차주사열량계(DSC)로 아스팔트의 열적 특성 변화를 측정하였고, 형광현미경으로 개질제들의 아스팔트에 대한 분산 상태를 확인하였다. 또한 각각의 개질제들을 아스팔트에 대하여 2% 혼합하여 침입도를 측정하였으며, 개질 아스팔트의 동적 안정도와 영구 변형 속도를 측정하기 위하여 개질제 각각을 아스팔트에 대하여 1%씩 혼합하여 wheel tracking 실험을 수행하였고, 그 중 가장 성능이 좋은 개질제 6번을 1.0, 1.5, 2.0% 혼합 후 wheel tracking 실험을 실시하였다. 이러한 침입도와 wheel tracking 실험에서 6번 개질제가 가장 좋은 성능을 나타내었으며, 이는 개질제의 MMA 부분이 styrene 부분보다 개질제의 성능 향상에 더 많은 기여를 하는 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.87-92
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• 2010

본 연구에서는 산업부산물인 폐 EPDM을 50mesh 이하로 제조한 미세분말 형태의 R-EPDM(Recycling EPDM)을 주성분으로 아스팔트와 안정성을 높이기 위한 첨가제인 분산제와 유화제 및 폴리머 계통의 유동성 향상제를 혼합한 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 실내 물성 평가를 수행하였다. R-EPDM 개질아스팔트 바인더의 특성을 파악하기 위해 슈퍼패이브 시험법을 이용하여 바인더의 PG(Performance Grade)등급을 분류하였으며, 선회다짐기를 사용한 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 배합설계를 통하여 최적아스팔트(OAC) 함량을 결정하였다. OAC로 제작된 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 및 동결융해 저항성을 평가하기 위하여 반복주행시험과 수분민감성시험을 수행하였으며, R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 및 수분민감성에 대한 저항성이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 우수함을 알 수 있었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.15-24
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• 2004

산화는 아스팔트에서 대형분자(LMS : Large Molecular Size) 양의 증가를 야기하고 바인더의 경화에 주요 원인이 되므로 바인더 산화를 저감시키면 도로 및 공항 포장의 공용수명 연장을 기대할 수 있다. 바인더 산화는 혼합물을 도로에 깔기 전에 가열된 골재와 혼합하는 동안과 아스팔트 포장이 시공된 후 공용기간 동안에 일어난다. 본 연구에서는 바인더를 단기 및 장기노화 처리 후 LMS의 양적 증가를 HP-GPC (High-Pressure Gel-Permeation Chromatography)의 자료에 근거하여 해석하였다 개질 아스팔트는 LMS의 증가율이 아스팔트의 종류에 따라 다를 지라도 단기노화 후 LMS의 20-30%증가. 장기노화 후 2배 이상의 증가를 나타냈다. 본 연구에서 개질 아스팔트의 노화특성을 관찰하기 위하여 사용된 개질제는 선행 연구에서 큰 역학적 특성 향상을 보인 LDPE(Low-Density Polyethylene)와 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene block copolymers) 를 사용하였다. LDPE로 개질한 바인더는 단 장기노화 후 LMS의 증가 비율이 상당히 낮았다. 이와 같이 낮은 LMS의 증가는 LDPE 개질 아스팔트가 노화 처리되는 동안에 일반 아스팔트보다 덜 노화가 진행된다는 것을 의미한다 이는 아스팔트 시멘트 내에 분산된 LDPE 입자가 산화 노화작용을 방해하기 때문인 것으로 보인다.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.185-197
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• 2001

본 연구는 온도에 따라 특성이 변하는 아스팔트 콘크리트의 파괴인성을 규명하기 위하여 기존의 유효균열 모델을 수정하는 연구를 다루고 있다. 본래의 ECM모델은 콘크리트와 같은 고체에 적용되도록 개발되어 재료의 포아슨 비를 고려하지 않는다. 하지만 아스팔트 콘크리트는 온도변화에 민감하여 온도에 따라 포아슨 비가 변화하므로 다양한 온도하에서 정확한 파괴 특성을 알기 위해서는 포아슨 비가 고려되어져야 한다. 3개의 개질아스팔트 결합재를 포함한 4가지 결합재를 사용하여 밀입도 아스팔트 혼합물을 제조하여 초기균열 보에 대한 3점 휨 시험을 $-5^{\circ}C$부터 $-35^{\circ}C$까지에서 수행하였다. 탄성계수, 휨강도 및 파괴인성을 시험을 통하여 구하였다. 시험결과 포아슨비가 고려되는 수정 ECM 공식을 사용하므로서 보다 정확한 값들을 얻을 수 있었다. 폴리머 개질 아스팔트 혼합물이 일반아스팔트 혼합물에 비하여 더 낮은 저온하에서 더 높은 강성과 파괴인성을 유지함을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.489-495
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• 2016

