PURPOSES : Hot-mix asphalt(HMA) concretes show a trend of strength increase at low temperature due to binder stiffness increase, but strength decrease below a ceratin low temperature. This is due to the differential thermal contraction(DTC) which is induced by a significant difference in coefficients of thermal contraction between aggregate and asphalt which is coated around the aggregate. This DTC damage is well known to occur in HMA concrete, but is not yet investigated in warm-mix asphalt(WMA) concretes. METHODS : To evaluate DTC damage on WMA in this study, the flexural strength(Sf) of WMA concretes, which were produced at 30~40℃ lower temperature, was evaluated in comparison with that of HMA at -5, -15 and -25℃. RESULTS : Most of WMA and HMA mixtures showed flexural strength increase down to -15℃ and decrease below -15℃. this type of strength reduction below -15℃ can e explained as the effect of differential thermal contraction that is a consequence of the large difference in coefficients of thermal contraction between aggregate and asphalt. the property reduction of WMA is similar the result of previous works dealt with HMA mixtures. CONCLUSIONS : Even though there is some differences by materials used, the WMA concretes showed a significantly lower DTC damage than HMA concrete at low temperature at α=0.05 level.

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.

15년 정도의 짧은 역사를 가지고 있는 중온 아스팔트 포장은 국내·외적으로 현재 가장 관심대상이 되는 에너지 절약과 환경보호를 추구하는 도로건설분야의 그린기술이다. 본 연구는 이러한 중온 아스팔트의 물성평가를 아스팔트 덩어리 전체 거동으로 고려한 기존 침입도, 점도, 그리고 수퍼페이브에 의한 아스팔트 시험방식으로부터 벗어나 아스팔트 피막두께에 따른 물성평가로 시각을 바꾸어 새로운 프로토콜을 제시하고 결과분석에 따른 새로운 평가기준제안을 하는 것이 목적이다. 이를 위해 기존에 개발한 DSR Moisture Damage의 실험 및 분석의 기본틀을 ARES장비를 통해 각 피막두께별 물성을 측정하고 분석하였다. 분석결과를 통해 200μm와 400μm 사이에 물성의 급격한 변화를 볼 수 있는 한계피막두께가 존재하고 또한 가열아스팔트와 중온아스팔트가 가지고 있는 한계피막두께근처에서 발생하는 물성의 급격한 변화가 서로 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 이런 결과를 통해 기존 가열 아스팔트와 성질이 다른 중온 아스팔트를 제대로 평가하기 위해서는 200μm와 400μm 사이 피막두께의 물성평가를 고려해야한다는 것을 제안한다.

아스팔트 혼합물을 중온에서 생산하여 다짐할 수 있는 중온 아스팔트 기술이 개발되었다. 중온 아스팔트 기술은 유해가스를 줄일 수 있어 친환경적 아스팔트 포장 기술로 인정받고 있으며 전 세계적으로 그 사용량이 점점 증가하고 있다. 최근, 국내에서도 순수 국산화 기술로 중온 아스팔트 혼합물용 첨가제를 개발하여 이에 대한 품질평가와 중온 아스팔트 혼합물에 대한 성능평가를 수행하고 있다. 2008년도부터 다수의 신설 국도 구간에 자체 개발한 중온 아스팔트 첨가제를 사용하여 생산한 중온 아스팔트 혼합물을 이용하여 시험포장을 성공적으로 완료하였다. 2010년 대전지방국도관리청 산하 신설 국도포장의 중간층에 두 종류에 중온화 첨가제(일반 중온화 첨가제(WMA), 폴리머 개질 중온화 첨가제(WMA-P))를 사용한 두 종류에 중온 아스팔트 혼합물과 한 종류에 가열 아스팔트 혼합물을 각각 생산하여 시험포장을 완료하였으며 시함포장에 사용한 혼합물을 사용하여 본 연구를 수행하였다. 현장 아스팔트 플랜트에서 생산된 두 종류의 중온 아스팔트 혼합물(WMA, WMA-P)과 일반 가열 아스팔트 혼합물(HMA)을 각각 채취하였으며 실내에서 실제 도로에서 발생하는 차량하중과 환경을 모사할 수 있는 소형 포장 가속시험기(MMLS3)를 사용하여 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성과 수분민감도를 비교 평가하였다. 소형 포장 가속 시험결과 현장 아스팔트 플랜트에서 생산한 중온 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물보다 우수한 소성변형저항성과 수분민감도를 보여 주었다. 순수 국산화 기술로 중온 아스팔트 혼합물용 첨가제는 가열 아스팔트 혼합물 보다 낮은 온도에서 중온 아스팔트 혼합물을 생산하고 다짐하는데 효과적인 것으로 평가되었다.

