PURPOSES : This study compared the performance evaluation of a hot mix asphalt (HMA) and asphalt mixture of a warm-antistrip agent. METHODS : A mix design applying Korean standards was conducted to evaluate the performance evaluation. Thereafter, the quality standard evaluation of the asphalt mixture produced was conducted, and if all quality standards were satisfied, a performance evaluation was conducted. Types of performance evaluation included the Hamburg wheel tracking test and dynamic modulus test. RESULTS : As a result of the Hamburg wheel tracking test, the asphalt mixture with a warm-antistrip agent obtained a lower sedimentation value at 10000 times and 20000 times. This result is considered to have higher plastic deformation resistance of the asphalt mixture with a Warm-antistrip agent than HMA. The U.S. Department of Transportation stipulates that plastic deformation resistance is excellent if the asphalt mixture does not exceed 20,000 times the precipitate of 20 mm. Therefore, we confirmed that the plastic deformation resistance of the asphalt mixture with a warm-antistrip agent was excellent. Additionally, the master curve was analyzed by synthesizing the results of the dynamic modulus test. When analyzing the low load cycle at the bottom left of the master curve, the dynamic modulus value of the master curve was higher in the asphalt mixture with a warm-antistrip agent than in the HMA. In addition, when analyzing the high load cycle part, the dynamic modulus of the HMA was measured to be higher than that of the asphalt mixture with a warm-antistrip agent. Accordingly, the resistance to fatigue cracking of the asphalt mixture with a warm-antistrip agent was considered superior to that of the HMA. CONCLUSIONS : As a result, we confirmed that the asphalt mixture with a warm-antistrip agent that satisfies the Korean quality standards had better plastic deformation and fatigue resistance for all performance evaluation tests conducted in this study than the HMA. However, since the Hamburg wheel tracking test did not significantly differ in the amount of sedimentation in the performance evaluation tests and the mixture using one additive was compared with HMA, studies on the effects of various additives containing warm-antistrip agents are required.

PURPOSES : The use of hydrated lime or other liquid anti-stripping agents (ASA) is the most common method of improving the moisture susceptibility of asphalt mixes. ASAs are also known to have an anti-aging effect, according to several researchers. Therefore, the use of ASAs is expected to enhance the stability of asphalt pavements. The purpose of this study is to investigate the anti-aging effect of ASAs that are found in the domestic market. METHODS : In this study, an asphalt binder and a mixture mixed with typical domestic solid and liquid ASAs were prepared and aged to evaluate the physicochemical changes. A liquid additive developed by a Korean oil refinery was used as the liquid ASA, and hydrated lime was utilized as the solid ASA. The aging process of the asphalt was determined in the laboratroy based on previous studies to simulate the aging process inh te field. RESULTS : The result of the laboratory experiment indicates that both the solid and liquid ASAs have an anti-aging effect. Moreover, the liquid additive performed relatively better than the hydrated lime. CONCLUSIONS : If ASAs have an anti-aging effect in addition to the anti-stripping function, it is expected to improve the stability of the asphalt pavement significantly. However, few studies have been carried out on the anti-aging effect of ASAs found in the domestic market. In this study, we conducted a fundamental study on the anti-aging effect to help in the selection and use of ASAs in the domestic asphalt-paving industry.

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: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.

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%.

아스팔트 콘크리트 포장 포토홀은 최근 차량 파손등 운전자의 쾌적한 주행에 악영향을 주고 있다. 포토 홀은 아스팔트 콘크리트 포장의 수분민감저항성이 떨어져 발생하는 파손형태로 국토교통부에서 아스팔트 혼합물의 간정인장강도비를 80% 상향 조정하였으며 80%에 미달하는 아스팔트 혼합물은 박리방지제를 사 용하도록 규정하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 수분민감 저항성을 증가시키기 위하여 박리방지제 사용하였으며, 초 기 박리방지제의 성능검증을 판별하기 위해 보일링(Boiling Water Test, ASTM D 3625-96) 시험을 실 시 하였다. 간접인장강도 시험은 시편을 7.0±0.5% 공극률로 제작하였으며, 습윤(동결융해), 건조 샘플을 나누어 실험을 진행하였고 간접인장강도(Indirect Tensile Strength)를 측정하여 간접인장강도비 (Tensile Strength Ratio)를 산정하였다. 간접인장강도 시험 분석결과 습윤시편과 건조시편의 강도 차이가 무첨가 아스팔트 혼합물에서는 차이 가 분명하게 나타났지만, 액상박리방지제 첨가 시편들에서는 근소하게 나타났다. 간접인장강도비 분석결 과 액상박리방지제 무첨가 시편은 53%, 개발한 액상방리방지제 첨가 시편은 기준치인 80% 이상으로 나 타나 미국의 상용 박리방지재와 별 차이가 없었다.

