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습식공법이라고 알려져 있기도 한 고무아스팔트는 ASTM D8-88에서 다음과 같이 정의되어 있다:"아스팔트 시멘트, 재활용 고무 그리고 일정 첨가물의 혼합체로서 고무 성분이 전체 성분의 중량비로 최소 15%로 구성되어 있고 고무 입자가 아스팔트 시멘트 속에서 팽창하도록 충분히 반응되어 있는 것". 그러나 아리조나, 캘리포니아, 텍사스에서의 일반적인 사용량은 적어도 18%의 고무를 권장하고 있다.

또한 ASTM D6114-97에는 고무아스팔트 바인다에 대한 표준 시방서(Standard Specification for Asphalt Rubber Binder)가 제정되어 공표되어 있다.

2. 고무아스팔트는 언제 발명되었나?

1920년대부터 기술자들 및 화학자들은 고무와 아스팔트를 혼합하려는 시도를 해왔다. 그러나. 대부분의 시도는 실패하였다. 1960년대에 전 연방도로국(FHWA) 직원이며 이후에는 아리조나 피닉스시의 재료시험과의 기술과장을 지낸 찰스 맥도날드가 폐타이어 고무를 아스팔트 포장재에 혼합하는 성공적인 시간 및 온도 공식을 최초로 개발하였다. 이 공법을 맥도날드 공법 또는 아리조나 공법, 습식 공법이라고 부른다.

3. 왜 고무아스팔트는 널리 사용되지 않고 있는가?

고무아스팔트업계가 극복해야할 여러 가지 장애물들이 있다.

1. "실험적" 수준에 너무 오래 머물러 있었다.

2. "고정관념을 깨지 않으면 자리 잡기 힘들었다." 많은 도로 공무원들이 과거의 재료와 방법을 선호하였다.

3. 사용을 강제하는 ISTEA 법안이 모 산업인 일반 아스팔트 업계와 정치적 대립 및 틈을 벌려 놓았다. 고무아스팔트는 보다 나은 품질에 기초한 자유로운 선택으로 사용되어야 했다.

4. "부담스러운 자들"(고무를 첨가하여 반응 과정을 거치지 않는 공법)의 실패가 고무아스팔트 실패인 것 처럼 연관지어 졌다. 또한 특수한 장비가 요구되었다.

4. 고무아스팔트에는 몇 개의 타이어가 재활용되는가?

명세된 배합 설계에 따라 다르다. 고무아스팔트 고온 혼합물 2인치 두께의 덧씌우기에 약 2,000개의 폐타이어가 1차선 1마일당 사용된다. 스프레이 공법(즉 Seal Coat)에는 1차선 1마일당 약 500개가 재활용된다. 매년 약 1,000만개의 폐타이어가 도로 포장에 재활용되고 있다.

5. 고무아스팔트의 가격은 얼마인가?

초기의 가격에 비해 지금은 현저하게 감소되었다. 현재 가격은 1985년의 가격에 비해 거의 절반 수준이다. 현재 고무분말의 가격은 파운드당 0.12-0.15$이다. 고무아스팔트 고온 혼합물의 가격은 1인치 두께의 평방 야드당 대략 2.5$로써 일반아스팔트 1.35$에 비교된다. 마찰층 공법에 사용되는 고무아스팔트의 비용은 일반아스팔트가 평방 야드당 $1.55인데 비해 약 $2.15이다. 긴 수명에서 오는 비용 절감은 유지보수 횟수를 줄여주고 보다 적은 재료를 사용하게 한다. 고무아스팔트가 지닌 신축성과 강도 덕분에 대부분의 경우 일반 아스팔트 콘크리트와 비교할 때 재료의 절반만이 요구된다.

6. 고무아스팔트 사용시 장점은 무엇인가?

