KR100838533B1 - 섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물과 이를 이용한도로포장방법 - Google Patents

섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물과 이를 이용한도로포장방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재와 이를 이용한 도로포장방법에 관한 것으로, 교량의 교면포장 및 중차량도로에 범용적으로 사용되는 아스팔트 포장공법의 단점인 소성변형, 잦은 유지보수, 짧은 재포장주기, 낮은 강도특성, 방수성능 저하 및 장기내구성 저하를 개선하기 위해 섬유보강투수콘크리트를 타설한 후 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리 조성물을 타설하여 시공이 간편하고, 장비를 간소화하여 공사비를 절감하고 방수성능과 장기내구성이 우수하며 콘크리트슬래브와 동일한 재료의 사용으로 동일한 거동이 가능하게 함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 섬유보강투수콘크리트 도로포장재는, 전체 100중량%에 대하여 1종 보통시멘트 16-25 중량%, 10~19mm 굵은골재 50-70 중량%, 잔골재 5-9중량%, 토목섬유 5~8중량%, 배합수 4-8중량%가 혼합되어 이루어진다.
도로포장재, 섬유보강투수콘크리트, 시멘트 혼화용 폴리머, 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리

Description

섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물과 이를 이용한 도로포장방법{ROAD PAVEMENT COMPOSITION AND PACKING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물 및 이를 이용한 도로 포장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 포장공법보다 방수성능이 우수하고, 교통개방이 빠르며, 콘크리트 포장에 준하는 소성변형에 대한 저항성 및 내구성을 갖고, 아스팔트 포장과 유사한 주행성과 소음성을 갖으며, 시공장비가 간단하고 시공이 간편한 섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물 및 이를 이용한 도로 포장방법에 관한 것이다.
통상적으로 사용되는 범용적인 교면포장 및 아스팔트 포장방법은 개질아스팔트 포장공법과 LMC교면 포장공법이 있다. 이들 공법은 시공온도가 높고, 재료의 취급이 어려우며, 고가의 장비와 시공 중 하자발생율이 높고 온도 및 주변환경에 대한 시공 제약이 크며, 고가의 공사비, 방수성능 저하, 장기간의 양생기간 소요, 건조수축에 의한 균열발생, 큰 소음, 잦은 유지보수, 승차감 저하 등의 단점을 갖고 있다.
보다 상세히 알아보면, 개질아스팔트 포장방법은 연성으로 우수한 승차감과 신속한 시공의 장점을 갖고 있어 교면포장이나 중차량 도로에 주로 사용되고 있지만 중대형 차량 통행, 교통량이 많은 곳, 기름계통 및 염화물에 의한 성능 저하 등으로 인한 부분박리, 바퀴자국 패임, 소성변형, 밀림, 방수능력저하 등의 도로로서의 기능성이 쉽게 저하되며 잦은 유지보수와 이로 인한 유지보수 비용증가, 교통소통 장애로 인한 불편 및 사회적인 비용 추가 투입 등의 문제점을 갖고 있다.
또한, LMC교면 포장공법은 우수한 방수성능 및 많은 시공실적으로 인하여 그 성능을 검증받았지만 양생기간소요, 고가의 장비사용, 전문 시공팀 소요, 높은 공사비, 평탄성 저하 등의 문제점들로 인하여 보다 개선된 공법개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 종래 기술에 의한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 우수한 현장 적용성, 우수한 소성변형 저항성, 우수한 주행성, 낮은 소음성, 우수한 방수성능, 우수한 내구성, 낮은 공사비 및 유지보수비용이 저렴한 섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물 및 이를 이용한 도로 포장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물은, 전체 100중량%에 대하여 1종 보통시멘트 16-25 중량%, 10~19mm 굵은골재 50-70 중량%, 잔골재 5-9중량%, 토목섬유 5~8중량%, 배합수 4-8중량%가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 섬유보강투수콘크리트 도포포장재는, 전술한 섬유보강투수콘트리트와; 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리(초속경형, 초조강형)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물을 이용한 도로 포장방법은, 기존 포장제거 및 콘크리트 슬래브 표면의 이물질 및 레이턴스를 제거하는 표면처리 단계, 포설할 표면을 표면건조포화상태로 만드는 표면준비 단계, 접착증강제를 도포하는 도포단계, 섬유보강투수콘크리트를 도로에 포설하는 포설 및 표면정지단계, 상기 포장층을 양생하는 양생단계, 양생 후 장비를 이용하여 조성물 표면을 거칠게 마무리하는 표면 마무리 단계로 이루어진 것에 기술적 특징이 있다.
