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문제 정의
- 본 연구에서는 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 특성에 대한 저항성을 알아보기 위하여 반복주행시험(Wheel Tracking Test)을 수행하였다. 소성변형(Permanent Deformation)은 아스팔트 표층이나 기층에서 반복되는 하중으로 인해 재료들이 점진적으로 이동하여 발생되며 소성변형의 주된 발생원인은 압밀(Consolidation)이나 소성유동(Plastic Flow)이라고 할 수 있다.
- 본 연구에서는 산업부산물인 폐 EPDM을 미세분말화한 R-EPDM(Recycling EPDM)을 주성분으로 아스팔트와의 안정성을 높이기 위해 첨가제인 분산제와 유화제 및 폴리머 계통의 유동성 향상제 등을 혼합한 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 개질효과, 특히 소성변형과 수분민감성에 대한 특성을 파악하기위하여 실내시험을 통하여 일반아스팔트(AP-5) 혼합물의 개질재로서 R-EPDM의 적용가능성을 살펴보고자 한다.
- 본 연구에서는 산업부산물인 폐 EPDM을 미세분말화한 R-EPDM을 일반아스팔트(AP-5)의 개질첨가제로 재활용하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 특성을 분석하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
제안 방법
- R-EPDM 개질 첨가제의 사용비율 5%, 8%, 15%에 따른 3가지 타입의 바인더를 이용하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 배합설계를 수행하였다. 선회다짐기를 사용한 다짐을 실시하였으며 제작된 시료에 대한 아스팔트 혼합물의 역학시험을 하였다.
- R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성을 평가하기 위해 마샬 안정도, 회복탄성계수 및 반복주행 시험을 수행하였다. 교통하중에 의한 반복적인 하중 조건 하에서 아스팔트 도로 포장재의 탄성 거동 특성을 파악하기 위해 각 시편에 대해 저온, 상온, 고온조건에서의 회복탄성계수(Resilient Modulus, MR)를 측정하였으며 회복탄성계수(MR) 시험 결과를 표 5와 그림 2에 나타내었다.
- 부순 골재와 R-EPDM 개질아스팔트를 이용하여 실내배합을 실시하였으며 R-EPDM 개질재 첨가량을 아스팔트 중량%로 5%, 8%, 15%에 대한 각 개질아스팔트 혼합물의 배합설계 결과를 바탕으로 제작된 혼합물 시편을 사용하여 소성변형 및 수분손상 저항성에 대한 실내시험을 수행하였다. R-EPDM 개질재의 첨가량은 도로포장 19mm 표층용 아스팔트 혼합물의 배합설계를 통해 최적아스팔트 함량(OAC)를 결정하였다. 결정된 OAC로 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물을 제작하여 간접인장강도(Indirect Tensile Strength : ITS), 동결융해를 통한 인장강도비(Tensile Strength Ratio : TSR), 회복탄성계수(Resilient Modulus : MR), 마샬안정도(Marshall Stability : MS), 동적안정도(Dynamic Stability : DS) 시험 등을 수행하였다.
- R-EPDM의 크기는 50mesh보다 크면 재료의 분산이 균질하게 이루어지지 않기 때문에 작업성과 경제성을 고려하여 최소 50mesh 이하의 미세분말을 사용하였으며 50mesh 이하의 미세분말화한 R-EPDM은 혼합분산과정에서 입자의 미세화에 의해 균질한 분산이 이루어지고 분쇄과정에서 일부분이 표면활성화가 이루어져 아스팔트와 R-EPDM 상호간의 물리·화학적 결합이 용이하게 되므로 아스팔트에 유연성, 탄성력, 점착성 및 접착 강도를 높여 준다.
- 또한, 일반아스팔트(AP-5) 및 R-EPDM 개질아스팔트에 대한 노화저항성 시험, 고온에서의 소성변형 저항성 측정을 위한 DSR(Dynamic Shear Rheometer), 낮은 온도에서의 아스팔트의 굳기(Stiffness) 측정을 위한 BBR(Bending Beam Rheometer) 등의 시험을 수행하였다. Superpave 바인더 시험결과를 통해 R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 아스팔트 바인더의 PG(Performance Grade)등급을 분류하였다.
- 간접인장강도(ITS)는 포장의 균열 저항성을 평가하는데 중요한 물성 중의 하나로서, 본 연구에서는 저온, 상온, 고온에서의 파괴하중과 변위량을 측정하였다.
