작성일 : 2022.08.08 12:09
일시 저장 사일로를 통하여 혼합물을 배출하는 방법은 사용할 수 있다. 부착방지를 위해 트럭 적재함에 경유를 칠해서는 안된다. 이것은 아스팔트 혼합물을 오염시킬 뿐 아니라, 혼합물이 적재함에 단단히 달라붙기 때문이다. 그 대신 석회를 용해시킨 물이나 비눗물 또는 실리콘 유액을 사용하는 것이 좋다.
혼합물을 포설하는 동안 혼합물의 온도를 정해진 범위내로 유지할 필요가 있다. 다짐에는 일반적으로 철륜롤러를 사용한다. 타이어롤러는 혼합물이 달라붙는 수가 있다. 진동롤러는 혼합물을 밀리게 하거나 잡아 뜯는 수가 있다. 다짐을 마친 직후 교통에 개방하여야 할 경우 타이어에 혼합물이 달라붙는 일이 있다. 이러할 경우 m2당 0.5~1kg의 모래를 노면에 살포하는 것이 좋다.
고무분말이 들어있는 아스팔트 혼합물의 재활용 가능성은 폐타이어 고무분말을 대량으로 사용하기에 앞서 다루어야 할 매우 중요한 문제이다. 그러한 혼합물의 재생은 현재로서는(1996) 매우 제한적인 경험 밖에 없다. 장래 이러한 혼합물의 재생은 시공 중 공기오염 문제를 일으킬 것이 분명하다. 재생중 고무-아스팔트 바인더에 어떤 문제가 발생할 것인가? 재생 혼합물은 어떻게 설계할 것인가? 이러한 문제들이 다루어지지 않는다면 고무분말을 함유하는 아스팔트 혼합물의 재활용은 불가능할 것이다. 이러한 경우, 회수된 아스팔트 포장의 처분은 타이어의 처분보다 더 큰 문제로 될 것이다.
앞에서 기술한 “맥도날드 방식”(습식방식)과 “플러스라이드 방식”(건식방식)은 특허방식이다. 그러나 “맥도날드 방식”의 원래의 특허는 1992년에 기한이 끝났다. 최근에 일반적인 건식방식, 덩어리 고무 아스팔트 콘크리트와 연속혼합 고무 아스팔트를 포함하는 더 새로운 개념이 도입되었다.
일반적인 건식방식에서는 플러스라이드 방식에서 기준으로 사용한 갭 입도 골재가 아니라, 사용할 수 있는 일반 골재입도에 고무분말을 첨가하고 있다. 일반 건식방식의 현장시험포장이 뉴욕, 플로리다, 아이오아, 캔사스, 오레곤 및 일리노이주에서 시행되었다.
연속혼합 고무 아스팔트 개념은 플로리다주 교통국에서 사용되었다. 이것은 반응탱크 없이 연속혼합시설을 사용하여 미세한 고무분말(180미크론)을 5~15% 사용하는 습식방식이다. 고무분말과 아스팔트 시멘트의 혼합은 일체로 완비된 이동식 혼합·주입장치에서 시행된다.
2.3.3.2 플라스틱
<표 2.1> 에서와 같이 여러 가지 플라스틱 재료(플라스토머)가 아스팔트 시멘트 바인더의 개질에 사용된다. 플라스틱 폴리머의 취급, 저장 및 사용법은 고무 폴리머와 매우 유사하다.
저밀도 폴리에칠렌(low density polyethylene, LDPE)은 개질재로 사용되어 왔다. 신재나 재생된 폴리에칠렌 모두 사용될 수 있다. 개질된 바인더는 폴리에칠렌과 원 아스팔트 시멘트를 포함하는 2상(相)의 바인더 체계이다. 폴리에칠렌 함유량은 개질된 바인더의 중량비로 보통 4~6%이다. 아스팔트 플랜트에서 개질 바인더의 제조에는 (이동식 혼합기 위에 장착된) 특수 제조장
치를 사용하는 특허를 가진 고전단 혼합방식이 사용되고 있다. 액체 아스팔트 시멘트에서 폴리에칠렌이 윗쪽으로의 층분리와 분자이동을 방지하기 위하여 개질된 바인더는 교반하면서 저장해야 한다. 개질된 바인더는 높은 점도를 가지므로 혼합과 포설온도는 개질하지 않은 일반 아스팔트 혼합물에 비하여 19℃정도 높게 하여야 한다. 폴리에칠렌 첨가제는 132℃ 이하에서 결정화하므로 개질된 아스팔트 혼합물의 다짐은 이 온도 아래에서는 별로 효과가 없다.
에칠 비닐 아세테이트(ethyl vinyl acetate, EVA)는 반투명 내지 백색의 자유롭게 흐르는 입상체(pellet)의 것으로 아스팔트 개질재로 사용되며, 포대나 벌크상태로 반입된다. 사용량은 아스팔트 시멘트의 중량비로 2~5%이다. EVA는 149~171℃로 유지된 가열 아스팔트 시멘트에 첨가된다. 적당한 혼합용으로 (저 전단, 교반용기와 같은) 은근한 교반이나 순환이 필요할 뿐이다. 혼합된 것은 분리되지 않고 수 주간동안 저장할 수 있다. EVA는 원하는 특성을 얻는 데에 원 아스팔트 시멘트와 용해되는 것이 틀림 없다.
