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다짐온도에서 골재 거칠기와 아스팔트 피막두께에 따른 중온화 첨가제의 윤활특성 평가
Evaluation of Lubrication Characteristics of WMA Additives for Different Roughnesses of Aggregate Surfaces and Film Thicknesses of Binders at a Compaction Temperature 원문보기

한국도로학회논문집 = International journal of highway engineering, v.15 no.5 = no.61, 2013년, pp.1 - 9  

이상재 (경희대학교 토목공학과) ,  조동우 (한국건설기술연구원) ,  황성도 (한국건설기술연구원) ,  이석근 (경희대학교 토목공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

PURPOSES : This study is to develop a method to evaluate lubrication of asphalt binder using WMA additives and compare their lubrication effects on two types of WMA additives and three types of asphalt film thicknesses. METHODS : This study is based on laboratory experiments and rheological analysis...

주제어

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문제 정의

  • 2는 본 연구에서 사용한 LEADCAP과 Sasobit 첨가제의 모습을 보여주고 있다. 다음은 골재의 샌드블라스트 가공 후 수행한 골재 표면의 거칠기 정량화 시험 방법에 대해 알아본다.
  • 본 연구는 아스팔트 혼합물의 피막특성을 반영하기 위해 실재 골재를 가공해 표면의 거칠기까지 고려한 실험을 수행한 후, 중온 아스팔트에 적용하는 다짐온도에서 피막두께와 골재표면 거칠기에 따른 중온화 첨가제의 윤활특성을 비교·평가하는 내용을 다루고 있다.
  • 본 연구목적은 저탄소 중온화 기술 중 왁스형 재료로서 이미 전 세계적으로 품질과 적용성이 입증된 Sasobit과 국내에서 개발된 LEADCAP을 사용해 중온아스팔트 기술에 적용되는 다짐온도에서 중온화 첨가제가 피복두께에 따라 아스팔트의 윤활특성에 어떻게 영향을 미치는지 복소탄성계수(G*)와 선형점탄성한계점(LVE-Limit)을 통해 비교₩평가하는 것이다. 본 연구방법으로 표면 거칠기를 모사하기 위해 골재를 가공했고, 동적전단유동기(DSR) 장비를 사용해 골재와 아스팔트 접착면(또는 계면)의 복소탄성계수와 선형점탄성한계점을 측정한 후, 측정값을 가지고 아스팔트의 윤활성과 중온화 첨가제 사용에 따른 윤활성 변화, 그리고 골재 표면 마찰 영향을 확인하기 위해 분석했다.
  • 본 연구목적은 저탄소 중온화 기술 중 왁스형 재료로서 이미 전 세계적으로 품질과 적용성이 입증된 Sasobit과 국내에서 개발된 LEADCAP을 사용해 중온아스팔트 기술에 적용되는 다짐온도에서 중온화 첨가제가 피복두께에 따라 아스팔트의 윤활특성에 어떻게 영향을 미치는지 복소탄성계수(G*)와 선형점탄성한계점(LVE-Limit)을 통해 비교₩평가하는 것이다. 본 연구방법으로 표면 거칠기를 모사하기 위해 골재를 가공했고, 동적전단유동기(DSR) 장비를 사용해 골재와 아스팔트 접착면(또는 계면)의 복소탄성계수와 선형점탄성한계점을 측정한 후, 측정값을 가지고 아스팔트의 윤활성과 중온화 첨가제 사용에 따른 윤활성 변화, 그리고 골재 표면 마찰 영향을 확인하기 위해 분석했다.
  • 지금까지 본 연구를 위한 실험재료의 가공방법과 특성 및 물성을 측정하는 방법, 그리고 이러한 물성 측정법에 의한 실험계획에 대해서 설명을 했다. 이제부터는 이러한 실험재료를 사용한 물성실험 결과들과 그 결과들을 통해 분석하고 고찰한 결론들을 살펴보도록 한다.
  • 그러므로 샌드블라스트 처리를 한 화강암이 골재 표면의 거칠기에 따른 영향을 평가하기에 가장 좋은 시료로 선정되었고 Stress Sweep 시험에 사용되었다. 이제부터는 이렇게 거칠기 분석을 통해 선정된 재료를 사용한 Stress Sweep 시험에 의해 나온 시험결과와 그 결과들을 분석₩고찰한 내용을 살펴보기로 한다.
  • 그리고 각 조건별로 3번씩 반복 실험을 수행했다. 지금까지 본 연구를 위한 실험재료의 가공방법과 특성 및 물성을 측정하는 방법, 그리고 이러한 물성 측정법에 의한 실험계획에 대해서 설명을 했다. 이제부터는 이러한 실험재료를 사용한 물성실험 결과들과 그 결과들을 통해 분석하고 고찰한 결론들을 살펴보도록 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가열 아스팔트 혼합물을 생산하기 위해 적용하는 온도는? 전통적으로 가열 아스팔트 혼합물을 생산하기 위해 적용하는 온도는 160℃ 이상의 높은 온도이고, 다짐온도도 1차 다짐에서는 140℃ 이상의 높은 온도를 적용한다. 그러나 이처럼 높은 생산온도와 다짐온도는 아스팔트 도로포장 산업에서 에너지 소모 및 탄소배출의 가장 큰 원인이 되고, 또한 위험한 작업환경을 만드는 요인이 된다.
적용온도(생산온도, 다짐온도, 공용온도)에 따른 아스팔트의 아스팔트 혼합물에 3가지 주요한 기능은 무엇인가? 아스팔트는 적용온도(생산온도, 다짐온도, 공용온도)에 따라 아스팔트 혼합물에 3가지 주요한 기능을 수행하는 재료이다. 아스팔트 혼합물을 생산할 때 아스팔트는 골재 각각의 표면를 피복시켜 그 골재들이 외부환경에 직접 접촉하지 않도록 보호하는 피복재료의 역할을 한다. 그리고 아스팔트 혼합물을 다질 때 아스팔트는 아스팔트와 골재 혼합물의 작업성을 높이고 최적의 밀도가 나오게 하는 윤활재료의 역할을 한다. 마지막으로 공용되고 있는 아스팔트 도로포장의 아스팔트는 골재와 골재가 서로 맞물린 상태를 유지하는 접착제의 기능을 수행하면서 완성된 아스팔트 도로포장체의 내구성과 탄성에 기여하는 구조적 역할을 수행한다.
높은 생산온도와 다짐온도는 어떠한 문제점을 만드는가? 전통적으로 가열 아스팔트 혼합물을 생산하기 위해 적용하는 온도는 160℃ 이상의 높은 온도이고, 다짐온도도 1차 다짐에서는 140℃ 이상의 높은 온도를 적용한다. 그러나 이처럼 높은 생산온도와 다짐온도는 아스팔트 도로포장 산업에서 에너지 소모 및 탄소배출의 가장 큰 원인이 되고, 또한 위험한 작업환경을 만드는 요인이 된다. 이러한 문제를 최소화하기 위해 최근 생산 및 다짐온도를 줄이는 기술인 저탄소 중온 아스팔트 포장기술이 도입 적용되고 있다(조동우 외, 2009, Brian D.
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참고문헌 (7)

