1. 서 론
자원순환사회란 대량생산⋅소비⋅폐기가 주류를 이루는 현재 의 사회경제 시스템으로는 당면한 환경, 자원, 에너지 문제 해결에 한계가 있기 때문에 생산, 유통, 소비, 폐기 등 전과정에서의 폐기 물 발생을 억제하고 발생된 폐기물의 순환자원화를 통해 천연자원 과 에너지 사용을 최소화하는 사회시스템을 의미한다(Ministry of Environment 2015). 건설분야에서도 자원순환사회 구축이라는 시대적 흐름에 부응 하기 위하여 에너지 소비를 절감할 수 있고 각종 건설폐기물 및 산업부산물을 대량 활용할 수 있는 기술개발이 요구되고 있으며 대표적인 기술 중 하나로 순환 상온 아스팔트 혼합물을 들 수 있다. 순환 상온아스팔트 혼합물은 기존 가열 및 중온 아스팔트 혼합물 생산 시 소요되는 고온의 가열 공정이 필요하지 않기 때문에 화석 연료 사용량을 획기적으로 줄일 수 있으며 폐아스콘과 같은 대량 의 폐기물을 활용할 수 있는 장점을 가지고 있다(Park 2018). 이와 같은 순환 상온아스팔트 혼합물은 유럽의 경우 1980년대부터 활 용되기 시작하였으며, 국내에서는 1990년 후반 및 2000년 초반에 기술이 도입되어 현재는 도로포장 기층재, 농로 포장재, 주차장재 등 다양한 용도로 활용되고 있다(Lee 2009). 그리고 최근에는 다 양한 폐기물 및 부산물을 혼합물용 소재로 적극 활용하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다(Kim et al. 2017; Lee and Kang 2018; Lee et al. 2020). 폐유리병은 포장재 중에서 유일하게 BTB(Bottle To Bottle) 재 활용이 가능한 재질임에도 불구하고 재활용량이 2004년 이후 지속 적으로 감소하는 경향을 보이고 있다. 국내에서 발생되는 폐유리병 은 63∼78%정도는 제병용도로 재활용되고 있으며, 나머지 9∼15 만톤은 매년 적체 되거나 매립되고 있는 실정이다. 이와 같이 폐유 리의 재활용률 감소 원인은 색상별 선별 곤란, 회수과정에서의 파 손, 혼합재질 유리 등에 기인한 것으로 보고되고 있다. 또한 2018년 자원순환기본법이 시행됨에 따라 폐유리의 경우도 매립 시 부담금 이 부과되기 때문에 제병 등의 용도로 재활용 되지 못하는 폐유리 에 대한 유효 활용방안 검토가 필요한 시점이다(Lee et al. 2020;폐유리 및 레드머드를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 공학적 특성
Engineering Characteristics of Recycled Cold Asphalt Mixtures Using
Waste Glass and Red Mud
박경수1⋅강석표2*
Koung-Soo Park1⋅Suk-Pyo Kang2*
(Received February 3, 2021 / Revised March 12, 2021 / Accepted March 12, 2021)
In this study, the engineering charateristics of recycled cold asphalt mixtures using waste glass and red mud were examined as part of the development of low carbon road pavement materials using large amounts of waste. It also examined the satisfaction of the performance criteria specified in the standard. As a result of the study, it was found that RCA using waste glass were not met standard of GR since strain resistance reduced. Therefore, it has been shown that improvements in the composition of the mixture are needed. It has also been shown to significantly improve the performance of the mixture when adding red mud. In addition, it was found that the quality standards for stability, flow value, indirect tensile strength and tensile strength ratio as specified by GR are satisfied.