그리고, 본 발명에 의한 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물을 이용한 도로 포장방법은, 섬유보강투수콘크리트 혼합물이 포설된 도로에 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리 조성물을 주입하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물 및 이를 이용한 도로포장방법에 의하면, 물성이 우수, 시공장비가 간단, 시공이 간편, 조기교통개방이 가능 및 우수한 내구성 및 방수성으로 포장체 및 구조물의 장수명화를 갖을 수 있으며, 시공에 따른 인력손실을 최소화 할 수 있고, 소음이 감소하고, 주행성능이 아스팔트에 준하는 특성을 갖게 되어 교량 교면의 신설 및 재포장, 중차량 도로, 자동차 전용도로, 버스정류장, 고속도로 진출입로, 교차로 등 다양한 장소의 도로 포장에 사용될 수 있다.
<실시예 1>
본 실시예에 따른 섬유보강투수콘크리트 도로포장재 조성물은 전체 100중량%에 대하여 1종 보통시멘트 16-25 중량%, 10~19mm 굵은골재 50-70 중량%, 잔골재 5-9중량%, 토목섬유 5~8중량%, 배합수 4-8중량%가 혼합되어 이루어진다.
1종 보통시멘트는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
굵은골재는 현지에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
잔골재는 현지에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다. 단 굵은골재와 잔골재는 도로 포장의 용이성과 기타 재료와의 균일한 혼합을 위한 입도로 이루어진다.
토목섬유는 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
배합수는 음용수에 적합한 것으로 사용한다.
본 실시예에 의한 섬유보강투수콘크리트 도로포장재는 15%~25%의 연속공극을 갖는다.
전술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 의한 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재를 이용한 도로 포장 공정은 다음과 같다.
(S10) 표면준비. 재포장을 위하여 기존 아스콘[두께(t)=4~7cm]을 제거한 후 표면레이턴스를 제거한다. 이와 같이 표면레이턴스를 제거한 후 타설할 콘크리트의 영향을 최소화 하기 위해 포장면을 표면 건조 포화상태로 유지시켜 준다.
(S20) 접착증강제 도포. 기존 콘크리트면과 새로 칠 콘크리트와의 접착력을 증강시키기 위해 접착증강제(접착증강제는 기존 구콘크리트에 신규 콘크리트를 타설할 때 통상적으로 사용되는 재료로 구체적으로 한정하지는 않는다)를 도포한다.
(S30) 섬유보강투수콘크리트 포설. 섬유보강투수콘크리트를 4~7cm(사용굵은골재 최대치수의 3배 이상)의 설계두께로 포설하고, 마감장비를 이용하여 포설된 섬유보강투수콘크리트를 평탄하게 마무리한다.
(S40) 양생. 섬유보강투수콘크리트 포설층의 마무리가 완료되면 양생재를 도포하여 2시간 내지 3시간동안 양생한다.
(S50) 표면 마무리. 양생이 완료되면 숏블라스팅, 샌드블라스팅 등을 이용하여 섬유보강투수콘크리트 포설층의 표면을 거칠게 마무리한다.
(S60) 교통 개방. 상기 (S10) 내지 (S50) 공정을 거쳐 도로 포장이 완료되면 교통을 개방한다.
<본 발명 시료 2>
본 실시예는 전술한 실시예 1인 섬유보강투수콘크리트의 연속공극을 채우는 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리가 더 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.
섬유보강투수콘크리트는, 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리를 주입하기 위해 기존의 레미콘 플랜트나 현장 배치플랜트를 이용한 생산이 가능하고, 대형장비가 소요되지 않으며, 도로사용이 가능한 평탄성 확보가 용이하고, 슬래브 콘크리트, 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리와 동일한 무기질계 재료로 이질재료사용에 따른 문제 발생이 없으며, 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리의 주입이 보다 밀실하도록 15%~25%의 연속공극을 갖는다.
