KR101133578B1 - 노면 포장용 이물질 접착 방지형 투수아스팔트 콘크리트 블럭 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 노면 포장용 이물질 접착 방지형 투수아스팔트 콘크리트 블럭에 관한 것이다.

이는 특히, 무기안료, 접착제, 분산제, 물이 포함되는 코팅제를 잔자갈이나 모래에 코팅하여 충진재를 형성하고, 상기 충진재에 결합제를 투입하여 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 소성변형, 저온균열과 피로균열에 대한 저항성이 증가되어 도로와 인도의 수명을 증대시키고 무기안료의 첨가에 따라 색상연출이 가능하고 또한 아스팔트 콘크리트층에 이물질의 접착을 방지하여 쾌적하고 경제성이 높은 친화적 도로환경을 제공하는 것이다.

아스팔트 콘크리트블럭, 보강재, 폴리머, 개질재

Description

노면 포장용 이물질 접착 방지형 투수아스팔트 콘크리트 블럭{a drain asphalt concrete block with prevent cling to the surface}

본 발명은 무기안료, 접착제, 분산제, 물이 포함되는 코팅제를 잔자갈이나 모래에 코팅하여 충진재를 형성하고, 상기 충진재에 결합제를 투입하여 일정규격으로 블럭화된 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 구성으로 소성변형, 저온균열과 피로균열에 대한 저항성이 증가되어 도로의 수명을 증대시키고 또한 무기안료 코팅에 따라 아스팔트 콘크리트층에 이물질의 접착을 방지하여 경제성이 높은 친환경 도로 및 통행로 환경을 제공하는 노면포장용 이물질 접착 방지형 투수 아스팔트 콘크리트 블럭에 관한 것이다.

일반적으로, 아스팔트는 석유를 구성하는 성분 중에서 경질(輕質) 부분이 자연적 또는 인위적인 방법에 의해 증발된 후 잔류하는 흑색 또는 흑갈색의 반고체 상태의 교상물질(膠狀物質)을 칭하는 것으로, 가열하게 되면 서서히 액상으로 변화되는 특성을 갖는다.

그리고, 상기 아스팔트는 점착성이 뛰어나고 광물질 재료와의 부착성이 우수하기 때문에 결합재료나 접착재료로 이용되며, 물에 용해되지 않고 불투수성이므로 방수재료로도 이용된다.

또한, 사용목적에 따라 점도를 변화시킬 수 있어시공성 역시 우수하며, 이러한 장점들 및 특성 때문에 아스팔트는 그 활용범위가 광범위하여 도로 포장용, 댐공사 등과 같은 수리용, 방수용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 아스팔트는 연화점이 낮고, 감온도가 크고, 내후성이 약하고, 응집력이 약한 단점을 가지고 있으므로 이를 보완하고, 사용하는 곳의 특성에 맞도록 다양한 개질재를 첨가한 개질 아스팔트가 개발되었다.

일반적으로 개질재의 종류로는 고무계열, 열가소성수지계열, 열경화성수지계열, 탄화수소계열, 필러계열, 섬유계열, 산화방지제, 환원제 등이 있으며 고무계열에는 천연고무, 스티렌부타디엔고무, 스티렌부타디엔스티렌, 분말고무개질제, 폐타이어 등을 사용하며 열가소성수지계열에는 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 등이 사용되며 열경화성수지계열에는 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 페놀수지, 석유수지 등이 이용되며 탄화수소계열에는 천연아스팔트, 길소나이트 등이 있다.

하지만, 지금까지 개발된 아스팔트 개질재도 우리나라의 사계절의 큰 기온차이에 의해 시공 후 시간이 지나면 아스팔트가 저온균열과 피로균열에 대한 저항성이 감소되고, 소성변형되어 밀림현상, 차바퀴 눌림, 패임, 포장하부 부동침하에 의한 균열 및 변형 등의 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 우수한 현장 적용성, 우수한 소성변형 저항성, 우수한 주행성, 낮은 소음성, 우수한 방수성능, 우수한 내구성, 이물질 접착 방지성 등 낮은 공사비 및 유지보수비용이 저렴한 노면 포장용 이물질 접착 방지형 투수 아스팔트 콘크리트 블럭을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 이산화티탄, 이산화규소, 이산화황, 산화크롬, 산화아연중에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진 무기안료 20~60중량%;
실란계, 크롬계, 알루미늄계중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진 접착제 1~10중량%;
분산제 0.1~0.3중량%;
물 30~35중량%로서 이루어진 코팅층이 3~15mm의 잔자갈이나 모래에 코팅되어 충진재를 형성한다.

