KR100886174B1 - 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감투수포장 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법에 관한 것이다. 본 발명은 콘크리트의 상면에 코팅되고, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하는 차열 코팅 조성물을 코팅한다. 본 발명에 의하면, 노면온도를 저감시키고, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 도로 포장이 가능한 장점이 있다.

아스팔트, 콘크리트, 차열 코팅, 시공, 포장

Description

차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법{.}

본 발명은 차열 코팅 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 콘크리트층 상면에 차열 코팅을 하여 노면온도를 저감시키고, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명은 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 포장도로 또는 유화아스팔트와 파쇄석 등이 혼합 포설되는 SM공법으로 포장된 도로면에는 단면이 외부로 노출됨으로써 분진이 발생되어 분진공해를 발생시키며, 내충격성이 취약해지고, 우수가 침투되어 내구성을 약화시킴으로 도로포장의 수명을 단축시키고 결국 국가재정이 낭비되는 문제점이 있다.

기존의 유색 포장면 상층 코팅 방법(도료 도색, 미끄럼 방지 포장, 초박층 시멘트 포설 등)은 일관된 단색 고압스프레이식 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 본래의배수 및 투수 기능을 발휘하지 못하게 하고, 색상이 단조로우며, 표면의 미끄럼 방지 기능에서도 단순한 거칠기만을 형성함으로써 미끄럼 저항 계수가 낮아 이슬이 내리거나 우천 시 차량과 보행자의 미끄럼사고를 유발하는 문제점을 안고 있다.

또한, 시공 시 유기 용제의 과다한 사용으로 친환경적이지 못한 문제점도 내포하며, 기후에 따라 건조가 늦어지고 시간이 너무 오래 걸리는 단점을 가지고 있다.

종래의 투수성 아스팔트 콘크리트는 잔골재를 거의 사용하지 않는 것으로 잔골재가 생략된 만큼 작은 공극들은 많이 형성되지만, 강도가 매우 취약하여 차도로는 사용되지 못할 뿐만 아니라 잔 입자의 부족으로 골재 입자들 사이의 접착력이 떨어져 콘크리트 표면의 골재가 쉽사리 이탈되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 투수성 아스팔트 콘크리트는 공극들의 크기가 너무 작아서 이물질에 의하여 쉽게 막히거나 하절기에 표면이 녹아 이물질이 표면에 부착되어 투수성이 나빠지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 골재를 크기별로 선별하여 사용함으로써, 공극을 크게 하여 투수성을 높이는 동시에, 차열 코팅을 하여 노면온도를 저감시키고, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 순환골재를 일부 전처리하여 포장재료의 원재료로 사용할 수 있게 함으로써, 효율적 자원관리 및 재활용 효과를 극대화 할 수 있는 동시에, 차열 코팅을 하여 노면온도를 저감시키고, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 콘크리트의 상면에 코팅되고, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하는 차열 코팅 조성물을 포함한다.

이때, 상기 콘크리트는 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70% 통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 골재와 상기 2mm체를 통과하는 골재의 통과율의 차이가 골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 골재가 골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 골재를 사용하고, 그 골재에 폴리에스테르 섬유 미분말, SiC 강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 생성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 콘크리트는 가열건조로에서 280~300℃로 가열된 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 파쇄되며, 상기 파쇄된 콘크리트를 프리 웨팅 공정을 거친 후 생성된 순환골재 중 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 순환골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 순환골재와 상기 2mm체를 통과하는 순환골재의 통과율의 차이가 순환골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 순환골재가 순환골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 순환골재를 사용하고, 그 순환골재에 아스팔트 및 SiC강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 생성된다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (A)쇄석기층을 형성하여 다짐하고, 아스팔트 에멀젼 50~75중량부, 스틸렌 부타티엔 라텍스 5~25중량부, 필러 5~10중량부, 증점제 1중량부, 소포제 1중량부, 안정제 1중량부를 혼합교반한 아스팔트 프라이머를 4L/m² 살포하는 단계; (B)골재가 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70% 통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 골재와 상기 2mm체를 통과하는 골재의 통과율의 차이가 골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 골재가 골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 골재를 선별하는 단계; (C)상기 골재에 폴리에스테르 섬유 미분말, SiC 강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 콘크리트를 생성하고, 그 콘크리트를 다짐하여 콘크리트층을 생성하는 단계; 및 (D)상기 콘크리트층 상면에 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하는 차열 코팅 조성물을 이용하여 코팅하는 단계;를 포함한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 (A')쇄석기층을 형성하여 다짐하는 단계; (B')콘크리트를 가열건조로에서 280~300℃로 가열한 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 파쇄하며, 상기 파쇄된 콘크리트를 프리 웨팅 공정을 거친 후 생성된 순환골재 중 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 순환골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 순환골재와 상기 2mm체를 통과하는 순환골재의 통과율의 차이가 순환골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 순환골재가 순환골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 순환골재를 선별하는 단계; (C')상기 순환골재에 아스팔트 및 SiC강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 콘크리트를 생성하고, 그 콘크리트를 다짐하여 콘크리트층을 생성하는 단계; 및 (D')상기 콘크리트층 상면에 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하는 차열 코팅 조성물을 이용하여 코팅하는 단계;를 포함한다.

한편, 상기 (D)단계 또는 (D')단계에 있어서, 시공하는 표면에 색상 또는 무늬를 표출하는 경우, 살포식 스텐실 기법을 사용하여 코팅하는 것이 바람직하다.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 골재를 크기별로 선별하여 사용함으로써, 공극을 크게 하여 투수성을 높이는 동시에, 차열 코팅을 하여 노면온도를 저감시키고, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 순환골재를 일부 전처리하여 포장재료의 원재료로 사용할 수 있게 함으로써, 효율적 자원관리 및 재활용 효과를 극대화 할 수 있는 동시에, 차열 코팅을 하여 노면온도를 저감시키고, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 차열 코팅 조성물 및 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 제공할 수 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 의한 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 및 도로용 차열 코팅 조성물를 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 칼라투수 개질제 아스팔트 콘크리트는 쇄석기층의 상부에 아스팔트 에멀젼(RSC-3,5) 50~75중량부, 스틸렌 부타티엔 라텍스 5~25중량부, 필러5~10중량부, 증점제1중량부, 소포제1중량부, 안정제1중량부를 혼합교반하여 제조한 아스팔트 프라이머를 접착 및 내구성 증강을 위해 4ℓ/㎡당 살포한다.