본 실시예에 따른 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리는 초속경형 또는 초조강형 혼합시멘트, 개질 시멘트 혼화용 폴리머 및 기타 첨가제가 혼합되어 이루어진다.
전술한 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리 조성물 중 초속경형은, 초속경형 혼합 시멘트, 개질 시멘트 혼화용 폴리머 및 기타 첨가제가 혼합되어 이루어진다.
상기 초속경형 혼합 시멘트는, 전체 100중량%에 대하여 초미립 시멘트 15-20중량%, 아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03) 23-45중량%, 플라이애쉬 미분말11-15중량%, 석분 8-10중량%, 무수석고 1-2중량%, 규사 20-30중량%가 혼합된 모재, 알루미늄 분말, 소포제, 고유동화제, 안료가 혼합되어 이루어진다.
초속경형 혼합 시멘트는 중량비로 모재 : 알루미늄 분말 : 소포제 : 고유동화제 : 안료가 100 : 0.0001-0.002 : 0.01-0.2 : 0.05-1 : 1~9 혼합되어 이루어진다.
상기 초속경형 혼합 시멘트, 시멘트 혼화용 폴리머, 배합수는 중량비로 100 : 10-15 : 25-45 혼합되어 이루어진다.
전술한 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리 조성물 중 초조강형은, 초조강형 혼합 시멘트, 개질 시멘트 혼화용 폴리머 및 기타 첨가제가 혼합되어 이루어진다.
상기 초조강형 혼합 시멘트는, 초미립 시멘트 30-34중량%, 아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03) 7-21중량%, 플라이애쉬 미분말 15-19중량%, 석분 8-10중량%, 무수석고 1-2중량%, 규사 25-28중량%가 혼합된 모재, 알루미늄 분말, 소포제, 고유동화제, 안료가 혼합되어 이루어진다.
초조강형 혼합 시멘트는 중량비로 모재 : 알루미늄 분말 : 소포제 : 고유동화제 : 안료가 100 : 0.0001-0.002 : 0.01-0.2 : 0.05-1 : 1~9 혼합되어 이루어진다.
상기 초조강형 혼합 시멘트, 시멘트 혼화용 폴리머, 배합수는 중량비로 100 : 10-15 : 25-45 혼합되어 이루어진다.
전술한 구성에 있어서, 시멘트 혼화용 폴리머는, PVA, SBR, PVA-VeoVa, PAE, EVA 등의 재유화형 분말수지나 SBR라텍스, 아크릴 에멀젼 중 한 가지 또는 이를 개질하여 사용하며 이에 제한되는 것은 아니며, 시멘트 혼화용 폴리머의 구성에 있어서, 기타 첨가물로는 소포제, 고유동화제를 포함하고 있으며, 상기 소포제와 고유동화제는 중량비로 상기 시멘트 혼화용 폴리머에 대하여 100 : 0.1-1 : 0.1-2 혼합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 초미립 시멘트는 그 블레인(Blaine) 분말도가 3,500-5,000㎠/g으로 매우 미립이며, 수화반응율이 높아 초기강도와 장기강도가 증진된다.
아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03)는 아우인과 석고를 첨가한 시멘트여서 시멘트의 초속경성 이나 초조강성을 발현하는 동시에 침상결정의 에트린자이트 수화물을 생성하여 이 침상결정이 공극을 메꾸어 경화체가 치밀해지고 건조수축을 보상한다. 이의 수화반응식은 다음과 같다.
4CaO3Al203SO3 + 6CaO + 3CaSO4 + 32H20 ------> 3CaOAl2O33CaSO432H2O
(아우인) (석고) (에트린자이트 수화물)
플라이애쉬는 미분탄(微粉炭)을 연소하는 보일러의 연도(煙道) 가스로부터 집진기로 채취한 회분(석탄재)을 말하는데, 구상(球狀)인 입자 크기는 시멘트와 같은 정도며 알루미나(Al2O3)와 실리카(SiO2)가 주성분이다.
플라이애쉬 : 플라이애쉬는 유동성 증진, 작업성 향상, 초기수화열 저하, 고내구성을 갖게하면 그 사용량이 일정량이상으로 늘어나면 초기강도저하가 일어난다. 일반적으로 콘크리트 혼화재로 범용화 되어있는 재료로 입자 크기는 시멘트와 비슷한 정도임 사용량은 초속경형은 초기강도를 유지하기위해 11~15%를 사용하고, 초조강형은 15~19%를 사용한다.
