• Elastomers and Composites
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• 제50권3호
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• pp.167-174
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• 2015

Anionic epoxy compound was synthesized and added to asphalt aiming to prepare self-healing asphalt. Epoxy-modified asphalt showed excellent modification effect and healing effect as well. The results revealed that with 5% addition of polymer the tensile strength, impact strength and complex shear modulus of the polymer-modified asphalt increased by 65%. 64% and 35%, respectively. It seems that high interaction occurs between polymer and asphalt matrix. Self-healing efficiency of the polymer-modified asphalt based on tensile strength showed 100%, comparing to 79% of straight asphalt. In impact experiment the polymer-modified asphalt showed 99% of healing efficiency, comparing to 77% of straight asphalt. In rheological experiment the polymer-modified asphalt showed 103% of healing efficiency, comparing to 72% of straight asphalt. It appears that the ionic bonding existing in epoxy polymers contributed to high values of self-healing efficiency. The polymer which has high intermolecular force fills the crack of the asphalt, pulling the opponent side each other, and so the original properties were restored.

• Elastomers and Composites
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• 제49권2호
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• pp.134-143
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• 2014

자가치유형 아스팔트를 구현하기 위하여 분자간결합력이 큰 고분자를 아스팔트에 투입시켰다. 사용된 고분자는 셜린, 나일론 및 폴리에스터이다. 이 고분자들은 가공온도가 $200^{\circ}C$를 넘어 고체상태로는 투입이 어려워 용액상태로 첨가하였다. 고분자가 첨가된 아스팔트들은 우수한 개질효과와 치유효과를 나타내었다. 인장강도에서 고분자개질아스팔트들은 고분자가 5% 투입되었으나 강도는 18%이상 증가하였다. 고분자와 아스팔트분자 간에 상호작용이 있는 것으로 보인다. 특히 셜린과의 분자간결합력이 가장 큰 것으로 보인다. 셜린은 아스팔트와 수소결합 및 아스팔트내에 존재하는 금속들과 이온결합을 할 것이다. 치유성에 있어서는 인장강도 면에서 셜린이 가장 높은 138%의 치유능을 나타내었으며 복합모듈러스 면에서는 폴리에스터가 141%의 치유능을, 충격강도 면에서는 나일론이 131%의 치유능을 보였다. 이는 치유능 해석에서 고분자의 분자간결합력도 중요 사항이지만 고분자와 아스팔트간의 상호작용 또한 중요한 고려 사항이 되어야함을 의미한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.205-219
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• 2008

Low-density polyethylene (LDPE)와 Styrene-butadiene-styrene (SBS)를 넣은 개질 아스팔트 혼합물은 바인더에 중량 비로 $3{\sim}6%$ 첨가하여 여러 가지 특성을 획기적으로 향상시킨 아스팔트 재료이다. 아스팔트 재료의 개질목적은 일반 혼합물의 균 열저항과 소성 변형과 같은 전형적인 약점을 향상시키기 위해서이다. 이 재료들은 많은 장점들을 가지고 있으며 플랜트 적용이 간편하고 현장적용성이 우수한 특정을 가지고 있다. 여러 해 동안의 경험을 통해 습식 개질 아스팔트와 건식 아스팔트 혼합물이 현장에서 실용화할 수 있게 발전되었다. 본 연구에서는 이를 종합적으로 평가하여 그 장단점을 일반 아스팔트 혼합물과 비교 평가하여 LDPE, SBS 개질 아스팔트 혼합물의 특성을 체계적으로 밝히는 것을 본 연구의 목적으로 한다.

• 공업화학
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• 제5권3호
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• pp.537-546
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• 1994

