일반 사항
CRM아스팔트™ 바인다는 폐타이어 고무가루와 아스팔트 시멘트를 혼합해서 아스팔트의 성질 을 개선한 것으로서 포장의 균열과 소성변형에 대한 저항성을 기대 할 수 있어야 한다.
CRM아스팔트™포장은 필요한 경우 박리 방지제를 혼합하여 화학 반응을 거친 균질의 혼합물로서 다음 표1과 같은 물리적 특성을 충족시켜야 한다.
    표1 CRM아스팔트™바인다 규정

구     분

기준

절대 점도

cP (ASTM 2196)  175℃, 3 Spindle, 20RPM

최 소

1,500

최 대

5,000

침입도

1/10mm (KS M2252)  25℃, 100g 5초

최 소

25

최 대

75

침입도

1/10mm (KS M2252)  4℃, 250g 60초

최 소

15

연화점

℃ (KS M2250)

최 소

55

탄성회복력

%(ASTM D3407)

최 소

10
재료
아스팔트 시멘트
아스팔트는 KS M2201의 요건을 충족시켜야 한다. 아스팔트 등급 선택은 적절한 조화와 화학 반응의 특성을 확실히 하기 위해서 고무(CRM)아스팔트 공급업체가 실시한 실내 시험에 의하여 결정한다.
폐타이어 고무분말(CRM)
＊일반사항
분쇄한 타이어 고무는 상온분쇄 공법에 의해 자동차나 트럭의 타이어로 생산 되어야 한다.
고무분말에는 섬유질이나 금속, 광물질 그리고 고무 이외의 다른 이 물질이 섞여 있으면 안된다. 고무는 건조하고 자유롭게 흘러 다닐 수 있어야 하며 고온의 아스팔트 시멘트에 첨가될 때 거품이 생기지 않도록 하여야 한다.
CRM 입자들이 덩어리지는 것을 방지하기 위하여 칼슘 카본 또는 운모를 CRM 중량 기준으로 최대 4%까지 첨가할 수 있다.

＊물리적 요건
 
☞ 폐타이어 고무분말의 입도와 입자 길이
50g의 샘플을 사용하여 KS F2502에 따라 시험하였을 때 그 결과로 나오는 고무 분말의 입도와 최대 길이는 표3의 한계치를 만족시켜야 한다.
    표3 폐타이어 고무분말(CRM)의 입도(Gradation)와 입자 길이

체크기

Type A (갭입도용)

Type B
(밀입도,개립도마찰층,배수성혼합물용)

№ 8 (2.36㎜)

―

―

№ 10 (2.00㎜)

100

100

№ 16 (1.18㎜)

70-100

98-100

№ 30 (600㎛)

25-60

70-100

№ 50 (300㎛)

0-20

10-40

№ 200(75㎛)

0-5

0-5

고무 입자의 최대 길이

3/16 inch(4.76㎜)
☞ 섬유질 함유량(Fiber Content)
분쇄고무에는 섬유 성분이 CRM 중량 기준으로 0.5%를 초과하면 안된다. 섬유질 함유량은 입도 시험 중에 일어나는 섬유질 덩어리의 중량에 의해 구한다. 고무입자는 중량을 측정 하기 전에 섬유질 덩어리를 제거하여야 한다.
☞ 함수량(Moisture Content)
분쇄된 고무의 함수량은 고무중량의 0.75% 미만이어야 한다.
☞ 광물성 함유량(Mineral Contaminants)
폐타이어 고무분말의 광물성 함유량은 1리터의 비이커에 물을 가득 채운 상태에서 50g의 고무분말을 침전시킨 후에 결정된 중량의 0.25%를 넘어서는 안된다.
☞ 금속함유량(Metal Contaminants)
금속(철심)함유량은 최대 0.01%를 초과하면 안되며 고무샘플 50g을 자석으로 휘저었을 때 육안으로 보이는 금속 입자가 고무에 포함되지 않아야 한다.
☞ 박리(剝離) 방지제 (Anti-Stripping Agent)
적절한 방수력을 만들어 내기 위해 현장 배합 입도 공식에서 요구될 경우, 열에 잘 견디고 특히 공급업체에서 사용이 인가된 박리 방지제를 배합 공식에서 요구되는 비율만큼 CRM아스팔트™ 재료에 혼합한다. 박리 방지제는 분쇄된 고무 분말을 혼합하기 전에 아스팔트 시멘트에 첨가한다.
고무분말과 이스팔트 시멘트의 배합설계
고무분말과 아스팔트 시멘트의 배합설계는 CRM아스팔트™ 공급 업체에서 실시하며 분쇄된 고무 분말의 비율은 전체 혼합물 중량의 15-25% 범위에서 결정되어야 한다 CRM아스팔트™ 공급 업체는 적어도 포장 시공 3일전에 CRM아스팔트™ 생산 현장 기술자에게 배합성적표를 제공하여야 한다. 배합 성적표에는 다음과 같은 내용이 기록되어야 한다.

