KR100563005B1 - Asphalt composition containing asphalt modifier enhancing viscosity and drainage - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아스팔트 개질재 0.1∼50 중량부와 아스팔트 50∼100 중량부를 혼합시킨 아스팔트 조성물 4∼8 중량%와 골재류 92∼96 중량%를 혼합시킨 아스팔트 혼합물에 있어서, 상기 아스팔트 개질재는 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합 기재 수지 100 중량부에 대해 점착성 부여 수지 10∼60 중량부, 미네랄 프로세스 오일, 액상 수지와 액상 부타디엔 고무, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 극성 관능기로 치환된 오일, 지방질 오일에서 선택된 가공 보조제 5∼70 중량부로 구성된 아스팔트 개질재임을 특징으로 하는 특수 아스팔트 혼합물을 제공하는 것이다.The present invention is an asphalt mixture of 4 to 8% by weight of the asphalt composition of 0.1 to 50 parts by weight of the asphalt modifier and 50 to 100 parts by weight of the asphalt mixture and 92 to 96% by weight of the aggregates, wherein the asphalt modifier is a radial styrene. 10 to 60 parts by weight of a tackifying resin, mineral process oil, liquid resin and liquid butadiene rubber, polybutene, polyisobutylene, oil substituted with a polar functional group, and fatty oil based on 100 parts by weight of butadiene-styrene mixed base resin It is to provide a special asphalt mixture characterized in that the asphalt modifier consisting of 5 to 70 parts by weight of the selected processing aid.
아스팔트, 골재, 개질재, 칸타브로 손실율, 공극율, 동적 안정도, 마샬안정도 Asphalt, Aggregate, Modifier, Cantabros Loss, Porosity, Dynamic Stability, Marshall Stability
Description
본 발명은 고점도 배수성 아스팔트 개질재를 함유한 아스팔트 혼합물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아스팔트 개질재의 주성분으로 구성되어 있는 래디얼형 구조를 갖는 비닐방향족 탄화수소-공액디엔 블록 공중합체로 구성된 아스팔트 고점도 개질재와 골재를 혼합시켜 아스팔트 혼합물의 점도와 강도를 증진시킨 아스팔트 혼합물에 관한 것이다.The present invention relates to an asphalt mixture containing a high viscosity drainage asphalt modifier, and more particularly to an asphalt high viscosity modifier composed of a vinylaromatic hydrocarbon-conjugated diene block copolymer having a radial structure composed of a main component of the asphalt modifier. It relates to an asphalt mixture in which aggregate is mixed to enhance the viscosity and strength of the asphalt mixture.
한편 본 발명에서 사용된 아스팔트 개질재는 아스팔트의 가공성, 용융성, 분산성 및 기타 기계적 물성을 유지하면서 아스팔트 조성물의 60℃에서의 점도를 증가시켜 혼합물 제조시 골재와의 접착성, 내유동성, 저온에서의 내충격성 등을 향상시킨 신규한 고점도 배수성 아스팔트 개질재인 것이다.Meanwhile, the asphalt modifier used in the present invention increases the viscosity at 60 ° C. of the asphalt composition while maintaining the processability, meltability, dispersibility, and other mechanical properties of the asphalt, thereby making it possible to bond with aggregate, fluid resistance, and low temperature when preparing the mixture. It is a novel high viscosity drainage asphalt modifier with improved impact resistance.
상기 고점도 아스팔트 개질재는 이미 본 출원인의 대한민국 특허출원 제2005-48173호 '고점도 배수성 아스팔트 개질재 및 그의 제조방법'에 개시되어 있다. 참고로 상기 특허출원에 개시된 아스팔트 개질재의 조성을 살펴보면 다음과 같다.The high viscosity asphalt modifier is already disclosed in Korean Patent Application No. 2005-48173 'High viscosity drainage asphalt modifier and its manufacturing method' of the applicant. For reference, the composition of the asphalt modifier disclosed in the patent application is as follows.
즉 상기 아스팔트 개질재의 조성은 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합 기재 수지 100 중량부에 대해 점착성 부여 수지 10∼60 중량부, 미네랄 프로세스 오일, 액상 수지와 액상 부타디엔 고무, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 극성 관능기로 치환된 오일, 지방질 오일에서 선택된 가공 보조제 5∼70 중량부로 구성된 아스팔트 개질재인 것이다. That is, the composition of the asphalt modifier is 10 to 60 parts by weight of a tackifying resin, 100 parts by weight of radial styrene-butadiene-styrene mixed base resin, mineral process oil, liquid resin and liquid butadiene rubber, polybutene, polyisobutylene, It is an asphalt modifier composed of 5 to 70 parts by weight of processing aids selected from oils and fatty oils substituted with polar functional groups.
또한 이때 상기 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 기재 수지는 가지수 2∼6의 래디얼형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이상, 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이하, 다중 블록형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 30 중량% 이하, 스티렌-부타디엔 이중 블록 공중합체 수지 10 중량% 이하를 혼련시켜 스티렌 함량 15∼50 중량%이고 분자량 50,000∼300,000인 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합수지임을 특징으로 하는 것이다.In this case, the radial styrene-butadiene-styrene-based resin may have a radial styrene-butadiene-styrene resin of 40% by weight or more, a linear styrene-butadiene-styrene resin of 40% by weight or less, a multi-block styrene-butadiene It is characterized in that it is a radial styrene-butadiene-styrene mixed resin having a styrene content of 15 to 50% by weight and a molecular weight of 50,000 to 300,000 by kneading up to 30% by weight of styrene resin or 10% by weight of styrene-butadiene double block copolymer resin. .
