개질 아스팔트 혼합물의 변형강도 측정 연구 = Deformation Strength of Polymer-Modified Asphalt Concretes
본 논문은 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성과 상관성이 높은 특성치를 찾고자 Kim test를 개발하여 현재 적용성 연구결과를 다루고 있다. 이 논문은 새로운 강도특성치인 변형강도(S_(D))를 개발하는 Kim, test 연구의 4단계 연구 결과이다. 13 mm 골재(편마암, 화강암)와 입도(밀입도, 갭입도) 5가지 폴리머로 제조한 8가지 바인더로 두 가지 입도에서 소성변형 저항성이 다른 32가지 혼합물을 만들었다. 슬래브(305㎜×305㎜×62㎜)공시체를 제조하여 한쪽은 Kim, test를 수행하기 위하여 18 cm정도로 잘라서 코어를 3개 채취하고 다른 한쪽은 12cm크기로 하여 반복주행시험을 실시하였다. Kim, test는 하중봉 3(0.75), 4(1.0)을 사용하였다. W/T시험으로부터 최종 침하 깊이와 동적안정도의 두 가지 소성변형 계수를 각 혼합물별로 구했다. 각 하중봉과 골재별, 입도별로 S_(D)와 소성변형 계수간의 통계적 상관관계 분석을 수행한 결과 S_(D)와 소성변형 계수와의 결정계수가 매우 높게 (R²>0.95) 나타났다. 하중봉 4(1.0)이 3(0.75)보다 다소 높은 상관성을 보였다. 향후 Kim test실험에서 하중봉 4(1.0)을 사용하고 4단계 방법을 이용한다면 소성변형 특성치인 침하깊이(DR)와 동적안정도(DS)와의 상관성이 매우 큰 시험법이 될 것이다. 또한 변형강도의 파괴 메커니즘은 콘크리트의 펀칭파괴와 유사하여 콘크리트의 전단강도 추정식을 근거로 아스팔트 콘크리트의 재료 특성에 적합한 추정식 계수 ◁ 원문 수식 참조 ▷ 를 얻었다. 이 식을 이용한다면 아스팔트 콘크리트가 견딜 수 있는 임계하중을 변형강도에 근거하여 추정할 수 있을 것이다.
더보기This study shows predictability of rut parameters of modified and unmodified asphalt concretes based on the deformation strength (S_(D)) which is calculated from the maximum load, deformation and size variables of loading head under simple static loading. This paper is the result of latest studies, phase 4 which is a part of Kim, Test studies for developing a new strength property for asphalt concrete. Two aggregates, gneiss and granite, two gradations, dense-graded, gap-graded, with maximum, size of 13mm and eight binders using different contents of five polymers (RLDPE, RHDPE, LDPE, SBS, SBR) were used to produce 32 different mixtures. A slab (305㎜×305㎜×62㎜) was cut into two pieces(18cm and 12cm width) and three 10cm cores were taken for S_(D) test from the larger piece and wheel tracking test was performed on the smaller piece. Kim test was performed using loading head 4(1.0), 3(0.75). 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, aggregate, and gradation to find out correlation between S_(D) values and each rut parameter. The analysis results showed that S_(D) had high R² (over 0.95) on the average with rut parameters. The loading head 4(1.0) showed R² better than 3(0.75). It is concluded that S_(D) is the property that has excellent predictability for rut parameter of asphalt concretes. An equation, ◁ 원문 수식 참조 ▷ was obtained based on the equation of concrete shear load creating punching failure and current test data, because the failure mechanism of S_(D) is similar to punching failure of concrete. In the equation, P is shearing force creating punching effect, b is length of perimeter of punching area and d is depth of specimen. If this formula is used, a critical load for deformation failure will be predicted based on the S_(D).
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