This study evaluates the healing performance of asphaltmixture via microwaves heating method. Three different conductive additive types with various percentages were used, includingsteel wool fibers (SF), carbon fibers (CF), and graphite (G). The healing performance of asphalt mixture wasinvestigated through 10 damage-heal cycles of semi-circular samples using three-point bending test. The infraredcamera was also employed to recordthe heat transmitting in the test samples. The test results indicated that the healing effectiveness reduced after every healing cycles. It was found that microwave radiation provided great healing performance for almost all test samples. Among all types of conductive additives, SF mixtures achieved the highest healing performance with the healing level of higher than 50 percent after 10 cycles. However, microwaves heating may promote the faster aging of asphalt binder at late cycles which lead to the brittle behavior of samples. Finally, homogenous mixing is a critical factor to avoid the cluster formation of conductive additives which causes the overheating of asphalt binder.

이상기후의 원인으로 주목되는 온실가스 배출 억제를 위하여 세계 각 국가들은 1992년 유엔기후변화협약 발효, 2005년 교토의정서 발효, 2015년 파리기후협약을 체결하였다. 온실가스 배출 저감을 위한 각종 협약에 따라 우리나라는 2008년부터 2020년까지 온실가스 감축목표를 30%로 설정하였다. 국내의 경우 2016년을 기준으로 생산된 아스팔트 콘크리트는 약 2,300만톤이며, 이중 재활용 아스팔트 혼합물로 재사용된 양은 약 187만톤으로 전체 생산량 대비 약 8.1%에 불과하다. 국내 아스팔트 플랜트 504개 중 208개가 재활용 아스팔트 플랜트로 인증, 운영되고 있으며 추후 사회적, 기술적, 제도적인 변화를 통하여 재활용 아스팔트 혼합물의 사용량이 증가될 것으로 기대된다. 현재 상온 재활용 아스팔트 혼합물은 대부분 시멘트를 첨가하여 생산하고 있다. 시멘트를 첨가제로 사용할 경우 저렴하고 높은 강도를 발현할 수 있지만 시멘트 생산 및 운반과정에서 다량의 이산화탄소가 발생하고 높은 시멘트 사용률로 포장의 조기 균열 발생과 장시간 양생이 필요함에 따라 조기 교통개방이 불가능한 문제점이 발생하고 있다. 따라서 상온 재활용 아스팔트 혼합물 생산 및 시공과정에서 폐 아스팔트의 재사용 및 온실가스 배출 저감에 따른 경제적 효과와 함께 양생시간의 단축과 조기강도 발현을 위한 무기질 첨가제의 연구가 필요하다. 본 연구는 상온 재활용 아스팔트에 적용하는 첨가제를 개발하기 위해 무시멘트와 무기질 첨가제를 적용한 2가지 혼합물을 중온 재활용 아스팔트 혼합물의 실내 공용성 시험 결과와 비교평가 하였다. 실내 공용성 시험을 위하여 선회다짐기와 마샬다짐기를 이용하여 시편을 제작하였으며, 공극률, 간접인장강도, 수분저항성(TSR)시험, 동탄성계수, 피로시험 등의 실내 공용성 평가를 진행하였다. 동탄성계수 시험은 아스팔트 혼합물의 거동과 재료의 특성을 분석하기 위한 시험으로 5개의 온도조건(-10, 5, 20, 40, 54℃)과 6개의 하중 주기(0.1, 0.5, 1, 5, 10, 20Hz)를 통하여 혼합물의 E 와 Master Curve를 도출하였으며, 피로 시험은 10Hz의 사인파 응력을 20℃의 조건에서 시험을 수행하였다. 간접인장강도와 수분저항성(TSR) 시험은 KS F 2398를 준수하여 수행하였다. 상온 재활용 아스팔트는 혼합할 때 물을 사용하여 다짐을 하기 때문에 양생과정 중 수분증발로 추가 공극이 발생한다. 따라서 KS F 2398에 명시된 7±0.5%를 맞추어 수분저항성 시험을 진행하기에는 어려움이 있으므로 시편 공극률의 70∼80% 사이로 수분처리 후 실험을 실시하였다.

