KR100634225B1

KR100634225B1 - 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한도로시공방법

Info

Publication number: KR100634225B1
Application number: KR1020060012531A
Authority: KR
Inventors: 이순익
Original assignee: 인해엔지니어링(주); (주)경보공영; 이순익
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2006-10-16

Abstract

본 발명은 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한 도로시공방법에 관한 것으로, 본 발명을 달성하기 위한 장치는 이송된 아스콘 또는 도로에서 절개된 폐아스콘이 투입되는 투입부(11)가 구비되고, 내부에는 공급받은 폐아스콘 또는 아스콘을 혼합하는 혼합수단(12)이 회전 가능하게 장착되며, 이 혼합된 폐아스콘 또는 아스콘을 배출하는 배출부(13)가 구비된 교반기(10)와, 상기 교반기(10)를 통해 혼합되는 폐아스콘 또는 아스콘을 가열하여 일정 온도로 유지토록 하는 자동온도제어장치가 구비된 가열수단(20)과, 상기 교반기(10)를 통해 혼합된 아스콘 또는 첨가제와 신규골재가 혼합된 폐아스콘을 공급받아 도로상에 포설하는 포설기(30)와, 상기 포설기(30)를 통해 도로상에 포설된 폐아스콘ㆍ아스콘을 다짐하여 양생하는 다짐기(40)로 구성된다.

한편, 본 발명을 달성하기 위한 도로시공방법으로는 이송수단(1)에 통해 폐아스콘 또는 아스콘을 교반기(10)로 공급하는 공급단계와, 이 교반기(10)로 공급되는 폐아스콘 또는 아스콘을 가열수단(20)을 통해 가열하여 상승시키는 가열단계와, 상기 교반기(10)의 내부로 공급되어 가열된 폐아스콘 또는 아스콘이 입도 별로 균일하게 분포되어 혼합되도록 하는 교반단계와, 상기 교반기(10)의 내부에 파쇄된 폐아스콘이 공급될 경우 파쇄된 폐아스콘을 교반하는 과정에서 신규골재와 첨가제를 투입하는 첨가제투입단계와, 혼합된 폐아스콘 또는 아스콘을 공급받아 이를 도로에 포설하는 도로포설단계와, 도로에 포설된 폐아스콘 또는 아스콘을 다짐하여 양생하는 다짐단계가 순차적으로 이루어지게 된다.

따라서, 생산공장에서 이송된 아스콘 또는 도로에서 절삭한 폐아스콘을 가열수단(20)과 교반기(10)를 통하여 시공현장에서 가열, 교반하게 됨으로써, 아스콘의 온도저하나 골재분리가 발생 되는 것을 미연에 방지하게 된다.

이를 통해 아스콘의 결집력이 강화되어 견실한 포설작업이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 폐아스콘을 폐기하지 않고 자원화하여 재활용함으로써, 이에 따른 도로시공비용을 절감함과 동시에 폐아스콘을 폐기하는데 따른 폐기비용의 낭비를 줄일 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 도로시공방법을 통하여 도로의 품질이 향상됨은 물론, 도로의 수명이 증가 되어 이에 따른 보수비용을 절감시킬 수 있게 되며, 아울러 경제적 효과도 동시에 누릴 수 있게 되는 것이다.

도로시공, 아스콘, 폐아스콘, 온도, 가열기, 골재분리

Description

폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한 도로시공방법{HEATING SYSTEM WASTE ASCON-ASCON AND CONSTRUCTING METHOD USING THEREOF}

도 1은 본 발명을 통한 도로시공방법을 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명의 구성을 일부 확대하여 나타낸 개략도.

도 3은 교반기의 내부 구성을 나타낸 사시도.

도 4는 가열교반장치의 실시 예를 나타낸 단면도.

도 5는 가열수단의 실시 예를 일부 확대하여 나타낸 단면도.

도 6은 가열수단의 다른 실시 예를 나타낸 개략도.

도 7은 포설기의 실시 예를 나타낸 사시도.

도 8은 이송차량에 가열교반장치가 탑재된 상태를 나타낸 사시도.

도 9는 가열수단의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도.

