KR101186983B1 - 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법 - Google Patents

상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101186983B1
KR101186983B1 KR1020100046670A KR20100046670A KR101186983B1 KR 101186983 B1 KR101186983 B1 KR 101186983B1 KR 1020100046670 A KR1020100046670 A KR 1020100046670A KR 20100046670 A KR20100046670 A KR 20100046670A KR 101186983 B1 KR101186983 B1 KR 101186983B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solvent
ascon
binder composition
weight
room temperature
Prior art date
Application number
KR1020100046670A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110127045A (ko
Inventor
서기빈
임성은
양재봉
최영식
오성
이광호
Original Assignee
한국석유공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국석유공업 주식회사 filed Critical 한국석유공업 주식회사
Priority to KR1020100046670A priority Critical patent/KR101186983B1/ko
Publication of KR20110127045A publication Critical patent/KR20110127045A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101186983B1 publication Critical patent/KR101186983B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/243Phosphorus-containing polymers
    • C04B24/246Phosphorus-containing polymers containing polyether side chains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0093Organic cosolvents

Abstract

본 발명은 스트레이트 아스팔트 55~93 중량%; PPA(Polyphosphoric acid) 1~10 중량%; 박리방지용 첨가제 0.1~5 중량%; 용제 5~30 중량%;를 포함하는 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물을 제시함으로써, 상온에서 긴급보수가 가능하면서도, 안정성, 내구성이 우수한 포장체를 얻을 수 있도록 한다.