고무아스팔트와 관련되는 장점에는 여러 가지가 있다. 우선 두께를 줄여서 포장하는 것이 가능하다. 천연자원의 보존 및 재활용 시대를 맞이하여 고무아스팔트의 줄어든 두께가 도로 표층을 재포장하는데 필요한 많은 량의 골재를 절감해준다. 그것은 비축량을 줄여줌으로써 보다 적은 재료가 채굴되어 시공 현장으로 수송된다는 것을 의미한다. 또한 고무아스팔트는 차량 소음을 줄여준다. 고무아스팔트 포장은 차량 소음을 최대 85% 줄일 수 있다는 것이 국제적인 연구 결과 밝혀졌다. 일반적으로 고무아스팔트는 50%의 소음 감소를 제공한다. 소음감소는 또한 피트당 $200-$400 정도 하는 방음벽 건설과 관련된 비용을 줄여준다. 고무아스팔트 사용의 또다른 최대 장점은 폐타이어를 소비한다는 것이다. 전국 도로의 5%를 매년 고무아스팔트로 시공하면 전국에서 발생하는 폐타이어는 공해 물질에서 완전히 제거될 수 있는 것이다. 폐타이어는 문제를 일으킨다. 야적해서 땅에 묻으면 표면으로 다시 "떠오르고", "트래드"부분이 떨어지거나 야적장 위를 덮어서 일단 묻힌 타이어도 환경에 다시 노출된다. 타이어를 대량으로 쌓아 놓는 것은 여러종의 페스트, 가령 모기 같은 병균들이 서식하는 이상적인 터전이 된다. EPA는 약 $5,500,000 이상의 돈이 뇌염(encephalitis)과 황달열(yellow fever) 같은 모기에 의한 전염병을 퇴치하는데 든다고 하였다. 토막난 타이어 야적 더미에서는 환경적인 재난을 야기하는 화재의 위험이 도사린다.

7. 고무아스팔트는 얼마나 비용을 절감해 주는가?

파손된 시멘트 콘크리트 위에 고무아스팔트를 사용하여 보수를 하면 절감 효과는 엄청나서 수백만불을 넘어선다. 재포장의 대안으로 선택되었을 때 고무아스팔트는 재포장 비용의 1/4에 불과하다. 1998년 말부터 시작된 LCCA(Life Cycle Costs Analysis)를 지켜보라. LCCA Final Report 원문 | 번역본.

8. 고무아스팔트를 만드는데 어떤 종류의 장비가 필요한가?

고무아스팔트를 적용하는데는 일반 포장 장비가 사용된다. 단지 아스팔트 플랜트에서 고무와 아스팔트를 혼합하는 특수한 장비만이 "고무 플랜트"로 요구된다. 이 유닛은 이동식이며 하루에서 3일 정도면 어떤 플랜트에도 설치 가능하다. 스프레이 공법에서는 점도가 높은 물질을 살포하는데 적합한 스프레이 바가 필요하다.

9. 고무아스팔트는 증명된 것인가 또는 믿을만한 것인가?

RPA는 방대한 실험실 연구와 분석, 건설 평가 연구, 성공적인 현장 적용을 마친 고무아스팔트 공법과 대략 2개 또는 그 이상의 주에서 사용되고 있는 고무아스팔트 공법을 추천하고 있다. 고무아스팔트 습식 공법은 이러한 기준을 만족시키는 유일한 공법이다. 고무를 사용하는 많은 공법들이 개발되었지만 모두 성공한 것은 아니다. 불행하게도 그것과 종종 고무아스팔트가 혼동되지만 그것들은 습식공법과 같은 증명된 신임장을 얻은 것은 아니다. 고무아스팔트는 1960년대부터 FHWA, 많은 대학, 여러 주 및 산업체에 의해 방대하게 연구되어 왔다. 아스팔트 포장을 위한 개질재로는 고무아스팔트 만큼 방대하게 연구된 것은 지금까지 없다.

10. 고무아스팔트의 수명은 어떠한가?

고무아스팔트가 개발된 아리조나에는 20년 동안 공용된 시공 현장이 많이 있다. 그러나 다른 포장 재료와 고무아스팔트를 비교한 종합적인 라이프 싸이클 비용 분석은 아직 완성되지 않았다. 이는 RPA가 1998년 예산에 반영하여 추진하고 있는 연구 중 하나이다. 최종 보고서는 1999. 4. 1에 발간되었다.

