친환경 아스팔트 포장 공법이란...........???

 

I. 아스팔트 포장의 특성

Q: 아스팔트란 무엇인가....?

A: 아스팔트란 석유 정제 시 생기는 잔류물로 고체 또는 반고체의 흑갈색 탄화수소 화합물을 가리킨다..흔히 원유의 찌꺼기라고 하는데 굳건함,확실함,안전을 뜻한다. 아스팔트는 천연아스팔트와 석유아스팔트가 있으며 천연아스팔트의 경우 산지와 산출량이 극히 체한되어 통상 아스팔트라고 하면 석유 아스팔트를 칭하며, 석유아스팔트에는 스트레이트아스팔트와 블론 아스팔트가 있는데, 스트레이트 아스팔트는 우리가 익히 알듯 도로 포장용으로 쓰이며,, 블론 아스팔트는 주로 방수 가공용으로 쓰이고 각종 접착제로도 사용됨.

 

Q: 언제부터 아스팔트를 도로포장에 사용했는가...?

A: 1854연 파리에서 천연아스팔트를 사용해 도로를 시공했는데 그것이 최초이며 이후 1870년 벨기에의 화학자가 혼합물을 사용한 아스팔트로 뉴욕 시청앞 도로를 시공한 것이 시초가 됨

 

Q:콘크리트 대신 아스팔트를 도로포장에 사용하는 이유는....?

A:콘크리트가 저렴하고 내구성이 뛰어나 많이 사용했는데... 승차감과 소음, 배수성등의 장점이 많아 아스팔트를 사용함

 

Q:내구성이 낮은 특성을 개선하기 위한 개질 아스팔트는 무엇인가...?

A: 열이나 압력에 의해 형태가 변형되거나 파손되기 쉬우며, 평균 수명이 10년 안팍으로 이를 보완하기 위한 연구가 진행되었고,,'개질 아스팔트'가 등장한다

"개질 아스팔트"는 고무와 플라스틱의 성질을 동시 발현하는 열가소성 탄성체인 SBS중합체를 아스팔트와 혼합해 기존 아스팔트의 장점은 극대화 시키고 내구성을 증진시킨 공법임.

• 개질아스팔트란 공용중인 도로포자으이 내구성 증진 목적으로 일정량의 개질재를 첨가하여 아스팔트 물성을 개선시킨것을 말하며, 콘크리트에 혼화재료를 넣어 성질을 개선시키거나 시공성을 향상시키고자 한는 것처럼 아스팔트도 여러 첨가재료(개질재)를 넣어 그 목적에 맞게 성질을 향상시킬수 있다.

 

==> 개질아스팔트는 어떤 종류가 있는가......?

 

개질 아스팔트 종류	개 질 재 료	특 성	사 용 용 도
SBR	고분자개질재 열경화성 고무	내마모, 미끄럼방지	교량 교면포장용
SBS	고분자 개질재 물리화학적 혼합	소성변형, 균열감소,박리현상감소, 미끄럼 저항성	도로노선 포장용
CRM	고분자 개질재 재생고무(폐타이어)	3cm두께, 저소음	고가재료
Gilsonite	첨가성 개질재 천연아스팔트	내구성,내유동성증진 균열 및 소성변형 저항성 증진	고속도로 교통량이 맣은 지역

 

==> 개질아스팔트 종류 및 사용목적......?

종 류	사 용 목 적	첨가제	경제성	저항력
SBR	소성변형 억제
SBS	균열 감소		고 가	균열, 미끄럼저항
Guss(아스팔트)	골재 박리 저감	열가소성수지	보 통	마모, 변형 저항

 

==> 개립도, 조립도, 밀입도 등의 분류......?(포장용 아스팔트혼합물은 굵은 골재의 비율과 입도분포에 따라 개립도, 조립도, 밀입도등으로 분류함

1)개립도 아스팔트콘크리트는 가열 아스팔트 혼합물의 일종으로, 세골재비율이 5~20%이며 대표적인 투수성 및 배수성 혼합물로 사용됨

2) 조립도 아스팔트 콘크리트는 굵은 골재, 잔골재, 필러 및 아스팔트의 가열 혼합물로서, 합성입도(다른 종류의 여러재료를 혼합하여 얻어지는 입도)가 #8체 통과량 20~35% 범위

3)밀입도 아스팔트 콘크리트는 굵은골재, 잔골재, 필러 및 아스팔트의 가열 혼합물로서 합성입도(다른 종류의 여러재료를 혼합하여 얻어지는 입도) #8체 통과량 35%~50% 범위

 

II. 배수성 아스팔트 포장의 특성

배수성 도로 포장 늘린다…배수 잘되고 소음도 저감

일반 아스팔트 도로포장과 배수성 포장.

