일반적인 택코트용 유화아스팔트는 도로 포장면에 살포되고 양생되는 과정에서 공사차량 및 포설장비 타이어에 쉽게 들 러붙어서 포장면의 코팅막 훼손과 같은 심각한 문제를 일으킬 뿐 아니라, 접착력과 전단강도가 약하여 상하 포장층간 부 착력 저하로 균열, 포트홀, 밀림과 같은 포장도로 조기 파손의 주요 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 택코트 시공 후 양생시간을 현저히 단축시키고 공사차량 통행에 의한 접착 처리면 훼손을 최소화하여 아스팔트 포장의 조기 파손을 방지할 뿐 아니라, 포장체의 장기 공용성능을 크게 향상시키는 초속경성 타이어 미부착 택코트 유화아스팔트 개발과 이를 고속도로 현장에서 적용한 사례에 대해 소개하고자 한다. 해당 기술은 택코트 훼손방지 기능 외에도 폴리머가 함유된 아스팔트를 적용하여 부착강도가 매우 우수하며, 배수성 포장, SMA 포장, 교면 포장 등 특수포장의 공용성 증진효과가 큰 것으로 나타났다. 양생시간 또한 크게 단축되어 1액형 택코트의 경우 30분 이내에 양생이 되며, 양생 촉진제를 적용하는 2액형 택코트는 5분 내에 양생을 완료 시킬수 있어서, 시공시간 단축을 통한 조기 교통개방을 가능하게 한다. 해당 기술은 국토교통부 개질 유화아스팔트 품질기준인 RS(C)-PG70T 규격을 만족하였고, 타이어 부착률이 약 1.5% 대로 우수한 것으로 나타났다. 고속도로 현장 적용성 평가 결과, 양생시간이 5분 이내로 확인되었으며, 시공 후 현장 코어 시편 확인 결과, 택코트층이 잘 보전되어 있었으며, 포장층간의 결합력이 우수하게 유지되었다. 따라서 고속도로 뿐만 아니라 서울시와 같은 도심지 및 택코트의 충분한 양생시간을 확보하기 어려운 아스팔트 유지보수 공사에 본 기술을 적용하는 것은 매우 효과적일 것으로 판단된다.

온실가스 배출량을 최소화하기 위하여 가열 없이 생산이 가능한 상온 아스팔트 포장 공법도 2000년 초부터 개발되어 활용되고 있으 나, 기술적 한계로 인해 성능 확보가 어려워 대부분 기층용으로 활용중에 있다. 상온 아스팔트 혼합물은 유화아스팔트를 사용하는데 양생하는 동안 혼합물 내부에 있는 물이 증가됨에 따라 혼합물 내부의 높은 공극률이 발생하게 되어 포장의 성능을 확보하는데 한계 가 있다. 따라서 본 연구에서는 유화 아스팔트 내 아스팔트 고형분 함량을 증가시켜 물 함량을 최소화함으로서, 양생시간을 단축하고 낮은 공극률 확보를 통한 상온 아스팔트 혼합물의 성능의 변화를 평가하였다. 시험결과, 고형분 함량이 변화에 따라 공극률 및 간접인 장강도, 터프니스 물성이 변화가 나타났다. 하지만 고함량 고형분의 유화 아스팔트를 상온 아스팔트 혼합물에 적용하기 위해서는 최적 함수비 결정방식 및 양생방식 등에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 나타났다.

산업화와 도시화로 인한 도로건설, 산업단지, 주거단지의 개발 등으로 인해 인공적으로 훼손된 비탈면들이 발생하고 있다. 이러한 비 탈면은 겨울철 동결융해나 여름철 집중호우로 인해 붕괴가 발생할 수 있으며, 최근 기상이변으로 인한 국지성 호우 또한 비탈면 붕괴 위험을 높이고 있다. 본 연구는 유화 아스팔트를 비탈면 식생 구성에 적용하였을 때, 유화 아스팔트가 식생에 미치는 영향 및 현장 적 용 가능성을 평가하고 실험결과와 시험시공을 바탕으로 최적 유화 아스팔트 함량을 구하는 것을 목적으로 하여 연구를 수행하였다. 유화 아스팔트가 식생에 미치는 영향을 평가하기 위해 유화 아스팔트 적용 유무, 적용 방법, 적용 함량을 달리하여 실험을 수행하였다. 현장 적용성을 평가하기 위해 발아평가 실험, 보습 성능평가, 강우 모사실험 및 토양오염공정 시험을 수행하였으며, 시험시공 및 이미 지 분석을 통해 식생의 녹화 정도를 평가하였다. 시험결과 유화 아스팔트는 비탈면 식생 구성에서 발아율과 보습 성능을 향상시키며, 종자의 고정 및 강우에 의한 침식을 방지할 수 있을 것으로 판단하였다. 다만, 유화 아스팔트의 함량이 높을수록 녹화율 및 양이온치 환용량이 감소하는 것으로 나타났다.