이때, 상기 아스팔트 개질재는 그라프트 중합된 탄소수 2∼20의 에틸렌-α-올레핀 공중합체 5∼20 중량부를 더욱 포함할 수 있고, 상기 아스팔트 개질재는 용 융지수 1∼15g/10분, 아크릴로니트릴 함량이 15∼45 중량%인 스티렌-아크릴로니트릴 수지 5∼30 중량부를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 아스팔트 개질재는 용융지수 1∼40g/10분, 비닐아세테이트 함량이 5∼70 중량%인 에틸렌-비닐아세테이트 수지 5∼20 중량부를 더욱 포함할 수 있다.In this case, the asphalt modifier may further include 5 to 20 parts by weight of the grafted polymerized C2-C20 ethylene-α-olefin copolymer, wherein the asphalt modifier is 1 to 15 g / 10 minutes of melt melt, acrylonitrile 5 to 30 parts by weight of a styrene-acrylonitrile resin having a content of 15 to 45% by weight, wherein the asphalt modifier is 1 to 40 g / 10 minutes of melt index, and 5 to 70% by weight of vinyl acetate. 5 to 20 parts by weight of vinyl acetate resin may be further included.
또한, 상기 아스팔트 개질재는 폴리에틸렌 왁스, 변성 폴리에틸렌 왁스, 폴리아미드 왁스, 하이드록시 왁스, 스테아미드 왁스에서 선택된 1종 이상의 왁스를 0.1∼3 중량부 더욱 포함할 수 있다.In addition, the asphalt modifier may further include 0.1 to 3 parts by weight of at least one wax selected from polyethylene wax, modified polyethylene wax, polyamide wax, hydroxy wax, and steamide wax.
한편, 상기 아스팔트 개질재의 또 다른 실시태양에서 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합 기재 수지 100 중량부에 대해 점착성 부여 수지 10∼60 중량부, 그라프트 중합된 탄소수 2∼20의 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 용융지수 1∼15g/10분, 아크릴로니트릴 함량이 15∼45 중량%인 스티렌-아크릴로니트릴 수지, 용융지수 1∼40g/10분, 비닐아세테이트 함량이 5∼70 중량%인 에틸렌-비닐아세테이트 수지에서 선택된 1종 이상의 수지 5∼50 중량부, 미네랄 프로세스 오일, 액상 수지와 액상 부타디엔 고무, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 극성 관능기로 치환된 오일, 지방질 오일에서 선택된 가공 보조제 5∼70 중량부로 구성된 아스팔트 개질재에 있어서, 상기 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 기재 수지는 가지수 2∼6의 래디얼형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이상, 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이하, 다중 블록형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 30 중량% 이하, 스티렌-부타 디엔 이중 블록 공중합체 수지 10 중량% 이하를 혼련시켜 스티렌 함량 15∼50 중량%이고 분자량 50,000∼300,000인 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합수지임을 특징으로 하는 아스팔트 개질재가 개시되어 있는 것이다.On the other hand, in another embodiment of the asphalt modifier, 10 to 60 parts by weight of a tackifying resin, and 2 to 20 parts by weight of grafted ethylene-α-olefin air with respect to 100 parts by weight of the radial styrene-butadiene-styrene mixed base resin Copolymer, styrene-acrylonitrile resin with melt index of 1 to 15 g / 10 min, acrylonitrile content of 15 to 45 wt%, ethylene with melt index of 1 to 40 g / 10 min and vinyl acetate content of 5 to 70 wt% 5 to 50 parts by weight of one or more resins selected from vinyl acetate resins, 5 to 70 processing aids selected from mineral process oils, liquid resins and liquid butadiene rubbers, polybutenes, polyisobutylenes, oils substituted with polar functional groups, and fatty oils In the asphalt modifier composed of parts by weight, the radial styrene-butadiene-styrene base resin is 40% by weight of radial styrene-butadiene-styrene resin having 2 to 6 branches. Styrene content of 15-50 wt% by kneading 40 wt% or less of linear, butadiene-styrene resin, 30 wt% or less of multi-block styrene-butadiene-styrene resin, and 10 wt% or less of styrene-butadiene double block copolymer resin An asphalt modifier is disclosed which is a radial styrene-butadiene-styrene mixed resin having a% and a molecular weight of 50,000 to 300,000.
아스팔트 혼합물의 제조방법에 있어서, 골재와 아스팔트를 혼합시 아스팔트에 개질재를 미리 섞어서 만든 개질 아스팔트를 사용하는 종래의 프리믹스 방식에 비해, 골재와 아스팔트를 섞을 때 개질재를 함께 넣어 제조하는 플랜트 믹스 방식은 아스팔트와 개질재를 섞는 공정이 필요 없으며 저장 중의 상분리 및 고온에 의한 물성 저하의 염려가 없는 장점이 있다.In the method of manufacturing an asphalt mixture, a plant mix method of manufacturing a mixture by mixing the modifier when mixing the aggregate and asphalt, compared to the conventional premix method using a modified asphalt made by mixing the modifier in the asphalt when mixing the aggregate and asphalt. Silver does not require a process of mixing the asphalt and the modifier, there is an advantage that there is no fear of physical property degradation due to phase separation and high temperature during storage.
이러한 플랜트 믹스 방식에 사용되는 아스팔트 개질재는 아스팔트에 단시간에 용해되도록 하는 것이 중요하다. 이를 해결하기 위해서 스티렌-부타디엔-스티렌 선형 블록 공중합체에 점착성부여 수지와 가공 보조제를 혼합하여 이루어지는 배수성 아스팔트 개질재가 개시되어 있다.Asphalt modifiers used in such plant mix methods are important to dissolve in asphalt in a short time. In order to solve this problem, a drainable asphalt modifier disclosed by mixing a tackifying resin and a processing aid in a styrene-butadiene-styrene linear block copolymer is disclosed.
