일등급골재(13Φ이하)를 적용한 표층아스콘의 품질향상을 위한 최적화 공정설계에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 표층 아스콘용 일등급 골재（13Φ이하）의 품질 향상을 위한 최적화 공정 설계와 기술개발 연구를 수행하였다. 표층 아스콘 골재의 일등급 조건은 편장석 비율이 10% 이하일 때 일등급 골재로, 20%이하 이면 이등급 골재, 30% 이하이면 삼등급 골재로 분류한다. 일등급 골재를 사용하면 일등급 표층 아스콘이 생산되며, 이등급과 삼등급 골재도 각각 해당 등급의 표층 아스콘 생산에 사용된다. 아스콘 제조사의 골재 업체별 여건을 고려할 때, 골재 업체는 레미콘 용 굵은 골재（25Φ 이하, 40Φ 이하）, 생산규격（13Φ 이상 25Φ 이하, 20Φ 이상 40Φ 이하, 0.1Φ이상~ 8Φ 이하）으로 분류되고 있으나, 표 층용 일등급 아스콘 골재 생산 요구 시에는 별도의 파쇄설비 및 선별설비 증설, 편장석 제거용 임팩트 크러셔（rpm 780）, 고속 회전 콘 크러셔（하 이패스 콘, rpm 780 이상） 등의 설비가 필요하다.（생산 전 사전 주문요함） 당사는 표층용 일등급 골재 생산설비（파쇄, 선별, 이송, 편장석 제거 설비）를 설치하고 품질관리（골재 통과시험 및 통과율, 체가름 검증）를 품질관리 실에서 별도로 진행하고 있다. 가덕도, 녹산산단 연결 도로 및 가덕대교 등 주요 현장에서 표층용 일등급 골재 생산시설 및 품질관리 실적을 갖추었 으며, 거제도 침매터널, 가덕대교 약 12km 구간에도 참여한 바 있다. （당해공사 현장용도의 편장석제거와 입형개선 한 바 있음） 현재 표층 아스콘용 일등급 골재 생산은 특별 주문상품으로 간주되나, 골재 수요시장이 80~90%가 도로 포장용 보조기층 및 레미콘 굵은 골재 （40Φ 이하, 25Φ 이하, 20Φ 이하）와 석분（8Φ 이하）으로 형성되어 천 연 모래 대체용 부순 모래 습식 생산에 치중되어 있어 표층용 일등급 골 재 확보가 어렵다. 이에 당사는 간단한 설비로는 한계가 있음을 인정하고 파쇄, 선별, 이송, 편장석 제거 설비 증설을 검토하였다. 경제성 측면에서는 외부 타 업체에 주문 생산을 요청할 경우, 경남 함 안（산림 골재 대풍석산）, 경남 진동（산림 골재 신안개발 석산）, 울산광 역시 등으로부터 조달해야 하며, 높은 운반비와 최소 주문량 문제로 소 량 주문이 어렵고 대량 주문 후 야적해야 하는 비용 부담이 크다. 당사는 법상 산지 개발 산림 골재 생산과 골재 선별·파쇄（형질 변경 암석, 터널 및 지하철 공사 발생암, 원자재 발생암 등）를 겸업하고 있어, 즉시 착수하여 안정적인 공급망을 구축함으로써 스마트 팩토리 생산 체제 강화와 물류비용 절감으로 경제적 대응이 가능하며, 부산 주변에서 선도 업체로서 시장 경쟁력과 시장 지배력을 확보할 수 있을 것이다. 또한 당사는 인접 부지에‘다다산업’아스콘 생산 플랜트를 운영하며, 부산 시내 야간 도로 유지보수공사 및 BRT 시설 공사에 약 80~90%의 아스콘 공급 실적을 보유하고 있다. 우수한 표층 일등급 골재 생산 업체와 양질의 아스콘 생산 플랜트 2기 （장장아스콘산업, 다다산업）를 부산 도심 준공업 지역에 가동하고 있으며, 골재 생산 시설과 아스콘 생산 시설이 배산과 낙동강 하구 임계 지점에 인접해 있다. 도로 상부와 하부 도로 간 높이가 17m로 민원 대응에 유 리하며, 전국에서 지가가 가장 높은 지역 중 하나다. （도시의 중심점에 소재하여 운반비가 경쟁력 있다.） 재활용 발생암 골재 생산 및 표층용 일등급 아스콘 생산을 통해 물류비용 절감 및 적기 공급으로 국부 창출에 기여할 수 있다. 승학터널과 엄궁대 교가 약 6년 내 개통 예정이며, 부산 녹산공단 신항만 및 에코델타 인근 산지에 위치하여 교통 중심지 역할을 하므로 물류비용 절약할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구의 중요성 3
• 1.3 연구 동기 및 차별성 4
• Ⅱ. 문헌연구 7
• 2.1 표층용 일등급 잔골재의 관련 문헌 연구 7
• 2.2 생산방법 및 설비 관련 문헌 연구 10
• Ⅲ. 연구방법 13
• 3.1 표층용 일등급 골재 규격 13
• 3.2 제안방법 17
• Ⅳ. 시험결과 및 고찰 21
• 4.1 1등급 골재를 사용한 가열 아스팔트 혼합물 생산시 실험계획법을 적용한 최적 배합설계 산출 21
• 4.2 안정도, 흐름도, 공극률 실험분석 54
• Ⅴ. 결 론 68
• 참고문헌 71
• Abstract 73
• Appendix 78