- R-EPDM 개질재의 첨가량은 도로포장 19mm 표층용 아스팔트 혼합물의 배합설계를 통해 최적아스팔트 함량(OAC)를 결정하였다. 결정된 OAC로 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물을 제작하여 간접인장강도(Indirect Tensile Strength : ITS), 동결융해를 통한 인장강도비(Tensile Strength Ratio : TSR), 회복탄성계수(Resilient Modulus : MR), 마샬안정도(Marshall Stability : MS), 동적안정도(Dynamic Stability : DS) 시험 등을 수행하였다.
- R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성을 평가하기 위해 마샬 안정도, 회복탄성계수 및 반복주행 시험을 수행하였다. 교통하중에 의한 반복적인 하중 조건 하에서 아스팔트 도로 포장재의 탄성 거동 특성을 파악하기 위해 각 시편에 대해 저온, 상온, 고온조건에서의 회복탄성계수(Resilient Modulus, MR)를 측정하였으며 회복탄성계수(MR) 시험 결과를 표 5와 그림 2에 나타내었다. 저온에서 고온으로 갈수록 회복탄성계수는 급격하게 감소하는 경향을 보임을 알 수 있었다.
- 본 연구에 사용한 골재는 경상북도 경산에서 채취한 화강암을 파쇄한 부순 굵은골재와 잔골재(Screenings)를 사용하였으며, 채움재(Mineral Filler)로는 석회석분을 사용하였다. 굵은 골재 최대치수 19mm로 하여 13mm 굵은골재와 잔골재, 채움재를 혼합하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 19mm 표층용으로 사용하였다. 본 연구에서 사용한 골재의 품질기준을 표 1에 나타내었다.
- 본 연구에 사용된 골재의 물리적 특성을 표 3에 나타내었다. 굵은골재 최대치수를 19mm와 13mm로 선정하여 부순 잔골재, 채움재(석회석분)와 혼합하여 슈퍼패이브 19mm 규격(KS F 2377 :2001)에 적합한 입도로 조정하여 사용하였으며, 슈퍼패이브 배합설계에 사용한 합성입도는 그림 1에 나타내었다.
- 본 연구에서는 R-EPDM 개질재를 첨가 비율별로 제조하여 아스팔트 바인더 및 혼합물의 특성을 살펴보고자 실내시험을 수행하였으며 R-EPDM 개질아스팔트 바인더의 강성 특성을 평가하기 위하여 SHRP(Strategic Highway Research Program)을 통해 미국에서 개발된 Superpave(Superior Performing Asphalt Pavements) 바인더 시험방법을 이용하였다. 또한, 일반아스팔트(AP-5) 및 R-EPDM 개질아스팔트에 대한 노화저항성 시험, 고온에서의 소성변형 저항성 측정을 위한 DSR(Dynamic Shear Rheometer), 낮은 온도에서의 아스팔트의 굳기(Stiffness) 측정을 위한 BBR(Bending Beam Rheometer) 등의 시험을 수행하였다. Superpave 바인더 시험결과를 통해 R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 아스팔트 바인더의 PG(Performance Grade)등급을 분류하였다.
- 아스팔트 혼합물 공시체를 13~67kPa 진공으로 공극의 55~80%를 포화시키고 포화된 공시체를 3ml의 증류수와 함께 밀폐된 시료 보관함에 넣어 -18±2℃로 16시간 이상 동결시킨 후 60±1℃에서 24시간 동안 수침하였으며 수침 처리된 공시체를 25±1℃ 항온수조에서 2~3시간 수침 후 간접인장강도를 측정하였다. 또한, 저온 균열에 대한 저항성과 고온에서의 소성변형 저항성을 살펴보기 위하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 시편에 대한 간접인장강도 및 회복탄성계수를 측정하였다. 시험온도 조건을 저온(5℃), 상온(25℃), 고온(40℃)으로 구분하여 각 혼합물 시편에 대한 온도 감온 특성 경향을 살펴보았으며 수분저항성 시험으로 구해지는 인장강도비(Tensile Strength Ratio : TSR)는 식 (3)에 의하여 산출하였다.