고분자로써 개질을 시킨 아스팔트의 물리적 특성은 여러 가지 매개변수에 의존한다. 예를 들어 고분자의 특성, 고분자의 사용량 및 아스팔트의 물성 등에 의하여 좌우된다. 본 연구의 목적은 고분자로써 개질된 아스팔트의 온도 의존성을 고찰하는데 있다. 아스팔트는 연질의 200/300과 경질의 85/100 2가지 종류를 사용하였으며 개질을 위한 고분자는 염화 폴리에틸렌으로 플라스틱 성질을 갖는 Tyrin 2552와 탄성체 성질을 갖는 Tyrin CM0730 2가지 종류를 사용하였다. 온도에 대한 의존성은 아스팔트나 고분자로 개질된 아스팔트의 특성을 결정하는 기본적인 요인 중 하나이다. 따라서 온도의존성은 penetration index(PI)와 penetration-점도수(PVN) 등의 지수에 의하여 결정되어지는데 이들 지수들은 개질된 아스팔트의 penetration과 점도를 측정하여 이론식에 대입하여 계산함으로서 얻었다. 2종류의 아스팔트는 개질을 위한 고분자를 첨가하였을 경우 PI와 PVN이 동시에 증가하였다. 그리고 Plastomer로 개질시킨 아스팔트에 비하여 PI및 PW이 더 큰 값을 나타내었다. 아울러 연질의 아스팔트가 경질의 아스팔트에 비하여 온도 의존성이 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.85-96
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• 1999

본 연구는 아스팔트 콘크리트 덧씌우기에서 야기되는 반사균열에 대한 저항성을 향상시키기 위하여 개질재 및 보강재를 사용하여 제조한 혼합물의 성능을 평가하기 위하여 수행하였다. 아스팔트 개질재로는 LDPE와 SBS 및 카본블랙을 이용하였고. 보강재로는 합성섬유(PF), 비닐(PV), 그리드(GG)를 이용하였다. 배합설계를 통해 얻은 최적아스팔트 함량으로 아스팔트 혼합물 슬래브를 제조하였다. 아스팔트 혼합물을 몰드에 붓기 전에 몰드 바닥에 비닐이나 그리드를 미리 깔아 보강 층으로서 만들었다. 갭(균열)이 있는 시멘트 콘크리트 위에 부착된 아스팔트 혼합물 공시체에 유압식 동적하중기를 이용하여 반복하중을 재하하였다. 반복하중에서 균열진전을 측정하여 각 처리 혼합물의 균열 지연효과를 평가하였다. 본 연구의 시험 결과로부터 특정 조합의 아스팔트 혼합물이 휨 파괴(Mode I)에 의한 반사균열 지연에 상당히 효과적인 것으로 나타났다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제59권2호
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• pp.373-385
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• 2016

During recent years researchers performed large effort to increase the service life and asphalt stability of the roads against traffic loads and weather conditions. Investigations carried out in various aspects such as changes in gradation, addition of various additives, changes in asphalt textures and etc. The objective of this research is to evaluate the advantages of adding recycled glass powder (RGP), Crumb Rubber (CR), styrene-butadiene rubber (SBR) and styrene butadiene styrene (SBS) to base bitumen with grade of 60/70 for modification of asphalt concrete. Initial studies conducted for determining the physical properties of bitumen and modifiers. A series of asphalt concrete samples made using various combinations of RGP, CR, SBR, SBS and base bitumen. All samples tested using Indirect Tensile Strength (ITS), Indirect Tensile Strength Modulus (ITSM) and Marshall Stability Tests. The new data compared with the results of control samples. The results showed that replacing RGP with known polymers improved ITS and ITSM results considerably. Also the Marshall Stability of modified mixtures using RGP is more than what is found for the base blend. Ultimately, the new RGP modifier had a huge impact on pavement performance and results in high flexibility which can be concluded as high service life for the new modified asphalt concrete.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.53-66
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• 2002

아스팔트는 노화에 따라 물리적 특성변화가 일어난다. 하지만 같은 수준으로 노화시킨 아스팔트 혼합물들임에도 골재와 결합재 등에 따라 서로 다른 강성이나 취성을 보인다. 이는 노화에 의한 바인더 특성 변화의 차이에 기인한 것인데 이와 같이 혼합물 내에서 바인더의 물리적 특성 변화 차이에 영향을 주는 요인에 대한 연구는 별로 없다. 따라서 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 노화 후추출한 바인더의 물리적 특성을 측정하고 물성 차이에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 폴리머 3종류와 골재 두 종류, 두 가지 입도, 두 종류의 아스팔트를 사용하여 32종류의 혼합물을 제조하고, 이를 장 단기 노화 처리하였다. 각 혼합물의 노화 후 Abson recovery 방법으로 바인더를 추출 회생하고 바인더 물성 시험(침입도, 동점도, 절대점도)을 수행하였다. 이를 SAS를 이용하여 통계 분석하였다. 바인더 시험에서 골재 종류와 폴리머가 노화시 물성변화에 차이를 가져오는 심각한 요인임을 알 수 있었고, 입도는 점도 변화에 큰 영향을 미치는 인자인 것임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과, 혼합물 내의 바인더 물성은 골재 종류, 입도, 개질제의 종류, 바인더의 종류 등의 다양한 요인에 의해 많은 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제45권3호
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• pp.217-222
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• 2010

