KR100982350B1

KR100982350B1 - 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제의 제조방법

Info

Publication number: KR100982350B1
Application number: KR20100044490A
Authority: KR
Inventors: 정영군; 김상수; 이진기; 최홍도
Original assignee: 한국석유공업 주식회사
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2010-09-15

Abstract

본 발명은 아로마틱 기유와 VHGO(Vacuum High Boiling point Gas Oil)가 혼합된 베이스 오일 50~70 중량%; 유화수 30~50 중량%;를 포함하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제를 제시함으로써, 가열공정의 필요 없이 상온에서 포장시공을 할 수 있는 재생 아스콘을 제조할 수 있도록 한다.

Description

상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제의 제조방법{Emulsion Additive for Regenerated Ascon and Producing Method for the same}

본 발명은 건설 재료분야에 관한 것으로서, 상세하게는 아스팔트 콘크리트(아스콘)에 사용되는 첨가제에 관한 것이다.

국내 도로포장의 90% 이상을 차지하는 아스콘(아스팔트 콘크리트) 포장의 유지보수공법에는 덧씌우기 공법과 절삭 덧씌우기 공법이 있다.

과거에 주로 채택하여온 덧씌우기 공법은 시공할 때마다 덧씌우기 두께만큼 노면이 상승하여 차량통과 높이 제한에 따른 사고의 위험이 있고, 배수구조물의 기능저하, 도로면 경계석, 맨홀 등과의 높이 유지에 따른 문제와 주변 구조물과의 높이차이, 불필요한 길 어깨까지 덧씌우기 하여야하는 점 등의 문제가 있다.

최근에 많이 사용되는 절삭 덧씌우기 공법은 기존노면을 절삭한 후 덧씌우는 방법으로 위 덧씌우기 공법 대부분의 문제점을 해결할 수 있었으나, 절삭의 결과물로 발생하는 폐아스콘의 처리방안에 관한 환경문제가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 선진국을 중심으로 에너지절약, 자원재활용이라는 취지 하에 폐아스콘을 활용한 도로포장기술에 관한 연구가 진행된 결과, 플랜트 가열 재생 아스팔트 혼합물공법(Plant Hot Mix Recycling) 및 현장가열 표층재생공법(Hot In-Place Surface Recycling)이 개발되기에 이르렀다.

그런데, 이러한 플랜트공법과 표층재생공법은 모두 상온시공이 어려워, 가열을 통해 시공해야만 하는 문제가 있다.

즉 이와 같이 가열이 필요한 재생 아스콘은 가열을 위한 시공비용의 증가는 물론, 가열과정에서 아스팔트의 산화노화가 진행되며, 제조설비가 복잡하고, 투자비가 고가이며, 시공이 까다롭고, 가열로 인한 유해가스와 이산화탄소의 발생 등의 문제가 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 가열공정의 필요 없이 상온에서 포장시공을 할 수 있는 재생 아스콘을 제조하기 위한 첨가제 및 그 제조방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 아로마틱 기유와 VHGO(Vacuum High Boiling point Gas Oil)가 혼합된 베이스 오일 50~70 중량%; 유화수 30~50 중량%;를 포함하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제를 제시한다.

상기 베이스 오일은 상기 아로마틱 기유 45~55 중량%; 상기 VHGO 45~55 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 베이스 오일에는 파라핀 기유가 추가로 혼합되어 사용될 수도 있다.

상기 유화수는 물 95~99.9 중량%; 유화제 0.1~5.0 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 유화수는 산성 물질에 의한 pH 조절제가 추가로 혼합된 것이 바람직하다.

상기 유화제는 양이온 유화제인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제를 제조하기 위한 방법으로서, 110~140℃로 가열한 상기 아로마틱 기유 및 VHGO를 혼합하여 베이스 오일을 제조하는 베이스 오일 제조단계; 50~70℃로 가열된 물에 0.1~5.0 중량%의 유화제를 용해시켜 유화수를 제조하는 유화수 제조단계; 상기 베이스 오일 및 유화수를 유화 분산 혼합기에 의해 혼합하는 혼합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제의 제조방법을 함께 제시한다.

상기 유화수 제조단계는 산성 물질에 의한 pH 조절제를 첨가하는 pH 조절단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 가열공정의 필요 없이 상온에서 포장시공을 할 수 있는 재생 아스콘을 제조하기 위한 첨가제 및 그 제조방법을 제시한다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 에멀젼계 첨가제는 폐아스콘, 골재, 채움재 등과의 혼합에 의한 재생 아스콘의 제조를 위해 사용되는 것으로서, 기본적으로 아로마틱 기유와 VHGO(Vacuum High Boiling point Gas Oil)가 혼합된 베이스 오일 50~70 중량%; 유화수 30~50 중량%;를 포함하여 구성된다.