Description

상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법{PRODUCING METHOD FOR ASCON BINDER COMPOSITION}
본 발명은 토목 재료분야에 관한 것으로서, 상세하게는, 아스콘 바인더 조성물에 관한 것이다.
도로포장 구조물은 포장시공 후 차량통행과 기후환경으로 인해 점차 노후파손되어 가기 때문에, 적정한 시기에 파손부위에 대한 부분적인 보수가 수행되어야 하고, 그렇게 하지 못할 경우 대규모 보수가 필요하게 되며, 종국에 가서는 재포장을 하여야 하는바, 막대한 경제적 손실을 초래하게 된다.
따라서 도로포장 구조물은 수명주기 동안 적절한 보수시기와 보수공법을 선정하는 것이 매우 중요한 것이다.
아스팔트 포장의 보수공법은 크게 가열 보수공법과 상온 보수공업으로 나눌 수 있는데, 전자는 가열을 위한 시공비용의 증가는 물론, 가열과정에서 아스팔트의 산화노화가 진행되며, 제조설비가 복잡하고, 투자비가 고가이며, 시공이 까다롭고, 가열로 인한 유해가스와 이산화탄소의 발생 등의 문제가 지적되는바, 후자인 상온 보수공법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상온에서 긴급보수가 가능하면서도, 안정성, 내구성이 우수한 아스콘 바인더 조성물 및 그 제조방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 스트레이트 아스팔트 55~93 중량%; PPA(Polyphosphoric acid) 1~10 중량%; 박리방지용 첨가제 0.1~5 중량%; 용제 5~30 중량%;를 포함하는 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물을 제시한다.
상기 박리방지용 첨가제는 인산염계 박리방지제, Tall oil fatty acids Polyamine condensates, Fatty amine salt, alkylamido-imida zo-polyamin 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 용제는 완속 경화형인 것이 바람직하다.
상기 용제는 지방족 탄화수소류(Aliphatic HC) 용제, 방향족 탄화수소류(Aromatic HC) 용제, 알콜류(Alcohol) 용제, 케톤류(Ketone) 용제, 에스테르류(Ester) 용제, 에테르류(Ether) 용제 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 아스콘 바인더 조성물의 제조방법으로서, 상기 스트레이트 아스팔트와 상기 PPA를 반응시켜 개질 아스팔트를 제조하는 개질 아스팔트 제조단계; 상기 개질 아스팔트와 상기 박리방지용 첨가제를 혼합하여 개질 아스팔트 혼합물을 형성하는 단계; 상기 개질 아스팔트 혼합물과 상기 용제를 혼합하는 단계;를 포함하는 아스콘 바인더 조성물의 제조방법을 함께 제시한다.
상기 개질 아스팔트 제조단계는 190~220℃의 온도에서 2~2.5 시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 상온에서 긴급보수가 가능하면서도, 안정성, 내구성이 우수한 아스콘 바인더 조성물 및 그 제조방법을 제시한다.
이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 아스콘 바인더 조성물은 기본적으로, 스트레이트 아스팔트 55~93 중량%; PPA(Polyphosphoric acid) 1~10 중량%; 박리방지용 첨가제 0.1~5 중량%; 용제 5~30 중량%;를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 취하는 경우, 컷백 아스팔트의 형태를 취함과 아울러, 높은 안정도 값, 적당한 흐름치 및 공극율을 갖게 되므로, 상온에서 본 발명에 의한 바인더와 골재의 혼합에 의해 아스콘을 제조하여 포설하기만 하면, 압착다짐에 의해 강도를 발휘한다는 특징을 나타낸다.
즉, 종래의 상온 보수용 아스콘은 일정 시간의 경화 후에야 비로소 강도를 발휘하는 경화 방식임에 비해, 본 발명에 의한 바인더가 혼합된 아스콘은 즉시 강도(초기 강도 기준을 만족함)를 발휘할 뿐만 아니라 차량의 통행에 의해 압착을 받을수록 더욱 큰 강도를 발휘하는 압착다짐 방식이라는 특징이 있는 것이다.
따라서, 시공시 프라이머, 접착제, 다짐장비 등이 필요 없고, 격심한 교통량의 도로에서도 보수 후 즉시 개통하여 통과차량의 전압에 의해 강도를 발휘하도록 할 수 있다.
이는 아스팔트 포장 및 콘크리트 포장의 패인 곳, 턱 이음새, 조인트 이음새, 인도 포장, 맨홀 주위의 파손부분 등 포장의 보수가 요구되는 어떠한 부위에라도 손쉽게 적용이 가능하다는 장점이 있다.
이 밖에도, 포장의 균열, 포트 홀, 바퀴자국, 교량의 조인트부, 맨홀 주변 포장 함몰부 등의 보수와 수도, 가스, 전화 등의 소규모 공사의 복구 및 방호책, 표식, 조명 등의 포장 복구, 공장 구내 주차장 웅덩이의 정비 등에 유용하게 사용할 수 있다.
나아가, 특수 고분자형 바인더로 제조되므로 빗속에서도 시공이 가능하다는 장점이 추가된다.
이하, 본 발명에 의한 바인더의 구성성분에 관하여 상세히 설명한다.
특수 고분자 개질제로 사용되는 PPA(Polyphosphoric acid, TOTAL P2O5% 82.9min, H(PO3H)nOH, CAS NO. 8017-16-1)는 투명한 고점도의 액체 상태의 물질로서, 단독 또는 고무 등 개질 첨가재와 함께 쓰인다.
PPA는 적은 양의 사용에 의해 높은 아스팔트 개질 효과를 얻도록 하므로, 아스팔트 개질의 비용을 절감할 수 있도록 한다.
PPA는 H3PO4의 함량에 따라 105,108,115,116,117,118의 등급으로 나뉘어진다.
PPA와 스트레이트 아스팔트의 반응은 고온 상태에서 더욱 쉽게 이루어지는데, 시험 결과 190~220℃의 온도에서 2~2.5 시간 동안 반응시키는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
Figure 112010031959372-pat00001
표 1은 PPA와 스트레이트 아스팔트의 반응(개질)에 의한 성상 변화를 시험한 결과이다.
표 1에 나타난 바와 같이, PPA를 사용하여 아스팔트를 개질하면, SP(연화점)는 높아지고, PN(침입도)은 낮아지는 현상을 보이는데, 이는 아스팔트가 딱딱해지고 더욱 밀도가 증가하기 때문이다.
이러한 현상은 고무나 석유수지 등의 타 개질재에 의해 아스팔트가 개질되는 경우와 유사한 것이다.
다만 PPA는 위 타 개질재에 비해, 소량의 사용에 의해 큰 개질 효과를 얻을 수 있다는 점, 액체 형태이므로 사용이 편리하고 제조가 용이하다는 점 등의 장점이 있다.
한편, 아스팔트 도로포장에서 박리현상은 아스팔트와 골재 사이의 결합력이 상실되기 때문에 발생하는데, 이에 의해 도로에는 균열이 발생하고 골재의 분리현상이 발전하게 되어 궁극적으로는 도로의 파괴에 이르게 된다.
박리현상을 일으키는 원인은 여러 가지가 있을 수 있지만, 그 중에서도 아스팔트와 골재 사이의 계면에 물이 침투하여 작용하는 메카니즘이 대부분이다.
이러한 박리현상에 대한 저항성을 증대하기 위하여, 본 발명에 의한 바인더는, 인산염계 박리방지제, Tall oil fatty acids Polyamine condensates(톨오일 지방산 폴리아민 축합물, CAS NO. 68910-93-0), Fatty amine salt, alkylamido-imida zo-polyamin 등의 박리방지용 첨가제(Anti-stripping Agent, ASA)를 혼입하였다.
이는 플레이크 형태 및 액상의 박리방지제로서, 골재와 개질 아스팔트의 혼합 시 양호한 혼합상태가 이루어지도록 하여 박리방지 성능을 높여준다.
또한, 개질 아스팔트의 성상에 변화를 일으키지 않고 그대로 유지하면서 박리방지의 성능을 나타낸다는 점, 이에 따라 골재와의 혼합 시 계면에서 작용하므로 적은 양의 사용으로도 박리방지 효과를 극대화시킬 수 있다는 점, 혼합물이 건조되더라도 내구력을 충분히 지속시킬 수 있다는 점, 열 안정제로서의 역할도 겸할 수 있다는 점 등의 장점이 있다.
함으로써 바인더의 제조 및 사용시에 열에 대한 효과 즉 열 안정성을 나타내는 첨가제로도 쓰인다.
표 2는 이러한 박리방지용 첨가제를 적용하는 경우, 개질 아스팔트의 성상 변화를 시험한 결과이다.
Figure 112010031959372-pat00002
박리방지용 첨가제의 적정 사용량은 0.1~5 중량%이고, 골재와의 혼합 시 골재의 상태 및 바인더의 사용량에 따라 달라질 수 있다.
용제는 본 발명에 의한 바인더를 컷백 아스팔트 상태(상온에서 점도를 낮게 하여 유동성이 좋게 된 액상의 형태)로 만드는 역할을 한다.
이는 적절한 점도에 의해 시공성을 높이고, 골재 등 혼합물과의 결합력을 높이는 효과를 발휘한다.
용제는 증발하여 건조, 경화되는 속도에 따라 급속 경화형(rapid curing:RC), 중속 경화형(medium curing:MC), 완속 경화형(slow curing:SC)으로 구분된다.
급속 경화형은 점도를 떨어뜨리기 위하여 가솔린을 사용한 것을 말하고, 중속 경화형은 등유를 사용한 것을 말하며, 완속 경화형은 경유 등의 중질유를 사용한 것을 말한다.
현재 국내시장에서 사용되는 것은 대부분 중속 경화형이다.
본 발명에 의한 바인더의 경우, 상술한 바와 같이 압착다짐 방식을 취하므로, 완속 경화형 용제를 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 완속 경화형 용제는 화학구조에 따라, 지방족 탄화수소류(Aliphatic HC), 방향족 탄화수소류(Aromatic HC), 알콜류(Alcohol), 케톤류(Ketone), 에스테르류(Ester), 에테르류(Ether) 및 이들의 혼합류 등으로 나눌 수 있다.
또한 비점에 따라, 저비점 용제, 중비점 용제, 고비점 용제 및 이들의 혼합형으로 나눌 수 있다.
저비점 용제는 증발속도가 빠르고 냄새가 나며, 활성이 강하고, 높은 희석율을 가지며, 저점도 용액을 만드는데 쓰인다.
중비점 용제는 양호한 Flowing(전연성)을 부여하는 역할을 특징으로 한다.
고비점 용제는 용해력이 강하고, 증발속도가 느리며, 용질의 침전을 방지하고, 광택부여 및 백화현상(Blushing)을 방지하는 역할을 한다.
Figure 112010031959372-pat00003
표 3은 상술한 완속 경화형 용제가 혼입된 아스콘 바인더의 성상 변화를 시험한 결과이다.
용제의 투입에 의한 아스콘 바인더의 제조 시 점도가 점점 떨어지게 되는데, 60℃에서의 점도가 제품의 품질을 관리하는 대표적인 점도가 될 수 있다.
경우에 따라, 시공이나 제조중에 다소 열을 가하는 부분이 발생할 수 있으나, 전체적으로 본 발명에 의한 바인더는 상온에서의 시공 및 저장이 충분히 가능한 것으로 나타났다.
용제의 사용량은 용제의 종류 및 특성(증발속도, 용해력)에 따라 달라지고, 같은 완속 경화형이라도 개질재의 특성 및 양에 따라 달라지게 되는데, 본 발명에 의한 바인더의 경우 5~30 중량%의 범위 내에서 사용하는 것이 적절한 것으로 나타났다.
이하, 본 발명에 의한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 스트레이트 아스팔트와 PPA를 반응시켜 개질 아스팔트를 제조하고, 이러한 개질 아스팔트와 박리방지용 첨가제를 혼합하여 개질 아스팔트 혼합물을 형성한 후, 그 개질 아스팔트 혼합물과 용제를 혼합하는 순서를 취하는 것이 바람직하다.
여기서, 상술한 바와 같이, 스트레이트 아스팔트와 PPA의 반응에 의한 개질 아스팔트의 제조는 190~220℃의 온도에서 2~2.5 시간 동안 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
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 (6)