 

국토교통부가 일반 아스팔트 포장에 비해 배수 성능이 우수해 비가 올 때 잘 미끄러지지 않고 시인성도 향상되는 배수성 도로포장을 활성화할 방침이라고 9일 밝혔다.

배수성포장은 일반 아스팔트에 비해 포장 내부의 공극을 증가시켜 포장표면의 물을 공극을 통해 땅밑으로 배수시키는 공법이다. 이렇게 하면 타이어에 의한 소음도 흡수하는 장점도 있어 통상 ‘저소음포장’이라고 불렸다.

이같은 배수성포장은 2000년대 초반 일반국도에 도입되기 시작했으나 균열이 잘 발생하는 등 내구성이 약해 2009년 이후 도입량이 급격히 줄었다.

아울러 배수성포장은 소음민원 구간에도 방음벽과 함께 활용 중이나 발주처는 유지관리와 내구성, 소음민원 등을 감안해 방음벽을 선호하는 경향이 높아 배수성포장 적용은 미미했다. 민원인의 경우 소음저감 효과가 불확실한 배수성포장보다 눈에 보이는 방음벽을 선호했기 때문이다.

 

 

이에 국토교통부는 전문가로 구성된 ‘배수성포장 활성화를 위한 협의단’을 구성해 다양한 제도개선 방안을 논의했다.

먼저 배수성포장 활성화를 위해 올해 고속도로 소음취약구간(3개구간, 28.4km/1차로)과 일반국도 결빙취약구간(3개 구간, 22.8km/1차로)에 배수성포장을 적용하고 향후 단계적으로 확대할 계획이다.

또 협의단에서 논의된 품질기준, 배합설계 등의 개선사항은‘'배수성 아스팔트 혼합물 생산 및 시공 잠정지침’에 반영하기로 했다.

아울러 신기술·신공법 등 일부 배수성포장 공법 적용에 보수적이었던 고속도로 전문시방서 및 공사시방서의 배합설계 기준 등을 개선해 모든 배수성포장을 현장에 적용할 수 있도록 할 예정이다.

이와 함께 배수성포장의 소음저감 효과를 명확하게 제시하고 확인할 수 있도록 세계적으로 통용되고 있는 국제기준(ISO 11819-2)을 준용해 소음측정기준을 마련키로 했다.

 

국토부 김용석 도로국장은 “배수성포장은 우천시 배수로 인한 타이어 수막현상을 억제하고 도로결빙 방지 등 교통사고 예방효과가 크다”면서 “실시공 확대, 배수성포장 관련지침 개선 등 활성화 방안이 올해 안에 정착시킬 것”이라고 말했다.

 

 

 

반강성 포장

 

 

1. 개 설

반강성포장은 공극률이 큰 개립도의 아스팔트 혼합물에 침투용 시멘트 페이스트를 침투시켜 굳게한 으로 아스팔트 콘크리트 포장의 연성과 시멘트 콘크리트 포장의 강성을 겸비하고 있는 포장이다.

(1) 종 류

- 반침투형 : 표층의 두께가 30～50mm일 경우 시멘트 페이스트 10～15mm 침투

- 전침투형 : 전두께 침투

(2) 특 징

반강성포장은 다음과 같은 특징을 갖고 있다.

(가) 개립도 아스팔트 콘크리트의 간극을 강성재료로 충전하였기 때문에 기계적인 강도가 크다. 마샬안정도는 2,000～2,800㎏으로 아스팔트 혼합물의 2배이상의 안정도를 나타낸다. 또한 휠트랙킹시험의 동적안정도는 13,000～63,000회/mm로 매우 커서 내유동포장의 목표치 1,500회/mm를 크게 상회한다. 또한 고온, 저온에서 압축강도는 아스팔트 혼합물보다 우수하다. 이와 같이 시멘트 페이스트의 주입에 의해 안정성이 크게 개선되고 내유동성, 내하중성이 극히 우수하다.

(나) 유류의 침투에 대한 저항성 즉 내유성이 높다.

