Abstract

Criteria of the current asphalt mix design, Marshall method, includes the stability and flow which are not related with field performance of HMA mixture, together with the air void, Void filled with asphalt (VFA) and/or Void of mineral Aggregate(VMA). In addition, the limits of stability and flow are satisfied in most cases, the Optimum asphalt content (OAC) is determined based on volumetric properties, such as the air void and/or VFA and/of VMA. Therefore, many researchers have sought mechanistic properties which can replace the stability and flow, making the designed mixture having potential for better field performance. This study initiated to develope a mix design by introducing two performance-related mechanistic properties, the deformation strengh and fracture energy, in place of the stability and flow of the Marshall method. The deformation strength $(S_D)$ from the Kim Test has a high correlation with rutting property and the fracture energy(FE) from the indirect tensile test represents the fatigue cracking property of asphalt mixture. Four types of asphalt mixture were prepared for examining possibility of using the suggested mix design method in comparison with current methods. The results showed that mechanical properties were reflected in determination of OAC with this suggested mix design, unlike the existing Marshall method.

현재의 마샬 배합설계는 공극률, VFA. VMA와 함께 가열 아스팔트 혼합물의 현장 공용성과 관련이 적은 안정도와 흐름값을 포함하고 있다. 게다가, 안정도와 흐름값은 거의 대부분 기준값에 만족하며. 최적 아스팔트 함량(OAC)은 공극률, VFA, VMA와 같은 용적특성에 의해 결정되고 있다. 그러므로 많은 연구자들은 현장 공용성과 관계를 가지는 혼합물을 만들기 위하여 안정도와 흐름값을 대신할 수 있는 역학적 특성에 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 마샬 배합설계방법의 안정도와 흐름값을 대신하여 역학적 특성과 관련있는 변형강도$(S_D)$와 파괴에너지(FE)를 도입하는 배합설계를 제안할 것이다. Kim test로부터 소성변형 저항성과 상관성이 높은 변형강도$(S_D)$와, 간접인장시험으로부터 피로균열을 모사하는 파괴에너지 (FE)를 도입하였다. 현재의 배합설계방법과 제안한 배합설계 방법을 비교하기 위하여 4가지 아스팔트 흔합물을 사용하였다. 제안한 배합설계가 현재의 배합설계방법에 비해 OAC결정에 역학적 특성이 반영되는 결과를 볼 수 있었다.

Keywords

• asphalt mixture;
• mix design;
• deformation strength;
• fracture energy

• 아스팔트 혼합물;
• 배합설계;
• 변형강도$(S_D)$;
• 파괴에너지(FE);