KR100907193B1

KR100907193B1 - 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법

Info

Publication number: KR100907193B1
Application number: KR1020090027602A
Authority: KR
Inventors: 지상호; 지성호; 전효성
Original assignee: 삼중건설화학 주식회사
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-07-10

Abstract

본 발명은 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법에 관한 것으로서, 이는 우수한 속성을 갖는 도로 포장재의 제작을 가능하게 할 뿐만 아니라 시공기간을 단축시키고 작업성을 단순화할 수 있다. 이를 위해 본 발명은, MMA(MethylMethAcrylate) 수지와 탄산칼슘을 교반하고 이에 나노실리카, 무기안료, PS Ball(Precious Slag Ball)을 투입함으로써 내산성, 내알칼리성, 내화학성 등이 우수한 논슬립 칼라포장재의 제작을 가능하게 하고, 시공시 별도로 슬립을 방지하기 위한 골재를 뿌리는 과정을 생략할 수 있어 이의 시공기간 및 작업과정을 감소시킬 수 있다.

도로, 논슬립, 포장재, MMA, PS Ball

Description

도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법{METHOD FOR MANUFACTURING NON-SLIP COLOR PAVEMENT OF ROAD AND NON-SLIP COLOR PAVEMENT OF ROAD MANUFACTURED WITH THIS, AND METHOD FOR CONSTRUCTING THEREOF}

본 발명은 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 도로 포장재로써 내산성, 내알칼리성, 내화학성 등의 우수한 속성을 갖는 논슬립 칼라포장재의 제작을 가능하게 하고 이의 시공기간 및 작업과정을 단축시키기 위한 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 경사진 도로, 학교주변 도로와 같은 곳에는 수분이나 이의 결빙에 의해 차량이 미끄러지는 현상을 방지하도록 다양한 조성의 논슬립(Non-slip) 포장재를 노면상으로 도포하여 도로 위를 다니는 각종 차량이나 보행자의 안전을 확 보하고 있다.

그런데 최근에 보편적으로 이루어지는 논슬립 포장재 시공은 수지를 살포한 다음으로 그 위에 골재를 뿌리는 방식을 취하고 있으나, 이에 의해서는 시공시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 작업과정도 매우 복잡해지는 문제점이 있고, 또한 포장재 자체가 발화될 시에 유독가스가 발생되는 이유로 화재에 따른 2차적인 사고, 예로써 차량사고의 화재로 포장재에서 유독가스가 발생되어 운전자가 질식사하는 경우의 위험이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 시공기간을 단축시킬 수 있음과 동시에 도로 포장재로써 우수한 속성을 갖는 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 발화되어도 유독가스를 거의 발생시키지 않음에 따라 사용상의 안전성을 확보할 수 있는 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, MMA(MethylMethAcrylate) 수지와 탄산칼슘을 교반하는 제1 단계와; 상기 제1 단계를 거친 제1 혼합물에 나노실리카를 투입하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 거친 제2 혼합물에 무기안료를 배합하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 거친 제3 혼합물에 직경이 0.6mm 미만의 PS Ball(Precious Slag Ball)을 투입하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 거친 제4 혼합물에 직경이 0.6mm~1mm와 2mm~5mm 미만의 PS Ball을 투입하는 제5 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 제1 단계에서는 MMA 수지 40~50중량%와 탄산칼슘 10~20중량%가 교반되고, 상기 제2 단계에서는 나노실리카 1~5중량%가 투입되고, 상기 제3 단계에서는 무기안료 2~5중량%가 배합되고, 상기 제4 단계에서는 직경이 0.6mm 미만인 PS Ball이 10~20중량% 투입되며, 상기 제5 단계에서는 0.6mm~1mm 미만인 PS Ball과 2mm~5mm 미만인 PS Ball이 각각 5~15중량%, 5~15중량%가 투입되어 도로 논슬립 칼라포장재가 제작되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기와 같은 과정에 따라 제작된 도로 논슬립 칼라포장재가 도포될 아스팔트 도로면의 이물질을 제거하는 기면(基面)준비단계와; 상기 도로면의 테두리를 따라 테이프를 부착시켜 상기 도로 논슬립 칼라포장재가 도포될 범위를 한정하는 마스킹단계와; 상기 도로 논슬립 칼라포장재와 경화 개시제를 혼합하 여 한정된 상기 도로면에 도포하여 전개하는 스프레딩단계와; 전개된 상기 도로 논슬립 칼라포장재 상면에 프라이머(Primer)를 도포하는 탑실링(Top sealing)단계;로 구성되며, 상기 도로면이 그 재질을 콘크리트로 하는 경우 상기 마스킹단계 및 스프레딩단계 사이에는 한정된 상기 도로면에 프라이머를 도포하는 단계가 더 추가되는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법은 경화되기까지 걸리는 시간이 짧고 내산성, 내알칼리성, 내화학성 등이 우수한 MMA 수지와 구형 형상으로 내마모성이 우수한 PS Ball을 주요 조성물로 하여, 미끌어짐을 방지하기 위해 골재를 포장재에 살포하는 기존 과정을 생략할 수 있음과 더불어 골재 살포에 따른 문제점, 예로써 골재가 쉽게 포장재로부터 분리되거나 골재 형상이 일정하지 않아 균일하게 살포하기가 어려운 문제점을 해결할 수 있다.

