KR101322760B1 - 도로 보수용 조성물 및 그를 이용한 도로 보수 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 보수용 조성물 및 그를 이용한 도로 보수 방법에 관한 것으로, 도로 보수용 조성물은 유기질 수지 및 경화제로 구성된 혼합물에 입경이 다른 골재를 혼합하여 형성되며, 그로 인해 도로의 파손을 손쉽게 보수할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명에 의하면, 도로 보수용 조성물 및 그를 이용한 도로 보수 방법은 화학저항성 및 내구성이 매우 우수하며, 작업이 간단하고 연속적인 작업으로 진행하여 시공시간이 짧다. 아울러, 시공시간 및 양생시간이 짧아 빠르게 교통을 개방할 수 있다.

Description

도로 보수용 조성물 및 그를 이용한 도로 보수 방법{COMPOSITION FOR REPAIRING ROAD AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 도로 보수용 조성물 및 그를 이용한 도로 보수 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 도로의 대표적인 포장방법으로 콘크리트를 이용한 포장방법과 아스팔트를 이용한 포장방법이 있다. 아스팔트를 이용한 포장방법에 의하여 포장된 도로는 여름철의 장기간 고온 현상과 교통량 증가에 따른 차량 정체 현상 등에 의해 소성변형이 발생한다.

이러한 소성변형은 아스팔트 포장도로 파손의 절대적인 요인으로 작용하여 포장수명이 단축되고 도로의 유지 보수비용이 증가하는 등의 문제점이 나타나며, 이로 인하여 최근에는 내구성이 뛰어난 콘크리트 포장도로가 늘어나는 추세이다.

종래의 콘크리트 포장도로 상에 크랙이나 파절 등과 같은 도로 파손이 발생한 경우, 파손 부분에 여러 종류의 보수용 혼합물을 충진시키는 방법이 고안되었다. 예를 들어, 파손 부분에 아스팔트 또는 시멘트를 채우거나 에폭시 및 모래의 혼합물을 덧씌우는 방법이 제시되었다.

전술한 종래기술 중 하나인 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0085231호에는 시멘트로 구성된 건조 몰탈을 이용한 도로 보수 방법이 제시되었다. 그러나, 시멘트가 주성분으로 포함되는 종래기술은 연성 부족으로 인하여 부착력이 떨어지고 경화시간의 지연에 의해 교통개방 시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 콘크리트 보수면에 에폭시와 모래를 섞어서 덧씌우는 방법은 에폭시가 강도가 높은 대신 취성적(脆性的)이어서 진동의 발생 등에 의해 잘 깨질 뿐만 아니라 콘크리트와 에폭시가 서로 다른 열팽창 계수를 가지기 때문에 기온변화에 매우 취약하다는 단점이 존재했다.

따라서, 도로에 파손이 발생한 경우에 그 파손 정도에 부합한 도로 보수용 조성물 및 도로 보수 방법의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로의 파손을 손쉽게 보수할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 도로 보수용 조성물은 에폭시 수지 50 내지 80 중량부; 반응성 에폭시 희석제 8 내지 10 중량부; 우레탄 수지 50 내지 70 중량부; 로 구성된 유기질 수지; 및 폴리아민수지, 폴리아미드 수지, 폴리메르캅탄 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 경화수지 60 내지 90 중량부; 로 구성된 경화제; 를 포함하고, 상기 유기질 수지 및 경화제는 1.5 내지 2.5:1의 체적비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.

도로 보수용 조성물은 상기 유기질 수지 및 상기 경화제와 혼합되는 골재를 더 포함하고, 상기 골재 및 상기 유기질 수지의 혼합비율은 6 내지 7:1의 체적비인 것을 특징으로 한다.

도로 보수용 조성물에서 골재는, 입경이 10mm인 골재가 3~5 중량부; 입경이 5mm인 골재가 30 중량부; 입경이 2mm인 골재가 25 중량부; 입경이 1mm인 골재가 5 내지 10 중량부; 및 입경이 0.6 mm 이하인 골재가 30 중량부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 태양으로 도로 보수 방법은 보수하려는 보수면을 준비하는 A단계; 상기 보수면에 에폭시 프라이머를 도포하는 B단계; 상기 보수면에 도포할 유기질 수지 및 경화제를 제조하는 C단계; 상기 C단계에서 제조된 상기 유기질 수지 및 상기 경화제를 골재와 혼합하여 혼합물을 제조하는 D단계; 상기 D단계에서 제조된 혼합물을 상기 보수면에 타설하는 E단계; 및 보수된 면을 2 내지 3시간 동안 양생하는 F단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

A단계는 시공면 콘크리트를 컷팅하는 단계와 시공면을 청소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도로 보수 방법에서 골재는 입경이 10mm인 골재가 3~5 중량부; 입경이 5mm인 골재가 30 중량부; 입경이 2mm인 골재가 25 중량부; 입경이 1mm인 골재가 5 내지 10 중량부; 및 입경이 0.6 mm 이하인 골재가 30 중량부; 로 구성된 골재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

혼합물에서 상기 골재와 상기 유기질 수지의 혼합비율은 6 내지 7:1의 체적비인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 화학저항성 및 내구성이 매우 우수하다.