도 10은 도 9의 가열수단이 내부에 설치된 상태를 일부 절개하여 나타낸 사시도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 이송수단 10 - 교반기

11 - 투입부 12 - 혼합수단

13 - 배출부 20 - 가열수단

30 - 포설기 31 - 포집부

32 - 포설부 40 - 다짐기

본 발명은 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한 도로시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로에 포설되는 폐아스콘ㆍ아스콘의 온도를 일정하게 유지하여 포설과정이나 그 후에 균열이나 소성변형 등이 발생 되는 것을 방지함과 아울러, 폐아스콘을 자원화하여 자원활용에 따른 시공비용을 절감할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 아스콘을 이용한 도로시공시 온도저하에 의한 아스콘의 균열, 다짐불량, 밀도저하, 처짐, 소성변형 등이 발생 되고 있다.

아스콘에 온도저하가 발생 되는 이유는 원격지의 아스콘 생산공장과 시공현장의 원거리에 의해 장시간이송에 따른 온도저하가 발생 될 수 있고, 시공현장에서의 대기시간 및 야간이나 겨울철 시공 시에도 아스콘의 온도가 급감할 수 있다.

즉, 도로 포설시 사용되는 아스콘은 공장에서 생산되어 바로 포설되는 것이 아니라, 트럭 등의 이송수단에 의해 원거리의 도로 포설 시공현장으로 이송되고, 그 아스콘이 탑재된 트럭은 먼저 온 트럭에 의해 일정시간 대기를 함으로써, 장시 간 이송과 대기시간 경과로 아스콘은 상당한 온도 저하를 보이게 되는 것이다.

이러한 아스콘의 온도저하에 의해 균열이나, 소성변형 등이 발생 될 경우 시공된 도로의 상태가 매우 불량하여 안전운행에 지장을 초래할 뿐만 아니라 도로의 수명을 단축하여 재시공에 따른 비용의 추가가 발생 될 수 있는 등의 문제점이 있었다.

도로에 포설된 아스콘에 균열이나 소성변형 등이 발생 되는 이유로는 온도저하 외에도 아스콘의 골재분리에 의해 그 원인이 있다.

아스콘에 골재분리가 발생 되는 것은 생산공장에서 아스콘을 차량에 탑재하는 과정에서 아스콘의 비중에 의해 비중이 큰 골재와 작은 골재와의 골재분리 현상이 발생 되는 것이다.

이와 같이, 아스콘의 골재분리가 발생 될 경우 입도 별로 균일하게 혼합되지 않는 문제로 인해 도로 포설시 아스콘의 결합력이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 종래의 아스콘을 이용한 도로시공방법은 온도가 저하된 아스콘과 골재분리가 일어나 입도 별로 균일하게 분포되지 않은 아스콘을 사용하여 포설 작업이 이뤄지고 있어 아스콘의 결합력이 저하되어 도로의 품질이 나빠지고, 그에 따른 균열 및 소성변형이 빈번하게 발생하여 도로의 수명을 단축하게 하는 문제점이 있었다.

한편, 폐아스콘을 이용한 도로시공시에는 기존의 도로에 포설된 아스콘을 절삭하여 아스콘 생산공장으로 이송한 후 파쇄하고, 파쇄된 폐아스콘을 다시 시공현장으로 이송하여 사용하고 있다.

즉, 폐아스콘을 시공현장에서 바로 사용하지 못하고, 생산공장을 거쳐 사용하게 됨으로써, 이송에 따른 운송비용이 추가로 발생 되고 있어 폐아스콘을 사용하는데 따른 비용의 절감효과를 누리지 못하고 있었다.

또한, 아스콘의 시공시와 같이 폐아스콘을 생산공장에서 이송하여 사용함에 따라 온도저하 등이 발생 될 수 있어 폐아스콘을 이용한 도로시공시에도 균열이나 소성변형 등이 발생 되어 도로의 품질이 나빠지고 그 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하여 폐아스콘 또는 아스콘을 이용한 도로시공시 아스콘의 온도가 저하되고, 골재분리가 발생 되어 도로의 균열이나 소성변형에 의한 도로의 품질 및 그 수명이 단축되지 않도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은, 생산공장에서 이송된 아스콘 또는 도로에서 절삭한 폐아스콘을 시공현장에서 가열하고 교반하여 아스콘의 온도저하나 골재분리에 의한 도로의 품질저하 및 수명단축을 미연에 방지할 수 있도록 한 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한 도로시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 폐아스콘의 자원화하여 자원활용에 따른 시공비용을 절감할 수 있도록 한 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한 도로시공방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 이송된 아스콘 또는 도로에서 절개된 폐아스콘이 투입되는 투입부가 구비되고, 내부에는 공급받은 폐아스콘 또는 아스콘을 혼합하는 혼합수단이 회전 가능하게 장착되며, 이 혼합된 폐아스콘 또는 아스콘을 배출하는 배출부가 구비된 교반기와;

