PURPOSES : The objective of this study is to quantitatively evaluate the visibility of a mixed-color asphalt pavement. METHODS : The visibility was compared and evaluated using a color pavement specimen, i.e., a pigment was added to the asphalt binder, which was used to fabricate a color pavement specimen, with red aggregate as the coarse aggregate, and the resultant difference in visibility was quantitively evaluated. The color asphalt mixture to which the pigment was added was prepared by varying the amount of pigment added — i.e., 3 %, 5 %, and 7 % of the total weight of the mixture — to confirm the change in visibility according to the amount of pigment added. For the color asphalt mixture with color aggregates, red-colored mudstone coarse aggregates(13mm and 10mm) were used. It is assumed that the surface of the produced specimen simulates the initial performance periods and the cut section of the specimen simulates the state of completion of the performance periods. RESULTS : The initial ΔE for the colored pavement exhibited the best visibility of WC-2-R. However, when considering the value of a in the red color pavement, the visibility of SMA13-R and WC-2-R was assessed as best; this is because SMA13-R exhibits a lower color difference than WC-2-R at the beginning of the performance periods but the red color is better. Upon completion of the colored pavement performance periods, the ΔE of each specimen using the SMA13-0C specimen as the reference specimen was high in SMA13-RC and ΔE using the WC-2-0C specimen as the reference specimen was also high in SMA13-RC. In addition, the a value is also higher than that of other mixtures so it is judged that the visibility of SMA13-RC is best when the performance periods are completed. CONCLUSIONS : The a value tended to increase with the increasing amount of pigment added at the beginning of the performance; however, it was found to decrease rapidly as the performance was completed. However, in the case of using SMA13-RC as the colored aggregate, since the color of the aggregate itself is red, it exhibits a constant value of 5.67 from the performance start to completion. Therefore, it is judged that a constant red color can be expressed during the performance period when the colored pavement using red colored aggregate is applied to the exclusive bus lane.

국내 법적 기준에 따라 2016년부터 거의 모든 도로 포장에 아스팔트 혼합물 물량의 40% 이상을 재활용 아스팔트 혼합물로 사용하게 되었다. 이에 따라 폐아스팔트 콘크리트를 이용한 재활용 아스팔트 혼합물의 품질확보가 중요한 이슈로 부각되고 있다. 아스팔트 콘크리트 포장은 아스팔트 플랜트에서 아스팔트 혼합물이 생산되어 현장에 시공된 후 공용 중에 환경하중, 교통하중 등에 의하여 물성이 변화되고, 누적된 피로에 의해 결국은 파손에 이르게 된다. 이에 따라 도로에서 발생된 폐아스팔트 콘크리트는 아스팔트 혼합물 생산시의 품질, 공용기간, 환경하중이나 교통하중 등에 따라 노화정도가 다르며 물성이 다양하다. 그러므로 폐아스팔트 콘크리트를 이용한 아스팔트 콘크리트 순환골재(이후 순환골재라고 함)의 품질은 폐아스팔트 콘크리트 발생 당시의 물성과 밀링 방법, 순환골재 생산과정에서의 파쇄 및 선별 방법 등에 따라 영향을 받아 변동된다. 따라서 재활용 아스팔트 포장의 조기 균열 등의 문제가 발생하지 않기 위해서는 배합설계시 순환골재의 물성에 따라 노화된 아스팔트를 회복시켜 줄 수 있는 재생 첨가제 등의 적합한 함량을 결정하고, 생산된 아스팔트 혼합물에 포함된 아스팔트의 점도 회복이 중요하다. 본 연구의 목적은 재활용 아스팔트 혼합물 배합설계시 아스팔트 점도를 회복시키기 위한 설계 방안을 제시하는 것이다. 국내 기준에서 재활용 아스팔트 혼합물에서 추출한 아스팔트의 점도는 5,000 Poise 이하이어야 한다. 이에 따라 국내에서는 혼합물 생산 및 운반의 단기노화 과정에서의 점도변화를 감안하여 대부분 설계점도를 2,000 Poise로 설정하고 배합설계를 수행한다. 그런데, 해외 연구 결과 재생 첨가제의 특성에 따라 단기노화 과정에서의 점도 변화율이 다른 것으로 나타났다. 이에 따라 본 연구에서는 혼합 전의 설계점도, RFTO 단기 노화 후의 점도, 제작된 아스팔트 혼합물에서 추출된 아스팔트 점도 등을 비교하여 적합한 배합설계 방안을 검토하였다

