KR100807259B1

KR100807259B1 - 재생첨가제 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100807259B1
Application number: KR1020070038824A
Authority: KR
Inventors: 박경원
Original assignee: 영종산업(주)
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-02-28

Abstract

본 발명은 재생 첨가제가 많은 불순물을 함유하고 제품의 균질성 확보가 어려울 뿐만 아니라, 인화점이 낮아 고온이 요구되는 아스팔트 혼합물의 생산과정에서 화재의 위험성을 지니고 있으며, 종래의 재생첨가제를 사용하는 경우에는 폐아스팔트의 점도가 높아서 다짐이 잘 이루어지지 않아서 설계보다 높은 공극량이 형성하게 되고, 높은 공극량은 우천시 포장체내에 수분이 침투하게 되고 수분 침투로 인해 박리현상, 포트홀 등의 파손을 유발하게 되는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬러리 오일 60중량%, 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 20중량% 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재 20중량%를 포함하는 재생첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

따라서 본 발명에 의하면 5~10중량%의 재생첨가제를 노화된 아스팔트에 첨가하여 신규 아스팔트 수준의 성능으로 재생시키고, 점도를 증가시켜 현장에서 시공 시 다짐도가 증가되고, 품질이 향상된 재생첨가제를 제공하고, 고속전단교반 및 여과처리과정을 통해 불순물을 제거하여 제품의 균질성을 확보하고, 폐아스팔트의 물리적, 화학적 성질이 신규 아스팔트의 성상으로 복원되고, 인화점이 높아져 안정성이 확보되는 재생첨가제의 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.

재생첨가제, 폐아스팔트, 슬러리오일

Description

재생첨가제 및 이의 제조방법{Recycling agent concrete, a manufacturing method of the same}

본 발명은 재생첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 슬러리 오일 60중량%, 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 20중량% 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재 20중량%를 포함하는 재생첨가제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래기술에 따른 재생 첨가제는 콜타르 유도체나 중질유 접촉분해공정에서 부생되는 슬러리 오일(slurry oil)을 사용한다. 그러나 슬러리 오일은 원유정제 공정의 맨 마지막 공정에서 추출되므로 확보가 용이하고 가격이 저렴한 장점이 있는 반면, 폐아스팔트의 성상 복원 성능이 좋지 않고 콜타르 유도체나 중질유 접촉분해공정에서 부수적으로 발생하므로 많은 불순물을 함유하고 제품의 균질성 확보가 어려운 단점을 지니고 있다. 또한 인화점이 낮아 고온이 요구되는 아스팔트 혼합물 생산 과정에서 화재의 위험성을 갖고 있는 문제점을 지니고 있다.

또한, 종래의 재생첨가제를 시공하는 경우에는 폐아스팔트의 점도가 높아서 다짐이 잘 이루어지지 않으므로 설계보다 높은 공극량이 형성하게 되고, 상기 높은 공극량은 우천시 포장체내에 수분이 침투하게 되고 수분 침투로 인해 박리현상, 포트홀 등의 파손을 유발하게 되는 문제점을 지니고 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 5중량% ~ 10중량%의 재생첨가제를 노화된 아스팔트에 첨가하여 신규 아스팔트 수준의 성능으로 재생시키고, 현장에서 시공 시 다짐도가 증가되고, 품질이 향상된 재생첨가제를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고속전단교반 및 여과처리과정을 통해 불순물을 제거하여 제품의 균질성을 확보하고, 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재를 첨가함에 따라, 폐아스팔트의 물리적, 화학적 성질이 신규 아스팔트의 성상으로 복원되고, 인화점이 높아져 안정성이 확보되는 재생첨가제의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 슬러리 오일 60중량%, 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 20중량% 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재 20중량%를 포함하는 재생첨가제를 제공한다.