- 반복주행시험은 윤하중을 686N을 적용하여 실시하였으며, 주행거리는 230±10mm이며, 시험차륜은 공시체 중앙부를 42±1회/분의 왕복속도로 45분(1890회) 및 60분(2520회)에서의 반복주행에 따른 침하량을 축에 설치된 변위게이지를 통해 측정하였다.
- 본 연구에서는 R-EPDM 개질재를 첨가 비율별로 제조하여 아스팔트 바인더 및 혼합물의 특성을 살펴보고자 실내시험을 수행하였으며 R-EPDM 개질아스팔트 바인더의 강성 특성을 평가하기 위하여 SHRP(Strategic Highway Research Program)을 통해 미국에서 개발된 Superpave(Superior Performing Asphalt Pavements) 바인더 시험방법을 이용하였다. 또한, 일반아스팔트(AP-5) 및 R-EPDM 개질아스팔트에 대한 노화저항성 시험, 고온에서의 소성변형 저항성 측정을 위한 DSR(Dynamic Shear Rheometer), 낮은 온도에서의 아스팔트의 굳기(Stiffness) 측정을 위한 BBR(Bending Beam Rheometer) 등의 시험을 수행하였다.
- 본 연구에서는 배합설계를 거쳐 결정된 최적 아스팔트 함량으로 300×300×50mm의 슬래브 공시체를 제작하여 24시간 양생 후, 60℃에서 6시간 이상 보관 후 반복주행시험을 수행하였다.
- 부순 골재와 R-EPDM 개질아스팔트를 이용하여 실내배합을 실시하였으며 R-EPDM 개질재 첨가량을 아스팔트 중량%로 5%, 8%, 15%에 대한 각 개질아스팔트 혼합물의 배합설계 결과를 바탕으로 제작된 혼합물 시편을 사용하여 소성변형 및 수분손상 저항성에 대한 실내시험을 수행하였다. R-EPDM 개질재의 첨가량은 도로포장 19mm 표층용 아스팔트 혼합물의 배합설계를 통해 최적아스팔트 함량(OAC)를 결정하였다.
- 아스팔트 혼합물의 수분 민감성을 측정하기 위하여 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 수분저항성 시험방법(KS F 2398 : 2005)의 규정에 따라 시험을 실시하였다. 선회다짐기를 사용하여 목표 공극률이 얻어지도록 다짐을 실시하여 R-EPDM 첨가량에 따른 유형별 6개의 시편을 제작하였으며 동일한 공극률을 가진 유형별 각 6개의 시편 중 3개의 공시체는 건조상태, 25℃에서 간접인장강도을 측정하였다. 나머지 공시체 3개는 동결융해 조건을 적용하여 시료에 대한 시험전처리 과정을 거친다.
- R-EPDM 개질 첨가제의 사용비율 5%, 8%, 15%에 따른 3가지 타입의 바인더를 이용하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 배합설계를 수행하였다. 선회다짐기를 사용한 다짐을 실시하였으며 제작된 시료에 대한 아스팔트 혼합물의 역학시험을 하였다. 본 연구에서 배합설계를 통하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 최적아스팔트 함량(OAC)을 결정하였으며 공시체제작은 현장 다짐방법을 고려한 선회다짐기(SGC)의 다짐방법(KS F 2377)을 적용하여 제조하였다.
- 또한, 저온 균열에 대한 저항성과 고온에서의 소성변형 저항성을 살펴보기 위하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 시편에 대한 간접인장강도 및 회복탄성계수를 측정하였다. 시험온도 조건을 저온(5℃), 상온(25℃), 고온(40℃)으로 구분하여 각 혼합물 시편에 대한 온도 감온 특성 경향을 살펴보았으며 수분저항성 시험으로 구해지는 인장강도비(Tensile Strength Ratio : TSR)는 식 (3)에 의하여 산출하였다.
- 아스팔트 혼합물 공시체를 13~67kPa 진공으로 공극의 55~80%를 포화시키고 포화된 공시체를 3ml의 증류수와 함께 밀폐된 시료 보관함에 넣어 -18±2℃로 16시간 이상 동결시킨 후 60±1℃에서 24시간 동안 수침하였으며 수침 처리된 공시체를 25±1℃ 항온수조에서 2~3시간 수침 후 간접인장강도를 측정하였다.
