산업부산물 재활용 도로포장지침-9.15-인쇄1 · 냉동기에 넣는다. 15시간...

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머 리 말

국내 각종 사업장에서 발생하는 산업폐기물의 재활용 비율은 2002년도 68%에서

2006년도에는 약 74%로 증가하였으나 2007년도에는 67%로 5년 이전과 비슷한 수준으로

감소하였습니다. 또한 2007년도 기준으로 매립장에 투기되는 비율은 2002년에 비해 약 4%

증가하고 있어 재활용에 대한 필요성이 증대되고 있습니다. 따라서 앞으로 정부와 학계,

업계에서는 재활용 비율 및 효과를 높이고 재활용에 따른 2차오염의 발생을 줄일 수 있는

더욱 실용적인 기술과 방법을 연구하고, 이를 시행해야 할 것으로 생각합니다.

『산업부산물 재활용 도로 포장 지침』은 국내 산업부산물 중에서 발생량이 많고,

재활용에 따른 도로 포장의 성능 개선 효과가 높거나, 경제적 효과가 높은 재료에 대하여

활용도를 제고하여 친환경적인 도로건설 환경을 만들기 위하여 발간되었습니다.

본 지침은 플라이애시, 고로슬래그 미분말을 시멘트 콘트리트 포장에 사용하는 기준과

폐타이어 고무 분말, 아스팔트 플랜트에서 발생한 회수더스트를 아스팔트 콘크리트 포장에

사용하는 기준을 수록하였습니다.

이 중 플라이애시, 고로슬래그 미분말은 시멘트 대체 재료로 사용되며, 시멘트 콘크리트

포장의 장기내구성을 향상시키는 효과가 있습니다. 특히, 플라이애시의 사용으로 시멘트

콘크리트 포장에서 발생될 수 있는 알칼리-골재반응을 사전에 억제하여 공용 중 포장 파손을

줄일 수 있으리라 생각됩니다.

그리고 폐타이어는 현재 소각을 통해 열원으로 사용하는 방법으로 많이 재활용 되고

있으나, 폐타이어 고무 분말로 아스팔트 콘크리트 포장에 사용할 경우에는 소성변형을

저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 재활용에 따른 2차 오염이 발생하지 않기 때문에 더욱

효과적이라고 생각합니다.

본 지침은 2008년 5월에 잠정지침으로 발간한 후 각계의 의견을 수렴하여 수정·보완한 후

지침으로 발간하는 것입니다. 앞으로도 개선이 필요한 부분은 지속적으로 보완할 예정이니

활용하시는 여러분의 계속적인 관심과 조언을 부탁드립니다.

마지막으로 지침 제정 작업에 참여하여 주신 한국건설기술연구원의 연구진과 자문위원 및

관계 공무원 여러분의 노고에 감사드립니다.

2009년 11월

국토해양부 도로정책관 이 재 홍

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지침 제정에 따른 경과 조치

이 지침은 발간시점(2009. 11)부터 적용할 수 있으며, 이미 시행중인

설계용역이나 건설공사에 대하여는 발주기관의 장이 필요하다고 인정하는

경우에 적용할 수 있습니다.

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지 침 목 차

Ⅰ. 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용·························· 1

화력발전소에서 발생하는 플라이애시와 제철공장에서 발생하는

고로슬래그 미분말을 시멘트 콘크리트 혼합물에 재활용하기 위한 기준

Ⅱ. 회수더스트 재활용··································································· 37

아스팔트 플랜트에서 발생하는 회수더스트를 아스팔트 콘크리트 혼합물에

재활용하기 위한 기준

Ⅲ. 폐타이어 재활용······································································ 69

폐타이어를 분쇄한 분말을 아스팔트 콘크리트 혼합물에 재활용하기 위한 기준

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Ⅰ플라이애시 및 고로슬래그

미분말의 재활용

산업부산물 재활용 도로 포장 지침

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목 차

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 3

● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 목 차목 차

1. 총 칙·····································································································································5

1.1 적용범위 ···························································································································· 51.2 용어 정의 ··························································································································61.3 관련기준 ·························································································································· 10

2. 재 료···································································································································11

2.1 일반사항 ··························································································································· 112.2 플라이애시 ······················································································································· 112.3 고로슬래그 미분말 ·········································································································· 152.4 시멘트 ······························································································································ 172.5 시멘트 콘크리트 ············································································································ 182.6 혼화제 ······························································································································ 18

3. 배 합·································································································································20

3.1 일반사항 ························································································································203.2 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 종류 및 치환율의 선정 ·····································213.3 물-결합재 비율 ··············································································································233.4 단위수량 ·························································································································243.5 단위 결합재량 ·················································································································25

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

4 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3.6 잔골재율 ··························································································································263.7 공기량 ·····························································································································263.8 혼화재료의 단위량 ·········································································································27

4. 시멘트 콘크리트 제조·········································································································28

4.1 일반사항 ··························································································································284.2 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 저장설비 ····························································284.3 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 계량 ····································································294.4 비비기 ·····························································································································304.5 운반 ·································································································································31

5. 시 공···································································································································32

5.1 일반사항 ··························································································································325.2 포설 및 다짐 ··················································································································325.3 양생 ·································································································································33

6. 품질관리 및 검사·················································································································34

6.1 일반사항 ··························································································································346.2 재료의 품질관리 및 검사 ·······························································································346.3 시공의 품질관리 및 검사 ·······························································································36

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1. 총 칙

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 5

1. 총 칙

1.1 적용범위

(1) 본 지침은 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 혼화재로 사용한 포장용 시멘트 콘크리트의

품질기준 및 시공에서 필요한 일반적인 사항에 대하여 규정한 것이다.

(2) 본 지침은 KS L 5405(플라이애시)에 적합한 플라이애시를 혼화재로 사용한

포장용 시멘트 콘크리트를 제조할 경우에 적용한다.

(3) 본 지침은 KS F 2563(콘크리트용 고로슬래그 미분말)에 적합한 고로슬래그

미분말을 혼화재로 사용한 포장용 시멘트 콘크리트를 제조할 경우에 적용한다.

(4) 본 지침에 규정되어 있지 않은 사항은 「도로공사표준시방서」, 해당 기관의 시멘트

콘크리트 포장 관련 「콘크리트 포장 설계·시공요령」 및 「전문시방서」에

따른다.

【해 설】

플라이애시와 고로슬래그 미분말을 혼화재로 사용하는 경우 각 산업부산물의 품질기준을

확보하여야 하고, 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 사용한 시멘트콘크리트의 제조 및 양생에

대하여 충분한 검토를 거쳐 시공계획을 세우고 여기에 따라 시공하여야 한다.

플라이애시는 화력발전소에서 미분탄 연소방식 보일러의 연소가스에서 집진기로 채취한

가는 분말상태의 애시이다. 플라이애시는 시멘트 콘크리트에 혼합함으로 인해 유동성의 개선

및 단위수량 감소, 수화열 감소, 장기강도의 증진, 건조수축 감소, 수밀성 및 내구성의 향상,

알칼리-골재반응 억제 등의 효과를 갖는 것이 지금까지의 많은 조사나 연구에 의해 명확해져

있기에 예전부터 시멘트 콘크리트의 혼화재로 폭 넓게 활용되고 있다.

고로슬래그 미분말은 철을 제련할 때에 생산되는 부산물로 고온 용융상태의 고로슬래그를

물로 급냉처리한 수쇄 고로슬래그를 건조 및 분쇄하여 제조되는 것으로 2004년 11월에 KS F

2563(콘크리트용 고로슬래그 미분말)로 규격화되었다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

6 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

고로슬래그 미분말의 품질은 분말도나 석고첨가의 유무 등에 따라 다르다. KS F

2563에서는 고로슬래그 미분말은 비표면적의 크기에 맞게 고로슬래그 미분말 3종[비표면적

(㎠/g) 4,000 이상 6,000 미만], 고로슬래그 미분말 2종[비표면적(㎠/g) 6,000 이상 8,000

미만], 고로슬래그 미분말 1종[비표면적(㎠/g)8,000 이상 10,000 미만]으로 규정되어 있다.

고로슬래그 미분말은 일반 고로시멘트와 같이 수화열에 의한 온도상승의 억제, 알칼리-

골재반응의 억제, 황산염이나 해수에 대한 화학저항성의 향상, 염화물 이온이나 산소의

침투에 대한 저항성 향상 등의 특성을 지니고 있다.

과거에는 산업부산물 재료의 품질관리 미비로 인한 부정적인 인식으로 시멘트 콘크리트 포

장에서의 사용이 제외 되어왔다. 그러나 일부 현장에서 발생된 알칼리-골재반응으로 인한 포

장파손현상의 사전억제 가능성과 공사비 절감효과 등의 산업부산물 재활용의 장점이 부각되고

있으며, 기존 건축구조물에서는 이미 사용되어 오던 것이 시멘트 콘크리트 포장에서만 그 사

용이 제외되었다는 사실 등을 고려하여, 산업부산물의 적극적 사용가능성을 검토하게 되었다.

이런 맥락에서, 본 지침은 산업부산물을 재활용하여 시멘트 콘크리트 포장 시공시

재료비용 절감과 알칼리-골재반응과 같은 다양한 시멘트 콘크리트 포장의 파손원인을

억제하고 시멘트 콘크리트 포장의 장기 내구성 증진에 따른 유지보수비를 절감할 수 있는

시멘트 콘크리트 포장의 품질기준 및 시공지침을 정립하는 데 목적이 있다.

본 지침은 시멘트 콘크리트 포장 시공시 산업부산물을 적용하기 위한 일반적인 기술

기준을 정한 것으로, 도로관리자가 시멘트 콘크리트 포장의 품질과 시공기술을 적용하고

관리하는데 활용할 수 있는 지침이다.

1.2 용어 정의

본 지침에서 사용하는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.

Ÿ 고로슬래그 미분말(GGBFS, Ground Granulated Blast Furnace Slag powder)

용광로에서 철과 동시에 생성되는 용융상태의 고로슬래그를 물로 급랭한 후 이를 건조․분쇄한 것, 또는 이것에 석고를 첨가한 것

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1. 총 칙

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 7

Ÿ 고로슬래그 미분말의 종류

KS F 2563(콘크리트용 고로슬래그 미분말)에 규정된 고로슬래그 미분말 3종, 고로슬래그

미분말 2종, 고로슬래그 미분말 1종

Ÿ 고로슬래그 미분말 3종

비표면적의 범위가 4,000~6,000㎠/g의 고로슬래그 미분말

Ÿ 고로슬래그 미분말 2종

비표면적의 범위가 6,000~8,000㎠/g의 고로슬래그 미분말

Ÿ 고로슬래그 미분말 1종

비표면적의 범위가 8,000~10,000㎠/g의 고로슬래그 미분말

Ÿ 고로슬래그 미분말의 분말도

고로슬래그 미분말 입자 정도를 KS F 2563(콘크리트용 고로슬래그 미분말)의

8.3(비표면적)에 규정된 시험방법에 의하여 측정된 비표면적(㎠/g)으로 나타낸 값

Ÿ 결합재

시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시 등이 물과 반응하여 시멘트 콘크리트의

강도발현에 기여하는 물질을 생성하는 것의 총칭

Ÿ 무혼입 콘크리트

결합재로 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용한 시멘트 콘크리트

Ÿ 물/결합재비(W/B)

시멘트 콘크리트의 배합에서 골재를 표면건조포화 상태로 한 경우의 결합재의 총질량에

대한 물의 질량의 비를 백분율로 나타낸 것. 결합재로 보통 포틀랜드 시멘트 및

산업부산물을 사용한 경우는 <식 1.1>에 의해 산출

× <식 1.1>

W : 단위수량(㎏/㎥)

C : 단위 보통 포틀랜드 시멘트 량(㎏/㎥)

SCM : 혼화재로 사용된 산업부산물(플라이애시 또는 고로슬래그 미분말) 단위량(㎏/㎥)

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

8 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

Ÿ 단위 결합재량

시멘트 콘크리트 1㎥을 만들 경우에 사용되는 결합재(시멘트, 플라이애시, 고로슬래그

미분말 등)의 총량

Ÿ 기준 모르타르

플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 품질시험에서 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용하여

제작한 기준이 되는 모르타르

Ÿ 시험 모르타르

플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 품질시험에서 보통 포틀랜드 시멘트와 시험의 대상이

되는 플라이애시 또는 고로슬래그 미분말을 같은 질량으로 제작한 모르타르

Ÿ 활성도 지수(As)

산업부산물의 품질항목 중 하나로 기준 모르타르의 압축강도에 대한 시험 모르타르의

압축강도비를 백분율로 나타낸 것. <식 1.2>에 의해 산출

× <식 1.2>

: 각 재령의 시험 모르타르의 압축강도(N/㎟)

: 각 재령의 기준 모르타르의 압축강도(N/㎟)

Ÿ 플로(flow)값 비(F)

산업부산물의 품질항목 중 하나로 기준 모르타르의 플로값에 대한 시험 모르타르의

플로값의 비를 백분율로 나타낸 것. <식 1.3>에 의해 산출된다.(KS L 5405 부속서 1 참조)

× <식 1.3>

: 시험 모르타르의 플로값(㎜)

: 기준 모르타르의 플로값(㎜)

Ÿ 플라이애시

포졸란 재료의 일종으로 미분탄연소 보일러의 연소가스에서 집진기로 채취한 애시이며 KS

L 5405 규정을 만족하는 플라이애시를 사용하도록 한다.

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1. 총 칙

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 9

Ÿ 강열감량(Loss On Ignition, LOI)

석탄회에 남아있는 미연탄소분을 말하며 시멘트 콘크리트에 이용시 플라이애시의 중요한

품질척도가 된다.

Ÿ 플라이애시의 분말도

KS L 5106에 의해 측정된 플라이애시의 분말정도를 나타낸다. 비표면적 (브레인방법)에

따르되 망체방법은 참고값으로 한다.

Ÿ 골재의 최대치수

질량비로 90%이상을 통과시키는 체 중에서 최소 체눈의 호칭치수로 나타낸 골재의 치수.

Ÿ 품질관리

재료의 품질 특성이 시공 또는 생산 공정 중에 해당 규정의 상한과 하한 범위 내에서 설계

도서에 명시된 규격에 만족하도록 적절한 시험 등을 시행하여 품질수준을 확인하고

조치를 취하여 관리하는 것을 말한다. 포장 결함을 사전에 방지하는 것을 목적으로 하여

시행하는 모든 수단을 의미한다.

Ÿ 현장배합

실험실 배합설계를 기준으로 현장에 따라 사용하는 재료와 기계 등을 고려하여

최종적으로 결정한 실제로 사용하는 배합을 말한다.

Ÿ 혼합율

시멘트에 혼합재로 이미 포함되어진 산업부산물의 질량을 시멘트의 질량으로 나눈 값을

백분율 한 것이다.

Ÿ 혼입율

혼화재로 사용한 산업부산물과 시멘트에 혼합재로 이미 포함되어있는 산업부산물의

질량의 합을 결합재의 질량으로 나눈 값을 백분율로 나타낸 것이다. 또한 여기에서

시멘트라 함은 이미 혼합재를 포함한 것도 포함한다.

Ÿ 치환율

혼화재로 사용한 산업부산물의 질량을 결합재의 질량으로 나눈 값을 백분율 한 것이다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

10 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

1.3 관련기준

본 지침에 적용되는 주요 법, 령, 규칙 및 기타 기준 등은 아래와 같다.

∙ 도로법

∙ 도로의구조․시설기준에관한규칙

∙ 도로설계기준

∙ 도로공사표준시방서

∙ 고속도로공사전문시방서

∙ 도로설계편람

∙ 도로포장설계․시공지침

∙ 기타 본 지침과 관련된 관계법규․령․규칙․고시․명령․조례․지침 등과 위에서 언급한 관계법과

관련된 제반 법령

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2. 재 료

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 11

2. 재 료

2.1 일반사항

(1) 재료는 품질이 확인된 것을 사용하여야 한다.

【해 설】

산업부산물을 혼화재로서 시멘트 콘크리트에 사용하는 경우는 목표로 하는 효과가 충분히

발휘되도록 사용하는 재료 개개의 품질에 대해서 확인하는 것뿐만 아니라, 산업부산물과 함께

사용한 경우의 시멘트 콘크리트 품질에 대해서도 확인하는 것이 바람직하다. 또, 산업부산물을

이용한 시멘트 콘크리트의 품질은 산업부산물의 종류 및 치환율 외에, 시멘트의 종류, 다져 넣을

때의 시멘트 콘크리트 온도, 양생방법 등에 의해 변화하기 때문에 시멘트 콘크리트의 품질을

확인할 때 있어서는 실제 공사에서의 사용재료, 배합 및 시공조건과 동등한 조건으로 테스트하는

것이 좋다.

2.2 플라이애시

(1) 플라이애시는 KS L 5405(플라이애시)에 적합한 것으로 하고, 품질이 균일한 것을

사용한다.

(2) 시멘트 콘크리트의 배합을 결정 또는 변경할 때 플라이애시의 강열감량 값이 일정

범위 내에 있는 것을 사용해야 한다. AE제 혹은 AE감수제를 사용한 시멘트

콘크리트의 제조에 있어서 플라이애시의 강열감량 허용변동범위는 ±1.0%를 넘지

않는 것을 사용하도록 한다.

【해 설】

KS L 5405 「플라이애시」에는, <표 2.1>에 나타난 것처럼 분말도와 강열감량과의 조합에 따라서 1종,

2종의 품질이 규정되어 있고, 품질의 균일성이 제출견본의 분말도에 대한 허용차에 따라 정해져 있다.

이러한 품질규정은 플라이애시의 품질실태의 조사결과를 근거로 정해진 것이라서, 이 지침에서,

플라이애시는 KS L 5405(플라이애시) 1, 2종을 사용할 수 있으나 생산량과 단가를 고려한다면 현재 많이

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

12 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

사용하고 있는 2종이 주류를 이룰 것이다.

<표 2.1> 플라이애시 품질기준(KS L 5405)

항목한국(KS L 5405)

플라이애시 1종 플라이애시 2종

이산화규소(SiO2)(%) 45.0 이상 45.0 이상

수 분(%) 1.0 이하 1.0 이하

강열감량(%) 3.0 이하 5.0 이하

밀도(g/㎤) 1.95 이상 1.95 이상

분말도(1)

45㎛체 체잔분(망체방법)(%) 10 이하 40 이하

비표면적(브레인 방법) (㎠/g) 4500 이상 3000 이상

플로값비(%) 105 이상 95 이상

활성도 지수(%)재령 28일 90 이상 80 이상

재령 91일 100 이상 90 이상

주(1) 브레인 방법(공기투과장치에 의한 분말도)에 따르되 망체 방법은 참고값으로 한다

KS L 5405에는 플라이애시의 품질 항목으로서 이산화규소, 수분, 강열감량, 밀도, 분말도,

플로값비 및 활성도 지수가 정해져 있다. 이러한 품질 항목에 대한 개요는 다음과 같다.

플라이애시에 포함된 이산화규소(SiO2)는 플라이애시의 종류에 상관없이 45% 이상으로

규정되어 있다. 플라이애시는 비정질(非晶質)의 실리카 등이 시멘트의 수화(水和)시에 생성된

수산화칼슘과 상온에서 서서히 화합하여 불용성(不溶性)의 안정된 규산칼슘 수화물 등을 만드는

성질, 소위 포졸란 활성을 지니고 있다. 이 때문에 이산화규소의 양은 플라이애시의 포졸란

활성을 판단하는 하나의 기준으로 되어 있다. 단지, 플라이애시의 포졸란 활성에는 이산화규소

양 외에 알루미나(Al2O3)를 주로 하는 화학성분, 글래스화 비율, 글래스의 화학조성이나 분말도

등에도 영향이 있는 것이 알려져 있다.

