KR100835670B1 - 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물 - Google Patents

아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물 Download PDF

Info

Publication number
KR100835670B1
KR100835670B1 KR1020070117155A KR20070117155A KR100835670B1 KR 100835670 B1 KR100835670 B1 KR 100835670B1 KR 1020070117155 A KR1020070117155 A KR 1020070117155A KR 20070117155 A KR20070117155 A KR 20070117155A KR 100835670 B1 KR100835670 B1 KR 100835670B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
asphalt
weight
modifier
sbs
binder
Prior art date
Application number
KR1020070117155A
Other languages
English (en)
Inventor
김병채
Original Assignee
주식회사 포이닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포이닉스 filed Critical 주식회사 포이닉스
Priority to KR1020070117155A priority Critical patent/KR100835670B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100835670B1 publication Critical patent/KR100835670B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/36—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/10—Copolymers of styrene with conjugated dienes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/20—Mixtures of bitumen and aggregate defined by their production temperatures, e.g. production of asphalt for road or pavement applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/50—Inorganic non-macromolecular ingredients
    • C08L2555/52—Aggregate, e.g. crushed stone, sand, gravel or cement

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

본 발명에서는 우수한 저온특성이 확보되면서도 고온특성에서 소성변형을 방지하는 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물이 제공된다.
이를 위한 본 발명은 아스팔트 개질재 100 중량%에 대하여 분자량이 50,000 내지 150,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 26중량% 내지 35중량%와, 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 26중량% 내지 35중량%과, 플랜트 믹싱 타입으로 제조되기 위한 프로세스오일 8중량% 내지 12중량%와, 석유수지 22중량% 내지 27중량% 및 산화방지제 0.1중량% 내지 0.5중량%가 더 혼합되어 이루어진다. 상기 SBS는 고온 물성을 발현하는 폴리스티렌 블록과 저온 물성을 발현하는 폴리부타디엔 블록으로 이루어진다. 상기 폴리스티렌 블록과 폴리부타디엔 블록은 서로 섞이지 않는 특성으로 미세 상분리가 일어나 폴리스티렌이 PS domain을 형성하는 독특한 구조를 가지고 있다. 이때, 분자량이 50,000 내지 150,000인 SBS는 낮은 분자량으로 인해 PS domain이 약하게 형성되어 고온 물성은 상대적으로 낮아지며, 저온 물성은 우수해지는 특성을 가지게 된다. 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS는 PS domain이 강하게 형성되어 저온 물성은 감소되나 고온 물성은 증가하는 특성을 가지게 된다.
아스팔트, 아스콘, 개질재, SBS