대상 데이터
- R-EPDM 개질아스팔트와 비교를 위한 기준(Control) 아스팔트인 일반아스팔트(AP-5)는 국내 S사에서 생산되는 침입도 기준 60~80 등급 및 PG등급 64-22을 사용하였다. 일반아스팔트(AP-5)와 R-EPDM 개질아스팔트의 공용성 등급(PG)에 대한 시험결과를 표 2에 나타내었다.
- 본 연구에 사용한 골재는 경상북도 경산에서 채취한 화강암을 파쇄한 부순 굵은골재와 잔골재(Screenings)를 사용하였으며, 채움재(Mineral Filler)로는 석회석분을 사용하였다. 굵은 골재 최대치수 19mm로 하여 13mm 굵은골재와 잔골재, 채움재를 혼합하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 19mm 표층용으로 사용하였다.
- 본 연구에서 사용한 골재는 전국적으로 분포가 많고 성능이 좋아 국내에서 가장 일반적으로 많이 사용하고 있는 화강암질의 부순 골재(국내 A사에서 생산)을 사용하였다. 본 연구에 사용된 골재의 물리적 특성을 표 3에 나타내었다.
- EPDM 고무는 일반적인 고무에 비해 기계학적 특성, 내한성 및 내후성 등이 뛰어나 매년 사용량이 증가하고 있으며, 산업부산물인 폐 EPDM 발생량 또한 매년 증가하고 있다. 본 연구에서는 소각로의 화력으로 소진되고 있는 산업부산물인 폐EPDM을 미세분말화한 R-EPDM(Recycling EPDM)을 일반 아스팔트(AP-5)의 개질재로 사용하였다. R-EPDM의 크기는 50mesh보다 크면 재료의 분산이 균질하게 이루어지지 않기 때문에 작업성과 경제성을 고려하여 최소 50mesh 이하의 미세분말을 사용하였으며 50mesh 이하의 미세분말화한 R-EPDM은 혼합분산과정에서 입자의 미세화에 의해 균질한 분산이 이루어지고 분쇄과정에서 일부분이 표면활성화가 이루어져 아스팔트와 R-EPDM 상호간의 물리·화학적 결합이 용이하게 되므로 아스팔트에 유연성, 탄성력, 점착성 및 접착 강도를 높여 준다.
이론/모형
- 선회다짐기를 사용한 다짐을 실시하였으며 제작된 시료에 대한 아스팔트 혼합물의 역학시험을 하였다. 본 연구에서 배합설계를 통하여 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 최적아스팔트 함량(OAC)을 결정하였으며 공시체제작은 현장 다짐방법을 고려한 선회다짐기(SGC)의 다짐방법(KS F 2377)을 적용하여 제조하였다. R-EPDM 개질재 첨가 비율에 따른 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물과 일반아스팔트(AP-5) 혼합물의 최적아스팔트 함량과 특성치를 표 4에 나타내었다.
- 아스팔트 혼합물의 내부 골재를 서로 결합시켜 주는 아스팔트 바인더의 결합력이 약한 경우에 더욱 심한 강도저하 현상이 일어나며, 골재와 아스팔트 바인더의 친화력과도 깊은 관계가 있다. 아스팔트 혼합물의 수분 민감성을 측정하기 위하여 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 수분저항성 시험방법(KS F 2398 : 2005)의 규정에 따라 시험을 실시하였다. 선회다짐기를 사용하여 목표 공극률이 얻어지도록 다짐을 실시하여 R-EPDM 첨가량에 따른 유형별 6개의 시편을 제작하였으며 동일한 공극률을 가진 유형별 각 6개의 시편 중 3개의 공시체는 건조상태, 25℃에서 간접인장강도을 측정하였다.
- 본 연구에서는 배합설계를 거쳐 결정된 최적 아스팔트 함량으로 300×300×50mm의 슬래브 공시체를 제작하여 24시간 양생 후, 60℃에서 6시간 이상 보관 후 반복주행시험을 수행하였다. 한국산업표준(KS F 2374)의 규정에 적합한 반복주행시험기를 사용하여 왕복주행회수에 따른 수직 침하량을 측정하였다. 반복주행시험은 윤하중을 686N을 적용하여 실시하였으며, 주행거리는 230±10mm이며, 시험차륜은 공시체 중앙부를 42±1회/분의 왕복속도로 45분(1890회) 및 60분(2520회)에서의 반복주행에 따른 침하량을 축에 설치된 변위게이지를 통해 측정하였다.
