KR101422575B1 - 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법 - Google Patents

직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법 Download PDF

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Abstract

직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법이 소개된다.
본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서는, 그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되는 하우징을 포함하고, 상기 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 간접적으로 가열함과 동시에, 상기 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 직접 가열하며, 상기 열풍 이동공간으로 열풍을 공급할 수 있도록 상기 하우징 일측에는 열풍기가 설치되고, 상기 열풍 이동공간과 상기 혼합공간은 제1열풍이송관을 매개로 연결되며, 상기 혼합공간과 상기 열풍기는 제2열풍이송관을 매개로 연결되되, 상기 하우징 내부에는 상기 열풍 이동공간을 상부 이동공간과 하부 이동공간으로 이분할할 수 있도록 수평 방향으로 가이드판넬이 설치되되, 상기 가이드판넬의 일단은 상기 하우징의 일측 내벽에 고정 결합되고, 그 타단은 상기 하우징 타측 내벽과 일정 간격 이격되어 위치하며, 상기 열풍기는 상기 하우징 외벽 일측에 고정 설치되어 상기 하부 이동공간으로 열풍을 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법 {DIRECT AND INDIRECT HEATING TYPE MIXER FOR MIXING ASPHALT CONCRETE AND THE SAME TYPE MIXING METHOD AND THE SAME TYPE CONSTRUCTION METHOD}
본 발명은 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 직접 및 간접열을 이용하여 아스팔트 콘크리트를 혼합하는 믹서, 혼합방법 및 시공방법에 관한 것이다.
가열식 아스팔트 혼합물의 생산은 골재 가열 장치와 혼합 믹서가 구비된 생산설비와 골재의 저장 장소, Filler 사이로, 아스팔트 저장 및 가열 탱크등이 있어야 하므로 이동식으로 아스팔트 혼합물을 생산하기란 매우 어려운 일인바, 고정식 설비를 사용하는 것이 일반적이었다.
이러한 고정식 아스팔트 혼합물의 생산방법은 공장에서 생산설비를 사용하며 골재를 가열하고, 탱크에서 가열된 아스팔트와 Filler, 칼라를 요할시에는 안료를 혼합하여 이를 Dump 트럭으로 현장으로 운반하는 것이었으며, 이를 휘니샤로 포설하고 로라로 다짐하여 완성하였다.
고정식 공장생산방법은 운반거리가 멀거나 동절기에는 아스팔트 혼합물의 온도가 떨어져 시공이 어렵고, 칼라를 요하는 제품은 대부분 소량 생산으로 온도 관리가 어려 우며, 다른제품과 같이 생산시 규격이 다른 골재와 검정색 도로포장용 아스팔트가 함께 섞여 색상과 다른 크기의 골재 혼입으로 균질한 제품관리가 어려웠다.
이를 제조하기 위하여 생산 설비가 개발되어 있었다.
현장에서 아스팔트 혼합물 생산하기 위한 이동식 현장 가열 혼합식 생산설비인 기존의 설비는 트럭에 장착한 플랜트만 현장으로 이동하여 고온 생산 하는 방식이며, 골재, Filler, 아스팔트 가열 저장설비까지 이동해야 하는 번거로움으로 사용 효율성이 떨어져 실용화되지는 않았다.
또한 아스팔트 재생골재를 재활용하며 도로 보수재를 생산하는 이동식 설비가 개발되어 있으나 회전식 믹서에 현장에서 발생된 재생골재를 투입하고 불을 믹서에 직접 살포하여 재생골재를 가열하는데 이 또한 아스팔트 재생골재의 아스팔트가 소각될 우려로 온도조절이 어려우며, 혼합 시간이 너무 오래 걸려 효율성이 떨어져 사용하지 않고 있는 실정이다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
한국등록실용신안 제20-0215585호(2000.12.21.) 한국공개특허 제10-2005-0076218호(2005.07.26.)
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 직, 간접열을 이용하여 가열 가능하며, 이동 가능한 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서를 제공하는 것은 물론, 이러한 믹서를 이용하여 아스팔트 콘크리트를 혼합하고, 시공하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서는, 그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되는 하우징을 포함하고, 상기 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 간접적으로 가열함과 동시에, 상기 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 직접 가열하며, 상기 열풍 이동공간으로 열풍을 공급할 수 있도록 상기 하우징 일측에는 열풍기가 설치되고, 상기 열풍 이동공간과 상기 혼합공간은 제1열풍이송관을 매개로 연결되며, 상기 혼합공간과 상기 열풍기는 제2열풍이송관을 매개로 연결되되, 상기 하우징 내부에는 상기 열풍 이동공간을 상부 이동공간과 하부 이동공간으로 이분할할 수 있도록 수평 방향으로 가이드판넬이 설치되되, 상기 가이드판넬의 일단은 상기 하우징의 일측 내벽에 고정 결합되고, 그 타단은 상기 하우징 타측 내벽과 일정 간격 이격되어 위치하며, 상기 열풍기는 상기 하우징 외벽 일측에 고정 설치되어 상기 하부 이동공간으로 열풍을 공급하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 혼합공간으로 아스팔트 혼합물을 공급할 수 있도록 상기 하우징상에 설치된 호퍼; 아스팔트 혼합물을 교반할 수 있도록 상기 혼합공간 내부에 마련된 혼합스크류; 상기 혼합스크류에 구동력을 전달하는 구동모터를 더 포함한다.