Description

아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물{Asphalt Modifier and Asphalt Binder and Asphalt Mixture}
본 발명은 저분자량의 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌)와 고분자량의 SBS를 조합하여 우수한 아스팔트의 저온물성을 유지하면서도 고온물성을 증진시킨 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물에 관한 것이다.
일반적으로 아스팔트는 온도변화에 따라 그 상태가 크게 변화므로 이에 의해 제조된 아스팔트 포장 또는 아스콘(아스팔트 콘크리트) 역시 온도의 변화에 따라 심한 거동변화를 갖게 된다. 이러한 감온성에 의해 도로포장에 사용되는 아스팔트 포장은 여름의 고온환경에는 연성에 의해 소성변형이 발생되고 겨울의 저온환경에는 취성에 의한 균열이 발생된다.
또한, 아스팔트 포장의 피로균열에 영향을 미치는 요소에는 포장단면구조의 조합, 아스팔트 바인더의 물성, 골재의 물성 및 공극률, 포장의 하부구조, 교통 등의 많은 요소가 있다. 이들 요소 중 아스팔트 포장의 피로균열에 대한 저항성을 향상시키기 위한 일반적인 방법은 아스팔트 바인더나 골재의 물성 혹은 이들 혼합물의 물성을 개선시키는 것이다.
아스팔트 바인더의 물성을 개선시키는 방법 가운데 가장 일반적으로 사용되는 방안은 아스팔트 바인더에 개질재를 첨가하는 것이다. 아스팔트 개질재의 주요 목적 중 하나는 낮은 온도에서 아스팔트의 성상에 해로움을 주지 않으면서 고온에서도 영구변형에 대한 저항성을 증대시키는 것이다. 이것은 아스팔트를 강하게 하여, 즉 점탄성 거동을 감소시켜 이에 따른 소성변형을 감소시키거나 아스팔트의 강성도를 증가시켜 점성특성을 줄이게 되어 영구 소성 변형을 감소시킬 수 있다는 것에서 기인된다.
아스팔트의 강성을 증가시키는 것은 아스팔트의 동적강성을 크게하여 재료의 하중 분산능력 증대와 구조적 강도 및 포장설계수명을 증대시키는 것이며, 현재 가장 널리 사용되는 개질방법으로는 폴리머 개질방법(Polymer Modified Asphalt)이 공연실시되고 있다.
상기 폴리머는 많은 단위분자를 화학적으로 반응시켜 체인이나 덩어리로 이루어진 고분자 재료로서 SBS 및 SBR 계통의 폴리머가 주로 사용되고 있으며, 예를 들어 아스팔트와 고무계열의 개질재인 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene)를 첨가제와 반응시킨 다음, 아스팔트와 SBS사이에 안정적인 분자 결합을 유지하게 하여 저장 안정성은 물론 소성변형 저항성, 장기 공용성 등 각종 성능을 개선시킨 것이다.
이러한 고분자 첨가에 의하여 획득되는 아스팔트 조성물의 특성은 개질재로 첨가되는 고분자의 물성에 크게 영향을 받고, 점도 및 신도 등 좀 더 우수한 아스팔트 특성을 구현하기 위한 개질재의 개선은 계속적으로 요구되고 있다.
예를 들어, 고온에서의 아스팔트 점도 감소는 소성변형에 취약하다. 또한, 겨울철 아스팔트의 유연성이 유지되어야 저온균열을 방지할 수 있으며, 이는 신도와 관련된다.
즉, 장시간 하중재하와 온도증가는 아스팔트가 액체상거동을 하게 하는 반하여 낮은 온도 상태와 단시간 하중재하시는 탄성계의 재료거동을 한다. 이러한 영향은 공용중 다양하게 복합되어 아스팔트가 점-탄성 재료거동을 하며, 강재나 시멘트 콘크리트에 비해 더욱 복잡한 응력거동을 한다.
이에 따라, 아스팔트는 다양한 기준사항을 요구하게 되며, 응력에 대한 거동은 온도와 하중 재하에 따라 반응함으로서 아스팔트 재료의 특성과 거동에 대한 측정수단이 된다.
좀 더 구체적으로 현재 개질아스팔트는 표 1 내지 표 3 과 같은 다양한 기준의 물성을 요구하고 있다.
표1. 배수성포장용 개질아스팔트 바인더의 품질기준
항목 품질기준
침입도(25℃, 100g, 5sec), 0.1mm 40 이상
연화점, ℃ 70 이상
신도(15℃, 5cm/min), cm 50 이상
박막 가열 후 질량변화율, % 0.6 이하
박막 가열 후 침입도변화율, % 65 이상
휨 Energy, 10-3 MPa(-20℃) 90 이상
휨 Stiffness, MPa(-20℃) 500 이하
점도(60℃), Poise 200,000 이상
표2. 배수성 아스팔트 혼합물의 품질기준
항목 품질기준
다짐 횟수(회) 50 회
공극률(%) 20 이상
안정도(kg) 500 이상
잔류안정도비(%) 75 이상
동적안정도(회/mm) 3,000 이상
칸타브로 손실률(%) 20 이하
현장투수성능(sec) 10 이내
표3. 내유동성 개질아스팔트의 품질기준
항목 품질기준
침입도(25℃, 100g, 5sec), 0.1mm 40 이상
연화점, ℃ 75 이상
인화점, ℃ 260이상