PURPOSES : This research assesses the influence of emulsified asphalt on vegetation growth by examining parameters such as moisture content, temperature, pH, electrical conductivity, and analyzing the extent of green coverage using image analysis. METHODS : Within this study, sensors were employed to measure the growth environment of vegetation treated with emulsified asphalt. Furthermore, the analysis of the greening rate through image analysis has been incorporated. RESULTS : Research indicates that emulsified asphalt effectively secures seeds to surfaces and maintains moisture content for an extended period. However, the excessive utilization of emulsified asphalt has been observed to reduce germination and greening rates. CONCLUSIONS : The application of an optimal emulsified asphalt content is presumed to promote vegetation growth. To establish objective, it is imperative to conduct comprehensive research on its long-term structural effects regarding growth, greening rate, and slope when integrated with emulsified asphalt.

PURPOSES : The purpose of this study is to analyze the effect of ions in emulsion asphalt on recycling cold asphalt concrete and suggest the possibility of using anionic and nonionic emulsion asphalt. METHODS : In this study, indirect tensile strength, toughness, tensile strength ratio, and dynamic immersion tests were conducted to determine the effects of cation, anion, and non-ion emulsified asphalt on the cold recycled asphalt mixture. Crack resistance was evaluated through indirect tensile strength and toughness tests and the tensile strength ratio and dynamic immersion test were evaluated through tensile strength ratio and dynamic water immersion test. RESULTS : Indirect tensile strength and toughness measurement results demonstrated that the mixture using anion and non-ion emulsified asphalt tended to be higher than that using cation emulsified asphalt; this is due to the high content of reclaimed asphalt pavement with a cationic or ionic surface, which is related to the use of cation-emulsified asphalt in the mixture and has shown a low strength tendency. The tensile strength ratio measurement demonstrated that the mixture using non-ion emulsified asphalt tended to be approximately 15 % higher than that of the anion mixture. This demonstrated that the chemical additive used in the mixture showed a complete hydration reaction with the distribution to the mixture. The dynamic immersion test indicates that the aggregate film rate of asphalt is highly influenced by the surface electric charge of the new aggregate while the ionicity effect appears to be insignificant, at 75 - 85 %, when circular aggregates are used. CONCLUSIONS : High reclaimed asphalt pavement content in cold recycled asphalt mixture, as well as non-ion and anionic emulsified asphalt, is advantageous, reducing cracking and improving moisture resistance. It is believed that anions and non-ions may be better utilized than applying the existing criteria to the cold temperature recycled asphalt mixture with high reclaimed asphalt pavement content. In addition, if the scope of the emulsified asphalt is expanded, various additives can be used, which will require analysis of materials, such as fertilizers and additives.

PURPOSES : The purpose of this study is to examine the manufacturing method for emulsified asphalt and its bond performance by analyzing the properties of the emulsifier used to produce cold recycled asphalt mixtures. METHODS: In this study, four types of slow-setting cationic emulsifiers, a microsurfacing emulsifier, and six types of nonionic emulsifiers were used to manufacture emulsified asphalt. Because each emulsifier requires its own unique effective dose to provide the best performance, the optimum asphalt content for each effective dose was determined. Then, the optimum asphalt content for the emulsified asphalt mixture was determined by the tests to check its basic physical properties. By using the determined optimum content, asphalt mixtures were manufactured and dynamic immersion and tensile strength tests were conducted on the mixtures to analyze the influence of the emulsifier on the physical properties of the mixtures. RESULTS : The dynamic immersion test results showed a coating ratio of 54-85%, which is considerably higher than that of using ordinary straight asphalt. The tensile strength test yielded noncompliant values less than 0.4 N/mm, which is the standard requirement for dry indirect tensile strength. The correlation analysis between the dynamic immersion and tensile strength ratio tests showed very high correlation of 0.78. The correlation between the emulsifier content and water resistance performance was low, between -0.55 and -0.24. CONCLUSIONS : While the storage stability improves with increasing emulsifier, the effectiveness proportional to the increase is weaker as the emulsifier increases. The performance testing of asphalt residues before and after manufacturing the emulsified asphalt showed no significant change. It is proved that the emulsified asphalt maintains high coating resistance according to the dynamic immersion test results. In addition, according to the results of tensile strength ratio, cold recycled asphalt mixtures manufactured by the materials normally and commercially used are not compliant with the national standard specification; thus, additional effective materials will be needed for quality compliance. In conclusion, it is evident that the dynamic immersion and tensile strength ratio tests have good correlation, but the quantity of emulsifiers used is not related to the level of moisture resistance.