배수성 아스팔트 조성물은 포설시 막 두께를 두껍게 하고 내후성 및 소성변형에 대한 저항성에 유리하도록 점도가 높아야 한다. 그러나 현재까지 개발된 아스팔트 개질재의 경우 충분한 점도를 나타낼 수 없었으며 이를 개량하기 위해 상기 에 기재된 본 발명에서 사용하는 아스팔트 개질재를 개발했던 것이다.The drainable asphalt composition should be high in viscosity to thicken the film thickness during laying and favor the weather resistance and resistance to plastic deformation. However, the asphalt modifier developed so far could not exhibit sufficient viscosity, and to improve this, the asphalt modifier used in the present invention described above was developed.
상기 본 발명에서 사용하는 아스팔트 개질재의 또 다른 특성은 개질재 자체의 구성 성분 및 조성을 아스팔트 혼합물의 점도를 높일 수 있는 방향으로 조절하면서 이 경우 점도가 향상되는 대신 아스팔트 조성물의 침입도와 아스팔트 혼합물의 터프니스, 테네시티 등의 물성을 저하시키지 않고 전반적인 물성의 균형을 유지하면서 아스팔트 조성물의 60℃ 점도만을 높일 수 있는 개질재인 것이다.Another characteristic of the asphalt modifier used in the present invention is to adjust the composition and composition of the modifier itself in a direction to increase the viscosity of the asphalt mixture, in which case the viscosity is improved, the penetration of the asphalt composition and the toughness of the asphalt mixture It is a modifier that can increase the viscosity of only 60 ℃ of the asphalt composition while maintaining the balance of the overall physical properties without lowering the physical properties, such as Tennessee.
그러나 본 발명에서 사용된 아스팔트 개질재를 사용하여 아스팔트 조성물의 점도를 높이는 경우 저장 모듈러스의 증가로 인하여 아스팔트와 골재간의 접착력이 저하될 우려가 있다. 이를 위해서는 아스팔트 조성물의 점도를 높은 수준으로 유지하면서 아스팔트와 골재간의 접착력 저하를 방지하여야 한다. 즉 아스팔트와 골재간의 적절한 중량 조성 및 골재의 입경 조정이 요구되는 것이다.However, when the asphalt modifier used in the present invention increases the viscosity of the asphalt composition, there is a concern that the adhesion between the asphalt and the aggregate may decrease due to an increase in storage modulus. To this end, while maintaining the viscosity of the asphalt composition at a high level, it is necessary to prevent a decrease in adhesion between asphalt and aggregate. In other words, appropriate weight composition between the asphalt and the aggregate and the particle size adjustment of the aggregate is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 아스팔트 개질재를 사용하여 아스팔트 조성물의 점도를 높이는 경우 저장 모듈러스의 증가로 인하여 아스팔트와 골재간의 접착력이 저하를 방지하고, 아스팔트 조성물의 점도를 높은 수준으로 유지하면서 아스팔트와 골재간의 접착력 저하를 방지하기 위해, 아스팔트와 골재간의 적절한 중량 조성 및 골재의 입경 조정을 통해 아스팔트 혼합물을 개발한 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to increase the viscosity of the asphalt composition using an asphalt modifier to prevent a decrease in adhesion between the asphalt and the aggregate due to an increase in storage modulus, while maintaining the viscosity of the asphalt composition at a high level with the asphalt In order to prevent degradation of adhesion between aggregates, asphalt mixtures have been developed through proper weight composition between asphalt and aggregates and particle size adjustment of aggregates.
따라서 본 발명의 목적은 아스팔트 개질재 0.1∼50 중량부와 아스팔트 50∼100 중량부를 혼합시킨 아스팔트 조성물 4∼8 중량%와 골재류 92∼96 중량%를 혼합시킨 아스팔트 혼합물에 있어서, 상기 아스팔트 개질재는 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합 기재 수지 100 중량부에 대해 점착성 부여 수지 10∼60 중량부, 미네랄 프로세스 오일, 액상 수지와 액상 부타디엔 고무, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 극성 관능기로 치환된 오일, 지방질 오일에서 선택된 가공 보조제 5∼70 중량부로 구성된 아스팔트 개질재임을 특징으로 하는 아스팔트 혼합물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is an asphalt mixture in which 4 to 8% by weight of an asphalt composition in which 0.1 to 50 parts by weight of an asphalt modifier and 50 to 100 parts by weight of asphalt are mixed and 92 to 96% by weight of an aggregate are mixed. 10 to 60 parts by weight of tackifying resin, mineral process oil, liquid resin and liquid butadiene rubber, polybutene, polyisobutylene, oil substituted with polar functional group, to 100 parts by weight of radial styrene-butadiene-styrene mixed base resin It is to provide an asphalt mixture characterized in that the asphalt modifier consisting of 5 to 70 parts by weight of the processing aid selected from fatty oils.
또한 상기 아스팔트 개질재의 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합 기재 수지는 가지수 2∼6의 래디얼형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이상, 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이하, 다중 블록형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 30 중량% 이하, 스티렌-부타디엔 이중 블록 공중합체 수지 10 중량% 이하를 혼련시켜 스티렌 함량 15∼50 중량%이고 분자량 50,000∼300,000인 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합수지임을 특징으로 한다.In addition, the radial styrene-butadiene-styrene mixed base resin of the asphalt modifier may have a radial styrene-butadiene-styrene resin of 40% by weight or more, a linear styrene-butadiene-styrene resin of 40% by weight or less, a multiblock type It is a radial styrene-butadiene-styrene mixed resin having a styrene content of 15 to 50% by weight and a molecular weight of 50,000 to 300,000 by kneading up to 30% by weight of styrene-butadiene-styrene resin and 10% by weight of styrene-butadiene double block copolymer resin. It is done.