온실가스 배출 등으로 인한 지구 온난화, 이상기후 현상 등이 발생함에 따라 온실가스를 줄이기 위한 운동이 범세계적으로 확산되었다. 이 운동에 일조하기 위해 우리나라에서는 ‘저탄소 녹생성장 기본법’, ‘건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률’을 시행하였고, 우리나라 전체 온실가스 배출량의 16%를 차지하고 있는 도로분야에서는 지속 가능한 친환경 도로포장 기술의 개발이 진행되고 있다. 또한, 국토교통부는 “순환골재 및 순환골재 재활용제품의 의무사용에 관한 고시”를 개정 예정이며, 그 내용은 다음과 같다. 도로포장 공사구간이 1km 이상 또는 포장 면적이 9,000m2 이상인 신설 또는 확장공사의 도로, 단지, 주차장 등에 순환골재를 40%이상 의무사용 해야 하며, 향후 순환골재 의무사용 대상이 기존의 신설·확장공사뿐만 아니라 유지·관리공사를 포함하는 방향으로 확대될 예정이다. 아스팔트 콘크리트 분야에서 온실가스 배출 저감을 위한 방법으로는 순환골재 사용과 중온 아스팔트 혼합물 사용 등이 있다. 중온 아스팔트 혼합물은 가열 일반 아스팔트 혼합물 대비 생산 및 시공온도를 약 30℃ 이상 낮춰 탄소저감 효과를 볼 수 있는 혼합물을 말하며, 이 때 사용하는 첨가제를 중온 첨가제라 한다. 또한, 재생 첨가제란 재활용 아스팔트 혼합물 생산시 폐아스팔트 바인더의 물리·화학적 성질을 신규 아스팔트 바인더와 유사하게 회복시킬 수 있는 기능을 가진 첨가제를 말한다. 본 연구에서는 가열 일반 아스팔트 혼합물과 중온 일반 및 중온 재활용 아스팔트 혼합물의 실내 시험 결과를 비교하였다. 중온 일반 및 중온 재활용 아스팔트 혼합물의 실내 공용성 평가를 위해 다짐도, 동탄성계수, 피로 시험, 휠 트레킹, 수분저항성, 동적수침 시험을 수행하였다. 가열 아스팔트 혼합물 간 공용성 비교·평가시에는 동일한 공극률의 시편을 제작하여 시험을 실시하지만, 중온 혼합물의 경우에는 가열 아스팔트 혼합물과 비교해 다짐특성이 다르기 때문에 동일한 공극률에서 공용성을 비교하기에는 무리가 따른다. 다짐도, 동탄성계수, 피로 시험의 경우 현장에서 동일한 다짐 에너지를 적용한다는 가정하에 실내 시험시 선회다짐기를 사용하여 동일한 다짐 에너지로 시편을 제작하였다. 표층용 중온 재활용 혼합물의 공극률이 4%가 되게 하는 선회다짐 횟수를 기준으로 삼는 경우 중온 일반 혼합물의 공극률이 너무 작아 실내 시험 결과 비교에 문제가 있을 것이라고 판단되어 중온 일반 혼합물의 공극률이 4%가 되는 선회다짐 횟수(55회)를 기준으로 표층용 아스팔트 혼합물을 제작하였고, 기층용 혼합물의 경우 가열 일반 혼합물은 50회, 중온 재활용 혼합물은 44회를 적용하였다. 가열 일반 혼합물에 44회의 선회다짐을 한 시편의 경우 공극률이 너무 높아 시험을 진행할 수 없어 다짐횟수를 50회로 증가하였다.

