본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 특성을 평가하는 대표적인 방법인 마샬안정도와 간접인장강도 시험시 양생온도와 양생시간 및 시험온도에서의 처리시간이 결과에 미치는 영향을 비교분석 하였다. 마샬안정도 시험은 공시체를 60°C로 유지되는 수조에 30분 수침 후 수행하지만, 공시체의 양생시간에 관한 기준은 없다. 간접인장강도 시험의 경우는 시험온도는 25°C라고 정해져 있지만 마샬안정도 시험과 마찬가지로 양생시간에 관한 기준은 없다. 또한 간접인장강도 시험을 하기 전 공시체의 온도를 25°C로 맞추기 위하여 항온항습기 등과 같은 장치에 일정시간 보관해야 하는데 이것 역시 정해진 규정이 없다. 연구결과, 공시체의 양생온도에 따라 안정도와 간접인장강도 값은 많은 차이를 나타냈다. 따라서, 실험실 온도가 25°C보다 높거나 낮으면, 혼합물의 양생이 제대로 되지 않아 시험결과의 신뢰성이 떨어질 것이다. 양생온도 변화에 따른 시험값 변화를 최소화하기 위하여. 마샬안정도 시험시 공시체를 60°C 수조에 수침해야 하는 시간과 간접인장강도 시험 전 공시체를 25°C에 보관해야 하는 시간을 제안하였다.

본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 특성을 평가하는 대표적인 방법인 마샬안정도와 간접인장강도 시험시 양생온도와 양생시간 및 시험온도에서의 처리시간이 결과에 미치는 영향을 비교분석 하였다. 마샬안정도 시험은 공시체를 60℃로 유지되는 수조에 30분 수침 후 수행하지만, 공시체의 양생시간에 관한 기준은 없다. 간접인장강도 시험의 경우는 시험온도는 25℃라고 정해져 있지만 마샬안정도 시험과 마찬가지로 양생시간에 관한 기준은 없다. 또한 간접인장강도 시험을 하기 전 공시체의 온도를 25℃로 맞추기 위하여 항온항습기 등과 같은 장치에 일정시간 보관해야 하는데 이것 역시 정해진 규정이 없다. 연구결과, 공시체의 양생온도에 따라 안정도와 간접인장강도 값은 많은 차이를 나타냈다. 따라서, 실험실 온도가 25℃보다 높거나 낮으면, 혼합물의 양생이 제대로 되지 않아 시험결과의 신뢰성이 떨어질 것이다. 양생온도 변화에 따른 시험값 변화를 최소화하기 위하여. 마샬안정도 시험시 공시체를 60℃ 수조에 수침해야 하는 시간과 간접인장강도 시험 전 공시체를 25℃에 보관해야 하는 시간을 제안하였다.

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.

Performance Evaluation was conducted for analyzing fundamental properties of warm-mix asphalt mixture using 100% steel slag. This study tested and compared asphalt mixture used three types of asphalt binder and two types of aggregate.

본 연구는 산업부산물을 아스팔트 혼합물 포장에 활용하고 천연골재를 대체하기 위한 연구로써 전기로 산화 슬래그를 이용한 아스팔트 혼합물의 물리적 성능과 내구성능을 분석하였으며, 현장 적용성을 분석하기 위하여 시험시공을 실시하였다. 아스팔트 혼합물의 내구성능을 평가하기 위해 아스팔트 혼합물의 최적 배합을 도출하여 평가하였다. 마샬안정도 등 실내시험결과 전기로 산화 슬래그 혼합물이 일반 혼합물보다 높은 강도를 나타내었다. 수분 민감도 실험에서도 일반 혼합물과 동등한 저항성을 나타냈다.시험시공을 통한 현장 적용성은 기존 천연골재 아스팔트 혼합물과 동일하였으며, 미끄럼저항성능이 더 우수한 것으로 확인되었다.