한편 본 발명은 아스팔트 개질재 0.1∼50 중량부와 아스팔트 50∼100 중량부를 혼합시킨 아스팔트 조성물 4∼8 중량%와 골재류 92∼96 중량%를 혼합시킨 아스팔트 혼합물에 있어서,상기 아스팔트 개질재는 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합 기재 수지 100 중량부에 대해 점착성 부여 수지 10∼60 중량부, 그라프트 중합된 탄소수 2∼20의 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 용융지수 1∼15g/10분, 아크릴로니트릴 함량이 15∼45 중량%인 스티렌-아크릴로니트릴 수지, 용융지수 1∼40g/10분, 비닐아세테이트 함량이 5∼70 중량%인 에틸렌-비닐아세테이트 수지에서 선택된 1종 이상의 수지 5∼50 중량부, 미네랄 프로세스 오일, 액상 수지와 액상 부타디엔 고무, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌, 극성 관능기로 치환된 오일, 지방질 오일에서 선택된 가공 보조제 5∼70 중량부로 구성된 아스팔트 개질재이고, 상기 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 기재 수지는 가지수 2∼6의 래디얼형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이상, 선형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 40 중량% 이하, 다중 블록형 스티렌-부타디엔-스티렌 수지 30 중량% 이하, 스티렌-부타디엔 이중 블록 공중합체 수지 10 중량% 이하를 혼련시켜 스티렌 함량 15∼50 중량%이고 분자량 50,000∼300,000인 래디얼계 스티렌-부타디엔-스티렌 혼합수지임을 특징으로 하는 아스팔트 혼합물을 제공하는 것이다.On the other hand, the present invention is an asphalt mixture in which 4 to 8% by weight of the asphalt composition, which is mixed with 0.1 to 50 parts by weight of the asphalt modifier and 50 to 100 parts by weight of the asphalt, and 92 to 96% by weight of the aggregates, wherein the asphalt modifier is a radial system. 10 to 60 parts by weight of tackifying resin, grafted polymerized ethylene-α-olefin copolymer having 2 to 20 carbon atoms, melt index of 1 to 15 g / 10 minutes, acryl to 100 parts by weight of styrene-butadiene-styrene mixed base resin 5 to 50 weights of one or more resins selected from styrene-acrylonitrile resins having a nitrile content of 15 to 45 wt%, a melt index of 1 to 40 g / 10 minutes, and an ethylene-vinylacetate resin having a vinyl acetate content of 5 to 70 wt% Part 5 to 70 parts by weight of processing aids selected from mineral process oils, liquid resins and liquid butadiene rubbers, polybutenes, polyisobutylenes, oils substituted with polar functional groups, and fatty oils Asphalt modifier, the radial styrene-butadiene-styrene base resin is at least 40% by weight of radial styrene-butadiene-styrene resin of 2 to 6 branches, 40% by weight or less of linear styrene-butadiene-styrene resin, multi-block type It is a radial styrene-butadiene-styrene mixed resin having a styrene content of 15 to 50% by weight and a molecular weight of 50,000 to 300,000 by kneading up to 30% by weight of styrene-butadiene-styrene resin and 10% by weight of styrene-butadiene double block copolymer resin. It is to provide an asphalt mixture.
또한 상기 골재류는 배수성이 증진된 아스팔트 혼합물을 제조키 위해서는 체 통과 중량 백분율 기준 25mm체 100 중량%, 19mm 체 95∼100 중량%, 13mm체 53∼78 중량%, 5mm체 10∼31 중량%, 2.5mm 10∼21 중량% 입도인 골재이거나, 또한 상기 골재류는 체 통과 중량 백분율 19mm 체 100 중량%, 13mm체 92∼100 중량%, 5mm 체 10∼31 중량%, 2.5mm 10∼21 중량% 입도인 것을 특징으로 한다.In addition, the aggregates are 25% sieve 100% by weight, 19mm sieve 95-100% by weight, 13mm sieve 53-78% by weight, 5mm sieve 10-31% by weight, to prepare the asphalt mixture having improved drainage. Aggregate with a particle size of 2.5 mm 10 to 21% by weight, or the aggregate is also 100% by weight sieve 19mm sieve, 92-100% by weight 13mm sieve, 10-31% by weight 5mm sieve, 10-21% by weight 2.5mm sieve It is characterized by the particle size.
한편, 상기 골재류는 강도가 증진된 개질 아스팔트 혼합물을 제조키 위해서는 체 통과 중량 백분율 기준 25mm체 100 중량%, 19mm 체 90∼100 중량%, 13mm체 70∼90 중량%, 5mm체 40∼60 중량% 입도인 골재이거나, 또한 상기 골재류는 체 통과 중량 백분율 기준 19mm체 100 중량%, 13mm 체 90∼100 중량%, 5mm체 50∼70 중량% 입도인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the aggregate is in order to produce a modified asphalt mixture with improved strength, 25% sieve 100% by weight, 19mm sieve 90-100% by weight, 13mm sieve 70-90% by weight, 5mm sieve 40-60 by weight Aggregate of% particle size, or the aggregate is characterized in that the particle size of the 19mm sieve 100% by weight, 13mm sieve 90-100% by weight, 5mm sieve 50-70% by weight based on the sieve weight percentage.