성능/효과
- 1. R-EPDM 개질아스팔트의 공용성 등급(PG)은 76-22로서 일반아스팔트(AP-5)의 공용성 등급인 64-22보다 높아 R-EPDM 개질아스팔트가 바인더로서의 개질 효과와 소성변형에 대한 저항성이 우수함을 않 수 있었다.
- 2. R-EPDM 개질아스팔트의 인장강도비(TSR)는 일반아스팔트(AP-5) 혼합물의 인장강도비보다 최대 27% 정도 증가하여 수분손상 저항성이 크다는 사실을 알 수 있었으며, 반복주행시험 결과인 동적안정도는 일반아스팔트(AP-5) 혼합물의 동적안정도보다 최대 79% 정도 증가하여 소성변형 저항성이 우수한 것을 알 수 있었다.
- 3. R-EPDM 개질아스팔트 혼합물은 저온균열 및 소성변형 발생 위험이 높은 구간에 적용 가능한 개질아스팔트 혼합물로서의 품질규정을 충분히 만족함을 알 수 있었다. 따라서, R-EPDM 개질아스팔트 혼합물을 도로포장재 표층용으로 적용한다면, 저온균열 및 소성변형에 대한 저항성을 높이는데 효과적이라고 할 수 있다.
- R-EPDM 개질아스팔트 혼합물이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 상대적으로 회복탄성계수가 크게 나타났지만, 온도변화에 따른 MR 변동폭이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 상대적으로 약 6% 큰 값을 보였다. 온도 균열의 발생원인 중 하나인 감온성의 영향을 상대적으로 더 받는다는 것으로 나타나, 향후 이 부분에 대한 개선이 필요함을 알 수 있었다.
- 동적안정도는 한국산업표준(KS F 2349)에서 19mm 표층에 대해 소성변형 저항성이 높은 혼합물에 규정하고 있는 동적안정도 기준 보다 최소 2배 이상 높은 값을 보였으며, 일반 개질아스팔트에서 요구하는 기준치 2000(회/mm)보다 41% 증가한 값을 나타내었다. R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 차이는 거의 없었으며, 첨가비율이 8%일 때, 상대적으로 동적안정도가 19% 증가하였으며, 변형 속도는 7% 정도 감소한 결과를 나타내었다. 따라서, 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성이 우수함을 알 수 있었다.
- 일반아스팔트(AP-5)와 R-EPDM 개질아스팔트의 공용성 등급(PG)에 대한 시험결과를 표 2에 나타내었다. 공용성 등급 실험결과, R-EPDM 개질아스팔트의 PG등급이 모두 76-22 품질을 만족하는 결과를 보였으며 일반 아스팔트의 PG등급인 64-22와 비교해 볼 때, R-EPDM의 개질 효과가 우수함을 알 수 있었으며 일반아스팔트(AP-5)보다 소성변형 저항성이 크다는 것을 알 수 있었다.
- 반복주행 시험 결과로 동적안정도(DS)와 변형속도(RD)가 있으며, 동적 안정도가 클수록 소성변형에 대한 저항성이 큰 것으로 알려져있다. 그림 4에서 보는 바와 같이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 동적안정도가 60%~79%까지 증가하였으며, 변형속도는 37%~44%까지 감소한 결과를 보였다. 동적안정도는 한국산업표준(KS F 2349)에서 19mm 표층에 대해 소성변형 저항성이 높은 혼합물에 규정하고 있는 동적안정도 기준 보다 최소 2배 이상 높은 값을 보였으며, 일반 개질아스팔트에서 요구하는 기준치 2000(회/mm)보다 41% 증가한 값을 나타내었다.
- 그림 4에서 보는 바와 같이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 동적안정도가 60%~79%까지 증가하였으며, 변형속도는 37%~44%까지 감소한 결과를 보였다. 동적안정도는 한국산업표준(KS F 2349)에서 19mm 표층에 대해 소성변형 저항성이 높은 혼합물에 규정하고 있는 동적안정도 기준 보다 최소 2배 이상 높은 값을 보였으며, 일반 개질아스팔트에서 요구하는 기준치 2000(회/mm)보다 41% 증가한 값을 나타내었다. R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 차이는 거의 없었으며, 첨가비율이 8%일 때, 상대적으로 동적안정도가 19% 증가하였으며, 변형 속도는 7% 정도 감소한 결과를 나타내었다.