11. 수명이 더 긴 이유는 무엇인가?

고무에 포함된 화학성분이 아스팔트의 노화나 산화를 억제하여 깨지거나 갈라짐을 방지한다. 아스팔트 속에 있는 고무의 신축성 때문에 고무아스팔트는 균열을 억제하고 줄여준다. 균열은 물이 침투하게 하고 기층에 압력을 가하여 포트홀이나 도로 표면의 파손을 일으킨다.

12. 드라이브 할 때 보다 조용한가?

차량 소음 연구는 모든 유형의 포장 표면에 대해 이루어져 왔다. 고무아스팔트는 콘크리트 포장에 비해 85% 정도의 소음을 줄여주는 것으로 증명됐다. 차량 소음에서 중요한 요소는 마찰력 강화를 위해 파놓은 "그루브(grooves)"와 콘크리트 판 사이의 조인트이다. 고무아스팔트 위에서 타이어는 소음을 보다 적게 발생한다.

13. 고무의 사용이 위험 물질을 방출하지는 않는가?

미국 연방정부에서는 7개의 현장에서 아스팔트와 고무아스팔트의 연기가 위험 물질을 방출하지 않는지에 대한 종합적인 시험을 하도록 자금을 지원하였다. 초기의 보고서 결과는 고무아스팔트를 사용함으로서 생기는 위험물질이 일반 아스팔트를 사용할 때보다 많지 않다는 것을 나타냈다. 이 연구는 NIOSH에 의해 수행됐다. 마지막 보고서는 금년 말쯤 나올 것이다. 모든 아스팔트 플랜트는 엄격한 대기 오염 기준을 준수해야 한다. 신뢰할만한 시공업자들의 보고에 의하면 고무아스팔트로 인한 배기는 전혀 문제가 되지 않는다고 한다. 다만 고무가 가열될 때 나는 향기가 유일한 차이점이라고 한다.

14. 고무아스팔트는 재활용이 가능한가?

포장 재료의 재활용은 모든 기관의 관심사이다. 고무아스팔트가 성공적으로 재활용된 경우는 많이 있다. 최근 들어 가장 대표적인 것 중 하나는 로스앤젤레스 코리아 타운을 관통하는 올림픽 블루바드의 12년 된 고무아스팔트 도로 재활용이다. 테스트 결과 올림픽 블루바드로부터 폐기된 재활용 고무아스팔트는 시방 기준을 만족시킬 뿐 아니라 모든 시험을 통과했으며 마이크로웨이브 기술이나 일반아스팔트 배합설계 기술을 사용한 재활용도 가능함을 보여 주었다. 공기 품질(Air Quality) 시험 결과 공기 함량이 CAL/OSHA PEL 기준에 맞았고, 대부분의 경우 검출 한계치 이하였다.

15. 고무아스팔트 사용은 안전한가?

콘크리트 도로를 재포장할 때에는 보다 적은 시간 안에 도로를 원 상태로 복구해 놓는 것이 가장 요구된다. 그것은 시공 결과로 생기는 교통의 혼합 시간을 줄이는 것을 의미하며 유지관리 직원들이 차량이 통행하고 있는 도로 변에서 보다 적게 근무하게 됨을 뜻한다. 고무아스팔트 플랜트의 배기 물질은 일반 아스팔트 플랜트와 별 차이 없다.

16. 고무아스팔트를 추운 기후에서도 사용 가능한가?

고무아스팔트는 추운 지역에서도 많이 시험되었다. 아리조나주에서는 플래그스탭이라고 하는 지방에 갭입도 고무아스팔트 가열 혼합물과 개립도 고무아스팔트 마찰층 공법을 주로 사용하고 있다. 그 지방은 해발 7,000피트(2,130미터) 이상이며 겨울이면 최저 기온이 -20℉(-28.9℃)까지 떨어진다. 캘리포니아주 또한 씨에라 산의 고산지역에 고무아스팔트를 성공적으로 사용하고 있다. 그것은 지금까지도 훌륭한 공용성을 발휘하고 있다.