pma binder 신규 규격 소개 2017-11-13 · 2. 장수명 고강도 pma 적용 eca 포장 공법...

중국 아스팔트포장 기술동향 및

PMA Binder 신규 규격 소개

SK에너지

상해 공로과학연구소

차 순 만

2017. 10. 20.

2

중국 아스팔트 포장 기술 동향

1. 중국 도로 건설 및 유지보수 시장 현황 (1)

중국은 경제발전과 서부 대개발 정책에 따라 경제개발 5개년 계획에 맞춰서 고속도로 등 도

로건설에 박차를 가하고 있음

0

100

200

300

400

500

600

700

2015년 2016년 2020년€ 2030년€

일급도로 고속도로 기타 도로

457.7 469.6 500.0

580.0 단위: 만km

[만km] ‘15 ‘16 ‘20E ‘30E

고속도로 12.4 13.1 15.0 19.8

1급도로 9.1 9.9 12.9 24.4

기타도로 436.3 446.6 472.2 535.8

계 457.7 469.6 500.0 580.0

중국 도로 건설 현황 및 계획

중국 도로 유지보수시장 현황 및 예상

신규 도로 건설 비율이 향후 점차 감소될 것이며, 기존 도로망

간의 연결도로 건설 사업이 지속 진행될 것으로 예상됨.

기존 도로에 대한 성능 개선과 도로확장 및 유지보수포장 시

장이 크게 성장할 것으로 예상됨

총 도로건설

유지보수도로

신규도로

길이

‘20 ‘35

신설도로포장용 : 53%

도로유지보수

용: 47%

Total=2,049만톤

Sourcing：ICIS

2016年


도로유지보수용: 50%

2020年€

Total=2,204만톤


도로유지보수용: 60%

2030年€

Total=3,166만톤

中国 신설도로포장 및 유지보수포장용 아스팔트 수요현황 및 전망（2016-2030E）

도로 유지보수 포장기술의 발전이 지속될 것으로 예상됨

※ 중국 평균 유지보수 주기 : 고속도로 & 1급도로 (5년), 공항 (15년), 기타 도로 (8~10년)

1. 중국 도로 건설 및 유지보수 시장 현황 (2)

2. 장수명 고강도 PMA 적용기술 (1)

표층 (개질/특수 혼합물)

고강도 PMA 기층 최대인장응력

100 ~

150 mm

최대압축 발생영역

노 상

보조기층

장수명 포장(Perpetual Pavement)용으로 개발된

고강도PMA Binder 장점을 활용하여 중차량 도로

유지보수 포장기술에 적용 확대

〓▶ ECA 공법, SMA 포장 등

Perpetual Pavement

개념도

0 5000 10000 15000 20000

21,111次/mm

9,313 次/mm

2,688 次/mm

고강도 PMA

PG76-22

AP-5

동적안정도

试验项目技术要求

针入度 (25℃,0.1mm) 20~40

针入度指数（PI） ≥-0.4

软化点 (℃) ≥60

粘度(135℃,Pa.s) ≤3.0

动力粘度(60℃,Pa.s) ≥4,000

闪点(℃) ≥260

溶解度(%) ≥99

离析(48h,163℃) ≤2.5

弹性恢复 (25℃, %) ≥65

薄膜加热后 (163℃, 5h)

质量变化 (%) -1.0～1.0

针入度比(25℃,%) ≥65

复数模量 G* (15℃, MPa) ≥20

动态剪切 G*/sinδ, (kPa)

35℃ ≥980

60℃ ≥18

PG 等级 ≥PG 82-22

피로균열

0 50000 100000 150000 300000

300,000 以上

48,520 次

고강도 PMA

AP-5

혼합물 TSR (%)

AP-5 88.54

고강도PMA 98.32

수분저항성(TSR)

(500microstrain@20℃)

2. 장수명 고강도 PMA 적용 ECA 포장 공법 (2)

