KR100826297B1 - 자원 순환형 투수 포장 조성물 및 음이온 방출 살포 박층컬러 포장 조성물과 이를 이용한 컬러 무늬 투수 포장 시공방법 - Google Patents

자원 순환형 투수 포장 조성물 및 음이온 방출 살포 박층컬러 포장 조성물과 이를 이용한 컬러 무늬 투수 포장 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재활용 자재와 열화열착 시스템에 의한 자원 순환형 투수 포장 조성물 및 젖은 포장면에서 안전한 미끄럼저항성을 갖는 수용성 음이온 방출 살포 박층 포장 조성물의 제조 방법, 그리고 이들을 이용한 살포식 스텐실 기법의 컬러 무늬 또는 스프레이식 컬러 디자인 문양의 시공 방법에 관한 것이다.
자연 순환형 투수 포장, 음이온 방출 살포 박층 포장, 재생 순환 골재, 살포식 스텐실 기법, 컬러 무늬, 스프레이식 컬러 디자인 문양

Description

자원 순환형 투수 포장 조성물 및 음이온 방출 살포 박층 컬러 포장 조성물과 이를 이용한 컬러 무늬 투수 포장 시공 방법{Resources recycling rotation type coating permeable pavement material}
본 발명은 재활용 자재를 활용한 자원 순환형 투수 포장 조성물 및 수용성 음이온 방출 살포 박층 포장 조성물과 이를 이용한 컬러 투수 포장재 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.
현존의 유색 포장면 상층 코팅 방법(도료 도색, 미끄럼 방지 포장, 초박층 시멘트 포설 등)은 일관된 단색 고압 스프레이식 코팅이거나 붓, 롤러, 밀대, 스크레이퍼 등을 이용한 시공 방법과 피니셔를 이용한 도포 및 포설 공법을 적용하고 있다.
기존의 이러한 상층 코팅 방법은 배수성이나 투수성을 지닌 기능성 도로 포장에서 공극이나 틈을 막아 본래의 배수 및 투수 기능을 발휘하지 못하게 하고, 문양 및 형태와 색상이 단조로우며, 표면의 미끄럼 방지 기능에서도 단순한 거칠기만을 형성함으로써 미끄럼 저항 계수가 낮아 이슬이 내리거나 우천 시 차량과 보행자의 미끄럼 사고를 유발하는 문제점을 안고 있다.
또한 차량 운행이나 보행으로 자주 이용되어 마모가 일어나는 부위와 자주 이용되지 않은 부위의 시인성 및 질감이 현저히 차이가 나게 되는 문제점을 발생시키고 있다.
또한 시공 후 기온에 따라 건조 시간이 너무 느려 작업 통행 제한 시간이 길어짐으로써 다수의 민원을 유발할 뿐만 아니라, 건조 시 수축력이 높아 기층 또는 표층 자재와의 이질감으로 탈색이탈박리균열 등이 일어나는 문제점을 지니고 있다. 이러한 문제가 발생할 경우 재시공이 어렵고 재도포나 재포장을 하더라도 색상 및 질감에 따른 이질감이 많이 나타나게 된다.
또한 골재와 수지를 함께 섞어 일괄 도포하는 경우에도 코팅 층이 얇거나 내구성이 낮아 골재나 코팅 면이 잦은 차량 및 보행자의 통행이나 풍화 작용에 견디지 못하고 단시일 내에 파괴되거나 박리되어 결국 남은 수지층이 노면의 공극을 매우고 평판화시켜 애초의 취지와는 다르게 도리어 시공 전보다 더 미끄러운 도로가 형성되는 경우가 많다.
또한 시공 시 유기 용제의 과다한 사용으로 친환경적이지 못한 문제점도 내포하며, 기후에 따라 건조가 늦어 시공 시간이 너무 오래 걸리는 단점으로 혼잡한 도심 도로의 공사에서 많은 민원 발생과 통행의 불편함을 유발하고 있다.
