PURPOSES : This study was conducted to compare and evaluate the compaction performance and physical properties of recycled asphalt mixtures by utilizing the characteristics of hot-mix asphalt mixtures and foamed asphalt. METHODS : A wearing-course mixture was used for performance evaluations. Subsequently, dynamic shear rheometry (DSR), compaction performance, general physical properties, tensile strength ratio, and Hamburg wheel tracking were tested. RESULTS : As a result of performance comparisons, compaction, and general physical properties satisfied the quality standards. In the Hamburg wheel tracking test, the mixture with the antistripping agent improved performance by approximately 40% compared with the general mixture. As the foamed asphalt binder was produced at a relatively low temperature compared with the general hot-mix asphalt binder, the penetration, viscosity, and DSR test results of the aged foamed asphalt binder showed that the aging of the asphalt binder was suppressed, and the flexibility increased. Therefore, the resistance to fatigue cracks is expected to be enhanced. CONCLUSIONS : Even though the foamed warm-mix recycled asphalt mixture was produced at a temperature that was 20~30°C lower than the hot-mix asphalt mixture, its physical properties were similar to those of the hot-mix asphalt mixture; its use is expected to reduce the production of fuel and air pollutants.

서울시내 도로 유지보수 4개 현장에서 수집된 재령 및 물리적 특성이 서로 다른 폐아스팔트를 폼드 아스팔트 공법을 사용하여 기층용 혼합물을 제작하였다. 혼합물은 구재와 신재의 비율을 서로 달리하여 제작하였으며 구재 비율 변화에 따른 성능을 실내시험을 실시하여 분석하였다. 실내시험은 마샬안정도, 간접인장강도, 회목탄성계수, 크리프 시험 및 휠 트레킹 시험을 실시하였으며 시험 결과는 재생가열 아스팔트 혼합물 시험 결과와 상호 비교하였다. 비교 결과, 재생 폼드 아스팔트 혼합물은 소성변형 및 온도 변화에 대한 저항성은 재생 가열 아스팔트 혼합물에 비하여 동등하거나 우수한 것으로 나타났다. 한편 재생 폼드 아스팔트 혼합물의 건조시 간접인장강도는 재생 가열 아스팔트 혼합물에 비하여 낮게 측정되었으며 습윤시에는 구재의 비율과 관계없이 모두 간접인장강도가 낮게 나타나서 습윤 조건에서는 취약한 것으로 발견되었다.

일반적으로 유화 아스팔트와 폼드 아스팔트를 사용한 현장 상온 재생 아스팔트 포장은 노후한 아스팔트 포장을 재생하는데 가장 경제적이며 친환경적인 재활용 공법이다. 최근, 현장 상온 재생 아스팔트 혼합물의 코팅, 라벨링, 잔류안정도, 양생조건을 향상시켜주는 고점착 유화 아스팔트가 개발되었다. 본 연구의 목적은 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 실내시험에 대한 반응특성을 비교하는 것이다. 고점착 유화 아스팔트 혼합물은 폼드 아스팔트 혼합물과 비교하여 재활용 골재를 균일하게 코팅시켜주는 것으로 육안 관찰되었다. 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물과 폼드 아스팔트 혼합물의 마샬안정도와 간접인장강도는 유사한 반응을 보여주었다. 하지만 진공으로 포화된 습윤상태의 고점착 유화 아스팔트 혼합물의 마샬안정도와 간접인장강도는 폼드 아스팔트 혼합물보다 우수한 것으로 나타났다. 4시간 양생 후 고점착 유화 아스팔트 혼합물의 라벨링 현상은 폼드 아스팔트 혼합물보다 적게 발생하였다. 본 실내시험에 대한 반응특성으로부터 현장 상온 재생 아스팔트 포장을 위한 고점착 유화 아스팔트 혼합물은 폼드 아스팔트 혼합물보다 우수한 저항성과 라벨링 저항성을 발휘하는 것으로 평가되었다.

폼드아스팔트를 이용한 현장 상온 재생아스팔트 혼합물에 대한 배합설계법이 아이오아 주 교통국에서 사용하기 위해 개발되었다. 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 배합설계를 위한 실내시험절차를 개선하기 위하여 배합설계에 영향을 미치는 중요한 배합설계변수들을 결정하여 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 특성을 반영할 수 있는 새로운 배합설계절차를 개발하였다. 개발된 배합설계법의 검증을 위한 한 가지 방법으로 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수를 측정하였다. 본 연구에서는 새로운 simple performance testing 장비를 이용한 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수 측정을 위한 표준시험절차를 정립하고, 7가지 재생 아스팔트 골재를 사용하여 생산된 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성 계수를 측정하여 마스터곡선을 작성하였다. 또한 재생 아스팔트 골재의 특성이 상온 재생 폼드아스팔트혼합물의 동탄성 계수에 미치는 영향을 조사하였다. 3가지 온도와 6가지의 하중주기에서 측정된 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수는 7가지 재생 아스팔트 골재에서 일관된 값을 나타내었으며, 작성된 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 마스터곡선은 가열 아스팔트 혼합물의 마스터곡선에 비해 하중주기에 대해 덜 민감한 것으로 평가되었다. 저온에서는 재생 아스팔트 골재의 잔골재 함유량이 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 고온에서는 재생 아스팔트 골재의 잔류 아스팔트 특성이 상온 재생 폼드아스팔트 혼합물의 동탄성계수에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