상기 교반기를 통해 혼합되는 폐아스콘 또는 아스콘을 가열하여 일정 온도로 유지토록 하는 자동온도제어장치가 구비된 가열수단으로 구성된 것에 있어서,

상기 가열수단은 세라믹을 이용한 적외선가열이며, 이 적외선가열은 외부 전원에 의해 발열되는 한 쌍의 발열단자와;

이 발열단자가 양단부에 결합된 상태로 내부에는 절연재가 충진된 세라믹보호관과;

상기 세라믹보호관의 내부에 수용되어 발열단자를 상호 연결하는 발열체와;

상기 세라믹보호관을 교반기 내부에 고정 장착시키기 위한 고정브라케트로 구성되어 달성된다.

삭제

따라서, 상기 장치를 통하여 생산공장에서 이송된 아스콘 또는 도로에서 절삭한 폐아스콘을 시공현장에서 가열하고 교반하게 됨으로써, 아스콘의 온도저하나 골재분리가 발생 되는 것을 미연에 방지하게 되며, 이를 통해 아스콘과 폐아스콘의 결집력이 강화되어 견실한 포설작업이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 통한 도로시공방법을 개략도로 나타낸 것으로, 기존도로에서 절삭된 폐아스콘이나 생산공장에서 이송된 아스콘이 본 발명을 통하여 도로에 순차적으로 포설되는 과정을 보이고 있다.

도 2는 본 발명의 구성을 일부 확대하여 개략도로 나타낸 것으로, 가열 및 교반된 폐아스콘 또는 아스콘이 포설기를 통해 도로에 포설되는 과정을 보이고 있다.

도 3은 교반기의 내부 구성을 사시도로 나타낸 것으로, 교반기의 내부에 혼 합수단으로 한 쌍의 회전스크류가 회전 가능하게 설치된 것을 보이고 있다.

도 4는 가열교반장치의 실시 예를 단면도로 나타낸 것으로, 교반기의 내부에 포집된 폐아스콘 또는 아스콘이 가열수단에 의해 가열되면서 회전스크류를 통하여 교반되는 것을 보이고 있다.

도 5는 가열수단의 실시 예를 일부 확대하여 단면도로 나타낸 것으로, 전기공급방식을 이용한 적외선가열방식의 가열수단을 보이고 있다.

도 6은 가열수단의 다른 실시 예를 개략도로 나타낸 것으로, 가스공급방식을 이용한 적외선가열방식의 가열수단을 보이고 있다.

도 7은 포설기의 실시 예를 사시도로 나타낸 것으로, 폐아스콘, 아스콘이 투입되는 포설기의 내부에 가열수단이 장착된 것을 보이고 있다.

도 8은 이송차량에 가열교반장치가 탑재된 상태를 사시도로 나타낸 것으로, 이송차량에 폐아스콘 또는 아스콘을 가열, 교반하기 위한 가열교반장치가 탑재된 것을 보이고 있다.

도 9는 가열수단의 또 다른 실시 예를 단면도로 나타낸 것으로, 교반기의 내부에 고주파유전가열방식의 가열수단이 장착된 것을 보이고 있다.

도 10은 도 9의 가열수단이 교반기 내부에 설치된 상태를 일부 절개하여 사시도로 나타낸 것으로, 고주파유전가열방식의 가열수단이 교반기 내부에 장착된 상태를 보이고 있다.

즉, 도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 발명은 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치 및 이를 이용한 도로시공시 그 온도를 일정하게 유지하여 도로 포설과 정이나 그 후에 균열이나 소성변형 등이 발생 되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 도로시공현장에는 생산공장에서 이송된 아스콘 또는 도로에서 절개된 폐아스콘을 공급받아 교반하는 교반기(10)가 설치된다.