또한 상기 골재류는 재생 골재를 0∼100 중량% 포함함을 특징으로 하고, 상기 특수 아스팔트 혼합물은 색상 발현을 위한 안료를 더욱 포함할 수 있다.In addition, the aggregate is characterized in that it comprises 0 to 100% by weight of the recycled aggregate, the special asphalt mixture may further include a pigment for color expression.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 사용되는 아스팔트 개질재는 고점도 아스팔트 조성물(개질재와 아스팔트를 혼합시킨 조성물)과 아스팔트 혼합물(아스팔트 조성물과 골재를 혼합시킨 혼합물)의 제반 물성을 유지하면서 아스팔트 조성물의 60℃ 정도를 향상시킨 것으로 개질재의 사용양의 감소를 통해 아스팔트 조성물 및 아스팔트 혼합물의 제조원가를 절감시킨 것이다.Asphalt modifier used in the present invention is to improve the 60 ℃ of the asphalt composition while maintaining the overall physical properties of the high viscosity asphalt composition (combination of the modifier and asphalt) and asphalt mixture (mixture of the asphalt composition and aggregate) By reducing the amount of modifier used, the manufacturing cost of the asphalt composition and the asphalt mixture is reduced.
본 발명의 아스팔트 조성물의 구성은 개질재 0.1∼50 중량부와 아스팔트 50∼100 중량부를 혼합시킨 것이다. 바람직한 아스팔트 조성은 개질재 5∼25 중량부와 아스팔트 75∼95 중량부를 혼합시킨 것이다.The structure of the asphalt composition of this invention mixes 0.1-50 weight part of modifiers and 50-100 weight part of asphalt. The preferred asphalt composition is a mixture of 5 to 25 parts by weight of the modifier and 75 to 95 parts by weight of the asphalt.
통상 개질재의 함량이 0.1 중량부 이하인 경우에는 개질재가 아스팔트의 점도를 충분히 증진시킬 수 없으며 개질재의 함량이 50 중량%를 초과하는 경우에는 아스팔트의 점도가 더 이상 증가하지 않으며 아스팔트 자체의 특성이 손상될 수 있다. In general, when the content of the modifier is 0.1 parts by weight or less, the modifier cannot sufficiently improve the viscosity of the asphalt, and when the content of the modifier exceeds 50% by weight, the viscosity of the asphalt no longer increases and the characteristics of the asphalt itself may be impaired. Can be.
한편 본 발명에 사용되는 아스팔트는 통상 아스팔타이트로 통칭되는 것으로 암석의 균열 등에 석유가 스며들어 오랜 새월에 걸쳐 아스팔트로 변질된 것으로서 불순물이 거의 없는 순수한 아스팔트의 총칭이며, 길소나이트, 글랜스피치(Glance Pitch), 그라하마이트 등을 들 수 있고, 석유 정제와 같은 석유류 제품 제조과정에서 얻어지는 제품으로 스트레이트 아스팔트, 아스팔트 시멘트, 컷백 아스팔트, 유화 아스팔트, 블로운 아스팔트, 개질 아스팔트 등을 포함하는 것이다.Meanwhile, the asphalt used in the present invention is generally referred to as asphaltite, and is a generic term for pure asphalt having almost no impurities as petroleum penetrated into cracks of rocks and so on, which has been transformed into asphalt over a long period of time, and Gilsonite and Glenpitch (Glance). Pitch), grahamite and the like, and products obtained in the process of manufacturing petroleum products such as petroleum refining include straight asphalt, asphalt cement, cutback asphalt, emulsified asphalt, blown asphalt, modified asphalt and the like.
또한 본 발명에 사용되는 상기 골재류는 입도 에 따라 배수성의 기능과 강도 향상을 시킨 배수성아스팔트 혼합물과 강도 증진 만을 목적으로하는 개질 아스팔트 혼합물로 구분할수 있다. In addition, the aggregates used in the present invention may be divided into a drainable asphalt mixture having improved drainage function and strength according to the particle size and a modified asphalt mixture for the purpose of improving strength.
이를 살펴보면, ⅰ) 체 통과 중량 백분율 기준 25mm체 100 중량%, 19mm 체 95∼100 중량%, 13mm체 53∼78 중량%, 5mm체 10∼31 중량%, 2.5mm체 10∼21 중량% 입도인 골제류, ⅱ) 체 통과 중량 백분율 19mm 체 100 중량%, 13mm체 92∼100 중량 %, 5mm 체 10∼31 중량%, 2.5mm체 10∼21 중량% 입도인 골제류는 배수성이 증진된 아스팔트 혼합물을 제공한다.Looking at this, i) 25mm sieve 100 wt%, 19mm sieve 95-100 wt%, 13mm sieve 53-78 wt%, 5mm sieve 10-31 wt%, 2.5mm sieve 10-21 wt% Golje, ii) sieve passage weight percentage 19mm sieve 100% by weight, 13mm sieve 92-100% by weight, 5mm sieve 10-31% by weight, 2.5mm sieve 10-21% by weight To provide.
한편, ⅰ) 체 통과 중량 백분율 기준 25mm체 100 중량%, 19mm 체 90∼100 중량%, 13mm체 70∼90 중량%, 5mm체 40∼60 중량% 입도인 골제류, ⅱ) 체 통과 중량 백분율 기준 19mm체 100 중량%, 13mm 체 90∼100 중량%, 5mm체 50∼70 중량% 입도인 골제류는 강도가 증진된 아스팔트 혼합물을 제공한다.Meanwhile, iv) 100% by weight of 25mm sieve, 90-100% by weight of 19mm sieve, 70-90% by weight of 13mm sieve, 40-60% by weight of 5mm sieve, ii) ossein, ii) sieve passage weight percentage Aggregates with a particle size of 100% by weight of 19 mm sieves, 90-100% by weight of 13 mm sieves and 50-70% by weight 5 mm sieves provide an asphalt mixture with enhanced strength.