환경보호에 부응하고 고에너지효율성을 갖춘 중온아스팔트혼합물이 가열아스팔트혼합물의 대안으로 부각되고 있다. 본 연구의 목적은 아스파민을 혼합하여 제조한 중온아스팔트혼합물을 실험적으로 평가하고, 역학적-경험적 포장설계법인 MEPDG를 이용하여 설계한 결과를 일반아스팔트혼합물 설계와 비교하는 것이다. 실험재료는 최대공칭치수 12.5mm인 골재와 PG64-28바인더가 사용되었으며, 기존 혼합물, 0.3%와 0.5%의 아스파민을 혼합한 중온아스팔트혼합물에 대한 회복탄성계수실험이 실시되었다. 실험결과를 MEPDG 설계의 입력변수로 하여 분석한 결과, 아스파민을 사용한 중온아스팔트혼합물의 소성변형량이 일반혼합물에 비해 훨씬 적어 소성변형에 대한 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

본 연구는 준고온 공법을 이용한 재생 아스팔트 콘크리트의 강도특성을 평가하기 위해 이루어졌다. 굵은 골재 최대치수 13mm의 화강암과 침입도 60-80인 신규 바인더 60-80을 재생 혼합물을 제조하는데 사용하였다. 배합설계는 RAP(굵은 입자 : 잔입자=6 : 4) 첨가비율 20%와 30%를 사용하였고 GPC, 침입도, 절대점도, 동점도를 준고온 첨가제(Evotherm와 Sasobit)의 첨가 함량을 결정하기 위하여 측정하였다. LD(low-density poly ethylene)를 본 연구에서 준고온 재생 아스팔트 혼합물의 개질제로 사용하였다. 본 연구에서는 8개의 준고온 재생 혼합물(2 RAP함량 × 2 준고온 첨가제 × 2 개질제)뿐만 아니라 2개의 일반 재생 혼합물, 1개의 가열혼합 일반혼합물(control)까지 총 11개의 혼합물을 제조하였다. 변형강도 시험, 간접인장강도 시험, 수분민감성 시험, wheel tracking을 통한 소성변형 시험을 준고온 재생혼합물의 기본 특성을 평가하기 위하여 수행하였다.

본 논문은 준고온 첨가제가 혼입된 3 종류(일반아스팔트, SBS 및 SMA)의 아스팔트 혼합물 다짐도 변화에 대한 시험 결과이다. 다짐 특성을 조사 분석하기 위하여 다짐 시간 변화와 준고온 첨가제 함량 변화에 의한 다짐도 측정을 실시하였으며, 다짐 온도를 일반시료에 비하여 30℃ 및 50℃를 낮추어 밀도를 비교하였다. 선회 다짐 장비를 사용하여 다짐 횟수 변화에 따른 다짐밀도의 변화를 측정하였다. 다짐시간 경과와 다짐도의 관계는 3 종류의 준고온 첨가제를 일반 아스팔트에 첨가하여 다짐시간 변화와 첨가제 함량 변화에 따른 다짐도를 측정하였다. 온도 저감에 따른 다짐도 비교는 일반 아스팔트 혼합물, 고분자 개질 아스팔트 및 SMA 혼합물 3 종류의 혼합물을 사용하여 시험을 실시하였다. 준고온 아스팔트 혼합물은 다짐온도 저감으로 인하여 일반시료 아스팔트 혼합물과 밀도의 차이가 발생하지 않아서 다짐도가 안정된 상태를 나타냈다. 한편, 혼합물의 종류 및 준고온 첨가제의 종류에 따라 밀도의 차이, 다짐도 변화의 추이 변화가 발견되어 이들 두 인자 사이에 상관관계가 있는 것으로 나타났다.