(다) 아스팔트포장의 약점으로 되어있는 내연성이 높다.

(라) 반강성포장은 흰색에 가깝기 때문에 노면이 밝은 색이 되어 명색성이 우수하다. 또한 안료를 4～5% 첨가하면 착색도 가능하다.

 

(3) 용 도

반강성포장의 적용용도를 요약하면 표와 같다.

 

 

반강성포장의 특성과 용도

특 성	용 도
하중 저항성	하적장, 컨테이너 주차장, 공장, 차고, 등판차선
내 유 성	톨게이트, 주차장, 주유소
내 열 성	공항 활주로
명 색 성	상가 및 공원, 터널
내 유 동 성	버스정류장, 등판차선, 중교통도로
유 색 성	상가보도, 유원지도로

 

2. 재료 및 배합

반강성 포장용 아스팔트 혼합물에 이용하는 재료는 일반 아스팔트 혼합물용 재료에 따른다.

침투용 시멘트 페이스트는 시멘트, 포졸란 및 모래 등을 주체로 하여 이것에 수지에멀죤, 고무 라택스(latex)등의 특수첨가재를 가한 것이다. 착색하는 경우는 안료를 혼입한 착색시멘트를 사용하는 것이 일반적이지만 플라이 애쉬 또는 포졸란의 일부에 안료를 이용하는 것도 있다. 또 미끄럼저항을 증대 시키는 경우에는 실리켜샌드를 이용하는 수도 있다.

(1) 아스팔트 혼합물

배합설계는 일반 아스팔트 혼합물과 같은 방법을 적용한다. 반강성용 아스팔트 혼합물의 배합은 표2.1과 같으며, 표2.2의 마샬시험 목표치를 만족하도록 배합한다. 반강성용 아스팔트 혼합물에 대한 마샬시험 성과가 목표치를 만족한다해도 아스팔트의 양이 많으면 시공시 재료문제를 일으키거나 시멘트 페이스트가 충분히 침투하지 않는 경우가 있으므로 아스팔트량을 결정할 때는 충분한 주의를 해야 한다.

 

표2.1 반강성포장용 아스팔트 혼합물의 종류와 표준적인 입도범위

체 크 기		혼 합 물 의 종 류
		Ⅰ 형	Ⅱ 형
통 과 중 량 백 분 율 (%)	26.5 mm		100
	19 mm	100	95 ～ 100
	13.2mm	95 ～ 100	35 ～ 70
	4.75 mm	10 ～ 35	7 ～ 30
	2.36 mm	5 ～ 22	5 ～ 20
600 ㎛(No.30)	4 ～ 15
300 ㎛(No.50)	3 ～ 12
75 ㎛(No.200)	1 ～ 6
아스팔트량 (%)		3.0 ～ 4.5
시멘트 페이스트의 최대침투 두께		5㎝ 전후	10㎝ 전후

 

표2.2 마샬안정도시험에 대한 표준적성상

 

밀 도 (g/㎤)	안정도 (㎏)	흐름값 (1/100㎝)	공극률 (%)	다짐횟수 (회)	다 짐 (℃)
1.90 이상	300이상	20～40	20～28	50	아스팔트의 동점도 300±30cSt (세이볼트퓨롤도 140±15)

 

(2) 침투용 페이스트

침투용 시멘트 페이스트에는 보통, 조강, 초속경의 종류로 구분된다. 일반적으로 실용되는 보통용 시멘트 페이스트에는 포틀랜드 시멘트를, 조강용 시멘트 페이스트에는 조강 포틀랜트 시멘트를 사용하며, 초속경 시멘트 페이스트에는 초속경 시멘트나 첨가제로 급경화재를 첨가한 시멘트를 사용한다. 균열억재 등에 이용되는 첨가재로는 고무계 에멀젼, 수지계 어멀젼 유화 아스팔트 및 고분자 유제 등이 사용된다.

침투용 시멘트 페이스트의 표준기준은 표와 같다.

첨가재의 첨가량은 일반적으로 제품의 종류에 따라 결정하며, 물․시멘트비를 변회시켜서 목표 흐름치를 만족하는 경우로 선정한다.