그리고 프리 웨팅 공정을 거쳐 골재 입도의 최대치수가 13㎜가 되는 것을 선별하되, 상기 골재는 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하고, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하고, 0.5mm체에서 10~30% 통과하며, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 골재를 선별하며, 이때 상기 4mm체를 통과하는 골재와 상기 2mm체를 통과하는 골재의 통과율의 차이가 골재 량 100중량부에 대하여 7 중량 부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 골재가 골재 량 100중량부에 대하여 5~20중량부가 되는 골재를 주 구성요소한다.

이때, 상기 골재들은 가열탱크에 입도별로 저장한다. 상기 가열탱크는 골재를 뜨겁게 유지시키면서 저장할 수 있는 장치로서 입도 별로 가열된 골재를 구분 및 저장할 수 있는 구조로 이루어져 있다.

상기 선별된 골재는 가열탱크에 저장된 골재를 계량하여 혼합탱크에 투입하고, 상기 혼합탱크에 투입된 골재에 일반 아스팔트(고체)를 액상이 되도록 135℃ 이상으로 가열한 후 계량하여 혼합 탱크에 투입한다.

투입된 아스팔트를 상기 혼합 탱크에서 다시 가열하여 온도 범위 160℃ ～ 170℃를 유지하도록 하고, 투입 후 설정온도에 도달하기까지의 소요시간은 10분을 초과하지 않도록 한다.

그리고 폴리에스테르 섬유 미분말을 계량하여 투입설비를 통해 처리용량에 따라 투입속도를 조절하면서 상기 혼합 탱크에 투입하고, 혼합장치의 스크류를 회전시켜 상기 일반 아스팔트와 혼합시킨다.

상기의 혼합공정이 완료되면, 상기 혼합장치의 스크류를 소정 속도로 계속 회전시키면서 혼합물을 소정 시간 동안 혼합탱크에 거치시킨다.

이러한 과정은 투입된 폴리에스테르 섬유 미분말과 아스팔트의 완전한 중합반응을 유도하기 위한 최종 양생과정이다.

이때, 상기 일반 아스팔트가 혼합탱크에 투입된 이후의 전 공정에 걸쳐 혼합탱크 내부의 온도는 항상 165℃ ～ 190℃의 범위를 벗어나지 않도록 해야 하며, 외부 공기가 혼합 탱크 내부로 유입되지 않도록 해야 한다.

이는 아스팔트의 노화가 온도 및 외부 공기와의 접촉에 많은 영향을 받기 때 문이다.

본 발명에 따른 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 제조 공정에서 온도 관리는 매우 중요한 요소(상기 아스팔트의 노화의 이유는 온도 및 외부 공기와의 접촉에 많은 영향을 받기 때문)로서, 골재 가열부터 최종 생산 시까지 165℃～ 190℃의 온도범위를 유지할 수 있도록 한다.

상기 골재에 개질제 아스팔트 및 SiC강화제를 혼합하여 투수 개질제 아스팔트 콘크리트를 만들며, 상기 150~200℃로 가열한 다음, 상기 쇄석기층의 상부에 접착 및 내구성 증강을 위한 아스팔트 프라이머를 살포한 후 포설 및 다짐되어 형성되는 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트층을 생성한다.

상기 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트층의 다짐 완료 후 30분 이내, 도로용 차열 코팅 조성물 즉, 도료 1ℓ에 세라믹분말 110~190g을 혼합하는 혼합재에 무기안료 400~600g을 혼합하고, 희석재로 물을 상기 혼합재 중량의 4~8% 첨가한다.

좀 더 바람직하게는 메틸메타클릴레이트 반응수지와 폴리아미드를 주원료로 하는 경화제를 혼합하여 사용하는 도료 1ℓ당, 중공형의 실리카비드를 주성분으로하는 산화규소 64.5%와 산화알루미늄 32.3%의 무기질 성분이 주성분인 알루미늄규산염(AluminoSilicate)으로 이루어지는 세라믹분말 110~190g을 혼합한 혼합재에, 이산화티탄 400~600g을 혼합하고, 희석재로 물을 혼합재의 중량의 4~8%를 첨가하여 형성된 차열 코팅 조성물로 칼라마감 한다.

이때, 상기 아스팔트 콘크리트에서 상기 아스팔트는 상기 아스팔트콘크리트의 양 100중량부에 대하여 5 ~ 7중량부를 사용하고, 상기 폴리에스테르 섬유 미분 말은 상기의 아스팔트콘크리트의 양 100중량부에 대하여 5~10중량부를 사용하고,상기 SiC강화제는 상기 아스팔트콘크리트의 양 100중량부에 대하여 1 ~ 2중량부를 사용한다.

이하에서는 각각의 층을 형성하는 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 제조하는 공정 및 차열 코팅 조성물을 제조하는 공정, 그리고 칼라마감 시공공정을 구분하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 골재는 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하고, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하고, 0.5mm체에서 10~30% 통과하며, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 골재가 선별된다.

상기 4mm체와 상기 2mm체 사이는 빈입자가 되도록 한다. 즉 상기 4mm를 통과하는 골재와 상기 2mm체를 통과하는 골재의 통과율의 차이가 골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이내가 되어야 한다.

포장용 채움재로서 0.08mm이하의 재활용 석분을 다량 사용하며, 골재들을 결착시키기 위한 바인더로서 아스팔트를 사용하고 바인더 접착증진 및 반응성 강화를 위해 폴리에스테르 섬유 미분말을 첨가하며, 강도보강을 위해 SiC powder를 혼합하여 투수 개질제 아스팔트 콘크리트를 생성하는 단계이다.

이때, 포장용 채움재는 아스팔트의 흐름을 방지하고 내구성 지수인 수침후 마샬안정도를 높여주는 자재이다. 따라서, 포장용 채움재는 석분을 사용하므로서, 사용하는 골재에 0.08mm이하의 세골재 일부가 섞여있는 것을 포함하여 반드시 총 골재량 100중량부에 대하여 5~20중량부가 되어야 한다.

포장용 채움재의 사용량을 높이더라도 아스팔트와 함께 골재의 피복 두께만을 두껍게 하는 것이므로 공극의 크기와 수에는 큰 영향을 미치지 않는다.

상기 아스팔트의 양은 전체 모르타르 양의 100중량부에 대해 5~7중량부 사이가 되도록 한다.

또한, 본 발명에 있어서 바인더 접착증진 및 반응성 강화 및 강도와 내구성을 더욱 높이기 위하여 사용하는 폴리에스테르 섬유 미분말(개질제)는 전체 아스팔트 콘크리트 양의 100중량부에 대해 5~10중량부를 사용하도록 한다.

아스팔트 콘크리트의 내구성과 내유동성을 증진시켜 아스팔트 포장도로의 성능을 개선시킬 목적으로, 종래에는 일반 아스팔트에 소정의 아스팔트 개질재를 혼합한 개질 아스팔트가 사용되어 왔다.

