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Ⅰ. 개 요

1. 침입도란 어떤 조건에서 아스팔트가 얼마나 굳은가의 정도를 나타내는 값이며 규정된 굵기와 무게를 갖는 바늘(針)이 아스팔트속으로 관입(貫入)하는 깊이로 표시한다.

2. 같은조건에서 더 굳은 아스팔트는 칩입도가 작고 연한 아스팔트는 침입도가 크다. 이 값에 따라 아스팔트의 종류를 구분하다.

Ⅱ. 아스팔트의 침입도 시험(KS M 2252)

1. 개념

1) 목적 : 사용목적에 알맞는 굳기를 갖고 있는가를 판단

2) 단위 : 표준침이 시료중에 관입한 깊이를 표시하는 단위는 관입량 0.1mm를 침입도 1로 표시

3) 시험조건등 : 시험중량 100g, 시험온도 25℃, 관입시간 5초를 표준으로 함

2. 시험방법

1) 저온에서 시료를 고루 녹여서, 휘저어 공기방울이 없도록 한다. 연화점(軟化點)보다 90℃이상을 올라가지 않게 한다.

2) 침입도 시험은 온도 25℃, 하중 100g, 시간 5초일때를 표준으로 한다.

3) 시험은 같은 시료로서 3회이상 실시하고 그 평균값을 결과로 한다.침입도 1은 0.1mm 관입량을 의미한다.

Ⅲ. 침입도에 따른 Asphalt의 분류

1. 포장용Asphalt의 분류

AC 40 - 50 ↑단단한 상태 ⇒ AP-7

AC 60 - 70 ⇒ AP-5

AC 85 - 100 ⇒ AP-3

AC 120 - 150 ⇒ AP-1

AC 200 - 300 ↓연한 상태 ⇒ AP-0

2. 현행 AP-3을 적용하고 있으나 소성변형 방지를 위해 AP-5로 대체를 검토

Ⅳ. 도로포장용 아스팔트의 규격(KS H 2201)

도로 포장용 석유아스팔트는 균질이고 수분을 함유하지 않고 175℃까지 가열하여도 거품이 생기지 않아야 하며 규정에 합격하여야 한다.

Ⅰ. 개 요

ㆍAsphalt혼합물의 분류는 잔골재 비율에 따라 머캐덤, 개립도, 조립도, 밀입도, 세립도, 토페카등으로 분류한다.

ㆍ또한 입도분포가 불연속적인 경우 갭Asphalt라 칭한다.

Ⅱ. 밀입도 Asphalt(Dense graded Asphalt concrete)

1. 특징

1) 2.5mm체 통과 백분율이 35～50%의 밀입도 골재와 아스팔트와의 혼합물로서 아스팔트량이 통상 5～7%, 공극율은 3～6% 정도이다.

2) 골재입도는 최대입경에서 0.074mm까지 연속된 입도분포를 갖는다.

2. 이용

1) 표면이 비교적 치밀하여 아스팔트 표층용으로 주로 사용된다.

Ⅲ. 개립도 Asphalt(Open graded Asphalt concrete)

1. 특징

1) 2.5mm체 통과 백분율이 15～30%의 밀입도 골재와 아스팔트와의 혼합물로서 아스팔트량이 통상 3.5～5.5% 정도이다.

2) 표면이 거칠어 고속주행시 높은 미끄럼 저항성을 나타낸다.

2. 이용

1) 미끄럼 저항용 혼합물의 대표적인 것으로 마모층에 이용

Ⅳ. 유의사항

1. 개립도 Asphalt의 경우 일반적으로 소음이 높으며, 빗물침투에 의해 박리가 일어나기 쉽다.

2. 설계 아스팔트량은 마샬시험보다 사전 시험시공이 중요하다.

Ⅰ. 개 요

아스팔트 혼합물에 사용되는 채움재는 석회암의 분말이 널리 쓰이며 대부분 0.075mm체를 통과하는 분말을 말한다.