◆ ECA(Easy-Compact Hot-Mix Asphalt，易密实沥青混凝土) 포장공법

▷ 소성변형 저항성이 높은 특수PMA를 사용한 일종의 세립도 박층포장 기술

▷ ECA 첨가제와 필요에 따라 폴리에스테르 섬유를 아스콘 생산시에 추가함

ECA-6.7 혼합물에 적합한 포장층 두께 범위 ：1.3cm~2.2cm，일반적 1.5cm & 2.0cm

ECA-10 혼합물에 적합한 포장층 두께 범위 ：2.3cm~3.0cm，일반적 2.5cm & 3.0cm

아스팔트 신규 포장층

소성변형 발생 아스팔트 로면구조

절삭 후 아스팔트 로면구조

ECA혼합물 포설 후 아스팔트 로면구조

◆ ECA 포장 공법 개념도

4~5cm 표층

중/하층 아스팔트 포장층

소성변형 발생 구간 절삭

(예, 2.5cm)

절삭 구간에 ECA-10 혼

합물 포설

4~5cm 표층

중/하층 아스팔트 포장층

혼합물 종류 실험항목

고강도 PMA

혼합물

PG76-22 PMA

혼합물

수분 저항성

TSR (%) 90.9 90.9

동결융해파괴강도(%) 84.9 83.4

소성변형 저항성

동적안정도(회/mm) 7304 3610

총변형량(mm) 1.912 2.888

피로균열 저항성

피로균열강도(MPa) 2.26 1.61

파괴시 변위량(x10-3) 6.06 8.00

극한인장강도(MPa) 664 362

미끄럼 저항성

构造深度(mm) 0.89 1.10

마찰계수(BNP) 63 63

고강도 PMA 혼합물의 소성변형 저항성능 2배

피로균열 저항성능 40% ↑

◆ ECA-10 혼합물 성능평가 비교

9

ECA 포장은 소성변형 저항성능이 매우 높은 아스팔트 바인더를 사용해야 하지만, ECA 첨가제 주입을 통해 상대적으로 낮은 온도에서도 포설이 가능함

ECA-10 포장면 ECA-6.7포장면

项目 Microsurfacing포장 (기준)

ECA 포장

Hot-mix 재생포장

절삭포장

(9cm)

단가 [元/㎡]

A 1.52A 1.82A 5A

사용수명 [年]

2 4 4 6

교통차단 [Hr/km]

4 4 8 24

◆ 경제성 분석

2. 장수명 고강도 PMA 적용 ECA 포장 공법 (3)

3. 고점도 배수성포장 (1)

중국의 경제발전이 가속함 됨에 따라 도로 품질 개선에 대한 Needs가 증가하는 가운데 대도시를 중심으로 투수성 배수성 포장 적용사례가 크게 증가하고 있음.

하부층(불투수층)

배수성 포장층

하부 포장층 (불투수성)

일반도로 포장층

배수성 포장의 장점

차량 주행시 로면 물보라 현상 감소

미끄럼 저항 성능 증가로 교통사고 저감

고점도PMA를 사용함에 따라 소성변형 저항성 증가

차량 통행에 따른 소음 감소 효과 (3~8 dB)

2013년 말 시진핑주석이 중앙도시화 작업회의석 상에서 수자원 활용 효율성 제고를 위해 해면도시

(Sponge City) 건설을 강조함에 따라 국가 차원에 해면도시 건설 Project를 본격적으로 진행 중임.

중국 해면도시(Sponge City) 건설 현황

’14.10. 中国 주택도시건설부 해면도시 건설계획 공포

’15. 4월에 1차 해면도시 건설 대상도시 선정 발표

: 중경, 우한, 하문, 제남, 전장 등 총 16개 도시

’16. 4월에 2차 해면도시 건설 대상도시 선정 발표

: 상하이, 북경, 천진, 주하이, 영파, 대련, 심천, 청도

등 총 14개 도시

도로 해면화 개조 확대

’15년 첫해 도시녹화 및 저수설비

확충에 치중

’16년 이후 배수성 포장 관심 증대

→ 건설 실적 : 173km

3. 고점도 배수성포장 (2) – 중국 해면(Sponge)도시 Project

산악지대가 많은 서부 대개발 가속화와 고속도로 건설 확대로 특대교량 건설이 늘어 나는 추세이

며, 이에 따라 강상판 교면포장 기술에 관심이 증대하고 있음.

