KR101114238B1

KR101114238B1 - 도로 포장의 줄눈, 크랙보수재 및 이를 사용한 보수방법

Info

Publication number: KR101114238B1
Application number: KR1020090060815A
Authority: KR
Inventors: 황익현
Original assignee: 황익현
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2012-03-05
Also published as: KR20110003180A

Abstract

본 발명은 시멘트콘크리트 아스팔트콘크리트의 줄눈, 크랙보수재 및 이를 사용한 도로포장보수방법에 대한 발명이다.

본 발명은 EVA를 주원료로 하고, 접착력과 인장력 강화 및 신도 개선재로서 탄성과 연성을 요할시에는 SBS, SIS, 강성을 요할시에는 LDPE, HDPE 중 1개 이상을 사용하고, 연화재로는 프로세스오일, PE WAX, 파라핀유, 벙커C유, 송진, 아스팔트 중 1개 이상을 사용하며, 충진 및 강도 보강재로서 시멘트, 탄산칼슘, 0.2㎜이하의 규사분, 소석회, 생석회, 후라이애쉬 중 1개 이상을 사용하고, 탄성을 부여와 증량을 위하여 2 ~ 0.1㎜의 우레탄칩, 분쇄 폐타이어칩, EPDM칩 중 1개 이상을 선택 혼합한다. 결합력을 높이기 위하여 보강섬유를 더 사용할 수 있으며 칼라가 필요한 경우에는 안료를 더 사용할 수 있다. 안료는 200℃이상에서도 안정된 무기질 안료를 사용한다.

계량된 재료를 간접열방식의 믹서에 넣고 100~250℃로 가열하면서 혼합하며, 보수 부위의 이물질과 수분을 제거 후 줄눈, 크랙 부위에 부어서 완성한다. 이렇게 줄눈 및 크랙 보수 후 온도가 100℃ 이상에서 3㎜이하의 골재 또는 3㎜이하의 분쇄 폐타이어, EPDM칩, 우레탄칩을 표면에 살포하고 상온으로 온도가 떨어진 후 접착이 안된 골재 등을 제거하여 개통하므로 미끄럼 저항성을 더욱 증대 시킬 수 있다.

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Description

도로 포장의 줄눈, 크랙보수재 및 이를 사용한 보수방법{METHOD FOR REPAIRING CRACK PART OF ROAD OR FOR CONSTRUCTING EXPANSION JOINT AND MATERIAL USED IN THE METHOD}

본 발명은 시멘트콘크리트 도로, 아스팔트콘크리트 도로의 연접부위에 줄눈재로서 사용하거나 또는 크랙 부위를 보수하기 위한 보수재로 사용하기 위한 도로 포장의 가열식 줄눈, 크랙보수재 및 이를 사용한 보수방법에 관한 것이다.

종래 도로의 줄눈 및 크랙 보수재로서 재료를 가열하여 혼합한 후 사용하는 가열 혼합식의 경우 아스팔트와 스티렌부타디엔스티렌(SBS)를 가열 혼합하여 줄눈재로 사용하거나, 브론아스팔트를 녹여 사용하였으며, 상온에서 혼합하여 사용하는 상온 혼합식 방법으로는 수성의 아스팔트와 라텍스, 탄성재를 혼합한 줄눈재를 사용하였는데, 이들은 품질이 열악하여 쉽게 노화되고 접착력이 떨어져 내구성이 없었다. 특히 상온 혼합식은 줄눈 시공이나 크랙보수 후 양생 시간이 길어 장시간 교통을 통제하는 등 사용이 불편하였다.

또한 실리콘, 우레탄의 줄눈, 크랙보수재는 상온식으로 투입기에 투입하여 주입하는 방식으로 사용하므로 취급하기 쉽게 제조되었으나, 내후성이 취약하여 쉽 게 태양열과 자외선에 산화되거나 박리되는 문제점을 안고 있다

한편, 재료를 가열하여 시공하는 가열식의 경우는 포설 후 온도가 상온으로 내려가면 바로 통행을 할 수 있는 이점과 원재료를 희석재 등과 혼합하지 않고 가열하여 녹여서 사용하므로 품질이 우수하고 희석재에 따른 공기 오염이 없는 점 등에서 상온식보다 이점이 있다고 할 수 있으며, 다양한 색상을 구성하므로 줄눈, 및 크랙 보수후 주변 색상과 같은 생각으로 처리함으로써 보수부위가 잘 뛰지 않게 처리 할 수 있어 가열식 도로보수방법 및 그 재료가 적극 연구될 필요가 있다.

