Effective mixing of different-sized aggregates in mobile asphalt plant dryers is crucial for ensuring high-quality, consistent asphalt production. This study explores the application of spatial analysis techniques, particularly the Discrete Element Method (DEM), to understand and optimize the mixing process of aggregates in drum dryers. The research emphasizes the importance of proper mixing to achieve uniform moisture removal and heating across various aggregate sizes. Larger aggregates heat more slowly, while finer particles risk overheating or being carried away by air currents, necessitating careful management of the mixing process. Using LIGGGHTS, an open-source simulation framework, we conducted DEM simulations to analyze the spatial distribution and behavior of aggregates within a 3D model of a drum dryer. The study considered multiple factors affecting mixing efficiency, including drum inclination, rotational speed, and aggregate feeding frequency. Results indicate that the rotational speed of the drum dryer has the most significant impact on mixing effectiveness. The DEM simulations provided valuable insights into particle movement, heat transfer, and potential segregation issues within the dryer. Further investigations into additional factors that may influence aggregate mixing in drum dryers is recommended, paving the way for improved efficiency and quality in asphalt manufacturing.

PURPOSES : The variability of hot bin aggregate weighing was evaluated through analysis of production data from three domestic asphalt batch plants. METHODS : Years of HMA production data that includes 94,362 batches from three HMA plants are analyzed for the study. Through the evaluation, the influencing factors of hot bin aggregate measurement variability were analyzed. RESULTS : The variability of hot bin aggregate weighing was found to vary greatly depending on the plant, and it was also found that the variability maintains a certain level regardless weighing amount in each hot bin. Also mixture type turns out to be the one of the major influencing factor that SMA showed the smallest variation in hot bin aggregate weighing, which imply the variability could be reduced by strengthening quality management effort. In addition, hot bin gate driving method did not show any significant effect on the variability while 2nd hot bin showed highest variability. CONCLUSIONS : Based on this analysis, problems with the current hot bin aggregate measurement standards were identified, and alternative criteria that could be improved were proposed.

PURPOSES : Water content causes a big problem in terms of the quality and economy of the asphalt plant. However, the current guidelines do not suggest specific rules other than roof installation. Therefore, this study proposes a water content management index, QM, and management flow chart by analyzing the water content variability of the stockpile and cold bin aggregates and suggests a guideline rule for improving water content management, including stockpile floor inclination via analysis of slope stability. METHODS : To analyze the variability of water content in the asphalt plant, stockpile and cold bin aggregate samples were collected from the asphalt plant over two years and a water content lab test was conducted via sieve analysis. In addition, domestic and foreign water content management guidelines were compared and the economic effect was analyzed according to water content DB analysis for the importance of water content management. The influence factors of water content variability were also analyzed. To apply the 3σ quality management technique for the development of the water content management index, QM, a water content management limit and procedure was proposed through the asphalt mix design. RESULTS : As a result of analyzing the water content variability, it was found that the water content of the stockpile fine aggregates should be intensively managed immediately after the rainy season and the QM index developed in this study should be 1 or more. In addition, as a result of the stability analysis according to the change in the stockpile floor inclination, it was found that the safety factor was lowered according to the slope angle and floor inclination. CONCLUSIONS : In the past, a passive method of preventing rainwater with a roof was used for water content management and ambiguous qualitative rules were suggested in the guidelines. In this study, a procedure for managing the water content of asphalt plant aggregates using the QM index, a quantitative stock floor inclination chart, and rules for improving water content management were presented for the quality control of asphalt plant aggregates.

