Correlation of Binder GPC Characteristics and Mechanical Properties of Hot-Mix Recycled Asphalt Mixtures

재생혼합물의 바인더 GPC특성과 역학적 특성과의 상관성 연구

This study examined the correlation between mechanical properties and LMS(Large molecular size) of binders in hot-recycled asphalt mixtures. Hot-recycled asphalt mixtures were manufactured by various mixing methods. Laboratory tests including indirect tensile strength, wheel tracking test and Kim test were performed for each recycled mixture. Gel-permeation chromatography (GPC) analysis was performed for the binders coated on virgin and old (RAP) aggregates separately. For the purpose of binder aging analysis, a round-shaped virgin coarse aggregates (13mm gravel) were introduced in recycled mixtures. This makes possible to distinguish the virgin aggregates from RAP aggregates in recycled mixtures for GPC sampling. Results of GPC showed that there was significant difference in aging level between the binder coated on RAP and that of virgin aggregates in the same recycled mixture. Regression analysis was performed to correlate mechanical properties to LMS ratio. Results showed that most of the mechanical properties had relatively good correlation with LMS. This trend agree with LMS increase up to some degree, but fails for further LMS increase.

본 연구는 재활용 아스팔트 혼합물의 역학적 특성과 재생혼합물 내 바인더의 대형분자(Large molecular size : LMS)와의 상관성을 조사하였다. 재생 혼합물은 여러 가지 혼합 방법으로 제작하여 역학적 강도 시험을 수행하였고 재생혼합물 내의 RAP 굵은골재(R), 매트릭스(M) 및 신규 굵은골재(V) 시료에 코팅된 바인더의 노화 상태를 gel-permeation chromatography(GPC)를 통해 조사하였다. 재생혼합물 내 바인더의 노화상태 분석을 위한 혼합물 제조에는 원형골재 (13mm 강자갈)가 굵은골재로 사용되었다. GPC를 통한 재생혼합물 내 바인더의 노화상태를 분석한 결과 신 구 바인더의 노화 정도에 차이를 확인했으며, 혼합 방법에 따라 재생혼합물의 바인더 노화 상태가 서로 상이함을 확인하였다. 역학적 강도 특성과 R, M, V시료의 LMS에 대한 상관성분석결과 재생혼합물의 역학적 특성이 혼합물 내의 재료 중 어느 특정 재료의 바인더 LMS와 더 밀접한 상관관계를 보였다. 또한 LMS가 어느 정도 증가될 때까지는 강도특성이 향상되나 LMS가 보다 더 커지면 강도성능이 저하되는 경향을 보여 혼합물 제조시 제대로 회복되지 못한 노화된 아스팔트가 향후 노화가 더욱 진행되면 재생혼합물의 강도 성능이 저하될 것으로 판단되었다.