● 중국 교량 건설 현황

’14년말 ’15년말 ’16년말

교량수

(年 증가분) 757.1천개

779.2천개

(+22.1천개)

805.3천개

(+26.1천개)

총연장 길이

(年 증가분) 42,579km

45,927km

(+3,348km)

49,169km

(+3,242km)

강상판 교량 비율※ 중국 일본 미국 프랑스

2014년 말 0.25% 41% 35% 85%

2016년 말 0.5% ※ 전체 교량 대비

● 중국 강상판 교량 비율

→ 최근 대도시를 중심으로 고가도로에도 강교면 포장재료 사용이 증가함

4. 중국 강상판 교량 포장 공법 (1) – 교량 건설 현황

중국 강상판 교량포장 구조

Steel Deck

Upper Pavement Layer

Lower Pavement Layer

Buffer Layer

Waterproof Bonding Layer

Corrosion Protcting Lining

Waterproofing System

교량 포장층 파손은 상판을 구성하고 있는 Steel Bar 지역 위로 자주 파손이 발생함.

☞ Needs to enhance reflection cracking / fatigue cracking resistance

4. 중국 강상판 교량 포장 공법 (2)

’15년 교통부에서 고속도로 강상판 교량포장 설계 및 시공기술 규범 발행

: Specifications for Design and Construction for Pavement on Highway

Steel-deck Bridge (公路钢桥面铺装设计与施工技术规范)

새 규범서는 重교통량 및 장수명 교량포장을 위한 기술개발에 역점을 둠

하부 포장층 주요 관리 Points

: Density & Impermeability, Rut Resistance, Shear Deformation & Reflection Crack Resistance

상부 포장층 주요 관리 Points

: Surface Smoothness, Skid & Wear Resistance, Crack Resistance & Durability, Rut Resistance

Steel-deck Bridge Pavements에 사용 가능한 대표적인 아스팔트 혼합물

Type of Mixture Gradation Layer Thickness(mm) Type of Asphalt

Special PMA Mixture SMA-10 or 13 30~40mm/35~45mm High Elastic PMA

or High Viscous PMA AC-10 or 13 30~40mm/35~45mm

Guss Asphalt Mixture GA-9.5 25~40mm Mastic PMA

Epoxy Asphalt Mixture EA-9.5 25~35mm Hot-mix EA

Warm-mix EA


Combination of Steel-deck Bridge Pavement Structures

PSMA or AC Mixture

【차선책 구조】

PSMA Mixture

PSMA Mixture

【대표적인 구조】

Mastic PMA Mixture

PSMA or AC Mixture

EP Mixture

Mastic GA Mixture

【기타 구조】

EP Mixture

EP Mixture

EP Mixture

중국 SMA 혼합물 포장 현황

: 2002년 교통부에서 “Technology Guide for Construction of Highway

Pavement Using SMA (公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南) 규범 발행

중국 내 SMA 혼합물 적용 포장 현황 (w/ PMA Binder)

- 고속도로 포장

- 시내도로 포장

- 공항 유도로 포장

- 강상판 교량 포장

- 콘크리트 교량 포장

- 터널 포장 등


교량 포장용 Mastic PMA Binder 및 혼합물 요구사항

▷ 高내구성 강도, 熱안정성 (220~250℃)

▷ 높은 소성변형 저항성(PG88 이상)

→ 혼합물 동적안정도 : 2,500 - 3,500 회/mm

▷ 高점결성 → 교면과 혼합물간의 점결성 제고

▷ 高유동성 → No 다짐 시공, 혼합물 생산효율 제고

▷ 불투수성 → 공극률 ≒ 0

▷ 高탄성 → 반사균열 및 피로균열

저항성 제고

Mastic PMA 혼합물 교량 하부층 포장 사진

PMA Binder 시험항목 지표 요구

침입도 (25℃, 1/10mm) 30～50

연화점 ，℃ 80 이상

신도（5℃）， cm 35 이상

탄성회복율（25℃），% 90 이상

인화점，℃ 250 이상

TFOT（or RTFOT）

질량변화율, %

민용 공항 포장 현황 in China

중국 신설 공항 포장은 대부분 시멘트 포장으로 건설 (일부 공

항 아스팔트 포장 사례 有)

대부분의 공항 활주로 개조 보수 시에 아스팔트로 덧씌우기 포

장 진행함 (50여개 공항)

2016년 중국 민항국에서 민용공항 아스팔트 도로 설계 규범을

제정 발간함.

