PURPOSES : This study was conducted to evaluate the physical properties of the RAP 50 asphalt mixture containing polymer modified rejuvenator and warm-mix additive to improve the recycling rate of RAP and reduce CO2 emission. METHODS : Mix design of Polymer Modified Warm-mix Asphalt Mixture(RAP 50), and Hot Mix Asphalt Mixture(RAP 30) were produced and the properties of asphalt mixture such as Marshall Stability, ITS, Deformation Strength, TSR, and Dynamic Stability were compared between the two asphalt mixtures. RESULTS : The RAP 50 asphalt mixture showed superior or similar performances compared to the RAP 30 asphalt mixture in all the tests conducted. The results of the Marshall stability and dynamic stability in particular were 13,045N and 3,826 pass/mm, which were 11.37% and 76.7% greater than the RAP 30 asphalt mixture, which indicated that high plastic deformation resistance may be expected. CONCLUSIONS : The results obtained from laboratory tests on the two types of mixtures indicated that the use of polymer modified rejuvenator and warm-mix additive not only allows to increase the proportion of RAP but also improves its properties under lower temperature condition than RAP 30 asphalt mixture. Additionally, it was confirmed that plastic deformation resistance was high and moisture resistance and crack resistance were improved for a RAP 50 asphalt mixture.

PURPOSES: The main distress of asphalt pavements in monsoon climate regions are caused by water damage and plastic deformation due to repeated rain season and increased heavy vehicle traffic volume. In this study, the mechanical properties of polymer-modified warm mix asphalt (PWMA) materials are evaluated to use in monsoon climate regions such as Indonesia. METHODS: Comprehensive laboratory tests are conducted to evaluate moisture resistance and permanent deformation resistance for three different asphalt mixtures such as the Indonesian conventional hot-mix asphalt (HMA) mixture, the polymer-modified asphalt mixture, and the polymer-modified warm mix asphalt (PWMA) mixture. Dynamic immersion test and indirect tensile strength ratio test are performed to evaluate moisture resistance. The wheel tracking test is performed to evaluate rutting resistance. Additionally, the Hamburg wheel tracking test is performed to evaluate rutting and moisture resistances simultaneously. RESULTS: The dynamic immersion test results indicate that the PWMA mixture shows the highest resistance to moisture. The indirect tensile strength ratio test indicates that TSR values of PWMA mixture, Indonesian PMA mixture, and Indonesian HMA mixture show 87.2%, 84.1%, and 67.9%, respectively. The wheel tracking test results indicate that the PWMA mixture is found to be more resistant to plastic deformation than the Indonesian PMA. The dynamic stability values are 2,739 times/mm and 3,150 times/mm, respectively. Moreover, the Hamburg wheel tracking test results indicate that PWMA mixture is more resistant to plastic deformation than Indonesian PMA and HMA mixtures. CONCLUSIONS: Based on limited laboratory test results, it is concluded that rutting resistance and moisture susceptibility of the PWMA mixture is superior to Indonesian HMA and Indonesian PMA mixtures. It is postulated that PWMA mixture would be suitable for climate and traffic conditions in Indonesia.