 

침투용 시멘트 페이스트의 표준기준

항 목	표준적기준
플 로 우 (로트) (초)	10～14
압축강도 (7일 양생) (㎏/㎠)	100～300
휨 강 도 (7일 양생) (㎏/㎠)	20이상

 

3. 시 공

시공의 개요는 개립도 아스팔트 콘크리트의 포설, 시멘트 페이스트의 혼합(그라우트 혼합용 믹서, 아지테이터「=레미콘 트럭」를 사용), 시멘트 페이스트의 침투(소형 진동로울러 사용), 레이키에 의한 마무리작업 순서로 이루어 진다.

시공에 있어 유의할 점은 다음과 같다.

① 개립도 아스팔트 콘크리트의 입도는 시멘트 페이스트의 침투량에 영향을 미치므로 철저히 관리하여야 한다.

② 개립도 아스팔트 콘크리트의 다짐은 철륜로울러만 사용한다.

③ 균일하게 혼합한 시멘트 페이스트의 주입은 포설 후 아스팔트 혼합물의 온도가 40～30℃이하로 식은 후 시행한다.

④ 시멘트 페이스트의 침투량은 수시로 체크한다.

⑤ 고무레이키로 나머지 시멘트 페이스트를 긁어 제거하고 표면에 골재의 요철이 나타나게 한다.

⑥ 교통개방까지의 일반적인 양생시간은 표와 같다.

 

교통개방까지의 양생시간의 예

시멘트페이스트의 종류	양생시간
보 통 형	약 3일
조 강 형	약 1일
초 속 경 형	약 3시간

⑦ 침투용 시멘트 페이스트를 주입하기 전에 교통을 개방하면, 골재의 박탈, 비산이라든지 먼지, 진흙 등으로 인한 오염이 발생하는 경우가 있으므로 주입전에 교통개방을 하지 않도록 한다. 부득이하게 교통개방을 할 경우는 개질 아스팔트를 사용하거나 먼지, 진흙 등에 의한 오염이 발생하지 않도록 양생해야 한다.

 

III. 중온/상온 아스팔트 포장의 특성

중온 아스팔트만 친환경? 상온 아스팔트도 친환경!

 

아스팔트 포장 시 높은 온도관리로 인한 환경문제를 해결할 대안으로 중온 아스팔트가 제시되고 있는 가운데 친환경 상온 아스팔트 기술도 그 대열에 합류하고 있다.

일반적인 도로포장 마감용 아스팔트 혼합물은 대부분 일반가열 아스팔트 혼합물이거나 순환가열 아스팔트 혼합물이다. 아스팔트 혼합물을 160℃에서 170℃ 사이에 생산함으로써 그 기능을 유지하게 된다.

이처럼 아스콘의 품질에서 가장 영항을 미치는 요인은 생산과 포설온도라 해도 과언은 아니다. 하지만 높은 온도관리로 인해 최근 환경문제로 제기되는 질소산화물, 황산화물, 먼지 등의 배출이 문제가 되고 있다. 이에 대한 해결책으로 시공 온도를 30℃ 낮춘 중온 아스팔트 콘크리트가 대세를 이뤘다.

 

하지만 중온화 기술 못지않게 친환경적인 상온 아스팔트 콘크리트 기술이 최근 각광받고 있다. 그 중 단연 주목을 받는 기술이 바로 ‘순환 상온 아스팔트 콘크리트 기술’이다.

이 기술은 골재를 가열하지 않고, 상온(25℃)에서 모든 공정이 이루어져 현장 도로포설 시 온도 관리와 작업성을 수월하게 한다. 또한 기존 순환 가열아스팔트 혼합물은 순환골재를 25%~30%를 사용하지만, 이 기술은 65%~75%를 사용해 보다 친환경적이고, 경제적인 장점을 가지고 있다.

 

특히 기존 시멘트 첨가제가 적용된 제품과는 달리 고로슬래그 미분말과 개질 유화아스팔트를 사용해 차후 순환 상온 아스팔트 혼합물의 절삭 후 재사용까지도 가능하다는 것이 특징이다.

 

또한 도심열섬현상 저감을 위한 상온 아스팔트 콘크리트 기술도 친환경 기술로 손꼽힌다.

도시열섬현상은 도시중심부의 기온이 주변지역의 기온보다 비정상적으로 높아지는 현상이다.

 

아스팔트 콘크리트는 낮 시간의 태양복사에너지를 저장해 높은 표면온도를 가지기 때문에 도시열섬현상을 악화시키는 가장 대표적인 원인이 된다.