아스팔트 시멘트

▶아스팔트 시멘트의 공급처

▶아스팔트 시멘트의 종류

▶아스팔트 시멘트의 등급

폐타이어 고무분말(CRM)

▶고무분말의 공급처

▶고무분말의 종류와 등급

▶CRM아스팔트™ 총 중량에  대한 고무분말의 비율(%)

박리 방지제

▶박리방지제의 종류 및 등급

▶CRM아스팔트™ 총 중량에 대한 아스팔트 시멘트와 박리

방지제의 비율(%)
    CRM아스팔트™ 생산 장비

혼합반응기

(Heat and Blender)

순간 가열 방법으로 아스팔트를 고온으로 가열하는 장치와 고무분말을 혼합하는 믹서를 갖춘 장비로써 기술자의 지도에 따라 배합설계에 명시된 비율로 균일한 품질의 CRM아스팔트TM 바인다를 생산할 수 있어야 한다. 혼합실의 최대용량은 570ℓ이며 아스팔트 시멘트 공급 펌프와 혼합된 제품을 이송할 별도의 펌프를 갖추어야 한다.

숙성기

(Reaction Tank)

숙성기에는 아스팔트 시멘트와 고무분말의 균일한 혼합을 유지시켜주는 내부 교반장치가 있어야 하며 반응, 펌핑, 아스팔트 혼합물에 바인다를 첨가하는 동안 162℃-190℃의 온도 유지를 위한 자동 가열 장치를 갖추어야 한다.

공급시스템

현장 배합에 의해 요구되는 비율로 접합재를 골재에 첨가할 수 있는 펌프와 계량장치를 갖춘 CRM아스팔트™ 공급시스템을 갖추어야 한다.

    CRM아스팔트™ 제조 공정

혼합과

물리적 반응

아스팔트와 고무분말은 혼합반응기에서 혼합하여 교반 장치가 있는 숙성기로 이송되어 45∼60분내 물리적 반응을 일으켜야 한다. 혼합물의 온도는 물리적 반응 기간 동안 163℃ 이상을 유지하여야 하며 반응이 끝난 후에는 175℃±5℃를 유지하여야 한다.

점도확인 및 조정

공급자는 45분 경과 후 최초로 점도를 확인해야 하며 물리적 반응을 일으켜 기준 점도가 나올 때까지 확인하고 점도를 조정해야 한다. 점도가 낮으면 고무를 추가로 서서히 100kg 단위로 첨가해서 교반 후 점도를 체크하면서 조정해야 하며, 점도가 높으면 아스팔트를 서서히 첨가, 점도를 체크하면서 조정해야 한다.

