PURPOSES: Using recycled asphalt materials (called Reclaimed Asphalt Pavement: RAP) from existing asphalt pavement layers in newly constructed asphalt pavement is an essential option not only for lowering the construction budget but also for mitigating environmental pollution for society. For this reason, many pavement agencies in South Korea, the USA, and Canada have observed the effect of RAP on conventional asphalt pavement to evaluate and set proper material specifications and addable amounts. In this paper, effect of recyclable material on low-temperature performance of asphalt materials was investigated with two different mechanical tests. Among the recyclable material sources, RAP and Taconite Aggregate (TA), which is mainly produced in northern Minnesota (USA), were considered. METHODS : To evaluate the low-temperature mechanical performance of a RAP mixture, two different experimental tests (In-Direct Tensile (IDT) low temperature creep test and Semi-Circular Bending (SCB) test) were considered. The mechanical parameters creep-stiffness, relaxation modulus, fracture energy, and fracture toughness were computed then compared. RESULTS: More brittle characteristics were observed with RAP-added asphalt mixtures compared to the conventional asphalt mixtures, as expected. However, the differences of computed mechanical performances were not significantly distinct for RAP mixtures compared to conventional mixtures when the RAP proportion was around 20%, and with the addition of TA up to 20%. CONCLUSIONS : It can be concluded that up to 20% of RAP addition (along with TA up to 20%) in a virgin asphalt mixture does not provide significant performance reduction. This addable proportion can be viewed as a successful minimum level when considering the addition of RAP to hot-mix asphalt (HMA). Moreover, applying TA with RAP could offer a successful alternative for asphalt recycling and the materials industry.

The warm recycling technology has been increasingly used in many countries due to the environmental and financial benefits. In this study, the rheological and fatigue performance evolutions of warm-mix recycled asphalt materials during the secondary service period were evaluated in two scales, mixture and fine aggregate matrix (FAM). A laboratory simulation method was proposed to produce warm-mix recycled asphalt binders with various long-term aging levels for the mixture and FAM tests. The dynamic shear rheometer temperature and frequency sweep test and time sweep test were conducted to characterize the rheological and fatigue behavior of FAMs, respectively. The rheological and fatigue properties of asphalt mixtures were measured by the dynamic modulus test and semi-circular bending test, respectively. Effects of aging levels and recycling plans on different pavement performance were investigated. Performance correlations between the mixture and FAM were finally investigated by the statistical method. It is found that the secondary long-term aging causes the continuous increase in the stiffness and decrease in the viscoelasticity level in each material scale, indicating the improvement of the rutting resistance and the reduction of the fatigue resistance. The warm mix asphalt technology plays a positive role in the fatigue performance with a loss of the rutting resistance. Using the styrene butadiene rubber latex can improve different pavement performance within the whole time-temperature domain. Good performance correlations between the mixture and FAM are developed, indicating that the FAM may be the critical material scale for evaluating the rheological and fatigue performance of warm-mix recycled asphalt pavements.

본 연구는 준고온 공법을 이용한 재생 아스팔트 콘크리트의 강도특성을 평가하기 위해 이루어졌다. 굵은 골재 최대치수 13mm의 화강암과 침입도 60-80인 신규 바인더 60-80을 재생 혼합물을 제조하는데 사용하였다. 배합설계는 RAP(굵은 입자 : 잔입자=6 : 4) 첨가비율 20%와 30%를 사용하였고 GPC, 침입도, 절대점도, 동점도를 준고온 첨가제(Evotherm와 Sasobit)의 첨가 함량을 결정하기 위하여 측정하였다. LD(low-density poly ethylene)를 본 연구에서 준고온 재생 아스팔트 혼합물의 개질제로 사용하였다. 본 연구에서는 8개의 준고온 재생 혼합물(2 RAP함량 × 2 준고온 첨가제 × 2 개질제)뿐만 아니라 2개의 일반 재생 혼합물, 1개의 가열혼합 일반혼합물(control)까지 총 11개의 혼합물을 제조하였다. 변형강도 시험, 간접인장강도 시험, 수분민감성 시험, wheel tracking을 통한 소성변형 시험을 준고온 재생혼합물의 기본 특성을 평가하기 위하여 수행하였다.