이러한 아스팔트 콘크리트의 높은 표면온도를 저감시키기 위해 잠열의 형태로 열에너지를 저장, 방출하는 재료인 상변화물질(PCM)을 혼합한 고축열 상온아스팔트 콘크리트 기술이 개발됐다.

아스콘 제작 시 PCM을 첨가하면 낮 시간대에 유입되는 열을 저장해 표면 온도를 낮춰주는 역할을 한다. 이에 따라 열전도율, 비열용량, 상변화온도, 흐름값, 안정도 평가를 통해 제조된 고축열 아스팔트 콘크리트는 열적, 구조적 물성에 대한 분석과 적외선 조사 장치를 활용한 열적 거동 분석과 건물에너지 해석 시뮬레이션 프로그램 분석을 통해 표면온도 저감 효과에 효율적인 것으로 확인됐다.

이러한 친환경 상온 아스팔트 콘크리트 기술을 개발한 ㈜대원인프라는 지난 2005년 충남 논산지역에 최초로 생긴 아스팔트콘크리트 생산플랜트 기업이다. 모기업인 ㈜유림테크에서 분리된 후 친환경, CO, 질소산화물 저감을 목표로 천연가스(LNG)가열방식, 태양광발전시스템, 밀리미터 파 레이더 레벨센서를 적용, MES와 연계한 스마트공장을 구축했다.

포장공사업, 건설 폐기물 중간처리업 등을 전문으로 하는 유림테크는 ‘IoT기술을 활용한 도로포장 현장 품질관리 시스템 개발‘에 참여하고 있다. 현재 대원인프라는 유림테크와 논산시에 나란히 위치해 연구 개발을 함께 하고 있다.

또한 한국도로공사 도로개량사업단 등의 시공 실적을 바탕으로 일반 가열아스팔트 콘크리트, 개질아스팔트 콘크리트의 생산과 시공을 하고 있으며, 순환 가열아스팔트 콘크리트 등 친환경 기술 개발에도 노력을 기울이고 있다.

 

 

대원인프라 박성수 대표이사는 “현재 다양한 환경적인 측면에서 양질의 신재골재의 확보가 어려워짐과 함께 기존 도로의 유지보수의 중요성이 커지면서 순환골재의 사용도가 높아지게 됐다”며 “이에 따라 순환 상온아스팔트 콘크리트는 65~75%의 순환골재를 사용하고 상온(25℃)에서 생산해 가열공정이 없으므로 일산화탄소, 벤조피렌 등 유해물질이 발생하지 않아 친환경적이다”라고 말했다.

 

한편, 대원인프라는 1MW급 자체 태양광발전소를 골재야적장 지붕에 활용해, 잔골재의 함수율관리와 함께 생산전력을 자급자족 하고 있다. 앞으로 스마트공장, IoT기술을 활용한 품질관리 시스템 개발을 통한 친환경제품의 안정된 공급에 집중할 계획이다

 

 

상온아스콘

• 상온아스콘 바로바로는 긴급도로보수재로 우천시나 영하의 악조건에서도
• 시공이 가능한 도로보수재 입니다.
• 포장 도로 균열, 함몰부위, 호트홀, 맨홀 주변 패인 부위 등에 긴급보수시 사용되며
• 교량의 죠인트부, 맨홀주변 포장 함몰부위, 공장구내, 주차장 웅덩이 등에도 보수용으로 사용됩니다.
•  
• 도로보수시에는 패인 부위에 메운 후 즉시 개통이 가능하고 장시간의 도로 폐쇄,
• 야간작업을 할 필요가 없습니다. 또한 시공이 매우 쉽기 때문에 작업 경험이 없어도 바닥
• 패인 부위를 저렴한 비용으로 쉽게 보수할 수 있습니다.
•  
• 상온아스콘바로바로는 프라이머나 신구접착제 다짐장비 없이 보수부위 청소후
• 상온아스콘으로 메운 후 삽으로 정리하면 시공이 완료됩니다.
• 교통량이 많은 도로에서도 보수 후 차량 통과시 타이어에 붙지 않아,
• 즉시 개통이 가능하고 차량이 지나다니며 발생하는 압력에 의해 견고하게 경화됩니다.
•  
• 빗속 또는 영하 25℃에서도 사용이 가능합니다.
• 색상은 검은색 25kg이며, 1㎡ 기준 5cm 두께로 시공시 대략 4포 정도 소요됩니다.