공급

물리적 반응이 완료된 후 측정 점도가 맞으면 미터기로 측량하여 현장 배합에 의한 비율로 아스팔트 콘크리트 플랜트 혼합실에 CRM아스팔트™ 바인다를 공급한다.
    골재

일반 사항

CRM아스팔트TM 콘크리트 혼합물용 골재는 단단하고 내구성 있는 분쇄된 돌 조각으로 구성되어야 한다. 골재에는 유기질이나 부패한 재료, 진흙 덩어리, 달라붙은 먼지, 유독한 재료가 들어있지 않아야 한다.  미세한 골재부분으로 천연 또는 제조된  모난 모래가 사용될 수 있다. 둥근 천연모래는 사용될 수 없다. 광물 충전물이 사용될 경우에는 KS F3501이나 2359의 요건을 충족시켜야 한다.

물리적

요건

▶ 표면 : No. 8 체 스크린에 남아있는 골재는 적어도 한 면이 깨어지거나 분쇄된 표면을 가지고 있는 표4의 입자들로 구성되어 있어야 한다.
▶ 마모율 :  골재는 KS F2508에 따른 500회전 테스트를 받았을 때 마모율이 표4의 기준을 초과하지 않아야 한다.
    표4 골재물성 시험기준

항목

기준

파쇄된 표면

(№ 8 체 남는 골재)

깨진면이 2면 이상

최소 85% 이상

깨진면이 1면 이상

최소 90% 이상

마모율

500회

35% 이하

아스팔트 피막 박리 시험에

의한 피복면적(%)

KS F2355

95% 이상

편평 및 세장편 함유량(%)

도로연구소 연구보고서

20% 이하

* 골재의 입도 :
골재의 허용 입도(통과율)는 KS F2502에 따라 테스트했을 때 표5과 같은 기준을 지켜야 한다.
    표5 골재의 입도(Gradation)

배합

설계

개립도마찰층(OGFC)

갭입도(Gap-Graded)

밀입도(Dense-Graded)

배수성포장

체크기

3/8"

1/2"(#78)

3/8"

1/2"#78

3/4"#67

3/8"

1/2"#78

3/4"#67

1/2"#78

3/4"#67

1"

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

3/4"

100

100

100

100

95-100

100

100

90-100

100

95-100

1/2"

100

95-100

100

95-100

70-90

100

95-100

70-90

92-100

53-78

3/8"

85-100

75-95

78-92

75-95

50-70

90-100

75-95

60-80

62-81

35-62

№ 4

25-55

25-55

28-42

25-45

25-45

60-80

50-70

40-60

10-31

10-31

№ 8

5-15

5-15

15-25

15-25

15-25

40-60

35-50

30-45

10-21

10-21

№ 30

0-10

0-10

5-15

5-15

5-15

18-30

15-25

12-22

-

-

№ 50

 

 

 

 

 

8-18

6-16

5-14

3-12

3-12

№ 200

0-5

0-5

3-7

3-7

2-6

2-8

2-8

2-6

2-7

2-7
    표6 마샬 물성 기준
 

마샬 물성치

갭입도

개립도마찰층(OGFC)

밀입도(Dense-Graded)

배수성포장

다짐횟수

75

50

75

50

공극률 (%)

3 ~ 6

15 ~ 20

3 ~ 5

15 ~ 25

VMA (%)

18 이상

22 이상

13 이상

-

투수계수

(㎝/sec)

-

-

-

-1.0×10-2

㎝/sec이상

동적안정도

(회/㎜)

3,000 이상

1,500 이상

(*3,000이상)

3,000이상

1,500 이상

(*3,000이상)
*대형차 교통량이 심하게 많은 도로에서의 개립도마찰층 및 배수성포장의 경우 동적안정도 기준은 3,000이상으로 설정한다.

 
※ 기술자는 CRM아스팔트TM 콘크리트 배합 설계 결과를 토대로 표7의 허용 오차 기준에 따라 골재 입도와 CRM아스팔트TM 함량의 현장 배합 승인 여부를 결정해야 한다.
 