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이때, 상기 결합제는, 아스팔트 85~90중량%와 라텍스나 아크릴 애멀젼수지중에서 선택되는 폴리머 10~15중량%의 혼합비율로 이루어져 투입되는 상부 또는 하부 아스팔트 콘트리트층을 형성한다.

그리고, 상기 상부 또는 하부 아스팔트 콘트리트층은 직조된 섬유로서 이루어진 보강재층의 상하부에 각각 적층되는 구성과 이물질 접착 방지 무기안료로 이루어 진 노면포장용 이물질 접착 방지형 투수 아스팔트 콘크리트 블럭을 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 우수한 현장 적용성, 우수한 소성변형 저항성, 우수한 주행성, 낮은 소음성, 우수한 방수성능, 우수한 내구성, 균열저항성, 물고임현상 감소, 낮은 공사비와 이물질 접착방지로 유지보수비용이 저렴한 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 콘크리트 블럭을 도시한 단면도로서 본 발명은, 상하측으로 섬유재가 돌출토록 되는 메쉬상의 보강재(200)와 그 상,하측에 적층되는 상부아스팔트콘크리트층(100) 및 하부아스팔트콘크리트층(300)의 적층구조로 이루어 진다.

그리고, 상기 상부 또는 하부아스팔트콘크리트층(100)(300)은, 코팅제가 코팅되는 충진재와 상기 충진재를 결합하는 결합제로서 이루어 진다.

이때, 상기 코팅제는, 전체 100중량%에 대하여 무기안료 20~60중량%, 접착제 1~10중량%, 분산제 0.1~0.3중량, 물 30~35중량%로서 이루어진다.

또한, 상기 무기안료는, 이산화티탄, 이산화규소, 이산화황, 산화크롬, 산화아연중에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진다.

더하여, 상기 접착제는, 실란계, 크롬계, 알루미늄계중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진다.

계속하여, 상기 코팅제는 70~80의 온도로 가열한 후 그 내측에 충진재를 튜입하여 코팅한다.

이때, 상기 충진재는, 3~15mm의 잔자갈이나 모래를 사용하며, 용이한 코팅을 위하여 강모래를 채취하거나 세척이 완료된 모래를 사용한다.

더하여, 상기와 같이 코팅층이 형성되는 충진재를 준비한 후 상기 충진재 80~90중량%에 결합제 10~20중량%를 투입하여 혼합한다.

이때, 상기 결합제는, 아스팔트85~90중량%에 라텍스나 아크릴 애멀젼수지중에서 선택되는 폴리머 10~15중량%가 투입되어 혼합되는 구성으로 이루어진다.

그리고, 상기와 같은 충진재와 결합제가 혼합되는 콘크리트층을 보강재층(200)의 상하측에 적층한 후 가압하여 콘크리트블럭을 형성한다.

또한, 상기 보강재층(200)은, 직조섬유를 사용하며, 직조되는 위사 또는 경사의 상하측으로 섬유가 돌출되는 스킬형태의 직조섬유가 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 동작을 설명한다.

도1에서와 같이, 상하측으로 섬유재가 돌출토록 되는 메쉬상의 보강재(200)와 그 상,하측에 적층되는 상부아스팔트콘크리트층(100) 및 하부아스팔트콘크리트층(300)의 적층구조로서 콘트리트블럭을 형성하고, 상기와 같은 아스팔트콘크리트블럭을 자전거도로등에 조립하는 구성으로 그 설치가 용이하게 된다.

이때, 상기 아스팔트콘트리트블럭은 그 내측에 구비되는 보강재층을 통하여 그 강도가 현저히 증가된다.

또한, 상기 아스팔트콘트리트층을 형성하기 위한 충진재에 무기촉매재로 이루어진 코팅층이 일체로 형성되어 먼지등의 부착이 최소화 되면서 물등을 통한 청소시 세척효과가 증대된다.