Ⅱ. 채움재의 종류

1. 석회(lime), 포틀랜드, 시멘트, 소석회, 플라이애쉬(Fly-Ash)

2. 회수더스트

3. 슬래그 파쇄 미립자

Ⅲ. 채움재의 역할

1. 아스팔트와 골재의 간극을 채워 혼합물의 강도를 증진시키고 교통하중 충격에 대한 저항을 크게하고 안정도를 높인다.

2. Asphalt Paste 상태로 골재의 피복

- 감온성을 적게하고 내구성을 향상시킨다.

3. Asphalt 점성을 개선한다.

- 고온에서 유동방지, 겨울철 취성을 적게한다.

Ⅳ. 채움재 미사용시 문제점

1. 소성변형의 발생

2. 노화증진 및 마모발생

3. 포장체의 수명단축(국부적 균열 및 파손발생)

Ⅴ. 채움재중 회수더스트

1. Asphalt Paste에서 가열되는 골재로부터 발생되는 분말

- Bag filter의 2차 집진장치에서 포집 채움재로 환원

2. 회수더스트는 별도저장, 혼입량이 별도투입 채움재의 양보다 적은 범위로 관리

Ⅵ. 사용시 유의사항(Filler의 품질기준)

1. 비중이 적은 것은 비산에 유의

2. 비중 2.6 이상 사용

3. 석분의 성분

1) 석회암 분말, Cement, 화강암류 분쇄한 것

2) 먼지, 진흙, 유기물 등이 섞이지 않을 것

4. PI ≤6 이하

5. 수분 1% 이하

Ⅰ. 개 요

1. 적설지역이나 노면동결의 염려가 있는 장소에서는 타이어체인이나 스파이크타이어에 의한 노면의 마모가 심하다. 따라서 적설지역에서는 내마모성이 높은 혼합물을 표층에 사용할 필요가 있다.

2. 내마모용 혼합물로 표준적으로 사용하는 혼합물에 대해서는 세립도 아스팔트콘크리트나 세립도 갭아스팔트콘크리트를 사용하면 좋다.

Ⅱ. 재료 및 배합

1. 아스팔트 량 : A/P량이 많을수록 내마모성은 향상된다.

2. 골재 : 골재가 강경할수록 마모감량이 적을수록 내마모성은 좋게 된다.