공항 개조보수 주기가 평균 15년이며, 공항 유지보수에 아스팔

트 덧씌우기 포장 지속 증가 예상

중국 공항 건설 현황 및 계획

2016년 기준 총 민용공항 수 : 218개

(홍콩, 마카오, 대만 제외)

2020년까지 신설 및 증설 공항 계획

o 신설 공항 수 : 총 74개

- 착공 중인 신설 공항 : 30개

- 착공 예정인 신설공항 : 44개

o 확장 증설 공항 수 : 139개

5. 중국 공항포장 소개 (1)

시 험 항 목 PG82-22 공항용

연화점 , (℃) ≥80

침입도，25℃ (1/10mm) 45-60

신도 (5cm/min, 5℃), (cm) ≥30

박막가열시험

163℃, 5hr

신도(5cm/min, 5℃), (cm) ≥18

침입도비（%） ≥75

질량손실률 (%) ±0.1

인화점, (℃) ≥250

저장안정성 @163℃,48h,℃ ≤2.0

탄성회복률（25℃）(%) ≥90

용해도 (%) ≥99

점도 @135℃, (Pa.S) ≤2.8

상대 밀도（ 25℃）,(g/cm3) 실측

PG 등급 82-22

공항 포장용 PMA Binder 요구규격 (대표적)

공항 포장시 아스팔트 혼합물 입도는 대부분 SMA 입도

를 적용함

5. 중국 공항포장 소개 (2)

6. 중국 상온(Cold-mix) 유지보수 포장기술 (1) – Microsurfacing

Microsurfacing

시장 현황

2000년대부터 적용, ’05년 시공기술 규범 제정

: “ Specifications for Microsurfacing

& Slurry Seal Technologies in China”

’05년부터 1천만 ㎡ 이상 시공,

’15년 7~8천만 ㎡ 시공

(유화아스팔트 사용량 : 140,000~160,000 톤)

도로 유지보수 시장규모가 크게 증가함에 따라, 중국은 선진 유지보수 기술 및 재료의 각축장이 됨.

장비 및 재료업체들의 경쟁적인 시장개발로 상온 유지보수 및 재생포장 시장 성장속도가 높음.

유화제 및 유화아스팔트 업체들의 꾸준한 시장개발 노력으로 시장규모는 지속 성장하나, 소음 문제와 성능 저

하로 교통량이 적은 서부지역 위주로 적용됨.

Microsurfacting 포장 특성

짧은 시공시간으로 교통통제 시간 단축(1시간)

Hot-mix Overlay 대비 낮은 시공 비용

Good Skid Resistance & Water Impermeable

No Compaction & Lower Energy Consumption

차량 소음 문제와 重교통량 도로에 부적합

Aggregates

(>90%)

Asphalt

Latex

Emulsifier

Mineral Filler

Water

Additives

Chip Seal

유화아스팔트 or 아스팔트 살포

골재 살포 다짐작업 Cleaning

예방성 유지보수 (Preventive Maintenance) 포장 중에 중국에서 보편적으로 적용

하는 공법이며, 소도시나 지방도로 등 교통량이 적은 도로에 주로 시공함.

6. 중국 상온(Cold-mix) 유지보수 포장기술 (2) – Chip Seal

Good Sid Resistance and Texture Course

Shortest Construction Time & Traffic Interruption

Lowest Construction Cost

good water membrane (water impermeable), etc.

Pa

ss

ing

%

Size[mm]

Selection of Aggregates Gradation

Single Layer

Double Layer

Cape Seal

Sandwich Type

중국은 7천만톤 이상의 폐아스콘(RAP)이 발생하며, 13차 5개년 계획

(’16~’20년) 마지막 년도(’20년) RAP 재활용률 목표를 >90%로 설정하여

RAP 재활용을 적극 권장하고 있음.