강열감량은 플라이애시의 종류마다 그 범위가 정해져 있으며, 시료가 항량(抗量)이 되었을 때의

감량에 처음 시료의 질량을 나눈 백분율로 구해진다. 수분에 대해서는 보관 시의 고결(固結)을

방지하는 등의 취급을 고려하여 어떤 종류의 플라이애시도 1.0%이하로 규정되어 있다.

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2. 재 료

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 13

플라이애시의 미연탄소에는 AE제를 흡착하는 작용이 있기 때문에, 플라이애시를 이용한

시멘트 콘크리트에서는 일반적으로 무혼입의 보통 시멘트 콘크리트보다도 공기연행성이

저하되고, 소요되는 공기량을 확보하기 위해 AE제의 사용량이 증가하는 경향이 있다. 이

경향은 강열감량이 큰 플라이애시 일수록 현저히 나타난다. 또, 강열감량이 크게 변동하는

경우는 시멘트 콘크리트 공기량의 변동에 따라 워커빌리티나 강도 등이 변동하고, 품질이

안정된 시멘트 콘크리트의 제조가 곤란해지는 경우가 있기 때문에 플라이애시의 강열감량

변동에 대해서는 특히 주의할 필요가 있다.

플라이애시의 밀도에 대해서는 1.95g/㎤ 이상으로 규정되어 있고, 통상 사용되고 있는

플라이애시의 대부분이 2.00~2.45g/㎤의 범위에 있다. 또, 플라이애시의 밀도는 구성

광물(鑛物), 비교적 큰 플라이애시의 입자 중에 많이 존재하는 공극 (空隙)을 가진 입자나,

미연탄소 등에 의해 영향을 받는 경향이 있다.

분말도에 대해서는 45㎛ 체에 남는 잔량 및 비표면적의 규정이 있고, 45㎛ 체에 남는

잔량의 시험을 선택하는 경우에는 비표면적의 값을 참고치로 하고 병기하도록 정해져 있다.

일반적으로, 플라이애시의 비표면적이 클수록 플로값비 및 활성도지수는 크고, 알칼리-

골재반응에 대한 억제효과도 높은 경향을 보이고 있다.

플로값비는 보통 포틀랜드 시멘트의 25%를 플라이애시로 질량환산한 물 결합재비 50%의

모르타르의 플로값과 치환하지 않은 포틀랜드 시멘트를 이용한 모르타르 플로 값과의 비율로

나타내고, 플라이애시의 유동성을 가리키는 지표로 한다. 플라이애시 1종, 2종에 있어서의

플로값의 비는 각각 105% 이상, 95% 이상으로 규정되어 있다.

활성도지수는 플로값 비의 시험과 동일 배합의 모르타르를 이용하여 플라이애시를 혼입한

모르타르와 기준 모르타르의 압축강도의 비율을 재령 28일 및 91일에 대해서 나타낸 것이다. 그

때문에, 활성도지수 쪽이 이산화규소의 양보다도 플라이애시의 반응성을 직접 평가하는 지표라고

말할 수 있다. 단지, 플라이애시를 이용한 시멘트 콘크리트의 강도발현은 활성도지수에 의해 변화할

뿐만 아니라, 사용하는 시멘트의 종류, 플라이애시의 치환율, 사용하는 골재, 물 결합재비 등의

배합조건, 양생조건 등의 영향을 받는다. 그 때문에 플라이애시를 이용한 시멘트 콘크리트의

강도발현성에 대해서는 활성도지수를 참고로 하면서, 공사에 사용되는 재료, 시공조건, 구조물의

사용조건 등을 고려하고, 소요되는 품질의 시멘트 콘크리트가 얻어지도록 미리 시험 반죽을 행하여

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

14 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

검토하는 것이 바람직하다.

플라이애시 품질의 균일성에 대해서는 분말도의 평가방법 마다 허용차가 정해져 있고, 망체

방법에 의해 평가하는 경우에는 45㎛ 체에 남는 잔량이 제출 견본의 값보다 5%를 넘어

달라지지 않을 것, 브레인 방법에 의한 평가인 경우에는 브레인 값이 제출 견본 값보다

450㎠/g를 넘어서 달라지지 않는 것으로 하여, 어느 것에 의하여든 품질의 균일성이 보증된

것이어야 한다.

KS L 5405에서는 플라이애시의 품질 균일성을 분말도에 의해서만 정하고 있다. 그런데,

플라이애시를 사용한 시멘트 콘크리트에서는 플라이애시의 강열감량이 크게 변동하는 경우에는

시멘트 콘크리트의 공기량 등의 품질관리가 어려우므로 본 지침에서는 안정된 시멘트

콘크리트의 제조가 이루어지도록 플라이애시의 강열감량 허용변동 범위를 나타내었다.

KS F 2560 「콘크리트용 화학혼화제」에 적합한 일반의 AE제 혹은 AE감수제를 사용한

시멘트 콘크리트의 제조에 있어서 플라이애시의 강열감량 허용변동범위를 ±1.0%로 한다.

만약 강열감량의 변동범위가 허용치를 넘을 경우 결정된 시멘트 콘크리트 배합의 AE제 혹은

AE감수제의 종류 또는 함량을 수정해야 한다.

플라이애시가 알칼리-골재반응 억제를 위해 적용될 때 CaO 함량이 중요하게 고려되어야

한다. CaO 함량이 높은(10% 이상) 플라이애시가 적용될 때 알칼리-골재반응 억제를 위해서는

치환량이 증가될 수 있다. 미국 ASTM C 618 기준에서는 플라이애시를 C급과 F급으로 구분하고

있으며 알칼리-골재반응 억제를 위해서는 F급을 치환하고 있다.

플라이애시는 화력발전소에 공급되는 석탄 원료에 따라 품질이 차이가 날 수 있다. 특별한

사유가 없는 한 동일한 현장에 공급되는 플라이애시는 동일한 화력발전소에서 공급되는

플라이애시를 사용함으로서 품질 변동성을 최소화할 수 있다.

석탄 화력발전소에 있어서 석탄의 종류 및 발전시의 부하(負荷)조건 등에 의해

플라이애시의 품질 변동이 발생된다. 그 때문에 장기간에 걸쳐서 플라이애시의 공급을 받을

시에는 도중에 플라이애시의 품질이 크게 변화할 수도 있기 때문에 주의가 필요하다.

플라이애시 품질의 평균치가 크게 변화하는 경우에는 플라이애시의 품질을 다시 확인하여

시멘트 콘크리트의 배합을 변경하는 등의 대책을 찾을 필요가 있다.

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2. 재 료

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 15

2.3 고로슬래그 미분말

(1) 고로슬래그 미분말은 KS F 2563(시멘트 콘크리트용 고로 슬래그 미분말)에 적합한

고로슬래그 미분말을 사용한다.

【해 설】

KS F 2563에서는 고로슬래그 미분말의 품질로서 밀도, 비표면적, 모르타르 활성도

지수와 플로값의 비 및 화학성분으로서 산화마그네슘(MgO), 삼산화황(SO3), 강열감량

및 염화물이온(Cl-)이 규정되어 있다.

<표 2.2> 고로슬래그 미분말 품질기준(KS F 2563)

종류

품질

고로슬래그 미분말

1종 2종 3종

밀도(g/㎤) 2.80 이상 2.80 이상 2.80 이상

비표면적(㎠/g) 8,000~10,000 6,000~8,000 4,000~6,000

활성도지수

(%)

재령 7일 95 이상 75 이상 55 이상(1)

재령 28일 105 이상 95 이상 75 이상

재령 91일 105 이상 105 이상 105 이상

플로값 비(%) 95 이상 95 이상 95 이상

산화마그네슘(MgO)(%) 10.0 이하 10.0 이하 10.0 이하

삼산화황(SO3)(%) 4.0 이하 4.0 이하 4.0 이하

강열감량(%) 3.0 이하 3.0 이하 3.0 이하

염화물 이온(%) 0.02 이하 0.02 이하 0.02 이하

주(1) 이 값은 인수·인도 당사자 사이의 협정에 의해 변경될 수도 있다.

밀도는 2.80g/㎤이상이라고 규정되어 있으나, 일반적으로 2.86~2.94g/㎤의 범위이다.

비표면적에 따라서 3종류의 고로슬래그 미분말이 규정되어 있으며 레디믹스트 시멘트

콘크리트 공장에서 제조하는 일반 강도의 시멘트 콘크리트에는 일반적으로 비표면적이

4,000㎠/g 이상 6,000㎠/g 미만인 고로슬래그 미분말 3종을 사용한다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

16 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

활성도 지수는 고로슬래그 미분말을 혼화재로서 사용하는 경우의 강도 발현성에 대한

지표로서 규정된 것이다. 활성도 지수는 물-결합재비를 50%로 하여 결합재로서 포틀랜드

시멘트만을 사용한 모르타르와 포틀랜드 시멘트에 고로슬래그 미분말을 50% 치환한 것을 사용한

모르타르 사이의 압축강도의 비로 표시하는 것으로 활성도 지수는 고로슬래그 미분말의

비표면적이 높을수록 증가하는 경향을 나타낸다. 활성도 지수는 활성도 지수 시험에 유사한

배합조건의 시멘트 콘크리트의 강도발현 성상과는 상관관계가 있지만, 이와 다른 조건의 시멘트

콘크리트의 강도발현 성상과는 반드시 일치하지는 않는다. 따라서 고로슬래그 미분말의 치환율을

시멘트 콘크리트의 사용 목적에 따라서 적절히 선정하는 것이 중요한데 이때, 활성도 지수를

참고로 한 신뢰 가능한 자료에 의하거나 혹은 미리 시험을 실시해서 검토하는 것이 요구된다.

모르타르 플로값 비는 고로슬래그 미분말을 사용하는 모르타르의 점성 정도의 지표가 되는

것으로 분말도가 높을수록 플로값 비가 낮아지는 경향이 있다.

화학성분에서는 MgO는 보통 포틀랜드 시멘트의 경우 5% 이상이면 유리 마그네시아를

생성하여 이상 팽창의 원인이 되는 것으로 알려져 있지만 고로슬래그 미분말 중의 Mg 이온은

유리상 속에 안정한 형태로 함유되어 있기 때문에 15%까지 포함되어 있어도 무해하다고

보고되고 있다. 따라서 KS F 2563에서는 10.0% 이하로 규정하고 있다.

SO3는 4.0% 이하로 규정되어 있다. 고로슬래그 미분말의 원료인 수쇄 고로슬래그의 SO3

함유율은 보통 0.3% 이하로 이를 초과하는 SO3 함량은 석고의 첨가에 의한 것으로 볼 수

있다. 고로슬래그 미분말의 수화반응에 대한 석고의 영향에 대해서는 지금까지 많은 연구

실적이 있는데 일반적으로 적당량의 석고 첨가는 고로슬래그 미분말의 초기 수화반응의

촉진이나 수화 발열량의 저감에 효과가 있지만 첨가량이 과다하면 시멘트 콘크리트의

장기강도 증진비율의 저하, 건조수축량의 변화를 일으킨다고 알려져 있다. 시판중인

고로슬래그 미분말에는 석고를 첨가한 것과 첨가하지 않은 것이 있으며, 시험성적표에

기재되어 있는 석고 첨가 유무와 SO3 함유율을 확인할 필요가 있다.

그리고 강열감량에 대해여는 3.0 % 이하를, 염화물 이온에 대하여는 0.02 % 이하의

기준을 만족하여야 한다.

염기도란 SiO2의 중량 백분율에 대한 CaO, MgO 및 Al2O3 등의 합계의 중량 백분율의

비(CaO+Al2O3+MgO)/SiO2)를 나타내는 것으로 이 값이 크다는 것은 SiO2가 적고,

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2. 재 료

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 17

결정학적으로 보면 불안정한 상태에 있기 때문에 슬래그의 반응성이 크다는 것을 의미한다.

모르타르 및 시멘트 콘크리트에 대한 실험 결과를 보면 염기도가 높은 쪽이 초기강도가

커지지만, 염기도가 어느 정도 이상 높아지면 장기강도가 꼭 높아진다고는 할 수 없다고

알려져 있으며 원료로 사용되고 있는 수쇄 고로슬래그의 염기도는 일반적으로 1.75~1.95

범위이다.

고로슬래그 미분말에 관한 JIS 및 외국의 규정에서는 염기도를 고로슬래그 미분말의

품질로서 규정하는 것도 있으나, 고로슬래그 미분말에서는 석고를 첨가한 것이 많고 이

영향에 의해 화학분석의 결과로부터 정확한 염기도를 구할 수 없다, 이런 이유로 원재료의

고로 슬래그에 대하여 염기도를 규정하는 것으로 하였고 품질의 실적에서 1.60 이상으로

규정하였는데 통상적으로 국내에서 부산되는 고로슬래그의 염기도는 안정되어 1.70이상이

유지되고 있다.

고로슬래그 미분말속에 나트륨이나 칼륨 등의 알칼리량은 총알칼리량(R2O=Na2O+

0.658K2O)에서 평균 0.5%, 최고 0.7% 정도 포함되어 있으나, 일반적으로 고로슬래그

미분말에 함유되어 있는 알칼리 금속은 용출되기 어려워 이에 의한 알칼리-골재반응을

일으킬 우려는 없다.

2.4 시멘트

(1) 시멘트는 KS L 5201에 적합해야 한다.

(2) 국토해양부제정 「도로공사표준시방서」 15-1절을 따른다.

【해 설】

플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 이용한 시멘트 콘크리트에 사용하는 시멘트는 KS L

5201 「포틀랜드 시멘트」에 규정되어진 것이라면 어떤 것도 사용할 수 있다. 또한, 보통

포틀랜드 시멘트를 사용하는 경우에는 기존의 연구성과나 시공실적이 축적되어 있기 때문에

시멘트 콘크리트의 성상을 비교적 용이하게 예측하는 것이 가능하다. 단지, 플라이애시 및

고로슬래그 미분말을 이용한 경우의 효과는 사용하는 시멘트의 제조사에 따라 변화하는

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

18 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

경우가 있다. 그 때문에 참고하는 기존의 연구성과나 시공실적이 없는 경우에는 공사에

사용하는 시멘트, 플라이애시 및 고로슬래그 미분말과 그 외의 재료를 이용하여 시험해 보고

시멘트 콘크리트의 성상을 미리 확인할 필요가 있다.

2.5 시멘트 콘크리트

(1) 국토해양부제정 「도로공사표준시방서」 15-4절을 따른다.

【해 설】

국토해양부제정 「도로공사표준시방서」 15-4절을 따른다.

2.6 혼화제

(1) 시멘트 콘크리트용 혼화제는 KS F 2560에 적합해야 한다.

(2) 국토해양부제정 「도로공사표준시방서」 15-6절중 2.2.1 혼화제를 따른다.

【해 설】

혼화제로서 AE제, 감수제, AE감수제, 및 고성능 AE감수제를 사용하는 경우에는 KS F

2560「콘크리트용 혼화제」에 적합한 것을 이용하도록 한다.

플라이애시를 이용한 시멘트 콘크리트의 문제점중 하나가 플라이애시 성분 중 미연탄소의

존재에 따라 공기연행성이 저하되는 것이다. 미연탄소는 특히 AE제를 흡착하는 성질이 있기

때문에 보통의 AE제로는 소요되는 공기량을 확보하기 위해 사용량이 증가하거나, 공기량의

시간경과 변화가 커지는 경우가 있다. 이 같은 현상은 플라이애시의 치환율이 높을수록 더욱

크게 나타나는 경향이 있다. 그러므로 보통의 AE제를 사용하는 경우는 그 품질을 확인하는

것뿐 아니라, 공기연행성, 시간경과 변화 등의 굳지 않은 시멘트 콘크리트 성질에 대해서도

확인해 두는 것이 필요하다. 또, 감수제, AE감수제, 및 고성능 AE감수제에 대해서도 그

효과가 미연탄소에 흡착됨에 따라 영향 받을 가능성이 있기에, 이러한 혼화제의 사용에

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2. 재 료

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 19

있어서도 미리 시험하여 확인할 필요가 있다.

그러므로, AE제와 감수제를 분리 사용할 것을 권장하며 부득이 분리사용이 어려울 경우

AE감수제의 품질을 확인하고 배합 및 굳지 않은 시멘트 콘크리트의 성질을 충분히 확인한 후

감독자의 승인을 받아 사용한다.

사용자는 혼화제 납품시 품질검사를 실시하며 동일 혼화제라 하더라도 추가 납품시

품질검사 및 굳지 않은 시멘트 콘크리트의 물성시험을 다시 실시하도록 한다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

20 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3. 배 합

3.1 일반사항

(1) 산업부산물의 종류 및 치환율은 사용목적에 맞추어 시멘트 콘크리트의 품질을 만족해야한다.

(2) 산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트의 배합은 소요되는 강도, 내구성, 수밀성,

균열 저항성 및 작업에 적합한 워커빌리티를 갖는 범위 안에서 단위수량을 가능한

적게 하도록 한다.

(3) 플라이애시의 치환율은 소요의 성능을 얻을 수 있도록 10~30% 범위에서 적절히

선정한다.

(4) 고로슬래그 미분말의 치환율은 소요의 성능을 얻을 수 있도록 30~70% 범위에서

적절히 선정한다.

【해 설】

산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트의 배합도 그 기본에 있어서는 보통 시멘트 콘크리트의

배합과 하등의 다른 것이 없고, 단위수량이 될 수 있는 대로 적어지도록 정하는 것이 원칙이다.

산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트에 있어서는 이 원칙에 더해서 산업부산물의 사용목적이

충분히 달성되도록 배합을 정하는 것이 중요하다.

플라이애시를 혼입한 시멘트 콘크리트의 배합도 기본적으로는 무첨가 시멘트 콘크리트의

경우를 따르면 된다. 또한 시멘트 콘크리트의 사용목적에 맞는 성능을 얻기에 적절한

플라이애시의 치환율은 10~30% 범위에서 선정하고, 배합을 결정하는 것이 중요하다.

고로슬래그 미분말을 혼입한 시멘트 콘크리트의 배합도 기본적으로는 무첨가 시멘트

콘크리트의 경우를 따르면 된다. 또한 시멘트 콘크리트의 사용목적에 맞는 성능을 얻기에

적절한 고로슬래그 미분말의 치환율은 30~70% 범위에서 선정하고, 배합을 결정하는 것이

중요하다.

최소범위를 정한 이유는 적어도 최소범위 이상을 사용해야만 시멘트 콘크리트 포장의

장기내구성에 효과가 있기 때문이다.

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3. 배 합

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 21

3.2 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 종류 및 치환율의 선정

(1) 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 종류 및 치환율은 산업부산물의 사용목적이

충분히 달성되도록 적절히 선정하여야 한다.

【해 설】

플라이애시를 이용한 시멘트 콘크리트에는 일반적인 시멘트 콘크리트와는 다른 여러 가지

장점이 있다. 플라이애시를 혼화재로서 사용함에 있어서는 이러한 장점이 충분히 발휘되도록

그 종류 및 치환율을 적절하게 선정하는 것이 중요하다.

플라이애시를 이용하는 경우 사용목적에 따라 플라이애시의 종류나 치환율에 적절한

범위가 있다. <표 3.1>은 플라이애시의 사용목적에 따른 적절한 치환율의 범위를 나타낸

것으로 플라이애시의 종류 및 치환율을 정하는 경우에 참고로 한다.

