아스팔트에 각종 재료를 사용하여 특성을 개질 (modification)하면 소성변형 (rutting), 균열 (cracking)등의 발생을 감소시켜 포장의 수명을 연장할 수 있다. 이러한 개질재로 널리 사용되는 재료 중 하나가 SBS (styrene butadiene styrene)이다. 또한 SBS 개질 아스팔트 (SBS modified asphalt: SBS PMA)는 취급온도가 낮아지면 작업성이 저하되어 다짐불량 등의 문제가 있고, 장기적으로 노화 진행이 빨 라 균열이 유발되기도 한다.
본 연구에서는 4종류의 국내외산 SBS (SA, SB, SC, SD)와 3종류의 준고온화 첨가제 (PW, LC, ET)를 사용하여 SBS 개질 준고온 아스팔트 (WMA-PMA)를 제조하였다. 기본 바인더로 PG64-22의 아스팔트에 각각의 SBS를 4.5% 첨가하고 각각의 준고온화 첨가제는 PW 1.7%, LC와 ET는 권장사용량 1.5, 0.5%를 사용하여 PG76-22의 HMA PMA, WMA PMA를 제조하고, 바인더의 특성 실험을 수행하였다.
바인더 특성 시험으로는 115, 135℃에서 동점도 (kinematic viscosity), DSR (dynamic shear rheometer), BBR (bending beam rheometer) 실험을 수행하였다. 실험결과 115℃ KV는 135℃에 비하여 2.5~3.3배 증가하였고, 준고온화 첨가제를 사용함으로써 HMA PMA에 비하여 WMA PMA의의 KV는 115, 135℃에서 감소되는 것으로 나타났다. DSR 시험결과 P/F (pass failure temperature)는 77.6~ 81.1℃까지 다양하게 나타나 SBS 종류에 따라서 차이를 보였다. BBR 시험 결과 저온 등급은 -22를 만족하였으며, 개질하지 않은 일반 바인더가 PMA에 비하여 낮은 P/F를 보였다. HMA PMA, WMA PMA는 모두 PG76-22를 만족하였다.
본 논문은 준고온 첨가제가 혼입된 3 종류(일반아스팔트, SBS 및 SMA)의 아스팔트 혼합물 다짐도 변화에 대한 시험 결과이다. 다짐 특성을 조사 분석하기 위하여 다짐 시간 변화와 준고온 첨가제 함량 변화에 의한 다짐도 측정을 실시하였으며, 다짐 온도를 일반시료에 비하여 30℃ 및 50℃를 낮추어 밀도를 비교하였다. 선회 다짐 장비를 사용하여 다짐 횟수 변화에 따른 다짐밀도의 변화를 측정하였다. 다짐시간 경과와 다짐도의 관계는 3 종류의 준고온 첨가제를 일반 아스팔트에 첨가하여 다짐시간 변화와 첨가제 함량 변화에 따른 다짐도를 측정하였다. 온도 저감에 따른 다짐도 비교는 일반 아스팔트 혼합물, 고분자 개질 아스팔트 및 SMA 혼합물 3 종류의 혼합물을 사용하여 시험을 실시하였다. 준고온 아스팔트 혼합물은 다짐온도 저감으로 인하여 일반시료 아스팔트 혼합물과 밀도의 차이가 발생하지 않아서 다짐도가 안정된 상태를 나타냈다. 한편, 혼합물의 종류 및 준고온 첨가제의 종류에 따라 밀도의 차이, 다짐도 변화의 추이 변화가 발견되어 이들 두 인자 사이에 상관관계가 있는 것으로 나타났다.