본 발명은 도로의 줄눈으로서 사용하거나 크랙을 보수하는 데에 사용하는 줄눈, 크랙보수재 및 이를 사용한 보수방법으로 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것이다. 본 발명에 따라 시멘트콘크리트 도로, 아스팔트콘크리트 도로의 줄눈 또는 크랙 보수재로서, 기존 줄눈 및 크랙 보수재에 비해 접착력이 우수하고, 유동성이 커 시공성이 우수하고, 우수한 탄성을 갖는 재료로 구성되어 내구성이 대단히 우수한 줄눈 및 크랙 보수재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 EVA를 주원료로 하고, 접착력과 인장력 강화 및 신도 개선재로서 탄성과 연성을 요할시에는 SBS, SIS, 강성을 요할시에는 LDPE, HDPE 중 하나 이상을 사용하고, 연화재로는 프로세스오일, PE WAX, 파라핀유, 벙커C유, 송진, 아스팔트 중 하나 이상을 사용하며, 충진 및 강도 보강재로서 시멘트, 탄산칼슘, 0.2㎜이 하의 규사분, 소석회, 생석회, 후라이애쉬 중 하나 이상을 사용하고, 탄성의 부여와 증량을 위하여 0.1㎜~2mm의 우레탄칩, 분쇄 폐타이어칩, EPDM칩 중 하나 이상을 선택 혼합하며, 또한 결합력을 높이기 위하여 보강섬유를 사용하는데 보강섬유는 목분, 셀룰로오스섬유, 탄소섬유, 폐타이어 분쇄시 발생하는 폐 나일론섬유 중 1개 이상을 선택하여 사용하며, 주변 색상과 같은 색상의 칼라로 요할 경우에는 안료를 더 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 줄눈 및 크랙 보수재는 이러한 계량된 재료를 간접열방식의 믹서에 넣고 100~250℃로 가열하면서 혼합하여 완성되며, 보수하고자 하는 부위의 이물질과 수분을 제거한 후에 줄눈으로서 또는 크랙 부위에 대한 보수재로서 부어져 사용된다.

이렇게 줄눈 및 크랙 보수 후 부어진 보수재의 온도가 100℃ 이상일 때 3㎜이하의 골재 또는 3㎜ 이하의 분쇄 폐타이어, EPDM칩 또는 우레탄칩을 그 보수재의 표면에 살포하여 접착시키고 상온으로 온도가 떨어진 후 접착이 안된 골재 등을 블로워로 제거하여 개통함으로써 미끄럼 저항성을 더욱 증대시킬 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 재료는 탄성을 갖는 재료로서 차량주행시 충격의 흡수와 포장재와의 접착력이 우수하고, 방수성이 뛰어나 기초 포장의 내구성을 증대시키며, 혼합재의 유연성이 높아 시공이 용이하다.

본 발명의 목적을 구현하기 위한 구체적인 기술적 구성은 다음과 같다.

기재(基材)로서 에티렌 비닐 아세테이트(EVA:Ethylene vinyl acetate)가 사용된다. EVA는 접착력이 좋고, 탄성을 가지며, 신장률이 높고, 안정된 재료로서 60~105℃에서 용융되는 것을 사용한다.

이에 대한 첨가재로서 접착력을 강화하는 한편 신도(伸度)를 개선하는 수지로서, 연성을 좋게 할 필요가 있을 경우에는 스티렌부타디엔스티렌(SBS:Styrene Butadiene Styrene) 또는 스티렌이소프렌스티렌(SIS:Styren-Isoprene- Styren)을 혼합하여 사용할 수 있고, 강성이 필요할 경우에는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE : Low Density Polyethylene) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE : High Density Polyethylene)를 혼합하여 사용할 수 있다.