PURPOSES:The objectives of this study are to develop a new cold-applied crack sealant and to evaluate its properties and field applicability by comparing with other conventionally used crack sealants.METHODS :A new cold-applied crack sealant was developed by using neoprene latex to improve material properties. The fundamental properties such as viscosity, residue %, penetration, and softening point of the developed crack sealant were tested by TxDOT criteria to evaluate crack sealing capability. Moreover, the performance of the developed cold-applied crack sealant was evaluated under both laboratory and field conditions. In the laboratory, the bond property was evaluated using the developed cold-applied crack sealant and conventional hotapplied crack sealant by the bond-properties test standardized under ASTM D 6690. In the field, test sections were constructed on three areas: a trunk road, bus-only lane, and motorway, with the developed crack sealant and three conventional crack sealants. After construction, early field-inspection was performed on the test sections.RESULTS AND CONCLUSIONS :Overall, the developed cold-applied crack sealant demonstrates reasonable storage stability, durability, and bond property compared to conventional hot-applied crack sealants. From the test sections, it was established that the developed cold-applied crack sealant does not pose construction issues. Moreover, the early performance was verified through field inspection. However, as the field inspection was conducted a week after the construction, it is necessary to conduct an inspection of performance from a long-term point of view.

PURPOSES: The national highways and expressways in Korea constitute a total length of 17,951 km. Of this total length of pavement, the asphalt pavement has significantly deteriorated, having been in service for over 10 years. Currently, hot in-place recycling (HIR) is used as the rehabilitation method for the distressed asphalt pavement. The deteriorated pavement becomes over-heated, however, owing to uncontrolled heating capacity during the pre-heating process of HIR in the field. METHODS: In order to determine the appropriate heating method and capacity of the pre-heater at the HIR process, the heating temperature of asphalt pavement is numerically simulated with the finite element software ABAQUS. Furthermore, the heating transfer effects are simulated in order to determine the inner temperature as a function of the heating system (IR and wire). This temperature is ascertained at 300 ℃, 400℃, 500℃, 600℃, 700°℃, and 800℃ from a slab asphalt specimen prepared in the laboratory. The inner temperature of this specimen is measured at the surface and five different depths (1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, and 5 cm) by using a data logger. RESULTS: The numerical simulation results of the asphalt pavement heating temperature indicate that this temperature is extremely sensitive to increases in the heating temperature. Moreover, after 10 min of heating, the pavement temperature is 36%~38% and 8%~10% of the target temperature at depths of 25 mm and 50 mm, respectively, from the surface. Therefore, in order to achieve the target temperature at a depth of 50 mm in the slab asphalt specimen, greater heating is required of the IR system compared to that of the gas. CONCLUSIONS : Numerical simulation, via the finite element method, can be readily used to analyze the appropriate heating method and theoretical basis of the HIR method. The IR system would provide the best heating method and capacity of HIR heating processes in the field.

PURPOSES : The performance properties (indirect tensile strength, rutting resistance, and resilient modulus) of recycled aged CRM mixtures and their correlation with Superpave binder properties (viscosity, high failure temperature, G*sinδ, and stiffness) were investigated. METHODS: A series of Superpave binder tests was performed by using a rotational viscometer, DSR, and BBR to evaluate the performance properties. In addition, the CRM mixes were artificially aged through accelerated aging processes, and their properties were evaluated. The correlation between the properties of recycled aged CRM binders and the engineering properties of recycled aged CRM mixtures was experimentally determined. RESULTS : The rut depth values decreased and the ITS values increased with increasing high failure temperature. In general, the resilient modulus properties seemed to be poorly correlated with the high-temperature values, regardless of the aggregate source. CONCLUSIONS: The recycled aged CRM binders and mixtures can lead to satisfactory performance, and the properties of these binders are strongly correlated with the engineering properties of the mixtures.