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

국토교통부고시 제 2014-105호와 환경부고시 제 2014-33호에 따라 2016년부터 순환골재를 제품소요량 대비 40% 이상 의무적으로 사용해야함에 따라 건설 분야의 순환골재 활용은 권장사항이 아닌 의무사항이 되고 있다. 순환골재라 함은 “건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률” 제2조 제7호의 규정(건설폐기물을 물리적 또는 화학적 처리과정 등을 거쳐 제35조의 규정에 의한 품질기준에 적합하게 한 것)에 적합한 골재로 폐아스콘, 폐콘크리트, 슬래그 등이 이에 해당된다. 슬래그는 철을 제조할 때 생성되는 산업폐기물로 일반적으로 고로 슬래그 미분말이 순환골재로써 콘크리트 제조시 사용되나 본 연구에서는 제강슬래그를 활용하였다. 제강슬래그는 팽창성과 환경적인 이유로 활용이 어려웠으나 선행연구를 통해 기초물성 및 환경성을 검토하여 아스팔트 골재로써 활용성을 검증하였다. 이에 따라 본 연구에서는 순환골재인 폐아스콘와 제강슬래그를 활용하고 최적의 혼입비율을 확보하기 위하여 폐아스콘 혼입 비율을 구분하여 실용화를 목적으로 13mm 밀입도(WC-1), 20mm 밀입도(WC-3) 로 중온 재활용 아스팔트 혼합물을 설계하여 공용성능을 분석하였다. 본 연구에 사용된 재료는 P사 광양제철소에서 생산된 3개월 이상 에이징된 제강슬래그(전로슬래그 90%, 전기로슬래그 10%)를 사용하였으며 인천지역 폐아스콘을 활용하였다. 공용성능 평가를 위하여 소성변형과 밀접한 관련이 있는 변형강도 실험을 수행하였다. 실험결과, 골재의 크기가 큰 WC-3가 WC-1에 비해 변형강도가 우수하였으며 WC-1는 제강슬래그의 비율이 높을수록 변형강도가 우수하였으며 WC-3는 제강슬래그의 비율에 영향을 받지 않았다.

아스팔트 혼합물이 운반·대기 중에 단기노화(short-term aging: STA)되는 것은 잘 알려진 사실이며 노화정도는 혼합물의 온도가 높음에 따라 그리고 시간이 길어짐에 따라 지수 함수적으로 증가되는 것으로 알려져 있다. 또한 같은 온도와 시간에 같은 바인더, 골재 및 입도를 사용한 같은 혼합물이라도 사용되는 첨가제의 종류에 따라 노화도에 차이가 난다. 그리고 혼합물의 종류에 따라서도 노화도에 차이가 큰 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 박리방지제(anti-stripping agent: ASA)의 종류와 혼합물의 종류에 따른 노화도의 차이를 비교분석 하였다. ASA로는 박리방지효과가 우수한 분말의 소석회와 액상 ASA를 비교하였다. 혼합물은 밀입도 아스팔트 (dense-graded asphalt: DGA) 표층용 혼합물과 쇄석 매스틱 아스팔트 (stone mastic asphalt: SMA) 혼합물을 비교하였다. 노화도는 아스팔트 노화의 척도로는 가장 많이 쓰이는 절대점도(absolute viscosity: AV)를 이용하였다. STA 온도와 시간에 따른 AV의 차이를 STA 처리된 혼합물로부터 추출·회수하여 60℃에서 측정하였다. 시험결과 같은 온도와 시간으로 STA 처리된 혼합물에서 소석회가 사용된 혼합물의 노화도가 월등히 낮았으며, 혼합물의 종류로는 SMA 혼합물의 노화도가 DGA 혼합물보다 낮게 나타났다. 이는 소석회가 박리방지효과 뿐만 아니라 노화억제 효과가 크기 때문이며, SMA는 바인더 함량이 높아 골재를 피복한 아스팔트 필름의 두께가 두꺼워 노화도가 적게 나타난 것으로 판단되었다.