플라이애시를 시멘트 콘크리트의 혼화재로서 이용하는 경우, 플라이애시의 종류나

치환율에 따라 얻을 수 있는 시멘트 콘크리트의 품질은 달라지지만, 일반적인 사용목적으로서

유동성의 향상, 수화열에 의한 온도상승의 억제, 알카리-골재반응의 억제, 유산염이나 해수에

대한 화학저항성의 향상 등을 들 수 있다.

유동성의 향상을 주목적으로 하는 경우에는 강열감량이 작고, 분말도가 클수록

효과적이므로 플라이애시 1종 및 2종을 이용하도록 한다. 수화열에 의한 온도상승 억제를

주목적으로 하는 경우에는 분말도가 큰 플라이애시 1종으로는 발열속도가 빨라질 수도 있기

때문에, 사용하지 않도록 한다. 알카리-골재반응의 억제에 관해서는 플라이애시의 종류에

상관없이 포졸란 반응성이 있기에 모든 플라이애시로 효과가 있다고 본다.

여기에 더해서 플라이애시 1종 및 2종을 사용하는 경우는 시멘트 콘크리트의 유동성이

개선되기 때문에 고유동 시멘트 콘크리트에 적용하는 것이 효과적이다. 더욱이, 플라이애시

1종을 사용하는 경우는 블리딩량이 감소할 뿐만 아니라, 강도의 발현도 커지기 때문에 고강도

시멘트 콘크리트를 제조하는 것도 용이해 진다.

또한, 치환율에 대해서는 사용목적이 다양한 경우가 있을 수도 있기 때문에 그러한

사용목적에 따라서 미리 시험 등에 의해 확인하면 좋다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

22 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

일반적으로 시멘트 콘크리트 포장에서 문제가 될 수 있는 알칼리-골재반응을 사전

억제하기 위해서, 플라이애시를 시멘트 대비 최소 20%이상 치환하여 사용하는 것이 좋다.

<표 3.1> 플라이애시의 종류와 치환율

플라이애시 종류

사용목적1종 2종

유동성의 향상 10~40% 10~30%

수화열에 의한 온도상승의 억제 ― 20~30%

알칼리-골재반응의 억제 15~40% 15~30%

내 황산염성의 향상 10~40% 10~30%

내 해수성(염해포함)의 향상 10~40% 10~30%

고유동화 20~40% 20~30%

고강도화 10~30% ―주) 보통 포틀랜드 시멘트의 일부를 플라이애시로 치환하는 경우에 대해서 나타낸 것

미국 각 주에서 플라이애시를 사용할 때 적용하는 시방규정에는 일반적으로 플라이애시

함량이 10~30% 정도이며 최고 49%까지 적용하는 주도 있다. 플라이애시의 기준은 대부분

AASHTO M295와 ASTM C618을 사용하고 있다.

한국도로공사에서 수행한 시멘트 콘크리트 포장의 알칼리-골재반응에 대한 연구결과를

보면, 플라이애시 치환율을 20%로 적용한 경우 재령 14일에 0.014% 팽창이 발생하여

알칼리- 골재반응에 의한 팽창 현상을 현저히 낮추는 것으로 나타났으며 알칼리-골재반응의

억제방안으로 플라이애시를 사용할 경우 시멘트 중량의 20%이상 치환하여 사용할 것을

제안하고 있다.

고로슬래그 미분말을 혼입한 시멘트 콘크리트는 고로슬래그 미분말의 종류 및 치환율에

따라 시멘트 콘크리트의 특성이 좌우되므로 포장 시멘트 콘크리트의 소요의 목적에 적합한

고로슬래그 미분말의 종류와 치환율을 선정하여야 한다.

<표 3.2>는 고로슬래그 미분말의 사용목적에 따른 적절한 치환율의 범위를 나타낸 것으로

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3. 배 합

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 23

고로슬래그 미분말의 종류 및 치환율을 정하는 경우에 참고로 한다.

고로슬래그 미분말은 KS F 2563(콘크리트용 고로슬래그 미분말)에 규정되어진 3종류를

사용한다.

<표 3.2> 고로슬래그 미분말의 종류와 치환율

고로슬래그 미분말 종류

사용목적1종 2종 3종

수화열에 의한 온도상승 억제 60 ~ 70 % 60 ~ 70 % 50 ~ 70 %

알칼리-골재반응 억제 40 ~ 70 % 40 ~ 70 % 40 ~ 70 %

내산성, 내황산염성 50 ~ 70 % 50 ~ 70 % 50 ~ 70 %

내해수성 향상 45 ~ 70 % 46 ~ 60 % 45 ~ 55 %

고유동화 30 ~ 60 % 30 ~ 70 % 30 ~ 70 %

고강도화 30 ~ 60 % 30 ~ 50 % -

주) 보통 포틀랜드 시멘트의 일부를 고로슬래그 미분말로 치환하는 경우에 대해서 나타낸 것

3.3 물-결합재 비율

(1) 물-결합재비는 다음의 조건을 만족하도록 정한다.

① 공칭강도가 보증된 배합강도를 얻을 수 있을 경우

② 소요 내구성을 얻을 수 있는 경우

(2) 물-결합재비는 내구성을 고려하여 최대 0.45이하로 한다.

【해 설】

산업부산물을 혼입한 시멘트 콘크리트에서는 산업부산물을 결합재의 일부로 사용하기

때문에 무혼입 시멘트 콘크리트로 사용하는 물시멘트비 대신 물-결합재비로 사용한다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

24 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

산업부산물을 혼입한 시멘트 콘크리트의 압축강도는 장기 재령에서는 큰 차이가 없으나 재령

28일 정도에서는 사용하는 산업부산물의 치환율에 따라 다르다. 그러나 산업부산물의

치환율이 같다면 물-결합재비와 재령 28일 압축강도는 무혼입 시멘트 콘크리트와 마찬가지로

직선 회귀식으로 나타낼 수 있다.

배합강도를 얻기 위해 물-결합재비를 구하는 방법은 무혼입 시멘트 콘크리트와

마찬가지로 물-결합재비와 압축강도 사이의 관계식으로부터 구할 수 있으나, 플라이애시와

고로슬래그 미분말을 사용할 경우 내구성을 고려하여 최대 0.45이하로 한다.

3.4 단위수량

(1) 단위수량은 소요의 슬럼프를 얻을 수 있는 범위에서 가능한 작게 한다.

산업부산물의 치환율, 물결합비, 슬럼프 마다 단위수량을 정한다.

(2) 단위수량은 「시멘트 콘크리트 표준 시방서」 등의 규정을 적용하여 단위수량의 한도를

정할 필요가 있는 경우에는 그 하한값, 또는 상한값을 지정한다.

【해 설】

시멘트 콘크리트의 슬럼프는 작업에 적합한 범위에서 가능한 작게 한다. 소요되는

슬럼프를 얻기 위해 필요한 단위수량은 사용재료, 배합 등에 의해 상이하기 때문에, 실제의

시공에 이용하는 재료를 사용해서 시험을 행하여 정한다.

플라이애시의 종류 및 치환율에 따라서 소요되는 슬럼프로 맞추기에 필요한 단위수량은

달라지지만, 일반적으로 슬럼프를 동일하게 하기 위한 단위수량은 플라이애시를 이용하지

않은 보통 시멘트 콘크리트보다도 치환율에 따라서 2~6% 작아진다. 플라이애시의

감수효과는 플라이애시의 분말도가 높은 것일수록 크고, 강열감량이 클수록 작아지는 경향이

있기 때문에, 1종을 이용한 경우는 더더욱 단위수량이 작아진다.

AE제, 감수제, AE감수제, 고성능 AE감수제 등을 적절히 이용하면 단위수량을 상당히

줄이는 것이 가능하다. 이러한 혼화제의 사용에 의한 단위수량의 감수효과는 플라이애시를

이용한 시멘트 콘크리트에서도 보통 시멘트 콘크리트와 동일하게 얻어지지만, 사용하는

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3. 배 합

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 25

플라이애시의 종류 및 치환율에 의해 혼화제의 사용량과 감수효과의 관계가 달라지기 때문에,

시험에 의해 확인하는 것이 바람직하다. 또, 플라이애시의 종류에 따라서는 치환율의 증가에

맞춰 슬럼프가 저하하는 경우가 있기에, 소요되는 슬럼프를 얻는 것이 곤란한 경우에는

배합의 변경, 고성능 AE 감수제의 사용 등의 적절한 조치를 강구해서 품질의 확보에 힘쓰는

것이 바람직하다.

고로슬래그 미분말을 혼입한 시멘트 콘크리트에서 소요의 슬럼프를 얻는데 필요한

단위수량은 고로슬래그 미분말의 종류, 치환율 및 물-결합재비에 따라 다르지만 일반적으로

무혼입 시멘트 콘크리트보다 2~5% 작다. 또 시멘트 콘크리트의 혼합온도가 10℃ 상승 또는

하강하면, 동일 슬럼프를 얻기 위해 필요한 단위수량은 각각 2~3% 증가 혹은 감소한다.

레디믹스트 시멘트 콘크리트 공장에서는 고로슬래그 미분말의 치환율에 따른 물-결합재비,

혹은 슬럼프마다 단위수량을 구하여 표준화하는 것이 바람직하다.

3.5 단위 결합재량

(1) 단위결합재량은 원칙적으로 단위수량과 물-결합재비로부터 정한다.

(2) 단위결합재량에 하한치 또는 상한치가 정해진 경우에는 해당 조건을 만족시켜야

한다.

【해 설】

단위결합재량은 단위수량과 소요되는 강도, 내구성, 수밀성 등을 가지는 시멘트

콘크리트가 얻어지도록 결정된 물-결합재비로부터 정하고, 이것과 플라이애시 및 고로슬래그

미분말의 치환율과에서 단위시멘트량 및 단위 플라이애시량, 단위 고로슬래그 미분말량을

정하도록 규정한 것이다.

플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 이용한 경우에도 소요되는 강도, 내구성, 수밀성 등을

가지는 시멘트 콘크리트를 얻기 위해서는 상당량의 결합재를 사용해야 한다.

관련시공지침요령 및 시방서〔시공편〕의 각각의 해당항목을 참조하여 단위결합재량의

범위를 확인해야 한다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

26 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3.6 잔골재율

(1) 잔골재율은 산업부산물의 치환율, 물-결합재비 및 슬럼프에 따라 워커빌리티가

얻어지는 범위 안에서 단위수량이 최소가 되도록 시험에 의해 정한다.

【해 설】

시멘트의 일부를 산업부산물로 치환해서 사용하면 밀도가 시멘트에 비해서 작기 때문에

페이스트의 용적은 증가하고, 보통 시멘트 콘크리트에 비해서 잔골재율은 작게 나온다. 예를

들면 치환율 20%로 사용한 경우, 일반적으로 잔골재율은 1%정도 작게 나온다.

그러나 잔골재율을 일정하게 하는 방식의 배합에서 산업부산물을 혼입한 시멘트

콘크리트의 잔골재율은 무혼입 시멘트 콘크리트와 같은 값으로 해도 무방하다.

3.7 공기량

(1) 시멘트 콘크리트의 공기량은 4~6% 범위를 만족하도록 한다.

(2) 매번 시공시 소요공기량을 만족하도록 한다.

【해 설】

플라이애시를 이용하면 일반적으로 플라이애시에 포함된 미연탄소가 AE제를 흡착하기

때문에 AE제의 공기연행성이 저하되거나, 또는 안정된 공기연행성이 얻어지지 않는 등의

현상이 발생한다. 사용하는 플라이애시의 종류 및 치환율에 의해 미연탄소량이 달라지기

때문에 미리 시험에 의해 소요되는 공기량이 얻어지도록 AE제의 사용량을 정하는 것이

필요하다. 또, 공기량의 시간경과에 따라오는 감소의 정도는 보통 시멘트 콘크리트보다 크고

특히 미연탄소량이 많은 플라이애시를 이용한 시멘트 콘크리트는 그 감소량이 뚜렷하기에

다져넣을 때 소요되는 공기량이 얻어지도록 반죽이 끝났을 때의 공기량을 정하는 것이

중요하다.

시공시 사용되는 플라이애시의 품질은 화력발전소에서 사용하는 석탄에 따라 품질이

달라지기 때문에 현장에 납품시 항상 품질검사를 실시하고 기존 플라이애시와 강열감량이

다를 경우 실내에서 배합을 다시 하여 목표 공기량과 슬럼프 및 휨강도를 확인한다.

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3. 배 합

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 27

3.8 혼화재료의 단위량

(1) AE제, 감수제, AE감수제 및 고성능 AE감수제의 단위량은 소요되는 슬럼프,

감수효과 및 공기량을 얻을 수 있도록 시험에 의해 정한다.

(2) (1)에 나타난 것 이외의 혼화재료의 단위량은 시험결과나 기존의 경험 등을

바탕으로 효과를 얻을 수 있도록 정한다.

【해 설】

소요되는 공기량을 얻기에 필요한 단위AE제의 함량은 플라이애시를 이용하지 않은 보통

시멘트 콘크리트에 비해서 증가하는 경향이 있다. 이 증가의 정도는 플라이애시의 치환율이

클수록 또는 강열감량이 많아질수록 커진다.

일반적으로 감수제, AE감수제, 고성능 AE감수제의 사용량은 전체 결합재량에 대해서

플라이애시와 고로슬래그 미분말을 이용하지 않은 보통 시멘트 콘크리트의 시멘트량에 대한

사용비율과 동일해도 좋다. 이 경우, 감수효과는 사용하는 플라이애시의 종류 및 치환율에

따라서 달라지는 경우가 있기 때문에, 시험에 의해 확인하는 것이 바람직하다.

혼화재료의 사용효과는 플라이애시와 고로슬래그 미분말의 종류 및 치환율 등에 의해

상이한 것이 있기 때문에, 시멘트 콘크리트의 배합, 시공조건 및 환경조건 등에 맞춰서

사용목적에 적합하도록 시험을 행하거나 기존의 시험결과 등을 참조로 하여, 사용량을

정한다.

혼화재료의 단위량은 무혼입 시멘트 콘크리트에서 물시멘트비와 단위수량으로부터

계산으로 구하고 산업부산물의 치환율에서 단위시멘트와 고로슬래그 미분말 그리고

플라이애시의 양을 구할 수 있다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

28 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

4. 시멘트 콘크리트 제조

4.1 일반사항

(1) 소요의 품질을 갖는 시멘트 콘크리트를 제조할 수 있도록 저장설비, 계량,

비비기 및 운반에 대한 각 기준을 만족해야 한다.

4.2 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 저장설비

(1) 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 저장설비는 방습적인 구조를 가지며

동시에 품종별로 구분하여 저장할 수 있는 것이어야 한다.

(2) 플라이애시 및 고로슬래그 미분말은 원칙적으로 사일로에 저장한다.

(3) 저장 중에 품질이 변화하여 KS L 5405(플라이애시), KS F 2563(콘크리트용

고로슬래그 미분말)의 품질에 적합하지 않게 되면 그 산업부산물은 사용하지

않는다.

【해 설】

플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 저장설비에 요구되는 사항은 기본적으로 시멘트의

저장에 필요한 저장설비와 같이, 습기를 막기 위한 것을 물론, 통기도 피하는 것이 필요하다.

또, 저장설비의 용량은 일평균 사용량의 3배 이상인 것이 바람직하다.

플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 저장에는 전용설비를 사용하는 것이 바람직하다. 어쩔

수 없이 시멘트 등과 겸용의 설비를 사용하는 경우에는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말에

시멘트 등이 혼입하지 않도록 먼저 저장되어 있던 재료가 없어진 것을 확인하고, 충분히

청소한 후에 저장하지 않으면 안 된다.

또, 플라이애시 및 고로슬래그 미분말은 같은 종류의 것이라도 생산지가 다르면 분말도,

강열감량이 다른 것이 일반적이므로 동일품질로 취급하면 시멘트 콘크리트의 배합이나 품질에

영향을 끼칠 수 있는 우려가 있다. 따라서, 저장에 있어서는 생산지마다 따로 저장하지 않으면

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4. 시멘트 콘크리트 재조

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 29

안 된다.

그 이외의 사항은 「시멘트 콘크리트 표준시방서」제2장 일반 시멘트 콘크리트 중

2.3.1.1절 저장설비 부분을 참고한다.

산업부산물을 저장하는 동안에 생기는 품질의 저하는 보통 포틀랜드 시멘트에 비하여 작은

것으로 알려져 있지만 저장 기간이 2개월을 경과하는 것은 품질 확인 후 사용하여야 한다. 또

산업부산물을 혼입한 시멘트 콘크리트 공사가 종료에 가까우면 사일로에 산업부산물이

다량으로 남지 않도록 공사 진척에 맞는 산업부산물의 구입 계획을 세워 발주하는 것이

바람직하다. 다시 산업부산물을 사용하는 경우에는 사일로의 청소를 충분히 한다.

4.3 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 계량

(1) 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 계량설비는 전용일 것을 원칙으로 하고 소정의

계량오차 내에서 계량할 수 있는 것이어야 한다.

(2) 플라이애시 및 고로슬래그 미분말은 일반적으로 1배치분의 질량으로 계량한다.

(3) 플라이애시의 계량오차는 1회 계량분에 대해 ±2%이다.

(4) 고로슬래그 미분말의 계량오차는 1회 계량분에 대해 ±1%이다

【해 설】

산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트를 제조함에 있어 각 산업부산물의 계량을 정확하게

측정하는 것은 중요사항의 하나이다. 산업부산물은 결합재의 일부이고, 시멘트 콘크리트의

품질에 특히 민감한 영향을 주는 재료이기 때문에, 계량오차가 큰 경우에는 요구되는 품질의

시멘트 콘크리트가 얻을 수 없을 뿐 아니라 이 시멘트 콘크리트를 사용한 구조물의 사용목적이

달성되지 않을 우려가 있다. 따라서 산업부산물의 계량에는 원칙적으로 전용 설비를 이용하도록

한다. 어쩔 수 없이 시멘트의 계량설비를 겸용하는 경우는 산업부산물이 시멘트와 혼합하지

않도록 사용 전에 점검을 행하고, 계량설비 안에 시멘트가 남지 않은 것을 확인한 후에

산업부산물을 계량하도록 한다. 또한, 계량설비를 겸용해서 산업부산물과 시멘트와의

누가(累加)계량을 행하면, 개개의 계량오차를 소정치 이하로 하는 것이 곤란한 경우가 있기

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

30 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

때문에 누가계량은 행하지 않는 것을 원칙으로 한다.

재료는 질량으로 계량하는 것을 원칙으로 한다. 시멘트와 산업부산물의 운반이 벌크차를

이용하여 현장에 직접 공급되어 사일로에 저장후 질량으로 계량되는 것이 관례로 되고 있다.

산업부산물은 플랜트에서 실제로 계량한 포틀랜드 시멘트 및 고로슬래그 미분말의 질량을

계산하여 구한다. 시판중인 포틀랜드 시멘트에는 고로슬래그 미분말이나 플라이애시, 석회석

미분말 등의 혼합재가 5% 이하 함유되어 있지만, 고로슬래그 미분말 치환율의 계산에는

고려하지 않아도 무방하다.

플라이애시의 치환율이 포틀랜드 시멘트의 10~30% 정도이고 계량오차가 시멘트

콘크리트의 품질에 미치는 영향이 보통 혼화재료와 동등한 것을 고려하여, 계량오차는 보통

혼화재료와 같이 ±2%이하로 한다. 그 이외의 사항은 시멘트 콘크리트 표준시방서 제2장

2.3절 저장설비를 참고한다.