PURPOSES: The objective of this study is to investigate the properties of recycled asphalt binders with five different rejuvenators, in order to evaluate the applicability of the recycled asphalt binders compared with the original asphalt binder. METHODS: In order to simulate recycled asphalt binders, fresh asphalt binders are aged by various Superpave aging procedures, such as the rolling thin-film oven (RTFO) and the pressure aging vessel (PAV). Then, selected rejuvenators are added to the aged asphalt binders in the amount of 5%, 10%, and 15%. The asphalt binder properties are evaluated by the dynamic shear rheometer (DSR), the rotational viscometer (RV), and the bending beam rheometer (BBR). In this study, AP-5 (penetration grade 60-80, PG 64-16) asphalt binder is used. A total of five types of rejuvenators are employed. RESULTS AND CONCLUSIONS : When considering aged asphalt without a new asphalt binder, it seems that the percentage of rejuvenator used in Korea is a bit too low, and that it fails to possess the characteristics of the original binder. From the current practice of evaluating the properties of recycled binder based on penetration ratio only, the amount of rejuvenator required is similar for the long-term-aged binder, but is excessive for the longest-term aged binder, causing deterioration of workability and stiffness of the recycled binder.

PURPOSES: The objective of this study is to compare the densities of asphalt pavements measured both in the field and in the laboratory, and also to evaluate the applicability of field density measuring equipment, such as the pavement quality indicator (PQI), by using statistical analysis. METHODS: For the statistical analysis of the density measured from asphalt pavement, student t-tests and a coefficient of correlation are investigated. In order to compare the measured densities, two test sections are prepared, with a base layer and an intermediate layer constructed. Each test section consists of 9 smaller sections. During construction, the field densities are measured for both layers (base and intermediate) in each section. Core samples are extracted from similar regions in each section, and moved to the laboratory for density measurements. All the measured densities from both the field and laboratory observations are analyzed using the selected statistical analysis methods. RESULTS AND CONCLUSION : Based on an analysis of measured densities, analysis using a correlation coefficient is found to be more accurate than analysis using a student t-test. The correlation coefficient (R) between the field density and the core density is found to be very low with a confidence interval less than 0.5. This may be the result of inappropriate calibration of the measuring equipment. Additionally, the correlation coefficient for the base layer is higher than for the intermediate layer. Finally, we observe that prior to using the density measuring equipment in the field, a calibration process should be performed to ensure the reliability of measured field densities..

국내에서는 에너지 저소비형 생활 패턴 구축, 이산화탄소의 배출 규제로 인한 저탄소 친환경 도시의 교통 대안으로 자전거를 이용한 교통수단 분담률 향상과 레저용 이용자의 편의성 확보에 대한 필요성이 커지고 있다. 이에 따라 최근에 4대강, 아라뱃길 등의 하천제방을 중심으로 자전거도로가 건설되고 있으나 시공 후 초기에 표면박리나 균열 등의 파손이 급증하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 자전거도로 포장의 문제점을 분석하고, LH에서 시공하는 동탄신도시의 자전 거도로에 시험시공을 하여 자전거도로 시공시의 문제점 및 개선방안을 살펴보았다. 표 1은 기존 자전거도로용 아스팔트 포장의 문제점을 분석하고 이에 따른 개선 연구 방향을 도출한 것으 로 이에 따라 시험포장 구간의 재료와 포장 단면 등을 결정하였다.