상기 열풍기 일측에는 흡입송풍기가 설치되고, 상기 제2열풍이송관은 상기 흡입송풍기와 상기 혼합공간 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.
삭제
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법은, 그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되고, 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간 내부를 간접적으로 가열함과 동시에, 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간 내부를 직접 가열하는 믹서에 열풍을 투입하여 상기 믹서 온도를 60 ~ 120℃로 유지하는 가열과정; 상기 믹서의 혼합공간으로 상온의 쇄석골재, 아스팔트 재생골재, 규사, 종석, 콩자갈 중에서 선택된 어느 하나 이상의 골재를 공급하는 골재투입과정; 상기 골재를 코팅할 수 있도록 120 ~ 180℃의 아스팔트 내지 무색아스팔트를 상기 혼합공간에 공급하는 아스팔트 공급과정; 상기 아스팔트 공급과정이 진행된 후 5분 이내에 석분, 탄산칼슘, 시멘트, 소석회, 생석회 중 선택된 어느 하나 이상의 필러를 상기 혼합공간에 투입하는 필러 공급과정; 및 아스팔트로 코팅된 골재 간의 결착을 방지할 수 있도록 새로운 골재를 공급하는 2차골재투입과정을 포함한다.
상기 아스팔트 공급과정과 상기 필러 공급과정 사이에는, 컬러를 부여할 있도록 내후성 무기질 안료를 공급하는 안료 공급과정이 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 골재투입과정에서는, 자연석 색상의 칼라골재가 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기 아스팔트 공급과정 이전에는, 10mm 이하의 탄성칩을 100 ~ 150 ℃로 가열하여 상기 혼합공간에 공급하는 탄성칩 공급과정이 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 아스팔트 공급과정 이전에는, 10mm 이하의 분쇄된 유리, 아크릴, 시멘트를 혼합하여 300도시(온도*시간) 이상이 되도록 양생된 코팅유리를 상기 혼합공간으로 투입하는 유리 공급과정이 진행되는 것을 특징으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법은,
그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되고, 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간 내부를 간접적으로 가열함과 동시에, 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간 내부를 직접 가열하는 믹서에 열풍을 투입하여 상기 믹서 온도를 60 ~ 120℃로 유지하는 가열과정과, 상기 믹서의 혼합공간으로 상온의 쇄석골재, 규사, 종석, 콩자갈 중에서 선택된 어느 하나 이상의 골재를 공급하는 골재투입과정과, 상기 골재를 코팅할 수 있도록 120 ~ 180℃의 아스팔트 내지 무색아스팔트를 상기 혼합공간에 공급하는 아스팔트 공급과정과, 상기 아스팔트 공급과정이 진행된 후 5분 이내에 석분, 탄산칼슘, 시멘트, 소석회, 생석회 중 선택된 어느 하나 이상의 필러를 상기 혼합공간에 투입하는 필러 공급과정을 포함하는 골재코팅과정; 코팅된 골재를 톤백에 포장하는 포장과정; 상기 믹서 및 포장한 코팅된 골재를 트럭에 실어 현장으로 이송하는 이송과정; 상기 믹서에 열풍을 공급하여 그 내부 온도를 150 ~ 220℃로 가열하고, 상기 혼합공간 내부에 코팅된 골재를 투입하되, 투입된 코팅된 골재의 온도가 120 ~ 180℃에 이른 경우 상기 믹서 내부 온도 유지를 위해 30 ~ 70% 정도의 골재만 배출하고, 그에 상응하는 양만큼 다시 믹서에 투입하는 생산과정; 및 상기 생산과정을 통해 생산된 아스팔트 콘크리트를 도로에 포설하고 다짐하는 시공과정을 포함한다.
본 발명은 공정에서 골재를 아스팔트와 충전재로 코팅하여 톤백으로 포장하고 현장에서는 직간접열 믹서에 코팅 혼합물을 투입하여 가열만으로 만 생산하므로 번거롭지 않고 온도관리가 용이하다
또한, 현장에서 직접 생산하는 이동식 간접열 방식의 아스팔트콘크리트 생산설비를 사용하는 칼라 아스팔트 콘크리트는,
첫째, 공장에서 정교하게 계량하여, 상온의 골재에 아스팔트를 혼합 코팅하여 포장하고 현장에서 가열만으로 생산되는 칼라 아스팔트 콘크리트 공장에서 가열 생산되는 재품에 비하여 운반과정에서 온도가 떨어질 염려가 없고, 온도가 균일하고 사용재료에 타 물질의 혼합이 없어 품질이 균일해진다.
둘째, 또한 모든 재료를 공장에서 혼합하여 제공되므로 현장에서는 가열혼합만 하게 되어 생산이 간편하다.