PURPOSES: The purpose of this study is to evaluate the mechanical properties of a cold-recycling asphalt mixture used as a base layer and to determine the optimum emulsified-asphalt content for ensuring the mixture’s performance. METHODS: The physical properties (storage stability, mixability, and workability) of three types of asphalt emulsion (CMS-1h, CSS-1h, and CSS-1hp) were evaluated using the rotational viscosity test. Asphalt emulsion residues, prepared according to the ASTM D 7497-09 standard, were evaluated for their rheological properties, including the G*/sinδand the dynamic shear modulus (|G*|). In addition, the Marshall stability, indirect tensile strength, and tensile-strength ratio (TSR) were evaluated for the cold-recycling asphalt mixtures fabricated according to the type and contents of the emulsified asphalt. RESULTS: The CSS-1hp was found to be superior to the other two types in terms of storage stability, mixability, and workability, and its G*/sinδ value at high temperatures was higher than that of the other two types. From the dynamic shear modulus test, the CSS-1hp was also found to be superior to the other two types, with respect to low-temperature cracking and rutting resistance. The mixture test indicated that the indirect tensile strength and TSR increased with the increasing emulsified-asphalt content. However, the mixtures with one-percent emulsified-asphalt content did not meet the national specification in terms of the aggregate coverage (over 50%) and the indirect tensile strength (more than 0.4 MPa). CONCLUSIONS : The emulsified-asphalt performance varied greatly, depending on the type of base material and modifying additives; therefore, it is considered that this will have a great effect on the performance of the cold-recycling asphalt pavement. As the emulsified-asphalt content increased, the strength change was significant. Therefore, it is desirable to apply the strength properties as a factor for determining the optimum emulsified-asphalt content in the mix design. The 1% emulsified-asphalt content did not satisfy the strength and aggregate coverage criteria suggested by national standards. Therefore, the minimum emulsified-asphalt content should be specified to secure the performance.

비가열식 상온 도로포장 재활용 공법인 상온 현장 재활용 공법(CIR), 상온 플랜트 재활용 공법(CCPR), 상온 전체 포장층 재활용 공법(FDR)들은 경제적으로 시공 비용이 저렴하고 공사기간을 단축시키며 환경오염 영향을 적게 미치는 장점이 있다. 상온 재활용 공법에 사용되는 아스팔트 바인더는 크게 유화아스팔트(emulsified asphalt)와 폼드 아스팔트(foamed asphalt)가 적용되며, 이들은 재생 아스팔트 혼합물의 재생첨가제 또는 안정제로서의 기능을 하기도 한다. 유화아스팔트는 물속에 아스팔트 바인더 입자(1-3μm)가 계면활성제(surfactant)에 의해 상분리 현상을 일으키지 않고 분산 상태를 유지하고 있는 액체 상태의 아스팔트이기 때문에 상온에서 별도의 가열 없이 편리하게 사용할 수 있다. 하지만 상온 재활용 아스팔트 콘크리트에 대한 공학적 구조 해석을 위한 정량적 데이터가 부족하여 공학적 공용성 분석이 이루어지지 못해 널리 활성화 되는데 한계점을 가지고 있다. 본 연구는 상온 재활용 아스팔트 콘크리트용 개질 유화아스팔트의 개발을 목적으로 개질재(천연고무, 합성고무 등)에 의한 유화아스팔트 바인더의 정량적 물성 성능 평가를 위하여 기초적 실험평가를 실시하였다. 아스팔트 바인더(AP-3)를 개질 첨가제인 천연고무, 합성고무 A와 B를 각각 3% 첨가하여 개질시키고 유화 과정을 시켜 개질 유화아스팔트를 제조하였다. 이렇게 제조된 개질 유화아스팔트의 증발잔류물(평균 61%)에 대해 침입도와 연화점 시험을 실시하였다. 시험결과 천연고무와 합성고무 B로 개질 유화아스팔트의 연화점이 66℃과 67℃로 합성고무 A(51℃)보다 높게 나타났고, 침입도는 천연고무로 개질된 유화아스팔트가 49로 합성고무(A) 66와 합성고무(B) 74로 측정되었다. 천연고무로 개질된 유화아스팔트의 물성 성능이 가장 우수하였고 혼합성 및 저장안전성도 양호하였다. 천연고무, 합성고무 A와 B를 적용한 개질 유화아스팔트의 물성 성능평가를 통해 기초적 자료를 확보하였고, 향후 상온 재활용 아스팔트 콘크리트 혼합물에 대한 공용성능 평가를 통해 공학적 공용성 분석을 진행할 예정이다.

