2019-08-22 Thu
 
저탄소 Eco-도로 포장의 기술 현황 ⑥
2019-08-02 10:15 10

1) 바인더의 온도 : 대부분의 바인더는 높은 온도일수록 거품이 잘 일어난다.
2) 바인더에 추가될 물의 양 : 일반적으로 추가된 물의 양이 많으면 팽창비는 증가하지만 반면 반감기는 감소한다.
3) 바인더가 팽창실(expansion chamber)안에 주입될 때의 압력 : 압력이 낮으면 팽창비와 반감기 두가지 모두에 나쁜 영향을 미친다.
이러한 성질들은 [그림 3-5]에서 보는 것처럼 나타낼 수 있는데 가장 좋은 거품은 대개 팽창비와 반감기가 최적이 되는 곳에서 만들어진다. 그렇지만 거품이 일어나는 특징은 정확한 측정뿐만 아니라 대소의 구분이 명확하지는 않기   때문에 최적의 거품을 일으키는 함수비나 바인더의 절대적인 범위를  찾아내는 것은 불가능하다.


3.3.2 제조방법
폼드 아스팔트는 [사진 3-9]과 같이 특수하게 설계된 실내용 폼드 아스팔트 플랜트에서 거품을 만들어 낼수가 있다. 특히 균질하고 안정성 있는 특성을 가진 폼드 아스팔트를 만들 수 있게된 것은 거품을 만들어 낼 수 있는 노즐이 개발됨으로써 가능해졌다. 바인더가 노즐을 통하여 들어오면 포화된 스팀  (saturated steam)으로 인해 즉각적으로 거품이 만들어지게 되고 노즐을 통해서 방출이 된다. 이렇게 만들어진 거품의 형태는 아스팔트 종류와 온도, 함수비, 주입압력뿐만 아니라 노즐의 치수에 따라 달라지게 된다. 하지만 일반적인 폼드 아스팔트폼 일반적인 폼드 아스팔트 제조 방법은 다음과 같다.


1) 물탱크에 스팀으로 주입 될 물을 넣고 아스팔트 바인더를 넣을 탱크 안을 160℃~180℃정도의 범위에서 가열시킨다.
2) 가열된 탱크 안에 바인더를 넣고 펌프를 이용하여 바인더가 산화되거나 휘발되지 않도록 플랜트 내부에서 순환시킨다.
3) 팽창비와 반감기가 최적이 되는 곳의 폼-함수량(foam-water content)을 결정하기 위하여 표 3-3에 따라 함수량을 변화시켜 가면서 반복적으로 시험을 실시하고 물주입비율은 식. 2에 의해서 구하게 된다.



3.3.3. 시험 및 분석 사례


(1) 시험재료
각종 아스팔트의 거품발생 특성을 비교하기 위해 원 아스팔트(AP-3) 1종과  개질 아스팔트 3종을 사용하였다. 아스팔트는 수퍼페이브 1단계 바인더 시 험의 DSR장비를 이용하여 고온성능등급을 분석하였으며 그결과는 <표 3-4>와 같다.


(2) 시험순서
각 아스팔트 바인더의 거품제조에 필요한 팽창비와 반감기를 결정하여 최적 함수비를 결정했다. 먼저 원 아스팔트에 대해서는 압력(6~8bar)을 일정하게 유지하고 온도를 160℃, 170℃, 180℃로 변화하여 거품발생 특성을 측정하였고, 개질 아스팔트는 압력(8.5bar)을 최대로 유지하고 온도는 최고온도(190℃)에 맞추어 시험을 실시하였다. 개질 아스팔트의 경우 AP-3 +SBR(4%)와 수퍼팔트는 거품발생 특성이 불규칙하여 팽창비와 반감기 두 가지를 만족하는 최적 함수비를 찾아내지 못했다. 이것은 개질아스팔트의 점도가 높고 가열온도가 일반아스팔트에 비하여 높기 때문인 것으로 추측된다. 그러나 점도가 큰 개질 아스팔트도 폼드 아스팔트 플랜트의 온도와 압력이 높은 장치를 제조하여 사용할 경우 이러한 문제점은 해결 할 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구에서 사용된 실내용 폼드 아스팔트 플랜트는 최고 온도와 압력이 각각190 ℃와 8.5bar로 한정되어 있어서 그 이상의 압력과 온도에서 거품이 일어나는 성질을 측정할 수는 없었다.


(3) 시험결과 및 분석
먼저 원 아스팔트의 경우 각 온도에 따른 최적함수비를 측정한 결과는 <표 3-5>과 같다.

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