상기 교반기(10)는 이송수단(1)을 통하여 이송된 아스콘 또는 도로에서 절개된 폐아스콘이 투입되는 투입부(11)가 상부에 구비되는 데 이 투입부(11)는 도 4에서 나타낸 것과 같이, 폐아스콘 또는 아스콘의 용이한 투입을 위하여 개폐 가능하게 결합 된다.

즉, 폐아스콘 또는 아스콘의 투입 시에는 투입부(11)를 개방하여 교반기(10)의 내부로 폐아스콘 또는 아스콘이 투입되도록 하고, 교반 시에는 투입부(11)를 밀폐하여 교반 중인 폐아스콘 또는 아스콘이 외부로 배출되지 않도록 하게 되는 것이다.

이러한 투입부(11)가 상부에 결합된 교반기(10)의 내부에는 공급받은 폐아스콘 또는 아스콘을 혼합하는 혼합수단(12)이 회전 가능하게 장착되며, 이 혼합수단(12)의 실시 예로 본 발명에서는 한 쌍의 회전스크류가 상기 교반기(10)의 내부에 회전 가능하게 설치된 것을 보이고 있으며, 이 회전스크류를 회전시키기 위한 구동부(10a)가 교반기(10)의 일측에 설치된다.

또한, 상기 혼합수단(12)을 통하여 폐아스콘 또는 아스콘의 교반 시 회전스크류의 회전범위를 벗어나 폐아스콘 또는 아스콘이 교반기(10)의 바닥에 쌓이지 않도록 상기 교반기(10)의 바닥은 반원형으로 성형 제작하는 것이 바람직하다.

교반기(10)의 일측에는 혼합수단(12)을 통하여 혼합된 폐아스콘 또는 아스콘 을 배출하는 배출부(13)가 구비되며, 이 배출부(13)로 공지의 컨베이어가 사용되는 것을 실시 예로 보이고 있다.

따라서, 이송수단(1)을 통해 생산공장으로부터 이송된 아스콘이 교반기(10)의 내부로 투입될 경우 아스콘은 혼합수단(12)의 회전에 의해 교반되어 분리되어 있던 골재들이 상호 혼합되며, 혼합과정에서 후술될 가열수단(20)에 의해 가열되어 일정 온도를 유지하게 되는 것이다.

이때, 상기 아스콘의 교반기(10) 투입은 이송수단(1)인 트럭으로부터 아스콘이 배출되어 교반기 내부로 직접 공급되는 방식도 무방하나, 한번에 많은 양의 아스콘이 공급될 경우 교반기(10)에 무리를 줄 수 있으므로, 별도의 공급수단(14)을 교반기 주변에 설치한 후 이를 통하여 공급하는 것이 바람직하다.

즉, 공급수단(14)을 교반기(10) 주변에 설치한 후 이송수단(1)인 트럭으로부터 배출되는 아스콘을 공급받아 교반기(10)에 투입할 경우 상기 교반기(10)에 무리를 주지 않는 한도 내에서 아스콘을 투입할 수 있게 됨으로써, 아스콘 교반에 따른 용이성 및 안전성을 높일 수 있게 되는 것이다.

이 공급수단(14)으로는 컨베이어에 벨트를 연결한 공지의 구성이 적합하다.

폐아스콘의 경우에는 도로에서 폐아스콘을 절삭하여 파쇄한 후 투입부(11)를 통해 교반기(10)의 내부로 투입하여 가열, 교반하게 되며, 이 교반과정에서 신규골재와 첨가제를 공급하여 그 성질을 신설 포장 시 품질과 유사하게 회복시키게 된다.

이는, 기존 도로에서 절삭한 폐아스콘의 입자는 최초 생산되어 시공된 골재의 입자보다 파쇄로 인해 일부의 입자가 작아지고, 장기간 차량 운행에 따른 노화된 폐아스콘은 아스팔트 성분 및 함량이 부족하므로 별도의 가공 없이 도로에 포설할 경우 아스콘 포장의 품질 및 강도유지가 현저하게 저하될 수 있기 때문으로 신규골재와 첨가제를 추가 공급하여 교반하게 되는 것이다.