본 발명은 일반 골재뿐만 아니라 폐아스콘을 분쇄한 재생 골재를 활용하고 여기에 첨가되는 개질재 역시 재활용 원료를 사용함으로써 제조 원가를 낮추는 한편 친환경적인 자원 재생 순환형 포장용 조성물을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 재생 골재 및 재생 첨가제를 사용하여도 포장체의 물성을 종래의 일반 아스팔트와 유사한 수준으로 유지하고, 본 발명에 따른 포장재 역시 다시금 재활용이 가능한 자원 재생 순환형 포장용 조성물을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 석탄재 등과 같은 자원 재생 원료를 채움재로 사용함으로써 친환경적이며, 채움재의 다공성에 의해 여름철 같은 고온의 기후에서 수분을 내포하고 있어 아스팔트에 의한 열섬 현상을 예방할 수 있으며, 소음이 흡음되는 효과를 갖는 자원 재생 순환형 포장용 조성물을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 자원 재생 순환형 포장용 조성물을 도포한 후, 그 상층에 도포되어 색상을 부여하고, 표면 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 인체에 유익한 음이온을 방출할 수 있는 살포 박층 포장 조성물을 제공하고자 한다. 구체적으로 본 발명은 수용성이며, 다양한 색상을 용이하게 착색할 수 있고, 도로면과의 접착성이 우수하며, 급속하게 경화하므로 양생 시간이 많이 소요되지 않고, 인체에 유익한 음이온을 방출하는 박층 포장 조성물을 제공하고자 한다.
또한 상기 자원 재생 순환형 포장용 조성물 및 박층 포장 조성물을 이용한 시공 방법을 제공하고자 한다. 구체적으로 본 발명은 포장재 표층의 투수성 기능을 최대한 유지할 뿐만 아니라 살포식 스텐실 기법으로 다양한 색상과 무늬 및 디자인 문양을 형성하여 심미감을 크게 높여 주는 컬러 무늬 시공 방법 및 장비를 이용한 스프레이 코팅 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 자원 재생 순환형 포장용 조성물 및 살포 박층 포장 조성물을 이용하여 자원을 재활용하는 환경 개선형 포장재이며, 반복적으로 재활용이 가능한 투수성의 포장재인 자원 재생 순환형 투수 포장재를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 재생 원료를 사용함으로써 친환경적이고, 아스팔트의 열섬 현상 및 소음을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 다시 반복적으로 재활용이 가능한 자원 재생 순환형 투수 포장재 및 이에 사용되는 조성물과 이들을 이용한 시공 방법에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명에서 상기 자원 재생 순환형 투수 포장재를 달성하기 위한 조성물로는 자원 재생 순환형 포장재 조성물과 살포 박층 포장 조성물로 이루어진다.
먼저, 본 발명의 자원 재생 순환형 포장조성물은
일반 골재 또는 일반 골재와 폐아스콘을 분쇄한 재생 골재를 혼합한 혼합 골재 80~95 중량%, 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재), 플라이애쉬(Fly ash, 석탄회 비산재), 펄라이트, 제올라이트에서 선택되는 어느 하나 이상의 다공성 채움재 5 ~ 20 중량%를 혼합한 개립도 골재 100 중량부에 대하여, 아스팔트 3 ~ 6 중량부, 스티렌계 수지 0.1 ~ 1.0 중량부, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 에틸렌초산비닐공중합수지, 폴리(메타)아크릴수지에서 선택된 어느 하나 이상의 열가소성수지를 혼합한 유동성 개질제 0.1 ~ 1.0중량부, 섬유보강제 0.1 ~ 0.5중량부, 폐타이어를 분쇄한 입경 0.1 ~ 20mm인 고무칩 1 ~ 20 중량부를 포함한다.
본 발명에서 상기 골재는 굵은 골재와 잔골재 및 다공성 채움재를 혼합하여 사용하며, 각각 골재의 혼합비는 시공하고자 하는 혼합물의 공극율에 맞게 마샬배합설계법에 따라 조정한다. 또한 본 발명은 일반골재 뿐만 아니라 일반골재와 폐아스콘을 분쇄한 재생골재를 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 폐아스콘은 도로에 시공이 되었다가 노후에 의해 폐기되는 도로의 아스콘을 의미하는 것으로, 5 ~ 30 중량% 범위로 혼합을 하는 경우 다른 첨가제들에 의해 물성이 보강되어 일반골재만을 사용하는 경우와 비슷한 물성을 나타낸다.