인도네시아는 전체 도로의 약 96%가 아스팔트 포장으로 되어 있으며, 최근 지역 간의 경제교류 활성화 및 국민에 삶에 질을 높이기 위해 기초 기반시설인 도로 건설에 많은 예산을 투자하고 있다. 하지만 년 중 약 6개월 동안 비가 내리는 몬순기후 및 과적차량, 그리고 급격한 교통량 증가로 인해 소성변형과 포트홀, 골재 박리와 같은 수분에 의한 조기 파손이 빈번히 발생하고 있다. 또한 인도네시아는 아스팔트 플랜트가 인도네시아 전역에 고르게 분포되어 있지 않아 원거리 공사의 경우, 아스팔트 혼합물의 포설 및 시공온도를 관리하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 인도네시아의 기후 및 교통하중을 고려하여 아스팔트 포장의 성 능 및 공용수명을 향상시키고, 특히 수분에 대한 저항성을 증진시켜, 몬순기후에 적합한 중온 개질 첨가제 를 개발하였으며, 인도네시아 현지에 적용하여 현장 적용성 평가를 수행하였다. 본 연구는 한국건설기술연 구원과 인도네시아 국가 연구기관인 도로연구소(IRE, Institute of Road Engineering)와 국제 공동연구로 추진되었으며, 연구 결과, 몬순기후용 중온 개질 아스팔트 포장 기술은 인도네시아의 고온다습한 기후에서 아스팔트 포장의 소성변형 및 포트홀과 같은 수분에 대한 저항성이 높은 것으로 평가 되었다. 인도네시아에서 사용 중인 일반 아스팔트 바인더는 고온 등급이 64℃이며 수분에 대한 저항성이 낮아 인도네시아에 적용하기에는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 인도네시아 일반 아스팔트 바인더에 수분에 대한 저항성 증진을 위한 화학적 요소와 폴리머 그리고 중온화 첨가제를 혼합하여 고온 및 수분에 대한 저항성이 높은 기술을 개발하였다(그림 1). 개발 기술의 현지 적용성 평가를 위해 WEST JAVA 섬에 위치한 Jatibarang 및 Subang 지역에 시험포장을 수행하였으며, 동시에 인도네시아 현지에 서 품질평가를 수행하였다. 인도네시아 현지 품질 평가 수행 결과 몬순기후용 중온 개질 아스팔트 기술이 인도네시아 현지 개질 아스팔트 품질기준에 부합하였으며, 시험포장 또한 성공적으로 수행되었다. 시험포 장 배합설계는 아스팔트 함량이 5.2%,시, 생산온도 144℃, 다짐온도 120℃였다. 향후 지속적인 추적조사 를 통해 소성변형, 포트홀 등 수분에 대한 파손에 대한 평가가 필요할 것으로 판단된다.

몽골은 지역간에 경제교류 활성화 및 국민에 삶에 질을 높이기 위해 기초 기반시설인 도로 건설에 많은 예산을 투자하고 있다. 하지만, 급격한 교통량 증가 및 도로포장 기술의 부재로 인하여 도로포장이 공용 수명에 이르지 못하고 조기에 파손이 발생하고 있다. 특히, 년 중 5개월 이상이 영하에 온도를 나타내는 환경하중과 중차량에 의해 몽골에 아스팔트 포장에서는 시공 후 1~2년 후에 저온균열이 발생하고 있으나 이에 대한 해결방안을 찾지 못하고 있는 실정이다. 또한, 겨울철이 상대적으로 길어 일 년 중 아스팔트 포 장을 시공할 수 있는 기간이 약 4~5개월에 불과해 몽골 도로건설 확장에 큰 장애가 되고 있다. 본 연구에 서는 극한지역인 몽골에 기후조건, 차량하중 조건 및 시공조건을 고려한 극한기후 맞춤형 중온화 개질 첨 가제를 개발하여 현지에 적용하는 연구를 수행하였다. 현재 몽골에서 사용하고 있는 아스팔트 바인더에 공용성 등급은 PG 58-22로서 저온에서 아스팔트 바 인더의 유연성을 확보하기 위해 극저온 오일과 폴리머 첨가제를 사용하였으며 아스팔트 포장 시공 시 작 업성과 다짐도를 확보하기 위해 중온화 첨가제를 함께 사용하여 극한기후 맞춤형 중온화 개질 첨가제를 개발하였다(그림 1). 그 결과 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 바인더의 공용성 등급이 PG 64-34로 향상되어 몽골 아스팔트 포장에서 발생하는 저온균열에 대한 저항성이 우수할 것으로 평가되었다. 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 바인더의 작업성 및 현장 다짐도를 평가하기 위해 몽골 현지 울란 바토르 시의 외곽도로 시험 시공을 성공적으로 완료하였다(그림 2). 현장 배합설계 결과, 극한기후 맞춤 형 중온 개질 아스팔트 혼합물의 최적 아스팔트 함량은 6.4%로 결정되었으며 공극률은 4.5%로 나타났다. 극한기후 맞춤형 중온화 개질 첨가제는 아스팔트 함량에 4.0%(무게비)를 첨가하였다. 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 혼합물의 생산 및 다짐온도는 가열 아스팔트 혼합물보다 약 30℃ 낮은 온도에서 수행 되었다. 시공 완료 후, 비파괴 현장 다짐 밀도 측정 장비를 사용하여 다짐도를 측정한 결과 다짐도는 약 98%인 것으로 측정되었다. 향후 극한기후 맞춤형 중온 개질 아스팔트 포장에 대한 지속적인 추적조사를 실시하여 저온균열 발생 및 기타 포장 파손에 대한 공용성 평가가 필요할 것으로 판단된다.