상기 개질 아스팔트는 도로포장을 위한 결합재로서의 품질면에서 우수한 특성을 갖으면서도 기존의 아스팔트 콘크리트 생산설비를 교체할 필요없이 아스팔트 개질재를 첨가하기 위한 시설만을 추가하여 생산이 가능하다는 장점이 있으며, 최근에는 도로의 물동량 증가와 하절기의 이상고온 등으로 인해 여러가지 형태의 도로 파손에 대한 우려가 가중되고 있어 아스팔트 포장재료로서 개질 아스팔트의 사용이 더욱 증가되고 있는 실정이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 개질 아스팔트는 주재료인 일반 아스팔트 및 도로 운용조건에 따라 요구되는 물성을 얻기 위해 첨가되는 여러가지 개질재가 모두 새로운 원료를 사용해 제조되므로 제조비용이 상대적으로 고가이며, 자원 재활용의 측면에서 낭비가 되는 문제점이 있었다.

본 발명에서 사용되는 개질제는 화학적으로 안전성이 있으며, 입자 크기가 5~15um으로 미분말로서 반응성이 아주 좋은 니들 타입(needle type)의 분말이다.

또한, 본 발명에 있어서 강도와 내구성을 더욱 높이기 위하여 사용하는SiCpowder(강도보강제)는 전체 아스팔트 콘크리트 양의 100중량부에 대해 1~2중량부를 사용하도록 한다.

상기 단계에 의해 혼합된 아스팔트 콘크리트를 150 ~ 200℃로 가열하여 본 발명에 따른 투수 개질제 아스팔트 콘크리트를 완성한다.

이하에서는 상기 투수 아스팔트 콘크리트 포장한 후, 그 상층에 도포되어 색상을 부여하고, 표면내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 아스팔트 노면을 온도 또는 외부 환경에 영향을 받는 위험 요소로부터 보호하기 위한 차열 코팅 조성물에 관한 것을 설명하기로 한다.

본 발명의 차열 코팅 조성물은 에폭시수지와 폴리아미드를 주원료로 하는 경화제를 혼합하여 사용하는 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g을 혼합하는 혼합재를 혼합하고, 물을 상기 혼합재의 중량의 4~8% 첨가하여 형성하는 일반적인 차열 코팅 조성물에 있어서, 상기 에폭시수지는 메틸메타클릴레이트 반응수지가 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도로용 차열 코팅 조성물에 의하면 갈라지면서 페놀을 포함한 백색가루가 날리지 않고, 백색가루에 의해서 인체나 환경에 해를 미지지 않는 효과가 발생한다.

유화아스팔트와 파쇄석 등이 혼합포설되는 SM공법으로 포장된 도로면에는 단 면이 외부로 노출됨으로써 분진이 발생되어 분진공해를 발생시키며, 내충격성이 취약해지고, 우수가 침투되어 내구성을 약화시킴으로 도로포장의 수명을 단축시키고 결국 국가재정이 낭비되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 포장도로의 표면을 차열하기 위한 기술이 개발되고 있고, 본원 출원인은 대한민국특허청에 등록번호 제10-0741147호로 등록받은 '도로용 차열도료'를 개시한 바 있다.

본 발명은 에폭시수지와 폴리아미드를 주원료로 하는 경화제를 혼합하여 사용하는 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g을 혼합하는 혼합재를 혼합하고, 물을 상기 혼합재의 중량의 4~8% 첨가하여 형성하는 일반적인 도로용 차열 코팅 조성물에 있어서, 상기 에폭시수지는 메틸메타클릴레이트 반응수지가 사용된다. 상기 메틸메타클릴레이트 반응수지(Methyl methacrylate reactive resin, 이하 'MMA수지'라 함)는 주로 인체에 사용되는 콘택트 랜즈나 인공뼈 등을 만드는 재료로 사용되는데, 이런 소재를 바닥재로 변형하여 사용하고 있다.

상기 MMA수지는 에스테르, 아크릴 또는 메틸메타크릴염에 기초로 한 탄소이중결합집합체를 주원료로 하여 분말경화 촉진제(벤젠 과산화물)을 첨가하여 완성하고, 상기 MMA수지는 양생되면 긴 탄소분자고리가 생성되어 내구성, 내마모성 및 내열성이 뛰어나다.

상기 세라믹 분말은 중공형의 실리카비드를 주성분으로하는 산화규소 64.5%, 산화알루미늄 32.3%의 무기질 성분이 주성분인 알루미늄규산염(AluminoSilicate)으로 구성된다. 특히, 산화규소의 함량이 높은 제품을 사용하면 화학적으로 안정하 다.

본 발명의 도로용 차열 코팅 조성물을 도로에 코팅하면 세라믹분말이 도로내외부에 피막을 형성하여, 외부에서 전달되는 열에너지가 세라믹분말의 낮은 열전도로 도로의 내부까지 전달되는 것이 방지되고, MMA수지에 의해서 노화 되었을 때에도 백색분말이 날리지 않아서 친환경적이다.

차열 코팅 조성물에 안료를 첨가할 수 있는데, 안료의 일반적인 성질은 주지하는 바와 같이 물, 기름, 솔벤트 등의 모체에 용해되지 않는 유색의 유기, 무기질 화합물인 미세함 분말이다.

상기 안료는 무기질 안료로 이산화티탄, 산화철적, 산화철황, 산화크롬, 산화아연 등을 사용할 수 있다.

차열 코팅 조성물은 상기 도료 1ℓ에 세라믹분말 110~190g을 혼합하는 혼합재에 무기안료 400~600g을 혼합하고, 희석재로 물을 상기 혼합재 중량의 4~8% 첨가한다. 바람직하게는 메틸메타클릴레이트 반응수지와 폴리아미드를 주원료로 하는 경화제를 혼합하여 사용하는 도료 1ℓ당, 중공형의 실리카비드를 주성분으로하는 산화규소 64.5%와 산화알루미늄 32.3%의 무기질 성분이 주성분인 알루미늄규산염(AluminoSilicate)으로 이루어지는 세라믹분말 110~190g을 혼합한 혼합재에, 이산화티탄 400~600g을 혼합하고, 희석재로 물을 혼합재의 중량의 4~8%를 첨가하여 형성한다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따라 차열코팅 조성물 및 이를 이용한 칼라 마캄 투수포장을 하는 것을 일 예로 들어 상세히 설명하기로 한다.

MMA수지를 주원료로 하는 주재료와 폴리아미드를 주원료로하는 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 도료를 사용하고, 세라믹분말은 중공형의 실리카 비드를 주성분으로 하는 산화규소 64.5%, 산화알루미늄 32.3%의 무기질성분이 주성분인 알루미늄규산염으로 구성된 도료를 준비한다.