아스팔트도로 재생 포장 기술 규범 (2008)

Hot In-Plant Recycling

Hot Mix In-Place Recycling

Cold Mix In-Plant Recycling

Cold Mix In-Place Recycling

Full-depth Recycling Reclamation

7. 중국 재생(Recycling) 포장기술 (1)

’08년에 아스팔트도로 재생포장 기술규범 제정에 이어, ’15년 개정판 발행

아스팔트도로 재생포장 기술 규범-개정본 (2015)

재생포장 도로 선정 기준 : 도로면 Crack 발생률 30% 이상

중국은 재생포장의 경우 아직은 표면층 적용을 추천하지 않으며, 재생포장 후 추가 Overlay 함.

10cm Recycling

8cm Milling(RAP)

2cm AC-20

6cm AC-20

>20cm Base Course

4cm AC-13

>20cm Base Course

4cm PSMA-13

Seal Coating

예)

Recycling Types Application Condition Adv. Disadv.

Hot In-Plant

New Construction Road or

Maintenance Pavement, Binder

Course

Easy for QC Low RAP %

(10~30%)

Hot In-Place Preventive Maintenance Use 100% RAP ,

Low Traffic Effect

Thickness 2~5cm,

Complex Op.

Cold In-Plant

New Construction Road or

Maintenance Pavement, Binder

Course Recycling

Simple RAP

Requirement,

No Heater

No Surface Layer,

3~7days Curing

Cold In-Place

All Grades of Road,

Binder Course & Base Layer

Recycling

Use 100% RAP

No Surface Layer,

3~7days Curing,

Complex Op.

Full-depth

Reclamation

All Grades of Road,

Binder Course & Base Layer

Recycling

Full-depth

Recycling Same as CIR

7. 중국 재생(Recycling) 포장기술 (2) – 중국 시방규정

21

PMA Binder 신규 규격 소개

1. 기존 Superpave Performance Grade Binder 규격 (1)

미국 SHRP의 Superpave PG Binder 규격 (개발기간 : 1987~1992년, U$150백만)

I. High & Intermediate Temp.

- complex shear modulus (G*) - phase angle ()

II. Low Temp. - creep stiffness (S) - creep rate (m-value) - failure strain (f)

Low Temp. Cracking

Fatigue Cracking

Rutting Workability

Temperature, ℃ - 20 20 60 135

DTT

BBR DSR DSR RV

PG 64 - 22 Performance

Grade High Temp. Grade Low Temp. Grade

7일 평균 최대 포장 설계온도 최저 포장 설계온도

1. 기존 Superpave Performance Grade Binder 규격 (2) – Grade Bumping

기후조건 기준 포장 설계 온도 계산식 (oC)

※ 7일 평균 최대 포장 설계온도 (oC) T20mm = (Tair - 0.00618 Lat

2 + 0.2289 Lat + 42.2) x 0.9545 - 17.78

where T20mm : 표면으로부터 20mm깊이의 최고포장설계온도 Tair : 7일 평균 최고 대기온도, Lat : 해당지역 위도

※ 최저 포장설계온도 (oC) Tsurf = 0.859 x Tair + 1.7

where Tsurf : 포장표면으로 최저포장설계온도, Tair : 년중 최저 대기온도

※ 98% Reliability 포장설계온도 : (Tair + 표준편차 x 2)

기후조건에 의한 PG등급

서울 PG 64-22

대구 PG 64-22

교통조건을 고려한 PG 규격 선정 기준 (oC)

1. 교통속도

a. 저속구간 (설계치 이하) : 고온규격 한 등급 (6℃) 상향 조정, 예) PG 64 → PG 70

b. 정체구간 (20 km/hr 이하) : 고온규격 두 등급 (12℃) 상향 조정, 예) PG 64 → PG 76

2. 교통량

a. 1 X 107 < 교통량 (ESAL) < 3 X 107 : 한 등급 상향 추천, 예) PG 64 → PG 64 or PG 70

b. 3 X 107 < 교통량 (ESAL) : 필수적으로 한 등급 상향, 예) PG 64 → PG 70

Grade- Bumping

기후와 교통조건 모두 고려시

서울 PG 76-22

대구 PG 76-22

2. 신규 아스팔트 Binder 규격 : MSCR Specification (1)

2011년 美 FHWA 신규 Test 방법 및 규격 제정 발표

: Multiple Stress Creep Recovery (MSCR) Specification

Why MSCR Test가 필요한가?