고로슬래그 미분말의 계량 오차는 1회 계량 분량에 대해 ±1%에서 계량해야 한다. KS F

4009에는 시멘트의 1회 계량 오차는 ±1%, 혼화재료는 ±2%로 규정하고 있으나, 고로슬래그

미분말은 다른 혼화재료와는 달리 그 사용량이 많아 시멘트와 같이 취급할 필요가 있다.

4.4 비비기

(1) 시멘트 콘크리트는 균등하게 시멘트 콘크리트가 얻어지도록 충분히 반죽한다.

(2) 재료를 믹서에 투입하는 순서는 미리 적절히 정해둔다.

(3) 반죽하는 시간은 시험에 의해 정하는 것을 원칙으로 한다.

【해 설】

산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트는 시멘트 콘크리트 안에 산업부산물이 균등하게

분산되도록 충분히 비벼야 한다.

시멘트 콘크리트 안에 산업부산물을 균등하게 분산시키기 위해서는 산업부산물을 시멘트의

투입구 가까이 준비함과 함께 시멘트와 동시에 혹은 시멘트에 연이어서 바로 믹서에 투입하는

것이 좋다.

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4. 시멘트 콘크리트 재조

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 31

균등질의 시멘트 콘크리트를 얻기 위해서 필요한 비빔 시간은 믹서의 형식, 시멘트 콘크리트의

배합, 혼화재의 종류, 재료의 투입순서 등에 의해 다르다. 섞어 반죽하는 시간을 시험에 의해

정하는 경우에는 KS F 2455 「믹서로 비빈 시멘트 콘크리트중의 모르타르와 굵은골재량의

변화율(차) 시험방법」의 시멘트 콘크리트안의 모르타르 단위용적 질량차 및 단위조골재량의

변차율시험, 압축강도시험, 공기량시험 및 슬럼프시험, 그 외 필요에 의해 적절한 시험을 행하여

정하는 것을 원칙으로 한다.

비빔시간 시험을 시행하지 않는 경우는, 설비가 충분히 정비된 플랜트일 것을 조건으로

하고, 그 최소시간은 중력식 믹서를 이용한 경우 1분30초, 강제 반죽 믹서를 이용한 경우

1분을 표준으로 한다.

4.5 운반

(1) 시멘트 콘크리트는 비빈 후부터 타설이 끝날 때까지의 시간은 1시간을 넘어서는

안된다.

(2) 기온이 매우 높거나, 시멘트 콘크리트가 빨리 응결할 경우에는 시간을 줄여야

한다.

【해 설】

시멘트 콘크리트는 비비기가 끝났을 때의 상태와 비슷한 상태로 운반해서 타설해야 한다.

따라서 운반시간이 짧고 시멘트 콘크리트의 재료분리, 공기량의 변화나 슬럼프의 저하에 의한

워커빌리티 등의 성상변화가 적고 또 경제적인 방법으로 운반하여야 한다.

비비고 난 후 타설이 끝날 때까지의 시간의 한도는 시멘트 콘크리트의 배합, 사용재료,

온도, 습도, 운반방법 등에 의하여 다를 수 있으나 여기서는 일반적인 기준을 나타낸 것이다.

따라서 타설 장소까지 운반된 시멘트 콘크리트의 상태, 이미 타설한 시멘트 콘크리트의

상태에 따라 비빈 후로부터 타설이 끝날 때까지의 시간한도를 단축하거나 운반방법,

운반기구의 개선 등을 할 필요가 있다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

32 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

5. 시 공

5.1 일반사항

(1) 산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트 포장 시공은 일반 시멘트 콘크리트

포장시공과 동일하나 줄눈 절단시기는 재료특성상 다를 수 있다.

【해 설】

플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 이용한 시멘트 콘크리트 포장시공은 일반 시멘트

콘크리트 포장 시공과 동일하나 조기강도 발현이 일반 콘크리트보다 느리므로 줄눈

절단시기는 다를 수 있다.

5.2 포설 및 다짐

(1) 포설시 일평균 기온은 4℃~35℃사이에서 한다.

(2) 다져넣을 때 시멘트 콘크리트의 온도는 원칙적으로 10℃이상이어야 한다.

【해 설】

산업부산물을 이용한 시멘트 콘크리트의 강도발현은 경화시 시멘트 콘크리트의 온도에

영향을 크게 받는다. 다져넣을 때 시멘트 콘크리트의 온도가 낮고, 또 양생중 시멘트

콘크리트의 온도가 10℃이상으로 유지되지 않는 경우는, 초기 재령은 물론 소정의 장기재령에

있어서도, 소요되는 강도를 얻는 것이 곤란할 수도 있기에 다져넣을 때 시멘트 콘크리트의

온도는 원칙적으로 10℃이상이 되지 않으면 안 된다. 매스콘크리트의 경우에는 경화시의

수화발열에 의해 온도 상승을 기대할 수 있기에 충분한 양생을 실시하는 것을 조건으로 다져넣을

때 시멘트 콘크리트의 온도를 5℃이상으로 해도 좋다.

온도가 너무 높으면 초기 수화반응으로 인한 수화열 증가로 미세균열이 발생할 수

있으므로 35℃이하일 때 시공하는 것이 좋다.

여기서 언급되지 않은 사항은 국토해양부제정 「도로공사표준시방서」 10-1절 시멘트

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5. 시 공

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 33

시멘트 콘크리트 포장 중 3.7의 시멘트 콘크리트 깔기 및 다짐과 「고속도로공사전문시방서」 10-1절중 3.7의 시멘트 콘크리트 포설 및 다짐을 따른다.

5.3 양생

(1) 양생은 피막양생을 실시한다.

(2) 피막양생제는 시멘트 콘크리트 슬래브 표면의 물기가 없어진 직후에 종․횡방향으로

2회 이상 나누어 얼룩이 없이 살포한다.

(3) 양생제 살포량은 최소 1.0ℓ/㎥ 이상 살포한다.

(4) 산업부산물 혼입 시멘트 콘크리트 양생은 일평균 기온이 4℃이상을 유지해야 한다.

(5) 교통개방은 강도시험 결과에 따라 감독자의 승인을 얻은 후 시행한다.

【해 설】

현재 시멘트 콘크리트 포장 시공시 양생은 피막양생이 주를 이루고 있다.

산업부산물을 이용하면 경화 후 시멘트 콘크리트의 품질에 미치는 양생의 영향이 커지기

때문에, 특히 유념하여 양생을 시행하지 않으면 안 된다.

표면 마무리 후에 행하는 초기양생으로서 시멘트 콘크리트표면이 습윤상태로 유지되도록 시멘트

콘크리트가 경화하기까지 해가리개나 바람막이가 되는 덮개를 하면 좋다. 또, 피막양생에서는

마무리 후 시멘트 콘크리트 표면에서 물기가 없어져 건조되기 직전에 피막 양생제를 얼룩지지

않도록 살포한다. 피막양생제의 사용에 있어서는 살포량, 시공방법 등에 대해서, 시험 등에 의해

충분히 검토한다.

시멘트 콘크리트의 습윤양생 기간 동안은 항상 습윤상태와 적정한 온도상태로 유지됨과 함께,

예상되는 하중, 충격 등의 유해한 작용으로부터 보호할 필요가 있다. 요컨대, 시멘트 콘크리트의 표면을

손상시키지 않고 작업할 수 있는 정도까지 시멘트 콘크리트가 굳어지면 양생매트 등으로 표면을 덮거나

물 뿌리기 등을 해서 시멘트 콘크리트 슬래브를 습윤상태와 적정한 온도조건으로 유지할 필요가 있다.

습윤양생 기간은 시험에 의해서 정해야 하며, 현장양생을 시킨 공시체의 휨강도가 배합강도의

70%정도가 달할 때까지의 기간으로 한다.

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

34 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

6. 품질관리 및 검사

6.1 일반사항

(1) 산업부산물의 종류 및 치환율은 사용목적에 맞추어 시멘트 콘크리트의 품질을

만족하도록 정하지 않으면 안 된다.

6.2 재료의 품질관리 및 검사

(1) 시멘트 콘크리트 포장에 사용되는 플라이애시의 품질관리 및 검사는 KS L 5405를

만족해야 한다.

(2) 시멘트 콘크리트 포장에 사용되는 고로슬래그 미분말의 품질관리 및 검사는 KS F

2563에 규정된 항목에 대해 실시한다.

(3) 분말도와 강열감량이 산업부산물의 품질을 좌우하여 특히 강열감량의 허용변동범위는

±1.0%로 한다

(4) 산업부산물의 저장기간이 2개월 이상 경과한 경우 품질관리검사를 재실시한다.

(5) 검사 결과, 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 품질이 적당하지 않다고 판단된

경우는 재료의 개선 혹은 재료의 변경 등의 적절한 조치를 취한다.

【해 설】

플라이애시의 품질관리 및 검사는 KS L 5405(플라이애시)에 규정된 항목에 대하여 월 1회

이상 외부시험기관의 시험성적표에 따라 품질을 확인하거나 또는 제조업자의 시험성적표에

의해 품질을 확인한다.

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6. 품질관리 및 검사

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 35

항목 판정기준 시험․검사방법 기간․횟수

플라이애시의 종류

특기된 것, 또는

공사감리자의 승인을

받은 것일 것

플라이애시의

시험성적표 또는

납입서에 의한 확인

시멘트 콘크리트 공사

개시 전

이산화규소

수분

강열감량

밀도

분말도

플로값비

활성도지수

KS L

5405(플라이애시)의

5.요구사항에 적합할

KS L

5405(플라이애시)의

8.시험방법에 정한

시험 또는 제조회사의

최신 시험성적서에

의한 확인

시멘트 콘크리트 공사

개시 전 및 공사기간

중 1회/월

<표 6.1> 플라이애시의 시험 및 검사

고로슬래그 미분말의 품질관리 및 검사는 KS F 2563(콘크리트용 고로슬래그 미분말)에

규정된 항목에 대하여 월 1회 이상 외부시험기관의 시험성적표에 따라 품질을 확인하거나

또는 제조업자의 시험성적표에 의해 품질을 확인한다.

항목 판정기준 시험․검사방법 기간․횟수

고로슬래그

미분말의 종류

특기된 것, 또는

공사감리자의 승인을

받은 것일 것

고로슬래그 미분말의

시험성적표 또는

납입서에 의한 확인

시멘트 콘크리트 공사

개시 전

비중

비표면적

활성도지수

플로값 비

산화마그네슘

삼산화황

강열감량

염화물 이온

KS F

2563(콘크리트용

고로슬래그 미분말)의

5.품질에 적합할 것

KS F 2563(콘크리트용

고로슬래그 미분말)의

8.시험방법에 정한

시험 또는 제조회사의

최신 시험성적서에

의한 확인

시멘트 콘크리트 공사

개시 전 및 공사기간

중 1회/월

<표 6.2> 고로슬래그 미분말의 시험 및 검사

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플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 재활용

36 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

분말도와 강열감량은 산업부산물의 품질을 좌우하는 중요 항목이며 특히 강열감량의

변화는 AE제, AE감수제의 함량과 종류에 영향을 준다. 그러므로 강열감량이 기존배합시

강열감량보다 ±1.0%이상 차이가 날 경우에는 목표 공기량을 만족할 수 있도록 AE제,

AE감수제의 함량을 조절한다.

산업부산물을 저장하는 동안에 생기는 품질의 저하는 포틀랜트 시멘트에 비해 적은 것으로

알려져 있지만 저장기간이 2개월 이상 경과한 것은 품질을 확인 후 사용해야한다.

산업부산물의 품질이 만족되지 않을 경우 사용하지 않도록 한다.

6.3 시공의 품질관리 및 검사

(1) 평탄성 측정결과 요철이 5㎜이상 차이가 나서는 안된다.

(2) 포장슬래브 두께는 설계두께보다 5%이상 얇을 경우 재시공한다.

【해 설】

시공의 품질관리 및 검사는 일반 시멘트 콘크리트 포장과 크게 다르지 않다. 평탄성

측정과 포장슬래브 두께를 측정하여 기준치 이상 차이가 날 경우에는 보완 또는 재시공을

실시한다.

여기서 언급되지 않은 사항은 국토해양부제정 「도로공사표준시방서」 10-1절 시멘트

콘크리트 포장 중 3.19의 품질관리 및 검사와 「고속도로공사전문시방서」 10-1절중 3.19의

품질관리 및 검사를 따른다.

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Ⅱ회수더스트 재활용

산업부산물 재활용 도로 포장 지침

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목 차

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 39

● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 목 차목 차

1. 총 칙···································································································································41

1.1 적용범위 ···························································································································411.2 용어 정의 ·························································································································411.3 관련 기준 ························································································································42

2. 품질기준·······························································································································43

2.1 일반사항 ··························································································································432.2 회수더스트 채움재의 품질기준 ······················································································472.3 석회석분 채움재 등의 품질기준 ····················································································482.4 회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의 품질기준 ·······················································49

3. 회수더스트 재활용 아스팔트 콘크리트 포장·····································································52

3.1 적용범위 ·························································································································· 523.2 설계 ································································································································· 523.3 재료 ································································································································· 533.4 배합설계 ·························································································································· 543.5 생산 ································································································································· 55

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회수더스트 재활용

40 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3.6 시공 ································································································································· 583.7 품질관리 ·························································································································· 58

부 록································································································································· 61

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1. 총 칙

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 41

1. 총 칙

1.1 적용범위

(5) 본 지침은 아스팔트 플랜트에서 아스팔트 혼합물을 생산하는 과정에서 발생한

회수더스트의 재활용에 필요한 사항을 규정한 것이다.

(6) 회수더스트 채움재를 활용한 아스팔트 혼합물은 도로법에 규정된 각종

도로(고속국도, 일반국도, 특별시도, 광역시도, 지방도, 시 ․ 군도, 구도)와 기타

일반 공중에 이용되는 중요 도로의 포장공사에 관계되는 일반적인 설계 및

시공 사항에 대하여 적용한다.

1.2 용어 정의

본 지침에 사용한 다음의 용어는 문맥상으로 보아 다른 의미로 해석되지 않는 한

다음과 같다.

• 포장용 채움재

아스팔트 혼합물에서 굵은골재와 잔골재 사이의 간극을 채워주는 역할을 하는 재료로

써, 본 지침에서는 석회석분, 소석회, 포틀랜드 시멘트, 회수더스트 채움재 등의 광물성

분말을 말한다.

• 회수더스트 채움재

포장용 채움재의 일종으로 아스팔트 플랜트에서 아스팔트 혼합물 생산 중에 발생한 먼

지를 집진한 것으로 일반적으로 2차 집진장치인 백하우스에서 집진한 것이다. 보통 회

수더스트 채움재는 회수더스트 사일로에 보관된다.

• 아스팔트(Asphalt)

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회수더스트 재활용

42 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

호칭치수(mm)

80 50 40 30 25 20 13 10 5 2.5 0.6 0.3 0.15 0.08

기준치수(mm)

75 53 37.5 31.5 26.5 19 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.3 0.15 0.8

원유에서 휘발유, 등유 등을 생산한 후 남는 재료를 가공한 것으로써, 굵은골재, 잔골

재, 채움재 등을 묶어주는 역할을 한다. 아스팔트 바인더(Asphalt Binder), 비투먼

(Bitumen) 등으로 불리기도 한다.

• PRV(Percent of Rigden Voids)

채움재의 다짐 공극률로써, RV 시험용 몰드에서 다짐한 시편의 내부에 포함된 공극의

비율이다.

• BVF(Bulk Volume of Filler)

아스팔트 혼합물에 포함된 0.08mm체 통과 골재의 비중으로 계산한 체적과 아스팔트의

체적을 합한 체적에 대한 0.08mm체 통과 골재의 겉보기 체적 비율을 말한다. PRV 값

을 이용하여 구한다.

• 체의 호칭치수

KS A 5101에 규정하는 표준망체의 실제 눈 크기를 기준으로 부르기 쉽도록 만든 체의

치수이다. 호칭치수라고 언급된 입도기준 이외에는 사용자의 혼란이 없도록 기준치수를

사용하였다. 호칭치수와 기준치수는 아래의 표와 같이 대응된다.

1.3 관련 기준

(1) 회수더스트 채움재를 사용한 공사와 관련이 있는 사항 중 이 규정에서 언급된

것 이외의 사항은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’, ‘도로공사 표준시방서’,

‘고속도로공사 전문시방서’ 등을 따른다.

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 43

2. 품질기준

2.1 일반사항

2.1.1 회수더스트 채움재의 발생 및 사용

(1) 골재를 가열하고 이동시키는 등의 아스팔트 혼합물을 생산하는 과정에서 골재에

포함된 미립의 분진이 공기 중으로 분산된다. 회수더스트 채움재는 1차집진기에서

회수하지 못한 미립의 분진을 2차집진기에서 회수한 것을 말한다.

(2) 일반적으로 회수더스트 채움재는 사일로에서 저장되며, 스크류 컨베이어나

엘리베이터를 이용하여 회수더스트 빈에 계량한 후 아스팔트 혼합물 생산시

믹서에 투입된다.

【해 설】

아스팔트 플랜트는 <그림 2.1>의 개요도와 같이 아스팔트 탱크, 채움재 사일로,

회수더스트 사일로, 콜드빈, 골재 컨베이어, 드라이어, 핫엘리베이터, 1차집진기, 2차집진기,

스크린, 핫빈, 믹서 등으로 이루어져 있다.

<그림 2.1> 아스팔트 플랜트의 구조

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회수더스트 재활용

44 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

아스팔트 혼̀합물 생산 공정은 그림 2.2와 같다. 아스팔트 혼합물 생산하는 과정에서 발생하는

분진은 1차 집진기인 사이클론에서 1차 회수되어 핫엘리베이터로 보내져서 스크린을 통과하여 잔골재가

저장되는 핫빈에 저장된다. 2차 집진기에서 회수한 회수더스트 채움재는 회수더스트 사일로에 저장되며,

스크류 컨베이어, 엘리베이터 등을 이용하여 회수더스트빈에 저장된다. 그리고, 회수더스트 계량조에서

계량되어 믹서에 투입된다. 회수더스트는 1차 집진기의 성능에 따라 회수되는 양과 입도에 차이가

발생한다. 사이클론이 1기일 때보다 2기일 경우 더욱 미립의 분진이 회수더스트 사일로에 회수된다.

<그림 2.2> 아스팔트 혼합물 생산 공정

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 45

2.1.2 회수더스트 채움재의 기능

(1) 회수더스트 채움재는 아스팔트 혼합물에서 채움재 또는 아스팔트 증량재의 역할을

한다.

(2) 회수더스트 채움재의 0.08mm 이하 입자 크기에 따라 아스팔트 혼합물의 성능에

영향을 미칠 수 있다.

【해 설】

아스팔트 콘크리트 포장용 채움재는 골재간의 간극을 줄여주는 역할을 한다. 그런데,

너무 많은 채움재가 사용되면 아스팔트 혼합물을 연하게 하여 소성변형 등의 발생이 쉽게

되므로, 아스팔트 함량과 연관하여 사용 비율을 결정하여야 한다.

아스팔트량을 결정하기 위해서는 골재의 표면적이 중요한데. 일반적으로 0.08mm 이하

미분의 표면적은 5.0mm 이상의 굵은골재에 비하여 같은 중량에 대하여 약 63배 높다.

따라서, 0.08mm 이하의 입자 크기의 변동성이 높은 회수더스트의 사용시에는

다음과 같은 회수더스트 채움재의 기능을 감안하여 사용량이나 사용여부를 결정하여야

한다.

가. 채움재나 아스팔트 증량재 역할

입자의 크기에 따라 채움재나 아스팔트의 증량제 역할을 한다. 아스팔트 혼합물은 종류에

따라 피막두께가 9~25㎛ 정도이며, 이보다 큰 입자의 채움재가 아스팔트 혼합물에 첨가되면

골재 사이를 채워주는 역할을 하며, 25㎛보다 적다면 아스팔트 피막에 포함되어 아스팔트의

체적을 증가시켜서 아스팔트의 증량재 역할을 한다.

