아스콘이라는 명칭의 원산지는?
이번호부터는 업계종사자들이 늘 사용하면서도 그 어원과 정확한 뜻을 제대로 알지 못하는 아스팔트 혼합물 관련 용어에 대해 정리했다.
(용어 설명은 가나다 순으로 가군부터 게재)
아스팔트 재료, 포장, 실험에 사용되는 용어를 정확히 이해함으로써 아스팔트 기술자들이 자신들의 기술과 경력을 쌓아 실력있는 기술자로 성장하길 바라는 마음으로 업계 전체의 이미지와 가치를 높이는데 이같은 내용이 도움이 되었으면 하는 바램을 가져본다.

 - 편집자 주 -

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가열 아스팔트 혼합물 - hot mix asphalt (HMA)
아스팔트 바인더와 골재를 각각 150℃에서 180℃ 온도 범위로 가열하여 혼합하여 제조하는 대표적인 아스팔트 포장용 혼합물이다. 혼합온도는 140~160℃ 정도이고 국내에서 일반적으로 제조 및 시공되는 아스팔트이다. 간단히 아스콘이라고 부르는데 이는 아스팔트 콘크리트의 약자로 일본에서 만들어낸 용어이다. 미국에서는 hot mix asphalt (HMA)이라고 부른다.

간접인장강도 (Indirect Tensile Strength)
재료의 인장강도는 그 재료를 직접 당겼을 때 저항하는 강도를 말한다. 간접인장강도는 아스팔트 시편을 간접인장시험용 헤드를 사용하여 하중을 가하면 아스팔트 시편에서 간접 균열이 발생하고 이 균열로 인하여 시편이 두조각으로 쪼개지게 된다. 이렇게 발생된 균열을 간접인장강도라고 부른다. 일반적으로 간접인장 강도가 클수록 균열저항성이 큰 혼합물로 평가하고 있다. 간접인장강도 시험은 [그림 1]과 [그림 2]같이 수직한 직경면을 따라 평행하게 작용하는 1개 또는 반복 압축하중을 원통형 공시체에 작용시킴으로서 수행된다(KS F 2376)
        

[그림 1] 재하시의 간접인장 시험                 [그림 2] 파괴시의 간접인장 시험

파괴시 간접인장 응력과 변형률에 관한 방정식은 아래와 같다.

여기서,
σx : 공시체 중앙에서의 수평 인장응력
σy : 공시체 중앙에서의 수직 압축응력
εf : 파괴시 인장변형률
P : 작용 하중,  d : 공시체의 직경
t : 공시체 두께,  xt : 공시체의 수평변형

감압모관(減圧毛管)식 점도계 – vacuum capillary viscometer
아스팔트의 절대점도(60℃에서 측정하고 절대점도라고 부른다)를 측정하기 위한 점도시험기이다. 60℃에서는 아스팔트 점도가 충분히 크지 않기 때문에 점도계 내부의 아스팔트를 진공으로 흡입하여야 시험이 가능하다. 시험은 시험온도로 조절한 용융 아스팔트의 일정량을 규정된 모관을 통해 끌어올리는데 필요로 하는 시간을 측정한다. 절대점도(포아즈, poise, 기호 p)를 얻을 수 있는 소요시간(초)에 점도계에 고유의 계수를 곱하여 구한다. 진공도를 바꿈으로써 전단속도가 변할 수 있어, 소량의 시료측정이 가능하다. 60℃는 아스팔트 포장의 하절기 온도를 대표하는 온도로 사용된다. 절대점도가 높을수록 단단한 아스팔트이다.

(사진) 감압점도시험장치

감온성 (Temperature Susceptibility)
아스팔트가 온도변화로 인하여 여러 가지 성질이 변화하게 된다. 이러한 특성을 감온성이라고 부른다. 온도 변화에 대한 감온성은 컨시스텐시(consistency)의 변화로 측정 할 수 있다. 대표적인 컨시스텐시는 온도-점도곡선의 기울기, 침입도 지수(PI), 침입도 비 및 회복탄성계수(resilient modulus)가 있다. 감온성이 높은 아스팔트는 여름에 유동을 일으키기 쉽고 겨울에는 균열 발생 우려가 높아지게 된다. 아스팔트는 온도변화로 인하여 컨시스텐시의 변화가 작은 것이 좋은 아스팔트이다.
갓길 (Shoulder)
차도, 보행자도로, 자전거도로 등의 가장자리에 인접하여 설치되는 도로 의 일부분이다. 도로의 주요 구조부를 보호하면서 차량의 주행에 필요한 측방 여유를 확보하고, 고장차량 등의 비상 주차에 사용되기도 한다. 갓길의 표면은 주로 우수의 침투를 막기 위해 일반포장으로 시공하거나 또는 표면처리를 실시한다.

강성 (Stiffness)
단단한 정도를 나타내는 재료의 성질이다. 일반적인 재료(콘크리트, 강재 등)에서는 영율(Young's modulus) 또는 탄성계수와 같은 의미로 사용되지만아스팔트는 온도와 하중 작용시간(재하시간)에 따라 영향을 받는 특성을 갖고 있어서 아스팔트의 강성은 온도가 낮고 재하시간이 짧을수록 커지게 된다. 스티프니스는 하중재하시간과 온도의 함수로 응력과 변형 사이의 관계이다. 그래서 아스팔트는 응력과 변형 그리고 시간 사이의 관계는 레올로지(Rheology) 거동으로써 표현된다. 아스팔트를 공항이나 주요 도로 포장에 사용하기 위해서 아스팔트의 스티프니스 파악이 필요하다. 왜냐하면 아스팔트 포장이 60℃ 에서는 소성변형에 저항성을 확보를 위하여 도로포장 표층의 아스팔트의 스티프니스를 증가시키는 것이 바람직하고, 포장의 공용온도가 저온일 때는 저온 수축균열에 저항하도록 하기 위해 아스팔트의 스티프니스를 감소시키는 것이 바람직하다. 아스팔트의 스티프니스는 다음 2가지 방법으로 구할 수 있다.  

1. 간접 방법 : 이 방법은 직접적인 실내실험을 하지 않고 스티프니스를 구하는 방법이다. 즉, 이 방법은 Van Del Poel(1954)의 노모그래프를 이용하여 구할 수 있다.

2. 직접 방법 : 이 방법은 크리프(creep) 시험, 이완(relaxation)시험, 동적시험(dynamic test), 휨시험(flexural test) 그리고 변형속도를 일정하게 가하는 인장이나 압축시험을 통해 아스팔트의 스티프니스를 구하는 방법을 사용한다.