상기 채움재로 본 발명에서는 종래 사용되던 통상의 채움재가 아닌 다공성의 채움재를 사용하는데 특징이 있으며, 화력발전소 석탄재 부산물인 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재), 플라이애쉬(Fly ash, 석탄회 비산재)등을 사용함으로써 재활용 되는 원료를 사용할 수 있으며, 보수기능과 다공성질의 포장층의 응집력를 높여준다. 또한 자원을 재활용하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 다공성 채움재는 물을 내포하여 아스팔트의 열기를 감소시킬 뿐만 아니라, 소음을 흡음 및 차음하는 효과를 부여할 수 있다. 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재)는 화력발전소에서 석탄을 1600℃로 연소한 후 발생되는 재로서, 바닥에 존재하는 괴상의 덩어리를 의미한다. 바텀애시는 고온(1600℃)에서 연소되어 유해물질이 없고, 일반골재(KS규격기준)보다 밀도가 낮고 흡수율이 높은 장점이 있다.
상기 다공성 채움재는 골재의 총 함량 중 5 ~ 20 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 5 중량% 미만으로 사용되는 경우 효과가 미미하며, 20 중량%를 초과하는 경우 개립도의 투과성(투수성) 아스팔트를 포설하기 어렵다. 이때 상기 채움재는 KS F 3501의 규정에 적합하도록 사용한다.
본 발명에서 상기 아스팔트(Asphalt)는 유기혼합물과 미량의 무기화합물 등이 포함된 수 천 종 이상의 고분자 탄화수소(CH)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질을 뜻하며 미국은 아스팔트 시멘트(Asphalt Cement), 유럽은 비트멘(Bitumen: 역청)으로 통용된다. 그 종류로는 레이크(Lake) 아스팔트, 록(Lock) 아스팔트, 샌드 아스팔트, 길소나이트 아스팔트, 그라하마이트 아스팔트, 글랜스피치 아스팔트 등의 천연 아스팔트, 스트레이트 아스팔트(KS M 2201), 아스팔트 시멘트(도로 포장용 아스팔트로 사용) 커트백 아스팔트 (KS M 2202), 유화 아스팔트 (KS M 2203), 블로운 아스팔트, 개질 아스팔트 등의 석유 아스팔트 및 타르(Tar)가 있으며, 상기 타르는 주로 석탄의 건류 과정에서 얻어지며 매우 특이한 냄새가 나는 것이 특징으로 흑색의 액체이며, 한국산업규격 KS M 2206 포장 타르로 정해져 있다.
본 발명에서 상기 스티렌계 수지는 골재의 표면과 아스팔트가 화학적으로 결합되어 골재의 탈리 현상이 발생하는 것을 방지하고, 내구성을 증가시키기 위하여 사용하는 것으로, 스틸렌계 수지의 재활용품을 사용하여도 무방하다. 상기 스틸렌계 수지의 재활용은 발포폴리스틸렌(EPS)을 용융 압출한 펠릿 또는 이를 분쇄한 분말을 사용하는 것이 가능하다. 제품 형태는 분말 형태가 플레이크 또는 펠릿보다 용해 시간이 짧은 장점이 있어 바람직하다. 그 함량은 골재 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1.0 중량부, 보다 바람직하게는 0.2 ~ 0.5 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위를 초과하는 경우 조성물의 점도가 급상승하고, 제조 단가가 상승하므로 바람직하지 않다.
