Tensile Strength of Polymer-Modified Asphalt Concrete at Low-Temperature

폴리머 개질아스팔트 콘크리트의 저온 인장강도 특성

Many temperature-related problems are created in asphalt pavement due to the low temperature. In particular, loss of tensile strength due to low temperature is known to be responsible for thermal failure of pavements in cold regions under $-20^{\circ}C$. The objective of this study is to evaluate characteristics of resistance against low-temperature cracking of polymer asphalt concrete mixtures modified with LDPE and SBS. The test results showed that the mixtures had the maximum indirect tensile strength(ITS) at low temperature ranging from $-10^{\circ}C. It was proved through ITS test that the stress due to differential thermal contraction over the tensile strength did generate internal damage at the temperature below $-20^{\circ}C$. It was shown that the asphalt mixtures modified with polymer had better ITS than the normal asphalt mixture at the temperature below $-20^{\circ}C$. Thus the effect of modification was revealed as tensile strength improvement. From the results of this study, it was recommended that polymer-modified asphalt should be used in order to prevent low-temperature cracking in cold region.

본 연구는 동절기에 많이 발생하는 포장의 저온균열에 대한 폴리머 개질 아스팔트 혼합물의 저항 특성을 알아보기 위하여 수행하였다. 저온에서의 간접인장강도를 측정 분석한 결과 혼합물들이 $-10^{\circ}C의 저온 대에서 최대 인장강도를 나타냈다. 최대 인장강도를 보이는 온도 이하에서는 시차열 응력이 인장강도 이상으로 발생하여 내부에 손상이 발생하기 때문에 나타나는 인장강도 저하현상을 ITS 시험으로 증명하여 보였다. 저온의 시험 결과는 폴리머 개질 아스팔트 혼합물이 일반 아스팔트 혼합물에 비하여 보다 낮은 온도에서까지도 강도가 높게 나타나 폴리머 개질에 따른 효과를 보였으며, 바인더가 저온균열에 대한 저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 추운 지역에서는 저온균열을 예방하기 위하여 폴리머 개질 아스팔트의 사용이 추천된다.