PG 고온 등급이 현장에서의 고온 성능(Rutting Performance)과 항상 일치하지는 않음.

☞ 현장에서의 고온 성능을 보다 더 정확하게 나타낼 수 있는 새로운 Test와 규격 필요!

SHRP PG binder test system은 원래 일반 아스팔트를 대상으로 연구되었으며, 이를

PMA (Polymer Modified Asphalt) Binder로 확대 적용한 것임.

☞ PMA Binder 특성을 보다 정확하게 측정할 수 있는 추가 Test 방법 필요!

Stress

Strain

Linear Viscoelastic

Stress

Strain

Non-linear Viscoelastic

Polymer Modified

Neat Asphalt Binder

- Stress Level에 민감함

(Elastomeric Polymer)

- Stress가 증가하면

Polymer chain 변형 발생

DSR

10 rad/sec

Stress Level 에

민감하지 않음.

PMA (polymerized)

기존 PG System의 문제점

G*/sinδ는 매우 낮은 Strain/Stress (10 rad/s)에서 Oscillating Load로 측정

→ PG의 G*/sinδ가 PMA Binder의 소성변형 저항성능을 정확히 나타내지 못함

→ PMA 내부 Polymer Network을 제대로 활성화 시키지 못함

→ Polymer는 단지 Asphalt를 Stiff하게 하는 Filler 기능만 함


What is the MSCR Test?

소성변형 저항성능에 대한 Binder의 잠재력을 평가하기 위해 Creep & Recovery Test Concept 사용

높은 Level의 Stress와 Strain가 적용되어, PMA Binder 특성을 더욱 잘 측정

PMA Binder의 Stiffening 효과 외에도 Delayed Elastic Effects (비선형 Viscoelastic 특성)도 측정

PMA Binder의 Formulation 정보도 제공 가능

기존 PG System과 동일한 DSR 장비를 사용해서 측정

일반 아스팔트와 PMA Binder 모두 측정이 가능

Binder Test 온도는 기존 PG System의 최대포장 설계온도에서 측정 (예, 58, 64, 70 ℃)

Test 시료 : RTFO Aging 후 측정

Test 온도: 최대포장 설계온도 (mostly 64℃)

두 단계 Stress Level에서 Test 수행

- Low Stress : 0.1 kPa

- High Stress : 3.2 kPa

각 단계 Stress Level 에서 10회 반복적으로 Creep & Recovery Test 실시

- 매회 1초간 Stress Loading(Creep Period) 후 9초간 Zero Loading (Recovery Period) 반복

DSR

MSCR Test Conditions


MSCR Creep &

Recovery Test 결과

는 기존 PG Test 결

과와 차이가 큼.

Time, seconds

MSCR test measures the high temperature parameter “Jnr”

Non-recoverable Creep Compliance (Jnr)

: Amount of residual strain left in specimen after repeated creep & recovery tests

Jnr = Unrecovered Shear Strain

Applied Shear Stress

Time, seconds


Time, seconds

Traffic Designation New Spec.

S (Standard) Jnr ≤ 4.0 PG 64-22S

H (Heavy) Jnr ≤ 2.0 PG 64-22H

V (Very Heavy) Jnr ≤ 1.0 PG 64-22V

E (Extreme) Jnr ≤ 0.5 PG 64-22E

[MSCR Jnr Grading System]

교통조건에 따른 Grade Bumping For MSCR

Four Grade Levels

Grade Level Traffic Designation

S (Standard) ≤ 10 mil. ESAL’s & Standing Traffic

H (Heavy) ≤ 30 mil. ESAL’s or Slow Moving

V (Very Heavy) ≥ 30 mil. ESAL’s or Standing Traffic

E (Extreme) ≥ 30 mil. ESAL’s & Standing Traffic


Percent(%) Recovery

“Percent Recovery” indicates the presence of polymer & the quality of blending.