상기 유동성 개질제는 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 에틸렌초산비닐공중합수지, 폴리(메타)아크릴수지에서 선택된 어느 하나 이상의 열가소성수지를 사용할 수 있으며, 이들은 폐기된 수지를 재활용하여 사용할 수 있다. 즉, 별도의 처리과정 없이 폐수지의 용융점으로 가열하여 용융한 후, 압출한 펠렛 또는 이를 분쇄하여 분말상으로 제조한 후 첨가할 수 있다. 예를 들면, 농업용 폐비닐(LDPE) 등을 용융하여 압출한 펠릿 또는 이를 분쇄한 분말을 사용할 수 있다. 본 발명은 이러한 재생수지를 사용하는 경우에도 물성에 영향이 없으며, 제조단가를 낮출 수 있으며, 본 발명에 따른 포장재를 폐골재로 재사용하는 경우에도 열가소성의 성질에 의해 재활용이 가능하다. 그 함량은 골재 100중량부에 대하여, 0.1 ~ 1.0중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 0.1 중량% 미만인 경우 효과가 미미하고, 1.0 중량부를 초과하는 경우 포장재가 너무 연성이 되므로 바람직하지 않다.
상기 섬유보강재는 셀룰로오스섬유, 금속섬유 또는 폴리아미드계, 폴리에스 터계, 폴리우레탄계, 폴리우레아계, 폴리에틸렌계, 폴리염화비닐계, 폴리플루오로에틸렌계, 폴리비닐알콜계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리프로필렌계에서 선택되는 1종 이상의 합성섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 섬유보강재의 함량은 골재 100중량부에 대하여, 0.1 ~ 0.5중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 0.5중량부를 초과하여 사용하는 경우 조성물의 점도가 너무 급격하게 상승하여 포설 작업이 용이하지 못하게 되므로 바람직하지 않다.
또한, 본 발명은 상기 조성물 중 투수성 아스콘의 현장 시공성을 좋게 하고, 강도를 증가 및 접착력을 향상시키기 위하여 염화칼슘, 벤토나이트, 글루콘산소다, 리그닌, 송진에서 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합한 첨가제를 1 ~ 10 중량부로 사용한다. 1 중량부 미만으로 사용하는 경우 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하는 경우 점착력이 증가하여 조성물의 점도가 급상승하게 된다.
다음으로 살포 박층 포장 조성물에 대하여 설명하면,
고형분이 5 ~ 30 중량%인 우레탄 아크릴 수성에멀젼 20 ~ 70 중량%, 물 5 ~ 15 중량%, 유기안료 5 ~ 20 중량%, 입경이 0.1 ~ 10mm인 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석에서 선택된 하나 이상의 음이온방출물질 1 ~ 50 중량%를 포함한다.
상기 우레탄 아크릴 수성에멀젼은 수성 우레탄 바인더의 제조 공정 중 아크릴 에스테르 수지를 첨가하여 합성한 에멀젼으로써, 이의 제조 방법은 대한민국 등록 특허 제10-0491133호에 기재된 방법으로 제조가 가능하며, 고형분이 5 ~ 30 중 량%인 것을 사용하는 것이 코팅 시 점도가 적절하므로 바람직하다. 고형분이 30 중량%를 초과하는 경우 점도가 상승하며, 도막이 균일하게 형성되지 않는다.
상기 우레탄 아크릴 수성에멀젼은 예를 들면, 시판되고 있는 제품으로 한진화학(주)의 베이스코트 등이 있다.
