표층용 아스팔트 혼합물 두께에 따른 열전달 특성

Heat Transfer Characteristics of Asphalt Mixtures with Different Thicknesses

일반적으로 아스팔트포장의 반복적인 하중과 열에 의한 파손이 주원인이며, 열에 의한 파손은 주변 환경과 재료적인 요인에 인해 결정되어진다. 이 중 재료적인 요인으로는 해당 혼합물의 공극률(Air Void), 밀도(Density), 열전도도(Thermal Conductivity) 등이 원인이다. 이에 본 연구는 아스팔트 혼합물의 열전달에 대한 연구를 진행하였으며, 이 중 아스팔트 포장 두께 변화에 따른 열전달 특성을 연구하였다. 연구에 사용된 샘플의 종류로는 일반적으로 사용되어지는 밀입도 아스팔트 혼합물 WC-2와 순환골재를 30% 치환 사용한 ReWC-2, 배수성 아스팔트 혼합물인 PA-13을 선회다짐기로 다짐 제작하였다. 샘플의 두께는 3, 5, 10 cm에 대하여 열누적 실험을 진행하였다. 10 cm 기준 열전도도는 WC-2는 1.27, PA-13는 0.91을 보였으며, 포장두께가 증가함에 따라 열전도도는 감소하는 경향을 나타냈다. 이러한 연구결과는 향후 아스팔트 포장의 열에너지 하베스팅에 유용한 기본 자료로 사용될 것이라 판단된다.

Generally, the main causes of asphalt pavement damage are repeated loads and increased temperatures. The surrounding environment and material factors influence the degree of damage. In this study, the heat transfer characteristics with a change in the asphalt pavement thickness were analyzed. The sample types were the conventional dense asphalt mixture (WC-2), dense asphalt mixture containing 30% recycled aggregate (ReWC-2), and drainage asphalt mixture (PA-13). The mixtures were compacted using a rotary compactor. Thermal accumulation tests on samples with thicknesses of 3, 5, and 10 cm were performed. The values for the 10-cm-thick samples were 1.27 for WC-2, 1.28 for ReWC-2, and 0.91 for PA-13. The thermal conductivity tended to decrease as the pavement thickness increased. An experimental study on the heat transfer characteristics with varying thicknesses of asphalt pavement suitable for energy harvesting was conducted.