무수석고 : 통상적으로 시멘트 제조시 첨가되며, 응결시간을 적절하게 조절하여 작업시간을 유지할 목적으로 사용한다. 초속경형, 초조강형 공히 안정적인 응 결시간을 확보하기위하여 1~2%를 사용한다.
석분, 규사 : 석분은 미분을 사용하고, 8호사~10호사가 사용되며, 단입도 재료로 시멘트 제조시 재료의 혼화성을 높여주고 전체적인 경제성을 확보하기위해 사용하며 과도한 규사 사용은 물-시멘트비의 증가, 강도저하를 초래하므로 적정량을 사용한다.
알루미늄 분말 : 극히 소량이 첨가되며 이의 첨가로 팽창을 유발해 전체적인 콘크리트의 수축량을 제어하므로 사용량이 적으면 콘크리트의 수축이 유발되고 사용량이 과다하면 콘크리트의 팽창이 유발된다. 본 조성물에서는 0.0001~0.002%를 사용했을때 콘크리트의 수축팽창으로 인한 균열을 효과적으로 제어할 수 있었다.
전술한 시멘트 혼화용 폴리머는 시멘트 페이스트 경화체의 내부에 필름을 형성하여 휨, 인장 및 부착강도를 향상시키고 보수성을 개선하여 중성화, 염화물 이온 침투, 동결융해 등의 내구성을 향상시킬 목적으로 사용되며, PVA, SBR, PVA- VeoVa, PAE, EVA 등의 재유화형 분말수지나 SBR라텍스, 아크릴에멀젼 중 적어도 한 가지 또는 이를 개질하여 사용하며 이에 제한되는 것은 아니며, 시멘트 혼화용 폴리머의 구성에 있어서, 기타 첨가물로는 소포제, 고유동화제를 포함하고 있으며, 시멘트 혼화용 폴리머와 소포제 및 고유동화제는 중량비로 100 : 0.1-1 : 0.1-2 혼합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
시멘트 혼화용 폴리머는 미립자 상태로 골재 및 시멘트 겔 또는 미수화 시멘트 입자 표면에 연속적으로 분산되어 미세공극 및 모세관 공극에 망상형태의 시멘트 혼화용 폴리머 필름을 형성하여 시멘트 수화물과 일체화된 Co-matrix상을 형성 한다.
이러한 구조로 인하여 방수성, 수밀성, 내약품성, 중성화방지성, 염화물 이온 침투 방지성, 내동결융해성 등의 내구성 증진과 인장강도, 부착강도, 휨강도, 신장능력, 내마모성 등의 물리적 성질 증진을 갖게 한다.
또한 굳지 않은 상태에서는 친수 콜로이드적 성질에 인해 연행공기가 고르게 분포하여 시공성이 증진되고, 블리딩이나 재료분리에 의한 저항성이 커지며, 보수성 등을 개선시킨다.
소포제는 미립의 시멘트 사용 및 시멘트 혼화용 폴리머의 사용으로 인해 증가되는 연행공기를 제어하기 위해 사용하며, 폴리에테르계, 실리콘계, 에틸알콜 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
고유동화제는 시멘트 수화에 필요한 배합수량 이외의 잉여수량을 저감시켜 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하는 동시에 주입에 가능한 유동성을 확보하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키며, 폴리카본산계, 나프탈렌계, 멜라민계 및 리그닌계로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 단독으로 혹은 혼합되어 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 당 업계에서 통상적으로 사용되는 종류가 사용될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시예에 의한 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리는 단독으로 사용되지 않고 전술한 본 발명 시료 1과 함께 사용된다. 즉, 하기의 도로 포장방법에서 구체적으로 설명하겠지만, 상기 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리와 섬유보강투수콘크리트가 혼합되어 사용될 수도 있을 것이지만, 포장면의 평탄성, 시공의 난이도, 경제성 측면을 고려하여 섬유보강투수콘크리트가 포설된 포설층 내부에 주입되어 상기 섬유보강투수콘크리트의 연속공극을 채우게 된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 의한 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리와 섬유보강투수콘크리트를 이용한 도로포장재 조성물을 이용해 도로를 포장하는 과정은, 전술한 실시예 1의 공정 중 양생공정 이전에 섬유보강투수콘크리트 포설층에 본 실시예에 의한 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리를 주입하는 공정, 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리가 초결상태가 되면 양생재를 도포하여 양생하는 공정이 더 포함된다.