이러한 첨가제로는 아스팔트계열의 (에이피(AP)-3, 에이피(AP)-5, 알씨(RC)-1~4, 엠씨(MC)-1~4, 알에스씨(RS(C))-1~4)와, 열가소성 비닐 분말, 열가소성 수지 분말, 포틀랜드 시멘트, 아미드 폴리머 아스팔트, 고무 개질 아스팔트, 라텍스 고무 분말, 폐타이어 고무 분말, 길소나이트, 천연 탄화수소 수지, 셀룰로스 섬유, 합성고무의 고분자 개질 아스팔트 중 적어도 하나 이상이 포함되어 구성된다.

이 중 상기 아스팔트계열의 (에이피(AP)-3, 에이피(AP)-5, 알씨(RC)-1~4, 엠씨(MC)-1~4, 알에스씨(RS(C))-1~4)는 아스팔트 시멘트를 침입도에 따라 구분한 것으로, 에이피(AP)-3는 침입도가 85 ~ 100이고, 에이피(AP)-5는 침입도가 60 ~ 70인 것을 말한다.

상기 알씨(RC)-1~4, 엠씨(MC)-1~4, 알에스씨(RS(C))-1~4는 침입도 60 ~ 120의 아스팔트에 석유용제를 섞어 연하게 만든 것으로, 점도에 따라 구분하고 있으며, 알씨(RC)는 급속경화(rapid curing), 엠씨(MC)는 중속경화(medium curing), 에스씨(SC)는 완속경화(slow curing)를 의미한다.

열가소성 수지 분말에 사용되는 열가소성 수지는 초산비닐, 비닐아세테이트, 메틸메탈크릴, 폴리에틸렌, 나일론, 폴리아세탈수지, 염화비닐, 폴리스티렌, 아크릴수지, 셀룰로이드 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것을 사용하게 된다.

또한, 합성고무로는 스티렌부타디엔고무(styrene butadien rubber:SBR), 폴리클로로프렌고무(polychloroprene rubber:CR)가 대표적으로 사용된다.

그러나, 이는 하나의 예로 첨가제의 종류를 반드시 이에 한정 짓는 것은 아니며, 시공사 및 시공조건에 따라 변경될 수 있음을 사전에 밝혀둔다.

따라서, 신규골재와 첨가제가 폐아스콘의 파쇄, 교반 과정에서 교반기(10) 내부로 투입되어 혼합수단(12)을 통해 폐아스콘과 함께 교반됨으로써, 아스팔트의 품질 및 강도유지를 생산공장에서 최초 생산된 아스콘과 거의 동일하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 교반기(10)를 통하여 폐아스콘 또는 아스콘이 혼합되는 과정에서 이 폐아스콘 또는 아스콘은 가열수단(20)에 의해 일정 온도로 가열된다.

상기 가열수단(20)은 적외선가열, 고주파유전가열, 레이저가열, 초음파가열이 대표적으로 사용되며, 필요에 따라 어느 1종 이상 선택하여 사용하면 된다.

이 중 적외선가열 또는 고주파유전가열은 폐아스콘 또는 아스콘 분자를 대류를 통하지 않고, 공명, 공진현상을 이용한 분자촉진으로 복사 또는 방사에너지를 사용한다는 것을 사전에 밝혀둔다.

상기 예의 적외선가열의 경우 크게 밀폐형과 개방형으로 구분되고, 고주파유전가열, 레이저가열, 초음파가열은 밀폐형이 있는 데, 적외선가열에서의 밀폐형은 고정식과 적재식으로 구분되고, 개방형은 표면가열식과 호퍼식으로 구분된다.

이 적외선가열에는 할로겐램프와 세라믹이 대표적으로 사용되고 있다.

상기 세라믹을 이용한 가열수단(20)의 실시 예로 본 발명에서는 도 5에서 나타낸 것과 같이, 외부 전원에 의해 발열되는 한 쌍의 발열단자(21)가 내부에 절연재(22)가 충진된 세라믹보호관(23)의 양단부에 결합된 상태로 상기 세라믹보호관(23)의 내부에는 발열단자(21)를 상호 연결하는 발열체(24)가 수용되고, 이 세라믹보호관(23)은 고정브라케트(21a)를 통하여 교반기(10) 내부 중 상부에 장착되어 사용된다.

즉, 발열단자(21)를 통해 외부 전원이 공급될 경우 상기 발열단자(21)를 연결하고 있던 발열체(24)가 발열하게 되고, 이 발열체(24)의 발열은 절연재(22)를 통하여 세라믹보호관(23)에 전달되어 최종적으로 세라믹보호관(23)이 발열되어 적외선을 방사하게 된다.