키워드 : 자원순환, 순환 상온 아스팔트 혼합물, 폐유리, 레드머드, 공학적 특성
Keywords : Recycling of resource, Recycled cold asphalt mixtures, Waste glass, Red mud, Engineering characteristics
* Corresponding author E-mail: [email protected]
1우석대학교 건설공학과 박사과정 (Department of Construction Engineering, Woosuk University, Chungcheongbuk-do, 27841, Korea) 2우석대학교 건축학과 교수 (Department of Architecture, Woosuk University, Chungcheongbuk-do, 27841, Korea)
Kim 2018).
수산화알루미늄 및 산화알루미늄의 제조공정에서 발생되는 레 드머드는 슬러지 형태로 연간 30만톤 이상 발생되고 있으나 75% 이상이 재활용되지 못하고 매립되거나 투기되고 있는 실정으로 유효 활용방안에 대한 필요성이 대두되고 있다(Pan et al. 2002; Kim et al. 2016; Kim 2018; Kang et al. 2018). 이와 같은 레드머드 는 자연 황토색을 띄고 있어 소재로 활용 시 보다 친환경적인 이미지 부여가 가능하기 때문에 다양한 건설재료로의 활용이 가 능하다. 따라서 본 연구에서는 폐기물을 대량 활용한 저탄소 도로포장 재 개발의 일환으로 폐유리 및 레드머드를 활용한 상온 아스팔트 혼합물의 물성 및 역학적 특성을 검토하고, 해당 표준에서 규정하 고 있는 성능기준에 대한 충족여부를 검토하였다.
2. 실험계획 및 방법
2.1 실험계획
본 연구의 폐유리 및 레드머드를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 공학적 특성 검토를 위한 실험계획은 Table 1에 나타낸 것과 같다. I Series에서는 폐유리를 순환 상온 아스팔트 혼합물 (RCA, Recycled Cold Asphalt Mixtures)용 골재로 활용하기 위하 여 아스콘 순환골재에 대한 대체 질량비로 0%, 10%, 20%, 30%까 지 혼입률을 변화시켜 특성을 검토하였으며, 2 Series에서는 레드 머드의 RCA 적용성 검토를 위하여 폐유리 혼입률을 20%로 설정 하고 레드머드를 외할 질량비로 0%, 1.5%, 3.0%, 4.5% 혼입하여 평가를 실시하였다.2.2 사용재료
2.2.1 골재 본 연구에 사용된 아스팔트 혼합물용 순환굵은골재는 국내 H사 에서 폐아스팔트 혼합물을 중간처리하여 생산된 최대치수 19mm 이하의 것을 사용하였으며, 물성은 Table 2에 나타낸 것과 같다. 또한 잔골재는 최대 입도 10mm이하의 것으로서 밀도 2.56g/cm3 의 석분을 사용하였다. 2.2.2 유화아스팔트 본 연구에서 사용한 유화아스팔트는 SS(C)-1h로 국내 품질관 리 기준 GR F 4026 및 KS M 2203 “유화 아스팔트”에 적합하고 또한 KS F 2389의 공용성 등급에 적합한 것을 사용하였으며 물성 은 Table 3과 같다. 2.2.3 채움재 본 논문에서 사용한 순환 상온 아스팔트 혼합물용 채움재는 클 링커 프리 시멘트를 사용하였다. 클링커 프리 시멘트는 국내 C사Series Mix. no. Combined gradation(Wt.%) Mix proportion of mixture(Wt.%) (GR F 4026)Test method RA1) FA2) F3) WG4) Sum. RA FA F WG AP5) W6) RM7)
1
Plain 88.0 8.8 3.2 - 100 82.7 8.3 3.0 - 3.0 3.0
-⋅Marshal’s stabilty ⋅Flow
⋅ITS(Indirect tensile strength) ⋅TSR(Tensile strength ratio) ⋅Mixture type:BB-2CR ⋅Quality standard:GR F 4026 WG10 84.0 2.8 3.2 10 100 79.0 2.6 3.0 9.4 3.0 3.0 -WG20 76.8 - 3.2 20 100 72.2 - 3.0 18.8 3.0 3.0 -WG30 66.8 - 3.2 30 100 62.8 - 3.0 28.2 3.0 3.0 -2 WG20 76.8 - 3.2 20 100 72.2 - 3.0 18.8 3.0 3.0 -RM1.5_WG20 76.8 - 3.2 20 100 72.2 - 3.0 18.8 3.0 3.0 1.5 RM3.0_WG20 76.8 - 3.2 20 100 72.2 - 3.0 18.8 3.0 3.0 3.0 RM4.5_WG20 76.8 - 3.2 20 100 72.2 - 3.0 18.8 3.0 3.0 4.5