    표7 현장 배합 허용 오차
 

체크기

허용오차(%)

1/2 inch 이상

±8

3/8 inch

±7

№ 4, № 8

±6

№ 30, № 50

±5

№ 200

±2

CRM아스팔트™ 바인다 함량

±0.4
배합 설계에는 골재와 CRM아스팔트TM 바인다에 대한 모든 요건이 충족되었다는 사실을 보증하기 위한 충분한 테스트 결과와 기록이 포함되어야 한다.
    현장 배합 공식
    ; 배합 설계는 현장 배합 공식을 준수해야 하며 다음 정보들을 열거해야 한다.

골재

▶ 출처와 감정 내용(사용된 재료 각각에 대해)
▶ 입도(사용된 재료 각각에 대해)
▶ 혼합 백분율                                  

▶ 혼합물 입도

CRM아스팔트™바인다

▶ 아스팔트 시멘트의 출처와 등급

▶ 고무분말의 출처와 감정 내용
▶ CRM아스팔트TM 바인다에 대한 고무분말의 백분율(%)
▶ 필요한 경우 첨가제의 종류와 총량

▶ 골재와 혼합시 온도

피막 박리 방지제

유동체의 피막 박리 방지를 위해서는 아스팔트 시멘트의 중량 기준으로 소석회 또는 portland 시멘트를 골재의 중량 기준으로 첨가한다.
 ▶ 피막박리 방지제의 출처
▶ 피막박리 방지제의 비율(%)

혼합물 총량과 건조 골재 중량에 대한 CRM아스팔트™ 바인다의 함량

혼합물 제조 온도

포설 온도

밀도 지침
    표8 CRM아스팔트™ 바인다 함유량

구분

갭입도

개립도마찰층(OGFC)

밀입도(Dense-Graded)

배수성포장

CRM아스팔트™

바인다 함량

6.5% ~ 9%

9.0% ~ 11.0%

6.0% ~ 8.0%

4.5% 이상
일반 사항
1. 기존 포장도로 표면의 포트홀, 약한 부분, 중요 파손 부분은 일반 밀입도 아스팔트 혼합물로 메워서 보수한다.
2. 크랙이 6mm이상이거나, 시공 죠인트 반사균열이 6mm이상은 CRM아스팔트™ 충진재
(Sealant)로 씰링한다.
3. 깊이 1cm 이상 소성변형(Rutting) 구간은 절삭 작업을 하고 청소하여 잔존물을 완전히 제거한다
4. 접착성 코팅을 하기 전에 표면을 완전히 청소하여 깨끗하게 한다.
시공 두께

덧씌우기 설계

CRM아스팔트™ 콘크리트 갭입도 덧씌우기

두께 결정 지침

CRM아스팔트™ 콘크리트 갭입도 덧씌우기에 대한 시공 두께는 미국 연방도로국(FHWA)에서 승인한 두께 결정 지침에 의하여 다음과 같은 절차로 결정한다.

- Source : 고무아스팔트 콘크리트를 사용한

Caltrans 포장 보수 by Jack L. Van Kirk, P.E, Senior Materials and Research Engineer with the California Department of Transportation, Office of Transportation Materials and Research

▶ 포장체의 구조적인 필요에 요구되는 일반 밀입도 혼합물의 두께를 결정한다.
▶ 반사 균열 억제에 요구되는 일반 밀입도 혼합물의 두께를 결정한다.
▶ 항목 1, 2의 요건을 만족시키는 일반 밀입도 혼합물 덧씌우기 두께를 선정한다.
▶ 항목 3에서 결정된 일반 밀입도 혼합물의 두께에 상응하는 CRM아스팔트TM 콘크리트 두께를 다음의 표9를 이용하여 결정한다.
    표9 CRM아스팔트™콘크리트 갭입도 덧씌우기 두께 등치표 (단위:㎝)