박막 가열 후 질량변화율, % 0.6 이하
박막 가열 후 침입도변화율, % 65 이상
터프니스(25℃), Nm 20 이상
티네시티(25℃), Nm 15 이상
점도(60℃), Poise 3,000 이상
동적안정도(회/mm) 4,000 이상
그러나, 폴리머 개질재도 종류별로 점도 및 침입도 또는 신도 변화에 많은 차이를 보이는 것으로 나타나 노화의 차이에 영향을 미치는 요인이 다양한 것으로 알려져 있다.
이것은 개질재에 첨가되는 고분자의 종류에 따라 순수 아스팔트 대비 고온에서의 고점도로 인한 유동저항성 증진, 저온에서의 균열저항성 증가가 다르기 때문이다. 더욱이, 소성변형과 균열방지 조치는 서로 상반되기 때문에, 두가지 요소가 잘 고려될 것이 필요하다.
결국, 폴리머 개질재는 그 성분의 컴비네이션에 의한 아스팔트 또는 아스콘의 특성(물성)이 달라지며, 최적 또는 바람직한 특성을 구현시키기 위한 개질재의 컴비네이션이 요구되고 있는 것이다.
이에 본 발명은 우수한 저온특성이 확보되면서도 고온특성에서 소성변형을 방지하는 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트 혼합물를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
이를 위한 본 발명은 서로 다른 분자량을 갖는 SBS를 혼합하여 아스팔트의 고온특성과 저온특성을 발휘하도록 한 것으로, 저분자량을 갖는 SBS와 고분자량을 SBS 및 프로세스 오일과 석유수지 등을 혼합하여 플랜트 믹싱 타입으로 제조한 것이다.
이하 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 아스팔트 개질재 100 중량%에 대하여 분자량이 50,000 내지 150,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 26중량% 내지 35중량%와, 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 26중량% 내지 35중량%가 포함되어 이루어진 아스팔트 개질재이다.
상기 SBS는 고온 물성을 발현하는 폴리스티렌 블록과 저온 물성을 발현하는 폴리부타디엔 블록으로 이루어진다. 상기 폴리스티렌 블록과 폴리부타디엔 블록은 서로 섞이지 않는 특성으로 미세 상분리가 일어나 폴리스티렌이 PS domain을 형성하는 독특한 구조를 가지고 있다.
이때, 분자량이 50,000 내지 150,000인 SBS는 낮은 분자량으로 인해 PS domain이 약하게 형성되어 고온 물성은 상대적으로 낮아지며, 저온 물성은 우수해지는 특성이 있다. 반면, 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS는 PS domain이 강하게 형성되어 저온 물성은 감소되나 고온 물성은 증가하는 특성이 있다.
따라서, 아스팔트의 저온 물성과 고온 물성을 모두 발현하기 위하여 본 발명에서는 저분자량의 SBS와 고분자량의 SBS가 혼용된 것이다.
분자량 50,000 내지 150,000인 SBS 및 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS 는 일반적인 공정으로 상기 SBS의 분자량 조절이 가능하므로, 각각의 별도 제조가 가능하다.
이것은 예를 들어, 국내특허출원 제10-2000-0026460호에서는 개질재의 분자량 조절방법을 제공하고 있고, 국내 특허출원 제10-1999-0032545호에서는 스티렌-부타디엔의 분자량 조절을 위한 폴리부타디엔 분자량조절방법을 제시하고 있으며, 여기에 인용된 미국특허 제4,664,450호, 제4,461,883호 제5,017,539호 또는 유럽특허 제0201962호, 제0207558호에서도 폴리부타디엔 분자량조절을 위한 수단과 공정을 제공하고 있다.
이에 의해 상기 저분자량의 SBS와 고분자량의 SBS를 제조하기 위한 공정은 당해 업계의 통상의 전문가가 충분히 구현가능하며, 이에 따른 저분자량 SBS 및 고분자량 SBS의 조성물 조합 및 제조공정에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그러나, 상기된 바와 같이, 아스팔트 개질재에 대하여 분자량 50,000 내지 150,000인 SBS은 아스팔트의 저온특성을 확보하며, 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS은 아스팔트의 고온특성을 확보하게 됨에 따라, 전체로서의 개질재 특성은 다르게 된다.
한편, 본 발명의 아스팔트 개질재는 플랜트 믹싱 타입으로 제조되기 위하여 프로세스오일 8중량% 내지 12중량%와, 석유수지 22중량% 내지 27중량%가 혼합되어 이루어진다. 여기에, 상기 개질재가 팰릿 타입으로 제조되기 위하여 산화방지제 0.1중량% 내지 0.5중량%가 더 혼합되어 이루어진다.