PURPOSES :Conductive and convective heat transfer simulations for an asphalt mixture were made by using discrete element method (DEM) and similarity principle.METHODS :In this research, virtual specimens composed of discrete element method particles were generated according to four different predetermined particle size distribution curves. Temperature variations of the four different particles for a given condition were estimated and were compared with measurements and analytical solutions.RESULTS :The virtual specimen with mixed particles and with the smallest particle show very good agreement with laboratory test results and analytical solutions. As particle size decreases, better heat transfer simulation can be performed due to smaller void ratio and more contact points and areas. In addition, by utilizing the similarity principle of thermal properties and corresponding time unit, analytical time can be drastically reduced.CONCLUSIONS :It is concluded that the DEM asphalt mixture specimens with similarity principle could be used to predict the temperature variation for a given condition. It is observed that the void ratio has critical effect on prediction of temperature variation. Comparing the prediction for a 4 mm particle specimen with a mixed particle specimen, it is also concluded that predicting the mixed particle specimen temperature is much more efficient considering the number of particles that are directly associated with computational time in DEM analysis.

PURPOSES:The objective of this study is to evaluate the performance of asphalt mixtures containing inorganic additive and a high content of reclaimed asphalt pavement (RAP).METHODS:The laboratory tests verified the superior laboratory performance of inorganic additive compared to cement, in cold recycled asphalt mixtures. To investigate the moisture susceptibility of the specimens, tensile strength ratio (TSR) tests were performed. In addition, dynamic modulus test was conducted to evaluate the performance of cold recycled asphalt mixture.RESULTS:It was determined that NaOH solution mixed with Na2SiO3 in the ratio 75:10 provides optimum performance. Compared to Type B and C counterparts, Type A mixtures consisting of an inorganic additive performed better in the Indirect tensile strength test, tensile strength ratio test, and dynamic modulus test.CONCLUSIONS:The use of inorganic additive enhances the indirect strength and dynamic modulus performance of the asphalt mixture. However, additional experiments are to be conducted to improve the reliability of the result with respect to the effect of inorganic additive.

PURPOSES:The objective of this study is to evaluate the effect of anti-stripping on asphalt mixtures constituting anti-stripping agents.METHODS:Based on the literature review, asphalt mixture added with anti-stripping agents was prepared, and these asphalt mixtures were evaluated for anti-stripping properties for each anti-stripping agent through various lab tests, namely, tensile strength ratio (TSR), dynamic immersion test, uniaxial compression test, and indirect tensile strength test (IDT). The liquid anti-stripping agents used in the lab test were premixed with each asphalt binder (PG 64-22, PG 76-22) before being mixed with the aggregate.RESULTS:The result of the TSR test revealed that the effect of anti-stripping was highest when hydrated lime and liquid anti-stripping agent W were added. The correlation coefficient R2 between the TSR result and cohesion ratio is 0.99, which indicates that the sensitivity of the TSR to moisture damage is reliable from the mechanical point of view. The covering ratio of the asphalt binder to the liquid anti-stripping agent W was determined to be higher than that to the other liquid anti-stripping agents.CONCLUSIONS:It is considered that the improved moisture resistance of asphalt mixture as a result of the use of anti-stripping agents can reduce the incidence of various pavement damages such as portholes caused by stripping, and the performance life of the asphalt road pavement can be prolonged.

PURPOSES:The objectives of this study are to evaluate moisture sensitivity of various asphalt mixtures and to suggest an alternate method for the dynamic immersion test, which is used to determine the application of anti-stripping agent, by analyzing bond strength.METHODS:The bond strength of various asphalt mixtures such as hot mix asphalt, warm mix asphalt, and polymer-modified asphalt was evaluated by the ABS test. In order to characterize moisture sensitivity at different temperatures of the mixtures, the ABS test was conducted at -10°C, 5°C, 20°C, 40°C, and 54°C under both dry and wet conditions. The concept of the bond strength ratio was applied for objective moisture sensitivity analysis. Moreover, the bond strength characteristic was compared to the dynamic immersion test to suggest an alternate method to determine the application of anti-stripping agent.RESULTS AND CONCLUSIONS :Overall, the polymer-modified asphalt demonstrates the highest bond strength characteristic regardless of moisture condition and temperature. The bond strength characteristic displays a highly reliable linear relationship from 5°C to 40°C, and the relationship could be used to predict bond strength at any intermediate temperature. Based on the analysis of bond strength and retained asphalt ratio, the bond strength value of 1254 kPa could be applied as a criterion for anti-stripping agent.

