This study focuses on the issue of premature failure in patched sections of asphalt concrete overlays during the service life of existing concrete slabs. These failures are typically exacerbated by extreme weather and heavy traffic. To overcome the low durability and moisture susceptibility of conventional patching materials, the applicability of the GA (Guss Asphalt) mixture, which is known for its excellent waterproofing and adhesion properties, was investigated. Additionally, the fundamental performance characteristics of GA, including its initial stability, moisture resistance, porosity, and plastic-deformation resistance, were evaluated. In this laboratory study, the stability, flow value, and porosity (V a) of six types of pavement patch materials (including GA/MA (Mastic Asphalt), HMA (Hot Mix Asphalt), and CMA (Cold Mix Asphalt) mixtures) were evaluated under various initial curing conditions (3–48 h) and environmental conditions (air and water at 25 °C). Additionally, a wheel tracking test was performed in air conditions at 25 °C to compare and analyze the dynamic stability and plastic-deformation resistance. The results show that GA exhibited the highest stability under all conditions. Its stability increased significantly after 48 h of curing in water, thus demonstrating its superior moisture resistance compared with that of HMA, whose stability decreased significantly. Porosity analysis indicates that the GA/MA mixtures (GMA, PMA, and PGMA) exhibited low porosity (< 1%) and high saturation (> 97%), thus confirming a dense pore structure. Furthermore, the results of the wheel tracking test show that the HMA and GA mixtures exhibited the highest dynamic stability under both 24- and 48-h curing durations. In particular, the GA mixture showed the smallest rutting depth (0.9–1.0 mm), thus indicating its superior resistance to plastic deformation. By contrast, the CP-A mixture showed the largest rutting depth (32.5–38.4 mm), thus indicating the greatest susceptibility to plastic deformation, whereas the CP-B mixture exhibited relatively stable performance with a rutting depth of 5.4–5.6 mm. In general, the GA/MA mixtures exhibited the best performance in terms of long-term stability (48 h of curing), moisture resistance, and plastic-deformation resistance compared with conventional HMA and CMA (CP-A and CP-B) mixtures. GA mixtures are considered the optimal alternative for road patching and repair owing to their excellent moisture resistance and plastic-deformation resistance at 25 °C. However, their field application requires consideration of various environmental conditions, thus necessitating further comprehensive investigations into their crack resistance, adhesion, and plastic-deformation behavior.

구스 아스팔트(Guss Asphalt) 혼합물은 다짐 없이 시공이 가능한 포장재료로, 1970년대부터 강바닥판 교량에 활용되어 왔다. 본 연구 는 박스 구스 아스팔트 혼합물 공용수명 예측 및 생애주기 비용을 비교분석하기 위해 폴리머 개질 구스, TLA 및 SMA 세 가지 혼합 물의 반사균열 시험, 동탄성계수 시험 및 소성변형시험을 수행하였다. 또한, TxACOL 프로그램을 사용하여 공용수명을 예측하였으며, 예측 결과를 기반으로 각 포장의 생애주기 비용을 분석하였다. 본 연구의 목적은 혼합물의 성능평가를 통해 폴리머 개질 구스 아스팔 트 혼합물의 공용수명을 예측하고 생애주기 비용을 분석하는 것이다. 성능평가 시험결과 폴리머 개질 구스 아스팔트 혼합물이 TLA 구스, SMA 아스팔트 혼합물보다 반사균열, 피로균열 및 소성변형 저항성이 높은 것으로 나타났다. 포장설계 수명 예측 및 생애주기 비용분석결과 폴리머 개질 구스를 사용한 포장설계의 공용성이 가장 우수하며 가장 경제적인 것으로 나타났다.

최근 국내는 이상기후에 따른 극심한 폭염이 지속되고 있으며, 잦은 국지성 호우로 인한 도로 공용수명을 현저히 단축시키고 있다. 국지성 호우 시, 도로 위 유수량의 급격한 증가는 도로 포장체 내 균열, 공극, 신축이음부를 통한 수분 침투를 가속화 한다. 이와 더불 어, 중차량의 교통하중이 반복적으로 지속 될 경우, 포장체 내부의 골재-바인더 간 결합력이 저하되어, 포트홀, 소성변형, 골재비산 등 의 포장 파손을 야기한다. 국내의 일반국도 및 고속도로에서는 아스팔트 노면 위 포트홀, 함몰, 국부적 균열 등의 파손이 발생 시, 일반적으로 파손부를 절삭 · 제거하고, 상온 또는 가열, 중온 아스팔트 혼합물로 유지보수를 수행한다. 하지만 파손부에 임시방편으로 긴급 보수재를 사용할 경우, 지속적인 강우와 차량의 교통하중으로 인해 골재와 바인더 간 결합력을 약화시키고, 신·구 포장 경계면의 부착강도가 저하되어 보수 부위가 쉽게 파손되는 문제가 발생하고 있다. 이는 고속 주행 차량의 안전을 심각하게 위협하는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 방수 · 부착성이 우수한 과립형 구스 매스틱 아스팔트 혼합물(Granular Guss Mastic Asphalt Mixture, 이하 GGM-AM) 을 이용해 소파 보수재료서의 적용성을 검토하기 위해 내구성능에 대한 실내 기초물성실험 결과를 비교 · 분석하였다.

