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HDPE 폐비닐 개질 아스팔트 혼합물의 강도 및 공용 특성 연구
김광우 ( Kim Kwang Woo ),이기호 ( Lee Gi Ho ),권오선 ( Kwon Oh Sun ),조문진 ( Cho Mun Jin ) 한국농공학회 2004 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2004 No.-
본 연구는 폐비닐 펠렛을 도로포장재료로 재활용하여 자원절약 및 아스팔트 혼합물의 품질향상을 위한 연구이다. 이를 위하여 폐비닐의 첨가량별 배합설계를 수행하여 적정 폐비닐 첨가량과 최적 아스팔트 함량으로 편마암과 화강암 2가지 골재와 폐비닐인 RHDPE의 함량을 4가지로 혼합물을 제작하여 8종류의 개질 혼합물과 2종류의 무개질 혼합물을 제작하였다. 그리고 이 공시체에 대하여 마살안정도, 간접인장강도 및 Kim test와 반복주행시험 등 실내시험을 통하여 혼합물의 특성을 분석하였다. 폐비닐 첨가량은 RHDPE가 8%일 때 안정도와 간접인장강도 모두 가장 우수한 것으로 나타났고 취성도 나타나지 않았다. RHDPE를 첨가한 혼합물에 대하여 Kim test를 수행한 결과 DR과 DS 모두 높은 상관성을 보였다. 그리고 반복주행시험에서는 RHDPE를 첨가한 혼합물이 일반 혼합물보다 우수하였다. 향후 많은 실험을 통해 RHDPE의 우수성을 입증한다면 소성변형 저항성에 우수한 재료로 이용될 수 있을 것이다. This study is a fundamental research for recycled high-density polyethylene (RHDPE) in asphalt mixture for improving roadway pavement. Mix design was conducted by RHDPE content and optimum asphalt content (OAC) was determined for dense-graded surface course mixture. Marshall stability test, indirect tensile strength (ITS) test, wheel tracking test and Kim-test were carried out to measure the characteristics of RHDPE-added asphalt concretes. From the results of this study, RHDPE in asphalt mixture is possible. It could be considered that adding too much RHDPE in asphalt mixture is not proper. The optimum content of RHDPE was appeared to be 8%. In Kim-test, Statistical analysis were performed for each loading head and aggregate to find out correlation between SD values and each rut parameter. The analysis result showed that SD had very high coefficient of determination on the average with rut parameters.
김광우,도영수,이기호,조문진,최선주 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 2004 석재연 논문집 Vol.9 No.-
본 논문은 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성과 상관성이 높은 특성치를 찾고자 Kim test를 개발하여 현재 적용성 연구결과를 다루고 있다. 이 논문은 새로운 강도특성치인 변형강도(S_(D))를 개발하는 Kim, test 연구의 4단계 연구 결과이다. 13 mm 골재(편마암, 화강암)와 입도(밀입도, 갭입도) 5가지 폴리머로 제조한 8가지 바인더로 두 가지 입도에서 소성변형 저항성이 다른 32가지 혼합물을 만들었다. 슬래브(305㎜×305㎜×62㎜)공시체를 제조하여 한쪽은 Kim, test를 수행하기 위하여 18 cm정도로 잘라서 코어를 3개 채취하고 다른 한쪽은 12cm크기로 하여 반복주행시험을 실시하였다. Kim, test는 하중봉 3(0.75), 4(1.0)을 사용하였다. W/T시험으로부터 최종 침하 깊이와 동적안정도의 두 가지 소성변형 계수를 각 혼합물별로 구했다. 각 하중봉과 골재별, 입도별로 S_(D)와 소성변형 계수간의 통계적 상관관계 분석을 수행한 결과 S_(D)와 소성변형 계수와의 결정계수가 매우 높게 (R²>0.95) 나타났다. 하중봉 4(1.0)이 3(0.75)보다 다소 높은 상관성을 보였다. 향후 Kim test실험에서 하중봉 4(1.0)을 사용하고 4단계 방법을 이용한다면 소성변형 특성치인 침하깊이(DR)와 동적안정도(DS)와의 상관성이 매우 큰 시험법이 될 것이다. 또한 변형강도의 파괴 메커니즘은 콘크리트의 펀칭파괴와 유사하여 콘크리트의 전단강도 추정식을 근거로 아스팔트 콘크리트의 재료 특성에 적합한 추정식 계수 ◁ 원문 수식 참조 ▷ 를 얻었다. 이 식을 이용한다면 아스팔트 콘크리트가 견딜 수 있는 임계하중을 변형강도에 근거하여 추정할 수 있을 것이다. This study shows predictability of rut parameters of modified and unmodified asphalt concretes based on the deformation strength (S_(D)) which is calculated from the maximum load, deformation and size variables of loading head under simple static loading. This paper is the result of latest studies, phase 4 which is a part of Kim, Test studies for developing a new strength property for asphalt concrete. Two aggregates, gneiss and granite, two gradations, dense-graded, gap-graded, with maximum, size of 13mm and eight binders using different contents of five polymers (RLDPE, RHDPE, LDPE, SBS, SBR) were used to produce 32 different mixtures. A slab (305㎜×305㎜×62㎜) was cut into two pieces(18cm and 12cm width) and three 10cm cores were taken for S_(D) test from the larger piece and wheel tracking test was performed on the smaller piece. Kim test was performed using loading head 4(1.0), 3(0.75). Two rut parameters, depth of rut and dynamic stability, from the rut depth-cycle curve from a WT test were obtained for each mixture. Statistical analysis were performed for each loading head, aggregate, and gradation to find out correlation between S_(D) values and each rut parameter. The analysis results showed that S_(D) had high R² (over 0.95) on the average with rut parameters. The loading head 4(1.0) showed R² better than 3(0.75). It is concluded that S_(D) is the property that has excellent predictability for rut parameter of asphalt concretes. An equation, ◁ 원문 수식 참조 ▷ was obtained based on the equation of concrete shear load creating punching failure and current test data, because the failure mechanism of S_(D) is similar to punching failure of concrete. In the equation, P is shearing force creating punching effect, b is length of perimeter of punching area and d is depth of specimen. If this formula is used, a critical load for deformation failure will be predicted based on the S_(D).