아스팔트 증량재 역할을 하는 경우는 가열 아스팔트 혼합물에 플러싱이나 소성변형 등을

야기할 수 있다, 따라서 이 경우에는 안정성이나 포장의 블리딩 등을 방지하기 위하여

아스팔트의 양을 줄여야 한다. 그러나, 아스팔트를 너무 많이 줄일 경우 아스팔트 피막두께가

얇아지거나 고른 피막이 되지 않아 포장의 균열이 발생할 수 있다.

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회수더스트 재활용

46 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

나. 강성의 증진

아스팔트의 강성을 증가시키고 이에 따라 균열 저항성 등의 아스팔트 혼합물의 성능에

영향을 미칠 수 있다.

다. 수분손상

회수더스트 채움재의 종류에 따라 수분손상에 따른 스트리핑이나 포트홀 등의 파손을

야기할 수 있다.

본 지침을 위한 연구를 수행한 결과 회수더스트 채움재의 사용에 따른 아스팔트 혼합물의

성능 저하는 크게 없는 것으로 나타났다. 일부 회수더스트 채움재의 경우에는 석회석분 채움재를

사용하는 것보다 아스팔트 혼합물의 성능이 더욱 높은 경우도 있었다.

그러나, 회수더스트 채움재에 미립의 입자가 많을 경우에는 과다하게 아스팔트 증량재

역할을 하여 아스팔트 혼합물의 성능을 떨어뜨릴 수 있으므로, 본 지침에서는 회수더스트

채움재의 품질 기준에서 PRV(Percent of Rigden Voids)라는 채움재의 체적특성값을 구하기

위한 시험 기준을 제시하였다. 그리고, PRV를 이용하여 아스팔트 혼합물에서 0.08mm 이하의

골재 체적 특성값인 BVF(Bulk Volume of Filler)를 구하도록 하고, 이 값의 품질기준을

제시하였다.

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 47

2.2 회수더스트 채움재의 품질기준

(1) 아스팔트 플랜트의 백하우스에서 채집한 회수더스트를 아스팔트 혼합물에서

채움재로 재활용하기 위한 품질기준은 <표 2.1>, <표 2.2>에 따른다.

체의 호칭 치수(mm) 0.6mm 0.3mm 0.15mm 0.08mm

체 통과 질량 백분율

(%)100 95 이상 90 이상 70 이상

<표 2.1> 회수더스트 및 포장용 채움재의 입도 기준

항 목수분함량

(%)소성지수

흐름시험

(%)

침수팽창

(%)

박리

저항성

이물질주)

함량(%)

PRV

(%)비중

기 준 1 이하 6 이하 50 이하 3 이하 1/4 이하 1 이하 보고 보고

<표 2.2> 회수더스트의 품질 기준

주) 이물질 함량시료 총 질량 이물질의 질량

×

- 이물질 : 유기물, 덩어리진 미립자(0.6mm 이상)

- 덩어리진 미립자는 0.6mm 시험용 체를 이용하여 분류하며, KS F 2502 '굵은

골재 및 잔골재의 체가름 시험 방법‘에 따른다.

【해 설】

채움재로 사용되는 재료는 0.08mm 이하의 입도가 중요하다. 미립의 입자가 많을

경우에는 아스팔트 혼합물에서 아스팔트량이 증가되는 효과가 나타나거나, 아스팔트의 강성이

높아질 수 있다.

그런데, 회수더스트의 0.08mm 이하 입도를 현장에서 직접적으로 구하는 것은 어렵기

때문에 이를 간접적으로 파악할 수 있는 PRV(Percent of Rigden Voids) 비율을 구하여야

한다. PRV 는 채움재의 체적특성값으로써 부록의 ‘채움재의 다짐 공극률 시험 방법’에 따라서

구한다. 이 값은 회수더스트의 0.08mm 이하 입자의 크기와 연관이 있으며, 아스팔트 혼합물

중의 채움재 체적 BVF(Bulk Volume of Filler) 를 구하기 위해 사용된다.

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회수더스트 재활용

48 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

이물질 함량은 기존 KS F 3501 기준에서 ‘먼지, 진흙, 유기물, 덩어리진 미립자 등의

해로운 물질이 함유되어 있지 않아야 한다’는 기준을 수정·보완한 것이다. 먼지와 진흙은

회수더스트 채움재에서 따로 분류하여 확인할 수 없으며, 소성지수로 판단 가능하므로

제외하였다. 덩어리진 미립자는 아스팔트 혼합물에 포함될 경우 성능을 저하시킬 수 있으므로

기준을 보완하여 포함하였다.

이물질 함량은 적합한 공정으로 아스팔트 혼합물을 생산할 경우에는 회수더스트에

이물질이 거의 함유되지 않으므로 최대 1%로 한정하였다.

회수더스트 채움재 시료는 사용할 골재와 동일한 골재를 이용하여 아스팔트 혼합물을

생산하는 중에 발생한 것을 회수더스트 사일로에서 채취하여야 한다. 만일 불가능하다면 해당

아스팔트 플랜트의 회수더스트 사일로에 있는 재료를 채취하여 시험하고, 현장 배합설계 및

시험생산 등을 통해 발생하는 회수더스트 채움재를 채취하여 회수더스트의 품질이 기준에

적합한지 검토하여야 한다. 이에 비중 및 PRV 의 변동 여부에 유의하여야 한다.

PRV 및 이물질 함량 기준 이외의 품질 기준은 KS F 3501 ‘역청 포장용 채움재’ 기준과

동일하다.

2.3 석회석분 채움재 등의 품질기준

(1) 석회석분, 소석회, 포틀랜드 시멘트 등을 포장용 채움재로 사용할 경우의

품질기준은 2.2 항의 <표 2.1>과 <표 2.3>에 따른다.

항 목수분함량

(%)

이물질주)

함량(%)

PRV

(%)비중

기 준 1 이하 1 보고 보고

<표 2.3> 포장용 채움재의 품질 기준

주) 이물질 함량시료 총 질량 이물질의 질량

×

이물질 : 유기물, 덩어리진 미립자(0.6mm 이상)

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 49

【해 설】

석회석분 채움재 등의 품질 기준에서 보고하여야 하는 PRV 값은 채움재의 체적특성값으

로써 부록의 ‘채움재의 다짐 공극률 시험 방법’에 따라서 구한다. 이 값은 아스팔트 혼합물 중

의 채움재 체적 BVF 를 구하기 위해 사용된다.

이물질 함량은 2.2항과 동일한 방법으로 시험한다.

이 외의 품질 기준과 입도 기준은 KS F 3501 ‘역청 포장용 채움재’ 기준과 동일하다.

2.4 회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의 품질기준

(1) 회수더스트 채움재를 사용한 가열 아스팔트 혼합물의 종류 및 입도와

품질기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 3장 ‘가열 아스팔트

혼합물의 품질 기준’의 골재입도와 품질기준을 만족하여야 한다.

(2) 회수더스트 채움재를 사용한 아스팔트 혼합물은 0.08mm 이하의 골재 체적

특성값인 BVF 가 60% 이하이어야 한다.

【해 설】

BVF(Bulk Volume of Filler)는 아스팔트 혼합물에 포함된 0.08mm체 통과 골재의

비중으로 계산한 체적과 아스팔트의 체적을 합한 체적에 대한 0.08mm체 통과 골재의 겉보기

체적 비율을 말한다. BVF는 회수더스트 채움재의 체적특성값에 따라 적정비율을 사용하기

위해 적용되었다. 포장용 채움재로 회수더스트 채움재 만을 사용할 수 있지만, 어떤 경우라도

BVF 값은 60% 이하여야 한다.

BVF 가 60% 보다 높을 경우에는 채움재의 종류를 바꾸거나, 채움재의 사용 비율을

낮추어야 한다. 채움재의 종류를 변경시에는 0.08mm 체 통과 골재의 입도가 기존보다 굵은

채움재를 사용하여야 한다. 즉, 채움재의 공극비율(PRV) 값이 낮은 채움재를 선택한다.

BVF는 다음과 같이 구한다.

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회수더스트 재활용

50 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

① BVF를 구하기 전에 다음과 같은 시험값을 구한다.

• 전체 골재 중 0.08mm 이하 골재의 PRV(%)

• 전체 골재 중 0.08mm 이하 골재의 비중

• 아스팔트 혼합물 중량 중의 0.08mm 이하 골재의 비율(%)

• 아스팔트의 비중

• 아스팔트 혼합물 중량 중의 아스팔트 비율(%)

② 전체 아스팔트 혼합물 중의 0.08mm체 통과골재의 중량 비율( )을 구한다.

×

여기서,

= 전체 아스팔트 혼합물 중의 0.08mm체 통과 골재 비율(%)

= 전체 골재 중량 중의 0.08mm체 통과 골재 비율(%)

= 전체 아스팔트 혼합물 중의 아스팔트 비율(%)

③ 아스팔트 혼합물 중 0.08mm체 통과 골재의 이론최소 체적을 구한다.

×

여기서,

= 0.08mm체 통과 골재의 이론최소 체적(㎤)

= 전체 아스팔트 혼합물 중의 채움재 질량 비율(%)

= 0.08mm체 통과 골재의 비중

= 물의 단위중량(1.0g/㎤)

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 51

④ 0.08mm체 통과 골재의 겉보기 체적()을 구한다.

×

여기서,

= 다져진 0.08mm체 통과 골재의 겉보기(Bulk) 체적(㎤)

= 0.08mm체 통과 골재의 체적(㎤)

= 다짐된 0.08mm체 통과 골재 중의 공극 체적(Rigden Voids) 비율(%)

⑤ BVF 를 구한다.

×

×

여기서,

= 아스팔트의 체적과 0.08mm체 통과 골재비중으로 계산된 체적의 합에

대한 0.08mm체 통과 골재의 겉보기 체적비율(%)

= 다져진 채움재의 Bulk 체적(㎤)

= 0.08mm체 통과 골재의 체적(㎤)

= 아스팔트 혼합물 중의 아스팔트 비율(%)

= 아스팔트의 비중

= 물의 단위중량(1.0g/㎤)

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회수더스트 재활용

52 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3. 회수더스트 재활용 아스팔트 콘크리트 포장

3.1 적용범위

(1) 회수더스트 재활용 아스팔트 콘크리트 포장은 아스팔트 플랜트에서 발생한

회수더스트 채움재를 이용하여 아스팔트 혼합물을 생산 및 시공하는 방법이다.

(2) 아스팔트 콘크리트 포장의 표층용, 중간층용, 기층용 아스팔트 혼합물의 생산

및 시공에 적용하며, 밀립도 포장, 개립도 포장, SMA 포장, 배수성 포장,

개질 포장 등에 적용할 수 있다.

(3) 본 지침에 규정되어 있지 않은 사항은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’,

‘도로공사표준시방서’, ‘아스팔트 포장 설계·시공요령’에 따른다.

【해 설】

회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물은 기존의 모든 아스팔트 혼합물에 적용할 수 있다.

단, 회수더스트 채움재의 재활용 비율을 표시하여야 한다.

3.2 설계

(1) 회수더스트 재활용 아스팔트 포장의 설계는 ‘도로공사표준시방서’, ‘아스팔트

포장 설계·시공요령’에 따라 신재료를 사용한 경우와 동등한 방법과 순서에

따라 시행한다.

【해 설】

아스팔트 혼합물에 석회석 채움재에 대하여 회수더스트를 0, 30, 50, 100% 사용하여

실내시험한 결과 회수더스트는 아스팔트 혼합물의 성능을 크게 저하시키지 않는 것으로

나타났다. 간접인장강도, 동결융해 시험 후 수분저항성 시험값, 휠트랙킹 시험값 등이

회수더스트를 사용하지 않은 경우보다 증가하거나 약간 감소하였으며, 일부 회수더스트의

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3. 회수더스트 재활용 아스팔트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 53

경우 소성변형에 대한 저항성이 회수더스트를 50%를 사용하였을 경우에 석회석 채움재에

비하여 약 1.6배 증가한 경우도 있었다.

따라서, 회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의 설계시에 석회석 채움재 등의 신규재료를

사용하는 방법과 동일한 방법을 적용한다.

3.3 재료

3.3.1 아스팔트

(1) 아스팔트의 품질기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 2.2절

‘아스팔트’ 기준에 따른다.

(2) 개질 아스팔트 이외의 일반 아스팔트는 침입도가 65±5인 아스팔트를

사용하는 것이 좋다.

3.3.2 골 재

(1) 골재 품질 기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 2.3절 ‘골재’ 기준에

따른다.

(2) 잔골재 중의 0.08mm 이하 골재에 대한 PRV 및 비중을 보고하여야 한다.

3.3.3 채움재

(1) 회수더스트를 채움재로 사용할 경우에 품질은 본 지침 2.2항의 ‘회수더스트

채움재의 품질기준’에 적합하여야 한다.

(2) 석회석분, 소석회, 포틀랜트 시멘트 등을 채움재로 사용할 경우에는 품질은 본

지침 2.3항의 ‘석회석분 채움재 등의 품질기준’에 적합하여야 한다.

(3) 회수더스트 채움재를 석회석분, 소석회, 포틀랜트 시멘트 등의 채움재와

혼용할 경우에는 각 종류에 따른 품질기준에 적합하여야 한다.

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회수더스트 재활용

54 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

【해 설】

회수더스트 채움재는 별도로 품질시험하여야 하며, 회수더스트 채움재와 기타 포장용

채움재를 혼합하여 품질시험하면 안된다.

회수더스트 채움재 이외의 포장용 채움재를 2종 이상 사용할 경우에 각각 재료의

생산과정에서 품질 변동이 크지 않다고 판단될 경우에는 2종 이상의 재료를 소정의 비율로

혼합한 재료를 이용하여 품질시험할 수 있다. 그러나, 회수더스트 채움재는 품질의 변동이

있을 수 있고, 다른 포장용 채움재와 혼합비율을 배합설계를 통해 결정하여야 하므로 별도의

품질시험을 하여야 한다.

3.4 배합설계

(1) 회수더스트를 사용한 가열 아스팔트 혼합물의 배합설계는 ‘아스팔트 혼합물

생산 및 시공 지침’의 4장 ‘배합설계’ 방법에 따른다.

(2) 실내 및 현장 배합설계에서 회수더스트 채움재를 사용한 골재 혼합입도 및

추정 아스팔트 함량을 결정한 후에 BVF가 60% 이하인지 확인하여야 한다.

(3) 아스팔트 혼합물의 배합설계 후에 아스팔트 혼합물 BVF를 보고하여야 하며,

BVF가 60% 이하이어야 한다.

【해 설】

배합설계는 <그림 3.1>과 같이 콜드빈 골재를 이용하는 ‘실내 배합설계’, 아스팔트

플랜트의 골재 유출 특성을 시험하는 ‘콜드빈 골재 유출량 시험’, 아스팔트 플랜트의 핫빈에

저장된 골재를 이용하는 ‘현장 배합설계’, 아스팔트 혼합물을 시험적으로 생산하는 ‘시험생산’

등으로 구분된다.

실내 배합설계에서는 대략적인 최적 아스팔트 함량과 골재 합성입도를 결정하고, 현장

배합설계 및 시험생산을 통하여 실제 생산에 사용되는 최적 아스팔트 함량과 골재 합성입도

등을 결정한다.

회수더스트 채움재를 사용한 배합설계는 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’과

동일한 방법으로 수행한다. 단, 골재 배합비율 및 추정 아스팔트 함량 결정 후 본 지침 2.4항

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3. 회수더스트 재활용 아스팔트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 55

<그림 3.1> 배합설계 과정

‘회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의

품질기준’에 따라 구한 BVF가 기준인 60%

이하인지 확인하여야 하며, 이에 맞지 않을

경우 채움재의 종류나 비율을 조정하여

배합설계를 재실시한다.

실내 배합설계 및 현장 배합설계는

회수더스트 채움재의 발생량을 고려하여

배합설계하여야 한다.

실내 배합설계에 사용하는 골재에는 아스팔트 혼합물 생산시에 회수더스트

채움재로 회수될 미분이 포함되어 있으므로, 현장 배합설계와는 차이가 발생할 수

있다.

3.5 생산

(1) 회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물은 2.4절 ‘회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의

품질기준’에 적합하여야 한다.

(2) 회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의 생산은 미리 정해진 작업표준에 따라 실시하며,

품질관리는 시험생산에 의해 결정된 배합설계 결과를 이용한 관리목표로 설정하여

실시한다.

(3) 회수더스트 채움재의 보유량 및 발생량이 배합설계에 따라 결정된 배합비율로

생산할 수 있는지 확인하여야 하며, 만일 부족하다면 회수더스트 채움재 이외의

포장용 채움재의 비율을 높여야 한다. 이 경우 현장 배합설계를 재실시한다.

【해 설】

회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물은 일반적인 가열 아스팔트 혼합물 생산 방법과

동일한 방법으로 생산한다.

가. 생산과정에서 주의사항

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회수더스트 재활용

56 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

아스팔트 혼합물 생산시에 다음 사항에 주의한다.

• 골재 야적장에서 콜드빈에 골재를 투입할 때는 골재입도가 변하거나, 이물질이 혼입되

거나, 각 구획내 골재에 입경이 다른 골재가 혼입되지 않도록 주의해야 한다.

• 잔골재는 함수비가 높으면 뭉쳐서 피더로 인출되기 어렵기 때문에 주의해야 한다.

• 생산과정에서 회수더스트 채움재가 원활히 공급되는지 확인하여야 한다.

• 콜드빈의 골재저장 깊이가 낮아지면 콜드 피더의 유출량이 변화하는 경우가 있으므로

가능한 콜드빈 깊이의 1/2 이하가 되지 않도록 주의한다.

• 혼합량은 혼합 중에 상단부에 위치한 믹서의 날개가 보이지 않을 정도로 많아서는 안된

다.

• 배합설계에서 아스팔트 혼합물을 제작할 경우 아스팔트의 동점도가 170±20cSt 및

280±30cSt 가 되는 온도를 각각 혼합온도, 다짐온도로 한다. 그리고 일반적으로 침입

도 60~80 아스팔트의 혼합온도는 150±2℃, 다짐온도는 140±2℃ 정도이다. 아스팔트

혼합물 생산시의 혼합 및 다짐온도는 배합설계시의 온도범위를 참고하되 아스팔트 플랜

트에서 공사 현장까지의 거리 및 공사 현장 상황에 따라 감리원이나 감독원이 조정하여

야 한다. 그러나 밀립도 아스팔트 혼합물은 어느 경우에나 혼합온도가 185℃를 초과해

서는 안된다.

• 작업을 종료할 때는 반드시 믹서를 잘 청소하고, 특히 날개, 라이너 및 접속부에 붙은

아스팔트 혼합물을 제거해야 한다.

• 각 하트빈에 저장된 골재량이 소정의 배합에 적합하도록 항상 점검하여야 한다.

• 최초의 1 배치는 골재의 입도가 적정하지 않거나, 분진과 모래를 함유한 아스팔트가 날

개나 벽에 붙어 적정한 아스팔트 혼합물이 안 되는 경우가 있으므로 공사에 사용하지

않는 것이 좋다.

나. 아스팔트 혼합물의 관찰

가열 아스팔트 혼합물의 온도를 측정하고, 골재의 피복상태, 혼합물의 재료분리 여부, 이

물질 함유 여부 등을 최종적으로 관찰한다.