1) RA:Recycled aggregate, 2) FA:Fine aggregate, 3) F:Filler, 4 ) WG:Waste glass, 5) AP:Emulsified asphalt, 6) W:Water, 7) RM:Red mud Table 1. Experimental plan and mix desin
Recovered asphalt contents(%) Penetration (25oC, 1/10mm) Washing loss(%) Impurity content(%) Organic Inorganic 5.1 2.3 2.6 0.01 0.11 Table 2. Properties of recycled aggregate
Viscosity
(25oC, SFS) stability(%)Storage residue(%)Sieve mixability(%)Cement Evaporation residue(%)
50 2.3 0.07 0.3 65 Table 3. Properties of emulsified asphalt
에서 시제품으로 제조되어진 고로슬래그미분말의 주요 자극제로 서 탈황석고를 사용하는 무시멘트 결합재이며 물성은 Table 4에 나타낸 것과 같다. 2.2.4 폐유리 본 논문에서 사용한 폐유리는 폐기물 중간처리 시설에서 선별, 파쇄 및 분급 과정을 거쳐 생산되는 최대 입도 10mm 이하의 것을 순환 상온 아스팔트 혼합물용 골재로 사용하였다. 폐유리골재의 물성은 Table 5에 나타낸 것과 같으며, Fig. 1은 폐유리 골재의 생산공정 및 전경을 나타낸 것이다. 2.2.5 레드머드 폐유리를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물용 채움재로서 레 드머드의 적용성을 검토하기 위하여 국내 K사의 수산화 알루미늄 생산공정에 발생하는 함수율 50% 내외의 레드머드를 건조 및 분 쇄하여 사용하였으며, 물성은 Table 6에 나타낸 것과 같다.
2.3 실험방법
2.3.1 마샬안정도 및 흐름값 본 연구의 배합요인별 순환 상온 아스팔트 혼합물의 마샬안정도 및 흐름값은 GR F 4026 “순환 상온 아스팔트 혼합물”의 규정에 준하여 시험체를 제작⋅양생하고 KS F 2337 “아스팔트 혼합물의 마샬안정도 및 흐름값 시험방법”에 준하여 평가를 실시하였다. 2.3.2 간접인장강도 본 연구의 폐유리 및 레드머드를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 간접인장강도 시험은 GR F 4026 “순환 상온 아스팔트 혼합물”에 준하여 시험체를 제작한 후 KS F 2382 “아스팔트 혼합 물의 간접 인장강도 시험방법”에 준하여 평가를 실시하였다. Density (g/cm3) Fineness(cm2/g) Chemical compositions(%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO32.83 4,058 22.1 8.9 1.4 54.9 3.3 5.2 Table 4. Properties of filler
Gmax
(mm) Density(g/cm3) Water absorption ratio(%) passing ratio(%)0.08mm sieve Stability(%)
10 4,058 0.05 0.30 0.22 Table 5. Properties of waste glass
Fig. 1. Manufacturing process of waste glass aggregate
Density
(g/cm3) Water contents(%) Average particle size(㎛) pH
3.50 10.2 2.75 11.0 Table 6. Properties of red mud
(a) Recycled coarse agg. (b) Fine agg.