그리고, 상기 상부 또는 하부아스팔트콘크리트층(100)(300)을 상호 연결하는 결합제는 아스팔트에 라텍스나 아크릴 애멀젼수지중에서 선택되는 폴리머로서 이루어져 경화시 강도를 증대시키게 된다.

더하여, 상기 코팅제에 투입되어 접착제로 사용되는 알루미늄계는 분말형상으로 그 투입량이 극히 소량이 첨가되며 이의 첨가로 팽창을 유발해 전체적인 아스팔트콘크리트의 수축량을 제어하므로 사용량이 적으면 아스팔트콘크리트의 수축이 유발되고 사용량이 과다하면 아스팔트콘크리트의 팽창이 유발된다.

상기 폴리머는 미립자 상태로 골재 및 아스팔트 겔 또는 미수화 아스팔트 입자 표면에 연속적으로 분산되어 미세공극 및 모세관 공극에 망상형태의 아스팔트 혼화용 폴리머 필름을 형성하여 아스팔트 수화물과 일체화된 메트릭스상을 형성하게 되고, 이에 의하여 방수성, 수밀성, 내약품성, 중성화방지성, 염화물 이온 침투 방지성, 내동결융해성 등의 내구성 증진과 인장강도, 부착강도, 휨강도, 신장능력, 내마모성 등의 물리적 성질 증진을 갖게 한다.

그리고, 상기 접착제로 사용되는 실리콘계는 그 투입량에 공기를 제어하는 효과도 가져온다.

[실시예 1]

일반 아스팔트콘크리트와 본 발명에 따른 아스팔트콘크리트블럭을 각각 제조하여 물성을 비교 실시하였다.

골 재: 2~25 84%, 모 래: 0.02~2 5%, 채 움 재: 0.07~0.6 6%, 아스팔트: 5%로 이루어지면서 코아 샘플의 크기 20cm×7cm인 일반 배수성 아스팔트 콘트리트를 본 발명의 무기안료 38중량%, 접착제 9중량%, 분산제 8중량%, 물 32중량%로 이루어진 코팅제를 충진재와 혼합 한 후 이에 결합제 13중량% 투입하여 아스팔트콘트리트층을 형성하고, 상기 아스팔트콘트리트층을 보강재층의 상,하측에 각각 30mm두께로 도포하여 형성한 코아 샘플의 크기 20cm×7cm인 시료와 비교하였다.

이때, 상기 일반 배수성 아스팔트콘트리트와 본 발명에 적용된 블럭의 공극률(%) 12와 16으로 그 차이가 있음을 알 수 있었다.

또한, 투수량(cm³) 역시 일반 배수성 아스팔트콘트리트와 본 발명에 적용된 블럭의 226와 370으로 본원발명에서 신속한 배수가 가능토록 됨을 알 수 있다.

더하여, 상기 일반 배수성 아스팔트콘트리트와 본 발명에 적용된 블럭을 ks f 2337방법에 의해 강도실험을 수행한 결과 일반 배수성 아스팔트콘트리트와 본 발명에 적용된 블럭이 894kg과 1680kg으로 본원발명의 인장강도가 증가됨을 알 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 콘크리트 블럭을 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100,300...콘크리트층

200...보강재층

Claims (3)

1. 이산화티탄, 이산화규소, 이산화황, 산화크롬, 산화아연중에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진 무기안료 20~60중량%;

   실란계, 크롬계, 알루미늄계중에서 선택되는 어느 하나 이상으로 이루어진 접착제 1~10중량%;

   분산제 0.1~0.3중량%;

   물 30~35중량%로서 이루어진 코팅층이 충진재에 형성되고,

   상기 충진재 80~90중량%와 결합제 10~20중량%가 혼합되어 아스팔트콘크리트층이 형성되고, 상기 아스팔트콘크리트층이 직조섬유로써 이루어진 보강재층의 적어도 일측에 적층되는 구성으로 이루어진 노면포장용 이물질 접착 방지형 투수 아스팔트 콘크리트 블럭
2. 제1항에 있어서, 상기 결합제는, 아스팔트85~90%에 라텍스나 아크릴 애멀젼수지중에서 선택되는 폴리머 10~15중량%가 혼합되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 노면포장용 이물질 접착 방지형 투수 아스팔트 콘크리트 블럭
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