또한 발화시에도 유독가스를 거의 발생시키지 않기 때문에 보관이나 시공전후에 걸쳐 일어날 수 있는 화재에 의한 환경오염, 인명사고 등을 방지할 수 있다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법 및 이를 통해 제조된 도로 논슬립 칼라포장재와 이의 시공방법을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법을 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법은 기본적으로 MMA 수지와 탄산칼슘을 교반하는 제1 단계와, 제1 단계를 거친 제1 혼합물(MMA 수지+탄산칼슘)에 나노실리카를 투입하는 제2 단계와, 제2 단계를 거친 제2 혼합물(MMA수지+탄산칼슘+나노실리카)에 무기안료를 배합하는 제3 단계와, 제3 단계를 거친 제3 혼합물(MMA수지+탄산칼슘+나노실리카+무기안료)에 직경이 0.6mm 미만의 PS Ball을 투입하는 제4 단계와, 제4 단계를 거친 제4 혼합물(MMA수지+탄산칼슘+나노실리카+무기안료+직경 0.6mm 미만의 PS Ball)에 직경이 0.6mm~1mm와 2mm~5mm 미만의 PS Ball을 투입하는 제5 단계로 구성된다.

한편으로 상기와 같은 과정에 따라 제조되는 도로 논슬립 칼라포장재의 조성비를 살펴보면, 제1 단계에서 MMA 수지 40~50중량%와 탄산칼슘 10~20중량%가 교반되고, 제3 단계에서 나노실리카 1~5중량%가 투입되고, 제3 단계에서는 무기안료 2~5중량%가 배합되고, 제3 단계에서는 직경이 0.6mm 미만인 PS Ball이 10~20중량% 투입되며, 상기 제4 단계에서는 0.6mm~1mm 미만인 PS Ball과 2mm~5mm 미만인 PS Ball이 각각 5~15중량%, 5~15중량%가 투입된다.

상기 제1 단계에서의 MMA 수지는 통상적으로 건설 및 토목현장에서 직접 배합되어 비교적 짧은 시간에 화학반응에 의한 물성을 발현하는 수지로, 1시간 내 경화가능하고 영하 30도에서도 작업이 가능하며, 내산성, 알칼리성, 내화학성 등이 우수하여 도로 포장에 특히 적합한 한편, 발화에 의한 유독가스 발생이 거의 없는 특징을 갖는다. 이와 같은 MMA 수지의 특성은 표 1과 같다.

항 목	단 위	측 정 값	검 사 방 법
인장강도	N/㎠	391	ASTMD 638 : 2003
50%변형시 압축강도 압축 탄성율	N/㎠ N/㎠	112 225	ASTMD 685 : 2002
듀로미터 경도(Type.A)	-	85	ASTMD 2240: 2005
인장전단 접착강도 (금속 + 금속)	N/㎠	762	ASTMD 1002 : 2001
가사시간	Approx. 25min
사용가능 온도	0℃ ~ 35℃

표 1- MMA 수지의 실험특성

또한 MMA 수지와 교반되는 탄산칼슘(CaCO₃)은 325메쉬 입도로 분쇄된 것이 사용되며, 제1 혼합물이 1,000cps 점도의 수지형태가 되도록 MMA 수지와 탄산칼슘이 상호간에 고속교반된다.