우리나라는 사계절의 영향을 받아 여름철에는 집중호우, 겨울철에는 한파에 의한 제설제 포설로 아스 팔트 포장내 공극에 수분이 침투·팽창하게 되고, 이는 아스팔트 도로포장의 수분저항성에 영향을 주어 아스팔트 도로표면 손상 및 아스팔트 바인더와 골재간의 박리현상과 도로 일부분이 움푹 패이는 포트홀 현상이 발생 하고 있다. 최근 5년간 고속도로 28개 노선에서 포트홀에 따른 사고건수가 1,032건에 이르 렀으며, 피해보상금액은 모두 8억 4천만원으로 집계되었다(2014, 도로공사). 전국의 포트홀 발생건수는 지속적으로 증가하는 추세이며 이를 수리하기 위하여 소용되는 비용은 200억원이상 발생할 것으로 추정 된다. 포트홀 발생을 억제하기 위해서는 박리방지제의 사용을 통하여 수분저항성을 개선하는 것이 가장 기본적인 처방이지만 박리방지 첨가제를 사용할 경우 비용의 증가가 발생하기 때문에 이에 대한 대책 마 련이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 기존 박리방지제의 비용의 증가가 최소로 발생하고 효율을 극대화 할 수 있는 박리방지제의 선정을 위하여 수분민감도시험(KS F 2398)과 끓는 물을 이용한 박리저항성시험 (KS F 2380)을 이용하여 박리방지제의 성능을 평가하였다. 본 연구로부터 발굴된 저비용의 산성과 중성 의 두 종류 액상형 박리방지제(A,B)와 입도 WC-6의 골재, PG 64-44 등급의 바인더를 사용하여 공극율 7%로 마샬다짐을 통해 공시체를 제작, 수분민감도를 측정하였다.

국내 도로는 경제성장에 따른 자동차의 증가와 지구 온난화로 인한 집중호우와 폭설로 포트홀(Pothole)과 같은 파손이 급격히 증가하여 수명이 단축되고 있다. 한국도로공사(1998~2008년)의 도로파손 현황조사에 따르면 포트홀(65%), 소성변형(25%), 기타(10%)로 발생하였다고 보고하였다(이경하, 2010). 포트홀은 아스 팔트 혼합물의 수분에 의한 물성변화에 따른 내부요인과 교통하중의 압력과 같은 외부요인으로 발생된다. 본 연구는 포트홀 저감을 위한 액상 및 고상의 박리방지제가 아스팔트 혼합물의 수분민감도에 어느 정도 효과적인지를 평가하였다. 수분민감도 평가를 위해서 국토교통부에서 제정한“아스팔트 혼합물 생산 및 시 공지침”의 인장강도비 시험을 준용하였다. 박리방지제의 상대적인 평가를 위해서 박리방지제가 첨가되지 않은 혼합물을 기준시료로 같이 평가하였다. 실험을 위해서 사용된 아스팔트 혼합물은 현장에서 가장 보편적 으로 적용되고 있는 제품을 평가하기 위해서 표층용 WC-2를 아스팔트 PG64-22 등급과 화강암 골재를 최 적 배합설계를 통하여 적용하였다. 수분민감도 분석을 위해서 평가된 시료는 박리방지제 무첨가(Neat), 국내 D사의 액상형 박리방지제(Liquid), 고상형 박리방지제(Solid50, Solid25)로 B사의 소석회를 평가하였다. 여 기서, 현재 액상형 박리방지제로 보편적으로 사용되고 있는 것은 아민(Amines)계열로 국외제품이 대다수이 지만, 본 연구에서는 국내 기술로 개발된 식물성 지방산을 함유한 친환경 액상형 박리방지제를 사용하였다. 수분민감도 분석결과는 다음과 같다. 국토교통부의 인장강도비 기준은 80%이상으로, Neat(70%) Liquid (85%), Solid50(80%), Solid25(76%)로 액상형 박리방지제와 고상형 박리방지제 Solid50이 기준에 적합하였 다. 박리방지제의 양호한 인장강도비는 식물성 지방산과 소석회의 물리적 특징에 기인한다. 식물성 지방산은 아스팔트와 혼합되어 표면장력을 줄여줌으로써 골재와 아스팔트 사이의 부착력을 증진시키며, 소석회는 수 분에 대한 민감성을 감소시켜 아스팔트와 골재의 박리를 저감시킨다. 인장강도비는 무처리 시료(Dry)와 수분 포화처리 시료(Wet)의 간접인장강도비를 평가하는 것으로 수분포화처리 시료의 최종 인장강도 또한 수분 민 감도를 분석한기위한 중요한 평가항목으로 판단된다. 인장강도비가 우수한 Liquid와 Solid50의 수분포화처 리 인장강도는 1.079MPa, 1.064MPa로 Neat(0.823MPa), Solid 25(0.970MPa)보다 우수한 것으로 확인되 었으며, 이것은 인장강도비와의 상관관계가 높은 것으로 판단된다. 이상의 분석을 통해서, 포트홀의 발생이 예상되는 구간에 포설되는 혼합물은 액상 및 고상의 박리방지제의 사용이 불가피 할 것으로 판단된다.

