개질아스팔트 콘크리트의 변형강도와 소성변형특성 연구 = Deformation Strength and Permanent Deformation Characteristics of Modified-Asphalt Concretes
본 연구는 정하중하에서 최대하중과 변형을 이용하여 구한 변형강도(K_(D))로부터 아스팔트 콘크리트의 소성변형 계수의 추정 가능성을 보여준다. 이 논문은 새로운 강도특성치인 K_(D)를 개발하는 김테스트 연구의 일부로 최근 2, 3단계의 연구결과이다. 19mm 편마암과 화강암 2가지 골재와 3가지 폴리머로 제조한 7가지 바인더로 같은 입도에서 소성변형 저항성이 다른 14가지 혼합물을 만들었다. 3단계에선 슬래브 공시체(30cm x 30cm x 6cm)를 제조후 반으로 나누어 한쪽 공시체에선 두 개의 김테스트 공시체 코어를 뜨고 다른 한쪽으로는 60℃ 반복주행(WT)시험을 수행하였다. 한편 2단계에선 슬래브 공시체의 가운데에서 WT 시험을 수행하고 그 양옆에서 김테스트 공시체 코어를 채취하였다. 4가지 하중봉을 사용하여 60℃에서 김 테스트를 수행하였다. 침하깊이-반복회수 곡선으로부터 최종 침하 깊이와 동적안정도 두 가지 소성변형 계수를 각 혼합물별로 구했다. 각 하중봉과 골재 별로 K_(D)와 소성변형 계수간의 통계적 상관관계 분석을 수행한 결과 K_(D)와 소성변형 계수와의 결정계수가 매우 높게(R² > 0.9) 나타났다. 그러므로 K_(D)는 소성변형 계수를 추정하는데 있어 매우 적합한 특성치이며 4cm 직경에 1cm 반경으로 원형절삭한 하중봉이 R² 가장 높게 나타나는 하중봉임을 알 수 있었다. 따라서 김테스트는 향후 소성변형을 추정하기 위한 표준화된 특성치로 사용할 수 있도록 더 연구 개발을 할 수 있을 것으로 판단되었다.
This study shows predictability of rut parameters of asphalt concrete based on the deformation strength (K_(D)) which is obtained from the maximum load, deformation and size variables of loading head under simple static loading. This paper is the result of latest studies, phases 2 and 3, which are parts of Kim Test study for developing a new strength property, K_(D), for asphalt concrete. Two aggregates, gneiss and granite, with maximum size of 19mm and seven binders using three polymers(LDPE, SBS, SBR) were used to produce 14 different natures of rut resistance mixtures using the same gradation. A slab(30m x 30cm x 6m) was cut into two pieces and 2 cores for Kim test were taken from a half piece and the other piece was used for wheel tracking (WT) test at 60℃ in phase 3. In phase 2, WT test had been carried out in the middle of a whole slab and cores were taken from both sides of the wheel path along the center line. Kim test was performed using four loading heads at 60℃. Two rut parameters, depth of rut and dynamic stability, from the rut depth-cycle curve from a WT test were obtained for each mixture. Statistical analysis were performed for each loading head and aggregate to find out correlation between K_(D) values and each rut parameter. The analysis result showed that K_(D) had very high coefficient of determination (R² > 0.9) on the average with rut parameters. It was found that K_(D) is a good property that has excellent predictability for rut parameter of asphalt concretes, and the 4cm diameter loading head with 1cm curvature radius gave the best result in R². Therefore, Kim test can be further developed as a standard property for use in rut performance estimation of asphalt concretes.
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