상기 음이온방출물질은 도막의 거칠기를 형성하고, 음이온을 방출하여 인체에 유익하도록 하기 위하여 사용되는 것으로, 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석에서 선택된 하나 이상의 골재를 입경이 0.1 ~ 10mm가 되도록 분쇄하여 사용하거나, 800 ~ 1500℃에서 소성시킨 후, 입경이 0.1 ~ 10mm가 되도록 분쇄하여 크기별로 분급하여 사용할 수 있다. 소성과정을 거치는 경우 다공성이 극대화되며, 소성 전에 비하여 내마모성이 향상된다. 또한 상기 음이온방출물질은 입경이 0.1 ~ 10mm 정도, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 2.5mm인 것을 사용한다. 0.1mm 미만인 경우는 조성물 제조의 배합 비율 유지하기 어렵고, 미끄럼방지효과를 부여할 수 없으며, 2.5mm를 초과하는 경우 도로에 코팅된 후 이탈될 수 있으며, 산란 및 확산되는 빛의 양이 많아져서 광택이 낮아지므로 바람직하지 않다. 따라서 살포 박층 조성물 도포 시 도로에 부착되어 음이온방출 및 미끄럼방지 효과를 달성하기 위해서는 상기 크기로 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 살포 박층 포장 조성물 100 중량부에 대하여, 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 루비듐, 세슘, 갈륨 중에서 선택된 어느 하나 이상의 희토류 천연석을 0.1 ~ 10 중량부 더 포함하여 음이온 방출 효과가 향상되도록 하는 것도 가능하다. 이때 상기 희토류 천연석은 상기 음이 온방출물질과 동일 또는 그 이하의 크기로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 살포 박층 포장 조성물 100 중량부에 대하여, 퓸드실리카, 고로슬래그, 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재), 플라이애쉬(Fly ash, 석탄회 비산재), 제올라이트, 이산화티탄, 돌로마이트, 실리카, 칼슘카보네이트, 유리 비드에서 선택되는 어느 하나 이상의 충전제가 1 ~ 10 중량부 더 포함되어 기능성을 부여할 수 있다. 특히 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재), 플라이애쉬(Fly ash, 석탄회 비산재)가 첨가되는 경우 음이온 방출효과가 더욱 향상되며, 표면의 미끄럼 등을 예방할 수 있고, 체질 안료와 같은 역할을 할 수 있다.
이때 상기 충전제는 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디메틸비닐에톡시실란, 디메틸비닐메톡시실란, 메틸비닐디메톡시실란, 메틸비닐디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란에서 선택되는 어느 하나 이상의 실란화합물 또는 폴리디메틸실록산으로 코팅하여 사용하는 것이 내구성, 부착성, 내후성 및 세정성이 향상되므로 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 살포 박층 포장 조성물 100 중량부에 대하여, 초속경 시멘트 1 ~ 30 중량부, 규사 0.1 ~ 10 중량부를 더 첨가하여 사용하는 경우 경화 시간이 빨라질 뿐만 아니라 미끄럼 방지 효과를 달성할 수 있다.
다음으로 본 발명의 살포식 스텐실 기법의 컬러 무늬 또는 스프레이를 통한 컬러 디자인 문양의 투수성 아스팔트 콘크리트를 시공하는 방법에 대하여 설명한다.
a) 자원 재생 순환형 포장 조성물을 포설하고 다짐하는 단계;
b) 상기 표층에 다양한 무늬가 형성된 스텐실 페이퍼를 덮는 단계;
c) 상기 스텐실 페이퍼 위에 수용성 살포 박층 포장 조성물을 도포하는 단계;
d) 상기 스텐실 페이퍼를 제거하는 단계;
를 포함한다.
상기 c)단계에서 수용성 살포 박층 포장 조성물을 도포 시 압축 공기를 이용하여 분쇄하여 날리는 방식으로 살포하거나 돌기를 가진 회전체를 이용하여 흩어 뿌려지도록 하여 텍스처(texture) 또는 슬리팅(slitting)방식으로 도포하는 것이 바람직하다.
도포면에 흩어 뿌리는 경우, 뿌려지는 입자의 형태가 그대로 도포면에 떨어지게 되므로 입체적인 형태로 도포가 되며, 완전히 도로면을 덮는 도포 방법이 아니므로 공극이 형성되어 투수성 포장의 상부에 도포하는 경우에도 투수성에 방해되지 않는다. 또한, 입체적인 모양에 의해 도포된 면을 바라보았을 때 시인성을 부각시킬 수 있다. 이는 일반적인 도포 방법과는 달리 도포된 부분이 입체적인 모양을 갖도록 도포되므로 비스듬히 바라보는 경우에도 시인성이 매우 우수하므로 도로 포장을 하는 경우 자전거 운전자 및 레저 활동을 하는 사람들로 하여금 시인성을 부 각시킬 수가 있다.