일반 밀입도 혼합물

 CRM아스팔트™

콘크리트 갭입도 #78,밀입도#78

 CRM아스팔트™

콘크리트 갭입도 #67,밀입도#67

4

3

4

5

3

4

6

3

4

7

4

4

8

4

5

9

5

5

10

6

6

11

6

6

12

6

6
☞ 극심한 소성변형 보수 시공 두께
기본 사항
소성변형 구간에서 비파괴시험기(방사능 밀도 측정기)나 코아를 채취하여 기층의 손상 여부와 공극율이 3% 이하로 낮아졌는지 등을 시험한 후 절삭할 깊이와 포장의 두께를 결정한다.
기층이 손상된 소성변형 구간
기층의 탄성계수는 고온에서 표층의 탄성계수보다 높으며, 일반적으로 포장 표면으로부터 약 7cm 깊이(포장두께의 1/2-1/3지점)에서 최대 전단 응력이 발생하여 소성변형은 10cm 이내의 깊이에서 발생되므로 최소 10cm 깊이로 절삭하여 표층 두께를 최소화(3-5cm)하고, 내유동성이 상대적으로 높은 일반 밀입도 #57 혼합물로 중간 조절층을 포설한다.
기존 포장 절삭
1. 교통 사고 예방을 위하여 안전 표지판을 설치하고, 차량 유도 요원을 배치한 후 절삭 작업에 착수하여야 한다.
2. 절삭두께는 설계에 따라 정확히 절삭하고 기존 차선을 훼손하지 않아야 하며, 절삭 폭은 기존차선에 따라 균일하게 절삭하여야 한다.
3. 절삭 완료 후 통행차량의 안전사고 예방을 위하여 절삭구간 전방 200m 지점에서부터 위험표지판을 3개소 이상 설치하여야 한다.
4. 노선별로 절삭작업을 실시하고 절삭완료후 2일 이내에 포장을 완료하여야 한다.
5. 절삭표면을 깨끗하게 청소하여 이물질을 완전히 제거한다.
6. 절삭표면에 약한 부분 및 파손부분은 밀입도 아스팔트 혼합물로 메워서 보수하여야 한다.

택코팅

1. 재료와 타잎, 등급, 또는 특별 용도에 있어서의 적정 비율 등은 CRM아스팔트 공급 업체와 협의 결정하여야 하며 충분히 양생된 다음에 포설한다.
2. 택코팅 재료를 AP-3 또는 RSC-4를 사용할 경우 1㎡당 0.5ℓ~0.6ℓ를 살포하여야 하며, RSC-4를 사용한 장비를 AP-3 택코팅에 사용시는 고온의 AP-3 투입시 탱크 속에 물이 없도록 조치한다.

포설 및 다짐

1. 다짐 온도 준수를 위해 최초 1차 다짐 장비는 휘니샤 바로 뒤에 붙여야 한다.
2. 1차 다짐은 최소한 온도기준을 지켜 신속히 진동 탄뎀 로울러로 6회 다짐해야하며, 2차다짐은 무진동 탄뎀 로울러로 6회 다짐하여 예정 밀도 96% 이상이 되도록 충분히 다진다. 조인트 부분은 마카담 로울러로 6회 이상다짐 한다.
3. 도시 지역 절삭 포장의 경우 버스 차선의 시공 조인트 부분에는 다짐이 끝난 후 반드시 RSC-4를 골고루 살포하여 방수력을 증진시킨다.
4. 다짐이 끝나면 석회수(물 6,000ℓ에 석회석 25kg 희석)를 충분히 살포하면서 양생하여야 하며 온도가 60℃ 이하일 때 개통한다.

온도 관리

1. 다음 표10의 혼합물의 온도 관리 기준을 따라야 한다. 공사시 권장 최소 대기 온도는 10℃이며 만일 10℃에서 공사를 시작했는데 예기치 않게 0℃로 내려 간다면 혼합물 온도가 143℃가 유지될 경우 마무리 공사를 할 수 있다.
2. 비가 오거나 비가 와서 물이 고이거나 노면이 젖은 상태에서 포설해서는 안되며 감독의 지시를 따라야 한다.
    표10 혼합물 온도관리 기준

구분

갭입도,밀입도

개립도마찰층(OGFC),배수성

골재 가열온도

162 - 190

152 - 170

아스팔트 가열온도

190 - 230

190 - 230

바인다 숙성온도

162 - 190