(c) Emulsified asphalt (d) Filler
(e) Waste glass agg. (f) Red mud Fig. 2. Used materials
2.3.3 인장강도비 순환 상온 아스팔트 혼합물의 인장강도비는 국토교통부 “아스 팔트 포장 시공 지침의 부속서 Ⅳ-6 인장강도비 시험”에 준하여 실시하였으며, Fig. 3은 본 연구의 폐유리 및 레드머드를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 시험평가 전경을 나타낸 것이다.
3. 실험결과 및 분석
3.1 폐유리 혼입률에 따른 순환 상온 아스팔트 혼
합물의 특성
3.1.1 마샬안정도 및 흐름값 폐유리 혼입률에 따른 순환 상온 아스팔트 혼합물의 마샬안정 도 및 흐름값 평가결과는 Fig. 4 및 Fig. 5에 나타낸 것과 같다. 마샬안정도는 아스팔트 혼합물에 있어 가장 중요한 성능지표 중 하나로서 공시체가 파괴될 때까지 견딜 수 있는 최대 하중을 의미하는 것으로 현재 GR F 4026 “순환 상온 아스팔트 혼합물”에 서는 마샬안정도의 기준치를 6,000N 이상으로 규정하고 있다. 본 연구의 폐유리 혼입률에 따른 마샬안정도 평가결과 폐유리의 혼입 률이 증가함에 따라 안정도는 감소하는 경향을 나타내어, 10%의 혼입에서는 Plain 대비 96%, 20%의 혼입에서는 88%, 30% 혼입에 서는 79%의 안정도를 나타냈다. 하지만 가장 작은 안정도 특성을 나타낸 폐유리 혼입률 30%에서도 15,000N 정도의 마샬안정도를 발현하여 관련 품질기준치를 충족시키는 것으로 나타났다. 폐유리 혼입률에 따른 흐름값 측정결과 폐유리골재의 혼입률이 증가함에 따라 흐름값도 증가하는 것으로 나타나 Plain 대비 103∼ 126% 범위의 흐름값을 나타냈다. 또한 폐유리를 혼입하지 않은 혼 합물의 흐름값 평균값은 GR의 규정치를 충족시키는 것으로 나타 났으나, 폐유리를 혼입한 경우는 동일 배합 시험체간 흐름값의 변 동이 큰 것으로 나타났으며, GR의 규정치를 초과하는 결과를 나타 낸 경우도 있어 안정적인 흐름값 확보를 위한 방안 검토가 필요할 것으로 판단된다. 일반적으로 흐름값이 높으면 그 혼합물은 소성 변형에 대한 저항성이 낮은 것을 의미하며, 흐름값이 낮으면 혼합 (a) Specimens(b) Marshal’s stability and Flow
(c) Indirect tensile strength and Tensile strength ratio Fig. 3. Test of recycled cold asphalt mixture
Fig. 4. Test results of marshall stability using WG
물의 내구성을 확보하는데 필요한 결합재량이 부족하여 조기 균열 이 발생할 우려가 있는 것으로 보고 되고 있다. 따라서 혼합물을 구성하는 사용재료 조건, 입도조정 등 혼합물에 대한 변형저항성 개선을 위한 방안 검토가 필요할 것으로 판단된다. 3.1.2 간접인장강도 Fig. 6은 폐유리 혼입률에 따른 순환 상온 아스팔트 혼합물의 간접인장강도 평가결과를 나타낸 것이다. 이를 고찰하여 보면 Plain은 0.73MPa의 강도를 나타냈으며, 폐유리를 혼입률이 증가함 에 따라 간접인장강도는 감소하는 경향을 나타내 0.5∼0.72MPa 의 범위를 나타내, 폐유리 30% 혼입 시 간접인장강도가 최대 31% 까지 감소되는 것으로 나타났다. 