배합률은 도료 3ℓ에 세라믹분말 360g을 혼합하고 희석재로 물을 170g 첨가한다.

상술한 바에 의해 생성된 차열 코팅 조성물는 포장재 표층의 투수성 기능을 최대한 유지할 뿐만 아니라 살포식 스텐실 기법으로 다양한 색상과 무늬 및 디자인 문양을 형성하여 시인성을 크게 높여 주는 컬러 마감 시공 방법 및 장비를 이용한 스프레이 코팅 방법을 제공할 수 있다.

다음으로 본 발명의 살포식 기법의 컬러 마감 또는 스프레이를 통한 컬러 디자인 문양의 투수 아스팔트 콘크리트를 시공하는 방법에 대하여 설명한다.

컬리 디자인 문양을 시공하는 단계는 투수 아스팔트 콘크리트를 포설하고 다짐하는 단계, 상기 표층에 다양한 색상과 무늬가 형성된 스텐실 페이퍼를 덮는 단계, 상기 스텐실 페이퍼 위에 도로용 차열 코팅 조성물을 도포하는 단계, 그리고 상기 스텐실 페이퍼를 제거하는 단계를 포함한다.

도로용 차열 코팅 조성물을 도포 시 에어리스를 이용하여 분쇄하여 날리는 방식으로 살포하여 도포하는 방식 혹은 스프레이를 이용하여 코팅하는 방법을 사용한다.

도포면에 살포하는 경우, 살포되는 입자의 형태가 그대로 도포면에 떨어지게 되므로 입체적인 형태로 도포가되며, 완전히 도로면을 덮는 도포 방법이 아니므로 공극이 형성되어 투수성 포장의 상부에 도포하는 경우에도 투수성에 방해되지 않는다. 시인성이 매우 우수하므로 자전거 운전자 및 레저 활동을 하는 사람들로 하여금 시인성을 부각시킬 수가 있다.

상기 제품의 포장재 적용시험결과는 다음과 같다.

태양광 중에는 자외선, 가시광선, 적외선이라 불리는 파장 영역이 존재한다. 태양광 중에 약 50%를 차지하는 적외선은, 물체에 흡수되면서 분자운동을 발생시켜 물체의 온도를 상승 시킨다.

한 여름철에 있어서 아스팔트 포장의 표면온도는 60℃ 전후까지 상승한다.

이것은 태양광 중의 적외선이 흡수되면서 발생되는 현상이다. 이와 같은 온도의 상승이 「열중증(熱中症)」을 일으키는 원인이 되고, 더욱이 축적된 열이 야간에 방열되면서 「열대야」를 발생시키는 원인중의 하나로 작용되고 있다.

이에 온도상승의 원인인 적외선을 효율적으로 잘 반사시켜 물체로의 흡수율을 저감시킴으로써 태양광에 의한 온도 상승을 억제하는 것이 차열 포장재의 특징이다.

이하에서는 일반 아스팔트 포장면에 본원발명 즉, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g을 포함하고, 이산화티탄 400~600g을 포함하며, 물 50~60g을 포함하여 생성되는 차열 코팅 조성물을 도포한 후 일반 아스팔트 포장면과 차열 포장면과의 노면온도 변화를 비교분석하였다.

시험 시간은 오전 10:00시부터 오후 15:00시까지 DATA LOGGER TDS-303PC모델을 이용하여 연속 측정을 하였다.

그 결과 시험개시부터 일반 아스콘 포장과 차열코팅 조성물을 이용하여 코팅한 차열 포장과의 노면에서의 온도차가 발생하였다. 오전에 4~5℃정도의 온도차가 발생하다가 오후부터는 7~8℃정도까지 온도차가 발생하였다.

본 시험의 경우 한 여름철이 아닌 9,10월에 시험을 했기 때문에 온도차가 최대 8℃정도 차가 났지만 한 여름철의 경우에는 온도차가 더욱 크게 날 것으로 판단된다.

따라서 차열 포장의 경우 종래의 일반 아스콘포장에 비해 한 여름철에서 적어도 8℃이상의 온도저감효과가 있을 것으로 판단된다.

이와 같은 차열 포장의 효과는 국내에서는 아직 차열포장에 대한 효과를 검증한 자료가 없으나 일본의 예를 들면, 일본의 독립행정법인 토목연구소에서 국도 1호선(大田區池上) 에 차열성 포장을 한 결과 표면온도 차가 8℃이상에서 기온을 약 0.8℃정도 저하시키는 것이 가능하다는 결과를 확인 할 수 있었고, 이에 따라 차열 포장의 경우에도 일반 아스콘 포장에 비해 외기온도를 약 0.8℃정도 저하시키는 것이 가능할 것으로 판단된다.

일반적으로 도시의 기온이 1℃ 올라갈 때마나 전기 소비량은 2％에서 4％까지 오르고 스모그는 4％에서 10％까지 증가하기 때문에, 차열성 포장을 적용했을 경우, 전기소비량을 약 2~4%까지, 그리고 스모그를 4~10%까지 감소시키는 것이 가능할 것으로 기대된다.

이에 따라 본원 발명에 따른 차열 코팅 조성물을 이용한 차열성 포장은 도시 열섬현상을 억제시킬 수 있는 차열포장의 효과를 충분히 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

[표 1]에는 일반 아스콘 포장과 일반 아스콘 포장에 본원발명 즉, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g을 포함하고, 이산화티탄 400~600g을 포함하며, 물 50~60g을 포함하여 생성되는 차열 코팅 조성물을 도포한 차열포장(랜드쿨 포장)과의 표면온도 변화를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.

[표 1]을 참조하면, 일반 아스콘 포장과 차열포장(랜드쿨) 포장과의 노면에서의 온도차는 오전에 4~5℃정도의 온도차가 발생하다가 오후부터는 7~8℃정도까지 온도차가 발생하였다.

따라서, 랜드쿨 포장의 경우 종래의 일반 아스콘포장에 비해 한 여름철에서 적어도 포장면의 온도가 8℃이상, 외기기온 0.8℃정도의 온도저감효과가 있을 것으로 판단되며, 이에 따라 전기소비량을 2％에서 4％까지 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

따라서, 랜드쿨 포장은 열섬현상을 억제시킬 수 있는 차열포장의 효과를 충분히 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

이하에서는, 설명의 이해를 돕고자, 차열코팅 조성물을 이용하여 차열 코팅 한 자전거 도로를 만드는 것을 일 예로 들어 설명하기로 한다.