상기, 상기 프로세스오일은 아스팔트로의 SBS 용해성을 신속하게 수행하기 위하여 첨가되며, 경제성 및 아스팔트 용해성을 고려할 때 파라핀계나 나프텐계 보다는 아로마틱계가 바람직하다.
즉, 상기 프로세스 오일은 가공성 즉, SBS의 용해성을 개선시켜 주는 효과가 있는 물질로서, 파라핀 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 등이 있으며, 특히 방향족계 오일은 상기 SBS의 PS domain을 약화시켜 SBS의 용해성을 개선하는 효과가 가장 탁월한 것이다.
다음으로, 상기 석유수지는 아스팔트 콘크리트 생산시 플랜트 믹싱방식에서 빠르게 반응하여 용해속도를 더욱 증진시키기 위하여 첨가된다.
즉, 상기 석유수지는 점착부여수지의 일종으로 아스팔트의 접착력과 고온 물성인 연화점, 점도 등을 개선시키는 기능을 수행한다. 본 발명에 적용가능한 석유수지의 종류로는 로진계 수지, C5 수지, C9 수지, 테레펜 수지 등이 있으며, 연화점이 90~150도인 제품이 적당하다
그리고, 산화방지제는 상기 재료들을 혼합하여 팰릿형식으로 가공할 때, 기계에서 발생하는 열에 의한 재료의 변형을 방지하기 위하여 첨가된다.
한편, 본 발명은 상기 개질재에 의해 제조되는 아스팔트 바인더를 제공하며, 본 발명은 아스팔트 바인더 100 중량%에 대하여 아스팔트 86중량% 내지 92중량% 와, 상기 본 발명의 개질재 8중량% 내지 14중량%가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 아스팔트 바인더이다.
아울러, 본 발명은 이러한 아스팔트 바인더와 골재가 혼합된 아스팔트 혼합물을 제공하며, 본 발명은 아스팔트 혼합물 100중량%에 대하여, 상기 본 발명의 개 질재가 포함된 아스팔트 바인더 3중량% 내지 10중량% 또는 상기 본 발명의 아스팔트 바인더 3중량% 내지 10중량%와, 골재 90중량% 내지 97 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 아스팔트 혼합물이다.
여기서, 상기 골재는 13mm 골재 67중량%~68중량%, 8mm 골재 14중량%~23중량%, 4mm 골재 5중량%~13중량%, 채움재 5중량%가 혼합되어 이루어짐이 바람직하다.
이러한 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 실시예는 다음과 같다.
(실시예1. SBS 개질재 제조)
혼합 믹서를 이용하여 SBS 혼합수지, 프로세스 오일, 석유 수지, 산화 방지제 등 기타 첨가제를 균일하고 혼합한다. 작업의 효율성을 위해 SBS 혼합수지와 프로세스 오일을 미리 혼합 믹서를 통해 균일하게 혼합하는 것이 바람직하다. 균일하게 혼합된 혼합물을 압출 공정을 통해 균일하게 혼련하고 펠렛으로 제조한다.
이때, 분자량 50,000 ~ 150,000인 SBS 30중량%, 분자량 200,000 ~ 300,000인 SBS으로서 35중량%, 프로세스유 10중량%, 석유수지 24.7중량%, 산화방지제 0.3중량% 를 혼합하여 개질재를 제조하였다.
(실시예 1-1)
AP-5 86중량%와 상기 실시예1의 개질재 14중량%를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였다.
(실시예 1-2)
AP-5 88중량%와 상기 실시예1의 개질재 12중량%를 혼합하여 아스팔트 바인더 를 제조하였다.
(실시예 1-3)
AP-5 90중량%와 상기 실시예1의 개질재 10중량%를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였다.
상기 실시예1-1 내지 1-3에 의해 제조된 아스팔트 바인더의 실험결과를 대비표1에 나타낸다. 상기 대비표1은 전기된 표1과의 대비항목이다.
대비표 1
항목 실시예1-1 실시예1-2 실시예1-3 품질기준
침입도(25℃, 100g, 5sec), 0.1mm 58 53 49 40 이상
연화점, ℃ 85 77 71 70 이상
신도(15℃, 5cm/min), cm 75 73 68 50 이상
박막 가열 후 질량변화율, % 0.1 0.21 0.25 0.6 이하
박막 가열 후 침입도변화율, % 88 84 81 65 이상
휨 Energy, 10-3 MPa(-20℃) 150 143 122 90 이상
휨 Stiffness, MPa(-20℃) 189 223 312 500 이하
점도(60℃), Poise 1,264,820 1,163,480 876,125 200,000 이상
시험결과, 개질재의 함량이 증가될 수록 더욱 우수한 물성을 지니게 되지만, 실시예 모두 각 항목의 기준치를 충분히 만족한다. 여기서, 특이한 사항은 바인더의 점도가 기준치 대비 최대 6배를 넘게 증가되었다는 것이며, 이것은 상기 고분자량의 SBS 첨가에 의한 것으로 예상된다. 그리고, 신도 역시 충분한 물성을 확보하게 되며, 이것은 저분자량의 SBS 첨가에 의한 것으로 예상된다.