이하, 전술한 본 발명에 의한 본 발명 시료들에 의한 본 발명 시료를 종래 기술과 비교하여 설명한다.
<본 발명 시료 1 및 본 발명 시료 2>
본 발명 시료 1 및 본 발명 시료 2는 전술한 실시예 1인 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재의 예이다.
표 1. 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물 배합비
구 분 시멘트 굵은골재 잔골재 토목섬유 배합수 비 고
본발명시료1 475 950 171 152 152
본발명시료2 304 1330 95 95 76
<본 발명 시료 3 내지 본 발명 시료 6>
본 발명 시료 3 내지 본 발명 시료 6 에서는, 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리와 섬유보강투수콘크리트가 사용된 전술한 실시예 2에 대한 것으로, 상기 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물은 본 발명 시료 2에 의한 배합비로 이루어진 것에 본 발명 시료3 내지 본 발명 시료 6에 따른 초속경형과 초조강형 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리를 주입하였다.
표 2. 초속경형 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리 조성물 배합
구 분 초미립 시멘트 아우인 플라이 애쉬 석분 무수 석고 규사 알루미늄분말 소포제 고유동 화제 안료 시멘트 혼화용 폴리머 배합수
본 발명 시료3 15 45 11 8 1 20 0.0001% 0.01% 0.05% 1% 10% 25%
본 발명 시료4 20 23 15 10 2 30 0.0002% 0.2% 1% 9% 15% 45%
표 3. 초조강형 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리 조성물 배합
구 분 초미립 시멘트 아우인 플라이 애쉬 석분 무수석고 규사 알루미늄분말 소포제 고유동 화제 안료 시멘트 혼화용 폴리머
본 발명 시료5 30 21 15 8 1 25 0.0001% 0.01% 0.05% 1% 10%
본 발명 시료6 34 7 19 10 2 28 0.0002% 0.2% 1% 9% 15%
<비교예 1 내지 비교예 3>
비교예 1 내지 비교예 3은 본 발명에 의한 본 발명 시료들과 비교하기 위한 것이며, 구체적인 배합비는 하기 표 4와 같다.
표 4. 시멘트 콘크리트 조성물
구 분 시멘트 초조강 시멘트 초속경 시멘트 굵은골재 잔골재 배합수 유화감수제 (시멘트의%)
비교예1 400 794 985 180 0.1%
비교예2 400 794 985 180 0.1%
비교예3 400 794 985 180 0.1%
<시험 1> 시험용 공시체의 제작
상기 본 발명 시료 1 내지 2로 제작된 공시체와 시료 2로 제작된 섬유보강투수콘크리트에 시료 3 내지 6의 속경형 시멘트 슬러리를 공극에 주입한 공시체 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 각각의 조성물을 콘크리트를 배합하여 KS F 2403 콘크리트의 강도 시험용 공시체 제작방법에 따라 Ø 10× 20cm(압축강도), 10× 10× 40cm(휨강도) 시험용 공시체를 각각 제작하였다.
<시험 2> 강도시험
본 발명에 따라 제조된 조성물과 비교예에서 제조한 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기 시험예 1에서 제조한 각 공시체를 대상으로 KS F 2405 콘크리트의 압축강도 시험방법, KS F 2407 콘크리트의 휨강도 시험방법, KS F 2423 콘크리트의 인장강도 시험방법에 의하여 물리적 성능을 측정하였으며 각각의 결과를 표 5.에 나타내었다.
표 5 물리적 성능 시험결과
구 분 강도(㎏f/㎠)
압 축 인 장
4시간 3일 28일 4시간 3일 28일 4시간 3일 28일
본 발명 시료1 - 45 280 - - 24 - - 19
본 발명 시료2 - 24 160 - - 19 - - 11
본 발명 시료3 260 337 470 55 69 92 35 43 49
본 발명 시료4 180 270 395 47 58 83 29 33 41
본 발명 시료5 - 290 513 - 65 97 - 41 50
본 발명 시료6 - 225 446 - 59 89 - 32 40
비교예1 - 90 360 - - 53 - - 27
비교예2 - 160 390 - 35 59 - 17 29
비교예3 180 230 380 37 51 58 16 22 33
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(본 발명 시료 1 내지 본 발명 시료 6)은 비교예 1 내지 3에서 제조된 조성물과 비교하여 강도특성이 크게 향상되어짐을 알 수 있었으며, 이는 포장재료로서 갖춰야할 기본적인 조건을 만족함을 알 수 있었다.
