작성일 : 2022.10.04 01:55 수정일 : 2022.10.04 01:56
1. 천연 아스팔트
① 레진 (길소나이트, Gilsonite)
② 트리니대드 레이크 아스팔트 (Trinidad Lake Asphalt)
2. 정제 제품
① 아스팔트에서 추출한 찌꺼기 솔벤트
ⅰ) 프로팬 추출 핏치 (propane extracted pitch)
ⅱ) “로스유니트(Rose unit)” 아스팔텐(asphaltene)
(부탄 추출물)
② 산업용 등급 아스팔트 시멘트
길소나이트는 유타주에서 채굴되는 검정색이고, 깨지기 쉽고, 단단하며, 입상으로 된 아스팔트 재료이다. 침입도는 25℃에서 0이며, 연화점은 149~157℃이고, 아스팔텐 함유량은 60~75%이다. 교차로, 교량상판의 포장 및 요금징수소 부근과 같은 높은 응력을 받는 장소에 포설하는 아스팔트 혼합물에 사용되어 왔다. 길소나이트는 아스팔트 시멘트의 10~15%를 대체하여 첨가한다. 길소나이트의 사용으로 배합설계나 최적 아스팔트량은 변경되지 않는다. 길소나이트는 플라스틱 포대나 벌크로 공급된다. 아스팔트 시멘트와 사전에 혼합하여 사용할 수 있다.
혼합에 계속적인 교반은 필요치 않다. 배치 플랜트에서는 아스팔트 시멘트를 주입하기 전에 163~171℃로 가열된 골재와 드라이믹싱할 수도 있다. 그러나 드라이믹싱주기는 균일한 분산을 위하여 15초간 증가시킨다. 드럼믹서 플랜트에서는 아스팔트 시멘트와 사전에 혼합하거나 재생골재(RAP)공급 컨베이어로 투입할 수 있다. 길소나이트로 개질한 아스팔트 혼합물의 시공은 통상적인 방법과 장비가 사용된다.
트리니타드 레이크 아스팔트(TLA)는 천연 아스팔트의 일종이다. 여기에는 50~57%의 아스팔트가 들어있다. 나머지는 화산에서 생기는 콜로이드 모양의 점토이며, 약간의 비활성 유기질 물질이 들어있다. TLA는 비중이 약 1.41이며, 연화점이 93~97℃이고, 침입도는 3~10범위이다. 교차로나 요금징수소 부근과 같이 높은 응력을 받는 장소의 아스팔트 혼합물에 사용되어 왔다.
또한 쏟아 부을 수 있는 매스틱 아스팔트 콘크리트인 구스아스팔트(Gussasphalt)에 사용되어 왔다. 중(重)차량용 교통에는 TLA 25%와 AC-20 아스팔트 시멘트 75%를 혼합한 것이 권장된다. TLA는 보통 적당한 탱크에서 깨어 혼합할 수 있도록 235kg 드럼에 넣어 공급된다. TLA는 또한 분말로도 공급되는데 이 때에는 채움재 공급파이프로 첨가된다. 아스팔트와 사전에 혼합할 수도 있으나 혼합한 재료는 적당한 교반탱크에 저장해야 한다. 혼합에 노출된 베어링이 부착된 펌프 중 미세한 실리카 성분의 채움재를 함유하고 있는 것은 사용해서는 안된다.
2.3.8 박리방지제(剝離防止劑, antistripping agent)
박리방지제는 아스팔트 혼합물의 골재로부터 아스팔트 시멘트의 박리를 최소화하거나 제거하기 위하여 사용된다. 액체 박리방지제와 석회가 박리를 줄이는 데 사용된다.
액체 박리방지제 대부분의 액체 박리방지제는 아스팔트 시멘트와 혼합하였을 때 표면장력을 줄이므로써 골재에의 부착력을 증진시키는 표면활성 첨가제이다. 대부분 상업용으로 제조되는 박리방지제의 화학적 조성은 특허로 되어 있다. 그러나, 최근 사용되고 있는 대부분의 박리방지제는 아민(amine)을 함유하는 화학화합물이다. 이러한 박리방지제는 “열에 안정적”이어야 한다. 즉, 개질된 아스팔트 시멘트를 장기간 높은 온도로 저장할 때 그의 효력을 잃어서는 안된다.
가장 간편하고 또한 가장 경제적인 방법은 골재와 아스팔트 시멘트를 혼합하기 전에 액체상태의 아스팔트 시멘트에 박리방지제를 혼합하는 것이다. 이 방법이 가장 일반적으로 사용되지만, 박리방지제의 일부만이 골재-아스팔트 시멘트의 계면(界面)에 접하기 때문에 비효율적이다.