(실시예2. 배수성 아스팔트 혼합물의 제조)
다음으로, 상기 실시예1-1 내지 1-3 에 의해 제조된 바인더를 통해 아스팔트혼합물을 제조하였다.
골재는 13mm,8mm,4mm 이하 및 채움재를 혼합하였으며, 다음과 같이 체가름 시험을 상, 중, 하로 나누어 공극율 시험을 한 후에 적절히 배합하였다.
상 사 용 백분율(%) 체크기 통과 백분율
19mm 13mm 10mm 5mm 2.5mm 0.6mm 0.3mm 0.15mm 0.075mm
13mm골재 68.0 68.0 67.7 43.3 2.0 0.5 0.3 0.3 0.2 0.1
8mm골재 14.0 14.0 14.0 14.0 7.1 1.4 1.1 1.1 1.0 0.7
4mm이하 13.0 13.0 13.0 13.0 13.0 11.5 7.7 6.4 4.6 2.1
채움재 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0
합성통과율 100.0 100.0 99.7 75.3 27.0 18.4 14.1 12.7 10.8 6.9
중 사 용 백분율(%) 체크기 통과 백분율
19mm 13mm 10mm 5mm 2.5mm 0.6mm 0.3mm 0.15mm 0.075mm
13mm골재 68.0 68.0 67.7 43.3 2.0 0.5 0.3 0.3 0.2 0.1
8mm골재 18.0 18.0 18.0 18.0 9.1 1.8 1.1 1.1 1.0 0.7
4mm이하 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 8.0 5.3 4.4 3.2 1.5
채움재 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0
합성통과율 100.0 100.0 99.7 75.3 25.1 15.3 11.7 10.8 9.4 6.2
하 사 용 백분율(%) 체크기 통과 백분율
19mm 13mm 10mm 5mm 2.5mm 0.6mm 0.3mm 0.15mm 0.075mm
13mm골재 67.0 67.0 66.7 42.7 1.9 0.5 0.3 0.3 0.2 0.1
8mm골재 23.0 23.0 23.0 23.0 11.7 2.3 1.9 1.9 1.7 1.1
4mm이하 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.4 3.0 2.4 1.8 0.8
채움재 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 4.0
합성통과율 100.0 100.0 99.7 75.7 23.6 12.2 10.1 9.5 8.6 6.0
상기 상, 중, 하의 골재가 혼합되며, 이에 의해 골재는 100중량%에 대하여 13mm 골재 67중량%~68중량%, 8mm 골재 14중량%~23중량%, 4mm 골재 5중량%~13중량%, 채움재 5중량%가 혼합된다.
상기 골재 95중량%에 상기 실시예 1-1의 바인더 5중량%를 통해 아스팔트 혼합물을 제조하였다.
(실시예 2-2)
상기 골재 95중량%에 상기 실시예 1-2의 바인더 5중량%를 통해 아스팔트 혼합물을 제조하였다.
(실시예 2-3)
상기 골재 95중량%에 상기 실시예 1-3의 바인더 5중량%를 통해 아스팔트 혼합물을 제조하였다.
상기 실시예2-1 내지 2-3에 의해 제조된 아스팔트 바인더의 실험결과를 대비표2에 나타낸다. 상기 대비표2는 전기된 표2와의 대비항목이다.
대비표2.
항목 실시예2-1 실시예2-2 실시예2-3 품질기준
다짐 횟수(회) 50회 50회 50회 50 회
공극률(%) 21 21.3 20.7 20 이상
안정도(kg) 843 754 621 500 이상
잔류안정도비(%) 87 83 78 75 이상
동적안정도(회/mm) 5,900 4,926 4,500 3,000 이상
칸타브로 손실률(%) 9.5 11.2 14 20 이하
현장투수성능(sec) 5.3 5.6 5.5 10 이내
시험결과, 기준의 공극률이 유지되면서 현장투수성능은 약2배 우월한 것으로 판명되었다. 상기 실시예1의 바인더의 배합비에 따라 안정도 및 동적안정도와 칸타브로 손실율은 차이가 있으며, 개질재가 14중량% 함유된 바인더를 사용할 경우, 동적안정도와 칸타브로 손실률은 요구 기준치의 약 2배정도 증진된 것으로 확인되었다.
다음으로, 2가지 SBS 중 저분자량 SBS 의 함유량을 높이고, 고분자량 SBS의 함유량을 낮추어, 전기 표3에 따른 내유동성 아스팔트 품질기준의 시험을 수행하였다.
(실시예3. SBS 개질재 제조)
분자량 50,000 ~ 150,000인 SBS 35중량%, 분자량 200,000 ~ 300,000인 SBS 30중량%, 프로세스유 10중량%, 석유수지 24.7중량%, 산화방지제 0.3중량% 를 혼합하여 개질재를 제조하였다.
(실시예 3-1)
