3.1.4 켐크리트 아스팔트

켐크리트 아스팔트는 아스팔트 바인더에 소량의 중금속을 첨가하여 아스팔트 바인더의 물리화학적 성질을 개선하기 위해 개발된 제품으로 연화유에 녹아 있는 유기-금속(망간, 코발트, 구리 등)의 원소로 구성되어 있다. 
이러한 유기 금속 촉매제를 이용한 아스팔트 개질 기술은 1980년대에 실용화되어 현재 10여 개국에서 아스팔트 포장에 사용 또는 시험시공 중이다. [사진 3-3]는 우리나라에서 사용하고 있는 켐크리트를 보인 것이다.
켐크리트는 일반 고분자 첨가제와는 달리 촉매제로서 온도와 산소 등의 영향하에서 아스팔트와 반응하여 아스팔트 분자의 화학적 구조를 변화시키는 성질을 가지고 있으며, 아스팔트와 혼합된 초기에는 아스팔트의 점성을 저하시키거나 대기 중에 노출된 이후에는 시간이 경과함에 따라 아스팔트 바인더의 강성을 증가시키는 성질이 있는 것으로 알려져 있다. 

켐크리트를 일반 아스팔트 바인더에 첨가하면 초기에는 켐크리트 내의 오일성분에 의해 점도가 감소하지만 양생기간이 증가할수록 점도가 상승하게 된다. 
켐크리트 아스팔트의 점도는 고온에서 일반 아스팔트에 비해 높기 때문에 소성변형에 대한 저항성이 우수하다 또한 초기에 낮은 점도로 인해 아스팔트 혼합물의 생산과 포설, 다짐의 작업성이 우수하고 마샬안정도와 간접인장강도, 회복탄성계수가 증가하여 교통하중의 지지력, 하중분산능력을 제공하여 안정한 포장층을 구성할 수 있다. 
사용량의 아스팔트량의 2% 정도를 첨가하는 것으로 알려져 있으나 아스팔트 바인더의 굳기에 따라 시험을 실시하여 적정량을 투입하여 한다. 적정 사용량을 초과 할 경우 바인더의 산화가 촉진되어 아스팔트 혼합물에 균열을 발생시키기 때문에 주의하여야 하며 기층아스팔트용으로만 사용하여야 한다. 

3.1.5 길소나이트 아스팔트

길소나이트는 흑갈색을 띤 고체성상의 천연아스팔트로 외형상으로는 석탄이나 굳은 아스팔트와 비슷하지만 화학적으로는 특성이 다르다[사진 3-4 참조]. 
길소나이트는 분자량이 큰 아스팔텐이 대략 70% 정도 포함되어 있으며 나머지는 주로 말텐으로 기름과 수지 성분이고 전형적으로 3% 정도의 질소와 이온화한 질소기가 20%이상 함유되어 있는 것이 특징이다.

길소나이트는 흑갈색을 띤 고체성상의 역청질로서 미국 유타주의 동부광맥에서만 채굴되고 매장량은 약 10,000,000톤 이상이며 현재 연간 35,000톤이 생산되고 있어 향후 300년간 생산이 가능하며 미국의 American Gilsonite Company사에 의해 생산되어 전세계로 공급되고 있다. 
또한 길소나이트는 아스팔트의 개질재 뿐만 아니라 신문지의 잉크원료로도 많은 양이 사용되고 있다.
길소나이트는 오일이나 레진 등의 아스팔트 성분들을 화학적으로 변화시키지 않고 아스팔텐의 함량을 변화시킴으로서 아스팔트 바인더의 재료특성을 개선시켜준다. 
이러한 원리로 아스팔트 혼합물의 안정성을 증대시키고, 질소의 고농축으로 골재와 아스팔트 사이에 강한 부착력을 부여하여 수분에 강한 저항성을 나타내어 아스팔트 혼합물의 수분민감성을 완화시켜 길소나이트를 사용한 개질 아스팔트 혼합물의 박리에 대한 저항성을 증가시켜준다. 
길소나이트는 아스팔트와 동일한 화학조성을 가지고 있어 일반 아스팔트 바인더와의 결합에는 아무런 문제가 없으며, 솔벤트 및 탄화수소등에 쉽게 용해된다.

3.1.6 CRM 아스팔트

CRM(Crum Rubber Modified) 아스팔트는 환경폐재 재활용의 일환으로 승용차와 트럭용 폐타이어 분말을 아스팔트 바인더와 교반하여 생산한 개질 아스팔트를 말한다. [사진 3-5]는 폐타이어를 분말로 제조된 폐타이어 고무분말을 보인 것이다.

CRM 아스팔트는 폐타이어를 분쇄하여 약 200℃의 온도에서 아스팔트 바인더와 혼합하여 제조되는데, 고무분말의 크기는 혼합반응시간을 감소시키기 위하여 2㎜이하의 것이 사용되며 아스팔트 바인더와 고무분말의 혼합비율은 고무의 높은 점성을 고려하여 고무분말의 사용비율을 25% 이내로 제한하고 있다. CRM 아스팔트는 골재와 혼합되어 아스팔트 포장의 파손유형인 소성변형, 저온균열 및 피로균열에 대한 저항성을 향상시켜주는 것으로 보고되고 있다. CRM 아스팔트 혼합물은 온도 변화에 민감하기 때문에 시공 시 규정된 시공온도를 준수하여야 한다.

3.2 특수 아스팔트 혼합물의 공학적 특성

특수 아스팔트 혼합물은 개질 아스팔트와는 다르게 골재측면에서의 개선이나 특별한 입도 선정에 따라 그 특성이 달라지는데 우리 나라에서는 대입경혼합물, SMA 혼합물, 배수성혼합물 등이 특수 아스팔트로 사용이 시작되고 있다.

3.2.1 대입경 혼합물

대입경 혼합물은 중(重)차량용 아스팔트 포장에서 발생하는 소성변형은 최소화하기 위하여 만들어졌다. 소성변형은 근본적으로 트럭의 높은 타이어 압력과 증대하는 차륜하중에 기인하는 것으로 과거에는 상당히 잘 되어온 아스팔트 혼합물의 배합설계도 증가한 응력에 견디기 위해서는 재점검이 필요하게 되었다.