PURPOSES :The purpose of this study was to determine the optimum mix design of the content of 100 % reclaimed asphalt pavement (RAP) for spray injection application with different binder types.METHODS:Literature review revealed that spray injection method is the one of the efficient and economical methods for repairing a small defective area on an asphalt pavement. The Rapid-Setting Polymer modified asphalt mixtures using two types of rapid setting polymers-asphalt emulsion and a quick setting polymer asphalt emulsion-were subjected to the following tests to determine optimum mix designs and for performance comparison: 1) Marshall stability test, 2) Retained stability test, 3) Wet track abrasion test, and 4) Dynamic stability test.RESULTS AND CONCLUSIONS :Type A, B, and C emulsions were tested with different mix designs using RAP aggregates, to compare the performances and determine the optimum mix design. Performance of mixtures with Type A emulsion exceeded that of mixtures with Type B and C emulsion in all aspects. In particular, Type A binder demonstrated the highest performance for WTAT at low temperature. It demonstrated the practicality of using Type A mixture during the cold season. Furthers studies are to be performed to verify the optimum mix design for machine application. Differences in optimum mix designs for machine application and lab application will be corrected through field tests.

OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the moisture resistance of the freeze-thaw process occurring in low-noise porous pavement using either hydrated-lime or anti-freezing agent. Various additives were applied to low-noise porous asphalt, which is actively paved in South Korea, to overcome its disadvantages. Moreover, the optimum contents of hydrated-lime and anti-freezing agent and behavior properties of low-noise porous asphalt layer are determined using dynamic moduli via the freeze-thaw test. METHODS: The low-noise porous asphalt mixtures were made using gyratory compacters to investigate its properties with either hydratedlime or anti-freezing agent. To determine the dynamic moduli of each mixture, impact resonance test was conducted. The applied standard for the freeze-thaw test of asphalt mixture is ASTM D 6857. The freeze-thaw and impact resonance tests were performed twice at each stage. The behavior properties were defined using finite element method, which was performed using the dynamic modulus data obtained from the freezethaw test and resonance frequencies obtained from non-destructive impact test. RESULTS: The results show that the coherence and strength of the low-noise porous asphalt mixture decreased continuously with the increase in the temperature of the mixture. The dynamic modulus of the normal low-noise porous asphalt mixture dramatically decreased after one cycle of freezing and thawing stages, which is more than that of other mixtures containing additives. The damage rate was higher when the freeze-thaw test was repeated. CONCLUSIONS : From the root mean squared error (RMSE) and mean percentage error (MPE) analyses, the addition rates of 1.5% hydrated-lime and 0.5% anti-freezing agent resulted in the strongest mixture having the highest moisture resistance compared to other specimens with each additive in 1 cycle freeze-thaw test. Moreover, the freeze-thaw resistance significantly improved when a hydrated-lime content of 0.5% was applied for the two cycles of the freeze-thaw test. Hence, the optimum contents of both hydrated-lime and anti-freezing agent are 0.5%.

OBJECTIVES: The objective of this research is to develop additives for the modification of Solvent DeAsphalting Residue (SDAR) to be used as pavement materials, and evaluate the performance of asphalt mixture manufactured using the SDAR modified by developed additives. METHODS: The SDAR generally consists of more asphaltenes and less oil components compared to the conventional asphalt binder, and hence, the chemical/physical properties of SDAR are different from that of conventional asphalt binder. In this research, the additives are developed using the low molecular oil-based plasticizer to improve the properties of SDAR. First, the chemical property of two SDARs is analyzed using SARA (saturate, aromatic, resin, and asphaltene) method. The physical/rheological properties of SDARs and SDARs containing additives are also evaluated based on PG-grade method and dynamic shear-modulus master curve. Second, various laboratory tests are conducted for the asphalt mixture manufactured using the SDAR modified with additives. The laboratory tests conducted in this study include the mix design, compactibility analysis, indirect tensile test for moisture susceptibility, dynamic modulus test for rheological property, wheeltracking test for rutting performance, and direct tension fatigue test for cracking performance. RESULTS : The PG-grade of SDARs is higher than PG 76 in high temperature grades and immeasurable in low temperature grades. The dynamic shear modulus of SDARs is much higher than that of conventional asphalt, but the modified SDARs with additives show similar modulus compared to that of conventional asphalt. The moisture susceptibility of asphalt mixture with modified SDARs is good if, the antistripping agent is included. The performance (dynamic modulus, rutting resistance, and fatigue resistance) of asphalt mixture with modified SDARs is comparable to that of conventional asphalt mixture when appropriate amount of additives is added. CONCLUSIONS: The saturate component of SDARs is much less than that of conventional asphalt, and hence, it is too hard and brittle to be used as pavement materials. However, the modified SDARs with developed additives show comparable or better rheological/physical properties compared to that of conventional asphalt depending on the type of SDAR and the amount of additives used.