아스팔트 혼합물에 있어 간접인장강도는 균열저항성을 평가하 기 위한 척도로서, 원주형 시험체에 수직한 직경면 방향으로 압축 하중 재하시 발생되는 인장응력 측정값을 의미한다. 폐유리 혼입 에 따라 인장강도가 저하되는 원인은 폐유리와 유화 아스팔트와의 계면 부착력과 순환골재와 유화 아스팔트 사이의 계면부착력의 상대적 차이에 기인한 것으로 판단된다. 하지만 본 연구의 폐유리 혼입률 30%까지는 현재 GR에서 규정하고 있는 품질기준인 0.4MPa 이상을 확보하는 것으로 나타나 일정 수준 이상의 균열저 항성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다. 3.1.3 인장강도비 아스팔트 혼합물에 있어 인장강도비는 혼합물의 수분에 대한 저항성 평가를 목적으로 수행하며, Air chamber 25oC에서 양생을 실시한 간접인장강도와 25oC Water bath에서 24시간 수침 후 실 시한 간접인장강도와의 비를 구하여 산출한다. Table 7은 본 연구 의 폐유리 혼입률에 따른 순환 상온 아스팔트 혼합물의 인장강도 비 평가결과를 나타낸 것이다. 이를 고찰하여 보면 폐유리를 혼입한 순환 상온 아스팔트 혼합 물의 인장강도비는 0.94∼0.98 범위를 나타내 Plain과 동등 수준 의 인장강도비를 발현하는 것으로 나타났으며, 모든 폐유리 혼입 조건에서 GR에서 규정하고 있는 품질기준치인 0.7이상을 확보하 는 것으로 나타나 수분에 대한 저항성을 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 폐유리 혼입에 따른 간접인장강도 저하 경향과 다소 상이한 결과를 나타낸 이유는 동일 배합조건에서 기중 및 수중 침지 후 시험 체의 인장강도를 측정하였기 때문이다. 즉 폐유리 혼입 혼합물의 경우 기중 및 수중 침지 후 간접인장강도는 모두 Plain대비 낮은 값을 발현하였으나 동일 배합간의 비교를 통해 인장강도비를 산출 하기 때문에 Plain과 유사한 수준의 특성을 발현하게 된 것이다.
3.2 레드머드 혼입률에 따른 폐유리 활용 순환 상온
아스팔트 혼합물의 특성
3.2.1 마샬안정도 및 흐름값 본 연구에서는 폐유리를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 성능, 심미성 및 산업부산물의 활용률 향상을 위하여 보크사이트 부산물인 레드머드(RM)를 혼입하여 활용가능성을 검토하고자 하 였으며 이를 위하여 레드머드를 외할로 0∼4.5%까지 혼입하여 폐 유리 활용 순환 상온 아스팔트 혼합물의 성능을 평가하였다. Fig. 7은 RM 첨가율에 따른 폐유리 20% 활용 순환 상온 아스팔 트 혼합물의 마샬안정도 평가결과를 나타낸 것이다. 이를 고찰하 여 보면, RM 첨가율이 증가함에 따라 마샬안정도는 크게 증가하는 경향을 나타내 RM1.5의 경우는 혼입하지 않은 경우 대비 134%, RM3.0은 141%, RM4.5는 143%의 마샬안정도를 나타내었다. 따라 서 RM 첨가가 폐유리를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 마샬 안정도 향상에 매우 효과적임을 확인할 수 있었으며, 이는 미분말 의 혼합물내 첨가로 인하여 복합체의 밀실도 향상과 RM의 알칼리 활성 반응에 의해 무시멘트 결합재의 강도 증진에 기인한 것으로 판단된다. 또한 Fig. 8에 나타낸 것과 같이 RM 첨가 3.0% 이상에서는 자연 스러운 황토색을 나타내 공원 포장로, 산책로 등 포장체로서의 구Fig. 6. Test Results of ITS using WG(indirect tensile strength)
