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순환 아스팔트 혼합물 공용성능 개선을 위한 품질관리기준 개발(2차) :최종보고서 .[2-1]
제출문 2
목차 3
표목차 5
 <표 1> 2차년도 공정계획표 17
 <표 2> 표층용 순환골재 품질기준 (국토교통부 공고 제2017-1711호) 23
 <표 3> 순환골재 품질기준 (KS F 2572) 24
 <표 4> 함수비 시험 결과(2차년도) 26
 <표 5> 함수비 시험 결과(1차년도) 26
 <표 6> 구재아스팔트 함량 시험 결과 29
 <표 7> 순환골재 입경별 아스팔트 함량 시험 결과/기존연구 54
 <표 8> 샘플 채취 위치별 아스팔트 함량변화/동부사업소 55
 <표 9> 전체 추출입도 중 미분현황 72
 <표 10> 가상스크린 4.75㎜ 설치 시 형성되는 콜드빈 입도 74
 <표 11> 가상스크린 2.35㎜ 설치 시 형성되는 콜드빈 입도 74
 <표 12> 산소주입에 따른 블로운 아스팔트의 화학 성분비 비교 77
 <표 13> 재생첨가제의 등급 기준(ASTM D 4552) 79
 <표 14> 기존 재생첨가제의 화학적 조성 예시 80
 <표 15> VOC 물질별 위해성(환경부) 83
 <표 16> 재생첨가제 8종 유해성 검토 결과 (한국화학융합시험연구원, 2019) 85
 <표 17> 재생첨가제 비교용 배합설계 합성입도 형성결과 86
 <표 18> 첨가제별 혼합물 기본 물성시험 결과 87
 <표 19> 첨가제별 혼합물 마샬안정도 및 인장강도비 시험결과 88
 <표 20> 첨가제별 혼합물 물성 순위 90
 <표 21> 신규골재 크기별 체가름 시험 결과 92
 <표 22> WC-3기준 합성입도 형성결과 93
 <표 23> 바인더 함량별 마샬공시체 제작 및 물성평가 결과 94
 <표 24> 바인더 함량별 마샬안정도 시험결과 95
 <표 25> 예비실험용 순환골재 절대 점도 시험결과 99
 <표 26> 신규골재 사용 확인배합설계 결과(순환골재 0% 투입) 102
 <표 27> 순환골재 30% 투입 확인배합 배합표 105
 <표 28> 순환골재 30% 투입 확인배합설계 결과 105
 <표 29> 순환골재 50% 투입 확인배합 배합표 108
 <표 30> 순환골재 50% 투입 확인배합설계 결과 108
 <표 31> 국토교통부 시공지침 수록 아스팔트 혼합물 관리기준 109
 <표 32> 연구기준 입도와 합성입도(순환골재 45%) 유사성 평가 111
 <표 33> 순환아스팔트 표층 시방기준(국토부, 2017) 114
 <표 34> 배합설계 결과(순환골재 45%) 114
 <표 35> 배합설계시 사용된 신규골재 및 순환골재 입도 120
 <표 36> 기준입도 고려 투입재료 배합률 결정 120
 <표 37> 기준입도와의 편차 발생 정도 121
 <표 38> 배합설계 결과 122
 <표 39> 측정구간별 횡단 변형 측정 결과 133
 <표 40> LWD 시험 결과 136
그림목차 7
 <그림 1> 연구 추진 체계 16
 <그림 2> 시료채취 방문 플랜트 5개소 19
 <그림 3> 플랜트 야적 전경 20
 <그림 4> 시료 채취 과정 20
 <그림 5> 시공현장 시료 채취 과정 21
 <그림 6> 조사대상 플랜트 분포현황 22
 <그림 7> 함수비 시험 과정 25
 <그림 8> 함수비 시험 결과 그래프 25
 <그림 9> 1차년도(가을)-2차년도(봄) 채취 시료 평균 함수비 비교 27
 <그림 10> 1차년도(가을)-2차년도(봄) 채취 시료 평균 함수비 차이 27
 <그림 11> 구재아스팔트 함량 시험 과정 29
 <그림 12> 최외부 구재아스팔트 함량 30
 <그림 13> 중앙부 구재아스팔트 함량 31
 <그림 14> 최내부 구재아스팔트 함량 31
 <그림 15> 플랜트별 평균 구재아스팔트 함량 32
 <그림 16> 함량 측정 방법에 따른 구재아스팔트 함량 비교 32
 <그림 17> 함량 측정 방법에 따른 구재아스팔트 함량 차이값 33
 <그림 18> 보정 후 최외부 구재아스팔트 함량 33
 <그림 19> 보정 후 중앙부 구재아스팔트 함량 34
 <그림 20> 보정 후 최내부 구재아스팔트 함량 34
 <그림 21> 보정 후 플랜트별 평균 구재아스팔트 함량 35
 <그림 22> 구재아스팔트 함량 분포도 35
 <그림 23> 씻기시험 손실량 분포도 37
 <그림 24> 유기이물질 함량 분포도 38