PURPOSES: The objective of this study was to determine the relationship between the dielectric characteristics of asphalt mixtures and the air voids present in them using ground penetrating radar (GPR) testing. METHODS : To measure the dielectric properties of the asphalt mixtures, the reflection coefficient method and the approach based on the actual thickness of the asphalt layer were used. An air-couple-type GPR antenna with a center frequency of 1 GHz was used to measure the time for reflection from the asphalt/base layer interface. A piece of aluminum foil was placed at the interface to be able to determine the reflection time of the GPR signal with accuracy. An asphalt pavement testbed was constructed, and asphalt mixtures with different compaction numbers were tested. After the GPR tests, the asphalt samples were cored and their thicknesses and number of air voids were measured in the laboratory. RESULTS: It was found the dielectric constant of asphalt mixtures tends to decrease with an increase in the number of air voids. The dielectric constant values estimated from the reflection coefficient method exhibited a slight correlation to the number of air voids. However, the dielectric constant values measured using the approach based on the actual asphalt layer thickness were closely related to the asphalt mixture density. Based on these results, a regression equation to determine the number of air voids in asphalt mixtures using the GPR test method was proposed. CONCLUSIONS: It was concluded that the number of air voids in an asphalt mixture can be calculated based on the dielectric constant of the mixture as determined by GPR testing. It was also found that the number of air voids was exponentially related to the dielectric constant, with the coefficient of determination, R2, being 0.74. These results suggest that the dielectric constant as determined by GPR testing can be used to improve the construction quality and maintenance of asphalt pavements.

PURPOSES: This study evaluated the field applicability and laboratory performance of glass fiber-reinforced asphalt (GFRA) mixtures. METHODS : The general hot-mix asphalt (HMA) and GFRA mixtures were paved in five sites, including three national highways, one express highway, and an arterial road, to evaluate field applicability and durability. The plant mixing and construction method for the GFRA were similar to those for the general HMA. The lab performances of the field samples were relatively compared through the mechanical measures from the Marshall stability, indirect tensile strength, and dynamic stability. The field performance was surveyed after a year. RESULTS : The lab tests verified the superior lab performances of the GFRA compared to the general HMA. The Marshall stability of the GFRA increased for about 128% of the general HMA. The indirect tensile strength of the GFRA was 115% greater than that of the general HMA. The dynamic stability of the GFRA resulted in 16,180 reps/mm, which indicated that high rut resistance may be expected. No noticeable defects, such as cracks or deformation, were observed for the GFRA sections after a year. CONCLUSIONS: The lab tests and field survey for the five GFRA sites resulted in superior performances compared to the general HMA. The relatively low-cost GFRA, which required no pre-processing procedures, such as polymer modification, may be a promising alternative to the polymer-modified asphalt mixtures. The long-term performance will be verified by the superior field durability of the GFRA in the near future.