최근에 135℃℃ 이하의 온도에서 생산되는 중온형 아스팔트 혼합물의 새로운 생산 기술이 전세계적으로 개발되고 있다. 본 연구에서는 가열 아스팔트보다 낮은 온도에서 아스팔트를 효과적으로 골재에 분산시켜 코팅할 수 있는 폼드 아스팔트 기술을 이용하여 중온형 아스팔트 혼합물을 생산하였으며, 최근 개발된 새로운 Simple Performance Testing 장비를 이용하여 다양한 온도와 하중조건 하에서 중온형 폼드 아스팔트 혼합물의 공용성 특성을 평가하였다. 중온형 폼드 아스팔트 혼합물은 FG 64-22의 아스팔트를 거품상태로 만들어 중온으로 가열된 골재에 뿌려서 제조하였으며, 중온형 아스팔트 혼합물은 중온의 골재에 FG 64-22의 아스팔트를 액상 상태로 첨가하여 제조하였다. 중온형 폼드 아스팔트 혼합물은 중온형 아스팔트 혼합물보다 높은 동탄성계수와 Flow Number를 나타내었다. 따라서, 100℃로 가열된 골재를 사용하여 생산된 중온형 폼드 아스팔트 혼합물은 중온형 아스팔트 혼합물에 비하여 피로균열 및 소성변형 저항에 우수한 것으로 평가되었다.

폼드 아스팔트 공법은 가열 아스팔트 혼합물공법과 비교했을 때 골재와 아스팔트 가열에 필요한 다량의 에너지 소모가 없으며 가열로 인한 이산화탄소가 발생하지 않기 때문에 환경적으로 안정한 공법으로 평가되고 있다. 특히, 아스팔트 재활용 측면에서는 전체 혼합물량의 60~70% 까지 많은량의 폐 아스팔트를 사용할 수 있기 때문에 폐 아스팔트 재활용에 매우 효과적인 방법이다. 그러나, 폼드 아스팔트 공법은 항상 일정한 양질의 혼합물을 얻기가 어렵고 중(重)교통의 도로에 적용하기에는 문제점이 있다. 본 연구는 골재와 폐 아스팔트를 100°C 미만으로 가열하는 새로운 방식인 반 가열공법을 사용했을 때 얻어지는 반 가열 재생 폼드 아스팔트 혼합물의 성능과 반 가열 방식의 타당성에 대한 연구결과이다. 반 가열 방식으로 제조된 재생 폼드 흔합물을 실내에서 코팅율, 크리프시험, 회복탄성시험, 간접인장강도 및 마샬 안정도시험을 실시한 결과 혼합물의 현저한 개선 효과를 나타내었다.

폼드 아스팔트 공법은 가열 아스팔트 혼합물공법과 비교했을 때 골재와 아스팔트 가열에 필요한 다량의 에너지 소모가 없으며 가열로 인한 이산화탄소가 발생하지 않기 때문에 환경적으로 안정한 공법으로 평가되고 있다. 특히, 아스팔트 재활용 측면에서는 전체 혼합물량의 60~70% 까지 많은량의 폐 아스팔트를 사용할 수 있기 때문에 폐 아스팔트 재활용에 매우 효과적인 방법이다. 그러나, 폼드 아스팔트 공법은 항상 일정한 양질의 혼합물을 얻기가 어렵고 중(重)교통의 도로에 적용하기에는 문제점이 있다. 본 연구는 골재와 폐 아스팔트를 100℃ 미만으로 가열하는 새로운 방식인 반 가열공법을 사용했을 때 얻어지는 반 가열 재생 폼드 아스팔트 혼합물의 성능과 반 가열 방식의 타당성에 대한 연구결과이다. 반 가열 방식으로 제조된 재생 폼드 흔합물을 실내에서 코팅율, 크리프시험, 회복탄성시험, 간접인장강도 및 마샬 안정도시험을 실시한 결과 혼합물의 현저한 개선 효과를 나타내었다.