3. 내마모용 아스팔트의 종류

1) 개질 아스팔트

2) 밀입도 아스팔트 콘크리트

3) 세립도 아스팔트 콘크리트

4) 세립도 갭아스팔트 콘크니트

5) 밀입도 갭 아스팔트 콘크니트

6) 내마모용 토페카

7) 구스 아스팔트

8) 롤드 아스팔트

4, 배합물 시험 : 라벨링 시험 또는 마샬시험 실시

Ⅲ. 시공

1. 마무리 두께 : 1.5～2.0cm로 상층에 포설

2. 하층의 아스팔트 혼합물 포설후 빨리 마무리

3. 혼합물 포설후 온도강하전 신속다짐

Ⅰ. 개 요

1. 개질아스팔트는 아스팔트 혼합물의 내구성 및 내유동성을 향상시키기 위해

스트레이트 아스팔트에 개질재를 첨가하여 물성을 개선시킨 것

2. CRM(crumb rubber modified) 개질아스팔트는 폐타이어 고무가루와

아스팔트 시멘트를 혼합한 것

Ⅱ. 혼합물의 특성

1. 일반아스팔트에 비해 고온에서 높은 점도와 저온에서 낮은 강성을 가짐

2. 고온에서의 높은 점도는 소성변형에 대한 저항성이 큼

3. 저온에서의 낮은 강성은 저온균열에 대한 저항성이 큼

4. 연화점이 높고, 일반아스팔트에 비해 탄성회복력이 우수

5. 폐타이어내에 존재하는 카본블랙은 아스팔트 산화 방지

Ⅲ. 혼합물의 생산 및 시공

1. 생산

1) 아스팔트를 200℃까지 가열한 후 고무분말과 혼합하여 숙성기를 이용,

175℃에서 45분간 교반 양생

2) 혼합물의 온도는 물리적 반응기간동안 163℃이상 유지

3) 45분 경과 후 점도 확인 및 조정을 거쳐 고무아스콘 생산

2. 시공

1) 시공중단이 없도록 운반차량 확보

2) 운반차는 보온덮개 이용

3) 운반차량 바닥에 이물질이 없도록 세정액 도포

4) 다짐장비 선정에 유의(8~12톤)

5) 타이어롤러는 아스콘이 달라붙으므로 사용금지

Ⅳ. 주요 용도

1. 교통량이 많고 소성변형 발생이 예상되는 도로

2. 노후콘크리트 덧씌우기(반사균열 억제)

Ⅴ. 결 론

1. 포장의 LCC분석 결과 일반 아스팔트포장 대비 약 88% 정도로

CRM 개질아스팔트가 경제적이고, 또한 5㎝두께로 1차로를

1㎞ 포설시 약 2,000개의 폐타이어가 소요되므로

환경친화적인 재활용 공법임

2. 자원이 부족한 국내에서 그 활용성이 매우 높을 것으로 판단됨

3. 향후 각 개질재 사용에 따른 공용성에 대한 충분한 검토, 검증이

필요하고, 또한 개질재 사용시 추가비용과 연장되는 공용성과의

편익비용비 분석이 수반되어야 함

Ⅰ. 개 요

1. 개질아스팔트란 아스팔트 혼합물의 내구성 및 내유동성을 향상시킬 목적으로 스트레이트 아스팔트에 일정량을 첨가하여 아스팔트의 물성을 향상시키는데 이용되는 첨가재를 넣은 아스팔트를 말한다.

Ⅱ. 개질재가 관심을 갖는 이유

1. 아스팔트 포장에 소성변형을 일으키는 원인이 되고 있는 교통량, 교통하중 및 타이어 압력이 증대

2. Superpave Asphalt Binder 기준이 일반 아스팔트는 만족시킬수 없음.

3. 아스팔트 혼합물 생산에 첨가제로서 각종 폐기물이나 산업부산물을 넣어 처분해야 한다는 환경적, 경제적 압력이 증대

4. 포장공사비를 높여서라도 서비스수명을 연장하여 유지보수에 따른 직접 및 사회적 비용 절감

Ⅲ. 개질재 및 개질아스팔트의 종류

가. 개질 방법에 따른 분류

나. 생산방법에 따른 분류

가. PMA(Polymer Modified Asphalt) : 수퍼팔트

: 일반 이스팔트 + 고분자 개질재(SBS)를 물리, 화학적으로 결합하여 생산한 혼합물

1) 장 점 : SBS와 아스팔트 분자간에 그물망 사슬을 형성함으로써,

① 포장체에 가해지는 응력 흡수

② 점성 및 탄성회복력 증가(소성변형 방지)

③ 도로의 공용수명 증가

2) 단 점 : 가격 고가

SBS : 150만원/톤 〉 SBR : 100만원/톤

나. SBR 개질아스팔트

: 일반 이스팔트 + 고분자 개질재(SBR)를 물리적으로 결합하여 생산한 혼합물

1) 장 점

① 내유동성(소성변형방지)

② 내마모성 우수

2) 단 점

① 저온, 피로균열에 약함

② 골재와 개질재의 피복이 어려움.

다. Chemcrete

: 일반 아스팔트에 금속촉매를 이용하여 화학적으로 산화시켜, 생산한 혼합물

1) 내유동성 양호

2) 소성변형 저항성 우수

3) 포설 다짐온도가 일반 아스팔트보다 15-20℃ 낮아, 작업성 및 다짐효과 양호

라. Semi-Blown 아스팔트

: 일반아스팔트를 고온에서 산소와 접촉시켜, 생산한 혼합물

1) 소성변형 저항성 우수

2) 일반아스팔트에 비해 60℃에서 점도가 3-10배높다.

