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공용기간에 따른 아스팔트포장 산화정도 추이변화 사례연구

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  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/318621
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한국도로학회 (Korean Society of Road Engineers)
초록

아스팔트포장 공학원론(1999)에 의하면“아스팔트 혼합물은 제조와 운반 도중 단기노화(Short-Term Aging: STA)와 시공 후 공용 중에 장기적으로 노화(Long-Term Aging: LTA)가 진행된다. 아스팔트는 혼합물의 제조와 운반 시 아스팔트 바인더가 고온의 골재와 혼합, 운반되는 짧은 시간 동안 얇은 박막 (Thin Film)의 형태로 공기 중에 노출되고 산화와 휘발작용으로 단기간에 급격한 노화가 발생한다. 아스 팔트의 노화로 인한 경화는 교통 개방 후에도 지속적으로 발생하며, 교통 하중에 의한 다짐으로 한계 밀 도에 다다르는 동안 계속해서 진행된다.”고 하였으며 Kim et al(1995, 2009)에 의하면“아스팔트 포장 체 혼합물의 노화 정도는 바인더의 점도 및 혼합물 취성의 증가 정도를 측정하여 노화 전 상태의 혼합물 과 비교함으로써 평가할 수 있다. 즉, 바인더의 침입도(Penetration), 점도(Viscosity), HP-GPC (High performance Gel-Permeation Chromatography) 시험의 대형분자량(Large Molecular Size: LMS)의 비율, DSR(Dynamic Shear Rheometer) 시험의 G*(복합전단계수) 및 sinδ(위상각)를 측정하여 노화 정 도를 추정할 수 있다.”고 하였다. 따라서 본 연구에서는 기 수행된 연구결과“아스팔트 노화지연 방안을 통한 포장 공용성 개선 방안 연구”에 대한 자료의 축적 및 검증을 위하여 공용연수가 다른 아스팔트 포장 에서 혼합물을 채취하여 시험을 실시하였다. 시험결과 그림 4와 같이 기 수행한 결과와 유사한 형태로 공 용연수가 증가함에 따라 대형분자 비율이 증가하는 것으로 분석되었다. 대형분자의 비율이 높아지는 것은 아스팔트 바인더 주요 성분 중 아스팔틴(Asphaltenes) 함량의 급격한 증가를 나타내는 것이며, 아스팔틴 함량의 증가율은 아스팔트가 노화와 밀접한 관련이 있다. 아스팔틴 함량이 증가하면 아스팔트의 안정성이 나빠지고, 이에 따라 점도 증가 및 부착성을 나타내는 신도(ductility)의 감소현상이 나타난다.

저자
  • 권오선(한국도로공사 도로교통연구원 선임연구원 공박석사)
  • 강민수(한국도로공사 도로교통연구원 선임연구원 공학박사)
  • 옥창권(한국도로공사 도로교통연구원 책임연구원 공학석사)