  1. 스트레이트 아스팔트 55~93 중량%;
    PPA(Polyphosphoric acid) 1~10 중량%;
    박리방지용 첨가제 0.1~5 중량%;
    용제 5~30 중량%;를
    포함하는 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법으로서,
    190~220℃의 온도에서 2~2.5 시간 동안, 상기 스트레이트 아스팔트와 상기 PPA를 반응시켜 개질 아스팔트를 제조하는 개질 아스팔트 제조단계;
    상기 개질 아스팔트와 상기 박리방지용 첨가제를 혼합하여 개질 아스팔트 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 개질 아스팔트 혼합물과 상기 용제를 혼합하는 단계;를
    포함하는 아스콘 바인더 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 박리방지용 첨가제는
    인산염계 박리방지제, Tall oil fatty acids Polyamine condensates, Fatty amine salt, alkylamido-imida zo-polyamin 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용제는
    완속 경화형인 것을 특징으로 하는 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 용제는
    지방족 탄화수소류(Aliphatic HC) 용제, 방향족 탄화수소류(Aromatic HC) 용제, 알콜류(Alcohol) 용제, 케톤류(Ketone) 용제, 에스테르류(Ester) 용제, 에테르류(Ether) 용제 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020100046670A 2010-05-18 2010-05-18 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법 KR101186983B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100046670A KR101186983B1 (ko) 2010-05-18 2010-05-18 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100046670A KR101186983B1 (ko) 2010-05-18 2010-05-18 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110127045A KR20110127045A (ko) 2011-11-24
KR101186983B1 true KR101186983B1 (ko) 2012-09-28

