• 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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• 제18권3호
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• pp.1-9
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• 2016

PURPOSES : This study aims to show the difference of the binder aging level in the hot-mix asphalt (HMA) mixture after short-term aging (SA) under different aging conditions, such as mixture temperature and duration in hour. METHODS : Three SA times (i.e., 1 h, 2 h, and 4 h) at two temperatures (i.e., $160^{\circ}C$ and $180^{\circ}C$) were used for the normal mixtures prepared using a PG64-22 asphalt. The field long-term aging (LA) was simulated by applying the same LA procedure (65 h at $110^{\circ}C$) to all compacted specimens, prepared at the air void of 7% using each SA-treated mixture, in a convection oven. The binder aging level was measured in terms of large molecular size by gel-permeation chromatography (GPC) from the mixture and the absolute viscosity (AV) from the recovered binder. The aging levels were evaluated using those two properties after SA and LA, and then compared based on the normal SA (NSA) mixture (1 h at $160^{\circ}C$). The service life reduction caused by SA in various conditions was estimated based on the aging level of the field cores from different locations in various service lives. RESULTS : The results of the laboratory evaluation indicated that the binder of the mixture, which was treated at longer SA time and higher temperature, showed a significantly higher aging level than the NSA mixture. The binder aging level from a longer time, such as 2 h and 4 h SA, or at a higher temperature ($180^{\circ}C$), were estimated to be similar to that of the mixtures, which had already been in field service for several years. CONCLUSIONS : The HMA mixture should be produced at a moderate temperature, such as $160^{\circ}C$, and placed within a limited hauling and queuing time to avoid a significant short-term aging of the binder before placement in the field pavement. The SA for a longer time at a higher temperature than the NSA condition was found to be detrimental to the service life of the asphalt pavement.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.33-40
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• 2009

폐타이어 고무분말은 도로 유지 및 보수제로 아스팔트 바인더의 개질제로 사용되고 있다. 도로보수제인 폐타이어 고무분말 개질 아스팔트 (crumb rubber modified asphalt, CRMA) 실란트에 필요한 접착특성은 저온에서 아스팔트 바인더의 취성과 접착파괴특성 때문에 주목받고 있다. 본 연구에서는 저온에서 CRMAs의 개질제로서 유연제의 영향을 조사하였다. 저온에서 CRMAs의 특성은 침입도, 연화점, 인장 및 인장접착시험을 통하여 측정하였다. 유연제를 도입한 CRMAs에서 CR과 아스팔트바인더의 연성변형이 증가함에 따라 인장접착강도와 변형률이 증가하였다. 저온영역에서 CRMAs의 인장특성과 접착특성은 유연제의 함량이 중요한 요소임을 발견하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.113-121
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• 2001

아스팔트의 점탄성적 물성을 기준으로 하는 아스팔트의 등급을 분류하는 수퍼페이브 공용성 등급은 현재 나와있는 아스팔트 등급 중에서 그 이론적 배경이나 포장 공용성과의 관계에 있어서 비교적 우수한 등급으로 평가받고 있으나, 이러한 공용성 등급의 국내 적용을 위해서는 고가 시험장비의 도입, 실험 기술인력의 확보 등 국내 현실로서 넘기 어려운 여러 장벽들이 산재하고 있다. 최근에는 이러한 국내 현실을 이유로, 수퍼페이브 공용성 등급의 개념을 국내에 도입하되, 그 기준을 좀더 측정하기 쉬운 경험적 물성을 기준으로 하여 국내의 아스팔트 등급기준이 설정되어야 한다는 의견이 제시되고 있다. 본 논문은 아스팔트의 경험적 물성을 기준으로한 아스팔트의 공용성 등급의 설정 가능성을 타진하기 위한 연구로서, 국내에서 생산되는 9종의 스트레이트 아스팔트와 2종의 개질재가 첨가된 총 18종의 개질 아스팔트를 대상으로 시험된 경험적 물성과 수퍼페이브 공용성 등급 분류에 사용된 물성이 비교되었다. 연구결과, 침입도 등의 경험적 물성을 이용하여 국내현실에 맞는 아스팔트의 공용성 등급을 구성하는 것이 가능할 것으로 판단되며, 이러한 아스팔트 등급의 구성을 위한 체계적인 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.239-246
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• 2008