AP-5 88중량%와 상기 실시예3의 개질재 12중량%를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였다.
(실시예 3-2)
AP-5 90중량%와 상기 실시예3의 개질재 10중량%를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였다.
(실시예3-3)
AP-5 92중량%와 상기 실시예3의 개질재 8중량%를 혼합하여 아스팔트 바인더를 제조하였다.
상기 실시예3-1 내지 3-3에 의해 제조된 아스팔트 바인더의 시험결과를 대비표3에 나타낸다. 상기 대비표3은 전기된 표3과의 대비항목이다.
대비표3.
항목 실시예3-1 실시예3-2 실시예3-3 품질기준
침입도(25℃, 100g, 5sec), 0.1mm 58 55 51 40 이상
연화점, ℃ 86 84 79 75 이상
인화점, ℃ 342 338 335 260이상
박막 가열 후 질량변화율, % 0.14 0.22 0.29 0.6 이하
박막 가열 후 침입도변화율, % 87 81 77 65 이상
터프니스(25℃), Nm 38 34 29 20 이상
티네시티(25℃), Nm 28 26 25 15 이상
점도(60℃), Poise 568,236 464,236 432,144 3,000 이상
동적안정도(회/mm) 5,300 4,981 4,500 4,000 이상
시험결과, 내유동성 아스팔트가 요구하는 항목을 충분히 만족하는 것으로 나타난다. 터프니스와 티네시티는 기준치의 약2배정도가 증진됨을 알 수 있다.
한편, 실시예3에 의하여도 개질재의 함량이 증가될수록 우수한 바인더의 물성을 지니게되며, 상기 점도에 있어서는 고분자량 SBS 함량이 감소됨에 의해 급감하는 것으로 나타난다. 이에 의해 상기 고분자량 SBS의 함량이 개질아스팔트 바인더의 점도특성에 관여됨을 알 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면 상대적으로 저분량 SBS와 고분자량 SBS가 혼합된 아스팔트 개질재가 플랜트 믹싱 방법으로 구현되어, 충분한 침입도와 신도를 확보하면서도 고점도의 아스팔트가 획득되며, 터프니스와 티네시티 역시 증가되는 효과가 있다.
또한, 이러한 바인더와 적절한 골재의 배합에 의해 제조된 배수성 아스팔트혼합물의 경우, 투수성능과 칸타브로 손실률 역시 기준치 2배 정도가 증진되어, 결국 고내구성, 내유성 박리저항 등 아스팔트의 전반적인 공용성이 증대되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 아스팔트 개질재 100 중량%에 대하여 분자량이 50,000 내지 150,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 26중량% 내지 35중량%와, 분자량이 200,000 내지 300,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 26중량% 내지 35중량%와, 플랜트 믹싱 타입으로 제조되기 위한 프로세스오일 8중량% 내지 12중량%와, 석유수지 22중량% 내지 27중량% 및 산화방지제 0.1중량% 내지 0.5중량%가 혼합되어 이루어진 아스팔트 개질재.
  2. 아스팔트 바인더 100 중량%에 대하여 아스팔트 86중량% 내지 92중량% 와, 제 1 항의 아스팔트 개질재 8중량% 내지 14중량%가 혼합되어 이루어진 아스팔트 바인더.
  3. 아스팔트 혼합물 100중량%에 대하여, 제1항의 개질재가 포함된 아스팔트 바인더 3중량% 내지 10중량% 또는 제 2 항의 아스팔트 바인더 3중량% 내지 10중량%와, 골재 90중량% 내지 97 중량%로 이루어진 아스팔트 혼합물.
  4. 제 3 항에 있어서, 골재는 13mm 골재 67중량%~68중량%, 8mm 골재 14중량%~23중량%, 4mm 골재 5중량%~13중량%, 채움재 5중량%가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 아스팔트 혼합물.
KR1020070117155A 2007-11-16 2007-11-16 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물 KR100835670B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070117155A KR100835670B1 (ko) 2007-11-16 2007-11-16 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070117155A KR100835670B1 (ko) 2007-11-16 2007-11-16 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100835670B1 true KR100835670B1 (ko) 2008-06-09