본 연구는 원유정제과정에서 발생되는 산업부산물인 유황에 폴리머 성분의 첨가제를 혼입한 개질유황결합재를 사용하여 중온아스팔트 혼합물을 제조하고, 개질유황결합재를 사용한 중온아스팔트 혼합물의 간접인장강도, 수침전후 및 동결융해 전후 인장강도비와 휠트랙킹 시험에 의한 동적안정도 등의 역학 및 내구 특성을 평가하였다. 실험결과, 개질유황 결합재를 사용한 중온아스팔트 혼합물의 수침전후 인장강도비는 0.88로 중온 폼드 개질 아스팔트의 약 1.13배이며, 동결융해 전후의 인장강도비 또한 0.82로 인장강도비 KS 품질기준 값 0.75 이상을 모두 만족하였다. 간접인장강도는 1.60MPa로 KS 품질기준 값 0.80MPa의 2배, 일반가열아스팔트의 1.29MPa과 비교하여 약 1.24배 높은 간접인장강도를 나타내었다. 또한, 휠트랙킹 시험에 의한 동적안정도는 14,075회/mm로 일반가열아스팔트의 약 15배, 중온 폼드 개질 아스팔트의 약 3배로 피로균열 등 소성변형에 대한 저항성이 매우 우수하게 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.163-172
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• 2006

본 연구에서는 원유 정제과정에서 발생되는 산업부산물인 황을 주성분으로 폴리머 성분의 첨가제를 혼합하여 개발된 개질 첨가제인 SPC(Sulfur Polymer Cement;가칭)를 비율별 (0%, 10%, 30%, 50%)로 첨가하여 개질 아스팔트 바인더 및 혼합물의 실내 물성 평가를 수행하였다. 개질 아스팔트 바인더의 특성을 평가하기 위해 수퍼페이브 바인더 시험법을 이용하여 아스팔트 바인더의 PG(Performance Grade) 등급을 분류하고 온도에 따른 특성을 파악하였다. 또한 개질 아스팔트 혼합물의 피로균열 및 저온균열 특성을 평가하기 위해 $10^{\circ}C$ 및 $-10^{\circ}C$에서 간접인장실험(Indirect Tensile Test)을 수행하였으며, 소성변형에 대한 저항성을 평가하기 위해 휠트랙킹 실험을 수행하였다. 실험 결과, 개질 첨가제인 SPC의 첨가 비율이 증가할수록 소성 변형에 대한 저항성이 증가하는 것으로 나타났으며, 저온 균열 저항성을 증가시킬 수 있는 잠재성을 보여주었다. 그러나 피로균열 SPC는 피로균열 저항성 향상에는 큰 효과가 없는 것으로 나타났다.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.68-73
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• 2007

도로 포장용 아스팔트의 성능을 개선하기 위하여 유화중합법으로 반응성 고분자 개질제들을 합성하였다. Styrene, methyl methacrylate (MMA) 및 isoprene과 아스팔트의 아스팔텐 성분의 carboxyl group과 반응시키기 위하여 epoxy ring을 가진 glycidyl methacrylate(GMA)를 단량체로 사용하였다. 단량체의 조성을 다양하게 변화시켜 개질제들을 중합하고, 중합된 개질제와 아스팔트의 상용성을 검토하였다. 혼합이 잘 되는 개질제들에 대하여 시차주사열량계 (DSC)로 $T_g$를 측정하였다. 합성 후 epoxy ring의 존재 여부와 아스팔텐과의 반응성을 알아보기 위해 푸리에 변환 적외선 분광기(FTIR)를 이용하였고, 핵자기공명법(NMR)으로 개질제 분자 구조의 해석을 행하였다. 아스팔트와 혼합이 잘 이루어지는 개질제들은 $T_g$가 $37.5{\sim}56.5^{\circ}C$ 사이이며, isoprene의 비율이 30 wt%이었다.