이들 혼화재료는 EVA 1중량부에 대하여 상기와 같은 필요특성에 따라 SBS, SIS, LDPE, HDPE 중 어느 하나 이상을 선정하여 0.1중량부 ~ 2.0중량부 사용하는데 0.1 중량부 이하로 사용할 경우에는 그 사용효과가 없고, 2.0 중량부 이상 사용할 경우에는 고분자의 수지로서 용융지수가 낮고 고온 용융에 따라 작업성(workability)이 떨어져 주입이 어렵다.

주입성을 더 좋게 하기 위한 연화재로서, 송진, PE(Polyethylene) 왁스, 프로세스오일, 벙커C유, 아스팔트 중 하나 이상을 더 사용할 수 있는데, 그 사용량은 EVA 1중량부에 대하여 프로세스 오일 등을 0.1중량부~4중량부 사용하는데, 송진 등의 사용량이 4중량부 이상일 때는 작업성은 우수해지나 연화온도가 낮아져 줄눈 및 크랙보수용으로 적합하지 않는 품질로 변화되며, 0.1 중량부 이하는 작업성이 떨어져 사용 효과가 없다.

강도 보강재료로서, 시멘트, 탄산칼슘, 0.2㎜ 이하의 규사분, 소석회, 생석회 또는 후라이애쉬 중 하나 이상을 선정하여 사용하며, 그 사용량은 EVA 1중량부에 대하여 0.5 중량부~ 3 중량부를 사용한다. 0.5 중량부 이하는 강도증진 사용 효과가 없고, 3중량부 이상은 작업성을 떨어뜨린다.

본 발명에 따른 혼합물은 이상의 재료를 기본성분으로 하지만, 탄성을 부여하고, 증량하기 위하여 다음과 같은 재료를 더 사용할 수 있다. 즉, 만들고자 하는 재료특성에 따라, 0.1mm~2㎜의 우레탄칩, 폐타이어칩 또는 에틸렌프로필렌디엔모노머(Ethylene Propylene Diene Monomer)칩을 0.1 ~ 3중량부를 더 혼합하여 사용할 수 있다.

또한 필요에 따라 상기의 재료에 보강섬유를 더 혼합하여 사용할 수 있는데 보강 섬유는 인장력 증대와 크랙밸생을 억제하기 위하여 사용하며, 안료를 사용하여 칼라화도 가능하다. 보강섬유로는 200℃에서 녹지 않는 보강섬유를 사용해야 하며, 목분, 샐룰로오스 섬유, 탄소섬유, 폐타이어 분쇄시 발생하는 나일론 섬유 등을 사용하며 사용량은 전체 중량 1중량부 기준으로 0.0002에서 0.002 중량부의 범위에서 사용하며,안료는 200℃ 이상에서도 탈색되지 않는 무기질 안료를 사용하고, 그 사용량은 전체중량 1중량부 기준으로 0.005에서 0.05 중량부의 범위에서 사용하다.

전술한 본 발명에 따른 EV A등의 재료를 용융혼합하기 위하여 간접열 믹서를 사용하는데, 재료들은 100℃~250℃의 범위에서 녹여 사용한다. 여기서 간접열을 가할 수 있는 간접열 믹서라 함은 재료가 직접 불에 노출되지 않는 방법으로 가열되 는 방식의 믹서를 뜻하는 것으로서, 불이 재료를 접하는 것이 아니라 열이 재료에 접하는 간접열 방식의 믹서를 뜻한다.

본 발명에 따른 재료를 가열하여 시공함에 있어서, 줄눈재 및 크랙보수재로서 시공할 경우에는, 통상의 방법으로 줄눈 부위 및 크랙보수위의 이물질을 제거하고 수분을 제거한 후 줄눈 및 크랙보수부위에 본 발명에 따른 재료를 투입하며, 투입된 재료의 온도가 100℃ 이상일 때는 표면이 끈적거림이 남아 있어 골재들을 살포하여 흙손 등으로 누르면 골재 등이 재로에 투입되어 일체화를 이루게 된다. 그 투입재료 위에 3㎜ 이하의 골재 또는 3㎜이하의 우레탄칩, 폐타이어칩 또는 EPDM칩을 살포하여 가볍게 흙손 등으로 눌러 완성한다.