Family

ID=39770234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070117155A KR100835670B1 (ko) 2007-11-16 2007-11-16 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100835670B1 (ko)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100907869B1 (ko) * 2009-01-16 2009-07-14 주식회사 포이닉스 아스콘 개질제
KR101023425B1 (ko) * 2010-02-19 2011-03-24 김병채 중온 아스콘 조성물
KR101032697B1 (ko) * 2009-09-24 2011-05-06 김병채 에스비에스를 이용한 재생개질 아스팔트 혼합물
KR101046746B1 (ko) * 2010-06-11 2011-07-06 주식회사 포이닉스 아스팔트 개질제가 폐타이어칩이나 고무칩과 혼합된 저소음 복층 포장 조성물, 저소음 복층 포장공법
KR101182203B1 (ko) 2012-03-15 2012-09-12 주식회사 누보켐 아스팔트 개질 첨가제 및 이를 함유한 개질 아스팔트 조성물
KR101262145B1 (ko) 2011-09-15 2013-05-14 김병채 아스팔트와 에스비에스가 혼합된 아스팔트 개질제 및 개질제 제조방법
KR101267034B1 (ko) 2013-03-11 2013-05-27 대길산업주식회사 친환경 상온 재생 아스콘 바인더 조성물 및 그 제조방법
KR101630673B1 (ko) * 2015-09-24 2016-06-16 한국투수개발 주식회사 내부중합을 이용한 개질아스팔트 바인더 제조방법 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 조성물
KR101657533B1 (ko) 2016-02-24 2016-09-20 좋은길주식회사 폴리프로필렌을 결합한 열가소성 유리장섬유와 셀루로스섬유 펠릿을 혼합한 복합보강재료와 이를 이용한 가열아스팔트 혼합물
KR101757233B1 (ko) * 2016-03-25 2017-07-25 주식회사 포이닉스 고탄성 응력 흡수 아스팔트 바인더
KR101778150B1 (ko) * 2016-01-13 2017-09-13 주식회사 포이닉스 아스팔트 포장용 플랜트 믹스 타입 개질제 및 프리 믹스타입 개질 아스팔트 바인더와 이를 이용한 복층 저소음 배수성 아스팔트 조성물
KR101940621B1 (ko) 2018-03-13 2019-01-21 이현미 고형 고무화 아스팔트 바인더 및 이의 제조방법, 그리고 이를 포함한 아스팔트 콘크리트 조성물
KR102218411B1 (ko) * 2020-12-31 2021-02-22 (주)퓨리이노베이션 용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트
CN113029941A (zh) * 2021-03-03 2021-06-25 同济大学 一种评价沥青抗油污性能的试验方法
KR102286406B1 (ko) * 2021-01-14 2021-08-05 원용한 골재 접착력이 우수한 플랜트 믹스 타입 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 이용한 배수성 아스팔트 조성물
KR102363256B1 (ko) * 2021-01-14 2022-02-15 (주)유진컨스텍 내열 안정성이 우수한 플랜트 믹스 타입 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 아스팔트 조성물
KR102590877B1 (ko) * 2023-06-21 2023-10-19 현대브릿지(주) 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트
KR102667139B1 (ko) * 2023-04-17 2024-05-21 (주)상봉이엔씨 개질 아스팔트 바인더 조성물

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010079274A (ko) * 2001-06-29 2001-08-22 강전택 배수성 아스팔트 및 그 제조방법
KR20010079273A (ko) * 2001-06-29 2001-08-22 강전택 배수성 아스팔트용 개질제 및 그 제조방법
US6362257B1 (en) 1999-08-27 2002-03-26 Crafco, Incorporated Pavement patch material
KR100535200B1 (ko) 2003-04-18 2005-12-09 (주)에이알앤씨 플랜트 믹스형 아스팔트 개질 첨가제
KR100655635B1 (ko) 2005-06-07 2006-12-08 금호석유화학 주식회사 고점도 배수성 아스팔트 개질재 및 그의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6362257B1 (en) 1999-08-27 2002-03-26 Crafco, Incorporated Pavement patch material
KR20010079274A (ko) * 2001-06-29 2001-08-22 강전택 배수성 아스팔트 및 그 제조방법
KR20010079273A (ko) * 2001-06-29 2001-08-22 강전택 배수성 아스팔트용 개질제 및 그 제조방법
KR100535200B1 (ko) 2003-04-18 2005-12-09 (주)에이알앤씨 플랜트 믹스형 아스팔트 개질 첨가제
KR100655635B1 (ko) 2005-06-07 2006-12-08 금호석유화학 주식회사 고점도 배수성 아스팔트 개질재 및 그의 제조방법