포트홀(Pot-Hole)은 아스팔트 포장의 노면이 국부적으로 움푹 떨어져 나가 패어지는 항아리 모양의 노면 파손 형태이다. 여름 집중호우와 겨울철 폭설시 집중적으로 발생하며, 교통안전과 도로 손상에 주요한 영향을 미치고 있다. 한국도로공사에서 1998년~2009년 조사한 바에 따르면 고속국도의 도로 파손에서 포트홀이 66%를 차지하며, 균열이 24%, 소성변형이 10% 이었다. 일반국도는 표 1과 같이 포트홀이 2009년도 25,231건에서 2012년 38,382건으로 1.5배 이상 증가하였고, 관련 소송도 지속적으로 증가 추세이다. 또한, 서울시는 2009년 약 30,000건에서 2010년 약 78,000건으로 1년 만에 2.6배 증가하였다. 포트홀의 발생 메커니즘은 포장체 내부로 우수가 침투하여 아스팔트 혼합물의 결합력이 약해지고, 차량 하중에 의해 발생한 내부 간극수압으로 취약한 부분의 골재가 탈리되는 과정으로 이루어진다, 계절별로 살펴보면 여름에는 집중호우 및 장기적인 강우로 인해 포장 내부가 빗물로 포화된 시간이 증가되어 차량통행시 지속적인 높은 간극수압 및 박리현상으로 발생되며, 겨울에는 제설제로 인해 녹은 물이 포장에 침투하여 여름과 같은 현상으로 포트홀이 발생하고. 특히 낮은 온도로 인해 아스팔트의 취성이 증가하여 더욱 심각한 파손 발생된다. 봄철에는 포장 내부에 침투한 수분에 노상 등이 겨울철 동결하며 포장체가 융기되고, 봄철 융해로 인해 공동현상 후 포장 침하 및 포트홀 발생한다. 따라서, 포트홀 발생 주요 요인을 수분침투와 박리현상으로 구분할 수 있으며, 이와 같은 요인을 저감할 경우 포트홀의 발생을 저감할 수 있다. 박리현상을 줄이기 위한 대책으로는 사용 재료의 수분에 대한 저항성을 높이는 것이다. 골재를 지붕시설에 의무적으로 저장하여 함수비를 줄이고, 골재의 기준에 피막 후 박리특성을 적합하게 평가하는 기준이 필요하며, 아스팔트 혼합물의 수분저항성을 평가하기 위한 인장강도비의 평가가 적합하게 이루어져야 한다. 특히, 소석회를 골재 중량대비 약 2% 사용하거나 액상박리방지제를 아스팔트에 혼합하여 사용하도록 하는 것이 중요 대책으로 사용될 수 있다. 수분침투를 감소하기 위해서는 아스팔트 혼합물의 골재입도, 온도 등의 품질변동을 최소화하는 것이 중요하다. 이를 위해 단립도 골재사용, 운반시 적재함 전면을 덮을 수 있는 덮개 사용, 포설 전 아스팔트 혼합물 온도 확인 및 낮은 온도의 아스팔트 혼합물 폐기, 다짐 중 온도 저감 최소화 등의 관리가 체계적으로 이루어져야 한다. 특 히, 배합설계시 표층용은 공극율 4±0.3% 인지 확인하여야 하며, 시공 후 현장 코어의 밀도를 이용한 다짐도 96% 이상 여부 확인 이외에 공극율이 표층은 8% 이하인지 확인하여야 한다. 또한, 도로포장 실무자의 도로포장 전문 기술력 확보와 최신 기술 습득을 위해 국토교통부의 방침에 따른 아스팔트 혼합물 재료, 배합설계, 시공, 품질관리 등을 포함하는 2주 교육과정인 포장시공(감리)전문화과정 교육 수료 의무화 등이 필요하다.