또한, 시공 방법의 또 다른 예로는
a) 자원 재생 순환형 포장 조성물을 포설하고 다짐하는 단계;
b) 상기 표층에 수용성 살포 박층 포장 조성물을 스프레이 도포하는 단계;
를 포함한다. 이때 도포 방법은 장비를 이용한 스프레이 코팅 방법이 사용될 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 자원 재생 순환형 포장 조성물을 이용한 포장재 및 이의 상부에 수용성 살포 박층 포장 조성물이 코팅된 자원 재생 순환형 투수 포장재도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 따른 자원 재생 순환형 포장 조성물을 이용하는 경우, 일반 아스콘을 사용하는 것과 유사한 정도의 강도 및 내구성을 가지며, 재생 원료를 사용함에 따라 친환경적이고, 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한 다공성의 채움재를 사용함에 따라 아스팔트의 잠열을 낮추고, 소음을 완화할 수 있다.
또한, 수용성 살포 박층 포장 조성물을 사용함에 따라 환경 친화적이며, 음이온이 방출되어 인체에 유익함을 부여할 수 있다.
또한 살포식 스텐실 기법을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 장비를 이용한 스프레이 코팅 및 텍스처 또는 슬리팅 방식으로 도포함으로 써 투수성이 우수하고 시인성이 좋으며 미끄럼 방지 기능을 갖는 도로 포장이 가능하다.
이하 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 실시 예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 아래의 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
[실시 예 1]
자원 재생 순환형 포장 조성물 제조
일반 골재과 폐아스콘을 분쇄한 재생 골재를 8 : 2 중량비로 혼합하였으며, 최대 입경이 13mm(20mm 통과중량백분율 100%, 13mm 통과중량백분율 97.5%, 5mm 통과중량백분율 28%, 2.5mm 통과중량백분율 18.5%, 0.3mm 통과중량백분율 9%, 0.08mm 통과중량백분율 4.5%)가 되도록 혼합한 개립도 골재 80 중량%, 채움재로서 바텀애쉬 20 중량%를 혼합한 골재 100 중량부에 대하여, 침입도가 60~80인 아스팔트(AP-5) 5 중량부, 발포폴리스티렌을 용융 압출하여 제조한 펠릿을 분쇄기로 분쇄한 재생 스티렌 분말(평균 입경 2mm) 0.2 중량부, 농업용 폐비닐을 용융압출하여 펠렛화한 재생 저밀도폴리에틸렌 펠렛(평균 입경 5mm, 용융점 107℃) 0.2 중량부, 셀룰로오스 섬유 0.3 중량부, 폐타이어를 분쇄한 입경 3 mm인 고무칩 2 중량부를 150℃ 에서 혼합하여 자원 재생 순환형 포장조성물을 제조하였다.
살포 박층 포장 조성물 제조
고형분이 25 중량%인 우레탄 아크릴 수성에멀젼(한진화학(주)의 제품명 : 베이스코트) 60 중량%, 물 10 중량%, 유기안료((주)욱성화학의 제품명 : 타낙스(tanax) 엘로우) 10 중량%, 입경이 0.2 mm인 흑요석분말 10 중량%, 입경이 0.2 mm인 토르말린분말 10 중량%를 혼합하여 수용성 살포 박층 포장 조성물을 제조하였다.
자원 재생 순환형 코팅 투수 포장재 시공 방법
상기 제조된 자원 재생 순환형 포장조성물을 노면에 50mm 두께로 포설하고, 공극율이 18.5%가 되도록 롤러로 다짐하였다. 그 상부에 무늬가 형성된 스텐실 페이퍼를 덮은 후, 스텐실 페이퍼 위에 상기 살포 박층 포장 조성물을 1 ~ 3mm이내의 두께가 되도록 압축 공기를 이용하여 스프레이 방식으로 코팅하였다. 5분 후 상기 스텐실 페이퍼를 제거하여 포장을 완성하였다.
[실시 예 2]
상기 살포 박층 포장 조성물 제조 시, 상기 실시예 1의 조성물 100 중량부에 대하여, 입경이 0.2 mm인 스트론튬 분말 0.5 중량부 더 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 동일한 방법으로 포장을 완성하였다.
[실시 예 3]
상기 살포 박층 포장 조성물 제조 시, 상기 실시예 1의 조성물 100 중량부에 대하여, 바텀애쉬를 2 중량부, 입경 1mm의 유리비드를 2중량부 더 첨가한 것을 제 외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 동일한 방법으로 포장을 완성하였다.