둘째, 작업이 간단하고 연속적인 작업으로 진행하여 시공시간이 짧다.

셋째, 시공시간 및 양생시간이 짧아 빠르게 교통을 개방할 수 있다.

넷째, 저온에서의 유연성과 고온에서의 안정성을 동시에 유지할 수 있다.

다섯째, 우수한 미끄럼 저항 성능 및 유지 성능을 확보할 수 있다.

일곱째, 유기질수지의 도포로 인해 방수효과가 좋다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 보수 방법에 대한 흐름도이다.
도2 및 도3은 도 1에 대한 설명을 보충하기 위한 보충도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 도로 보수용 조성물 및 도로 보수 방법이 적용된 도로를 도시한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 보수 방법에 대한 흐름도로서, 도1을 참조하여 편의상 순서를 붙여 설명한다.

1. 보수 준비<S101>

시공할 보수면을 보수하기 전에 먼저, 시공할 콘크리트면을 컷팅하고 시공면을 청소한다. 청소시에 도로 표면 전체를 숏블라스팅(Shot Blasting) 또는 샌드블라스팅(Sand Blasting)을 실시하여 타르나 기름 등의 오염물질과 열화부분을 제거한다. 여기서, 보수면이 교량면일 경우에는 조인트와 배수시설에 테이핑을 실시하여 해당 부분을 보호한다.

2. 에폭시 프라이머 도포<S102>

보수면에 유기질수지인 에폭시 프라이머를 도포한다. 여기서 도포되는 에폭시 프라이머는, 도 2에서 참조되는 바와 같이, 보수면의 균열된 틈새로 스며들어가 균열된 부분을 보수하게 된다.

즉, 본 발명의 일실시예에서 에폭시 프라이머는 아스팔트 또는 콘크리트로 구성된 노면의 틈새를 메워주며, <S104>단계에서 도로의 파손된 부분에 충진될 바인더 및 골재의 혼합물과 강력한 접착층을 형성함으로써 탈리 및 파손을 방지할 뿐만아니라 반복되는 동결융해에도 저항성을 갖게 된다.

도로 보수면이 콘크리트면일 경우, 에폭시 프라이머는 차후 도포될 바인더와 골재의 혼합물과 콘크리트 사이에 부착력을 증대시키는 효과가 있다.

3. 바인더 제조<S103>

에폭시 수지 50 내지 80 중량부와 우레탄 수지 50 내지 70 중량부를 포함하는 유기질 수지를 경화제와 혼합한다. 이때, 유기질 수지에는 고분자 수지의 점도 조절 및 반응성 제어를 위해 에폭시 당량 135 내지 330 g/eq의 알킬 글리시딜 에테르(Alkyl glycidyl ether) 또는 페닐 글리시딜 에테르(phenyl glycidyl ether) 등의 반응성 에폭시 희석제 8 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시예에서 사용된 경화제는 폴리아민수지(예: 국도화학 KH-816), 폴리아미드수지(예: 국도화학 H-21), 폴리메르캅탄 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 경화수지 60 내지 90 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

혼합할 때는 유기질 수지:경화제를 1.5 내지 2.5:1의 체적비, 바람직하게는 2:1의 체적비로 혼합하여 바인더를 제조한다. 1.5:1 보다 비율이 작은 경우에는 경화시간이 너무 오래 걸리는 단점이 있고, 2.5:1보다 커지게 되면 경화시간이 너무 빨라서 충분한 작업시간을 확보하지 못하는 단점이 있다. 본 발명의 실시예에서 제조된 바인더의 특징은 [표1]과 같다.

바인더 특성

시험항목		단위	결과값	시험방법
인장강도	재령 1일(23℃)	N/㎟	10.0	KS F 4923
	재령 7일(23℃)	N/㎟	21.5
	재령 7일(60℃)	N/㎟	0.4
	재령 7일(-10℃)	N/㎟	49.7
파단시 신장율	재령 1일(23℃)	%	46
	재령 7일(23℃)	%	12
	재령 7일(23℃)	%	25
	재령 7일(-10℃)	%	9
부착강도		N/㎟	3.0	KS F 4042
경화건조시간		시:분	1:25	KS M 5000
점도		mPa·s	2003	KS F 4923

4. 바인더와 골재 혼합<S104>

본 단계에서는 <S103>단계에서 제조한 바인더에 골재를 조금씩 투입하면서 혼합하는 과정이 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시예따른 골재는 마찰계수가 크고 능각이 많으며 내마모성이 우수한 골제라면 어떠한 종류라도 무방하며, 실리콘카바이드, 편암, 제강 슬래그, 석산 골재, 쇄석, 흑운모, 조개껍질, 글래스비드 등의 분쇄물이나 모래 또는 그 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.