Family

ID=45395899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100046670A KR101186983B1 (ko) 2010-05-18 2010-05-18 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101186983B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587247A (zh) * 2012-03-07 2012-07-18 张延� 一种防冻沥青路面
CN102587246A (zh) * 2012-03-07 2012-07-18 张延� 一种防冻沥青路面的铺设方法
KR101235555B1 (ko) * 2012-11-30 2013-02-20 한국석유공업 주식회사 상온 시공이 가능한 수경성 아스콘 바인더 조성물 및 그 제조방법
CN114479486B (zh) * 2020-10-27 2023-07-04 中国石油化工股份有限公司 沥青抗剥离剂及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012931A (ja) 2001-07-04 2003-01-15 Nippon Oil Corp アスファルト系舗装用バインダー組成物及びその製造方法
JP2008074919A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Taisei Rotec Corp 常温アスファルト混合物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003012931A (ja) 2001-07-04 2003-01-15 Nippon Oil Corp アスファルト系舗装用バインダー組成物及びその製造方法
JP2008074919A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Taisei Rotec Corp 常温アスファルト混合物

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110127045A (ko) 2011-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106433168B (zh) 一种非挥发性常温改性沥青粘合剂及非挥发性常温再生沥青混合物
JP6236063B2 (ja) 回収アスファルトの再生
CN103497481B (zh) 一种彩色沥青胶结料及其制备方法
JP2010516851A (ja) 熱可逆特性を有する瀝青組成物
CN102604402A (zh) 用于沥青路面沥青热再生的沥青再生剂
CN101792606A (zh) 宽温度域高性能热固性环氧沥青材料及其制备方法
KR101186983B1 (ko) 상온 시공이 가능한 아스콘 바인더 조성물의 제조방법
KR101630835B1 (ko) 습윤면 적용과 시공현장 쿠커를 이용하여 제조할 수 있는 고유동성 매스틱 아스팔트 제조방법 및 그 조성물
CN105924991A (zh) 一种耐高温环氧沥青材料及其制备方法
CN106147258A (zh) 沥青再生剂及其制备方法
CN106675055A (zh) 一种沥青温拌改性剂及其制备方法
KR101981739B1 (ko) 도로 균열 보수용 액상형 보수재 조성물 및 보수재 제조방법
CN103804924B (zh) 一种常温修补沥青液添加剂及其制备方法
CN101845227B (zh) 普通沥青再生剂及其制备方法和应用
CN103601428A (zh) 一种凹凸棒石粘土改性的冷补沥青混合料及其制备方法
CN101817985B (zh) 改性沥青再生剂及其制备方法和应用
Azahar et al. A review on application of waste cooking oil as rejuvenator in porous asphalt mixture
CN104212189B (zh) 热熔胶粘性改性路面沥青的制备方法
CN103044930A (zh) 一种抗老化的嵌缝填充材料及其制备方法
CN102863805A (zh) 青川岩沥青改性沥青及其制备工艺
CN105733281A (zh) 一种加热式改性沥青高分子聚合物灌缝胶及其制备方法
CN101348613B (zh) 一种非水质道路改性沥青冷灌缝料及其制备方法
CN105130256A (zh) 一种节能降耗型沥青混凝土改性剂及其制备方法
KR101651526B1 (ko) 철도 노반용 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 함유한 아스팔트 개질제 및 상기 아스팔트 개질제의 제조방법
JP2014095194A (ja) アスファルトシールコート組成物及びそれを利用した施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150908

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160920

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170829

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180801

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190904

Year of fee payment: 8