다. 아스팔트 혼합물의 저장

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3. 회수더스트 재활용 아스팔트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 57

가열 아스팔트 혼합물은 믹서에서 덤프트럭에 직접 적재할 경우와 혼합 후 임시 저장하는

경우가 있다. 아스팔트 혼합물의 저장에는 12시간 미만을 저장하기 위한 일시 저장빈과 12시

간 이상을 저장하기 위한 가열저장 사일로가 있다.

아스팔트 혼합물 저장에 있어서는 다음 사항에 유의해야 한다.

① 일시 저장빈의 경우

아스팔트 혼합물의 온도가 저하하지 않도록 저장한다. 특히 저장빈 배출구 부근은 온도가

저하되기 쉽기 때문에 충분한 보온능력을 갖추어야 한다.

【주】아스팔트 혼합물의 온도는 혼합직후의 온도보다 10℃이상 저하하지 않은 상태

에서 반출하는 것이 바람직하다.

② 가열저장 사일로

• 아스팔트의 품질변화에 대한 방지대책 시설이 없는 사일로에서는 12시간 이상 저장해서

는 안된다.

• 사일로 안의 아스팔트 혼합물 온도를 항상 확인할 수 있는 장치를 설치하여 온도관리를

해야 한다.

• 3일 이상 저장하는 사일로 내의 아스팔트 혼합물에 대해서는 소정의 품질을 확인하기

위해서 정기적으로 아스팔트의 침입도를 확인하여 품질관리할 필요가 있다.

【주1】온도검사 위치는 가능한 한 배출구 가까운 부분과 사일로 중앙부에 설치하는

것이 좋다.

【주2】사일로 안의 아스팔트 혼합물이 적어지면 아스팔트의 품질 변화가 크게되는

경향이 있으므로 장기간 저장할 경우 사일로 안의 아스팔트 혼합물은 가능한

많이 채워두는 것이 바람직하다.

라. 취급상 주의

아스팔트 혼합물의 생산 공정은 사용재료의 반입, 아스팔트 혼합물의 생산, 반출 등 여러

가지 작업으로 조합되어 이루어지며, 특히 고온의 골재나 아스팔트 등을 사용하는 특수한 작

업이므로 화재에 대비하여 소화시설을 갖추어야 한다.

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회수더스트 재활용

58 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

마. 환경보전 대책

아스팔트 혼합물을 생산시에 배기가스, 매연, 분진, 소음, 진동, 오수 등으로 주변에 나쁜

영향을 미치지 않도록 대책을 세움과 동시에 환경보전 대책을 확실히 세워 수행하여야 한다.

3.6 시공

(1) 회수더스트 채움재를 사용한 아스팔트 콘크리트 포장의 시공 방법은 ‘아스팔트

혼합물 생산 및 시공 지침’의 6장 ‘아스팔트 포장의 시공’ 방법에 따른다.

【해 설】

회수더스트 재활용 아스팔트 콘크리트 포장은 일반적인 가열 아스팔트 콘크리트 포장

시공 방법과 동일한 방법으로 시공한다.

3.7 품질관리

(1) 회수더스트 채움재를 사용한 가열 아스팔트 혼합물의 품질관리 방법은

‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 5.4절 ‘아스팔트 혼합물 품질관리 및

검사’ 방법에 따른다.

(2) 품질관리 항목과 빈도는 <표 3.1>에 따른다.

【해 설】

회수더스트 재활용 아스팔트 콘크리트 포장은 일반적인 가열 아스팔트 콘크리트 포장의

품질관리 방법과 동일한 방법으로 시행한다.

단, PRV 를 구하기 위해 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재 중의 0.08mm 이하의 골재

비중이 필요하므로, 잔골재, 포장용 채움재(석회석분 등), 회수더스트 채움재 등은 입자 크기

0.08mm 이하의 비중을 추가 보고하여야 한다.

그리고, 회수더스트 재활용 아스팔트 혼합물의 BVF 가 60%이하인지 검토 및 보고하여야

한다.

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3. 회수더스트 재활용 아스팔트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 59

종 별 시 험 항 목 시험방법 빈 도 비 고

도로포장용아스팔트

KS M 2201에 규정된 시험종목

KS M 22011) 2,000톤마다2) 장기저장으로 재질의 변화가 있다고 판단시

아스팔트 혼합물용굵은골재

입도 KS F 2502

1) 골재원마다2) 재질(암질)이 변할 때 마다

비중 및 흡수율 KS F 2503

마모율 KS F 2508

안정성 KS F 2507

굵은골재입형 ASTM 5821

편장석율 KS F 2575 최대변:최소변

아스팔트 혼합물용잔골재

입도 KS F 2502

1) 골재원마다2) 재질(암질)이 변할 때 마다

비중 및 흡수율 KS F 2504

모래당량 KS F 2340

잔골재입형 KS F 2384

포장용채움재

(석회석분 등)

입도 KS F 2502

제조회사별, 반입시마다석 회 석 분 , 소석회, 포틀랜드 시멘트에 적용

수분함량, 비중 KS F 3501

이물질 함량, PRV 지침 2.3절

회수더스트채움재

입도 KS F 2502 1일 1회 이상

수분함량, 침수팽창, 박리저항성

KS F 3501

1) 골재원이 변경시마다2) 재질(암질)이 변할 때 마다3) 입도가 변할 때 마다

소성지수 KS F 2303

흐름시험 KS L 5111

이물질 함량, PRV 지침 2.2절

비중 KS F 3501

회수더스트 재활용

아스팔트혼합물

배합설계 지침 3.4절 재료가 다른 각 배합마다

혼합물 온도 온도계에 의함 운반차량마다

추출 후 입도 KS F 2502

1일 1회 이상

아스팔트 함량 KF F 2354

변형강도 , 포화도, 골재간극률, BVF

지침 2.4절

실측이론최대밀도 KS F 2366

공극률 KS F 2364

아스팔트 플랜트

계량기의 눈금점검, 자동계량장치 점검

KS F 2356 작업개시전 1회필요시마다

믹서성능시험 KS F 2455

아스팔트 온도 온도계에 의함1시간 1회 이상

핫빈 골재 온도 온도계에 의함

콜드빈 및 핫빈 골재 체가름

KS F 2502 1일 1회 이상

아스팔트콘크리트

포장

밀도 KS F 2353 1일 1회 이상포설 1층당 3,000㎡ 마다두께 KS F 2455

평탄성(종방향)7.6m측정기

차로마다 전구간3.0m측정기 7.6m 불가능시

평탄성(횡방향) 직선자 200m 마다 측정기사용불가능시

<표 3.1> 품질관리 항목과 빈도

* 잔골재, 포장용 채움재(석회석분 등), 회수더스트 채움재 등은 입자 크기 0.08mm 이하의

비중을 추가 보고하여야 한다.

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 63

[부록 1]

채움재의 다짐 공극률 시험 방법

1.1 목 적

건조한 상태에서 다짐된 채움재의 공극 체적인 다짐 공극률(Rigden Voids)을 얻기 위한

시험이다. 이 시험 방법은 채움재의 최대 밀도(Maximum Bulk Density)는 건조상태의

채움재를 몰드에서 다져서 얻을 수 있다는 가정을 기본으로 한다.

1.2 인용규격

KS L 5110 시멘트의 비중 시험 방법

KS F 3501 역청 포장용 체움재

KS A 5101 시험용 체-금속망체

1.3 방법의 요약

다짐 공극률(Rigden Voids)은 건조된 채움재를 작은 몰드에서 다져서 결정한다.

1.4 정의

최대 다짐은 채움재의 입자가 다져져서 최소 체적과 최소 공극이 발생할 때 이루어진다.

이 때 최대 밀도를 얻을 수 있다.

다져진 채움재의 겉보기 밀도(Bulk Density)는 채움재의 건조 중량을 채움재의 겉보기(Bulk)

체적으로 나누어서 구한다. 겉보기(Bulk) 체적은 채움재 입자 체적과 입자사이의 공극체적을 더한

것이다.

채움재의 밀도는 채움재 건조무게를 채움재 입자의 체적으로 나눈 것이다. 이 밀도는 KS

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회수더스트 재활용

64 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

L 5110에 의해 얻을 수 있다.

1.5 중요사항

다짐공극률(Rigden Voids)은 채움재의 입도와 물성에 민감하다. 따라서, 아스팔트 플랜트에서

채집된 채움재 입도의 균질성을 시험하기 위해 제안되었다. 또한, 다짐공극률(Rigden Voids)은

채움재가 아스팔트와 혼합되었을 때의 강성 효과를 추정하기 위해 사용될 수 있다.

1.6 시험장비

(1) 다짐 햄머 : 그림 참조. 채움재를 RV시험 몰드에 넣어 다짐할 때 사용한다. 채움재는

햄머를 이용하여 1층으로 25회 다짐한다.

(2) RV시험 몰드 : 그림 참조한다. 채움재의 체적을 측정하기 위하여 사용한다.

(3) 다짐 받침대 : 25.4mm(두께) × 101.6mm(가로) × 101.6mm(세로) 두께의 쇠판이

RV시험 몰드를 올려놓기 위해 사용된다.

(4) 두께 측정 시스템 : 0.0254mm 정밀도의 게이지가 다짐된 채움재의 높이를 측정하기

위해 필요하다.

(5) 필터 : Millipore No.SCWP01908 필터나 이와 유사한 종류를 직경 13mm의 원반으로

잘라서 사용한다.

(6) 핀셋 : 다짐된 채움재 판을 움직이기 위해 필요하다.

(7) 0.08mm 시험용체 : KS A 5101 규격에 맞는 0.08mm(No.200)체가 0.08mm 이상 크기의

채움재 입자를 제거하는데 필요하다.

(8) 저울 : 최소 200g 이고, 정밀도 0.01g 의 전자저울이 필요하다.

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 65

30mm

25.4mm

60~70mm

13mm

3mm

30mm

30mm

19mm

30mm30mm19mm

30mm30mm14mm

받침봉

거름종이

채움재/더스트

직경 0.3mmHole 8개(PCD 6.4mm)

추무게 : 100g

직경 : 3.2mm

16mm

다짐햄머 RV시험 몰드

13mm

6.4mm

1.7 시료 준비

시료는 아스팔트 플랜트의 1차 또는 2차 집진기, 골재(굵은골재, 잔골재), 아스팔트

혼합물에서 추출한 골재, 채움재 등에서 채취할 수 있다. 0.08mm 보다 큰 입자는 0.08mm

체로 체가름하여 제거한다. 건조된 상태의 골재를 이용하여 물을 이용하지 않고 체가름한다.

물을 사용하여 체가름할 경우 건조된 후에 입자가 덩어리로 붙어 있게 된다.

1.8 시험 방법

(1) 자르는 기구를 사용하여 12.7mm 직경의 거름종이 판을 많이 준비한다. 2개의 거름종이

판을 RV시험 몰드의 하단에 넣고, 상단에 받침봉을 놓는다. 그리고, 손힘을 이용하여 힘껏

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회수더스트 재활용

66 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

누른다. 전체 시험기구를 다이알 게이지 아래에 놓는다. 다이알 게이지의 눈금을 으로

기록한다.

(2) 비어있는 RV시험 몰드, 2개의 거름종이 판, 받침봉 등의 무게를 측정하여 으로

기록한다.

(3) 받침봉과 2개의 거름종이 판을 제거한다.

(4) 거름종이 판 1개를 RV시험 몰드 하부에 놓고 거름종이 판이 거치대의 중앙부위에 잘

놓여져 있도록한다. 약 1.0~0.3g의 0.08mm체 이하인 대표성 있는 채움재를 선택한다.

RV시험 몰드 안의 거름종이 판 위에 채움재를 조심스럽게 넣는다.

(5) 다짐 받침대 위에 RV시험 몰드를 놓고 다짐 햄머로 25회 다짐한다. 다짐과정에 몰드가

다짐 받침대 위에 확실하게 놓여져 있는지 확인해야 한다. 다짐추를 최대로 올리고

자유낙하시키는 방법으로 다짐한다.

(6) 다짐 햄머를 제거하고 2번째의 거름종이 판을 다짐된 채움재 위에 놓고, 받침봉을

놓는다.

(7) 다이알 게이지 아래에 전체 시험기구를 놓고 높이를 측정한다. 다이알 게이지의 눈금을

로 기록한다. 저울위에 놓고 전체 무게를 로 기록한다.

(8) 채움재의 비중이 계산에 필요하다. 등유가 일반적으로 사용되지만, 수화될 수 있는

재료가 아니라면 물을 이용하여도 정밀도에 안좋은 영향을 끼치지는 않는다.

1.9 계산

1.9.1 변수 정의

= RV시험 몰드의 직경(mm)

= 채움재의 비중

= 다짐된 시편의 두께(mm)

= 다이알 게이지의 초기 읽음값(mm)

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 67

= 다이알 게이지의 최종 읽음값(mm)

= 다짐된 채움재 시편의 겉보기(Bulk) 체적(㎤)

= 채움재의 체적(㎤)

= Rigden Voids, 다짐된 채움재 시편 중의 공극 부피(㎤)

= 시편의 겉보기 체적에 대한 (%)

= 건조된 채움재의 무게(g)

= 물의 단위중량(1.0g/㎤)

1.9.2 계산식

(1) 다짐된 채움재 시편의 겉보기(Bulk) 체적을 계산한다.

×× ×

여기서,

= 다짐된 채움재 시편의 겉보기(Bulk) 체적(㎤)

= RV시험 몰드의 직경(mm)

= 다짐된 시편의 두께(mm)

(2) 채움재의 체적 를 계산한다.

×

여기서,

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회수더스트 재활용

68 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

= 채움재의 체적(㎤)

= - , 다짐된 채움재의 무게(g)

= 거름종이 2개, 비어있는 RV시험 몰드, 받침봉 무게 등의 총계(g)

= 다짐된 채움재 시편, 거름종이 2개, 비어있는 RV시험 몰드, 받침봉 무게

등의 총계(g)

= 물의 단위중량(1.0g/㎤)

= 채움재의 비중

(3) 다짐된 채움재 시편 중의 공극 부피인 값을 계산한다.

여기서,

= Rigden Voids, 다짐된 채움재 시편 중의 공극 부피(㎤)

= 다짐된 채움재 시편의 겉보기(Bulk) 체적(㎤)

= 채움재의 체적(㎤)

(4) 다짐된 시편의 비율을 구한다.

×

여기서,

= 시편의 겉보기 체적에 대한

= Rigden Voids, 다짐된 채움재 시편 중의 공극 부피(㎤)

= 다짐된 채움재 시편의 겉보기(Bulk) 체적(㎤)

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Ⅲ폐타이어 재활용

산업부산물 재활용 도로 포장 지침

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목 차

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 71

● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 목 차목 차

1. 총 칙···································································································································73

1.1 적용범위 ··························································································································731.2 용어 정의 ························································································································731.3 관련 기준 ························································································································ 74

2. 품질기준·······························································································································75

2.1 일반사항 ·························································································································· 752.2 폐타이어 고무의 품질기준 및 저장 방법 ····································································· 772.3 폐타이어 고무 개질 아스팔트의 품질기준 ····································································792.4 폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물의 품질기준 ······················································· 79

3. 폐타이어 고무 개질 아스팔트·····························································································81

3.1 일반사항 ··························································································································813.2 재 료 ·······························································································································813.3 폐타이어 고무 개질 아스팔트의 생산 ···········································································82

4. 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장····································································83

4.1 적용범위 ··························································································································834.2 재 료 ·······························································································································83

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폐타이어 재활용

72 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

4.3 배합설계 ··························································································································854.4 생산 ·································································································································854.5 시공 ·································································································································884.6 품질관리 ··························································································································88

부 록································································································································· 91

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1. 총 칙

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 73

1. 총 칙

1.1 적용범위

(7) 본 지침은 폐타이어를 재활용하여 생산한 폐타이어 고무를 활용하여 아스팔트

혼합물을 생산하기 위해 필요한 사항을 규정한 것이다.

(8) 도로법에 규정된 각종 도로(고속국도, 일반국도, 특별·광역시도, 지방도, 시․군도,

구도)와 기타 일반 공중에 이용되는 중요 도로의 포장공사에 관계되는 일반적인

설계 및 시공 사항에 대하여 적용한다.

1.2 용어 정의

본 지침에 사용한 다음의 용어는 문맥상으로 보아 다른 의미로 해석되지 않는 한

다음과 같다.

Ÿ 폐타이어 고무(CRM, Crumb rubber modifier)

폐타이어를 분쇄하여 제조한 1.18mm 이하의 고무칩으로 아스팔트 혼합물 등에 사용한다.

Ÿ 폐타이어 개질 아스팔트

폐타이어 고무를 이용하여 스트레이트 아스팔트를 개질한 것으로써, 도로 포장용 아스팔

트 혼합물에 사용하기 적합한 아스팔트를 말한다.

Ÿ 골재

석산에서 생산하거나 강에서 채취한 굵은골재나 잔골재로써, KS F 2357(역청 포장 혼합

물용 골재) 에 적합한 골재를 말한다.

Ÿ 체의 호칭치수

KS A 5101에 규정하는 표준망체의 실제 눈 크기를 기준으로 부르기 쉽도록 만든 체의 치

수이다. 호칭치수라고 언급된 입도기준 이외에는 사용자의 혼란이 없도록 기준치수를 사

용하였다. 호칭치수와 기준치수는 아래의 표와 같이 대응된다.

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폐타이어 재활용

74 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

호칭치수(mm)

80 50 40 30 25 20 13 10 5 2.5 0.6 0.3 0.15 0.08

기준치수(mm)

75 53 37.5 31.5 26.5 19 13.2 9.5 4.75 2.36 0.6 0.3 0.15 0.8

1.3 관련 기준

(1) 폐타이어를 재활용한 아스팔트 콘크리트 포장 공사와 관련이 있는 사항 중 이

규정에서 언급된 것 이외의 사항은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’,

‘도로공사 표준시방서’, ‘고속도로공사 전문시방서’ 등을 따른다.

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 75

2. 품질기준

2.1 일반사항

2.1.1 폐타이어 고무의 적용 방법

폐타이어 고무는 가열 아스팔트 혼합물의 개질재로 사용하며, 습식혼합 방법이나

건식혼합 방법으로 적용할 수 있다.

【해 설】

폐타이어 고무는 표층용 또는 중간층용 가열 아스팔트 혼합물에 사용할 수 있으며,

사용하는 방법은 건식혼합 방법과 습식혼합 방법으로 나뉜다.

건식혼합 방법은 아스팔트 플랜트의 믹서에 폐타이어 고무를 직접 투입하는 방법으로

아스팔트 플랜트의 개조나 부차적인 장비가 필요하지 않아 편리한 장점이 있다.

습식혼합 방법은 폐타이어 고무와 아스팔트를 혼합하고, 아스팔트 플랜트에서 혼합된

폐타이어 고무 개질 아스팔트를 믹서에서 골재와 혼합하는 방법이다. 혼합 및 이송장비 등이

필요하지만, 폐타이어 고무와 아스팔트의 결합력을 높여 좀 더 좋은 개질 효과를 얻을 수 있는

장점이 있다.

2.1.2 폐타이어 고무의 생산 및 적용

승용차 폐타이어를 이용하여 상온 파쇄방법을 통해 폐타이어 고무를 생산한다.

【해 설】

폐타이어 고무를 생산하는 방법은 상온 파쇄 방법 및 저온 파쇄 방법이 있다.

상온 파쇄 방법으로 생산한 폐타이어 고무는 폐타이어가 찢는 형식으로 절단되어 입자

모양이 부정형이고 면이 거칠어 표면적이 크다. 저온 파쇄 방법으로 생산한 폐타이어 고무는

폐타이어가 깨는 형식으로 파쇄되므로 입자가 모가 나있고 표면이 매끄러워 표면적이

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폐타이어 재활용

76 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

상대적으로 작다.