3) 점성을 높아 교통량이 많은 도로에 적응성 양호

Ⅲ. 개질재 사용 이유

1. 소성변형 억제위해 높은 공용온도에서 더 단단한 혼합물을 얻는다.

2. 하중재하와 관계없는 온도균열 발생을 최소로 되게하기 위하여 낮은 공용온도에서 더 연한 혼합물을 얻는다.

3. 혼합물의 피로. 마모저항성 향상

4. 아스팔트와 골재 부착성 향상

5. 플러싱, 블리딩을 줄이고, 아스팔트 바인더 재생

6. 포장층 구조적 두께를 줄인다.

7. 포장 LCC 비용 줄인다.

Ⅳ. 결 론

1. 개질아스팔트는 교면포장과 같이 내유동성과 내구성이 요구되는 경우에 주로 사용되며,

개질재(필터, 고무, 플라스틱, 섬유 등)을 첨가하여 아스팔트의 물성을 개선시킨 것이다.

2. 개질아스팔트는 사용 개질재에 따라 각기 재질별 특성이 상이하므로,

- 개질재 선정시는 충분한 사전검토가 이루어져야 하며,

- 배합비 결정, 생산, 시공관리에 철저를 기하여야 한다.

3. 현재 개질아스팔트는 국내 고속도로, 국도 및 수도권 주요도로에 시험시공된 바 있으며,

시험시공에 대한 공용성평가 등을 통하여 국내 아스팔트 포장에 적용시

아스팔트 성능개선에 획기적인 발전이 있을 것으로 기대된다.

4. 개질아스팔트에 대한 상대강도계수가 없음에도 불구하고 포장구조설계시 일반 아스팔트에 대한 상대강도계수를 적용 => 과다 설계 및 비경제적

5. 캠크리트의 상대강도계수는 0.138로 사용하고 있으나 이는 생산업체의 주장이며 한국도로공사의 연구결과 부적합 한 것으로 판결된 것이지만 설계시 이 값을 그대로 사용하고 있는 실정이므로 수정이 요구됨.

Ⅰ. 개 요

1. 구스아스팔트 혼합물은 석유아스팔트에 천연아스팔트의 일종인 트리니테드 레이크(Trinidad Lake) 아스팔트 또는 열가소성 수지 등의 개질재를 혼합한 아스팔트와 굵은골재, 잔골재 및 채움재를 배합해서 유입시공이 가능한 작업성(유동성)과 안정성이 얻어지도록(cooker 안에서) 고온(200 - 260℃)으로 교반, 혼합한 것이다.

2. 포장의 시공에 있어서는 전용 피니셔 또는 인력으로 마무리하고 롤러의 다짐은 하지 않으며 이 포장은 불투수성이고 방수효과가 크며 휨에 대한 적응성이 높고 저온시에 균열이 잘 생기지 않아 타이어체인에 대한 마모저항이 크기 때문에 강상판포장, 콘크리트 고가교면의 포장, 한냉지포장, 보도포장, 건물바닥포장에 이용되는 일이 많다.

Ⅱ. 구스아스팔트 재료 및 배합

1. 아스팔트

1) 시공성의 개선과 고온시의 내유동성등을 고려하여 보통 포장용 아스팔트에 트리니테드 레이크 아스팔트를 혼합하여 사용

2) 침입도 20～40의 포장용 스트레이트 아스팔트 75%와 천연아스팔트 25% 혼합사용

3) 천연아스팔트는 유동성 개선, 변형저항 증가, 미끄럼 저항 증가, 마찰저항의 증가

2. 골재

13.2 ～4.75mm, 4.75～2.36mm의 부순돌과 강모래, 석회암 분말사용

3. 배합

1) 표준적인 골재입도 및 아스팔트의 범위내에서 혼합물을 만들어 유동량과 관입량시험을 실시 결정

2) 대형차 교통량이 많고, 특히 유동이 생기기 쉬운 장소에 쓰이는 경우 관입량은 그 이하가 좋다.