 

 

1. 상온아스팔트 개요

전 세계적으로 환경 보호에 대한 관심이 깊어지면서 대기오염의 주범인 이산화탄소의 발생을 억제 시키고자하는 노력이 가속되고 있다. 현재 우리가 사용하고 있는 가열 아스팔트 혼합물의 경우 자동차의 매연 또는 다른 산업 활동에서 발생하는 이산화탄소량에 비하여 미약하지만 이산화탄소의 발생원의 하나로 지목되어 있기 때문에 선진 각국에서는 이산화탄소의 발생이 없는 상온아스팔트에 대한 연구와 실용화가 경주되어 왔다. 특히, OECD에 가입된 국가에서는 대기오염을 줄이기 위한 하나의 협약인 교토협정을 준수하여야 하기 때문에 우리나라에서도 이산화탄소의 발생량 감소에 노력해야 한다.

 

상온아스팔트는 역사적으로 볼 때 두 번의 큰 발전기를 맞이하게 된다. 첫 번째 발전 시기는 1970년도 초 에너지 위기가 전세계를 휩쓸고 있을 때 원유의 폭발적인 인상으로 인하여 아스팔트의 가격이 상대적으로 인상됨에 따라 가열 아스팔트 보다 생산비, 시공비 및 재료비가 저렴한 상온 아스팔트의 적용을 위하여 연구 노력하였다. 이러한 계기로 인하여 상온 아스팔트는 한 차례 발전을 맞게 된다. 그러나, 그 이후 에너지 위기가 해소되고 교통량의 증가, 기온이 높아지면서 상온 아스팔트 보다 안정성과 내구성이 우수한 가열 아스팔트 혼합물을 주로 사용하게 되었다.

 

그런데, 2000년 초반을 맞이하면서 다시 상온 아스팔트의 내구성 향상과 고급도로에 적용하기 위한 연구노력이 다시 착수되었으며 일부 연구 결과는 실용화되어 실제 현장에서 각광을 받고 있다. 이렇게 상온 아스팔트가 2000년 초반에 다시 관심을 끌게 된 이유는 본문의 서두에서 언급한 것처럼 환경에 대한 위기 의식이 고조되면서 이산화탄소의 발생량을 줄이고자 하는 각국의 노력으로 인한 것이다. 1970년 초반 주로 저급도로 포장에 사용했던 상온 아스팔트가 고급도로에 사용하기 위해서 또 한번의 발전기를 맞이하고 있다.

 

상온 아스팔트는 영어로는 cold mix로 불리우고 있는데 여기서 cold라는 뜻은 차갑다는 뜻이 아니라 가열아스팔트(hot mix asphalt)와 대비하기 위해서 쓰인 용어로 국내에서는 일본에서와 마찬가지로 “상온”으로 번역되어 쓰이고 있다.

 

상온아스팔트는 그 명칭에 담겨진 것처럼 상온, 즉 대기 온도에서 생산되고 대기온도에서 포설 시공되는 아스팔트이다.

 

상온 아스팔트에는 유화아스팔트(emulsified asphalt)와 폼드아스팔트 (foamed asphalt) 두 종류가 있다. 이 두 아스팔트에 사용되는 아스팔트는 가열 아스팔트와 마찬가지로 원유를 증류시켜 만든 것이다. 아스팔트는 단단한 고체 상태 또는 무른 반고체의 상태에서 물처럼 묽은 액체의 형태까지 여러 유형과 등급으로 생산된다. 아스팔트 시멘트는 상온 아스팔트 제조에 재료가 된다.

나프타나 등유와 같은 석유 솔벤트를 기본 아스팔트에 첨가하여 액체로 만들면, 이것을 컷백 아스팔트(cutback asphalt)라고 한다. 반면, 유화아스팔트는 아스팔트가 미세한 입자로 부서져 유화제가 첨가된 물과 섞이면 상온 유화 아스팔트(cold asphalt)가 된다.