또한, 본 발명은 슬러리 오일에 함유되어 있는 불순물을 200~400℃에서 분당 2,000~3,500rpm으로 20분 이상 회전시키고, 200㎛체를 통해 여과과정을 거쳐 불순 물을 제거하고, 슬러리 오일 60중량%에 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 20중량% 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재 20중량%를 추가로 혼합하는 재생첨가제 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 재생첨가제는 폐아스팔트 콘크리트 혼합물 중 폐아스팔트 총량에 대해 5중량% ~ 10중량% 혼합하여 사용한다.

이하, 본 발명에 따른 재생첨가제의 제조방법에 대하여 보다 자세히 기술한다. 우선, 슬러리 오일에 고속전단교반 및 여과처리 과정을 거쳐 불순물을 제거한다. 이는 균질성을 확보하기 위한 것이다.

다음으로 폐아스팔트의 물리적ㆍ화학적 성질을 신규 아스팔트의 성상으로 복원시키고 인화점을 높여서 안전성을 확보하기 위하여 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재를 첨가한다.

본 발명에 따른 도로 포장용 역청재는 예를들어, 컷백 아스팔트, 아스팔트 시멘트 및 유화 아스팔트 등을 나타내며, 상기 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재는 25℃ 침입도 등급이 80~100이며 노화된 아스팔트의 점도를 증가시켜 동적전단유동성을 감소시켜 유동성을 증가시킨다. 하지만 첨가량이 증가할수록 인화점 증가 비율이 낮아진다.

또한, 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재는 25℃ 침입도 등급 60-80이며, 인화점을 감소시킨다. 하지만 첨가량이 증가함에 따라 동적전단유동성을 증가시킨다.

본 발명에서 사용하는 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재는 표 1과 같은 물성을 지닌 것을 첨가하는 것이 바람직하다.

표 1.

	도로포장용 역청제(A)	도로포장용 역청제(B)
침입도, 25℃,100g,5초:0.1mm	80~100	60~80
신도(15℃):㎝	1,000 이상
인화점,coc:℃	260 이상
연화점: ℃	42~50	44~52
톨루엔 가용분: 무게%	99이상
박막가열후 질량 변화율: 무게%	0.6이하	0.6이하

그리고, 표 2는 노화된 아스팔트에 슬러리 오일 60%를 기준으로 도로포장용 역청재 A와 B의 혼합율의 변화에 따른 동적전단유동시험과 인화점 시험 결과이고, 그래프 1를 이를 나타낸 그래프이다.

표 2.

	A0%+B40%	A10%+B30%	A20%+B20%	A30%+B10%	A40%+B0%
동적전단유동시험 (G*/sinδ@64℃)	6.2	3.4	2.8	2.2	1.7
인화점 (℃)	259	248	222	214	205

그래프 1.

상기의 표 2 및 그래프 1에 나타낸 바와 같이, 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재(A) 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재(B)의 혼합비율은 20% + 20% 가 최적임을 확인할 수 있다.

이와 같은 방법으로 이루어진 재생첨가제의 재생성능을 알아보기 위해 신규 아스팔트 바인더를 강제 노화시켰다. 그리고 노화방법은 미국 표준시험방법(ASTM D 572)을 준수하여 110℃에서 2,070kPa로 20시간동안 압력을 가했다. 이와 같은 방법은 노화된 아스팔트 바인더는 약 5~10년 정도가 경과된 현장에서 공용중인 아스팔트의 노화를 모사하는 시험방법이다.

한편, 노화시키기 전의 신규 아스팔트 바인더(AP-5)의 물성은 하기의 표 3과 같다.

표 3.

	시험 결과
침입도 시험(0.01mm@25℃)	72.2
동적전단유동시험 (G*/sinδ@64℃)	1.7
회전점도 시험(cP@135℃)	462.5

그리고, 노화된 아스팔트에 본 발명을 0, 3, 5, 7, 9%를 첨가하여 침입도 시험(KS M 2252), 동적전단유동시험(KS F 2939), 및 회전점도시험(KS F 2392)을 실시한 재생 성능을 평가결과는 하기의 표 4과 같다.