(실시예)

줄눈재로서의 시공

시멘트 포장과 아스팔트 포장 후 접착 부위를 탄성재료로 일체화하기 위해 사용한다.시멘트포장과 아스팔트 포장 후 시간이 경과하면 시멘트포장과 아스팔트포장의 수축팽창이 서로 다르므로 벌어지게 되는데 이를 봉합하지 않으면 물이 스며들어 포장의 파손이 원인이 되므로 시멘트 포장과 아스팔트 포장 사이에 탄성재료를 주입 보수함으로써 포장의 내구성을 증진시킨다.

(1) 접착 부위 전처리

시멘트포장과 아스팔트 포장의 접한 부위를 다이아몬드 컷팅기로 두께 15㎜ 되도록 절단하고 에어로 이물질을 제거하고, 수분을 가스 불로 제거한다.

(2) 재 료

EVA(200㎏), 프로세스오일(100㎏), 송진(10㎏), 브론아스팔트(200㎏), SIS(30㎏), 탄산칼슘(100㎏), 2㎜이하의 EPDM(100㎏)

(3) 생 산

상기 재료를 간접믹서에 투입하여 200℃로 60분 이상 가열하여 혼합한다.

(4) 시 공

보수 부위에 줄눈재 투입기를 사용하여 균일하게 주입한다.

(5)주입된 재료의 온도가 150℃에서 그 투입재료 위에 0.5㎜ 이하의 규사를 살포하여 가볍게 흙손 등으로 눌러 완성한다.

(6) 투입한 줄눈재가 상온이 되면 통행을 개통한다.

Claims

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시멘트포장과 아스팔트 포장의 접한 부위를 다이아몬드 컷팅기로 두께 15㎜ 되도록 절단하고 에어로 이물질을 제거하고, 수분을 가스 불로 제거하는 전처리공정;

기재로서 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 1 중량부; 접착력과 인장력 강화 및 신도개선재로서 스티렌부타디엔스티렌(SBS), 스티렌이소프렌스티렌(SIS) 중 어느 하나 이상을 선택한 0.1중량부 내지 2.0중량부; 강성강화재로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 중 어느 1개 이상을 선택한 0.1중량부 내지 2.0중량부; 연화재로서 송진, 폴리에틸렌(PE)왁스, 프로세스오일, 벙커C유, 아스팔트 중 하나 이상을 선택한 0.1중량부 내지 4중량부; 및 강도보강재로서 시멘트, 탄산칼슘, 0.2㎜ 이하의 규사분, 소석회, 생석회 또는 후라이애쉬 중 하나 이상을 선택한 0.5중량부 내지 3.0중량부를 포함하는 도로 줄눈 및 크랙 보수재를 간접가열 믹서에 투입하여 이 재료들을 100℃ 내지 250℃로 가열 혼합하는 재료 준비공정;

상기 가열 혼합된 재료를 상기 전처리를 마친 시공부위에 투입하는 공정; 및

투입된 재료의 온도가 100℃ 이상일 때 그 투입재료 위에 3㎜ 이하의 골재 또는 3㎜ 이하의 우레탄칩, 폐타이어칩 또는 EDPM칩을 상포하여 고착시키는 공정을 포함하는 도로의 줄눈, 크랙 보수방법.
청구항 5에 있어서,

탄상을 부여하고 증량하기 위해, 상기 도로 줄눈 및 크랙 보수재에 0.1㎜-0.2㎜의 우레탄칩, 폐타이어칩 또는 에틸렌프로필렌디엔모노머(Ethylene Propylene Diene Monomer)칩을 EVA 1중량부에 대해 0.1 내지 0.3 중량부 더 혼합한 것을 특징으로 하는 도로의 줄눈, 크랙 보수방법.
청구항 5에 있어서,

인장력 증대와 크랙이 생기는 것을 억제하기 위해, 상기 도로 줄눈 및 크랙 보수재에 목분, 셀룰로오스 섬유, 탄소섬유 또는 폐타이어 분쇄시 발생하는 나일론 섬유 중의 어느 하나 이상을 전체 중량 1중량부에 대해 0.0002 내지 0.002중량부 더 혼합한 것을 특징으로 하는 도로의 줄눈, 크랙 보수방법.
청구항 5에 있어서,

전체 중량 1중량부에 대해, 무기질 안료 0.005내지 0.05중량부 더 혼합한 것을 특징으로 하는 도로의 줄눈, 크랙 보수방법.