사업성과

순환골재 의무사용량 대응을 위한 제주지역 재생아스콘 활용 전략

구분 : 기술개발 연구책임자 : 이동욱 소속 : 제주대학교
연구기간 : 2015. 04. 16. ~ 2015. 12. 31. (8.5개월) 연구비 : 30 연구년도 : 2015

. 연구개요

순환골재 의무사용량 증가에 대응하기 위한 제주지역 재생아스콘 활용 전략으로 개질아스콘의 공용성등급(Performance Grade)을 적용해 국지성강우, 대설, 폭염 등의 기후변화에 강하고 소성변형과 균열에 대한 저항성이 높고 내구성이 우수한 제주지역 현무암계 순환골재를 활용한 표층용 재생개질아스팔트콘크리트를 개발

 

. 연구의 필요성 및 목적

 

환경부의 건설폐기물의 재활용 기본 계획[2], 2012에 의하면 2017년 이후 자율적 재활용 시장 활성화 단계 구축, 이에 재활용 시장 활성화에 대처하기 위한 선제적 녹색기술개발이 필요

건설폐기물의 재활용 촉진에 관한 법률에 따른 환경부 고시 제2014-33호 및 국토교통부 고시 제2014-105호에 의하면 연도별 아스팔트콘크리트포장용 순환골재 의무사용량이 제품소요량의 ‘1425%이상, ‘1530%이상, ‘16년이후 40%이상으로 대폭 확대되어 재활용 기술 개발이 필요

과거 건설폐기물발생량 자료를 이용한 시계열 분석결과 ‘18년에는 폐아스콘 발생량이 ‘14년도 대비 28%증가하는 것으로 예측되어 이에 대한 대책이 필요한 시점

폐아스콘 순환골재를 활용한 고부가가치의 표층용 재생개질아스팔트콘크리트를 개발하여 저탄소녹색성장 패러다임에 맞춰 녹색산업 녹색기술을 지향하고 건설폐기물 재활용 촉진을 위한 자율적 재활용시장 활성화에 능동적으로 대처

 

. 연구의 내용 및 범위

플랜트 프리믹싱 방식으로 아스팔트혼합물의 품질오차를 최소화 할 수 있고, PG등급을 적용해 기후변화 대응이 우수한 고무계열의 블록공중합체인 SBS 고분자 개질아스팔트(PMA: Polymer Modified Asphalt)를 개질아스팔트로 활용하여, 도로의 소성변형과 균열에 대한 저항성이 높고 내구성이 우수해 일반아스팔트콘크리트 대비 동등이상의 성능을 발휘하는 표층용 재생개질아스팔트콘크리트를 마샬배합설계로 개발

 

. 연구결과

자율적 재활용 시장 활성화와 순환골재 의무사용량 증가에 대응하기 위한 제주지역의 재생아스콘 활용 전략으로 고품질의 재생개질아스팔트콘크리트에 대한 연구를 진행한 결과, 본 연구를 통해 분석된 B-typeSBS PMA 재생개질아스팔트혼합물은 계획된 품질기준들을 만족하고 상회하는 수준이며, 특히 수분저항성과 수분박리저항성은 매우 높은 수준으로 분석되었다. 그리고 소성변형저항성 지표인 마샬안정도와 흐름값 또한 만족할만한 수준의 결과를 보이고 있으며, 균열저항성을 평가하기 위해 실시한 간접인장강도 및 터프니스 시험에서 기존 AP-5 아스팔트혼합물 대비 약 2배 정도 개선된 결과를 보이도 있어 본 연구를 통해 개발된 SBS PMA 재생개질아스팔트혼합물은 현장 적용성만 검증된다면 폐아스콘을 활용한 고부가가치의 제품이 될 것으로 사료되며, 물리적 성능 개선 결과는 아래의 표와 같다.

 

주요 성능지표

품질기준

(WC-2)

평 가

GRF 4005

국토부 ‘14

목표

성능

가중치

시험규격

소성

변형

저항성

마샬안정도

(N)

6,000이상

7,000이상

17,771

20%

KS F 2337

흐름값

(1/100cm)

20~40

20~40

33

10%

KS F 2337

공극률

(%)

3~6

3~6

4.1

10%

KS F 2369

균열

저항성

간접인장강도

(N/)

0.8이상

1.0이상

2.27

20%

KS F 2382

터프니스

(N·)

8,000이상

10,000이상

29,395

20%

KS F 2382

수분

저항성

인장강도비

(TSR, %)

0.8이상

0.8이상

0.95

20%

KS F 2398

수분박리저항성

수분박리율

(%)

-

-

0

-

JHS201

-97

. 연구결과의 활용계획

- 신설도로와 유지보수도로의 아스팔트포장에 활용이 가능

- 선진국에 비해 뒤처진 국내의 녹색기술 수준 향상과 이와 관련된 재활용 시장이 형성되어 점차적으로 성장의 가능성이 큼

- 산업부산물을 이용한 자원재순환으로 경제성 향상할 수 있으며, 폐아스콘의 고급자원화를 통하여 새로운 광물로서의 가치가 상승됨으로써 새로운 고부가가치 시장을 개척

- 연구개발을 통해 도출되는 핵심원천기술은 상용화, 실용화를 목표로 하여 현장 적용 시에 도로포장전문가와 연구팀을 구성하여 개발된 성과를 현장에서 활용할 수 있을 것으로 예상

 

 

 

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