 

폼드아스팔트는 특수하게 제작된 진공 탱크 내에서 물의 량과 압력을 조절하면서 탱크 내에서 가열된 아스팔트를 특수한 노즐로부터 분사와 동시에 물을 분사하게 되면 아스팔트 입자와 물 입자가 순간적으로 섞이면서 거품이 만들어진다. 거품 발생과 동시에 골재를 혼합하면 워커빌리티가 향상되어 혼합을 하기 좋은 상태가 된다. 아스팔트를 거품 상태로 만들어 골재와 쉽게 섞이게 하는 것이 폼드 아스팔트의 기본 원리이다. 거품을 사용하는 원리는 일상 생활에서도 쉽게 찾아 볼 수 있다. 가장 흔한 예로 밀가루 반죽을 하기 위해서 계란을 휘저어 거품을 발생시키면 밀가루와 혼합이 쉬워지고 제품(반죽, 빵, 케이등) 자체도 매우 부드럽고 맛이 좋은 제품이 탄생되게 된다. 또한, 아침마다 사용하는 면도용 거품의 경우도 얼굴에 잘 풀어지고 면도 후 쉽게 닦여지기 때문에 거품을 사용하고 있다.

국내에서는 아직 상온아스팔트에 대한 기술, 정보 및 포장 공학적 특성에 대하여 생소한 실정이다. 본고는 상온 아스팔트에 대한 이해를 돕기 위해서 1996년부터 서울산업대학교 건설기술연구소에서 상온아스팔트에 대한 연구를 수행하여 오면서 수집된 연구 결과의 일부를 정리한 것이다. 국내 포장 기술자들에게 상온 아스팔트를 이해하는데 필요한 기본 사항으로 상온아스팔트의 종류, 재료, 혼합물의 특성, 국외내의 현황을 소개하고자 한다.

 

2. 상온 아스팔트의 국내·외 동향

도로 공사를 하거나 유지 보수할 때 상온 아스팔트를 사용하는 것은 새로운 기술이 아니다. 상온 유화 아스팔트는 1900년대에 처음 개발되었다. 그러나 지금 우리가 알고 있는 상온 아스팔트는 1920년대가 되면서 나타났으며, 폼드 아스팔트는 1957년에 개발되었다. 상온 유화 아스팔트는 처음에는 대개 살포용으로 한정되어 사용되거나 방진재(防塵材)로서 사용되었다. 상온 아스팔트의 사용이 늘어나게 된 시기는 상대적으로 늦어졌다. 상온 아스팔트는 사용될 수 있는 유형과 사용방법에 대한 지식이 없었기 때문에 사용이 제한되었다. 공사 장비 및 기술이 향상되면서, 새로운 유형과 등급의 상온 아스팔트가 지속적으로 개발된 결과, 지금은 선택의 범위가 넓어져 어떠한 도로의 조건도 충족시킬 수 있게 되었다. 도로 조건에 알맞는 선택을 하여 사용하면 많은 경제적 이득을 가져올 수 있게 되었다.

상온 아스팔트의 사용 기록을 보면, 1930년과 1950년대 사이에는 느리지만 꾸준히 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 제 2차 세계 대전 이후, 교통 하중과 교통량이 너무나 증가하여 도로 설계자들은 상온 아스팔트의 사용을 줄이기 시작하였다. 대신에 그들은 아스팔트 시멘트의 사용을 필요로 하는 고도의 가열 플랜트 혼합 방식(high-type hot plant mixes)을 사용하기 시작하였다. 사용된 아스팔트 시멘트의 양은 1953년부터 급속히 증가했지만 다른 아스팔트 제품과 결합된 사용은 거의 변함이 없었다. 그러나, 상온 아스팔트의 양이 꾸준히 증가한 것이다.

 

2.1 상온 아스팔트 국내동향

국내의 상온 아스팔트 혼합물 사용 실적은 아직은 초보단계이다. 몇 몇 업체에서 외국의 공법 및 방법을 도입하여 국내에 적용하기 위한 시도를 하고 있으나, 외국의 실정과 국내의 시공, 기후, 재료연간이 다르기 때문에 크게 활성화가 되지 못하고 있는 실정이다. 또한, 전문가의 검증이 없이 외국의 자료와 보고사의 결과 만을 믿고 국내에 들어와 실패한 사례가 많이 보고되고 있다.

최근 국내의 한 업체는 외국의 기술을 도입하여 국내 실적에 적합한 상온 유화 아스팔트 혼합물을 폐아스팔트 재생에 성공하여 여러 현장에 적용하여 성공을 거두고 있다.

폼드 아스팔트 혼합물의 경우 국내의 한 업체에 의해서 도입되어 산학 연구를 실시하여 실용화되었으며, 국내 실정에 적합한 내구성이 우수한 혼합물 제조를 위한 보강 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.