또한 상기 골재류는 재생 골재를 0-100 중량% 포함할 수 있으며, 상기 특수 아스팔트 혼합물에 안료를 혼합하여 특수 칼라 아스팔트 혼합물을 제조할 수 있다.In addition, the aggregates may include 0-100% by weight of recycled aggregates, and a special color asphalt mixture may be prepared by mixing pigments with the special asphalt mixture.
본 발명을 실시예에 의거 상세하게 설명하면 아래와 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
(제조 실시예) 본 발명의 아스팔트 개질재의 제조Production Example Production of Asphalt Modifier of the Invention
스티렌계 블록공중합체와 가공 보조제, 에틸렌-알파올레핀 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 수지, 기타 첨가제 등을 Henschel mixer에 넣고 10분간 1차 혼합한 후에 고속 회전시 부스러지기 쉬운 점착성부여 수지는 2차로 투입하여 텀블러 믹서에서 5분간 혼합하였다. 상기 혼합물을 이축 압출기로 100∼220℃의 온도조건에서 용융 혼합하여 이축 압출기의 다이를 통해 스트 랜드로 토출한 다음 냉각수를 통과하여 냉각된 스트랜드를 커터로 절단함으로써 펠렛을 만들었다. 이러한 과정을 거쳐 생산된 펠렛은 그대로 방치할 경우 응집이 일어나기 때문에 0.1 중량부의 칼슘스테아린산 분말을 펠렛 표면에 고르게 묻도록 처리하였다.Styrene-based block copolymers, processing aids, ethylene-alpha olefin copolymers, styrene-acrylonitrile resins, ethylene-vinylacetate resins, and other additives are placed in a Henschel mixer for 10 minutes and then mixed easily at high speed. The tackifying resin was put into secondary and mixed for 5 minutes in the tumbler mixer. The mixture was melt mixed in a twin screw extruder at a temperature of 100 to 220 ° C., discharged into a strand through a die of a twin screw extruder, and then passed through cooling water to cut the cooled strand with a cutter to make pellets. The pellets produced through this process were treated so as to evenly deposit 0.1 parts by weight of calcium stearic acid powder on the surface of the pellets when they were left as it was.
(실시예 1) 아스팔트 조성물의 제조Example 1 Preparation of Asphalt Composition
래디얼형 SBS 50 중량부, 선형 SBS 50 중량부, 점착성 수지 15 중량부, 파라핀계 프로세스 오일 10 중량부, 폴리에틸렌 왁스 0.2 중량부 및 힌더드 페놀계 산화방지제 0.3 중량부를 Henschel mixer에 넣고 10분간 1차 혼합한 후 연화점이 110℃인 방향족 탄화수소계 점착성부여 수지 15 중량부를 2차로 투입하여 텀블러 믹서에서 5분간 혼합하여 이축 압출기로 180∼200℃의 온도 조건에서 용융 혼합하였다. 이축 압출기의 다이를 통해 스트랜드로 토출한 다음 냉각수를 통과하여 냉각된 스트랜드를 커터로 절단하고 펠렛을 만들었다. 상기 제조된 펠렛 8 중량%와 아스팔트 92 중량%를 혼합하여 용해 속도, 60℃ 점도, 연화점, 침입도 측정을 위한 아스팔트 조성물을 제조하였다. 상기와 같이 제조된 아스팔트 개질재를 180℃로 가열된 아스팔트에 첨가하여 아스팔트 조성물을 제조하였다. 600g의 아스팔트에 혼합 비율이 92:8이 되도록 개질재의 양을 52.17g 첨가하였다.50 parts by weight of radial type SBS, 50 parts by weight of linear SBS, 15 parts by weight of adhesive resin, 10 parts by weight of paraffinic process oil, 0.2 parts by weight of polyethylene wax and 0.3 parts by weight of hindered phenolic antioxidant in a Henschel mixer After mixing, 15 parts by weight of an aromatic hydrocarbon-based tackifying resin having a softening point of 110 ° C. was secondly mixed, mixed for 5 minutes in a tumbler mixer, and melt mixed at a temperature of 180 ° C. to 200 ° C. using a twin screw extruder. The strand was ejected into the strand through the die of the twin screw extruder and then passed through the cooling water to cut the cooled strand with a cutter to make pellets. 8 wt% of the prepared pellets and 92 wt% of asphalt were mixed to prepare an asphalt composition for dissolution rate, 60 ° C. viscosity, softening point, and penetration measurement. Asphalt modifier prepared as described above was added to the asphalt heated to 180 ℃ to prepare an asphalt composition. 52.17 g of the modifier was added to 600 g of asphalt so that the mixing ratio was 92: 8.
(실시예 2) 아스팔트 조성물의 제조Example 2 Preparation of Asphalt Composition
래디얼형 SBS 60 중량부, 선형 SBS 40 중량부, 연화점이 110℃인 방향족 탄화수소계 점착성부여 수지 10 중량부, 지방족 탄화수소계 점착성부여 수지 10 중량부, 파라핀계 프로세스 오일 20 중량부, 방향족계 프로세스 오일 3 중량부, 폴리에틸렌 왁스 0.2 중량부 및 힌더드 페놀계 산화방지제 0.3 중량부를 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 개질재를 제조한후 이를 사용하여 제조한 아스팔트 조성물을 제조하였다. 60 parts by weight of radial SBS, 40 parts by weight of linear SBS, 10 parts by weight of aromatic hydrocarbon-based tackifying resin having a softening point of 110 ° C., 10 parts by weight of aliphatic hydrocarbon-based tackifying resin, 20 parts by weight of paraffinic process oil, and aromatic process oil Using 3 parts by weight, 0.2 parts by weight of polyethylene wax and 0.3 parts by weight of hindered phenolic antioxidant, a modified material was prepared in the same manner as in Example 1, and then an asphalt composition prepared using the same was prepared.