<시험 3> 건조수축율 측정
상기 시험예 1에서와 같은 공시체를 제작하여 KS F 2424(콘크리트의 길이변화 시험방법)에 의하여 건조수축율을 측정하였으며, 그 결과를 표 6.에 나타내었다.
표 6 건조수축 측정결과
구 분 본 발명 시료1 본 발명 시료2 본 발명 시료3 본 발명 시료4 본 발명 시료5 본 발명 시료6 비교예1 비교예2 비교예3
건조수축(×104) 0.6 0.5 1.3 1.2 1.1 1.2 2.3 2.2 2.5
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 도로포장재 조성물(본 발명 시료 1 내지 본 발명 시료 6)은 비교예 1 내지 3에서 제조된 조성물과 비교하여 건조수축량이 크게 감소되어, 수축 저감 및 균열 방지 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험 4> 흡수율
본 발명에 따라 제조된 조성물(본 발명 시료 3 내지 본 발명 시료 6)과 비교예 1 내지 3과 비교예에서 제조한 조성물의 흡수율을 비교하기 위하여, 상기 시험 1에서 제조한 각 공시체를 대상으로 KS F 4004(콘크리트 벽돌의 흡수율 시험방법)에 의하여 흡수율을 측정하였고, 그 결과를 표 8에 나타내었다.
표 8. 흡수율 측정 결과
구 분 본 발명 시료3 본 발명 시료4 본 발명 시료5 본 발명 시료6 비교예1 비교예2 비교예3
흡수율 (%) 1.4 1.9 1.4 1.8 13.0 12.5 12.3
표 8에 나타난 바와 같이, 본 발명에서 제조된 조성물(본 발명 시료 3 내지 본 발명 시료 6)은 비교예 1 내지 3에서 제조된 조성물과 비교하여 흡수율이 낮음을 알 수 있었다 이는 교면포장재료로서의 사용시 방수층이 별도로 필요하지 않음을 알 수 있었다.
<시험 5>
상기에서 설명한 본 발명 시료3 내지 본 발명 시료6의 조성물과 비교예1 및 비교예2에 의하여 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결 융해저항성시험의 측정 결과를 나타낸 것이다. 동결융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
표 9는 동결융해저항성시험에 따른 각각의 본 발명 시료들 및 비교예 들의 내구성지수를 표시한 것이다.
표 9. 동결융해시험 결과
구분 본 발명 시료3 본 발명 시료4 본 발명 시료5 본 발명 시료6 비교예1 비교예2 비교예3
내구성지수 92 91 91 93 42 45 48
위의 표 9에서와 같이, 본 발명 시료3 내지 본 발명 시료6 이 비교예1 및 비교예3에 비하여 내구성지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 도로포장재 조성물 및 이를 이용한 도로 포장방법을 다양한 본 발명 시료를 통해 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 상세히 설명된 본 발명 시료에 한정되지 아니하며, 발명의 기술상 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 전체 100중량%에 대하여 1종 보통시멘트 16-25 중량%, 10~19mm 굵은골재 50-70 중량%, 잔골재 5-9중량%, 토목섬유 5~8중량%, 배합수 4-8중량%가 혼합된 섬유보강투수콘크리트와;
    초속경형 혼합시멘트, 시멘트 혼화용 폴리머, 배합수가 중량비로 100 : 10 내지 15 : 25 내지 45 혼합되어 이루어지며 상기 섬유보강투수콘크리트가 포설된 후 상기 섬유보강투수콘크리트에 주입되는 초속경형의 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속성 시멘트 슬러리로 이루어지며,
    상기 초속경형의 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속성 시멘트 슬러리의 초속경형 시멘트는, 초미립 시멘트 15-20중량%, 아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03) 23-45중량%, 플라이애쉬 미분말11-15중량%, 석분 8-10중량%, 무수석고 1-2중량%, 규사 20-30중량%가 혼합된 모재에 대해 중량비로 알루미늄 분말 0.0001-0.002, 소포제 0.01-0.2, 고유동화제 0.05-1, 안료1~9가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물.
