2020-08-13 Thu
 
상온 아스팔트 포장 ⑧
2020-07-30 08:58 11

주어진 골재에는 하나 이상의 유화 아스팔트 유형을 사용할 수 있고, 그 선택은 상대적인 혼합물 디자인에 의해 결정되는 혼합물의 속성에 기초해야 한다. 혼합물을 디자인할 때가 아니라 공사 시에 고려해야 하는 추가적인 요인은 아래와 같다.
   (1) 공사 시 예상 기상 상태
   (2) 혼합 과정 유형
   (3) 선택된 공사 장비 및 사용되는 현장 절차.


5.3 배합설계


5.3.1 유화 아스팔트의 사용량
유화 아스팔트의 양은 원심 석유 당량 시험(C.K.E)을 실시하여 밀입도 골재의시험용 혼합물로 평가한다.


5.3.2 코팅 시험
혼합물을 설계하기 위해 선택된 각 유화 아스팔트에 대한 예비적 평가는 코팅 시험으로 한다. 시험용 잔류 아스팔트 함량은 작업 골재와 결합하고 코팅율은 퍼센티지로 시각적으로 평가된다. 골재에 코팅되는 유화 아스팔트의 능력은 보통 골재의 혼합 전 수분 함량에 민감하게 반응한다. 이것은 특히 75μm (No.200) 체를 통과하는 높은 퍼센티지의 재료를 포함하는 골재에 적용된다. 이런 골재에서 혼합 전 물이 불충분하면 아스팔트가 미세 골재와 결합해 골처럼 둥굴게 되어 코팅이 불충분하게 된다. 이런 이유로, 코팅 시험은 골재의 수분 함량을 여러 가지로 바꾸어 실시하여야 한다. 코팅 시험에 대한 상세한 방법은 아래와 같다.

   (1) 장비
    ① 5,000 g의 용량을 가지고 정확도가 ± 0.5 g 이내인 저울
    ② 기계화되어 있고 작업 골재, 물 및 유화 아스팔트를 쉽게 혼합할 수 있는 혼합 기구. 가능하면 골재 전체에 골고루 물과 유화 아스팔트를 균일하게 분산시키도록 손으로 철저히 혼합한다.
    ③ 가열판(Hot Plate) 또는 100 ± 5℃ 오븐
    ④ 대략 200 × 355 × 50mm인 금속 팬
    ⑤ 혼합용 금속제 스푼(대략 250mm)
    ⑥ 100㎖ 메스실린더

   (2) 방법
    ① 공사에서 고려되는 개별적인 유화 아스팔트의 대표적인 샘플을 채취한다.
    ② 현장 골재의 대표적인 샘플을 구한다.
    ③ 다음의 체들을 이용하여 쉽게 크기별로 분류될 때까지 골재를 건조시킨다: 25.0mm, 19.0mm, 12.5mm, 9.5mm, 4.75mm(No. 4). 4.75mm 체
    ④ ASTM D 2216(시험실에서의 흙의 함수비 측정 방법)에 따라 공기로 건조시킨 골재의 결합된 샘플에 대한 수분 함량을 측정, 기록한다.
    ⑤ 시험 혼합물용으로 공기로 건조시킨 현장 골재의 단위분량을 충분히 많이 준비한다. 단위 분량은 대략 1200g(오븐 건조 기준)이어야 한다. 이러한 단위분량은 전체 샘플의 입도 분석이 조화되도록 4.25mm(No. 4) 체를 통과하는 재료와 함께, 25mm, 19mm, 13mm, 10mm, 4.75mm체에 걸리는 재료를 정확한 비율로 재 혼합하여 준비해야 한다.
    ⑥ 기계 믹서의 혼합용기에 골재 1단위 분량을 넣는다. 공기로 건조된 수분함량 이상으로 골재의 건조 중량만큼 X%의 물을 혼합한다. 물은 가는 줄기로 첨가되어야 하며, 혼합물은 물이 완전히 분산될 때까지 혼합되어야 한다. (혼합시간은 60초면 충분하다.)
       다음 기준에 의해 초기 X%의 물을 산정 한다.
      ⅰ) 중속 응결(HFMS, CMS, 기타 솔벤트 함유) 유화 아스팔트
          초기 시험용은 물이 첨가되지 않고 혼합될 수 있다(예를 들어 공기 건조 조건 등).
      ⅱ) 완속 응결(SS 및 CSS) 유화 아스팔트
         양질의 혼합물을 생산하기 위해서는 물의 함량이 많아 져야 한다. 첨가된 물이 3%정도일 때, 코팅 시험에 착수한다.
진흙을 함유한 골재의 경우 골재는 유화 아스팔트를 첨가하기 전에 최소한 15시간 동안 밀봉한 용기에 두어야 한다.
    ⑦ 산정된 유화 아스팔트량(건조 골재의 중량을 기준으로 한 백분율)을 첨가한다. 유화 아스팔트는 세골재와 함께 둥글게 뭉치는 경향을 최소화하기 위해 가는 줄기로 첨가되어야 한다. 혼합과정은 보통 1분이면 충분하다. 손으로 혼합하는 경우에는 혼합물 전체에 아스팔트가 고루 퍼지도록 해야 한다.
    ⑧ ⑥단계에서 첨가된 수분의 비율과 함께 ④단계에서 산출된 골재의 수분 함량을 더하여 혼합시 골재의 유리 함수비를 계산한다.
    
   (예 제)
   (공기로 건조된) 골재의 수분 함량 = 0.5%
   유화 아스팔트를 첨가하기 전에 첨가된 수분의 백분율 = 3.0%
   유화 아스팔트와 혼합하기 전의 총 수분 = 3.5%

    ⑨ 선풍기를 이용하여 혼합물을 공기 건조시킨다. 건조 골재의 중량을 기준으로하여 1%의 수분을 추가로 첨가하여 단계 ⑥, ⑦, ⑧을 반복함으로써 새로운 배치를 준비한다. 걸죽하거나 가만히 있을 때 분리되는 혼합물은 이용할 수 없다. 이럴 경우 ⑩ 단계로 간다.
    ⑩ 아스팔트로 피복된 골재 표면적을 눈으로 점검하여 표면 건조 혼합물의 외양을 평가한다. 혼합 시 사전혼합 수분함량에 대하여 총 면적에 대한 백분율로서 코팅의 추정치(estimate)를 기록한다. 50%를 초과하는 골재 코팅이 용인할 수 있는 것으로 간주된다(주의 1 참조). 어떤 함수비에서 혼합물이 50% 코팅에 이르지 못한다면, 그 유화 아스팔트는 사용되어서는 안된다.
    ⑪ 중속 응결(HFMS, CMS, 기타 솔벤트 함유 유화 아스팔트) 유화 아스팔트의 경우, 유화 아스팔트를 최적으로 분산시키기 위해 혼합이전 함수비가 과도하면, 골재에서 아스팔트가 박리 될 수도 있다. 이런 경우, 최소한 피복이 50%가 되기 위해서 필요한 양만큼의 물을 사용해야 한다. 박리되지 않을 정도의 함수량에서 모든 혼합이 이루어져야 한다(주의 2 참조).

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