일반적으로 생산 과정은 다음과 같으며, 폐타이어 고무를 다음의 방법에 따라 생산하지

않더라도 적합한 품질의 폐타이어 고무를 얻을 수 있을 수 있을 경우 이에 따를 수 있다.

저온 파쇄 방법으로 생산한 폐타이어 고무는 아스팔트 혼합물에 사용할 경우에 품질에

좋지 않은 영향을 미치므로 사용하지 않는다.

가. 상온 파쇄 방법

① 폐타이어를 분쇄기로 이동시켜 그라인딩 밀에서 1차 파쇄

② 전자력을 이용하여 철사를 제거

③ 스크린 장치를 이용하여 입자 크기 별로 분류

④ 진동 테이블과 진공장치를 이용하여 섬유성분을 제거

⑤ 그라인딩 밀로 2차 파쇄

나. 저온 파쇄 방법

① 폐타이어를 여러 방법으로 작게 절단

② 절단된 폐타이어를 냉동 챔버로 이동

③ 액체질소를 이용 -184℃로 냉동

④ 햄머 밀로 파쇄

⑤ 전자석을 이용하여 철사를 제거

⑥ 스크린 장치를 이용하여 입자 크기 별로 분류

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 77

2.2 폐타이어 고무의 품질기준 및 저장 방법

(1) 폐타이어 고무의 입도는 <표 2.1>을 만족하여야 한다.

종 류

체 호칭치수CRM-1 CRM-2 CRM-3

통과질량백분율(%)

1.18㎜0.60㎜0.30㎜0.15㎜0.08㎜

100

70-100

20-40

100

25-35

5-10

0-2

100

50-80

<표 2.1> 폐타이어 고무의 입도

(2) 폐타이어 고무는 선별과정을 통해 철사, 섬유 등의 불순물과 유해물질을

제거하여야 하며, 품질은 <표 2.2>를 만족하여야 한다.

종 류 기 준

화학성분

카본블랙(%) 25 - 38

회분(%) 0 ~ 8

아세톤 추출물(%) 10 - 18

고무 중합체(%) 20 - 50

수분 함량(%) 0 ~ 0.75

섬유질 함량(%) 0 ~ 0.5

금속입자 함량(%) 0 ~ 0.01

광물질 함량(%) 0 ~ 0.25

비 중 1.15±0.05

<표 2.2> 폐타이어 고무의 품질기준

(3) 폐타이어 고무는 재료분리가 발생하지 않도록 포장 및 운반이 되어야 하며,

제품의 포장 단위는 생산자의 기준에 따른다.

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폐타이어 재활용

78 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

(4) 아스팔트 플랜트의 믹서에 직접 건식방법으로 투입하는 폐타이어 고무의

포장은 용융점이 약 115℃인 저밀도 폴리에틸렌 재료이어야 한다.

(5) 운반 또는 보관중 폐타이어 고무에 흙, 나무 조각, 금속편 등의 이물질이

섞이지 않아야 한다.

【해 설】

폐타이어 고무의 입도는 <표 2.1>의 기준을 만족하여야 하며, 일반적으로 미립의 입자로

이루어져 있을수록 아스팔트 혼합물의 성능이 좋다.

폐타이어 고무의 품질시험은 폐타이어 고무 약 50g의 대표적인 시료를 채취하여

수행한다.

폐타이어 고무의 화학성분은 KS M 6519 '고무 제품 분석 방법‘에 따라 시험한다.

수분 함량은 시료 약 50g의 무게를 측정하고, 60℃의 온도로 건조한 후 무게를 측정하여

결정한다.

폐타이어 고무의 입도는 시료를 체가름하여 결정한다.

섬유질 함량은 시료를 육안으로 판별하여 섬유질만 별도로 채취하여 중량을 측정하여

결정한다.

금속입자 함량은 시료를 자석을 통과시켜서 자석에 붙은 시료의 중량을 측정하여

결정한다.

광물질 함량은 1ℓ의 유리 비커에 물을 붓고 폐타이어 고무 50g 시료를 넣고 휘저은 후

샘플을 30분 동안 그대로 유지한다. 광물질 함량은 비커의 윗부분에 부유하지 않고 침전된

재료의 비율이다.

비중은 KS F 3501의 비중병(표준 르샤틀리에 비중병)을 이용하며, 증류수를 사용한다.

시험시 시료 중량은 윗부분의 눈금 안에 액체 표면이 위치하는 중량을 이용한다.

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2. 품질기준

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 79

2.3 폐타이어 고무 개질 아스팔트의 품질기준

(1) 아스팔트 플랜트에서 골재와 아스팔트가 혼합되기 전에 습식혼합 방법으로

폐타이어 고무를 아스팔트와 미리 혼합할 경우에 적용한다.

(2) 폐타이어 고무 개질 아스팔트는 KS F 2389의 아스팔트의 공용성 등급

규정에 따른 등급이 <표 2.3>을 만족하여야 한다. 공용성 등급을 위한 DSR

시험은 0.6mm 시험용체를 통과한 폐타이어 고무 개질 아스팔트 시료를

사용하여 시험한다.

교통량(EASL) 공용성 등급

EASL ≤106

PG 64-22 품질 이상

106 ≤ EASL ≤ 107

PG 70-22 품질 이상

EASL ≥ 107 PG 76-22 품질 이상

<표 2.3> 교통량에 따른 폐타이어 개질 아스팔트 품질 기준

【해 설】

품질시험을 위한 아스팔트의 시료는 사용할 로트에서 무작위로 채취한다.

공용성 등급을 위한 DSR 시험시의 시험오차를 줄이기 위하여 DSR 시험시의 시료는 0.6mm

시험용체를 이용하여 0.6mm 이상의 폐타이어 고무를 제거한 아스팔트로 시험하여야 한다.

현장의 품질관리를 위하여 폐타이어 고무 개질 아스팔트의 점도는 브룩필드 점도계 대신에

휴대용 회전 전단 점도계를 사용하여 결정할 수도 있다.

휴대용 회전 전단 점도계를 사용할 경우에는 휴대용 점도계로 측정된 폐타이어 고무 개질

아스팔트의 점도값이 브룩필드 점도계에 의한 점도값과 상관성을 가져야 한다.

2.4 폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물의 품질기준

(1) 폐타이어 고무를 사용한 가열 아스팔트 혼합물의 종류 및 입도와 품질기준은

‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 3.2절 ‘표층용 가열 아스팔트 혼합물’의

입도와 품질기준을 만족하여야 한다.

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폐타이어 재활용

80 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

(2) 폐타이어 고무를 사용한 가열 아스팔트 혼합물은 잔류인장강도가 70% 이상이어야

한다.

【해 설】

폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물은 <표 2.4>의 표층용 가열 아스팔트 혼합물 종류에

사용한다.

아스팔트 혼합물 종류 용 도 특 징

밀립도 (13, 20)

[WC-1, WC-3]

일반적인 포장의 표층

에 사용

포장에 주로 사용되고 있으며,

비교적 내유동성, 미끄럼 저항

성 이 좋다. 특히 최대입경 20

㎜의 아스팔트 혼합물은 내유

동성이 좋음

밀립도 (13F, 20F)

[WC-2, WC-4]

중교통량 이하 일반적

인 포장의 내마모용

표층에 사용

내마모성이 우수함. 세립분이 많

아서 내유동성이 비교적 낮음

내유동 (13R, 20R)

[WC-6, WC-5]

대형차 교통량이 많은

경우의 표층에 사용

내구성과 내유동성이 우수하며,

소성변형 발생가능성이 높은 지

역에 사용

<표 2.4> 표층용 가열 아스팔트 혼합물의 종류 및 특징

폐타이어 고무를 사용한 개질 아스팔트 혼합물은 동결융해에 취약할 수 있으므로, 아래의

식에 의해 구한 잔류인장강도가 70% 이상이어야 한다. 만일 잔류인장강도가 기준 이하일

경우에는 소석회 등의 박리방지제를 사용하여 잔류인장강도를 높일 수 있다.

잔류인장강도 oC 인장강도

동결융해 후 인장강도×

잔류인장강도 이외의 입도와 품질기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 3장

‘품질기준’과 동일하다.

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3. 폐타이어 고무 개질 아스팔트

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 81

3. 폐타이어 고무 개질 아스팔트

3.1 일반사항

(1) 폐타이어 고무 개질 아스팔트는 습식혼합 방법으로 만들어진 아스팔트로써, 아

스팔트 플랜트에서 아스팔트를 골재와 혼합하기 전에 폐타이어 고무와 아스팔

트를 미리 혼합한 아스팔트이다.

3.2 재 료

3.2.1 폐타이어 고무

(1) 본 지침 2.2절의 ‘폐타이어 고무’ 기준에 따른다.

3.2.2 아스팔트

(1) 아스팔트는 폐타이어 고무와 화학적 결합이 가능하여야 하며, 품질기준은

‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 2.2절 ‘아스팔트’ 기준에 따른다.

(2) 아스팔트의 침입도가 65±5인 아스팔트를 사용하는 것이 좋다.

3.2.3 아스팔트 중량제 오일

(1) 폐타이어 고무와 아스팔트와의 혼합성능을 향상시키기 위하여 아스팔트 중량제

오일이 첨가될 수 있다.

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폐타이어 재활용

82 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3.3 폐타이어 고무 개질 아스팔트의 생산

(1) 폐타이어 고무 개질 아스팔트는 2.3절 ‘폐타이어 고무 개질 아스팔트의 품질

기준’에 적합하여야 한다.

(2) 생산자는 폐타이어 고무 개질 아스팔트를 생산하기 전에 재료의 폐타이어 고

무 등의 재료 사용비율을 제시하여야 한다.

(3) 폐타이어 고무 개질 아스팔트의 생산에는 폐타이어 고무 계량장치, 아스팔트

교반장치, 혼합된 액상 아스팔트의 플랜트 이송장치가 필요하다.

【해 설】

폐타이어 고무는 고온의 아스팔트에 투입되어 교반되면서 아스팔트와 반응하여

개질효과를 나타낸다. 폐타이어 고무 개질 아스팔트는 시간이 지나면 고무입자가 침전분리 될

수 있으므로 지속적인 교반장치가 있는 운반 탱크 등을 통해 현장에서 사용 전 1시간 이상

교반하고 2시간 내에 사용하여야 한다.

생산자는 폐타이어 고무 개질 아스팔트를 생산하기 전에 재료의 폐타이어 고무 등의 재료

사용비율을 제시하여야 한다.

또한, 교반장치에서 제시된 비율로 폐타이어 고무를 정확히 계량하여 교반할 수 있어야

한다. 반응탱크는 균일한 아스팔트 혼합물을 유지하고 일정한 온도를 탱크 내에 균일하게

유지할 수 있어야 한다. 가열시스템은 175 ~ 200℃의 반응온도를 유지할 수 있어야 하며,

반응 기간에서 순환 및 열 분배를 유지할 수 있어야 한다.

운반 장치는 위의 장비들을 용이한 운반을 위하여 트럭 및 트레일러에 쉽게 탑재될 수

있어야 한다.

폐타이어 고무 개질 아스팔트는 2.3절 ‘폐타이어 고무 개질 아스팔트의 품질기준’에

적합한지 품질시험하여야 한다.

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4. 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 83

4. 폐타이어 고무 개질 아스팔트 포장

4.1 적용범위

(1) 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장은 폐타이어 고무를 이용하여 아스팔트

혼합물을 생산 및 시공하는 방법이다.

(2) 아스팔트 콘크리트 포장의 표층용 아스팔트 혼합물의 생산 및 시공에 적용한다.

(3) 폐타이어 고무를 건식혼합 방법 또는 습식혼합 방법에 따라 아스팔트 혼합물을 생

산하며, 품질은 2.4절‘폐타이어 고무 개질 아스팔트 품질기준’을 만족하여야 한다.

(4) 본 지침에 규정되어 있지 않은 사항은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’,

‘도로공사표준시방서’, ‘아스팔트 포장 설계·시공요령’에 따른다.

4.2 재 료

4.2.1 폐타이어 고무 및 아스팔트

(1) 폐타이어 고무를 아스팔트 혼합물에 사용하는 방법은 아스팔트 플랜트의

믹서에 직접 건식혼합 방법으로 투입하는 방법과 아스팔트 플랜트에서 골재와

아스팔트가 혼합되기 전에 폐타이어 고무를 아스팔트와 미리 혼합하는

습식혼합 방법으로 나눌 수 있다.

(2) 따라서, 폐타이어 고무 및 아스팔트는 혼합 방법에 따라 달리 적용한다.

(1) 건식 혼합

가. 폐타이어 고무

(1) 본 지침 2장의 ‘폐타이어 고무’의 기준에 따른다.

(2) 사용하는 폐타이어 고무의 입도는 CRM-2 또는 CRM-3를 만족하여야 한다.

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폐타이어 재활용

84 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

【해 설】

건식 혼합시에 폐타이어 고무의 입자 크기가 클 경우에는 아스팔트 혼합물의 성능이

낮아질 수 있으므로, 폐타이어 고무의 입도 CRM-1은 사용하지 않고, CRM-2 또는 CRM-3를

사용한다.

나. 아스팔트

(1) 아스팔트의 품질기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 2.2절

‘아스팔트’ 기준에 따른다.

(2) 아스팔트의 침입도가 65±5인 아스팔트를 사용하는 것이 좋다.

(2) 습식 혼합 방법

가. 폐타이어 고무 개질 아스팔트

(1) 본 지침 3장의 ‘폐타이어 고무 개질 아스팔트’ 기준에 따른다.

(2) 폐타이어 고무 개질 아스팔트는 교반장치가 있는 운반 탱크 등을 이용하여

아스팔트 플랜트 현장에서 사용 전 1시간 이상 교반하고, 2시간 내에

사용하여야 한다.

【해 설】

폐타이어 고무는 고온의 아스팔트에 투입되어 교반되면서 아스팔트와 반응하여 개질효과를

나타낸다. 폐타이어 고무 개질 아스팔트는 시간이 지나면 고무입자가 침전분리 될 수 있다.

따라서, 지속적인 교반장치가 있는 운반 탱크 등을 통해 현장에서 사용 전 1시간 이상

교반하고 2시간 내에 사용하여야 한다.

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4. 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 85

4.2.2 골 재

(1) 골재 품질 기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 2.3절 ‘골재’ 기준을

만족하여야 한다.

4.2.3 포장용 채움재

(1) 포장용 채움재의 품질 기준은 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’의 2.3.3절

‘포장용 채움재’ 기준에 따른다.

4.3 배합설계

(1) 폐타이어를 사용한 표층용 아스팔트 혼합물의 배합설계는 ‘아스팔트 혼합물

생산 및 시공 지침’의 4장 ‘배합설계’ 방법에 따른다.

(2) 배합설계 후 아스팔트 혼합물의 품질은 2.4절 ‘폐타이어 고무 개질 아스팔트

혼합물’의 품질기준을 만족하여야 한다.

【해 설】

폐타이어를 사용한 아스팔트 혼합물의 배합설계는 ‘아스팔트 혼합물 생산 및 시공 지침’과

동일한 방법으로 수행한다. 단, 아스팔트 혼합물의 잔류인장강도가 기준인 70% 이상인지

확인하여야 한다. 잔류인장강도가 기준을 만족하지 못할 경우에는 소석회나 액상박리방지제를

사용하여 배합설계를 재실시한다.

4.4 생산

(1) 폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물의 생산은 미리 정해진 작업표준에 따라

실시하며, 품질관리는 시험생산에 의해 결정된 배합설계 결과를 이용한

관리목표로 설정하여 실시한다.

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폐타이어 재활용

86 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

【해 설】

폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물은 일반적인 가열 아스팔트 혼합물 생산 방법과

동일한 방법으로 생산한다.

가. 생산과정에서 주의사항

아스팔트 혼합물 생산시에 다음 사항에 주의한다.

• 골재 야적장에서 콜드빈에 골재를 투입할 때는 골재입도가 변하거나, 이물질이 혼

입되거나, 각 구획내 골재에 입경이 다른 골재가 혼입되지 않도록 주의해야 한다.

• 잔골재는 함수비가 높으면 뭉쳐서 피더로 인출되기 어렵기 때문에 주의해야 한다.

• 콜드빈의 골재저장 깊이가 낮아지면 콜드 피더의 유출량이 변화하는 경우가 있으므로

가능한 콜드빈 깊이의 1/2 이하가 되지 않도록 주의한다.

• 혼합량은 혼합 중에 상단부에 위치한 믹서의 날개가 보이지 않을 정도로 많아서는

안된다.

• 배합설계에서 아스팔트 혼합물을 제작할 경우 아스팔트의 동점도가 170±20cSt 및

280±30cSt 가 되는 온도를 각각 혼합온도, 다짐온도로 한다. 그리고 일반적으로

침입도 60~80 아스팔트의 혼합온도는 150±2℃, 다짐온도는 140±2℃ 정도이다.

아스팔트 혼합물 생산시의 혼합 및 다짐온도는 배합설계시의 온도범위를 참고하되

아스팔트 플랜트에서 공사 현장까지의 거리 및 공사 현장 상황에 따라 감리원이나

감독원이 조정하여야 한다.

• 작업을 종료할 때는 반드시 믹서를 잘 청소하고, 특히 날개, 라이너 및 접속부에 붙은

아스팔트 혼합물을 제거해야 한다.

• 각 하트빈에 저장된 골재량이 소정의 배합에 적합하도록 항상 점검하여야 한다.

• 최초의 1 배치는 골재의 입도가 적정하지 않거나, 더스트와 모래를 함유한 아스팔트가

날개나 벽에 붙어 적정한 혼합물이 안되는 경우가 있으므로 공사에 사용하지 않는 것이

좋다.

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4. 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 87

나. 아스팔트 혼합물의 관찰

가열 아스팔트 혼합물의 온도를 측정하고, 골재의 피복상태, 혼합물의 재료분리

여부, 이물질 함유 여부 등을 최종적으로 관찰한다.

다. 아스팔트 혼합물의 저장

아스팔트 혼합물은 믹서에서 덤프트럭에 직접 적재할 경우와 혼합 후 임시 저장하는 경우

가 있다. 아스팔트 혼합물의 저장에는 12시간 미만을 저장하기 위한 일시 저장빈과 12시간 이

상을 저장하기 위한 가열저장 사일로가 있다.

아스팔트 혼합물의 저장에 있어서는 다음 사항에 유의해야 한다.

① 일시 저장빈의 경우

아스팔트 혼합물의 온도가 저하하지 않도록 저장한다. 특히 저장빈 배출구 부근은 온도가

저하되기 쉽기 때문에 충분한 보온능력을 갖추어야 한다.

【주】아스팔트 혼합물의 온도는 혼합직후의 온도보다 10℃이상 저하하지 않은 상태

에서 반출하는 것이 바람직하다.

② 가열저장 사일로

• 아스팔트의 품질변화에 대한 방지대책 시설이 없는 사일로에서는 12시간 이상 저장해서

는 안된다.

• 사일로 안의 아스팔트 혼합물 온도를 항상 확인할 수 있는 장치를 설치하여 온도관리를

해야 한다.

• 3일 이상 저장하는 사일로 내의 아스팔트 혼합물에 대해서는 소정의 품질을 확인하기

위해서 정기적으로 구아스팔트의 침입도를 확인하여 품질관리할 필요가 있다.

【주1】온도검사 위치는 가능한 한 배출구 가까운 부분과 사일로 중앙부에 설치하는

것이 좋다.