이러한 역할을 수행하는 가열수단(20)의 다른 실시 예로는 도 6에서 나타낸 것과 같이, 세라믹방열판(27a)을 이용한 구성이 있으며, 그 구성은 가스공급장치(25)와, 이 가스공급장치(25)에 연결되어 배출된 가스를 이송하는 이송호스(26)와, 이 이송호스(26) 상에 장착되어 가스를 이송을 제어하는 개폐밸브(26a)와, 상기 이송호스(26)에 연결되어 공급받은 가스를 연소시키는 가스연소장치(27)와, 이 가스연소장치(27)의 일면에 장착되어 가스의 연소 시 열과 함께 적외선을 방사하는 세라믹방열판(27a)으로 이루어지게 된다.

상기 가스공급장치(25)는 공지의 가스통이 사용되기에 적합하나, LPG가스 공급원으로부터 직접 가스를 공급받아 사용할 수도 있음을 사전에 밝혀둔다.

따라서, 개폐밸브(26a)의 개방에 따라 가스공급장치(25)로부터 배출된 가스는 이송호스(26)를 통해 가스연소장치(27)로 이송되어 연소되며, 가스가 연소되면서 발열되는 열은 세라믹방열판(27a)으로 전달되고, 세라믹방열판(27a)은 이 열과 함께 적외선을 최종적으로 외부로 방사하여 폐아스콘 또는 아스콘을 조사하게 되는 것이다.

여기서, 상기 세라믹보호관(23) 또는 세라믹방열판(27a)에서 발생 되는 적외선은 에너지파의 일종인 전파로, 파장 대가 0.76∼1,000㎛ 범위의 빛을 말한다.

파장에 따라 0.76 ~ 1.5㎛를 근 적외선, 1.5 ~ 5.6㎛를 중 적외선이라 하고 5.6 ~ 1,000㎛를 원적외선이라 하며, 특히 6 ~ 14㎛ 파장대의 원적외선이 가열에 가장 적합한 것으로, 적외선은 가시광선이나 자외선에 비해 강한 열작용을 가지고 있다.

이와 같은 적외선은 복사열 에너지로써, 중간 열전달 매체 없이 피 가열물에 도달하여 발열하므로 열효율이 높고, 대류(공기)를 통하지 않고 직접가열함으로, 아스콘의 산화작용이 발생 되지 않으며, 적외선의 파장은 고분자물질의 파장과 일치하므로, 공명(공진)현상에 의한 분자운동을 촉진하므로 복사에너지가 쉽게 흡수되어 가열 및 건조시간이 단축되어 내부의 균일한 가열로 화학적 변화없이 가열할 수 있다는 장점을 갖는다.

즉, 이러한 적외선이 세라믹보호관(23) 또는 세라믹방열판(27a)으로부터 방사된 후 폐아스콘 또는 아스콘에 조사되어 일정 온도로 가열하게 됨으로써, 교반기(10) 내부에 투입된 폐아스콘의 온도를 단기간에 상승시켜 입도 별로 균일하게 분포시키게 되며, 이를 통해 신규골재 및 첨가제와의 교반이 효과적으로 이루어져 그 품질 및 강도가 생산공장에서 최초 생산된 아스콘과 거의 동일하게 유지되는 것이다.

상기 예에서 설명한 세라믹보호관(23) 및 세라믹방열판(27a)은 알루미나 세라믹스, 지르코니아 세라믹스, 티타니아 세라믹스, 페라이트 세라믹스, 산화철 세라믹스 중 적어도 하나 이상이 포함되어 사용된다.

알루미나 세라믹스는 알파-알루미나를 83%를 함유하는 것이고, 지르코니아 세라믹스는 융점이 2,677도, 밀도 5.6g/cm3, 모드경도 7인 지르코니아(ZrO2) 71 ~ 93중량%에 용적변화가 일어나지 않도록 하기 위한 CaO(산화칼슘), MgO(산화마그네슘), Y2O3 중 선택되는 1종 또는 2종 이상의 안정화제가 첨가된 것이다.