표 4.

	재생 첨가제 혼합비율
	0%	3%	5%	7%	9%
칩입도 시험(0.1mm@25℃)	26.1	43.0	50.1	56.7	88.9
동적 전단유동시험 ((G*/sinδ@64℃)	6.3	4.4	3.3	1.6	1.3
회전점도 시험(cP@135℃)	787.5	562.5	550.0	462.5	450.0

표 3에 기재된 바와 같이, 신규 아스팔트의 침입도는 72.2인 반면, 표 4에 기재된 바와 같이, 노화 아스팔트의 침입도는 26.1이다. 그리고 노화된 아스팔트에 재생첨가제를 각각 0%, 3%, 5%, 7% 및 9% 혼합한 결과, 9%를 첨가했을 경우, 노화 아스팔트의 침입도는 신규 아스팔트 수준 이상인 88.9로 회복되었다.

그리고, 표 3에 기재된 바와 같이, 동적전단유동시험 결과에서는 재생첨가제 7%를 노화 아스팔트에 혼합하였을 때 G*/sinδ = 1.6으로 신규 아스팔트 수준으로 나타났다.

또한, 회전점도시험 결과 재생첨가제 7%를 첨가했을 때, 점도가 462.5cp로 신규 아스팔트 수준의 점도로 회복되었다. 따라서 본 발명의 재생첨가제를 적정량을 첨가하면 노화된 아스팔트의 침입도를 증가시키고 동적전단유동값과 점도를 감소시켜 신규 아스팔트 수준의 성상으로 회복시키는 효과를 나타내고 있다.

다음으로, 아스팔트는 아스콘 생산과정에서 약 175℃로 가열되므로 인화에 대한 안전성을 가지고 있어야 한다. 이를 위한 고온에서의 안전성을 검토하기 위해서 인화점 시험(KS M 2010)을 실시하였고, 인화점 시험에 대한 결과는 표 4와 같다.

표 5.

재생 첨가제 혼합 비율	7%	9%
인화점 시험(℃)	228	222

표 5에 나타낸 바와 같이, 7%를 첨가했을때, 인화성 온도는 228℃ 까지 상승되었고, 이를 통해 안전성이 확보됨을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의하면 5중량% ~ 10중량%의 재생첨가제를 노화된 아스팔트에 첨가하여 신규 아스팔트 수준의 성능으로 재생시키고, 현장에서 시공 시 다짐도가 증가되고, 품질이 향상된 재생첨가제를 제공하는 효과를 나타내고 있으며, 이의 제조방법에 있어 고속전단교반 및 여과처리과정을 통해 불순물을 제거하여 제품의 균질성을 확보하고, 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 및 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재를 첨가함에 따라, 폐아스팔트의 물리적, 화학적 성질이 신규 아스팔트의 성상으로 복원되고, 인화점이 높아져 안정성이 확보되는 재생첨가제의 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.

Claims

슬러리 오일;

침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재; 및

침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재를 포함하는

재생첨가제.
제1항에 있어서,

상기 슬러리 오일은 60중량%, 상기 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재는 20중량%, 상기 침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재는 20중량%를 포함하는

재생첨가제.
슬러리 오일에 함유되어 있는 불순물을 200~400℃에서 분당 2,000~3,500rpm으로 회전시키고,

여과과정을 거쳐 불순물을 제거하고,

슬러리 오일 60 중량%에 침입도 등급이 80~100인 도로포장용 역청재 20중량%를 혼합하고,

침입도 등급이 60~80인 도로포장용 역청재는 20중량%를 혼합하는

재생첨가제 제조방법.
제3항에 있어서,

상기 여과과정은

200㎛체를 통해 여과과정을 거쳐 불순물을 제거하는 과정인

재생첨가제 제조방법.