본 연구는 폐타이어 고무분말 개질 아스팔트(crumb rubber modified asphalt, CRMA) 공정조건에서 반응온도, 혼합반응시간 및 유연성 개질제의 영향을 조사하였다. 저온에서 아스팔트바인더와 개질 아스팔트의 온도 민감성과 접착특성은 침입도와 인장접착강도를 통하여 측정하였다. 유연제와 공정온도가 인장접착강도와 강인화 에너지의 중요한 요소임을 확인하였다. 더 높은 혼합온도와 연성 개질제에서 CRMA의 인장접착물성이 향상되는 것은 아스팔트바인더와 개질 아스팔트의 연성구조에 기인한다. CRMA의 물리적 특성의 개선은 CR과 아스팔트바인더간의 상용성에 있다. 유연제가 CR과 아스팔트바인더 안에 침투되어, 유연제에 의해 개질된 CRMA는 CRMA보다 접착특성이 증가하였음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.112-118
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• 2011

환경에 관련된 인식이 급격하게 변화되는 현재의 흐름에 따라 도로포장부문에서 별다른 주목을 받지 못하던 재생아스팔트포장에 관한 실제 성능 및 적용성을 알아보고자 실내실험, 현장 시공 및 공용성능에 대한 추적조사를 실시하였습니다. 문헌고찰을 통하여 재생아스팔트포장의 현장적용에 대한 정보를 수집하였고 실제 생산현장과 접촉하여 시료를 획득하여 배합설계와 현장시공을 2차례에 걸쳐 실시하였습니다. 배합설계(실내실험)에서는 재생골재의 세립분 및 골재파쇄로 인해 배합설계에 시간소모가 많았으며 목표입도를 맞추는데 어려움이 있었으나, 공용성능 추적조사에서는 시험시공구간의 균열이 시공후 5-6년 이후에도 발견되지 않았고 기타 포장파손도 발견되지 않아 양호한 상태를 나타내고 있었습니다. 또한, DSR을 이용한 재생바인더에 대한 피로시험결과, 일반적으로 선택되고 있는 재생골재 투입비율 30%에서 바인더의 피로수명이 베이스 아스팔트에 비하여 약 30~40%정도 감소하는 것으로 나타났습니다. 결론적으로 재생아스팔트포장의 취약점으로 알려진 균열문제는 충분한 품질관리를 통하여 극복될 수 있으며 이 품질관리에는 적절한 바인더 선택이 매우 중요할 것으로 판단됩니다. 재생아스팔트포장은 일반아스팔트포장과 비교하여 품질에 큰 차이는 없으며 재생골재의 투입비율과 바인더 선택을 적절히 하는 경우에는 국가적으로 이산화탄소 발생 억제를 통한 환경보호와 비용절감을 동시에 이룰 수 있을 것으로 보입니다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.487-493
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• 2017

본 연구의 목적은 한국형포장설계법 프로그램을 이용하여 아스팔트포장에 발생하는 주요 파손 유형인 평탄성(IRI, International Roughness Index), 피로균열, 소성변형 등에 영향을 주는 요소를 평가하는 것이다. 평가에 사용된 설계입력변수로는 지역구분(서울과 부산), 교통량조건, 아스팔트 바인더, 표층용 골재의 최대치수, 아스팔트 표층 두께, 아스팔트 기층의 두께 등을 적용하였다. 해석조건은 위의 변수를 조합하여 총 64개의 case study를 수행하여, 이들 결과를 상호 비교 평가하여 아스팔트 포장의 파손에 영향을 주는 변수의 중요도를 평가하였다. 기본조건에서 1개의 변수에 의한 영향 고려시, 서울지역 5000대/일 교통량의 경우 아스팔트 바인더(C)의 영향이 다른 요소에 비해 상대적으로 크게 나타났고, 나머지 요소 중에서는 기층두께(A), 표층두께(B), 골재입도두께(D) 순으로 결과를 나타내었다. 10,000대/일 교통량의 경우도 마찬가지로 똑같은 결과 값이 나타났다. 부산지역 5000대/일 교통량의 경우 서울지역과 마찬가지로 아스팔트 바인더(C)의 영향이 다른 요소에 비해 상대적으로 크게 나타났고, 나머지 요소중에는 서울지역과 다르게 기층두께(A), 골재입도두께(D), 표층두께(B) 순으로 결과를 나타내었다. 교통량 조건과 지역에 따라 다소 차이는 있었지만, 아스팔트 포장 파손에 가장 큰 영향을 주는 요소는 아스팔트 바인더이고, 2가지 조합의 경우 아스팔트 바인더와 기층의 두께 등으로 평가되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.63-71
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• 2005