티타니아 세라믹스는 루틸의 단결정 융점이 1,840+-10도, 비유전율은 89, 열전도도는 0.148cal/s.cm.도시, 모스경도는 6.7인 루틸 티타니의 다결정체 세라믹스이다.

한편, 가열수단(20)의 또 다른 실시 예로 본 발명에서는 고주파유전가열방식이 사용되며, 그 구성은 교반기(10) 내부에 평판형식의 고주파가열판(28)을 장착한 후 고주파전원장치(29)로부터 고주파를 전송하여 가열하는 것으로 이루어지게 된다.

이 경우 고주파가열판(28)에 케이블(29a)을 이용하여 고주파를 전송하는 고주파전원장치(29)를 이송수단(1)인 차량에 탑재하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 교반기(10)는 차량에 탑재하여 사용하여도 무방하다.

따라서, 이러한 구성의 고주파유전가열방식의 가열수단(20)을 통해 폐아스콘 또는 아스콘에 고주파를 조사하여 전체적으로 고르게 가열한 후 도로에 포설할 수 있게 되는 것이다.

도로에 폐아스콘 또는 아스콘을 포설하는 장치로 본 발명에서는 포집부(31)와 포설부(32)가 장착된 포설기(30)가 사용되는 것을 실시 예로 보이고 있다.

상기 포설기(30)에 장착된 포집부(31)는 도 7에서 나타낸 것과 같이, 포설기(30)의 상부에 개폐 가능하게 장착되어 교반기(10)로부터 폐아스콘 또는 아스콘을 공급받을 수 있도록 하고 있으며, 그 안쪽에는 가열수단(20)이 설치되어 교반기(10)의 배출부(13)를 통하여 폐아스콘 또는 아스콘이 공급되는 과정에서 외부와의 접촉에 의해 온도가 낮아지더라도 이를 다시 가열하여 그 온도를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

포설기(30)의 일측에는 포집부(31)를 통해 공급된 폐아스콘 또는 아스콘을 도로에 포설하는 포설부(32)가 장착되며, 이러한 구성의 포설기(30)는 도로시공현장에서의 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 포설기(30)로는 도로시공현장에서 주로 사용되는 공지의 피니셔가 적합하다.

따라서, 상기 구성의 포설기(30)를 통해 폐아스콘 또는 아스콘이 도로에 포설되며, 포설된 폐아스콘 또는 아스콘은 다짐기(40)를 통하여 다짐되어 양생된다.

상기 다짐기(40)를 통한 다짐은 1차로 마카담롤러를 통해 진동 압륜하고, 2 차로 타이어 롤러를 이용하여 도로의 포설면을 정리하며, 최종적으로 탄뎀롤러를 이용하여 마무리하여 폐아스콘 또는 아스콘을 이용한 도로의 포설 시공은 마무리되는 것이다.

이때, 일반도로의 포장시에는 마카담롤러는 4회, 타이어 롤러는 8회, 탄뎀롤러는 4회로 그 다짐횟수를 정해주고, 고속도로인 경우에는 마카담롤러 8회, 타이어 롤러 12회, 탄뎀롤러 8회로 그 다짐횟수를 정하게 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 장치에 의해 다음과 같은 도로시공방법이 단계적으로 이루어지게 된다.

즉, 아스콘은 트럭 등의 이송수단(1)에 교반기의 내부로 공급되며, 폐아스콘의 경우에는 기존의 도로에서 절개된 후 이송수단(1)이나 별도의 작업자 및 장치를 통하여 상기 교반기(10)의 내부로 공급된다.

폐아스콘 또는 아스콘은 공급 과정에서 가열수단(20)에 의해 가열 상승 되며, 이 과정에서 폐아스콘 또는 아스콘에 열과 함께 적외선, 고주파가 조사되어 전체적으로 고른 온도를 유지하게 된다.

이때, 상기 가열수단(20)을 통하여 온도가 저하된 아스콘을 1 ~ 30분간 가열하여 120 ~ 140℃로 온도로 상승시키게 되며, 온도의 제어는 각 가열수단(20)에 장착된 자동온도제어장치(미도시)를 통하여 이루어지게 된다.

온도가 전체적으로 고르게 상승된 아스콘은 입도 별로 균일하게 분포되어 혼합되도록 하는 교반하게 된다.