【주2】사일로 안의 아스팔트 혼합물이 적어지면 아스팔트의 품질 변화가 크게되는 경향이

있으므로 장기간 저장할 경우 사일로 안의 아스팔트 혼합물은 가능한 많이 채워두

는 것이 바람직하다.

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폐타이어 재활용

88 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

라. 취급상 주의

아스팔트 혼합물의 생산 공정은 사용재료의 반입, 아스팔트 혼합물의 생산, 반출 등

여러 가지 작업으로 조합되어 이루어지며, 특히 고온의 골재나 아스팔트 등을 사용하는 특수

한 작업이므로 화재에 대비하여 소화시설을 갖추어야 한다.

마. 환경보전 대책

아스팔트 혼합물을 생산시에 배기가스, 매연, 분진, 소음, 진동, 오수 등으로 주변에 나쁜

영향을 미치지 않도록 대책을 세움과 동시에 환경보전 대책을 세워 수행하여야 한다.

4.5 시공

(1) 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장의 시공 방법은 ‘아스팔트 혼합물

생산 및 시공 지침’의 6장 ‘아스팔트 콘크리트 포장의 시공’ 방법에 따른다.

【해 설】

폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장은 일반적인 아스팔트 포장 시공 방법과

동일한 방법으로 시공한다.

4.6 품질관리

(1) 폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물의 품질관리 방법은 ‘아스팔트 혼합물 생산

및 시공 지침’의 5.4절 ‘아스팔트 혼합물 품질관리 및 검사’ 방법에 따른다.

(2) 품질관리 항목과 빈도는 <표 4.1>에 따른다.

【해 설】

폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물은 일반적인 아스팔트 포장의 품질관리 방법과 동일한

방법으로 시행한다.

단, 폐타이어 고무 개질 아스팔트 혼합물의 잔류인장강도가 70% 이상인지 검토 및

보고하여야 한다.

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4. 폐타이어 고무 개질 아스팔트 콘크리트 포장

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 89

종 별 시 험 항 목 시험방법 빈 도 비 고

도로포장용아스팔트

KS M 2201에 규정된 시험종목

KS M 22011) 2,000톤마다2) 장기저장으로 재질의 변화가 있다고 판단시

아스팔트 혼합물용굵은골재

입도 KS F 2502

1) 골재원마다2) 재질(암질)이 변할 때 마다

비중 및 흡수율 KS F 2503

마모율 KS F 2508

안정성 KS F 2507

굵은골재입형 ASTM 5821

편장석율 KS F 2575 최대변:최소변

아스팔트 혼합물용잔골재

입도 KS F 2502

1) 골재원마다2) 재질(암질)이 변할 때 마다

비중 및 흡수율 KS F 2504

모래당량 KS F 2340

잔골재입형 KS F 2384

포장용 채움재

KS F 3501에 규정된 시험종목

KS F 3501 제조회사별, 반입시마다

폐타이어 고무

입도 KS F 2502 1일 1회 이상

건식 혼합시 적용화학성분, 수분함량, 섬유질 함량, 금속입자 함량, 광물질 함량, 비중

지침 2.2절 제조회사별, 반입시마다

폐타이어 고무 개질 아스팔트

KS F 2389에 규정된 시험종목

KS F 2389제조회사별, 반입시마다 습식 혼합시 적용

비중 KS M 2201

폐타이어 고무 개질 아스팔트혼합물

배합설계 지침 4.3절 재료가 다른 각 배합마다

혼합물 온도 온도계에 의함 운반차량마다

추출 후 입도 KS F 2502

1일 1회 이상

아스팔트 함량 KF F 2354

변형강도,포화도, 골재간극률, 잔류인장강도

지침 2.4절 2.4절에 따름

실측이론최대밀도 KS F 2366

공극률 KS F 2364

아스팔트 플랜트

계량기의 눈금점검, 자동계량장치 점검

KS F 2356 작업개시전 1회필요시마다

믹서성능시험 KS F 2455

아스팔트 온도 온도계에 의함1시간 1회 이상

가열시

골재 온도 온도계에 의함 가열후

골재 체가름 KS F 2502 1일 1회 이상 가열전․·후

아스팔트콘크리트

포장

밀도 KS F 2353 1일 1회 이상포설 1층당 3,000㎡ 마다두께 KS F 2455

평탄성(종방향)7.6m측정기

차로마다 전구간3.0m측정기 7.6m 불가능시

평탄성(횡방향) 직선자 200m 마다 측정기사용불가능시

<표 4.1> 품질관리 항목과 빈도

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 93

아스팔트 혼합물의 수분손상 효과 시험 방법

1. 목 적

수분이 아스팔트 혼합물의 인장강도에 미치는 효과를 측정하기 위해 본 시험방법에 따라

잔류인장강도를 구한다. 본 시험방법은 밀립도 아스팔트 혼합물에 적용할 수 있으며, 액상

박리방지제나 소석회, 시멘트와 같은 박리방지제의 효과를 평가하기 위해 사용될 수 있다.

2. 인용규격

KS F 2337 마샬 시험기를 사용한 역청 혼합물의 소성 흐름에 대한 저항력 시험 방법

KS F 2350 아스팔트 포장 혼합물의 시료 채취 방법

KS F 2364 다져진 역청 혼합물의 공극률 시험 방법

KS F 2366 역청 포장 혼합물의 이론적 최대 비중 및 밀도 시험 방법

KS F 2367 다져진 아스팔트 포장용 혼합물 시료의 두께(또는 높이) 측정 방법

KS F 2377 선회 다짐기를 이용한 아스팔트 혼합물의 다짐 방법 및 밀도 시험 방법

KS F 2382 역청 혼합물의 간접 인장 강도 시험 방법

KS F 2446 다져진 역청 혼합물의 겉보기 비중 및 밀도 시험 방법(표면 건조 포화 상태의

공시체)

KS F 2486 아스팔트 혼합물의 동탄성 계수 시험용 시편 제작 방법

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폐타이어 재활용

94 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

3. 방법의 요약

3.1 잔류인장강도

잔류인장강도 시험용 시편은 현장에서 사용되는 공극률 기준(일반적으로 6~8%)으로

제작한다. 시편은 공극률이 서로 비슷하게 2분류로 나눈다. 1군은 건조상태로 유지하고,

2군은 부분적으로 물에 포화되도록 수분처리한다. 각 군의 인장강도는 쪼갬인장 시험으로

결정한다. 잔류인장강도는 2군 인장강도의 1군 인장강도에 대한 비이다.

3.2 첨가제 효과

박리방제 첨가제의 효과는 3.1에 설명된 시험에 따라 결정한다. 첨가제의 시용량의

효과는 여러 가지 사용량을 사용한 동일한 시험을 수행하여 얻는다.

3.3 아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물

아스팔트 플랜트에서 생산된 아스팔트 혼합물의 수분손상 또는 첨가제의 효과는 아스팔트

혼합물을 채취하여 실험실에서 현장의 공극률로 다짐한 시편으로 결정한다. 3.2에서 설명된

방법에 따라 평가한다.

4. 사용 용도

- 아스팔트 혼합물의 배합설계 중에 수분손상도를 파악

- 박리방지제의 효과를 검토

- 최적의 효과를 얻을 수 있는 첨가제의 비율을 결정

- 아스팔트 플랜트에서 생산한 아스팔트 혼합물의 현장 시공시의 첨가제 효과 검토

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 95

5. 시험장비

(1) 다짐장비 및 방법 : KS F 2337, KS F 2377

(2 진공 펌프 : KS F 2366

(3) 진공 게이지 : KS F 2366

(4) 진공용기 : KS F 2366의 Type D

(5) 저울 : KS F 2446

(6) 수조(3종)

- 1종 : KS F 2446

- 2종 : 24시간동안 60±1℃ 유지할 수 있는 장비

- 3종 : 25±1℃ 유지할 수 있는 장비

(7) 하중 잭과 로드샐 : KS F 2337 또는 하중 유압 시험 장비

(8) 지그 : KS F 2382

6. 시료 준비

6.1 각 시험에 대하여 최소 6개의 시편을 제작한다. 3개는 건조상태, 나머지 3개는 부분적

인 포화와 수분처리에 사용된다.

6.2 시편의 직경은 101.6mm, 높이는 일반적으로 62.5mm이다. 골재의 최대치수가 25mm

보다 클 경우에는 최소 150mm 직경의 시편을 사용하여야 한다.

㈜ 시험자들은 시편의 직경이 150mm 인 경우와 100mm인 경우에 인장 강도와 인장비에

차이가 있다고 보고하고 있다.

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96 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

6.3 최소 3개의 시편을 제작할 수 있는 아스팔트 혼합물을 준비한다. 이론최대밀도 시험을

해야할 경우에는 이 목적을 위한 아스팔트 혼합물을 별도로 준비한다.

6.4 액상 박리방지제가 사용될 경우에는 충분항 양의 아스팔트를 1개의 배치에 대하여

150±6℃로 1L를 오븐에서 가열한다. 필요한 양의 첨가제를 추가하고 즉시 2분 동안

교반기를 이용하여 혼합한다. 교반기는 보울 바닥에서 약 25mm 위에 위치하여야 한다.

첨가제를 혼합한 아스팔트를 덮개를 닫은 상태에서 150±6℃로 사용하기 전까지

유지한다. 아스팔트를 혼합한 후 하루가 지나면 폐기처분하거나, 재가열하기 위해

냉각시킨다.

6.5 분말의 박리방지제를 사용할 경우에는 현장에서 사용하는 방법과 동일하게 6.5.1 ~ 6.5.3

방법에 따라 혼합한다.

6.5.1 건조된 첨가제가 건조된 골재에 혼합될 경우에는 골재를 150±6℃로 가열한다.

골재에 필요한 양의 첨가제를 넣고 완전히 혼합되도록 섞는다. 공기중에 미분이

날리는 양을 최소화하도록 주의한다. 혼합 후의 골재를 사용하기 전까지 소요

혼합온도로 가열한다.

6.5.2 건조된 첨가제가 습기가 있는 골재에 혼합될 경우에는 골재를 현장에서 사용하는

수분함량으로 조절한다. 골재에 필요한 양의 첨가제를 넣고 완전히 혼합되도록

섞어야하며, 공기 중에 미분이 날리는 양을 최소화하도록 주의한다. 혼합 후의

골재를 사용하기 전까지 소요 혼합온도로 가열한다.

6.5.3 슬러리 형태의 첨가제가 사용될 경우에는 현장의 분말과 수분비에 따라 필요한

양의 첨가제에 물을 넣는다. 공기중에 미분이 날리는 양을 최소화하도록 주의한다.

침전이 생기지 않도록 사용하기 전까지 휘저어 주어야 한다. 6.5.2에 따라 습도를

조절한 골재에 필요한 양의 슬러리를 넣고 완전히 혼합되도록 섞는다. 혼합 후에

처리된 골재를 건조 및 필요한 혼합온도로 가열하고, 사용하기 전까지 온도를

유지한다.

6.6 혼합 및 다짐을 KS F 2337 또는 KS F 2377 및 6.6.1, 6.6.2에 따라 수행한다.

6.6.1 혼합 후에 아스팔트 혼합물을 1개씩의 시편을 제작할 수 있는 분량으로 나누고

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 97

덮개로 씌워 소요 다짐 온도에서 1~2시간동안 유지한다.

6.6.2 공극률 7±1% 또는 현장 시공시의 공극률에 따라 각 혼합물에 맞는 다짐방법

(Marshall 다짐, 선회다짐 등)으로 다짐한다.

6.6.3 선풍기 등으로 상온으로 몰드를 냉각하고, 몰드에서 탈형한다. 그리고, 8장의

방법에 따라 24시간 안에 시험한다.

7. 현장 공시체의 준비

7.1 시험방법 KS F 2350에 따라 아스팔트 혼합물 트럭을 선정하고 아스팔트 혼합물을

채취한다.

7.2 시공현장에서의 아스팔트 혼합물 온도에 맞게 오븐의 온도를 설정하고 채취한 아스팔트

혼합물을 덮개를 씌워 오븐에 넣는다. 만일 필요하다면 아스팔트 혼합물의 생산과

시공까지의 시간을 고려할 수 있다.

7.3 시료를 6.6.2에 따라 다짐하고, 6.6.3에 따라 몰드에서 탈형한다.

7.4 만일 플랜트의 시험실에서 시료를 다짐하지 않는다면, 시료를 덮개로 씌우고 해당

시험실로 운반한다. 그리고, 7.3항의 온도 및 방법으로 재가열하고, 7.4항에 따라 시편을

준비한다.

㈜ 7장에 따라 제작한 공시체의 시험결과는 6장에 따라 시험실에서 제작한 공시체의

시험결과와 다른 결과를 얻을 수 있다.

8. 시험 방법

8.1 시험 방법 KS F 2366에 따라 이론최대밀도를 결정한다.

8.2 시험 방법 KS F 2367에 따라 공시체의 높이를 측정한다.

8.3 시험 방법 KS F 2446에 따라 겉보기밀도(Bulk Specific Gravity)을 측정한다.

8.4 시험 방법 KS F 2364에 따라 공극률을 계산한다.

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98 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

8.5 공시체를 3개씩 2군으로 나눈다. 각 군의 공극률 평균은 비슷하여야 한다.

8.6 수분처리 공시체는 상온의 증류수를 이용하여 진공 챔버에서 진공한다. 8.6.3항에 있는

최소 수침량을 만족시키지 못할 경우에는 물의 온도를 60℃로 가열한다.

8.6.1 부분 포화, 8.6.3항의 기준에 따라 70kPa(또는 525mmHg) 압력으로 짧은 시간

(5분) 동안 감압하여 수침한다.

㈜ 공시체를 부분 포화상태로 만드는 과정에서 감압이 매우 큰 영향을 주며,

감압시간에도 영향을 주게 된다. 또한 감압 정도는 공시체에 따라 다르게

적용된다.

8.6.2 시험 방법 KS F 2446에 따라 부분 포화된 체적을 계산한다. 8.3항 공시체의

수분으로 포화된 체적을 계산한다. 부분 포화된 공시체의 표면건조 포화상태

질량으로부터 계산한다.

8.6.3 포화율은 8.6.2항의 포화수의 체적을 8.4에서 결정된 공극률로 나누어서 결정한다.

물의 체적이 공극률의 55~80%일 졍우에는 8.7항을 수행한다. 만일 물의 체적이

공극률의 55%보다 적을 경우에는 조금 더 높은 압력으로 8.6.1항의 과정을

반복한다. 만일 물의 체적인 공극률의 80% 이상일 경우에는 공시체가

손상되었으므로 폐기처분한다.

㈜ 평균 공극률이 6.5%보다 낮을 경우에는 포화율은 최소 70%가 필요하다.

8.7 부분 포화된 공시체를 60±1℃ 수조에서 24시간동안 수침시킨다.

만일 동결 융해 처리가 필요하다면 8.7항의 수분 처리 대신 다음의 과정이 적용될 수

있다. 부분 포화된 공시체를 랩으로 단단하게 2겹으로 감싸고 테이프로 고정한다. 각

공시체를 지퍼락 등의 백에 넣고 약 3mL의 증류수를 넣고 잠근다. 공시체를 -18±2℃의

냉동기에 넣는다. 15시간 이상 동결 후에 공시체를 꺼내어 백에 들어있는 상태에서

60±1℃에서 24시간동안 수침한다. 공시체의 표면이 융해된 수침 3분 후에 백과 랩을

제거한다.

8.8 수분처리된 공시체를 25±1℃수조에서 1시간 동안 유지시킨다.

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부 록

산업부산물 재활용 도로 포장 지침 99

8.9 시험 방법 KS F 2367에 따라 수분처리된 공시체의 높이를 측정하고, 시험 방법 KS F

2446에 따라 체적을 결정한다.

8.9.1 수분 흡수와 포화도를 8.6.2항과 8.6.3항에 따라 결정한다. 포화도가 80% 이상인

것이 적합하다.

8.9.2 부분 포화된 공시체의 시험 후의 팽창을 8.6.2항과 8.3항으로 나누어서 구한다.

수분처리된 공시체의 팽창을 8.9항과 8.3항의 공시체 체적을 8.3항의 공시체

체적으로 나누어 구한다.

8.10 건조된 공시체 군을 20분동안 25±1℃ 수조에 넣는다.

8.11 2가지 군에 대한 인장 강도를 25±1℃에서 시험한다.

8.11.1 공시체를 지그에 올려넣고 수평과 중심을 맞춘다. 50mm/min 의 속도로 최대

하중에 도달할 때까지 재하한다. 그리고, 최대 하중을 기록한다.

8.11.2 계속 하중을 재하하여 공시체를 파괴시킨다. 공시체 단면의 수분손상을 육안으로

관찰하여 기록한다.

8.11.3 파괴된 단면을 포함한 모든 표면의 골재에 균열이나 깨진 부위가 있는지를

관찰하고 기록한다. 이와 같은 현상은 시험 결과에 영향을 미친다.

9. 계산

9.1 인장강도를 다음의 식으로 계산한다.

여기서,

= 인장 강도(kPa)

= 최대 하중(N)

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100 산업부산물 재활용 도로 포장 지침

= 인장 시험 직전에 측정한 공시체 두께(mm)

= 공시체 직경(mm)

9.2 잔류인장강도를 다음의 식으로 계산한다.

여기서,

= 잔류인장강도(%)

= 수분처리된 공시체의 평균 인장강도(kPa)

= 건조 공시체의 평균 인장강도(kPa)

10. 보 고

10.1 다음의 사항을 보고한다

10.1.1 각 군의 공시체 수량

10.1.2 각 군의 평균 공극률

10.1.3 부분 포화된 후 및 수분 처리된 상태의 평균 포화도

10.1.4 부분 포화된 후 및 수분 처리된 상태의 평균 팽창

10.1.5 각 군에 따른 각 공시체의 인장강도

10.1.6 잔류인장강도

10.1.7 인장 시험 후 공시체의 육안 관찰한 수분 손상도

10.1.8 인장시험 후 공시체의 육안 관찰한 깨어지거나 균열이 생긴 골재 정도

㈜ 동결융해 시험을 할 경우 이와 관련한 사항을 기록하여야 한다.

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참여연구진

집필진

권수안 한국건설기술연구원 책임연구원

황성도 한국건설기술연구원 책임연구원

남정희 한국건설기술연구원 선임연구원

정규동 한국건설기술연구원 연구원

안지환 한국건설기술연구원 연구원

양성린 한국건설기술연구원 연구원

김광우 강원대학교 교수

윤경구 강원대학교 교수

도영수 강원대학교 연구원

자문위원(가나다순)

김남호 한국기술교육대학교 교수

김원기 아세아시멘트 부장

김홍삼 한국도로공사 도로교통연구원 책임연구원

박경원 영종산업 기술연구소 소장

옥창권 한국도로공사 도로교통연구원 과장

이관호 공주대학교 교수

이승우 강릉원주대학교 교수

최승호 (주)금륜 이사

국토해양부

이재홍 국토해양부 도로정책관

이성준 국토해양부 간선도로과 과장

임광수 국토해양부 간선도로과 서기관

김상규(전/윤순규) 국토해양부 간선도로과 담당

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도로 포장 지침

■행정간행물 등록번호/ 11-1611000-000837-01

■발행일 / 2009. 11

■발행처 / 국토해양부

■인쇄처 / 세진종합미술

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부패행위를 강요 또는 제의 받은 때에는 국토해양부에 신고할 수

있습니다.

- 인터넷 신고 : 국토해양부 홈페이지(www.mltm.go.kr) 부조리신고센터

- 우편신고 : 경기도 과천시 중앙동 1번지 국토해양부 감찰팀

- 전화상담 : ☏ 02) 2110-8045 FAX : 02)504-9146