  1. Cho, Dong-Woo, Hwang, SungDo, Im KwangSoo, 2009, European Warm-Mix Asphalt Technologies, Journal of Korean Society of Road Engineers, Vol 11, No.2, pp.20-25 (조동우, 황성도, 임광수(2009)". 유럽의 저탄소 중온 아스팔트포장(WMA)의 기술현황", 도로학회지 제11권 2호, pp.20-25) 

  2. Prowell, Brian D., Hurley, Graham C. , Frank, Bob, 2012, Warm- Mix Asphalt: Best Practices 3rd Edition, National Asphalt Pavement Association 

  3. Cho, Dong-Woo, Bahia, Hussain U., 2007. "Effect of Aggregates' Surface and Water on Rheology of Asphalt Films." Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No 1998, TRB, National Research Council, Washington, D.C., pp.10-17 

  4. Cho, Dong-Woo, 2008, Study of Asphalt-Aggregate Bond in Simple Simulation Using the Dynamic Shear Rheometer, Ph.D Dissertation, University of Wisconsin, Madison, WI 

  5. Cho, Dong-Woo, Bahia, Hussain U., 2010, New Parameter to Evaluate Moisture Damage of Asphalt-Aggregate Bond in Using Dynamic Shear Rheometer, Journal of Materials in Civil Engineering, Vol.22, No.3, p267-276 

  6. Yoo, In Sang, Cho, Dong-Woo, Hwang, Sung Do, Rhgee, Suk Keun, 2011, A Study of Warm-Mix Asphalt's Bonding Properties on the Change of Asphalt Film Thicknesses, International Journal of Highway Engineering, Vol.13, No.4, pp29-40 

  7. Yoo, In Sang, Cho, Dong-Woo, Hwang, Sung Do, Rhgee, Suk Keun, 2011, A Study of the Performance Evaluation Method of Warm-mix Asphalt Mixture the Analysis of Bonding Properties between Asphalt Binder and Aggregate, Journal of the Korean Society of Civil Engineering, Vol.31, No.6D, pp803-810 

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