교반기(10)를 통한 교반 과정에서 폐아스콘의 경우에는 신규골재와 첨가제를 투입하여 파쇄, 혼합되는 폐아스콘이 생산공장에서 생산된 신규의 아스콘과 같은 동일한 조건을 갖도록 하게 된다.

상기 첨가제의 투입은 교반기(10)의 상부 투입부(11)를 개방하는 것으로 이루어져도 무방하나, 폐아스콘의 혼합과정에서 상기 투입부(11)를 개방할 경우 이 폐아스콘이 외부로 배출될 수 있는 요소로 작용하게 되므로, 본 발명에서와 같이 별도의 첨가제투입부(16)를 통해 이루어지는 것이 좋다.

이와 같이 교반기(10)를 통하여 가열, 혼합된 폐아스콘 또는 아스콘은 포설기(30)를 통하여 도로에 포설되며, 포설된 폐아스콘 또는 아스콘은 다짐기(40)를 통하여 양생된다.

따라서, 상기와 같은 순차적인 단계를 통하여 도로시공이 이루어지게 되어 아스팔트의 균열 및 소성변형 등을 미연에 방지함과 아울러 그 품질을 높이고 수명을 연장시킬 수 있는 도로시공방법을 제공하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 생산공장에서 이송된 아스콘 또는 도로에서 절삭한 폐아스콘을 시공현장에서 가열하고 교반하게 됨으로써, 아스콘의 온도저하나 골재분리가 발생 되는 것을 미연에 방지하게 된다.

또한, 폐아스콘을 폐기하지 않고 자원화하여 재활용함으로써, 이에 따른 도 로시공비용을 절감함과 동시에 폐아스콘을 폐기하는데 따른 폐기비용의 낭비를 줄일 수 있게 된다.

Claims

이송된 아스콘 또는 도로에서 절개된 폐아스콘이 투입되는 투입부(11)가 구비되고, 내부에는 공급받은 폐아스콘 또는 아스콘을 혼합하는 혼합수단(12)이 회전 가능하게 장착되며, 이 혼합된 폐아스콘 또는 아스콘을 배출하는 배출부(13)가 구비된 교반기(10)와;

상기 교반기(10)를 통해 혼합되는 폐아스콘 또는 아스콘을 가열하여 일정 온도로 유지토록 하는 자동온도제어장치가 구비된 가열수단(20)으로 구성된 것에 있어서,

상기 가열수단(20)은 세라믹을 이용한 적외선가열이며, 이 적외선가열은 외부 전원에 의해 발열되는 한 쌍의 발열단자(21)와;

이 발열단자(21)가 양단부에 결합된 상태로 내부에는 절연재(22)가 충진된 세라믹보호관(23)과;

상기 세라믹보호관(23)의 내부에 수용되어 발열단자(21)를 상호 연결하는 발열체(24)와;

상기 세라믹보호관(23)을 고정 장착시키기 위한 고정브라케트(21a)로 구성됨을 특징으로 하는 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 가열수단(20)은 고주파유전가열로 구성됨을 특징으로 하는 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 적외선가열은 가스공급장치(25)와;

이 가스공급장치(25)에 연결되어 배출된 가스를 이송하는 이송호스(26)와;

상기 이송호스(26) 상에 장착되어 가스의 이송을 제어하는 개폐밸브(26a)와

상기 이송호스(26)로부터 공급받은 가스를 연소시키는 가스연소장치(27)와;

이 가스연소장치(27)의 일면에 장착되어 가스의 연소 시 방열하는 세라믹방열판(27a)으로 구성됨을 특징으로 하는 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치.
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청구항 1항에 있어서, 상기 교반기(10)의 내부로 투입되는 첨가제로는 아스팔트계열인 에이피(AP)-3, 에이피(AP)-5, 알씨(RC)-1~4, 엠씨(MC)-1~4, 알에스씨(RS(C))-1~4와, 열가소성 비닐 분말, 열가소성 수지 분말, 포틀랜드 시멘트, 아미드 폴리머 아스팔트, 고무 개질 아스팔트, 라텍스 고무 분말, 폐타이어 고무 분말, 길소나이트, 천연 탄화수소 수지, 셀룰로스 섬유, 합성고무의 고분자 개질 아스팔트 중 적어도 하나 이상이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 폐아스콘ㆍ아스콘 가열교반장치.