본 연구는 재활용 아스팔트 혼합물의 역학적 특성과 재생혼합물 내 바인더의 대형분자(Large molecular size : LMS)와의 상관성을 조사하였다. 재생 혼합물은 여러 가지 혼합 방법으로 제작하여 역학적 강도 시험을 수행하였고 재생혼합물 내의 RAP 굵은골재(R), 매트릭스(M) 및 신규 굵은골재(V) 시료에 코팅된 바인더의 노화 상태를 gel-permeation chromatography(GPC)를 통해 조사하였다. 재생혼합물 내 바인더의 노화상태 분석을 위한 혼합물 제조에는 원형골재 (13mm 강자갈)가 굵은골재로 사용되었다. GPC를 통한 재생혼합물 내 바인더의 노화상태를 분석한 결과 신 구 바인더의 노화 정도에 차이를 확인했으며, 혼합 방법에 따라 재생혼합물의 바인더 노화 상태가 서로 상이함을 확인하였다. 역학적 강도 특성과 R, M, V시료의 LMS에 대한 상관성분석결과 재생혼합물의 역학적 특성이 혼합물 내의 재료 중 어느 특정 재료의 바인더 LMS와 더 밀접한 상관관계를 보였다. 또한 LMS가 어느 정도 증가될 때까지는 강도특성이 향상되나 LMS가 보다 더 커지면 강도성능이 저하되는 경향을 보여 혼합물 제조시 제대로 회복되지 못한 노화된 아스팔트가 향후 노화가 더욱 진행되면 재생혼합물의 강도 성능이 저하될 것으로 판단되었다.

본 연구는 재생 아스팔트 혼합물의 취 약 특성을 파악하고 이를 보완하기 위한 기초연구이다. 본 연구의 목적은 재생혼합물 내의 신 구 재료에 묻어 있는 바인더의 노화상태를 균등하게 할 수 있는 여러 가지 혼합방법을 제안하고 바인더의 노화특성을 개선하기 위한 방안을 제시하는 것이다. 재생혼합물의 굵은골재 및 매트릭스의 바인더 노화특성 분석은 Gel-permeation chromatography(GPC)를 통해 수행되었다. 재생혼합물 내 바인더의 노화상태 분석을 위한 혼합물 제조에는 원형골재(13mm 강자갈)가 굵은골재로 사용되어 RAP 굵은골재와의 구분이 용이토록 하였다. GPC를 통한 재생혼합물 내 바인더의 노화상태를 분석한 결과 신 구 바인더의 노화 정도에 차이가 있음을 확인하였다. 따라서 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 5가지 혼합방법(AE)을 검토하였으며 D방법(RAP과 신규바인더를 선 비빔 후 신규골재 투입)에 의한 혼합방법의 개선으로 재생혼합물 내의 노화 정도의 차이가 크게 작아지는 것으로 나타났다.

This research was performed to evaluate applicability of cold-mix recycling asphalt concrete, which was modified during recycling process. A maximum size of 25mm reclaimed asphalt pavement(RAP) was used in cold-recycle process together with an asphalt emulsion and recycled inorganic binder as a binder.

현재 범세계적으로 아스팔트 포장분야의 대표적인 녹색기술인 저탄소 중온 아스팔트 포장기술을 재활용 포장기술에 적용하는 연구를 진행 중에 있다. 본 연구는 저탄소 중온 재활용 아스팔트 재생첨가제의 개발에 있어서 첨가제의 성상과 성분에 따른 기능과 조합을 통해 기능을 향상시켜 개발한 고상형 2종과 액상형 3종의 실내시험 결과를 보여주고 있다. 아스팔트 바인더 시험 및 혼합물 시험을 통하여 5종의 저탄소 중온 재활용 아스팔트 재생첨가제의 기본 성능 및 물성을 확인하였고, 재생 아스팔트 포장에도 중온화 기술을 적용시킬 수 있다는 가능성을 볼 수 있었다.