종래의 공법에서 재생 아스콘에 첨가되는 첨가제는 오일계 첨가제로서, 이에 의해 제조된 재생 아스콘은 상술한 바와 같이 반드시 가열공정이 필요하다는 문제가 있었다.

이에 비해 본 발명에 의한 에멀젼계 첨가제를 혼합하여 제조된 재생 아스콘은 가열공정 없이 상온에서 포장시공을 할 수 있다는 장점이 있다.

또한 종래에 사용되던 에멀젼계 첨가제에는 에틸아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 등이 있는데, 이들은 공히 시멘트를 사용하므로 환경문제가 있었으나, 본 발명에 의한 에멀젼계 첨가제는 시멘트를 전혀 사용하지 않으므로 이러한 문제가 없다는 장점이 있다.

베이스 오일은 아로마틱 기유 45~55 중량%; VHGO 45~55 중량%;의 혼합에 의해 제조되는 것이 바람직하고, 파라핀 기유가 추가로 혼합될 수 있다.

유화수는 기본적으로, 물 95~99.9 중량%; 유화제 0.1~5.0 중량%;의 혼합에 의해 구성되는데, 장기저장시 증점 효과 및 에멀젼계 첨가제의 안정성을 증대시키기 위하여, 염산, 초산 등의 산성 물질에 의한 pH 조절제를 추가로 혼합하는 것이 바람직하다.

유화제의 종류에는 음이온 유화제, 양이온 유화제, 비이온 유화제 등이 있다.

가장 많이 사용되는 음이온 유화제에는 지방산으로서 올레익산, 리그닌산, 도데실벤술폰산 등이 있는데, 여기에 수산화나트륨 또는 수산화칼륨을 반응시키면 비누로 변한다.

양이온 유화제로는 지방산 아민 등이 사용되는데, 이는 산과 반응하여 비누가 된다.

본 발명의 경우에는 양이온 유화제를 사용하는 것이 상온 재생 아스콘에 사용되는 유화 아스팔트와의 상용성을 좋게 한다는 측면에서 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제를 제조하기 위한 방법에 관하여 설명한다.

110~140℃로 가열한 아로마틱 기유 및 VHGO를 혼합하여 베이스 오일을 제조하고, 50~70℃로 가열된 물에 0.1~5.0 중량%의 유화제를 용해시켜 유화수를 제조한다.

유화수의 제조 시에는 상술한 바와 같이 산성 물질에 의한 pH 조절제를 첨가하여 유화수를 안정시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 각각 제조된 베이스 오일 및 유화수를 유화 분산 혼합기에 의해 혼합하여 첨가제를 제조한다.

유화 분산 혼합기는 베이스 오일 입자를 균일하게 분산하여 유화수와 혼합되도록 한다는 효과가 있다.

본 발명에 의한 에멀젼계 첨가제를 사용한 재생 아스콘의 물성변화(침입도 및 구성 성분)는 다음과 같다.

상기 표 1, 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 에멀젼계 첨가제는 구제 아스팔트(폐아스팔트) 및 유화 아스팔트의 침입도의 회복에 탁월한 성능이 있다.

GR F 4026:2002 시험방법에 의한 시험 결과, 본 발명에 의한 에멀젼계 첨가제의 물성은 다음과 같이 나타났다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims

아로마틱 기유와 VHGO(Vacuum High Boiling point Gas Oil)가 혼합된 베이스 오일 50~70 중량%;
유화수 30~50 중량%;를
포함하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제.
제1항에 있어서,
상기 베이스 오일은
상기 아로마틱 기유 45~55 중량%;
상기 VHGO 45~55 중량%;를
포함하는 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제.
제1항에 있어서,
상기 베이스 오일에는 파라핀 기유가 추가로 혼합된 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제.
제1항에 있어서,
상기 유화수는
물 95~99.9 중량%;
유화제 0.1~5.0 중량%;를
포함하는 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제.
제4항에 있어서,
상기 유화수는 산성 물질에 의한 pH 조절제가 추가로 혼합된 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제.
제4항에 있어서,
상기 유화제는 양이온 유화제인 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제.
제1항의 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제를 제조하기 위한 방법으로서,
110~140℃로 가열한 상기 아로마틱 기유 및 VHGO를 혼합하여 베이스 오일을 제조하는 베이스 오일 제조단계;
50~70℃로 가열된 물에 0.1~5.0 중량%의 유화제를 용해시켜 유화수를 제조하는 유화수 제조단계;
상기 베이스 오일 및 유화수를 유화 분산 혼합기에 의해 혼합하는 혼합단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 유화수 제조단계는
산성 물질에 의한 pH 조절제를 첨가하는 pH 조절단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상온 재생 아스콘용 에멀젼계 첨가제의 제조방법.