 <그림 25> 무기이물질 함량 분포도 38
 <그림 26> 추출 후 침입도 범위 39
 <그림 27> 추출 후 절대 점도의 범위 39
 <그림 28> 신재 아스팔트 점도 1,000Poise 고정 시 구재AP투입량 40
 <그림 29> 신재 아스팔트 점도 500Poise 고정 시 구재AP투입량 40
 <그림 30> 포장 깊이에 따른 아스팔트 콘크리트 포장의 노화 변화 41
 <그림 31> 복소전단계수(Complex Modulus)의 개념 42
 <그림 32> 추출 후 절대점도 시험 결과 43
 <그림 33> 동 Stockpile 내 절대점도 편차 분포도 44
 <그림 34> 북부 구재아스팔트 추출 전후 입도비교 45
 <그림 35> 성동 구재아스팔트 추출 전후 입도비교 45
 <그림 36> 남부 구재아스팔트 추출 전후 입도비교 46
 <그림 37> 동부 구재아스팔트 추출 전후 입도비교 46
 <그림 38> 서부 구재아스팔트 추출 전후 입도비교 46
 <그림 39> 전국 순환골재 추출입도 분포(13~0mm 콜드빈) 47
 <그림 40> 집중 분포구간에 위치한 플랜트(90.2%) 추출입도 그래프 48
 <그림 41> 배치식 아스팔트 플랜트의 골재 입도별 관리 현황 51
 <그림 42> WC-3 합성입도(20㎜ 골재 및 채움재 추가, 겉보기입도 적용) 52
 <그림 43> 아스팔트 콘크리트용 순환골재 분류기준 / GR F 4005 53
 <그림 44> 샘플 채취 위치별 입도 편차 발생 현황 53
 <그림 45> 일본의 실내 순환골재 가공시설 56
 <그림 46> 일본의 순환골재 콜드빈 (2BIN) ( 56
 <그림 47> 겉보기 입도-진입도의 미립분 발생 추이 예시 57
 <그림 48> 채움재를 고려한 합성입도 도출 예시(1차년도) 58
 <그림 49> 시료 준비과정 59
 <그림 50> 체가름 시험 과정 59
 <그림 51> 동부 겉보기 입도분포곡선 60
 <그림 52> 서부 겉보기 입도분포곡선 60
 <그림 53> 남부 겉보기 입도분포곡선 60
 <그림 54> 북부 겉보기 입도분포곡선 60
 <그림 55> 성동 겉보기 입도분포곡선 60
 <그림 56> 사업소별 겉보기 입도 비교 결과 61
 <그림 57> 입경별 시료 분류 과정 61
 <그림 58> 입도범위로 분류한 시료 62
 <그림 59> 구재아스팔트 제거과정 62
 <그림 60> 입도별 추출 후 입도분포곡선(동부) 64
 <그림 61> 입도별 추출 후 입도분포곡선(서부) 65
 <그림 62> 입도별 추출 후 입도분포곡선(남부) 66
 <그림 63> 입도별 추출 후 입도분포곡선(북부) 67
 <그림 64> 입도별 추출 후 입도분포곡선(성동) 68
 <그림 65> 입도별 추출 후 입도분포곡선 비교 69
 <그림 66> 순환골재 입도 체별 구분 예시 70
 <그림 67> 순환골재의 겉보기 입경별 추출입도 체 잔류량 구성 비율 71
 <그림 68> 순환골재 구간별 미립분 포함 정도비교 72
 <그림 69> 스크린 설치 크기별 콜드빈 생산 중량비 검토 73
 <그림 70> 순환골재 70% 투입 합성입도(스크린 4.75㎜ 설치) 75
 <그림 71> 순환골재 60% 투입 합성입도(스크린 2.35㎜ 설치) 75
 <그림 72> 재생첨가제를 이용한 아스팔트의 성상복원 78
 <그림 73> 기존 재생첨가제 성능비교 연구 결과 80
 <그림 74> 재생첨가제 비교용 배합설계 합성입도 그래프 87
 <그림 75> 첨가제별 혼합물 마샬안정도 시험 결과 89
 <그림 76> 첨가제별 혼합물 간접인장강도 시험 결과 89
 <그림 77> 첨가제별 혼합물 인장강도비 비교 90
 <그림 78> WC-3 시방기준 입도와 합성입도 도출 결과 93
 <그림 79> 시방기준에 따른 배합설계 결과 표시 96
 <그림 80> 최적 아스팔트 함량 결정 (OAC = 4.6%) 97
 <그림 81> 예비실험에 사용된 순환골재 투입량별 골재 합성입도 100
 <그림 82> 신규골재 사용 배합설계 결과 1 101
 <그림 83> 신규골재 사용 배합설계 결과 2 101
 <그림 84> 순환골재 투입비율 30% 고정시 소요 절대 점도표 103
 <그림 85> 재생투입율 30% 배합설계 결과 104
 <그림 86> 순환골재 투입비율 50% 고정시 소요 절대 점도표 106
 <그림 87> 재생투입율 50% 배합설계 결과 107
 <그림 88> 배합설계 합성입도 결정(순환골재 45%) 110
