도로포장 건설재료인 아스팔트 콘크리트 혼합물은 천연자원인 골재 및 아스팔트 바인더를 사용하여 생산된다. 건설된 아스팔트 도로의 수명은 한정적이라, 지속적인 유지보수 및 재포장이 지속적으로 이루어지게 되며, 이때 기존에 건설되었던 아스팔트 포장은 제거되어 폐기물로 처리되게 된다. 발생 폐기물에 대한 재활용을 확대하기 위하여 정부에서는 우수재활용 인증제도(GR) 및 ...
도로포장 건설재료인 아스팔트 콘크리트 혼합물은 천연자원인 골재 및 아스팔트 바인더를 사용하여 생산된다. 건설된 아스팔트 도로의 수명은 한정적이라, 지속적인 유지보수 및 재포장이 지속적으로 이루어지게 되며, 이때 기존에 건설되었던 아스팔트 포장은 제거되어 폐기물로 처리되게 된다. 발생 폐기물에 대한 재활용을 확대하기 위하여 정부에서는 우수재활용 인증제도(GR) 및 순환골재 및 순환아스콘 의무사용량의 증대 등의 각종 법령 및 제도의 개선을 통해 지속적인 노력인 기울이고 있다. 그러나 순환아스팔트 혼합물의 큰 품질 변동성으로 인하여 사용량의 증가가 크게 개선되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 순환골재의 관리기준 특성인자를 파악하고, 순환아스팔트 혼합물의 품질향상을 위한 관리 가능한 특성인자를 파악하고, 관리 가능한 특성인자 변화에 따른 순환아스팔트 혼합물의 품질영향 및 공용성 평가 등을 통해 순화골재 관리기준들 도출하여 아스팔트 폐기물의 재활용 활성화에 방향성을 제시하고자한다.
이를 위하여 본 연구에서는 순환아스팔트 혼합물의 품질에 영향을 미치는 순환골재 영향인자들에 대한 분석을 하고, 품질 영향인자들을 독립적 영향인자와 관리 가능 인자로 분류하여, 관리 가능 인자의 변화에 따른 순환아스팔트 혼합물의 공용성능을 평가하였다. 공용성능의 평가를 위해서 소성변형 및 수분 저항성능 평가를 위해 AASHTO T 324에 따른 함부르크 휠트래킹 시험을 실시하였다. 함부르크 휠트래킹 시험은 순환골재의 관리 가능인자에 따른 순환아스팔트 혼합물의 공용성능 변화를 확이하기 위하여, 순환골재의 입도 및 함량, 추출점도 등의 변수에 따른 시편을 제작하여 시험을 진행하였다. 함부르크 휠트래킹 시험과 병행하여 순환아스팔트 혼합물의 재료적 특성을 분석하고, 균열에 대한 공용성능을 평가하기 위하여 동탄성계수 시험을 관리 가능인자 특성을 반영한 혼합물들을 대상으로 진행하였다. 시험 결과값에 대하여 통계분석 방법인 T-test와 ANOVA 분석을 통하여 시험결과의 분석을 진행하였다. 또한, 공용성 시험 평가결과 및 통계분석 결과의 검증을 위하여 역학적-경험적 포장설계 프로그램(MEPDG)를 이용하여 결과값에 대한 확인을 실시하였다.
본 연구를 수행한 결과 순환아스팔트 혼합물 품질에 영향을 미치는 순환골재 관리 가능인자는 순환골재 추출입도 및 순환골재 추출 후 절대점도인 것으로 확인되었다. 따라서 공용성 평가를 위한 순환아스팔트 배합설계 시 앞선 두 가지 인자를 반영하였으며, 각각의 배합설계 과정에서 순환아스팔트 혼합물에 영향을 미치는 순환골재 혼입함량을 고려하여 배합설계를 진행하였다. 입도인자에 대한 비교를 위해서 사용 순환골재의 점도를 40,000poise로 고정하고, 입도와 함량에 대한 공용성 시험을 진행하였다. 평가결과 13㎜ 이하 순환골재를 사용할 경우 10㎜ 이하 순환골재를 사용한 case에 비하여 공용성능이 높은 것으로 학인되었다. 점도인자에 대한 비교는 입도, 점도, 함량 전체에 대한 공용성능 평가를 수행하였다. 그 결과 순환골재 추출 후 점도가 높아질수록 공용성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었으며, 상대적으로 낮은 점도의 순환골재를 사용하더라도 일정 함량 이상의 순환골재가 사용될 경우 공용성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 결과에 대한 검증을 역학적-경험적 설계프로그램을 통해 확인할 수 있었다. 최종적으로 3㎜ 이하의 입도, 추출 후 절대점도가 50,000poise 이하의 순환골재를 사용한 것이 순환아스팔트 성능을 일반 밀입도 아스팔트 수준으로 유지할 수 있는 것으로 확인되었으며, 이때 순환골재의 혼입합량은 최대 50% 이하로 투입되어야 하는 것으로, 순환골재의 추가적인 관리기준을 제시할 수 있었다.
최근 지속 가능한 사회를 만들기 위한 탄소저감 및 자원의 재활용 등의 관점에서 도로포장 분야의 아스팔트 포장 폐기물의 재활용 확대는 매우 중요하다. 그러나 순환아스팔트 혼합물 사용확대를 위해서는 순환아스팔트 혼합물의 품질 변동성을 감소시킬 필요가 있으며, 이를 위해서는 순환골재 및 순환아스팔트 품질관리 기준의 보완이 필요하다. 이를 위해 균열 저항성능, 다양한 추출 후 점도에 관한 연구를 지속적으로 수행하여 기준의 보완이 이루어져야 할 것으로 판단된다.