바인더와 골재의 혼합시에는 골재 및 바인더의 혼합비율이 6 내지 7:1의 체적비로 혼합하는 것이 바람직하다.

만일, 6:1보다 비율이 작은 경우에는 수지의 양이 너무 많아져서 혼합물이 과도하게 질퍽해져서 작업성이 떨어지고, 7:1보다 비율이 큰 경우에는 골재의 양이 너무 많아져서 믹싱이 잘 이루어지지 않고, 퍽퍽해져서 작업성이 또한 떨어진다. 본 발명의 실시예에서 사용한 골재의 입도 및 구성은 [표 2]와 같고, 바인더와 골재의 혼합물의 특성은 [표 3]과 같다.

또한, 골재 및 바인더의 혼합시, 중량비는 10.8 내지 13:1의 비율로 혼합되는 것이 작업성을 향상시키는 면에서 바람직하다.

골재의 입도 및 구성

골재 입경	백분율
10mm	3~5%
5mm	30%
2mm	25%
1mm	5~10%
0.6mm 이하	30%

바인더와 골재의 혼합물 특성

시험항목	단위	실시예	시멘트계 보수재	시험방법
압축강도	N/㎟	40	30	KS F 4043
휨강도	N/㎟	23	5.9	KS F 4043
부착강도	N/㎟	3.0	1.5	KS F 4043
건조수축율	×10-4	1	10	KS F 2424
내구성(동결융해)		매우 우수	우수	KS F 2472

5. 혼합물 타설<S105>

<S104>단계에서 제조한 혼합물을, 도3에서 참조되는 바와 같이, 보수부위의 시공면에 타설한다. 즉, 골재가 포함된 혼합물은 도로표면의 높이까지 투입되며, 이때 투입된 혼합물은 도로의 보수부위에 충진되어 파손된 도로의 공간을 메워주는 역할을 한다. 여기서, 혼합물에 포함된 골재는 유기질 수지 및 경화제로 구성된 바인더의 강도를 높이는 역할을 하게 된다.

시공면에 타설이 완료되면, 다짐기계(롤러 등)를 이용하여 보수된 면을 다져준다.

6. 양생<S106>

보수된 면으로의 차량 통행을 지속적으로 중단시킨 상태에서 약 2 내지 3시간 동안 양생한다.

위와 같이 <S106>단계까지 마무리되면 교통을 개방한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 에폭시 수지 50 내지 80 중량부;
   반응성 에폭시 희석제 8 내지 10 중량부;
   우레탄 수지 50 내지 70 중량부; 로 구성된 유기질 수지;
   폴리아민수지, 폴리아미드 수지, 폴리메르캅탄 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 경화수지 60 내지 90 중량부; 로 구성된 경화제; 및
   상기 유기질 수지 및 상기 경화제와 혼합되는 골재; 를 포함하되,
   상기 유기질 수지 및 경화제는 1.5 내지 2.5:1의 체적비로 혼합되고,
   상기 유기질 수지 및 상기 경화제로 구성된 바인더의 강도를 높이도록 상기 골재 및 상기 유기질 수지의 혼합비율은 6 내지 7:1의 체적비이고,
   상기 골재는,
   입경이 10mm인 골재가 3~5 중량부;
   입경이 5mm인 골재가 30 중량부;
   입경이 2mm인 골재가 25 중량부;
   입경이 1mm인 골재가 5 내지 10 중량부; 및
   입경이 0.6 mm 이하인 골재가 30 중량부; 로 구성된 것을 특징으로 하는
   도로 보수용 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 보수하려는 보수면을 준비하는 A단계;
   상기 보수면에 에폭시 프라이머를 도포하는 B단계;
   상기 보수면에 도포할 유기질 수지 및 경화제를 제조하는 C단계;
   상기 C단계에서 제조된 상기 유기질 수지 및 상기 경화제를 골재와 혼합하여 혼합물을 제조하는 D단계;
   상기 D단계에서 제조된 혼합물을 상기 보수면에 타설하는 E단계; 및
   보수된 면을 2 내지 3시간 동안 양생하는 F단계; 를 포함하되,
   상기 골재는
   입경이 10mm인 골재가 3~5 중량부;
   입경이 5mm인 골재가 30 중량부;
   입경이 2mm인 골재가 25 중량부;
   입경이 1mm인 골재가 5 내지 10 중량부; 및
   입경이 0.6 mm 이하인 골재가 30 중량부; 로 구성되고,
   상기 유기질 수지 및 상기 경화제로 구성된 바인더의 강도를 높이도록 상기 혼합물에서 상기 골재와 상기 유기질 수지의 혼합비율은 6 내지 7:1의 체적비인 것을 특징으로 하는
   도로 보수 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 A단계는 시공면 콘크리트를 컷팅하는 단계와 시공면을 청소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 보수 방법.
6. 삭제
7. 삭제

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