⇒ The binder made with optimum polymer and high shear mixing has higher % Recovery.

It is much more rut resistant!

% Recovery = Recovered Strain

Peak Strain

Jnr 값에 따른 Minimum % Recovery Guide (Table or Graphical Form)


※ PG Plus Specification

Stress Sensitivity Parameter : Jnr, diff

대부분의 PMA Binder는 Non-linear Viscoelastic 특성을 가지며 Stress Level 에 민감함.

Binder 내의 Polymer Chain들이 Stress가 증가함에 따라 연속적으로 재배열되는 특성을 가짐.

따라서 Binder의 Stress에 대한 민감성을 보기 위해 Jnr, diff 를 아래와 같이 측정함.

기존 PG 규격만으로는 Polymer의 존재와

Blending 상태를 파악하기 어려워, 미국 내

많은 주들이 기존 PG 규격 외에도 추가 규격

들을 요구하고 있음.

☞ PG+ 규격 : Elastic Recovery

Toughness & Tenacity

Phase Angle

Forced Ductility, etc.

미국 PG Plus 규격 적용 현황(‘11년)


MSCR Test는 Rut Resistance와 Polymer Modification Quality 까지 측정 가능

→ 기존 PG Specification 보완할 뿐아니라 PG Plus Test 대체 가능

※ 비교 Test 결과

SBS 종류 & % Blending 방식 현미경 관찰 결과

시료 1 SBS A종, 4% Low-shear Mixing Polymer 小입자 Asp. 내 분포

시료 2 SBS B종, 4% High-shear Mixing Polymer와 Asp. Cross-linking

시료 1 시료 2

기존 PG Test PG 75.7-22.3 PG 76.6-25.2

Elastic Rec., % 73.8 86

MSCR 측정온도 70℃ 70℃

Jnr,3.2kPa-1 1.85 1.18

% Recovery @3.2kPa-1

19.2 40.3


※ 美 FHWA Accelerated Loading Facility (ALF) Full Scale Test Section 결과


Minn. Road Mix Hamburg Rut Testing 美 Mississippi I-15 Sector 6-year Rutting Study


※ 미국 98% Reliability 최대 포장설계 온도 분포도 및 MSCR Test 추천 온도 현황 (AI)


Example of MSCR Test Results for PG 76-22 PMA

Performance Grade PG 64

Results

-10 -16 -22 -28 -34 -40

Avg. 7-day Max. Pavement Design Temp., ℃

Min. Pavement Design Temp., ℃ >-10 >-16 >-22 >-28 >-34 >-40 >-22

Original Binder

Flash Point Temp., max. ℃ 230 340 ℃

Viscosity, max. 3000 cP, Test Temp., ℃ 135 2,160 cP @135℃

Dynamic Shear : G*/sinδ, min. 1.00 kPa Test Temp. @ 10 rad/sec, ℃

64 2.48 kPa @64℃

Rolling Thin Film Oven Residue

Mass Loss, max. % 1.00 0.012 %

MSCR, TP70 Extremely Heavy Traffic “E” Grade Jnr3.2, max. kPa

-1 Percent Recovery, min. % Jnr,diff , max. % Test Temp., ℃

0.5 45 75 64

0.128 kPa-1

72.95 % 41.42%

Pressure Aging Vessel Residue

PAV Aging Temp., ℃ 100 100

Dynamic Shear : G* sinδ, max. 6000 kPa Test Temp. @ 10 rad/sec, ℃

31 28 25 22 19 16 860 kPa @25℃

Creep Stiffness : S, max. 300 Mpa m-Value, min. 0.30, Test Temp., @ 60 sec, ℃

0 -6 -12 -18 -24 -30 242 Mpa @-12℃

0.34 @-12℃

This material passes New PG grade : PG 64 – 22 E


미국 내 MSCR Test 시행 현황 (‘17. 8., by AI)

☆ 시행 중 / PMA only /

시행 예정 : 14개 주

☆ 부분 시행 / 시행 결정

: 17개 주

☆ Testing 중 / 검토 중

: 11개 주

☆ No Action : 8개 주

KY VA

谢谢!

36

감사합니다!

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