 <그림 89> 아스팔트 혼합물 관리기준(국토교통부, 2017) 111
 <그림 90> 신재아스팔트를 사용한 설계 절대 점도 결정 112
 <그림 91> 재생첨가제 사용비율 결정 113
 <그림 92> 순환골재 배합설계 결과 (공극률 및 포화도) 115
 <그림 93> 순환골재 배합설계 결과 (마샬안정도 및 흐름치) 115
 <그림 94> 순환골재 배합설계 결과 (골재간극률) 115
 <그림 95> 순환골재 입도합성에 따른 문제점 117
 <그림 96> WC-3 기준 만족 합성입도 도출결과(순환골재 10~0mm 사용) 118
 <그림 97> 기준입도와 순환골재(10mm미만) 함량별 입도합성 결과 비교 121
 <그림 98> 순환골재 함량별 시험 결과(공극률) 123
 <그림 99> 순환골재 함량별 시험 결과(포화도) 123
 <그림 100> 순환골재 함량별 시험 결과(간극률) 123
 <그림 101> 순환골재 함량별 시험 결과(안정도) 124
 <그림 102> 순환골재 함량별 시험 결과(흐름치) 124
 <그림 103> 실물포장 가속시험 신청 승인 현황 125
 <그림 104> 연천 TESTBED 시험시공 현장 전경 126
 <그림 105> 건설연 실물포장 가속시험장비(左) 및 교통하중 재하 장치(右) 126
 <그림 106> 실물포장 가속시험 단면구성 평면도(화살표 : 시험방향) 127
 <그림 107> Laser Profilometer를 이용한 횡단변형 측정 128
 <그림 108> 실물포장 가속시험 변위측정 개략도 128
 <그림 109> 하중재하횟수별 포장면 형상 129
 <그림 110> 일반아스콘 N-3 횡단변형 측정결과 130
 <그림 111> 일반아스콘 N-2 횡단변형 측정결과 130
 <그림 112> 일반아스콘 N-1 횡단변형 측정결과 131
 <그림 113> 순환아스콘 R-1 횡단변형 측정결과 131
 <그림 114> 순환아스콘 R-2 횡단변형 측정결과 132
 <그림 115> 순환아스콘 R-3 횡단변형 측정결과 132
 <그림 116> 측정구간별 최대 횡단 변형량의 변화 추이 비교 결과 134
 <그림 117> 포장 파손부위 확대 사진 134
 <그림 118> LWD시험 전경 135
 <그림 119> 시험포장 A구간(일반아스콘) 135
 <그림 120> 소형충격재하시험 개략도 136
 <그림 121> 일반아스콘 구간 LWD 시험 결과 137
 <그림 122> 순환아스콘 구간 LWD 시험 결과 137
 <그림 123> 시험시공 전경 139
 <그림 124> 동일 현장 타 포장가속시험 결과 139
1장. 제안배경 및 목표 11
 1.1 제안배경 12
 1.2 과업의 목적 13
 1.3 과업의 대상 및 내용 13
  1.3.1 과업의 범위 13
  1.3.2 과업의 내용 14
 1.4 연구추진 체계 16
 1.5 과업의 기대효과 17
 1.6 2차년도 과업수행계획 17
2장. 순환아스팔트 품질관리 실태조사 및 분석 18
 2.1 순환골재 및 순환 아스팔트 혼합물 샘플링에 의한 품질변화 분석 19
  2.1.1 재료변동성 조사를 위한 시료 채취 19
  2.1.2 순환골재 물성시험 및 결과 분석 23
 2.2 순환골재 품질변동성 저감 방안 제시 51
  2.2.1 입도변동성 저감을 통한 재생사용률 증가방안 수립 51
3장. 순환아스팔트 재료변동성 조사 및 분석 76
 3.1 순환골재 노화정도에 따른 첨가제량 결정방법 연구 77
  3.1.1 재생첨가제 관련 현황 분석 77
  3.1.2 재생첨가제 종류에 따른 검토 80
  3.1.3 최적 재생첨가제의 유해성 검토 82
  3.1.4 최적재생첨가제 선정을 위한 배합설계 실시 86
  3.1.5 소결 91
 3.2 순환골재 변동성 영향인자를 고려한 배합설계 기법 개발 92
  3.2.1 입도 변동성을 고려한 배합설계 계획 수립 92
  3.2.2 입도 변동성을 고려한 최적 배합설계 진행 110
  3.2.3 플랜트 상시적용 배합설계 검토 116
 3.3 시험시공을 통한 현장 적용성 평가 125
  3.3.1 실물포장 가속시험 추진 125
  3.3.2 실물포장 가속시험 결과분석 128
4장. 2차년도 과업수행 결과 및 향후 계획 141
 4.1 순환아스팔트 품질관리 실태조사 및 분석 142
 4.2 순환골재 품질변동성 저감 방안 제시 142
 4.3 순환골재 재료변동성 조사 및 분석 143
 4.4 시험시공을 통한 현장 적용성 평가 144