TSR
Plain WG10 WG20 WG30 0.93 0.97 0.940.98 Table 7. Test results of TSR using WG(tensile strength ratio)
조적 기능과 미관을 동시에 고려해야 하는 포장구조물에도 활용가 능할 것으로 판단된다. Fig. 9는 RM 첨가율에 따른 폐유리 활용 순환 상온 아스팔트 혼합물의 흐름시험 결과를 나타낸 것이다. 실험 결과를 살펴보면 RM을 혼입할 경우 혼입하지 않은 경우에 비하여 약 45∼60%의 흐름특성을 발현하는 것으로 나타났다. 이 와 같은 RM 첨가에 따른 흐름값 감소원인은 혼합물의 결합력 증가 와 밀실도 향상으로 혼합물의 변형에 대한 저항성을 향상시켰기 때문이며, 이와 같은 효과는 기존 폐유리 20% 혼입 시 GR F 4026 에서 규정하고 있는 흐름값 상한치를 초과하여 품질기준을 충족시 키지 못했던 것을 RM 첨가시에는 21.5∼ 28.3(1/100cm)의 흐름특 성을 발현하여 관련 규정치인 10∼40(1/100cm) 범위를 충족시키 는 것으로 나타났다. 따라서 RM 첨가 시 폐유리를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 변형에 대한 저하성 개선에 유효함을 확 인할 수 있었다. 3.2.2 간접인장강도 RM 첨가율에 따른 폐유리 활용 순환 상온 아스팔트 혼합물의 균열저항성 평가를 위한 간접인장강도 실험결과는 Fig. 10에 나타 낸 것과 같다. 이를 살펴보면 RM 첨가에 따른 간접인장강도의 경 우도 마샬안정도와 마찬가지로 RM을 혼입한 경우가 매우 우수한 강도특성을 발현하는 것으로 나타나, RM을 혼입하지 않은 경우에 비하여 간접인장강도가 최대 53%까지 개선되는 결과를 나타냈다. 따라서 RM첨가가 폐유리 활용 순환 상온 아스팔트 혼합물의 균열 저항성 개선에 유효함을 확인할 수 있었다. 또한 RM 첨가율이 증가함에 따라 혼합물의 성형을 위한 작업성 이 다소 저하되는 경향을 나타내 RM 4.5%에서는 RM 3.0%에 비하 여 시험체 성형성이 저하되었으며 이로 인해 간접인장강도도 RM 3.0%에 비하여 낮은 특성을 발현하였다.
Fig. 7. Test results of marshall stability using WG & RM Fig. 9. Test results of flow using WG & RM
3.2.3 인장강도비 RM 첨가율에 따른 폐유리 20% 활용 순환 상온 아스팔트 혼합 물의 인장강도비 측정결과는 Table 8에 나타낸 것과 같다. 혼합물의 RM 첨가율에 따른 수분저항성 평가를 위한 인장강도 비 평가결과 RM 첨가율 증가에 따른 뚜렷한 경향성을 나타내지는 않았으며, 전 첨가율 범위내에서 GR F 4026에서 규정하고 있는 인장강도비 0.7 이상을 모두 충족시키는 것으로 나타나, RM 첨가 시에도 폐유리 활용 상온 아스팔트 혼합물의 수분저항성능을 확보 할 수 있는 것으로 판단된다. RM0%(WG20) RM1.5%(WG20) RM3.0%(WG20) RM4.5%(WG20) 0.97 0.90 0.91 0.90 Table 8. Test results of TSR using WG & RM
이상으로 RM 첨가율에 따른 폐유리 활용 순환 상온 아스팔트 혼합물의 성능평가 결과 현재 GR에서 규정하고 있는 품질기준치 충족여부, 성능개선 정도, 색상 구현성 및 시험체 성형성 등을 고 려할 경우 RM의 적정 첨가율은 3.0% 인 것으로 판단된다.