아스팔트바인더등급은 아스팔트바인더의 품질을 포장의 공용성과 관련하여 등급화한 것으로, 혼합물배합설계에 있어서 중요재료인 아스팔트를 적절히 선정하는 데 필수적인 정보를 제공한다. 이러한 목적을 위해 미국은 1990년대 중반에 PG-등급을 개발하여 현장에 적용하고 있다. 국내에서도 최근에 미국의 PG-등급을 들여와서 바인더규정으로 채택하고 있다. 그러나 일본, 중국을 비롯한 아시아 지 역이나 유럽의 대부분 나라들은 미국과는 달리 침입도나 점도등급을 고온등급으로 사용하고 있다. 본 연구의 목적은 미국의 PC-등급의 타당성을 분석하는 데 있다. 분석결과는 이등급에 심각한 오류가 있음을 말해주며 , 이를 해결하기 위한 대안으로 보다 정확한 바인더등급 이론식이 소개된다. 상기 식들을 이용하여 현장가속시험기나 실내 바퀴주행시험기에서 얻어진 문헌의 데이터를 예측함으로서 본 논문에서 주장하는 내용들을 입증한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.77-85
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• 2018

PURPOSES : The purpose of this study was to develop an urgent road-repair system and perform a field applicability test, as well as discover the optimum mix design for machine applications compared to the optimum mix design for lab applications. METHODS : According to reviews of the patent and developed equipment, self-propelled and mix-in-place equipment types are suitable for urgent pavement repair, e.g., potholes and cracks. The machine-application mix design was revised based on the optimum lab-test mix design, and the field application of a spray-injection system was performed on the job site. The mixture from the machine application and lab application was subjected to a wet-track abrasion test and a wheel-tracking test to calibrate the machine application. RESULTS and CONCLUSIONS : This study showed that the binder content could differ for the lab application and the machine application in the same setting. Based on the wet-track abrasion test result, the binder contents of the machine application exceeded the binder contents of the lab application by 1-1.5% on the same setting value. Moreover, the maximum dynamic stability value for the machine application showed 1% lower binder contents than the maximum lab-application value. Collectively, the results of the two different tests showed that the different sizes and operating methods of the machine and lab applications could affect the mix designs. Further studies will be performed to verify the bonding strength and monitor the field application.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.51-62
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• 2007

최근 국내에서는 교면포장의 파손에 따른 교량 바닥판의 열화 및 운전자 안정성의 문제가 대두되고 있다. 기존 아스팔트 재료는 교량에서 발생하는 열악한 환경에 적용하기에는 한계가 있어 교량 바닥판을 보호하고 상대적으로 큰 처짐에 대하여 장기간 견딜 수 있는, 피로저항성이 우수한 고내구성 교면포장 아스팔트 혼합물의 개발이 필요하게 되었다. 이에 SBS 첨가물과 첨가제를 사용하여 생산성 및 작업성이 우수하고 피로균열저항성이 뛰어난 교면포장용 아스팔트 바인더를 개발하였다. 새로운 아스팔트 바인더는 회전점도시험 (RV test), 인화점시험 (Flash point test), 동적전단시험(DSR test), 저온빔시험(BBR test) 등을 통하여 PG 70-34의 공용등급으로 확인되었다. 본 연구에서 개발된 아스팔트 바인더를 사용한 혼합물의 공용성을 평가하기 위하여, 피로시험, 휠트래킹시험, 수분손상시험 등을 실시하였으며 실물크기의 윤하중시험을 통하여 소성변형 저항성 및 피로균열 저항성에 대하여 평가하였다. 실내공용성 시험을 통하여 교면포장용 아스팔트 혼합물이 SBS 개질 혼합물에 비하여 3배 이상의 피로수명을 가졌다. 또한, 윤하중시험에서도 소성흐름이 발생하지 않았고, 피로균열은 250,000회 이상을 재하하여도 PG 64-22 혼합물의 38% 밖에 나타나지 않았다.