2.3.3.3 조 합
고무나 플라스틱과 같은 두 가지 또는 그 이상의 폴리머 조합형태는 아스팔트 포장의 공용성에 하나의 개질재로는 낼 수 없는 그 이상의 효과를 발휘할 수 있다. 예컨데, 플라스틱 폴리머는 여름철 소성변형에 대한 저항성을 증진시키면서, 차거운 기후의 온도균열에는 별다른 차이를 나타내지 않는다. 플라스틱 폴리머에 고무 폴리머를 첨가하면 추운 기후 특성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 서로 다른 두 가지 폴리머 형태는 화학적으로 서로 용해되지 않으며, 조합은 오히려 해로울 수가 있다. 그러므로 역효과를 찾아내기 위하여 조합에 대한 철저한 조사가 필요하다. 둘 이상의 폴리머를 사용할 때의 가격 역시 매우 비싸게 될 것이다.
2.3.4 섬유류
석면과 같은 천연섬유의 사용은 오래 전부터 잘 알려져 있다. 그러나, 석면은 건강상 위험한 것으로 알려진 이후 미국에서는 더 이상 사용되지 않는다. 제조되거나 인공의 섬유류가 석면을 대체하기에 이르렀다. 섬유류는 지붕재나 산업용 방수재 제조에 보강재나 강화재로 가장 일반적으로 사용된다. 섬유류는 아스팔트 혼합물의 인장강도와 점착력을 보강하거나 증진시킬 수 있는 성질이 있다. 또한 섬유류는 별도의 유출(流出)문제를 일으키지 않고 통상적인 아스팔트 혼합물보다 많은 아스팔트량을 수용한다. 이러한 현상은 개립도 마찰층이나 쇄석 매트릭스(SMA) 혼합물에 특별히 중요하다. 많은 아스팔트량으로 두꺼운 바인더막을 형성한 결과 포장 혼합물의 내구성을 향상시킨다. 섬유류는 일반적으로 아스팔트 플랜트에서 혼합물에 첨가된다. 대부분의 제조자는 재료가 미세하고 잘게 흩어져 벌크상태로 용이하게 취급할 수 없어, 쉽게 녹는 플라스틱 포대에 넣어 섬유류를 공급한다. 드럼믹서에서는 드럼 안으로 섬유류를 공기로 불어넣는 데에 압축공기 시스템을 사용한다. 섬유 제조자는 자신이 제조한 특정 섬유류를 취급할 수 있는 특수한 기구를 아스팔트 플랜트에 공급하거나 혼합물 제조자에 협조한다. 섬유가 들어있는 아스팔트 혼합물은 손으로 취급하거나 포설하기가 어렵다.
길이가 약 10mm인 폴리프로필렌 섬유류가 아스팔트의 보강에 사용된다. 일반적으로 혼합물 전체 중량에 대하여 0.3%의 섬유가 첨가된다. 폴리프로필렌의 비중은 약 0.91이다. 폴리프로필렌 섬유가 연하게 되거나 용해되는 것을 방지하기 위하여 아스팔트 혼합물의 온도는 149℃를 초과해서는 안되며, 골재온도는 143℃를 초과해서는 않된다. 배치식 플랜트에서는 섬유류의 양호한 분산을 위하여 10초간의 드라이믹싱 후 35초간의 웨트믹싱 주기를 보통 사용한다. 혼합이 완료된 혼합물은 섬유 덩어리의 유무를 점검해야 한다. 만일 덩어리가 발견되면 균일한 혼합이 얻어질 때까지 5초씩 웨트믹싱 주기를 증가시켜야 한다. 드럼믹서 플랜트에서는 일정 비율로 섬유를 공급할 수 있는 투입장치를 섬유공급자로부터 제공받을 수 있다.
길이가 서로 다른 폴리에스터 섬유가 아스팔트 혼합물의 보강에 사용되고 있다. 길이는 기층 혼합물용의 13mm로부터 세립도 혼합물용 0.5mm까지의 것이 있다. 이들 섬유의 비중은 1.32~1.40이다. 최저 융해온도와 최저 인화온도는 보통 각각 249℃와 538℃이다. 일반적인 사용량은 용도에 따라 아스팔트 혼합물의 톤당 1.5~3.8kg(혼합물에 대한 중량비로 0.15~0.40%)이다. 아스팔트 혼합물에 대한 중량비로 0.2~0.3%의 추가적인 아스팔트 시멘트 바인더가 섬유로 개질한 혼합물에 첨가할 필요가 있다. 폴리에스터 섬유는 폴리프로필렌 섬유와 동일하게 취급하고 혼합한다.
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