(실시예 3) 아스팔트 조성물의 제조Example 3 Preparation of Asphalt Composition
래디얼형 SBS 50 중량부, 선형 SBS 40 중량부, 스티렌-부타디엔 이중블럭 공중합체 10 중량부,연화점이 110℃인 방향족 탄화수소계 점착성부여 수지 30 중량부, 파라핀계 프로세스 오일 10 중량부, 폴리에틸렌 왁스 0.2 중량부 및 힌더드 페놀계 산화방지제 0.3 중량부를 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 개질재를 제조하였다. 상기 제조된 펠렛 5 중량%와 아스팔트 95중량%를 혼합하여 침입도,연화점,터프니스,테네시티 측정을 위한 아스팔트 조성물을 제조하였다. 이를 사용하여 제조한 아스팔트 조성물을 제조하였다. 50 parts by weight of radial SBS, 40 parts by weight of linear SBS, 10 parts by weight of styrene-butadiene double block copolymer, 30 parts by weight of aromatic hydrocarbon-based tackifying resin having a softening point of 110 ° C., 10 parts by weight of paraffinic process oil, and polyethylene wax 0.2 Using the parts by weight and 0.3 parts by weight of the hindered phenolic antioxidant was prepared in the same manner as in Example 1. 5% by weight of the prepared pellets and 95% by weight of asphalt was prepared to prepare an asphalt composition for measuring penetration, softening point, toughness and tenness. An asphalt composition prepared using this was prepared.
상기 실시예 1∼3에 대한 실험 결과를 표 1,2에 나타내었다. 표 1에서 '품질규격'은 일본 개질아스팔트협회규격(JMAAS01-01)에서 정한 고점도 개질 아스팔트 의 품질규격을 표 2의 "품질규격은 일본 개질 아스팔트 Ⅱ형의 품질 규격 을 의미한다. The experimental results for the above Examples 1 to 3 are shown in Table 1,2. In Table 1, 'Quality Standard' refers to the quality standard of high-viscosity modified asphalt set by Japan Modified Asphalt Association Standard (JMAAS01-01).
(1) 용해성은 일본도로협회에서 제정한 포장시험법 편람에 기재되어 있는 '개질 아스팔트의 시료제작법'을 참고하여 구하였다.(1) Solubility was obtained by referring to the `` Sample Production Method for Modified Asphalt '' described in the Pavement Test Manual established by the Japan Highway Association.
(2) 60℃ 점도는 ASTM D 2171에 준하여 Asphalt Institute Vacuum Capillary Viscometer를 사용하여 측정하였다. (2) The viscosity of 60 ° C was measured using an Asphalt Institute Vacuum Capillary Viscometer according to ASTM D 2171.
(3) 연화점은 ASTM D 36에 준하여 측정하였다.(3) The softening point was measured according to ASTM D 36.
(4) 침입도는 ASTM D 5에 준하여 측정하였다.(4) Penetration was measured according to ASTM D5.
(5) 터프니스 및 테네시티는 일본도로협회편의 포장시험법 편람에 기재된 방법에 준하여 측정하였다.(5) Toughness and Tennessee were measured according to the method described in the Pavement Test Manual of Japan Highway Association.
(실시예 4) 배수성이 증진된 아스팔트 혼합물의 제조Example 4 Preparation of Asphalt Mixture with Improved Drainage
체 통과 중량 백분율 기준 25mm체 100 중량%, 19mm 체 95∼100 중량%, 13mm체 53∼78 중량%, 5mm체 10∼31 중량%, 2.5mm체 10∼21 중량% 입도인 골제류 100 중량부에 대해 실시예 1에서 제조된 아스팔트 조성물 5 중량부를 첨가하여 아스팔트 혼합물을 제조하고 칸타브로 손실률 및 동적 안정도 등의 제반 물성을 측정하였다. 골재의 종류는 쇄석 골재를 사용한 경우와 재생 골재를 사용한 경우를 나누어 제반 물성을 측정하였다. 100% by weight of 25mm sieve 100% by weight, 19mm sieve 95-100% by weight, 13mm sieve 53-78% by weight, 5mm sieve 10-31% by weight, 2.5mm sieve 10-21% by weight About 5 parts by weight of the asphalt composition prepared in Example 1 was added to prepare an asphalt mixture, and the overall physical properties such as loss rate and dynamic stability were measured. The types of aggregates were measured by dividing the case using crushed aggregates and the case of using recycled aggregates.
(실시예 5) 배수성이 증진된 아스팔트 혼합물의 제조Example 5 Preparation of Asphalt Mixture with Improved Drainage
체 통과 중량 백분율 19mm 체 100 중량%, 13mm체 92∼100 중량%, 5mm 체 10∼31 중량%, 2.5mm체 10∼21 중량% 입도인 골제류 100 중량부에 대해 실시예 2에서 제조된 아스팔트와 개질재를 합한 아스팔트 조성물 5 중량부를 첨가하여 아스팔트 혼합물을 제조하고 칸타브로 손실률 및 동적 안정도 등의 제반 물성을 측정하였다. 골재의 종류는 쇄석 골재를 사용한 경우와 재생 골재를 사용한 경우를 나누어 제반 물성을 측정하였다.Asphalt sieve weight percentage 19mm sieve 100% by weight, 13mm sieves 92-100% by weight, 5mm sieves 10-31% by weight, 2.5mm sieves 10-21% by weight Asphalt prepared in Example 2 for 100 parts by weight of the aggregate 5 parts by weight of the asphalt composition combined with the modifier were added to prepare an asphalt mixture, and various properties such as loss rate and dynamic stability were measured. The types of aggregates were measured by dividing the case using crushed aggregates and the case of using recycled aggregates.