PURPOSES : The objective of this study is to analyze the performance of anti-stripping agent depending on its type and content to reduce pothole, an increasing pavement distress due to abnormal climate intensity. METHODS : In the past years, U.S and many countries in Europe use hydrated lime and liquid anti-stripping agent in asphalt mixtures. Hydrated lime or liquid anti-stripping agent is substituted for filler and binder, respectively, to improve the anti-stripping property of asphalt mixtures. To investigate this, indirect tensile strength test was performed and TSR values were compared for different content of hydrated lime and types of liquid anti-stripping agent in asphalt mixture. RESULTS : Test results indicate that hydrated lime remarkably increased the asphalt mixture performance on anti-stripping denoted by the increased in TSR values from 55% to 100%. Liquid anti-stripping agent also increased the value of TSR but not significant. In addition, depending on the types of aggregate, TSR values and effect of liquid anti-stripping were different. CONCLUSIONS : Using anti-stripping agents improve the anti-stripping property of asphalt mixture especially hydrated lime; however, more experiments should be conducted to improve the reliability about the effect of liquid anti-stripping agent.

본 연구는 박리방지 첨가제를 혼입한 아스팔트 혼합물의 수분민감성에 대한 특성 평가 방안을 제시하고자, 기존의 수침 시험을 개선한 3가지 종류(Hc, Vs, F-T)의 수침 방법을 통하여 생석회, 소석회, 1종의 액상 박리방지 첨가제를 혼입한 각 아스팔트 혼합물에 대한 수분민감성의 거동 특성을 분석하였다. 실험방법은 AASHTO TP-9에 규정된 간접인장시험(Indirect Tensile Test, IDT)을 통한 크리프시험 (Creep Test), 회복탄성계수시험(Resilient Modulus Test) 및 강도시험(Strength Test)을 수행하였다. 분석방법으로는 미국 플로리다 대학의 Roque에 의해 제안된 에너지비(Energy Ratio, ER) 개념을 사용하여 박리방지제의 사용에 따른 효과 및 수분민감도 특성을 평가하였다(Roque, 2004). 시험결과, 수분처리 방법 에 따른 아스팔트 흔합물의 물성 변화뿐만 아니라 박리 방지 첨가제에 따른 물성 변화가 현저하게 나타났다. 또한 누적 수분 손상에 의해 발생되는 균열에 대한 저항성이 각 첨가제 및 수분처리 방법에 따라 변화됨을 나타내었다. 이를 토대로 Energy Ratio를 분석한 결과 약 10~30% 정도의 균열 저항성 변화가 나타났다.