교통사고는 다양한 원인에 의해 발생한다. 도로 포장의 목적이 안전하고 쾌적한 이동이며, 차량의 주행속도가 높을수록 안전한 도로포장의 중요성이 커진다. 아스팔트 포장의 내구성을 향상하기 위한 기술 중 기존 화학 첨가제의 단순 혼합에 의한 개질 아스팔트의 한계를 극복하고자 반응형 아스팔트에 대한 관심이 높아지고 있으며 이중 대표적인 것인 에폭시 아스팔트 포장이다. 에폭시 아스팔트 혼합물은 아스팔트 바인더에 혼합된 에폭시 수지의 반응이 진행됨에 따라 경화가 진행된다. 따라서 이에 대한 정확한 예측을 통해 공사계획의 수립과 교통개방 가능시점의 결정이 가능하다. 에폭시 아스팔트 포장은 매우 뛰어난 내구성을 나타내기 때문에 이를 활용한 다양한 포장이 가능하며 특히 고가의 에폭시 아스팔트 포장의 적용을 확대하기 위해서는 에폭시 함량의 조절을 통해 필요한 성능의 확보와 경제성의 개선이 필요하다. 본 연구는 에폭시 수지 농도 변화에 따른 에폭시 아스팔트 혼합물의 경화속도 예측식을 제시하였다. 실외 양생 실험과 예측식과의 비교 결과 상관계수가 0.971 이상으로 나타나 예측식이 에폭시 함량 변화에도 에폭시 아스팔트 혼합물의 경화 정도를 예측 할 수 있는 것으로 나타났다.

국내 천연자원은 1980년대 이후 지속적인 국토개발 사업으로 사용량이 한계에 이르고 있다. 특히, 건축 및 토목분야에 가장 많이 사용되고 있는 건설재료 중의 하나는 골재로 시멘트 및 아스팔트와 함께 사용되어 구조물의 골격을 이루는 중요한 자원이다. 현재의 건설경기는 장기화된 경기침체로 감소의 경향을 나타내고 있지만, 과거에 무분별하게 사용되었던 실적으로 천연 골재의 수급이 어려운 실정이다. 또한, 국민들의 의식 수준이 높아짐에 따라 환경보전의식이 대두되어 새로운 천연자원의 개발은 많은 제약이 따르게 된다. 이러한 제약을 탈피하고자 골재의 경우에는 기존 구조물의 철거 시 발생하는 폐기물을 재활용하여 사용하고 있지만, 기존 골재보다 품질성능이 좋지 않아서 제품으로써의 파급효과가 적은 실정이다. 하지만, 한정된 천연 자원을 보존하는 현실을 감안한다면 순환골재의 사용은 증가할 것으로 사료되며, 이와 더불어 순환골재를 대체할 수 있는 대체재료의 개발과 적용이 동반하여 증가할 것으로 판단된다. 이상의 국내 현실을 감안하여 본 연구에서는 철강산업의 부산물로 발생하는 전기로 산화슬래그를 아스팔트 콘크리트용 골재로 제품화하여 천연골재를 보존하는 친환경 연구를 추진하고자 한다. 현재, 전기로 산화슬래그는 기타 다른 철강부산물보다 품질성능이 우수하지만, 발주처의 인식부족으로 신설도로의 노반재료로 대부분 사용되고 있는 실정이다. 일부 시멘트 콘크리트용 골재로 사용된 실적도 소개되고 있지만, 슬래그에 존재하는 불안정한 Free-CaO와 MgO가 물과 반응하여 체적팽창에 따른 구조물의 파괴를 초래하여서 시멘트 콘크리트용 골재로는 기피하고 있는 실정이다. 하지만, 아스팔트 콘크리트는 아스팔트가 골재를 코팅하고 있는 형태로 수분이 전기로 슬래그에 직접적으로 닿는 것을 차단하므로, 전기로 슬래그의 체적팽창을 방지할 수 있는 구조이다. 따라서, 본 연구에서는 수분의 침투에 따른 체적팽창을 모사할 수 있는 수분 민감도 시험과 마샬 안정도, 간접인장강도를 측정하여 실내 내구성능을 분석하였다. 또한, 중차량의 통행량이 빈번한 제철 사업장의 사내도로에 포설하여 전기로 슬래그 골재의 실제적인 거동을 분석하였다. 전기로 산화 슬래그를 적용한 아스팔트 혼합물의 전반적인 물성결과는 다음과 같다. 수분의 침투에 따른 강도저하를 평가할 수 있는 수분민감도에서는 86%의 높은 강도유지발현을 하고 있었다. 마샬 안정도와 간접인장강도 역시 기준을 훨씬 상회하는 것은 물론이며, 일반 천연골재 아스팔트 혼합물보다 우수한 강도를 발휘하고 있는 것을 알 수 있었다. 현장 시험포장에서 코아를 채취하여 측정한 다짐 에너지는 일반이 96 %, 전기로 슬래그가 99.6 % 로 일반 혼합물보다 다짐 에너지가 충분히 전달된 것으로 분석되었다.