4. 결 론
본 연구는 폐기물을 대량 활용한 저탄소 도로포장재 개발의 일 환으로 폐유리 및 레드머드를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물 의 물성 및 역학적 특성을 검토하고, 해당 표준에서 규정하고 있는 성능기준에 대한 충족여부를 검토하였으며, 결론은 다음과 같다. 1. 폐유리 혼입률에 따른 순환 상온 아스팔트 혼합물(RCA)의 마샬안정도는 폐유리의 혼입률이 증가함에 따라 안정도는 감소하는 경향을 나타냈으나, 본 연구의 최대 폐유리 혼입률 인 30%에서도 마샬안정도가 15,000N 이상을 나타내 GR의 품질기준치를 확보할 수 있는 것으로 나타났다. 2. 폐유리를 혼입한 RCA의 흐름값은 동일 혼입률간 시험체에 서도 측정 흐름값의 변동이 큰 것으로 나타났으며 WG 20% 와 WG 30%에서는 평균 흐름값이 GR의 흐름값 범위를 충족 시키지 못하는 것으로 나타나 안정적인 흐름값 확보를 위한 배합상의 개선이 필요한 것으로 나타났다. 3. 폐유리 혼입에 따른 RCA의 간접인장강도는 혼입률이 증가 함에 따라 간접인장강도는 감소하는 경향을 나타내 폐유리 혼입이 혼합물의 균열저항성을 저하시키는 것으로 나타났 으나, 마샬안정도와 마찬가지로 모든 혼입범위에서 GR의 간 접인장강도 기준치인 0.4MPa 이상을 충족시키는 것으로 확 인되었다. 4. RM 첨가율에 따른 폐유리 활용 순환 상온 아스팔트 혼합물 의 마샬안정도는 RM 첨가율이 증가함에 따라 크게 개선되어 최대 143%의 성능 향상 효과가 있는 것으로 분석되었다. 5. RM 첨가율이 증가함에 따라 혼합물의 간접인장강도는 증가 하는 것으로 나타나 최대 53%까지 성능이 개선되었다. 또한 수분저항성 평가를 위한 인장강도비의 경우도 모든 RM 혼입 률에서 GR의 품질기준치를 총족시키는 것으로 나타났다. 이상으로 폐유리 혼입률 및 RM 첨가율에 따른 순환 상온 아스 팔트 혼합물의 공학적 특성분석 결과 도로 포장용 소재로서 폐유 리 및 레드머드의 유효활용 가능성을 확인할 수 가 있었으며, 향후 시험포장 및 현장적용성 평가 등을 통해 보다 실증적인 검증이 필요할 것으로 판단된다.Conflicts of interest
None.감사의 글
이 논문은 2019년 정부(환경부)의 재원으로 한국환경산업기술 원의 지원을 받아 수행되었습니다(과제번호 2019002750002).References
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폐유리 및 레드머드를 활용한 순환 상온 아스팔트 혼합물의 공학적 특성 본 연구에서는 폐기물을 대량 활용한 저탄소 도로포장재 개발의 일환으로 폐유리 및 레드머드를 활용한 상온 아스팔트 혼합물 의 물성 및 역학적 특성을 검토하고, 해당 표준에서 규정하고 있는 성능기준에 대한 충족여부를 검토하였다. 연구결과 폐유리 혼입 시 혼합물의 변형저항성을 저하시켜 GR의 품질기준치를 충족시키지 못하는 것으로 나타나 이에 대한 배합상 개선이 필요한 것으로 나타났다. 또한 레드머드 첨가로 폐유리 활용 혼합물의 성능을 크게 개선시키는 것으로 나타났으며, 폐유리 혼입에 따른 변형저항성 저하를 개선시켜 현재 GR에서 규정하고 있는 안정도, 흐름값, 간접인장강도 및 인장강도비 등에 대한 품질기준치를 모두 충족시키는 것으로 나타났다. 따라서 폐유리 및 레드머드의 순환 상온 아스팔트 혼합물용 적용 소재로 의 가능성을 확인할 수 있었다.