3) 내유동성 검토시에는 휠트랙킹(Wheel traking)시험 실시

Ⅲ. 구스아스팔트 시공

1. 혼합

1) 아스팔트 플랜트 사용

2) 혼합물 배출온도 : 150～270℃

2. 운반

1) 쿠거(Cooker : 가열보온 및 교반장치)식 : 30분이상

2) 덤프트럭 : 혼합물의 재료분리 방지

3. 포설

1) 구스아스팔트 피니셔 포설 또는 인력포설

2) 1층의 포설두께는3～4cm

3) 보통의 가열아스팔트 혼합물로 레벨링층 설치

Ⅳ. 결론

1. 구스아스팔트혼합물은 무공극이기 때문에 그 품질은 사용되는 역청재료의 영향을 받기가 쉽다. 따라서 여름철의 고온에서 시공하는 경우에는 유동저항성이 커지도록 역청재료의 선택에 충분한 주의를 기울여야한다.

2. 교면포장에 구스아스팔트를 사용할 경우 온도저하에 따라 체적이 수축하여 구조물과의 접촉면에 틈이 생기기 쉽다. 이를 방지하기 위해서는 사전에 성형줄눈재로 메워주든가 추후 주입줄눈재로 채운다.

3. 국내에 적용하기 위한 시방규정의 제정 필요

4. 높은 온도로 가열된 상태에서 강상판에 포설하는 경우 강상판에 영향을 주어 변형 발생 우려가 있으므로 주의 필요

Ⅰ. 개 요

1. CBR 시험은 미국의 California 주도국에서 개발된 것으로 처음에는 노상토의 공학적 특성을 파악하기 위해 개발된 것으로, 그 후 CBR과 포장두께와의 관계를 파악, 포장두께 설계에 이용하게 되었음.

2. CBR이란 직경 5Omm의 관입봉을 Imm/min의 속도로 현장지반 또는 공시체 Mold에 관입시켰을 때 보통 2.5mm 관입에 필요한 하중 강도와 동일 관입량에 대한 표준하중과의 비이며, 표준하중이란 쇄석에 대해 수뙤의 시험을 실시해서 얻은 수치임.

3. 결정된 백분율이 시험되는 재료의 일정조건(일정밀도, 함수비)에 대한 California 지지력비인 GBR 값-전단강도의 간접적 척도임

Ⅱ. CBR 시험방법

1. 시료의 채취

1) 토취장 노출면 50cm 이하 깊이에서 흐트러진 상태로 채취

2) 밀폐된 용기에 함수량이 변화하지 않도록 주의하여 채취

3) 노상면밑 1m정도 사이에서 토질이 변화하는 각 층의 시료채취

2. CBR 시험

1) 채취한 노상토 중 19mm 이상의 골재를 제외시킨다.

2) 현장 함수비 상태로 CBR몰드를 이용 시험한다.(KSF 2312의 D)

ㆍ4.5kg 햄머( 500mm)로 450mm 높이에서 낙하

ㆍ각 층을 55회씩 다진다.

3) 4일 수침 후 CBR을 구한다.

Ⅲ. CBR값의 이용

1. 포장두께 산정시 이용

가. CBR 설계법

: 설계 CBR과 교통량에 따라 포장두께 결정

나. 노상지지력계수(SSV) 산출

- CBR과 SSV의 관계도표 이용

- SSV = 3.8log CBR + 1.3

다. 동탄성계수(MR) 추정

MR = 104.45 × CBR

2. 포장재료 선정기준에 이용

Ⅲ. 설계 CBR의 결정