논문 상세보기
아스팔트 포장도로의 공용수명을 연장하기 위해 다양한 방법이 소개되었으며, 대표적인 방법으로 화학 적 개질제를 이용하는 방법과 격자형태의 토목섬유를 이용하는 방법이 있다. 화학적 개질제를 이용하는 방법은 아스팔트 바인더에 석유계(SBS 또는 SBR) 폴리머 입자를 중합하여 아스팔트 바인더의 점도를 증 대시킨 방법이다. 이 방법은 고온에서 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성에 유리한 효과를 나타내기도 하지만, 과다한 비용, 품질관리의 어려움, 혼합물 생산 온도 증가에 따른 에너지 비용 증대, 탄소 이중결 합 (C=C) 존재로 산소와의 반응성이 커서 고분자 망상구조를 조기에 상실하여 연화점이 낮아지는 점, 및 저온에서 재료의 취성증대로 인한 균열 가능성 문제 등을 단점으로 제기할 수 있다. 또 다른 예로써 격자 형태의 토목섬유를 이용하는 방법은 하부층으로부터의 반사균열 저항에 유리한 효과를 나타내지만, 시공 과정이 복잡하여 공사기간이 길어지고, 공사비가 상승하며, 또한 상부 표면으로부터 3-5㎝ 표층 내부에 서 가장 큰 집중응력 또는 전단변형이 발생하는 경우에는 이에 대해 대응할 수 없다는 맹점이 있다. 최근 합성 또는 비합성 섬유를 활용하여 가열 아스팔트 혼합물의 인성 증대를 통해 소성변형 또는 균열 등에 대한 저항성능을 향상시키기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 미국의 경우, 열가소성 또는 열 경화성 섬유를 동시에 혼입하여, 열가소성 섬유와 아스팔트 바인더의 바람직한 상용성으로 작업성 개선 및 열경화성 섬유의 인성증대 특성을 활용하여 아스팔트 바인더의 고분자 개질 없이도 그에 상응하는 개 선된 물리적 성능을 발현하는 섬유보강 혼합물을 개발하여 적용하고 있다. 그러나, 상기와 같은 섬유를 아스팔트 혼합물에 적용할 경우, 혼합물 생산시 섬유의 효과적인 분산을 해결해야하는 최우선 과제로 판 단할 수 있다. 본 연구에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 경제적이면서 우수한 물리적인 특성을 가지는 75μm이하의 미세 유리섬유 파분을 펠렛 또는 입자 형태로 한 석분 치환용 보강재와 여러 가닥의 유리섬유를 폴리프로필렌과 같은 수지재로 코팅하여 다발형으로 만든 섬유 보강재를 혼합한 구성 으로 이루어져, 비중이 일반 골재와 유사하게 되어, 간편하게 현장 플랜트에서 투입이 가능하다. 가열 아스팔트 혼합물 내에서 섬유의 뭉침 현상이 없는 유리섬유 복합 보강재료와 이를 이용한 가열 아 스팔트 혼합물의 Hamburg Wheel 시험 및 간접인장강도 시험결과, 유리섬유 치환·보강 혼합물의 경우, 20,000회 재하동안 평균 3.5mm의 매우 작은 변형을 나타낸 반면, 일반 혼합물의 경우, 5,000회 이전에 파괴되었으며, 간접인장강도의 경우, 건조 및 동결융해 시편 모두에서 유리섬유 보강 시편이 2배 이상의 향상된 강도 증진 효과를 나타내어, 유리섬유 보강 아스팔트 혼합물의 현장 적용시, 우수한 공용수명 증 진 효과를 기대한다.