[실시 예 4]
상기 살포 박층 포장 조성물 제조 시, 상기 실시예 1의 조성물 100 중량부에 대하여, 초속경 시멘트 20 중량부, 규사 5 중량부를 더 첨가하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 동일한 방법으로 포장을 완성하였다.
[실시예 5]
상기 자원 재생 순환형 포장 조성물 제조 시, 골재 100 중량부에 대하여 송진 0.2 중량부가 더 첨가된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 동일한 방법으로 포장을 완성하였다.
상기 실시예 1 내지 5에서 제조된 포장체의 시료를 채취하여 실내실험결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112008011793216-pat00001
상기 물성측정은 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
1) 공극율 : 다져진 아스팔트 혼합물의 용적 중 공극이 차지하는 용적을 백분율로 나타낸 것으로 공시체의 실측밀도와 이론최대밀도(KS F 2366)를 시험법에 따라 구한 뒤에 계산하였다.
2) 마샬 안정도 : 제작한 아스팔트 공시체를 59 ~ 61℃의 수조에 30 ~ 40분간 수침시킨 후 일정한 변형속도 45 ~ 55mm/min으로 압축하고, 최대 하중이 감소하기 시작하는 순간의 흐름치를 1/100cm 단위로 기록하였다.(KS F 2349)
3) 투수 계수 시험 : KS F 2494방법에 따라 지름 약 100mm 원주형 공시체를 투수원통 내부에 위치시킨 후 투수원통의 상단으로부터 25℃의 물을 채운 후 시험시작 후 일정시간내에 배수되는 물의 양을 메스실린더로 측정하여 산식에 따라 구하였다.
4) 박리 저항성 : 직접 전단 박리 실험을 실시하였다. 실험 방법은 Dynamic Immersion Test(Sweden, Method No. AA1, 1999)에 따라 실시하였으며, 상온의 물이 담긴 유리제 시료병에 5 ~ 10mm의 아스팔트가 코팅된 골대를 넣고 24시간 동안 60rpm으로 시료병을 회전시키며, 이때 혼합무이 서로 부딪쳐 마찰이 일어나도록 유리병 내부에 유리제 막대를 비스듬히 거치하여 코팅된 골재의 동적전단박리현상을 일으키게 한다. 실험결과는 육안으로 평가하였다.
5) 음이온 방출량 : 음이온 측정은 한국건자재시험연구원에 의뢰를 하여 KICM-FIR-1042 방법에 의해 측정을 하였다.

Claims (16)

  1. 고형분이 5 ~ 30 중량%인 우레탄 아크릴 수성에멀젼 20 ~ 70 중량%, 물 5 ~ 15 중량%, 유기안료 5 ~ 20 중량%, 입경이 0.1 ~ 2.5mm인 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석에서 선택된 하나 이상의 음이온방출물질 1 ~ 50 중량%를 포함하는 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 음이온 방출 물질은 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석에서 선택된 하나 이상의 골재를 800 ~ 1500℃에서 소성시킨 후, 입경이 0.1 ~ 2.5mm가 되도록 분쇄한 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조성물 100 중량부에 대하여, 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 루비듐, 세슘, 갈륨 중에서 선택된 어느 하나 이상의 희토류 천연석이 0.1 ~ 10 중량부 더 포함되는 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물 100 중량부에 대하여, 퓸드실리카, 고로슬래그, 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재) 플라이애쉬(Fly ash, 석탄회 비산재), 제올라이트, 이산화티탄, 돌로마이트, 실리카, 칼슘카보네이트, 유리 비드에서 선택되는 어느 하나 이상의 충전제가 1 ~ 10 중량부 더 포함되는 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물 100 중량부에 대하여, 초속경 시멘트가 1 ~ 30 중량부, 규사가 0.1 ~ 10 중량부 더 포함되는 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 충전제는 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디메틸비닐에톡시실란, 디메틸비닐메톡시실란, 메틸비닐디메톡시실란, 메틸비닐디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란에서 선택되는 어느 하나 이상의 실란화합물 또는 폴리디메틸실록산으로 코팅하여 사용하는 것을 특징으로 하는 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 우레탄 아크릴 수성에멀젼은 수성 우레탄 바인더의 제조 공정 중 아크릴 에스테르 수지를 첨가하여 합성한 것을 특징으로 하는 수용성 살포 박층 포장 조성물.
