PURPOSES : In this study, we aimed to investigate the heat transfer characteristics of asphalt mixtures by water saturation. METHODS : On the basis of the literature review, the heat transfer characteristics of the samples were analyzed using a thermal accumulation experiment. The types of samples used were WC2 (dense asphalt mixture), ReWC2 (used 30% recycled aggregate), and PA13 (drainage asphalt mixture). The samples were compacted using a gyratory compactor. An infrared lamp simulating insolation was used to continuously heat the asphalt sample. Through this experiment, the upper and lower temperatures and heat flux of the specimen according to its thickness and condition were measured, and the change in its thermal conductivity was analyzed. RESULTS : The results of the laboratory experiment indicated that the dry sample showed lower thermal conductivity than the saturated sample. The amount of evaporation varied depending on the internal pores of the sample. Additionally, the amount of evaporation changed the heat transfer characteristics of the specimen. CONCLUSIONS : An asphalt mixture with high porosity decreased the degree of increase in thermal conductivity, compared to mixtures with low porosity, under semi-saturated conditions; this was attributed to the difference in thermal conductivity between air and water during saturation. The results of this study on the heat transfer characteristics of asphalt pavements could be used as basic data for thermal energy harvesting of asphalt pavements.

원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.

대표적인 산업부산물인 폐주물사와 플라이애쉬의 재활용은 매우 시급한 현안중의 하나이다. 이러한 산업부산물의 재활용을 위해 저강도 콘크리트 개념을 적용한 유동성채움재(CLSM)로의 재활용을 위한 기본 연구가 지난 3년간 수행되었다. 본 연구에서는 폐주물사중 환경오염문제의 발생 가능성이 적은 것을 선별하여 CLSM용 잔골재로 이용하였다. 특히, 폐주물사에 화학약품처리를 하여 재활용 잔골재로 이용하는 방식사 역시 실험 재료로 이용하였다. 실험은 기존에 보편적으로 이용되는 뒤채움재 시공시 발생하는 사일로 토압에 대한 검증과 토압 경감효과에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 CLSM은 기존의 뒤채움재와는 그 성질이 매우 달라서, 옹벽배면과 절개면사이의 거리가 짧아서 발생하는 사일로 토압효과는 나타나지 않았다. 이는 기존의 뒤채움재와는 상당히 다른 재료이고, 또한, 기존에 이용되는 각종 토압론의 공식적용에 다소 신중해야 할 것으로 판단된다. 사용된 잔골재용 시료중에서는 방식사가 가장 큰 토압경감 효과를 나타냈고, 사용된 CLSM의 잔골재 특성에 따라 토압경감 효과에 다소 시간적인 차이는 있으나, 그 절대값은 어느 정도 일정한 값으로 수렴하는 것으로 나타났다.

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.

Compaction of asphalt pavement is one of the important processes to make good quality one. There are many laboratory-compaction methods to simulate field compaction, including Marshall compaction, Hveem compaction, gyratory compaction, and etc. The most common method used to determine the fundamental properties of asphalt mixture for design is Marshall method which is using impact energy. However, there is major difference between field compaction using kneading compaction and Marshall compaction using impact energy. Therefore, the gyratory compactor, which currently is the best to simulate the field compaction, was employed. The fundamental properties of asphalt specimen compacted by gyratory compactor and Marshall compactor were determined using laboratory test. From the tests, slag mixture with carbon black or pyrolyzed carbon black showed better performances, such as, in low susceptibility to temperature, high resistance against water and rutting, and high resilient modulus and indirect tensile strength.

Compaction of asphalt pavement is one of the important processes to make good quality one. There are many laboratory-compaction methods to simulate field compaction, including Marshall compaction, Hveem compaction, gyratory compaction, and etc. The most common method used to determine the fundamental properties of asphalt mixture for design is Marshall method which is using impact energy. However, there is major difference between field compaction using kneading compaction and Marshall compaction using impact energy. Therefore, the gyratory compactor, which currently is the best to simulate the field compaction, was employed. The fundamental properties of asphalt specimen compacted by gyratory compactor and Marshall compactor were determined using laboratory test. From the tests, slag mixture with carbon black or pyrolyzed carbon black showed better performances, such as, in low susceptibility to temperature, high resistance against water and rutting, and high resilient modulus and indirect tensile strength.