국가표준 정책 변화의 일환으로 제품의 품질관리 및 생산성 향상을 위한 공급자 위주의 제품표준 등에 대하여 단체표준으로 전환하고자 2013년 국가표준 관리시스템을 전면 개편하기 시작하였고 그 결과, 가열 아스팔트 혼합물(이하 아스콘)에 대한 한국산업표준(KS F 2349)은 폐지되고 단체표준(SPS-KAI0002-F2349-5687)으로 전환되었다. 국내에서 아스콘 제품을 생산·제조 및 판매하는 인증업체는 표 1에서 보는 바와 같이 2003년 389개 한국산업표준(KS : Korean Industrial Standards)인증 업체를 시작으로 해마다 평균 약 9.5개의 신규인증업체가 증가하여 2017년 현재 총 513개 아스팔트 플랜트에서 아스콘 품목에 대한 단체표준인증을 유지하며 관련 제품 등을 생산·제조 및 판매하고 있다. 이에 본 연구에서는, 국내 가열 아스팔트 혼합물을 생산·제조 및 판매하는 전체 513개 인증업체에 대한 품질관리 현황을 확인하고자 본 연합회에서 실시하고 있는 단체표준 사후관리 정기심사 결과(2015년∼2016년) 중, 제품의 품질관리에 직접적인 영향을 줄 수 있는 주요 제조·검사설비 등에 대한 적정성 여부와 그림 1에서 나타낸 바와 같이 재료계량 검사결과(계량신뢰도) 및 생산된 아스팔트 혼합물을 공인시험기관에 의뢰한 시험결과(인장강도비 외) 등을 바탕으로 단체표준 전환 후 국내 아스팔트 플랜트의 전반적인 품질관리 현황 등을 분석하였다.

폐아스팔트 콘크리트를 일정한 입도로 파쇄하여 생산되는 아스팔트 콘크리트용 순환골재는 특별한 경우 를 제외하고는 매립, 노상 및 보조기층에 사용하는 것을 지양하고, 전량 아스팔트 포장의 기층 또는 표층 등에 사용 가능한 고품질 아스팔트 콘크리트 혼합물로 재활용 할 수 있는 고부가가치의 자원이다. 현재 국내 도입된 재생 포장 공법 중 가장 많이 적용되고 있는 것은 가열 재생아스팔트 콘크리트 공법이 지만 국내 가열 재생아스팔트 플랜트에서 사용되는 순환골재에 대한 품질 평가 자료가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는, 국내 가열 재생아스팔트 콘크리트를 생산하는 플랜트 중, 48개소의 플랜트에서 사 용 중인 순환골재 시료를 직접 채취하여, 표 1의 ʻ아스팔트 콘크리트용 순환골재의 품질기준(KS F 2572)ʼ 에 의거 실내시험 및 결과분석을 수행하였다.

아스팔트 혼합물의 시공 초기의 품질은 온도, 다짐도, 수분함량 및 각 재료의 특성 등 다양한 인자의 의하여 영향을 받는다. 특히 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재의 수분함량은 아스팔트 혼합물의 품질과 관련이 있을 뿐만 아니라, 아스팔트 플랜트의 생산속도 및 에너지 소요와 직접적인 관련이 있는 매우 중 요한 인자이다. 또한 유럽이나 미국 등 지에서는 아스팔트 플랜트에서의 에너지 효율을 향상시키기고 환 경에 대한 영향을 감소시키기 위한 움직임이 확산되어 규정에 반영되고 있어, 아스팔트 플랜트에서의 상 당부분의 에너지 소요 및 환경에 대한 영향을 미치는 골재 드라이어의 효율성 및 최적화가 관심이 될 가 능성이 많다. 그러나 국내외에서 드라이어 내에서의 골재의 이동과 가열에 따른 수분의 변화를 평가하기 위한 연구는 연구 대상의 복합적 거동 및 복합성 때문에 활발하지 않다. 일부 농산물의 건조에 대한 열역 학적 연구가 이와 유사한 목적으로 이루어진바 있으며, 골재 드라이이어에 대한 연구는 프랑스 및 미국 등에서 홍보를 위한 목적으로 제한적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 혼합물을 생산하는 플랜트 내에서의 골재 건조를 위한 드라이어의 효율성을 평가하기 위하여 DEM을 이용하여 골재의 드라이어 내에서의 지속시간 및 속도를 평가하였으며, 이를 위 하여 골재 입자의 마찰력 계수 및 탄성계수를 기존 연구결과 및 문헌에서 결정하였다. 다음 <그림 1>은 이에 대한 일부 결과를 나타내고 있다.