국토해양부의 ‘저탄소 중온 아스팔트 포장 생산 및 시공 잠정지침’(국토해양부, 2010)을 지침으로 확정 하는 기준에서 중온화 첨가제의 사용기준이 중량을 계량할 수 있는 자동식 투입장비를 사용하도록 제정되고 있다. 현재의 비닐백을 사용한 인력투입 방식은 중온화 첨가제의 계량, 투입에 과다 인력이 소요되고, 투입 중의 잘못으로 생산이 불균일하게 될 수 있다. 따라서, 가열 아스팔트 포장의 대체를 위해서 중온화 첨가제의 자동화 투입이 필수적이다. 이에 따라 중온화 첨가제 투입중량의 자동기록이 가능한 자동 투입장비를 제작하여 현장 적용하였다. 투입장비는 그림 1과 같이 모듈 1과 모듈 2로 나뉘어지며, 1차저장소, 슈트, 운송장치, 사이클론, 2차저장조, 계량조 등으로 이루어진다. 모듈 1은 1차 저장소, 슈트, Blower, 유출구, 연결호스, 컨트롤 패널을 한 개의 모듈로 묶어 이동 및 설 치가 용이 하도록 하였으며, 1차 저장소의 중온화 첨가제가 슈트를 통해 블로워의 바람으로 플랜트로 압 송되도록 되어 있다. 모듈 2는 사이클론, 2차 저장조, 계량조 순서로 일체화된 박스로 제작되었으며, 플 랜트의 믹서 윗 층에 위치한다. 1차 저장소에서 압송된 중온화 첨가제가 사이클론 방식으로 2차 저장소에 모아지며, 이동식 컨트롤 패널 또는 플랜트 오퍼레이팅실에서 입력한 중량으로 계량된다. 계량은 로드셀을 이용하여 계량조 하단부의 믹서로 연결되는 부분에 자동 개폐 밸브 설치하였다. 2차 저장조에 중온화 첨가제의 양이 30% 이하면 자동으로 Roots Blower 를 가동하여 90% 까지 중온화 첨가제를 채운다. 부산시 아스팔트 플랜트에 적용한 결과 계량이 원활하게 이루어졌으나 1차 저장소 하단 부분에서 중온 화 첨가제의 뭉치는 현상이 발생하여 중온화 첨가제의 형상을 변경하였으며, 유출구의 크기를 크게 증가 시켰다. 또한, 중온화 첨가제가 500kg 이상이 저장될 경우 여름철에 막히는 현상이 일시적으로 발생하는 경우가 있어 1차 저장소에 부분적인 압밀을 방지하기 위한 설비를 보완하고 있다. 중온화 첨가제는 아스팔트 함량의 1.5%가 사용되므로 계량의 정밀도가 중요하며, 현재의 시스템은 목 표하는 정밀도을 유지할 수 있는 적합한 방식인 것을 확인하였으며, 중온화 첨가제가 지속적인 열과 압력에 노출되어 뭉치는 원인을 현장 적용을 통해 해결하고 있으며, 이에 따라 건식 첨가제의 투입을 위한 표준 방식으로 제공할 수 있을 것으로 판단한다.

PURPOSES : This study evaluated the field applicability and laboratory performance of warm-mix asphalt (WMA) as an alternative technology in asphalt pavement. METHODS : The pilot road using two different types of WMA mixture and one HMA mixture was constructed in Waegwan-Seokjeok road construction site and the mixtures were sampled at the asphalt plant for laboratory testings. The field applicability was assessed in environmental aspects, such as CO2 emission, and in aspects of constructibility using the existing equipment and procedure, i.e., thickness and density measurement. The laboratory testings included the moisture susceptibility test by AASHTO T283, dynamic modulus test, triaxial repeated load permanent deformation test, and the fatigue test. RESULTS : The temperatures for production and compaction of WMA were 20~30℃ lower than those for HMA and therefore, the noxious gas emission were significantly reduced. The field density of WMA pavements was similar or better than that of HMA pavement. From the laboratory testings, it was found that WMA mixtures exhibit comparable performance to HMA mixture in moisture susceptibility, permanent deformation, and fatigue performance. CONCLUSIONS : With these results, it would be concluded that WMA could replace the existing HMA technology without any significant issue. To support this conclusion, it is necessary to track the long-term performance of WMA in pilot road.