도로포장 건설재료인 아스팔트 콘크리트 혼합물은 천연자원인 골재 및 아스팔트 바인더를 사용하여 생산된다. 건설된 아스팔트 도로의 수명은 한정적이라, 지속적인 유지보수 및 재포장이 지속적으로 이루어지게 되며, 이때 기존에 건설되었던 아스팔트 포장은 제거되어 폐기물로 처리되게 된다. 발생 폐기물에 대한 재활용을 확대하기 위하여 정부에서는 우수재활용 인증제도(GR) 및 순환골재 및 순환아스콘 의무사용량의 증대 등의 각종 법령 및 제도의 개선을 통해 지속적인 노력인 기울이고 있다. 그러나 순환아스팔트 혼합물의 큰 품질 변동성으로 인하여 사용량의 증가가 크게 개선되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 순환골재의 관리기준 특성인자를 파악하고, 순환아스팔트 혼합물의 품질향상을 위한 관리 가능한 특성인자를 파악하고, 관리 가능한 특성인자 변화에 따른 순환아스팔트 혼합물의 품질영향 및 공용성 평가 등을 통해 순화골재 관리기준들 도출하여 아스팔트 폐기물의 재활용 활성화에 방향성을 제시하고자한다.
이를 위하여 본 연구에서는 순환아스팔트 혼합물의 품질에 영향을 미치는 순환골재 영향인자들에 대한 분석을 하고, 품질 영향인자들을 독립적 영향인자와 관리 가능 인자로 분류하여, 관리 가능 인자의 변화에 따른 순환아스팔트 혼합물의 공용성능을 평가하였다. 공용성능의 평가를 위해서 소성변형 및 수분 저항성능 평가를 위해 AASHTO T 324에 따른 함부르크 휠트래킹 시험을 실시하였다. 함부르크 휠트래킹 시험은 순환골재의 관리 가능인자에 따른 순환아스팔트 혼합물의 공용성능 변화를 확이하기 위하여, 순환골재의 입도 및 함량, 추출점도 등의 변수에 따른 시편을 제작하여 시험을 진행하였다. 함부르크 휠트래킹 시험과 병행하여 순환아스팔트 혼합물의 재료적 특성을 분석하고, 균열에 대한 공용성능을 평가하기 위하여 동탄성계수 시험을 관리 가능인자 특성을 반영한 혼합물들을 대상으로 진행하였다. 시험 결과값에 대하여 통계분석 방법인 T-test와 ANOVA 분석을 통하여 시험결과의 분석을 진행하였다. 또한, 공용성 시험 평가결과 및 통계분석 결과의 검증을 위하여 역학적-경험적 포장설계 프로그램(MEPDG)를 이용하여 결과값에 대한 확인을 실시하였다.
본 연구를 수행한 결과 순환아스팔트 혼합물 품질에 영향을 미치는 순환골재 관리 가능인자는 순환골재 추출입도 및 순환골재 추출 후 절대점도인 것으로 확인되었다. 따라서 공용성 평가를 위한 순환아스팔트 배합설계 시 앞선 두 가지 인자를 반영하였으며, 각각의 배합설계 과정에서 순환아스팔트 혼합물에 영향을 미치는 순환골재 혼입함량을 고려하여 배합설계를 진행하였다. 입도인자에 대한 비교를 위해서 사용 순환골재의 점도를 40,000poise로 고정하고, 입도와 함량에 대한 공용성 시험을 진행하였다. 평가결과 13㎜ 이하 순환골재를 사용할 경우 10㎜ 이하 순환골재를 사용한 case에 비하여 공용성능이 높은 것으로 학인되었다. 점도인자에 대한 비교는 입도, 점도, 함량 전체에 대한 공용성능 평가를 수행하였다. 그 결과 순환골재 추출 후 점도가 높아질수록 공용성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었으며, 상대적으로 낮은 점도의 순환골재를 사용하더라도 일정 함량 이상의 순환골재가 사용될 경우 공용성능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 결과에 대한 검증을 역학적-경험적 설계프로그램을 통해 확인할 수 있었다. 최종적으로 3㎜ 이하의 입도, 추출 후 절대점도가 50,000poise 이하의 순환골재를 사용한 것이 순환아스팔트 성능을 일반 밀입도 아스팔트 수준으로 유지할 수 있는 것으로 확인되었으며, 이때 순환골재의 혼입합량은 최대 50% 이하로 투입되어야 하는 것으로, 순환골재의 추가적인 관리기준을 제시할 수 있었다.
최근 지속 가능한 사회를 만들기 위한 탄소저감 및 자원의 재활용 등의 관점에서 도로포장 분야의 아스팔트 포장 폐기물의 재활용 확대는 매우 중요하다. 그러나 순환아스팔트 혼합물 사용확대를 위해서는 순환아스팔트 혼합물의 품질 변동성을 감소시킬 필요가 있으며, 이를 위해서는 순환골재 및 순환아스팔트 품질관리 기준의 보완이 필요하다. 이를 위해 균열 저항성능, 다양한 추출 후 점도에 관한 연구를 지속적으로 수행하여 기준의 보완이 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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