상기 제2 단계에서의 나노실리카는 직경이 5mm 나노 규격의 실리카 분말이 사용되며, 이러한 크기를 통해 PS Ball이 가라앉지 않도록 하는 안정된 체질의 기능을 수행하게 된다.

상기 제3 단계에서의 무기안료는 자외선에 의해 변색되지 않는 무기계 안료로 산화티타늄, 마그네슘 산화물, 마그네슘 규산물, 아연 산화물, 산화철, 카올린 등이 사용되어 다양한 색상의 변색없는 도로 포장재 제조를 가능하게 할 수 있다.

상기 제4 및 제5 단계에서의 PS Ball은 폐기물로 버려지던 제강슬래그를 특수 가공처리한 것으로, 서냉시켜 고화된 제강슬래그와 고압의 공기에 의해 급냉 처리된 풍쇄슬래그의 구성물질 성분과 함량이 거의 같으나, PS Ball은 분자구조가 spinel로 되어 있어 물리 화학적 요인에 매우 강한 저항성을 갖고 있기 때문에 Free CaO를 다량 함유한 기존 제강슬래그에 비해 매우 안정적이고 Free CaO에 의한 부피 팽창이 염려되지 않는다. 이와 같은 PS Ball의 특성은 표 2 내지 표 4와 같다.

구 분	최대 치수 (mm)	절건 밀도 (g/㎤)	표건 밀도 (g/㎤)	흡수율 (%)	조립율(%)	단위 용적 질량 (kg/㎥)	실적율(%)	공극율(%)	잔입자량 (%)	안정성(%)	비 고
PS Ball	5	3.56	3.57	0.42	3.10	2,263	63.75	36.25	0.45	2.6	KS 기준에 한함.
KS 규격	-	2.5 이상	-	3 이하	-	-	-	-	3 이하	10 이하	KS 기준에 한함.

표 2-PS Ball의 실험특성

구 분	PS Ball	기존 모래 및 골재	비 고
마 모 율(%)	11.6	20	KS F 2508
연 석 량(%)	0.1	1	KS F 2516
파괴하중(kgf/㎠)	22.12	13.36	측정기기 : Instrong, Model 4202

표 3-PS Ball의 실험특성

구 분	측 정 값	비 고
Vickers Hardness(HV)	803	측정기기 : AKASHI, HM-124 AT400
Rockwell Hardness(HRC)	54	측정기기 : AKASHI, HR-521 AR600

표 4-PS Ball의 실험특성

상기 제4 단계에서는 0.6mm 미만의 PS Ball을 서서히 투입하여 저속교반으로 베이스 상황의 점도로 제4 혼합물의 체질 형상을 적절히 조절함으로써 가라앉지 않는 안정한 베이스 수지가 만들어진다.

상기 제5 단계에서는 안정적으로 겔화된 제4 혼합물에 굵고 작은 PS Ball을 투입하여 안정된 체질을 형성함과 아울러 2mm~5mm 미만의 PS Ball이 도로 포장시 1/2정도 표면으로부터 돌출된 상태로 안정화될 수 있어, 결과적으로 제1 내지 제5 단계를 거쳐 도로 논슬립 칼라포장재가 제작가능하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 시공방법을 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 시공방법은 이전에 기술된 바에 따라 제조된 도로 논슬립 칼라포장재를 도포하기 이전에 아스팔트 도로면의 이물질을 제거하여 그 칼라포장재가 도로면에 고착되기 쉽도록 하는 기면준비단계와, 그 도로면의 테두리를 따라 테이프를 부착시켜 도로 논슬립 칼라포장재가 외측으로 흘러나가지 않도록 도포될 범위를 한정하는 마스킹단계와, 도로 논슬립 칼라포장재와 경화 개시제를 혼합하여 그 한정된 도로면에 도포 및 전개하는 스프레딩단계와, 전개된 도로 논슬립 칼라포장재 상면에 MMA 수지와 같은 프라이머를 도포하여 칼라포장재를 보호하기 위한 탑실링단계로 구성된다.