  8. 일반골재 또는 일반골재와 폐아스콘을 분쇄한 재생골재를 혼합한 혼합골재 80 ~ 95 중량%, 바텀애쉬(Bottom ash, 석탁회 바닥재) 플라이애쉬(Fly ash, 석탄회 비산재), 펄라이트, 제올라이트에서 선택되는 어느 하나 이상의 다공성 채움재 5 ~ 20 중량%를 혼합한 개립도 골재 100 중량부에 대하여, 아스팔트 3 ~ 6 중량부, 스티렌계 수지 0.1 ~ 1.0 중량부, 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 에틸렌초산비닐공중합수지, 폴리(메타)아크릴수지에서 선택된 어느 하나 이상의 열가소성수지를 혼합한 유동성 개질제 0.1 ~ 1.0중량부, 섬유보강제 0.1 ~ 0.5중량부, 폐타이어를 분쇄한 입경 0.1 ~ 20mm인 고무칩 1 ~ 20 중량부를 포함하는 자원 재생 순환형 포장 조성물.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 유동성 개질제는 폐수지를 용융점으로 가열하여 용융한 후, 압출한 펠렛 또는 이를 분쇄한 분말이 사용되는 자원 재생 순환형 포장 조성물.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 포장조성물은 접착보조 및 강도 조절역할을 하도록 염화칼슘, 벤토나이트, 글루콘산소다, 리그닌, 송진에서 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상을 혼합한 첨가제가 0.1 ~ 10 중량부 더 포함된 자원 재생 순환형 포장 조성물.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 섬유 보강재는 셀룰로오스섬유, 금속섬유 또는 폴리아미드계, 폴리에스터계, 폴리우레탄계, 폴리우레아계, 폴리에틸렌계, 폴리염화비닐계, 폴리플루오로에틸렌계, 폴리비닐알콜계, 폴리아크릴로니트릴계, 폴리프로필렌계에서 선택되는 1종 이상의 합성섬유인 자원 재생 순환형 포장 조성물.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 스티렌계 수지는 발포폴리스티렌(EPS)을 용융 압출하여 제조한 펠릿 또는 이를 분쇄한 분말 형태의 재활용 수지인 자원 재생 순환형 포장 조성물.
  13. a) 제 8항 내지 제 12항에서 선택되는 어느 한 항의 자원 재생 순환형 포장 조성물을 포설하고 다짐하는 단계;
    b) 상기 표층에 다양한 무늬가 형성된 스텐실 페이퍼를 덮는 단계;
    c) 상기 스텐실 페이퍼 위에 제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 수용성 살포 박층 포장 조성물을 도포하는 단계;
    d) 상기 스텐실 페이퍼를 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 살포식 스텐실 기법의 컬러 무늬 시공 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 c)단계에서 상기 수용성 살포 박층 포장 조성물을 도포 시 압축 공기를 이용하여 분쇄하여 날리는 방식으로 살포하거나 돌기를 가진 회전체를 이용하여 흩어 뿌려지도록 하여, 텍스처(texture) 또는 슬리팅(slitting) 방식으로 도포하는 것을 특징으로 하는 살포식 스텐실 기법의 컬러 무늬 시공 방법.
  15. a) 제 8항 내지 제 12항에서 선택되는 어느 한 항의 자원 재생 순환형 포장 조성물을 포설하고 다짐하는 단계;
    b) 상기 표층에 제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 수용성 살포 박층 포장 조성물을 스프레이 도포하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 살포식 스텐실 기법의 컬러 무늬 시공 방법.
  16. 제 8항 내지 제 12항에서 선택되는 어느 한 항의 자원 재생 순환형 포장 조성물을 이용한 포장재;의 상부에 제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 수용성 살포 박층 포장 조성물이 코팅된 것을 특징으로 하는 자원 재생 순환형 투수 포장재.
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