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[ 상온 아스팔트 포장 ⑬ ]

작성일 : 2021.01.29 05:47 수정일 : 2022.06.22 04:48 작성자 : 관리자 (c)

잔류 아스팔트 함량 대 수침 안정도 또는 기타 성질에서 최고점(peak)이 나타나지 않으면 공시체의 속성에 대한 물의 영향에 특별한 주의를 기울여 양생되고 수침된 공시체의 마샬 안정도, 안정도 손실률(%), 건조 밀도와 같은 특징을 가장 잘 결합하여 최적의 유화 아스팔트 함량을 정해야 한다. 

 

<Table 6. 유화 아스팔트 혼합물 마샬 설계기준>

 시험항목  기준
 마샬 안정도(%), (진공 및 수침후)  250 이상
 안정도 손실률(%), (진공 및 수침후)  50 이하
 골재 코팅률(%)  52 이상

 

 

6. 상온 유화 아스팔트 혼합물의 역학적 특성

6.1 마샬 안정도 시험

  상온 유화아스팔트 혼합물의 가장 기본적인 물리적 성능을 평가하는 방법인 마샬안정도 시험은 KS F 2337에 따라 수행하는데, 상온에서 배합되는 상온 유화아스팔트 혼합물의 특성을 고려하여 시험온도를 60℃에서 25℃로 낮추어 시험을 실시하였다. 또한 시험조건을 건조상태와 습윤상태로 나누어 상온 유화아스팔트 혼합물의 성능을 평가하였다. Fig 6은 마샬 안정도 시험 장비를 나타낸 것이다.

  Fig 6.과 같은 시험장비를 사용하여 실시한 상온 유화 아스팔트 혼합물의 마샬 안정도 시험결과는 Table 7과 같다.

 

<Table 7. 상온 유화아스팔트 혼합물의 마샬 안정도 시험결과>

 구   분  마샬 안정도(kg)  흐름치(0.01mm)
 건 조 상 태  1317  28
 습 윤 상 태  1258  27

 

  Table 7에서 알 수 있듯이 상온유화아스팔트 혼합물은 건조상태와 습윤상태에서 모두 시방서에서 규정하고 있는 마샬 안정도(500kg)를 상회하는 것으로 나타났으며, 건조상태와 습윤상태의 안정도 값의 차이가 작아 수분에 의한 물리적 성능의 저하는 작은 것으로 평가된다.

 

6.2 간접인장강도 시험

  아스팔트 혼합물의 균열저항성을 평가하기 위해 실시하는 간접인장강도 시험은 국내에서는 아직 시험방법이 규정되어 있지 않아 ASTM P 4123에 따라 시험을 수행하였다. 간접인장강도 시험은 Table 7과 같이 공시체의 직경면을 따라 압축하중을 작용시켜 공시체가 파괴될 때 인장응력과 인장변형율을 측정하게 된다.

  상온 유화아스팔트 혼합물의 경우 25℃에서 건조상태과 습윤상태의 경우에 대하여 각각 시험을 실시하였다. Table 8은 상온 유화아스팔트 혼합물의 간접인장강도 시험결과를 나타낸 것이다.

 

<Table 8. 상온 유화아스팔트 혼합물의 간접 인장강도 시험결과>

 구   분 간접인장강도(kg/㎠) 변형률
 건 조 상 태 1.82 1.7
 습 윤 상 태 0.9 2.4

 

  Table 8의 간접인장강도 시험결과에서 상온 유화 아스팔트 혼합물은 건조상태와 습윤상태에서의 간접인장강도의 차이가 크게 발생하기 때문에 습윤시의 간접인장 강도와 이에 따른 수분 침투에 대한 저항성을 향상시키기 위해서 코팅율 향상, 새로운 유화 아스팔트 바인더의 개발 등의 조치가 필요하다. 

 

6.3 회복탄성계수 시험

  회복탄성계수 시험은 아스팔트 혼합물의 온도에 대한 민감성을 평가하는 것으로 ASTM D 4123에 따라 시험을 수행하였다. 아스팔트 혼합물이 저온과 상온 그리고 고온에서 어떻게 변화하는지 알아보기 위하여 Fig 8과 같은 시험장비를 사용하여 5℃, 25℃, 40℃에서 각각 회복탄성계수를 측정하였다. 그러나 상온 유화 아스팔트의 경우 상온에서 배합설계가 이루어지므로 40℃에서는 시험은 실시하지 않았다.

  Table 9는 상온 유화아스팔트 혼합물의 회복탄성계수 시험결과를 정리한 것이다.

 

<Table 9. 상온 유화아스팔트 혼합물의 회복탄성계수 시험결과>

구분 회복탄성계수(Mpa) 5℃ 회복탄성계수(Mpa) 25℃  회복탄성계수(Mpa) 40℃
 상온 유화 아스팔트 혼합물  1,796  286  -
 중온 아스팔트 혼합물  4,004  1,445  716
 가열 아스팔트 혼합물  12,518  2,676  1052

 

  Table 9에서 알 수 있듯이 상온 유화 아스팔트 혼합물은 5℃와 25℃ 모두 일반적인 혼합물(중온, 가열 아스팔트 혼합물)에 비하여 매우 작은 회복탄성계수를 보여주고 있으며 5℃와 25℃ 사이의 회복탄성계수가 약 1500Mpa정도 차이를 나타내어 온도변화에 대한 상온 유화 아스팔트 혼합물의 온도 민감도는 매우 우수한 것으로 판단되나 회복탄성계수 자체가 낮기 때문에 회복탄성계수를 증가 시킬 수 있는 배합설계 또는 재료의 변경이 필요하다.