최근 우리나라의 도로포장은 환경의 영향, 교통량의 증가 및 차량의 중량화 등 여러 요인에 의해 설계 수명에 이르지 못하고 조기에 노후화되어 이를 위한 유지보수가 빈번히 시행되고 있다. 유지보수로 인해 발생하는 폐아스팔트 콘크리트는 주요 건설폐기물로써 이에 대한 처리는 중대한 사회적 문제로 나타나고 있으며, 유지보수 시 공사구간 통제로 인한 차량지체현상으로 사용자비용이 발생하고 있다. 본 연구에서 는 이러한 현실적 문제를 극복하고자 폐아스팔트 콘크리트를 순환골재로 이용함과 동시에 개질 유화아스 팔트를 적용한 상온 긴급보수재료 개발에 대한 실험적 분석을 수행하였다. 개질 유화 아스팔트를 사용하여 상온에서 마샬 안정도 시험을 실시한 결과 순환골재(RAP)를 사용했을 때 신규골재(VA)를 사용했을 때 보다 1-2%의 바인더 절감 효과가 나타났으며, 성능이 더 우수함을 확인 할 수 있었다. 또한, 습윤 마모 시험을 통하여 순환골재(RAP)와 신규골재(VA)를 비교한 결과 순환골재 (RAP)의 마모저항성이 더 우수함을 확인할 수 있었다.

PURPOSES: The objective of this study was to determine the optimum ratio of mix design, for a reclaimed asphalt pavement (RAP) content of 100%, for spray injection application. METHODS: A literature review revealed that spray injection is an efficient and cost-effective application for fixing small defective regions of an asphalt pavement. Rapid-setting polymer-modified asphalt mixtures prepared from two types of rapid-setting polymer asphalt emulsion were subjected to Marshall stability and wet track abrasion tests, in order to identify the optimum mix designs. RESULTS and CONCLUSIONS : Different mix designs of type A and type B emulsions were prepared using RAP and virgin aggregates, in order to compare the performance and determine the optimum mix design. The performance of mixtures prepared with RAP was superior to that of mixtures containing virgin aggregates. Moreover, for optimum ratio of the design, the binder content prepared from RAP was set to 1~2% lower than that consisting of virgin aggregates. Compared to their Type A counterparts, type B mixtures consisting of a reactive emulsion performed better in the Marshall stability and wet track abrasion tests. The initial results confirmed the advantages associated with using RAP for spray injection applications. Further studies will be performed to verify the difference in the optimum mix design and performance obtained in the lab-scale test and tests conducted at the job site by using the spray injection machine.

PURPOSES: The objectives of this study were to develop a new polymer-modified emulsion for application to tack coats and to evaluate its properties by comparing it with other types of asphalt emulsions, with the goal of providing an enhanced tack coat material for use in construction. METHODS: Modified asphalt binders were developed from using SBS and SBR latex in the laboratory, and their fundamental properties, such as their penetration index and PG grade, were evaluated. Based on the properties, a new tack coat material was developed. To evaluate the newly developed asphalt emulsion, the bonding strength between the two layers of HMA was measured by applying a uniaxial tensile test and shear test. For the tests, a total of four different conditions were applied to the specimens, including the developed asphalt emulsion, latex modified asphalt emulsion, conventional asphalt emulsion, and non-tack coating. RESULTSAND CONCLUSIONS: Overall, the developed asphalt emulsion exhibits the best bonding strength behavior among all of the three types. Also, the two types of polymer-modified emulsions were found to be better for application for use as a tack coat than a conventional emulsion. Especially, at a high temperature (50℃), the conventional asphalt emulsion no longer acts as a tack coating material. Therefore, the polymer-modified emulsion should be considered for application to tack coat construction during the summer.

PURPOSES : The purpose of this study was to evaluate the performance of rapid-setting polymer-modified asphalt mixtures with a high reclaimed asphalt pavement (RAP) content. METHODS: A literature review revealed that emulsified asphalt is actively used for cold-recycled pavement. First, two types of rapid-setting polymer-modified asphalt emulsion were prepared for application to high-RAP material with no virgin material content. The quick-setting polymer-modified asphalt mixtures using two types of rapid-setting polymer-modified asphalt emulsion were subjected to the following tests: 1) Marshall stability test, 2) water immersion stability test and 3) indirect tensile strength ratio test. RESULTS AND CONCLUSIONS : Additional re-calibration of the RAP was needed for laboratory verification because the results of analyzing RAP aggregates, which were collected from different job sites, did not deviate from the normal range. The Marshall stability of each type of binder under dry conditions was good. However, the Type B mixtures with bio-additives performed better in the water immersion stability test. Moreover, the overall results of the indirect tensile strength test of RAP mixtures with Type B emulsions exceeded 0.7. Further research, consisting of lab testing and on-site application, will be performed to verify the possibility of using RAP for minimizing the closing of roadways.