- R-EPDM 개질아스팔트 혼합물은 저온균열 및 소성변형 발생 위험이 높은 구간에 적용 가능한 개질아스팔트 혼합물로서의 품질규정을 충분히 만족함을 알 수 있었다. 따라서, R-EPDM 개질아스팔트 혼합물을 도로포장재 표층용으로 적용한다면, 저온균열 및 소성변형에 대한 저항성을 높이는데 효과적이라고 할 수 있다.
- R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 차이는 거의 없었으며, 첨가비율이 8%일 때, 상대적으로 동적안정도가 19% 증가하였으며, 변형 속도는 7% 정도 감소한 결과를 나타내었다. 따라서, 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성이 우수함을 알 수 있었다.
- 4% 크게 나타났으며, 온도 변화에 따른 간접인장강도 변동폭이 33% 이하로 낮게 나타나 감온 특성이 우수함을 알 수 있다. 또한, R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 간접인장강도 거동차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
- 반복주행시험은 윤하중을 686N을 적용하여 실시하였으며, 주행거리는 230±10mm이며, 시험차륜은 공시체 중앙부를 42±1회/분의 왕복속도로 45분(1890회) 및 60분(2520회)에서의 반복주행에 따른 침하량을 축에 설치된 변위게이지를 통해 측정하였다. 시험결과로 최종 침하깊이(Rut Depth : RD)와 아스팔트 혼합물 슬래브 공시체가 1mm 침하되는데 요구되는 주행회수를 의미하는 동적안정도(Dynamic Stability : DS)를 산출하였다. 반복주행시험에서 동적안정도가 크고 침하깊이가 작을수록 소성변형에 대한 저항성이 우수하다는 것을 의미한다.
- 인장강도비가 낮다는 것은 그만큼 동결융해처리로 인해 아스팔트 혼합물이 박리(Stripping)와 와해(Disintegration) 등의 손상을 입었다는 것을 의미한다. 인장강도비 시험결과 일반아스팔트 혼합물보다 R-EPDM 개질아스팔트의 인장강도비가 23.8%~27% 정도 높은 값을 보였으며, R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 평균 인장강도비는 0.79로 동결융해에 의한 수분손상 저항성이 상당히 우수함을 나타내었다.
- 그림 3은 아스팔트 혼합물의 내유동성을 어느 정도 평가할 수 있는 마샬안정도와 흐름값을 나타낸 것이다. 일반아스팔트(AP-5)와 R-EPDM 개질아스팔트 혼합물 모두 흐름값에서 일정한 특징의 변화 경향은 보이지 않았으며, 마샬 안정도(MS)는 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 46.7%~73.7%까지 크게 나타났다.
- 교통하중에 의한 반복적인 하중 조건 하에서 아스팔트 도로 포장재의 탄성 거동 특성을 파악하기 위해 각 시편에 대해 저온, 상온, 고온조건에서의 회복탄성계수(Resilient Modulus, MR)를 측정하였으며 회복탄성계수(MR) 시험 결과를 표 5와 그림 2에 나타내었다. 저온에서 고온으로 갈수록 회복탄성계수는 급격하게 감소하는 경향을 보임을 알 수 있었다.
- 표 6에서 보는 바와 같이, R-EPDM 개질아스팔트 혼합물의 간접인장강도는 일반아스팔트 혼합물보다 저온에서 최대 55.3%, 고온에서 44.4% 크게 나타났으며, 온도 변화에 따른 간접인장강도 변동폭이 33% 이하로 낮게 나타나 감온 특성이 우수함을 알 수 있다. 또한, R-EPDM 개질재 첨가비율에 따른 간접인장강도 거동차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
후속연구
- 4. 향후 R-EPDM과 아스팔트와의 안정성 향상을 위해 R-EPDM 미세분말 입경의 균일도 향상과 분산제 및 유화제 등의 최적 사용량에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
- R-EPDM 개질아스팔트 혼합물이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 상대적으로 회복탄성계수가 크게 나타났지만, 온도변화에 따른 MR 변동폭이 일반아스팔트(AP-5) 혼합물보다 상대적으로 약 6% 큰 값을 보였다. 온도 균열의 발생원인 중 하나인 감온성의 영향을 상대적으로 더 받는다는 것으로 나타나, 향후 이 부분에 대한 개선이 필요함을 알 수 있었다.
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