  3. 전체 100중량%에 대하여 1종 보통시멘트 16-25 중량%, 10~19mm 굵은골재 50-70 중량%, 잔골재 5-9중량%, 토목섬유 5~8중량%, 배합수 4-8중량%가 혼합된 섬유보강투수콘크리트와;
    초조강형 혼합시멘트, 시멘트 혼화용 폴리머, 배합수가 중량비로 100 : 10 내지 15 : 25 내지 45 혼합되어 이루어지며 상기 섬유보강투수콘크리트가 포설된 후 상기 섬유보강투수콘크리트에 주입되는 초조강형의 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속성 시멘트 슬러리로 이루어지며,
    상기 초조강형의 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속성 시멘트 슬러리의 초조강형 혼합시멘트는, 초미립 시멘트 30-34중량%, 아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03) 7-21중량%, 플라이애쉬 미분말 15-19중량%, 석분 8-10중량%, 무수석고 1-2중량%, 규사 25-28중량%가 혼합된 모재에 대해 중량비로 알루미늄 분말 0.0001-0.002, 소포제 0.01-0.2, 고유동화제 0.05-1, 안료1~9가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물.
  4. 삭제
  5. 도로에 포장되어 있는 기존 포장층을 제거 및 콘크리트 슬래브 표면의 이물질 및 레이턴스를 제거하여 표면을 처리하는 제1단계;
    포설할 표면을 표면건조포화상태로 만들어 표면을 준비하는 제2단계;
    접착증강제를 도포하는 제3단계;
    전체 100중량%에 대하여 1종 보통시멘트 16-25 중량%, 10~19mm 굵은골재 50-70 중량%, 잔골재 5-9중량%, 토목섬유 5~8중량%, 배합수 4-8중량%가 혼합되어 이루어진 섬유보강투수콘크리트를 도로에 포설하여 섬유보강투수콘크리트 포설층을 형성 및 상기 섬유보강투수콘크리트 포설층의 표면을 정지하는 제4단계;
    상기 제4단계 이후 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속경성 시멘트 슬러리를 상기 섬유보강투수콘크리트 포설층의 공극에 주입하는 제5단계와;
    상기 제5단계 이후 상기 섬유보강투수콘크리트 포설층을 양생하는 제6단계; 그리고,
    상기 제6단계 이후 상기 섬유보강투수콘크리트 포설층 표면을 거칠게 마무리하는 제7단계;를 포함하며,
    상기 제5단계에서는, 초미립 시멘트 15-20중량%, 아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03) 23-45중량%, 플라이애쉬 미분말11-15중량%, 석분 8-10중량%, 무수석고 1-2중량%, 규사 20-30중량%가 혼합된 모재에 대해 중량비로 알루미늄 분말 0.0001-0.002, 소포제 0.01-0.2, 고유동화제 0.05-1, 안료1~9가 혼합되어 이루어진 초속경형 혼합시멘트와 시멘트 혼화용 폴리머 및 배합수가 중량비로 100 : 10 내지 15 : 25 내지 45 혼합된 초속경형의 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속성 시멘트 슬러리를 주입하거나,
    초미립 시멘트 30-34중량%, 아우인계 초속경 시멘트(4Ca0 3Al2O3 S03) 7-21중량%, 플라이애쉬 미분말 15-19중량%, 석분 8-10중량%, 무수석고 1-2중량%, 규사 25-28중량%가 혼합된 모재에 대해 중량비로 알루미늄 분말 0.0001-0.002, 소포제 0.01-0.2, 고유동화제 0.05-1, 안료1~9가 혼합되어 이루어진 초조강형 혼합시멘트와 시멘트 혼화용 폴리머 및 배합수가 중량비로 100 : 10 내지 15 : 25 내지 45 혼합된 초조강형의 시멘트 혼화용 폴리머 개질 속성 시멘트 슬러리를 주입하는 것을 특징으로 하는 섬유보강투수콘크리트 도로 포장재 조성물을 이용한 도포 포장 방법.
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