상기 스프레딩단계에서는 칼라포장재에 BPO(Benzoyl-Peroxide)와 같은 경화 개시제를 투입하여 믹싱한 다음으로 이를 도로면에 도포하고 스퀴즈나 롤러를 이용하여 전개시킴으로써 굵은 PS Ball이 표면으로 돌출되도록 하여 논슬립 바닥형태의 포장이 이루어지도록 한다.

한편으로 도로면이 콘크리트를 재질로 하여 형성된 경우, 마스킹단계 및 스프레딩단계 사이에는 한정된 도로면에 MMA 수지와 같은 프라이머를 도포함으로써 이 프라이머 상측으로 도포되는 칼라포장재가 도로면으로부터 쉽게 이탈되지 않도록 한다.

기존의 도로 논슬립 포장재 시공방법이 수지를 살포하고 그 위에 골재를 뿌려주는 과정으로 진행됨에 따라 시공시간과 작업성이 복잡하였으나, 본 발명의 칼라포장재 및 시공방법은 현장에 그 칼라포장재를 도포하고 스퀴즈나 롤러 등으로 골고루 전개시키면 PS Ball이 표면으로 올라오기 때문에 숙련되지 않은 작업자들이라도 용이하게 포장재를 시공할 수 있도록 하고, 이전에 기술된 바와 같이 서로 다른 크기를 갖는 PS Ball과 MMA 수지간의 조성비를 적절히 조절하여 도로 논슬립 포장재로 활용가능한 점도 및 부착력 갖게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법을 도시한 순서도.

도 2는 본 발명에 따른 도로 논슬립 칼라포장재 시공방법을 도시한 순서도.

Claims

MMA(MethylMethAcrylate) 수지와 탄산칼슘을 교반하는 제1 단계와;

상기 제1 단계를 거친 제1 혼합물에 나노실리카를 투입하는 제2 단계와;

상기 제2 단계를 거친 제2 혼합물에 무기안료를 배합하는 제3 단계와;

상기 제3 단계를 거친 제3 혼합물에 직경이 0.6mm 미만의 PS Ball(Precious Slag Ball)을 투입하는 제4 단계와;

상기 제4 단계를 거친 제4 혼합물에 직경이 0.6mm~1mm와 2mm~5mm 미만의 PS Ball을 투입하는 제5 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 단계에서는 MMA 수지 40~50중량%와 탄산칼슘 10~20중량%가 교반되고, 상기 제2 단계에서는 나노실리카 1~5중량%가 투입되고, 상기 제3 단계에서는 무기안료 2~5중량%가 배합되고, 상기 제4 단계에서는 직경이 0.6mm 미만인 PS Ball이 10~20중량% 투입되며, 상기 제5 단계에서는 0.6mm~1mm 미만인 PS Ball과 2mm~5mm 미만인 PS Ball이 각각 5~15중량%, 5~15중량%가 투입되는 것을 특징으로 하는 도로 논슬립 칼라포장재 제조방법.
청구항 1 또는 청구항 2에 따라 제조된 것을 특징으로 하는 도로 논슬립 칼 라포장재.
청구항 3에 따른 도로 논슬립 칼라포장재가 도포될 아스팔트 도로면의 이물질을 제거하는 기면(基面)준비단계와;

상기 도로면의 테두리를 따라 테이프를 부착시켜 상기 도로 논슬립 칼라포장재가 도포될 범위를 한정하는 마스킹단계와;

상기 도로 논슬립 칼라포장재와 경화 개시제를 혼합하여 한정된 상기 도로면에 도포하여 전개하는 스프레딩단계와;

전개된 상기 도로 논슬립 칼라포장재 상면에 프라이머(Primer)를 도포하는 탑실링(Top sealing)단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 도로 논슬립 칼라포장재 시공방법.
청구항 4에 있어서,

상기 도로면이 그 재질을 콘크리트로 하는 경우, 상기 마스킹단계 및 스프레딩단계 사이에는 한정된 상기 도로면에 프라이머를 도포하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도로 논슬립 칼라포장재 시공방법.