열분해 카본블랙 사용량에 따른 밀입도 아스팔트 혼합물 성능 평가

Abstract

본 폐타이어로부터 추출한 열분해 카본블랙(PCB)을 13mm 표층용 밀입도 아스팔트 혼합물 공용성능을 평가하였다. 최적배합설계를 시행하였고, 최적아스팔트 함량은 5.8%을 이용하였다. 아스팔트 혼합물의 탄성계수 평가를 위해 자유단 공진주 시험하였다. PCB 사용량이 증가하면, 측정된 탄성계수는 감소하였다. 다만, 감쇄비 변화는 미미한 것으로 나타났다.평가시험은 간접인장강도시험, 소성변형시험 및 포장설계법을 이용한 전산해석을 이용하였다. PCB 사용시 수침 전과 후의 강도감소율이 평균 10% 이하로 나타났다. 소성변형의 경우 PCB 10% 이상 사용시 오히려 소성변형이 크게 발생하였다. 포장 설계법 전산해석으로부터, PCB 5% 사용시 Top-Down 및 Bottom-Up 균열 저항성이 증가하였고, 소성변형 저감 효과가 크게 나타났다. 열분해 카본블랙 10% 및 15% 사용시 소성변형은 적게 나타났지만, 내구성은 크게 저하되는 것으로 나타났다. 전체적으로 PCB 5%를 이용한 표층용 아스팔트 혼합물의 공용성이 가장 우수한 것으로 나타났다. Using the pyrolyzed carbon black (PCB) from waste tires, the performance of 13 mm dense-graded hot mix asphalt was evaluated. The Marshall mix design was carried out and the measured optimal asphalt content was 5.8%. The impact resonant test was conducted to obtain the elastic modulus and damping ratio of the hot mix asphalt. The elastic modulus of HMA increased with increasing amount of PCB. On the other hand, there was no significant change in the damping ratio. The Marshall mix design, indirect tensile test, permanent deformation test, and program analysis were carried out. The strength ratio of the PCB modified asphalt mixtures was within 10%. More 10% of PCB was not good for the permanent deformation of hot mix asphalt. From the pavement design program, the use of 5% PCB in hot mix asphalt showed a decrease in the top-down crack, bottom-up crack, and permanent deformation. Judging from the limited test and analysis, the use of 5% PCB is good for enhancing the pavement performance.