자전거도로용 도로용 차열 코팅 문양된 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 골재 40mm를 이용하여 쇄석기층의 두께를 10cm로 하고, 골재 최대치수는 13mm로 선별하여 표면층의 두께는 5cm로 하여 길이 100m, 폭 3m인 도로용 차열 코팅 적갈색의 자전거 도로를 포장하기로 하고 다음의 공정을 진행하였다.

제1공정: 쇄석기층 형성 및 아스팔트 프라이머 살포 공정

노상을 정비하고 자전거 도로의 폭에 맞도록 경계석을 설치하고, 골재 40mm 쇄석기층을 10cm이상 포설한 후 로라로 다짐하여 10cm가 되도록 한 후, 접착 및 내구성 증강을 위한 아스팔트 프라이머를 아스팔트 에멀젼(RSC-3,5) 50중량부,스틸렌 부타티엔 라텍스 5중량부,필러5중량부,증점제1중량부,소포제1중량부,안정제1중량부를 혼합교반하여 제조한 아스팔트 프라이머를 4ℓ/㎡당 살포하였다.

제2공정: 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트층의 형성

가. 아스팔트 콘크리트에 사용되는 재료의 선정

(1)골재의 선정:골재를 선정하는데 있어서 골재 최대치수가 13mm인 10~4mm의 골재를 사용하고 세골재는 2mm~1mm의 골재를 사용한 골재의 입도분석표는 다음 [표2]와 같다.

			체통과 중량 백분율(%)
골재의 구성		합성비	10mm체	4mm체	2mm체	1mm체	0.5mm체	0.08mm체
크기에 따른 구분	10mm 골재	65	100	5	0.1
	세골재	20	(100)	100	100	40	10	0.2
	석분 (포장용 채움재)	15	(100)	(100)	(100)	(100)	(100)	100
입도분포규격			100~90	70~30	70~30	40~15	30~10	20~8

상기 [표 2]를 살펴보면 4mm체와 2mm체의 통과율의 차이는 2.9%이므로 빈입도의 허용범위인 7%이내 이다.

따라서, [표 2]에 의한 골재 입도 구성은 중간 입자가 빈 골재임을 알 수 있다. 상기 [표 2]에 의한 골재의 중량은 780kg(칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 1톤당)이었다.

(2)아스팔트량 결정: 아스팔트량은 마샬시험에 따라 6%로 정하였으며, 그 중량은 60kg(칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 1톤당)이었다.

(3)포장용채움재: 포장용 채움재는 포장의 내구성을 고려하여 석분를 사용하며 그 사용량은 상기 표1의 합성입도표에 따라 중량은 150kg(칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 1톤당)을 사용하였다.

(4)개질제(폴리에스테르 섬유 미분말): 60kg(칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 1톤당)을 사용하였다.

(5)SiC powder: 10kg(칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 1톤당)을 사용하였다.

나. 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트 모르타르의 배합, 포설 및 다짐

상기 가의 단계의 재료를 계량하여 골재와 아스팔트를 170℃로 가열하면서 폴리에스테르 섬유 미분말과 SiC powder 를 투입, 혼합하고, 이를 덤프트럭으로 현장운반하여, 휘니샤로 포설 후 탄템로라로 다짐하였다.

제3공정: 도로용 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라마감 층의 형성

로라 다짐 후 30분이내에 MMA수지를 주원료로 하는 주재료와 폴리아미드를 주원료로하는 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 도료를 사용하고, 세라믹분말은 중공형의 실리카 비드를 주성분으로 하는 산화규소 64.5kg, 산화알루미늄 32.3kg의 무기질성분이 주성분인 알루미늄규산염으로 구성된 도료를 준비한다.

배합률은 도료 3Kℓ에 세라믹분말 360kg을 혼합하고 희석재로 물을 170kg 첨가한다. 이는 차열코팅 조성물의 성분비 즉, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g을 포함하고, 이산화티탄 400~600g을 포함하며, 물 50~60g에 근거한 것이다.

상기와 생산된 도로용 차열 코팅 조성물은 포장재 표층의 투수성 기능을 최대한 유지할 뿐만 아니라 살포식 스텐실 기법으로 다양한 색상과 무늬 및 디자인 문양을 형성하여 시인성을 크게 높여 주는 컬러 마감 시공 방법 및 장비를 이용한 스프레이 코팅 하였다.

상기의 공정에 의해 칼라 마감의 자전거도로용 칼라 마감 투수 개질제 아스팔트 콘크리트를 완성 및 포장하였으며 그 시험결과는 아래 [표 3]과 같다.

구 분	안정도(kg)	흐름값(후로우) (1/100 cm)	수침후안정도 (손실율 %)	공극율(%)	투수계수 (㎝/sec)
측정치	1350	30	12.5	16.9	3.5×10
규 격	500이상	20~40	20이하	12이상	10×10

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트는 골재 중에서 중간크기의 골재를 배재시켜 공극을 크게하는 동시에 세골재를 많이 사용함으로써 강도의 하락을 방지하였고, 또한 표면처리제를 살표하여 하절기 끈적임을 없애는 동시에 강도를 증진시킨 효과가 있다.

따라서 종래에 비해 공극이 커서 투수성이 월등하고, 그 강도가 우수하며, 시공이 간편하고 공사비가 저렴한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 칼라 투수 개질제 아스팔트 콘크리트는 폴리에스테르 섬유 미분말은 개질제 아스팔트 콘크리트를 제조하는데 이용되어 여름철과 같은 고온에서 아스팔트 콘크리트 포장의 소성변형에 따른 파손을 방지하고, 겨울철의 저온에서 상기 아스팔트 콘크리트 포장의취성에 의한 저온 균열 및 차량 하중에 의한 피로균열의 발생을 억제하여 아스팔트 포장도로의 내구성을 향상시키는데 사용된다. 차열포장은 일사 에너지의 약 반을 차지하는 근적외선을 반사시켜 포장노면의 온도상승을 억제시키는 포장이다.

또한 적외선을 반사시키는 한편, 포장면의 색상을 다양하게 구사할 수 있는 특징을 갖고 있어 기존의 흑색포장 일변도에서 벗어나 경관을 고려한 포장이 가능하다. 더욱이 기존의 일반 아스팔트 포장면이나 투수성 포장면 위에 시공이 가능하여 투수성 포장 등의 포장면에 적용할 경우 기존 포장이 갖고 있는 투수성이나 저 소음성 등의 기능을 살리면서 노면온도의 상승을 억제시킬 수 있는 포장이 가능한 장점이 있다.