박리방지제를 골재표면에 직접 작용시키는 것이 확실히 가장 능률적이며, 가장 효과적일 것이다. 그러나, 박리방지제의 사용량이 통상적으로 너무 적고(예컨데, 아스팔트 시멘트에 대한 중량비로 0.5%), 또한 아스팔트 혼합물이 많은 양의 세립분을 포함하기 때문에 균일한 분산이 불가능하다.
박리방지제의 사용량은 중요하다. 너무 적으면 효과가 없을 수 있으며, 너무 많으면 아스팔트 혼합물에 유해할 수 있다. 아스팔트 포장의 공용수명기간 동안 액체 박리방지제의 장기효과는 완전하게 달성되지는 않는다.
어떤 기관에서는 승인된 박리방지제의 명단을 가지고 있으면서 수분민감성 시험을 실시하지 않고 모든 아스팔트 혼합물에 박리방지제를 사용하도록 시공자에게 요구한다. 이러한 실행은 중대한 손실을 가져온다. 어떤 아스팔트 혼합물은 박리방지제가 필요치 않기 때문에 이렇게 첨가제를 사용하는 것은 비경제적이며, 때로는 유해하다. 어떤 박리방지제는 아스팔트 시멘트와 골재에 특정되어, 시험으로 확인하지 않고 모든 아스팔트 혼합물에 사용하는
것은 효과가 없다. 적절한 박리방지제를 선택하고, 정해진 수분민감성 시험의 시험기준에 맞추어 사용량을 결정하는 것은 시공자에게 맡겨야 한다. 그러한 기준들은 과학기술의 진보를 반영하기 위하여, 또한 박리방지제의 공급자가 개발품을 제조하게 하기 위하여 계속 수정되어야 한다.
석회 첨가제 아스팔트 시멘트에 일반적으로 첨가하는 액체 박리방지제와는 달리 석회(lime)는 아스팔트 시멘트와 혼합하기 전에 골재에 첨가한다. 많은 연구결과 석회가 매우 효과적인 박리방지제라는 것이 밝혀졌다. 그러나 그의 박리방지원리는 잘 알려져 있지 않다. 다음의 여러 가지 메카니즘을 가정할 수 있다.
① 석회는 골재 표면에 이미 흡수된 아스팔트 시멘트에 산성(酸性)으로 상호 작용한다. ② 석회는 골재 표면에 있는 수소이온, 나트륨, 칼륨 및 다른 양이온을 대체할 수 있는 칼슘이온을 제공한다. ③ 석회는 대부분의 규산염(硅酸) 골재와 반응하여 골재와 강한 부착성을 가지며, 아스팔트 시멘트의 침투를 허용하여 또 다른 강한 부착성을 형성하기에 충분한 공극을 가지는 칼슘 규산염 껍질을 형성한다.
소석회(hydrated lime, Ca(OH)2)과 생석회(quick lime, CaO, 슬러리 상태) 두가지 모두 효과가 있으나, 전자가 보통 사용된다. 돌로마이트 석회(dolomitic lime, S형과 T형 모두) 역시 박리방지 첨가제로 사용되어 왔다. 그러나 탄산석회(carbonate lime, CaCO3)만큼은 효과가 없다. 일반적으로 골재 중량에 대하여 1~1.5%의 석회를 사용한다. 잔 골재일수록 골재 표면적이 증가하므로 비율을 높게하기도 한다.
다음과 같은 네 가지 방법으로 골재를 석회로 처리하고 있다.
1. 건조 소석회 : 건조 석회의 사용에 있어 큰 문제는 골재가 아스팔트 시멘트로 피복되기 전에 골재표면에 석회피복을 유지하는 것이다. 배출가스의 유출에 석회 일부를 날려보내는 경향이 있는 드럼믹서에서는 더욱 심하다. 그러나, 죠지아주 교통국에서는 아스팔트 시멘트의 바로 직전에서 드럼 내부로 석회를 투입하는 방법으로 드럼믹서에 건조 소석회를 성공적으로 사용하였다. 가스 흐름에 의해 석회가 날라가는 것은 드럼 내부에 날개의 수정과 적당한 조정판의 설치로 방지한다. 죠지아주 교통국을 포함하는 많은 기관에서 건조 석회로 매우 만족스러운 결과를 얻었음에도 건조 석회의 사용이 언제나 효과적인 것은 아니라고 믿는 아스팔트 포장기술자도 약간은 있다.
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