PURPOSES: This study aims to show the difference of the binder aging level in the hot-mix asphalt (HMA) mixture after short-term aging (SA) under different aging conditions, such as mixture temperature and duration in hour. METHODS: Three SA times (i.e., 1 h, 2 h, and 4 h) at two temperatures (i.e., 160℃ and 180℃) were used for the normal mixtures prepared using a PG64-22 asphalt. The field long-term aging (LA) was simulated by applying the same LA procedure (65 h at 110℃) to all compacted specimens, prepared at the air void of 7% using each SA-treated mixture, in a convection oven. The binder aging level was measured in terms of large molecular size by gel-permeation chromatography (GPC) from the mixture and the absolute viscosity (AV) from the recovered binder. The aging levels were evaluated using those two properties after SA and LA, and then compared based on the normal SA (NSA) mixture (1 h at 160℃). The service life reduction caused by SA in various conditions was estimated based on the aging level of the field cores from different locations in various service lives. RESULTS: The results of the laboratory evaluation indicated that the binder of the mixture, which was treated at longer SA time and higher temperature, showed a significantly higher aging level than the NSA mixture. The binder aging level from a longer time, such as 2 h and 4 h SA, or at a higher temperature (180℃), were estimated to be similar to that of the mixtures, which had already been in field service for several years. CONCLUSIONS : The HMA mixture should be produced at a moderate temperature, such as 160℃, and placed within a limited hauling and queuing time to avoid a significant short-term aging of the binder before placement in the field pavement. The SA for a longer time at a higher temperature than the NSA condition was found to be detrimental to the service life of the asphalt pavement.

도로포장의 조기파손에 의한 폐아스팔트 콘크리트(=RAP(Reclaimed Asphalt Pavement), 이하 ʻ폐아 스콘ʼ)의 증가와 노후 아스콘 포장의 유지보수 시 노면의 절삭으로 매년 상당한 양의 폐아스콘이 발생되고 있으며, 발생량에 따른 도로의 보수비 역시 매년 증가하는 양상을 보여 폐아스콘의 적극적인 사용이 필요 한 상황이다. 기존 도로의 유지보수 비용이 이전보다 매우 큰 비중을 차지하고 있으며 유지보수 기술이 발달함에 따라 폐아스콘을 재활용하는 기술의 요구 및 실용화 연구가 크게 진행되었다. 폐아스콘을 재활 용하기 위해 사용되는 재생 첨가제에 경우는 해외 및 국내에서 활발하게 연구가 되고 있고 이를 현장에 적극적으로 적용을 하고 있다. 하지만 다양한 재생 첨가제의 종류에 비해 정확하게 검증이 되지 않는 실 정이다. 폐아스콘을 재활용하기 위한 배합설계에서 가장 중요한 요소는 재생 아스팔트의 물성, 골재입도, 아스팔트 함량 등이 고려되며 이 중에서 아스팔트의 물성을 요구되는 품질로 맞추는 과정은 주의가 요구 되며 재생 아스팔트에 재생 첨가제를 혼합한 바인더의 특성 분석을 통하여 원하는 등급의 아스팔트로 재 생시키고자 한다. 도로에 시공된 아스팔트 콘크리트 혼합물(이하 ʻ아스콘ʼ)의 경우는 시공 완료 후에 노화 가 진행된다. 주어진 환경 및 여건에 따라 노화의 정도가 달라질 수 있으므로 시험을 통하여 노화된 아스 콘의 변화 상태를 화학적으로 확인하고 이를 가지고 적절한 재생 첨가제 및 신재 아스팔트의 등급 등을 선정할 수 있다면 폐아스콘의 사용의 확대와 올바른 적용 범위를 선정하는데 효율적일 것이다. 재생 첨가 제는 재생 아스팔트의 물성을 향상시키기 위하여 혼합물에 첨가하는 것으로써, 첨가량은 폐아스콘에서 회 수된 아스팔트의 물성(침입도, 절대 점도 등)에 따라 첨가제의 사용 여부 및 사용 비율이 결정된다. 본 연 구에서는 RA 1 등급과 RA 5 등급의 두 가지 재생 첨가제를 사용하여 바인더의 특성을 분석하였다. 적용된 시험은 연화점 시험, 침입도 시험, 회전 점도계를 이용한 점도 시험, 절대점도 시험, DSR (Dynamic Shear Rheometer : 동적전단유동기) 시험, BBR(Bending Beam Rheometer : 처짐보유동기) 시험을 진행하 였다.