상술한 바와 같은 차열포장은 태양광선의 약 50%를 차지하는 근적외선(780~2100nm)을 효율적으로 반사하고, 노면온도의 저감으로 열섬현상의 억제가 가능하며, 전기소비량을 약 2~4%까지, 그리고 스모그를 4~10%까지 저감이 가능하고, 신설 및 기존 도로에 관계없이 투수성 및 배수성 포장의 표층부에 적용이 가능하며, 다양한 색상의 적용이 가능하므로 경관을 고려한 포장이 가능한 장점이 있다.

따라서 차열 포장은 일반 포장보다 표면온도의 상승 억제가 가능하고, 보행자 공간이나 도로 공간의 열환경 개선, 열섬현상의 완화 그리고 이에 따른 에너지 절약이 기대되며, 또한 건축물에의 적용을 통해 도시공간의 경제성 및 환경성 향상효과에도 크게 기여할 수 있는 장점이 있다.

또한 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 도로 포장이 가능하다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 고품질 순환골재를 이용한 투수 아스팔트 콘크리트 및 도로용 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법을 상세하게 설명한다.

제2실시예는 건축폐기물을 분쇄한 순환 골재를 활용하고 제조 원가를 낮추는 한편 친환경적인 자원의 고품질 순환골재를 이용한 포장용 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 순환 골재를 사용하여도 투수 아스팔트 콘크리트의 물성을 종래의 투수 아스팔트 콘크리트와 유사한 수준으로 유지한다.

수거된 건축폐기물은 크러셔를 통하여 1차 파쇄단계를 수행하는데, 상기 1차파쇄단계는 조크러셔나, 코크러셔를 통해 이루어는 것이 바람직하고, 건축폐기물의 크기가 대략 50mm이하가 되도록 파쇄한다.

상기 파쇄된 건축폐기물은 1차 컨베이어를 따라 이동하여 가열건조로로 이송되고, 가열건조로는 건축폐기물을 회전하면서 경사진 일측으로 보내면서 가열하게 된다.

이 후, 1,2차샌딩챔버로 이동하여 공기압축기에 의해서 강하게 분사되는 모래 등으로 인해서 골재의 표면에 있는 이물질을 제거하게 된다.

상기와 같이 완성된 순환골재는 선별단계에서 선별된다.

이하, 본 발명의 방법으로 생산된 순환골재(1종,2종)와 KS F 2573(콘크리트용 순환골재)규격(이하, 표준규격 이라 한다)과 비교하여 설명하면 다음과 같다.

표 4는 표준규격(1종,2종)과 본 발명의 순환골재(1종,2종)와의 비교 데이터로써, 흡수율, 비중, 마모율, 입자모양 판정실정률, 입도를 각각 비교하였다.

	표준규격		본 발명의 1종 및 2종 순환골재(13mm)
	1종	2종	1종	2종
흡수율(%)	3이하	5이하	1.12	3.12
비중	2.2이상		2.62	2.43
마모율(%)	40이하		21.5	29.7
입자모양 판정실적률(%)	55이상		60	58

비교결과 흡수율 면에서 일반적으로 골재의 흡수율이 높으면 아스팔트 콘크리트 배합시 수분을 많이 흡수하므로 시공연도(workability)를 저하시키고 그에 따라 배합 및 품질에 악영향을 미치는 요인이 되는데, [표 4]에 의하면 본원발명의 1종, 2종 순환골재는 표준규격에서 요구하는 흡수율 3%이하, 5%이하를 모두 만족하고 있는 것을 알 수 있다.

비교결과 비중면에 있어서, 표준규격은 비중을 2.2이상으로 규정하고 있는데 본 발명의 순환골재는 각각 이를 만족하는 것을 알 수 있다. 특히 본 발명의 1종 순환골재의 경우는 쇄석과도 거의 유사한 비중을 가지고 있어서 일반적으로 순환골재의 비중을 낮추는 근본적인 요인인 모르터의 양이 확연하게 적은 것을 알 수 있다.

비교결과 마모율에 있어서, 골재의 마모율은 마모저항성이 요구되는 아스팔트 콘크리트에 사용되는 것으로, 본 발명의 순환골재는 모두 표준규격을 만족하는 것을 알 수 있다.

비교결과 입자모양판정 실적률에 있어서, 골재의 실적률이란 일정용기 안에 골재가 차지하고 있는 골재의 용적을 말하며, 이는 입자의 형태가 좋고 나쁨에 따라 변화하게 되는 것으로, 본 발명의 1,2종 순환골재는 표준규격에 만족하는 것을 알 수 있다.

비교결과 입도에 있어서, 골재의 입도는 골재입자가 분포해 있는 상태를 표시하는 것이고, 이는 아스팔트 콘크리트의 배합과 유동성에 영향을 미치는 요소로서, 본 발명의 1,2종 순환골재는 표준규격을 만족하는 것을 알 수 있다.

본 발명은 건축폐기물을 크러셔로 파쇄하고, 가열건조로에서 280~300℃로 가열한 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 다시 파쇄하며, 상기 파쇄된 건축폐기물을 다수개의 스크린 망을 통해 분리하여 고품질의 순환골재를 제조된 1,2종 순환골재를 활용하여 프리 웨팅 공정을 거쳐 1,2종순환골재 입도의 최대 치수가 13mm가 되는 것을 선별하되, 상기 1,2종순환골재는 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하고, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하고, 0.5mm체에서 10~30% 통과하며, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 1,2종순환골재를 선별하며, 이때 상기 4mm체를 통과하는 1,2종순환골재와 상기 2mm체를 통과하는 1,2종순환골재의 통과율의 차이가 1,2종순환골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 1,2종순환골재가 1,2종순환골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 1,2종순환골재를 주구성요소로 하고, 상기 1,2종순환골재에 아스팔트 및 SiC강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고,150~200℃로 가열하여 재활용 투수 아스팔트 콘크리트를 완성한다.

이 때, 상기 아스팔트는 상기 혼합물량 100중량부에 대하여 5~7중량부를 사용하고, 상기 SiC강화제는 상기 혼합물량 100중량부에 대하여 1~2중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본원 발명은 건축폐기물을 크러셔로 파쇄하고, 가열건조로에서 280~300℃로 가열한 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 다시 파쇄하며, 상기 파쇄된 건축폐기물을 다수개의 스크린 망을 통해 분리하여 고품질의 순환골재를 제조된 1,2종 순환골재와 아스팔트 및 SiC powder 혼합단계와, 상기 단계에서 순환골재 최대치수 중 하나를 선택하고, 포장용 채움재로서 0.08mm이하의 석분을 다량 사용하며, 순환골재들을 결착시키기 위한 바인더로서 아스팔트를 사용하고 강도보강을 위해 SiC powder를 혼합하는 단계를 포함한다.