최근 국내는 이상기후에 따른 극심한 폭염이 지속되고 있으며, 잦은 국지성 호우로 인한 도로 공용수명을 현저히 단축시키고 있다. 국지성 호우 시, 도로 위 유수량의 급격한 증가는 도로 포장체 내 균열, 공극, 신축이음부를 통한 수분 침투를 가속화 한다. 이와 더불 어, 중차량의 교통하중이 반복적으로 지속 될 경우, 포장체 내부의 골재-바인더 간 결합력이 저하되어, 포트홀, 소성변형, 골재비산 등 의 포장 파손을 야기한다. 국내의 일반국도 및 고속도로에서는 아스팔트 노면 위 포트홀, 함몰, 국부적 균열 등의 파손이 발생 시, 일반적으로 파손부를 절삭 · 제거하고, 상온 또는 가열, 중온 아스팔트 혼합물로 유지보수를 수행한다. 하지만 파손부에 임시방편으로 긴급 보수재를 사용할 경우, 지속적인 강우와 차량의 교통하중으로 인해 골재와 바인더 간 결합력을 약화시키고, 신·구 포장 경계면의 부착강도가 저하되어 보수 부위가 쉽게 파손되는 문제가 발생하고 있다. 이는 고속 주행 차량의 안전을 심각하게 위협하는 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 방수 · 부착성이 우수한 과립형 구스 매스틱 아스팔트 혼합물(Granular Guss Mastic Asphalt Mixture, 이하 GGM-AM) 을 이용해 소파 보수재료서의 적용성을 검토하기 위해 내구성능에 대한 실내 기초물성실험 결과를 비교 · 분석하였다.

PURPOSES : The purpose of this study was to evaluate newly developed Guss mastic asphalt with polymer modifier as a elastomer and a plastomer in to polymer content. METHODS : As polymer modifiers, 10%, 20% of elastomer and 10%, 20% of plastomer, and 10% of elastomer and 10% of plastomer are all added to the binder, and the physical properties of the Guss mastic asphalt mixture with these binders are changed. The properties of mixtures with workability, penetration depth and dynamic stability were compared with the existing Guss mastic asphalt mixture. RESULTS : When using the elastomer and the plastomer, the dynamic stability of the Guss mastic asphalt mixture was improved compared to the conventional asphalt mixture, and when the amount of the elastomer was 20%, the workability was reduced. In addition, when 10% of the elastomer and 10% of the plastomer were used, the workability was not significantly deteriorated and the dynamic stability was increased. CONCLUSIONS : In order to improve the dynamic stability of the Guss mastic asphalt mixture using the polymer-modified binder, it is effective to use an elastomer and a plaststomer.

PURPOSES : The purpose of this study was to evaluate the newly developed Guss mastic asphalt mixtures, called EQ-mastic asphalt mixtures, which contain melted additives for decreasing cooking time. METHODS : A series of experiments were performed to investigate the effectiveness of the melted additives in EQ-mastic asphalt mixtures. Both the existing Guss mastic asphalt mixture and the EQ-mastic asphalt mixture were produced with the same amounts of asphalt binders, aggregates, and fillers, but the existing Guss mastic asphalt mixture contained 3% Trinidad lake asphalt (TLA). The EQ-mastic asphalt mixture contained 3% of additives, including TLA and polyolefin. The physical material performances of both mastic asphalt mixtures were obtained by conducting the Luer fluidity test, penetration test, dynamic stability test, and low-temperature bending test. The results of the tests for the existing Guss mastic and EQ-mastic asphalt mixtures were compared. RESULTS : The fluidity, penetration, dynamic stability, and low-temperature bending strains of both the existing Guss mastic and EQmastic asphalt mixtures all satisfied the standard values provided in the production and construction guides of the Guss mastic asphalt pavement. CONCLUSIONS : When melted additives containing polyolefin are used in the production of Guss mastic asphalt mixtures, the cooking time decreases, so that the corresponding energy consumption and asphalt fume amount can be reduced. Therefore, an EQ-mastic asphalt mixture is proposed for use as an eco-friendly pavement material.

강상판의 포장에 사용되는 구스아스팔트는 시공시 220°C에서 260°C의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강상판에 과도한 응력 및 변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 포설시 강상판에 미치는 열영향을 평가하고 그 영향의 최소화를 위한 포설폭과 패턴을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 영종대교 상로도로의 구스아스팔트에 의한 열영향을 평가하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 계측결과와 비교하여 수치해석방법의 타당성을 검증하고, 구스아스팔트가 강상판에 미치는 열영향을 검토하였다.

강상판의 포장에 사용되는 구스아스팔트는 시공시 220℃에서 260℃의 고온 상태에서 시공되기 때문에 강상판에 과도한 응력 및 변형을 발생시킬 수 있다. 따라서 구스아스팔트의 포설시 강상판에 미치는 열영향을 평가하고 그 영향의 최소화를 위한 포설폭과 패턴을 선정하여야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 영종대교 상로도로의 구스아스팔트에 의한 열영향을 평가하기 위하여 일련의 수치해석을 수행하였으며 그 결과를 계측결과와 비교하여 수치해석방법의 타당성을 검증하고, 구스아스팔트가 강상판에 미치는 열영향을 검토하였다.