상온 아스팔트

정의

상온 아스팔트는 아스팔트를 가열하지 않고 골재와 섞는 혼합물이다.

결합재는 물에 분산한 아스팔트 유제 또는 용제로 묽게 한 컷백 아스팔트다.

두 방식 모두 점도를 낮춰 차가운 골재와 상온에서 시공할 수 있게 한다.

유제 방식의 원리

유제 방식은 아스팔트 입자를 물속에 분산시킨 상태에서 출발한다.

골재와 섞이면 유화제가 분해되고 물이 빠지면서 브레이킹이 일어난다.

아스팔트 입자가 골재 표면에 피막을 이뤄 결합력을 얻는다.

이 과정을 유화 분해라 하며, 가열 없이 시공해 에너지와 배출가스를 줄인다.

두 방식 비교

두 방식은 모두 가열 없이 시공하지만 결합재의 상태가 다르다.

유화 방식은 물에 분산한 유제가 분해되고 물이 증발해야 강도가 생긴다.

컷백 방식은 용제가 증발하면서 경화하므로 휘발성 유기화합물을 배출한다.

그래서 컷백 아스팔트는 현재 대부분 유화 아스팔트로 대체되었다.

장점과 한계

장점은 가열 에너지를 줄이고 습윤 골재에도 시공할 수 있다는 점이다.

단점은 초기 강도 발현이 느리고, 유제는 저장 중 분해되며 동결에 약하다는 점이다.

핵심 한계는 양생 기간과 2차 다짐이다. 시공 직후 교통이 가해지면 소성변형이 생긴다.

그래서 상온 혼합물은 양생 동안 교통 개방을 제한하고 품질 관리를 철저히 해야 한다.

유제 함량 계산

상온 아스팔트 설계의 핵심은 상온 혼합물에 넣을 유제 함량을 정하는 것이다.

유제 질량은 골재 질량에 목표 잔류 아스팔트 비율을 곱하고 함유율로 나눠 구한다.

골재 1톤에 필요한 유제 질량은 함유율 C에 따라 정해진다.

실제 설계에서는 할렬강도와 압축강도 시험으로 이 값을 확인한다.

예를 들어 골재 1000 kg에 p가 4%이면 유제 질량은 1000 × 0.04 / C kg이다.

헷갈리는 점

가장 흔한 실수는 상온 아스팔트를 열가소성 가열 혼합물과 혼동하는 것이다.

또 강도가 처음부터 가열 혼합물과 같다고 쓰면 틀린다.

유제는 물이 증발하거나 분해된 뒤에야 강도가 발현된다.

컷백은 용제가 증발하므로 VOC 문제를 함께 쓴다. 유화와 구분해 쓰는 것이 핵심이다.

정리

정리하면 상온 아스팔트는 가열 없이 상온에서 시공하는 혼합물이다.

결합재는 유화 아스팔트와 컷백 아스팔트로 나뉘며, 둘 다 점도를 낮춘다.

시험에서는 양생 기간, 2차 다짐, 유제 함량 설계를 함께 쓴다.

앞의 문제 정답은 컷백 아스팔트다.