이 때, 포장용 채움재는 아스팔트의 흐름을 방지하고 내구성 지수인 수침후 마샬안정도를 높여주는 자재이다.

따라서, 포장용 채움재는 재활용 석분을 사용하므로서, 사용하는 순환골재에 0.08mm이하의 순환세골재 일부가 섞여있는 것을 포함하여 반드시 총순환골재량 100중량부에 대하여 5~20중량부가 되어야 한다.

포장용 채움재의 사용량을 높이더라도 아스팔트와 함께 순환골재의 피복 두께만을 두껍게 하는 것이므로 공극의 크기와 수에는 큰 영향을 미치지 않는다.

상기 아스팔트의 양은 전체 혼합물량 100중량부에 대해 5~7중량부 사이가 되도록 한다.

또한, 본 발명에 있어서 강도와 내구성을 더욱 높이기 위하여 사용하는 SiC powder(강도보강제)는 전체 혼합물량 100중량부에 대해 1~2중량부를 사용하도록 한다.

상기 단계에 의해 혼합된 혼합물을 150~200℃로 가열하여 재활용 투수 아스팔트 콘크리트를 완성한다.

또한, 본 발명에 따른 재활용 투수 아스팔트 콘크리트 포장방법은 다음과 같은 공정으로 구성된다.

제1공정은 노상을 정리하고 쇄석기층을 포설 및 이를 다짐하는 공정이다.

제2공정은 상기 제1공정의 쇄석기층의 상부에 상기 본 발명에 의해 배합설계 된 재활용 투수 아스팔트 콘크리트를 포설 및 다짐하는 공정이다.

이하에서는, 설명의 이해를 돕고자, 자전거 도로 공정하는 것을 일 예로 들어 설명하기로 한다.

순환골재 40mm를 이용하여 쇄석기층의 두께를 10cm로 하고, 순환골재 최대치수는 13mm로 선별하여 표면층의 두께는 5cm로 하여 길이 100m, 폭 3m인 자전거 도로를 포장하기로 하고 다음의 공정을 진행한다.

제1공정: 노상을 정비하고 자전거 도로의 폭에 맞도록 경계석을 설치하고, 순환골재 40mm 쇄석기층을 10cm이상 포설한 후 로라로 다짐하여 10cm가 되도록 하였다.

제2공정: 재활용 투수 아스팔트 콘크리트의 배합설계

(1)순환골재의 선정:순환골재를 선정하는데 있어서 순환골재 최대치수가 13mm인 10~4mm의 순환골재를 사용하고 순환세골재는 2.00mm~0.08mm의 순환골재를 사용한 순환골재의 입도분석표는 다음 [표5]와 같다.

			체통과 중량 백분율(%)
순환골재의 구성		합성비	10mm체	4mm체	2mm체	1mm체	0.5mm체	0.08mm체
크기에 따른 구분	10mm 순환골재	65	100	5	0.1
	순환세골재	20	(100)	100	100	40	10	0.2
	순환석분 (포장용 채움재)	15	(100)	(100)	(100)	(100)	(100)	100
입도분포규격			100~90	70~30	70~30	40~15	30~10	20~8

상기 [표 5]를 살펴보면 4mm체와 2mm체의 통과율의 차이는 2.9%이므로 빈입도의 허용범위인 7%이내이다. 따라서, 위 표2에 의한 순환골재 입도 구성은 중간 입자가 빈 순환골재임을 알 수 있다.

상기 [표 5]에 의한 순환골재의 중량은 780kg(재활용 투수 아스팔트 콘크리트 1톤당)이었다.

(2)아스팔트량 결정: 아스팔트량은 마샬시험에 따라 6%로 정하였으며, 그 중량은 60kg(재활용 투수 아스팔트 콘크리트 1톤당)이었다.

(3)포장용채움재: 포장용 채움재는 포장의 내구성을 고려하여 석분을 사용하며 그 사용량은 상기 표2의 합성입도표에 따라 중량은 150kg(재활용 투수 아스팔트 콘크리트 1톤당)을 사용하였다.

(4)SiC powder: 10kg(재활용 투수 아스팔트 콘크리트 1톤당)을 사용하였다.

제3공정: 상기 제2공정의 재료를 계량하여 순환골재와 아스팔트를 170℃로 가열하면서 SiC powder 를혼합하고, 이를 덤프트럭으로 현장운반하여, 휘니샤로 포설 후 탄템로라로 다짐하였다.

상기의 공정에 의해 자전거도로용 재활용 투수 아스팔트 콘크리트를 완성 및 포장하였으며 그 시험결과는 아래 [표 6]과 같다.

구 분	안정도(kg)	흐름값(플로우) (1/100 cm)	수침후안정도 (손실율 %)	공극율(%)	투수계수 (cm/sec)
측정치	1300	30	14	16	3.5×10
규 격	500이상	20~40	20이하	12이상	10×10

이하에서는 상기 고품질 순환골재를 이용한 투수 아스팔트 콘크리트 포장한 후, 그 상층에 도포되어 색상을 부여하고, 표면내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 아스팔트 노면을 온도 또는 외부 환경에 영향을 받는 위험 요소로부터 보호하기 위한 도로용 차열 코팅 조성물에 관하여 설명하기로 한다.

본 발명은 에폭시수지와 폴리아미드를 주원료로 하는 경화제를 혼합하여 사용하는 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g을 혼합하는 혼합재를 혼합하고, 물을 상기 혼합재의 중량의 4~8% 첨가하여 형성하는 일반적인 도로용 차열 코팅 조성물에 있어서, 상기 에폭시수지는 메틸메타클릴레이트 반응수지가 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차열 코팅 조성물에 의하면 갈라지면서 페놀을 포함한 백색가루가 날리지 않고, 백색가루에 의해서 인체나 환경에 해를 미지지 않는 효과가 발생한다.

유화아스팔트와 파쇄석 등이 혼합포설되는 SM공법으로 포장된 도로면에는 단면이 외부로 노출됨으로써 분진이 발생되어 분진공해를 발생시키며, 내충격성이 취약해지고, 우수가 침투되어 내구성을 약화시킴으로 도로포장의 수명을 단축시키고 결국 국가재정이 낭비되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 포장도로의 표면을 차열하기 위한 기술이 개발되고 있고, 본원 출원인은 대한민국특허청에 등록번호 제10-0741147호로 등록받은 '도로용 차열도료'를 개시한 바 있다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 형성된 도로용 차열 코팅 조성물을 사용하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

MMA수지를 주원료로 하는 주재료와 폴리아미드를 주원료로하는 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 도료를 사용하고, 세라믹분말은 중공형의 실리카 비드를 주성분으로 하는 산화규소 64.5%, 산화알루미늄 32.3%의 무기질성분이 주성분인 알루미늄규산염으로 구성된 도료를 준비한다.