여름철 아스팔트의 표면 온도 상승으로 인한 도로의 소성변형과 겨울철 온도 강하로 인한 도로균열이 도로안전 운전을 위협하는 문제로 등장하면서 아스팔트 물성향상을 위한 아스팔트개질의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 아스팔트의 탄성과 소성변형저항성을 증가시키기 위해 아스팔트 물성 노화의 직접적 원인인 햇빛, 특히 자외선을 이용하기 위해, 고분자중합에 사용되는 광개시제를 사용하여 고분자로 개질된 아스팔트를 다시 개질하였다. 인장시험기와 레오미터를 이용하여 기계적 물성과 유변학적 물성을 실험한 결과 열가소성고분자개질아스팔트는 자외선에 의한 가교반응으로 인해 인장강도와 저장탄성률이 크게 증가하였으나 열경화성고분자개질아스팔트에는 영향을 끼치지 못하였다. 장시간 자외선조사 시험에서는 조사시간이 길어짐에 따라 그 물성이 증가되거나 유지되는 거동을 보임으로써 자외선이 아스팔트의 사용수명이 20년이 될 수 있는 효과를 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.75-85
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study was to determine the optimum mix design of the content of 100 % reclaimed asphalt pavement (RAP) for spray injection application with different binder types. METHODS : Literature review revealed that spray injection method is the one of the efficient and economical methods for repairing a small defective area on an asphalt pavement. The Rapid-Setting Polymer modified asphalt mixtures using two types of rapid setting polymers-asphalt emulsion and a quick setting polymer asphalt emulsion-were subjected to the following tests to determine optimum mix designs and for performance comparison: 1) Marshall stability test, 2) Retained stability test, 3) Wet track abrasion test, and 4) Dynamic stability test. RESULTS and CONCLUSIONS : Type A, B, and C emulsions were tested with different mix designs using RAP aggregates, to compare the performances and determine the optimum mix design. Performance of mixtures with Type A emulsion exceeded that of mixtures with Type B and C emulsion in all aspects. In particular, Type A binder demonstrated the highest performance for WTAT at low temperature. It demonstrated the practicality of using Type A mixture during the cold season. Furthers studies are to be performed to verify the optimum mix design for machine application. Differences in optimum mix designs for machine application and lab application will be corrected through field tests.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.19-24
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• 2014

PURPOSES : The study objective was to evaluate rheology and physical properties of SBS-modified warm-mix asphalt (WMA) binders in comparison with hot-mix asphalt (HMA) binders. METHODS : Four different SBS polymers were used to prepare polymer-modified asphalt (PMA) binders, and three different warm-mix additives (WAD) were used to prepare a total of 12 WMA PMA binders. The kinematic viscosity was measured at 115, $135^{\circ}C$. The PG was determined using DSR and BBR. The pass/fail (P/F) temperatures for high and low PG grading were evaluated for HMA PMA and WMA PMA binders. RESULTS : PG 76-22 binders could be prepared by modifying the base binder (PG 64-22) using 4.5 wt% of SBS. The kinematic viscosity (KV) of SBS PMA was increased by 3 times higher than that of base asphalt. The SBS PMA with WAD showed 10% lower KV than that of the normal SBS PMA at $115^{\circ}C$ The high P/F temperatures showed almost no difference between HMA PMA and WMA PMA binders. The high P/F temperature showed very high correlations with KV ($R^2$ > 0.97). The result of SBS modification caused increase of low P/F temperature by $2.7^{\circ}C$ on average. CONCLUSIONS : Since the PMA with WAD showed 10% lower KV than normal (HMA) PMA at $115^{\circ}C$, reducing PMA mixture temperature down to a WMA level was possible in this study. The higher KV binders showed the higher P/F temperature. There was almost no change in high P/F temperature due to the use of WAD. The SBS PMA, showing an increased low P/F temperature, might show somewhat poorer performance at low-temperature, even though the lower PG grade was staying at the same level, i.e., $-22^{\circ}C$.