(실시예 6) 강도가 증진된 아스팔트 혼합물의 제조Example 6 Preparation of Asphalt Mixture with Enhanced Strength
체 통과 중량 백분율 기준 25mm체 100 중량%, 19mm 체 90∼100 중량%, 13mm체 70∼90 중량%, 5mm체 40∼60 중량% 입도인 골제류 100 중량부에 대해 실시예 3에서 제조된 아스팔트 조성물 5 중량부를 첨가하여 아스팔트 혼합물을 제조하고 칸타브로 손실률 및 동적 안정도 등의 제반 물성을 측정하였다. 골재의 종류는 쇄석 골재를 사용한 경우와 재생 골재를 사용한 경우를 나누어 제반 물성을 측정하였다.Asphalt prepared in Example 3 based on 100% by weight of 25mm sieve 100% by weight, 19mm sieve 90-100%, 13mm sieve 70-90%, 5mm sieve 40-60% by weight granules 5 parts by weight of the composition was added to prepare an asphalt mixture, and various properties such as loss rate and dynamic stability were measured by cantabro. The types of aggregates were measured by dividing the case using crushed aggregates and the case of using recycled aggregates.
상기 아스팔트 혼합물의 물성 평가 방법은 하기와 같다.The physical property evaluation method of the asphalt mixture is as follows.
(동적안정도)(Dynamic stability)
일본도로협회편 '포장 시험법 편람에 기재된 방법에 준하여 시험을 행하였다.The test was carried out in accordance with the method described in the Japan Road Association edition "Packaging Test Manual".
(칸타브로 손실율)(Cantabro loss)
한국건설기술연구원 '칸타브로 시험 방법'에 준하여 시험을 행하였다.The test was conducted according to the "Kantabro test method" of the Korea Institute of Construction Technology.
(공극율)(Porosity)
일본도로공단 시험방법 'JHS217-1992'에 기재된 버니아 캘리퍼스를 이용하는 방법에 준하여 시험을 행하였다.The test was carried out according to the method using the vernier caliper described in JHS217-1992 test method.
(마샬안정도)(Marshall stability)
KS F 2349-99에 기재된 시험 방법에 준하여 시험을 행하였다.The test was carried out according to the test method described in KS F 2349-99.
표 3, 표 4는 상기 실시예 4∼6에서 제조된 아스팔트 혼합물의 물성 측정결과를 나타낸 표이다.Table 3, Table 4 is a table showing the measurement results of the physical properties of the asphalt mixture prepared in Examples 4 to 6.
아스팔트 혼합물 실시예 4, 5의 경우 쇄석골재, 재생골재 관계없이 칸타브로 손실율, 공극율, 동적 안정도, 마샬안정도가 높은 평가 결과가 나타났으며, 실시예 6 의 경우도 공극율이 안정적이면서 동적안정도, 마샬안정도가 규격을 상회하는 높은 결과를 나타내었다.Asphalt mixtures Examples 4 and 5, cantabros loss rate, porosity, dynamic stability, Marshall stability was evaluated regardless of crushed aggregate and recycled aggregate, and also in Example 6, the porosity is stable and dynamic stability, Marshall The stability was higher than the specification.
본 발명의 효과는 고점도 배수성 아스팔트 개질재를 포함하는 아스팔트 조성물에 골재 혼합물을 혼합시켜 제조된 배수성 아스팔트 혼합물은 칸타브로 손실율, 공극율, 동적 안정도, 마샬안정도가 높게 나타났으며,개질아스팔트 혼합물 또한 규격을 상회 하는 높은 결과를 나타내었다. 따라서 본 발명의 아스팔트 혼합물은 통상의 아스팔트 개질재와 같이 물성을 향상 시키기 위해 많은 양의 개질재를 투입하면 품질적으로는 재료 분리 현상과 분산성의 문제점으로 안정적인 품질을 유지하기 어려웠으며,가격이 비싸 채택되기 어려운 점이 문제점으로 제기되었다.그러나 본발명은 적은양의 개질재를 사용하면서도 안정적이고 뛰어난 성능을 나타낼수 있어 배수성 아스팔트또는 개질아스팔트를 사용하는데 가장 큰장애 요인인 우수한 품질 유지 문제와 가격 문제를 해결할수 있게 되었다.The effect of the present invention is that the drainage asphalt mixture prepared by mixing the aggregate mixture with the asphalt composition including the high viscosity drainage asphalt modifier has a high cantabro loss rate, porosity, dynamic stability, Marshall stability, modified asphalt mixture also has specifications The results showed higher results. Therefore, the asphalt mixture of the present invention was difficult to maintain stable quality due to the material separation phenomenon and dispersibility problems when a large amount of modifier is added to improve the physical properties as a conventional asphalt modifier, the price is expensive However, the present invention has been raised as a problem, but the present invention can provide stable and excellent performance while using a small amount of modifiers, thereby solving the problems of excellent quality maintenance and price, which are the biggest obstacles in using drainage asphalt or modified asphalt. I can solve it.
Claims (9)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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