배합률은 도료 3ℓ에 세라믹분말 360g을 혼합하고 희석재로 물을 170g 첨가한다.

상기와 생산된 도로용 차열 코팅 조성물은 포장재 표층의 투수성 기능을 최대한 유지할 뿐만 아니라 살포식 스텐실 기법으로 다양한 색상과 무늬 및 디자인 문양을 형성하여 시인성을 크게 높여 주는 컬러 마감 시공 방법 및 장비를 이용한 스프레이 코팅 방법을 제공하고자 한다.

다음으로 본 발명의 살포식 기법의 컬러 마감 또는 스프레이를 통한 컬러 디자인 문양의 재활용 투수 아스팔트 콘크리트를 시공하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명은 1,2종 고품질 순환골재를 이용한 투수 아스팔트 콘크리트를 포설하고 다짐하는 단계와, 상기 표층에 다양한 색상과 무늬가 형성된 스텐실 페이퍼를 덮는 단계와, 상기 스텐실 페이퍼 위에 도로용 차열 코팅 조성물을 도포하는 단계 그리고 상기 스텐실 페이퍼를 제거하는 단계를 포함한다.

도로용 차열 코팅 조성물을 도포 시 에어리스를 이용하여 분쇄하여 날리는 방식으로 살포하여 도포하는 방식 혹은 스프레이를 이용하여 코팅하는 방법을 사용한다.

도포면에 살포하는 경우, 살포되는 입자의 형태가 그대로 도포면에 떨어지게 되므로 입체적인 형태로 도포가되며, 완전히 도로면을 덮는 도포 방법이 아니므로 공극이 형성되어 투수성 포장의 상부에 도포하는 경우에도 투수성에 방해되지 않는다. 시인성이 매우 우수하므로 자전거 운전자 및 레저 활동을 하는 사람들로 하여금 시인성을 부각시킬 수가 있다.

본 발명에 의한 재활용 투수 아스팔트 콘크리트는 순환골재를 일부 전처리하여 포장재료의 원재료로 사용할 수 있게 함으로써, 이렇게 생산된 순환골재의 원활한 유통망을 구축하여 효율적 자원관리 및 재활용 효과를 극대화 할 수 있으며 보다 효율적인 기술파급효과를 기대할 수 있다.

이는 현재 문제화되는 골재 수급문제 해결은 물론 수입대체효과와 국토이용 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

차열포장은 일반 포장보다 표면온도의 상승 억제가 가능하고, 보행자 공간이나 도로 공간의 열환경 개선, 열섬현상의 완화 그리고 이에 따른 에너지 절약이 기대되며, 또한 건축물에의 적용을 통해 도시공간의 경제성 및 환경성 향상효과에도 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

또한, 살포식 칼라 마감을 이용하여 다양한 컬러 텍스처 문양을 형성할 수 있으며, 에어리스를 이용한 스프레이코팅 및 슬리팅 방식으로 도포함으로써 투수성이 우수하고 시인성이 좋은 도로 포장이 가능하다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 콘크리트의 상면에 코팅되고, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하고,

   상기 콘크리트는,

   10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70% 통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 골재와 상기 2mm체를 통과하는 골재의 통과율의 차이가 골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 골재가 골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 골재를 사용하고, 그 골재에 폴리에스테르 섬유 미분말, SiC 강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 생성됨을 특징으로 하는 차열 코팅 조성물.
3. 콘크리트의 상면에 코팅되고, 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하고,

   상기 콘크리트는,

   가열건조로에서 280~300℃로 가열된 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 파쇄되며, 상기 파쇄된 콘크리트를 프리 웨팅 공정을 거친 후 생성된 순환골재 중 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 순환골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 순환골재와 상기 2mm체를 통과하는 순환골재의 통과율의 차이가 순환골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 순환골재가 순환골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 순환골재를 사용하고, 그 순환골재에 아스팔트 및 SiC강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 생성됨을 특징으로 하는 차열 코팅 조성물.
4. (A)쇄석기층을 형성하여 다짐하고, 아스팔트 에멀젼 50~75중량부, 스틸렌 부타티엔 라텍스 5~25중량부, 필러 5~10중량부, 증점제 1중량부, 소포제 1중량부, 안정제 1중량부를 혼합교반한 아스팔트 프라이머를 4L/m² 살포하는 단계;

   (B)골재가 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70% 통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 골재와 상 기 2mm체를 통과하는 골재의 통과율의 차이가 골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 골재가 골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 골재를 선별하는 단계;

   (C)상기 골재에 폴리에스테르 섬유 미분말, SiC 강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 콘크리트를 생성하고, 그 콘크리트를 다짐하여 콘크리트층을 생성하는 단계; 및

   (D)상기 콘크리트층 상면에 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하는 차열 코팅 조성물을 이용하여 코팅하는 단계;를 포함하는 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법.
5. (A')쇄석기층을 형성하여 다짐하는 단계;

   (B')콘크리트를 가열건조로에서 280~300℃로 가열한 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 파쇄하며, 상기 파쇄된 콘크리트를 프리 웨팅 공정을 거친 후 생성된 순환골재 중 10mm체에서 90~100% 통과하고, 4mm체에서 30~70%통과하며, 2mm체에서 30~70% 통과하고, 1mm체에서 15~40% 통과하며, 0.5mm체에서 10~30% 통과하고, 0.08mm체에서 8~20% 통과하는 순환골재를 선별하며, 상기 4mm체를 통과하는 순환골재와 상기 2mm체를 통과하는 순환골재의 통과율의 차이가 순환골재량 100중량부에 대하여 7중량부 이하가 되고, 입도 치수가 0.08mm이하인 순환골재가 순환골재량 100중량부에 대하여 5~ 20중량부가 되는 순환골재를 선별하는 단계;

   (C')상기 순환골재에 아스팔트 및 SiC강화제를 혼합하여 혼합물을 만들고, 그 혼합물을 150~200℃로 가열하여 콘크리트를 생성하고, 그 콘크리트를 다짐하여 콘크리트층을 생성하는 단계; 및

   (D')상기 콘크리트층 상면에 도료 1ℓ당 세라믹분말 110~190g, 이산화티탄 400~600g 및 물 50~60g을 포함하는 차열 코팅 조성물을 이용하여 코팅하는 단계;를 포함하는 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 (D)단계 또는 (D')단계에 있어서,

   시공하는 표면에 색상 또는 무늬를 표출하는 경우, 살포식 스텐실 기법을 사용하여 코팅함을 특징으로 하는 차열 코팅 조성물을 이용한 칼라 마감 투수포장 시공방법.