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010082718A1 (ko) * 2009-01-16 2010-07-22 주식회사 포이닉스 아스콘 개질제
CN102224196B (zh) * 2009-01-16 2014-05-14 跑易尼丝株式会社 沥青混凝土改性剂
KR100907869B1 (ko) * 2009-01-16 2009-07-14 주식회사 포이닉스 아스콘 개질제
KR101032697B1 (ko) * 2009-09-24 2011-05-06 김병채 에스비에스를 이용한 재생개질 아스팔트 혼합물
KR101023425B1 (ko) * 2010-02-19 2011-03-24 김병채 중온 아스콘 조성물
KR101046746B1 (ko) * 2010-06-11 2011-07-06 주식회사 포이닉스 아스팔트 개질제가 폐타이어칩이나 고무칩과 혼합된 저소음 복층 포장 조성물, 저소음 복층 포장공법
KR101262145B1 (ko) 2011-09-15 2013-05-14 김병채 아스팔트와 에스비에스가 혼합된 아스팔트 개질제 및 개질제 제조방법
KR101182203B1 (ko) 2012-03-15 2012-09-12 주식회사 누보켐 아스팔트 개질 첨가제 및 이를 함유한 개질 아스팔트 조성물
KR101267034B1 (ko) 2013-03-11 2013-05-27 대길산업주식회사 친환경 상온 재생 아스콘 바인더 조성물 및 그 제조방법
KR101630673B1 (ko) * 2015-09-24 2016-06-16 한국투수개발 주식회사 내부중합을 이용한 개질아스팔트 바인더 제조방법 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 조성물
KR101778150B1 (ko) * 2016-01-13 2017-09-13 주식회사 포이닉스 아스팔트 포장용 플랜트 믹스 타입 개질제 및 프리 믹스타입 개질 아스팔트 바인더와 이를 이용한 복층 저소음 배수성 아스팔트 조성물
KR101657533B1 (ko) 2016-02-24 2016-09-20 좋은길주식회사 폴리프로필렌을 결합한 열가소성 유리장섬유와 셀루로스섬유 펠릿을 혼합한 복합보강재료와 이를 이용한 가열아스팔트 혼합물
KR101757233B1 (ko) * 2016-03-25 2017-07-25 주식회사 포이닉스 고탄성 응력 흡수 아스팔트 바인더
KR101940621B1 (ko) 2018-03-13 2019-01-21 이현미 고형 고무화 아스팔트 바인더 및 이의 제조방법, 그리고 이를 포함한 아스팔트 콘크리트 조성물
KR102218411B1 (ko) * 2020-12-31 2021-02-22 (주)퓨리이노베이션 용해 분산성이 뛰어난 다기능 아스팔트 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 개질 아스팔트
KR102286406B1 (ko) * 2021-01-14 2021-08-05 원용한 골재 접착력이 우수한 플랜트 믹스 타입 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 이용한 배수성 아스팔트 조성물
KR102363256B1 (ko) * 2021-01-14 2022-02-15 (주)유진컨스텍 내열 안정성이 우수한 플랜트 믹스 타입 개질재 조성물 및 이를 이용한 배수성 아스팔트 조성물
CN113029941A (zh) * 2021-03-03 2021-06-25 同济大学 一种评价沥青抗油污性能的试验方法
KR102667139B1 (ko) * 2023-04-17 2024-05-21 (주)상봉이엔씨 개질 아스팔트 바인더 조성물
KR102590877B1 (ko) * 2023-06-21 2023-10-19 현대브릿지(주) 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100835670B1 (ko) 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물
KR100563005B1 (ko) 고점도 배수성 아스팔트 개질재를 함유한 아스팔트 혼합물
KR100655635B1 (ko) 고점도 배수성 아스팔트 개질재 및 그의 제조방법
KR101239399B1 (ko) 개질 아스팔트 조성물 및 그의 제조방법
EP2384357B1 (en) Asphalt composition
KR101778150B1 (ko) 아스팔트 포장용 플랜트 믹스 타입 개질제 및 프리 믹스타입 개질 아스팔트 바인더와 이를 이용한 복층 저소음 배수성 아스팔트 조성물
EP2357210B1 (en) Low carbon additive for warm mix asphalt mixture, warm mixed asphalt prepared by using same, and preparation method of warm mix asphalt mixture
KR20130067292A (ko) 고무 및 왁스를 포함하는 응집체의 제조 방법, 상기 방법에 따라 제조된 응집체, 및 아스팔트 또는 역청 물질에서의 상기 응집체의 용도
KR101956562B1 (ko) 아스팔트 콘크리트용 개질 첨가제, 이를 포함하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물
KR20120073529A (ko) 중온 아스팔트 포장용 조성물
KR101785086B1 (ko) 중온아스팔트 개질제 및 이를 이용한 아스팔트 혼합물
KR101093659B1 (ko) 개질 재활용 가열 아스팔트 혼합물
CN114716839B (zh) 重载路面用改性沥青、改性沥青混合料及其制备方法
KR20170012944A (ko) 고내구성 중온 아스팔트용 개질재 및 이를 이용한 중온 개질 아스팔트 바인더 조성물
KR101428660B1 (ko) 플랜트믹스 타입 아스팔트용 개질제 조성물
KR102005942B1 (ko) 응급보수용 상온형 개질아스팔트 조성물 및 이의 제조방법
KR100422896B1 (ko) 배수성 아스팔트용 개질제의 제조방법
KR102123798B1 (ko) 박층포장용 고등급 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
EP4242374A1 (en) Railroad wood tie containing plastic waste
JP4856460B2 (ja) アスファルト組成物
KR102005939B1 (ko) 고탄성 개질아스팔트 콘크리트 혼합물 및 이의 제조방법
KR101227739B1 (ko) 기계적 물성 및 내노화 성능이 개선된 아스팔트 조성물 및그의 제조방법
KR100841404B1 (ko) 개질 고 내구성 아스팔트 혼합물 제조방법
KR102005948B1 (ko) 고기능성 아스팔트 개질재를 포함하는 개질아스팔트 침투식 마카담 포장용 조성물 및 이를 이용한 마카담 포장 방법
KR20080048232A (ko) 개질 아스팔트 바인더 조성물 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130314

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140508

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150519

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160526

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170307

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190521

Year of fee payment: 12