셋째, 간접열 및 다소 온도가 저하된 직접열을 믹서에 투입하여 일정온도로 생산되므로 재료가 과열되어 소각되거나 변질되지 않아 균질하고, 현장에서 직접 생산하므로 칼라 아스팔트 콘크리트가 유동성이 좋다. 그리고 현장에서 직접 생산하므로 온도의 균질성과, 작업성이 우수하면서 시공성이 우수하다.
넷째, 열풍기가 열순환식으로 열을 재사용하므로 연료가 절감된다.
도 1은 본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법의 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서는, 그 내부 공간이 아스팔트 콘크리트를 믹싱하는 혼합공간(110)과, 열풍이 이동하는 열풍 이동공간(120)으로 구획된 하우징(100)을 포함한다.
하우징(100)은, 그 내부 공간이 혼합공간(110)과 이동공간으로 나뉘어져 있는바, 열풍 이동공간(120)으로 유입된 열풍에 의해, 혼합공간(110)에 투입되는 아스팔트 콘크리트 혼합물은 간접 가열되며, 이와 동시에 열풍 이동공간(120)을 이동하는 열풍을 혼합공간(110)에 직접 공급함으로써, 혼합공간(110) 내부에 존재하는 아스팔트 콘크리트 혼합물을 직접 가열하게 된다. 즉, 간접 가열과 동시에 직접 가열 가능하므로, 가열 효율 및 전체적인 에너지 효율이 향상되는 이점이 있다.
본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서는 열풍기(200)와, 제1열풍이송관(300) 및 제2열풍이송관(400)을 포함하는 것이 바람직하다.
열풍기(200)는, 하우징(100) 일측에 결합되며, 하우징(100)에 형성된 열풍 이동공간(120)으로 열풍을 공급하는 기능을 한다.
또한, 열풍기(200)에서 열풍 이동공간(120)으로 공급된 열풍이 혼합공간(110)으로 이동하여 혼합공간(110) 내부에 담긴 아스팔트 콘크리트 혼합물을 직접 가열할 수 있도록 열풍 이동공간(120)과 혼합공간(110)은 제1열풍이송관(300)을 매개로 연결된다. 이러한 제1열풍이송관(300)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 다른 설비와의 간섭을 최소화할 있도록 설치되는 것이 바람직하며, 그 관로상에는 별도의 흡입기(S)가 설치될 수도 있다.
제1열풍이송관(300)을 통하여 혼합공간(110)으로 이송된 열풍이 다시 재활용될 수 있도록 혼합공간(110)과 열풍기(200)는 제2열풍이송관(400)을 매개로 연결되는 것이 바람직하다.
즉, 열풍은 "열풍기(200)--> 열풍 이동공간(120) --> 제1열풍이송관(300) --> 혼합공간(110) --> 제2열풍이송관(400) --> 열풍기(200)"로 순환되며 재활용될 수 있는바, 이 과정에서 혼합공간(110)은 열풍에 의해 직접적, 간접적으로 가열됨으로써, 에너지 효율이 향상되는 이점이 있는 것이다.
또한, 열풍기(200)를 공급되어지는 열풍에 함유된 유해가스 및 미연소 연료가 완벽하게 소각됨에 따라 환경 오염을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서는, 혼합공간(110)으로 아스팔트 혼합물을 공급할 수 있도록 하우징(100) 상에 설치되는 호퍼(500)와, 아스팔트 혼합물을 교반할 수 있도록 혼합공간(110) 내부에 회전 가능하게 설치된 혼합스크류(600)와, 혼합스크류(600)에 회전력을 전달하는 구동모터(700)를 더 포함한다.
계량된 아스팔트 콘크리트 혼합물은 호퍼(500)를 통하여 적정 온도 상태를 유지하고 있는 혼합공간(110) 내부로 유입되며, 구동모터(700) 작동에 의해 혼합스크류(600)가 회전하면서, 아스팔트 콘크리트 혼합물을 교반하게 된다.
또한, 열풍기(200) 일측에는 흡입송풍기(800)가 설치되는 것이 바람직하다. 흡입송풍기(800)는 혼합공간(110) 내부에서 아스팔트 콘크리트 혼합물에 직접 열을 가하는 열풍을 강한 압력으로 흡입하여 열풍기(200) 방향으로 당김으로써, 전체적인 열풍 순환 구조를 원활하게 하는 기능을 한다. 이러한 흡입송풍기(800)가 설치되는 경우, 제2열풍이송관(400)은 상기 흡입송풍기(800)와 혼합공간(110) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서는, 열풍이 열풍 이동공간(120) 내에서 체류하는 시간을 최대화함으로써, 그 에너지 효율을 최대화할 수 있다.
이를 위하여, 하우징(100) 내부를 이분할함으로써, 열풍이 열풍 이동공간(120) 내부에서 체류하는 시간을 최대화할 수 있는바, 이를 위하여 하우징(100) 내부에 가이드판넬(900)이 설치되는 것이 바람직하다.
가이드판넬(900)은, 열풍 이동공간(120)을 상부 이동공간(120a)과 하부 이동공간(120b)으로 이분할 수 있도록 수평 방향으로 설치된다. 즉, 가이드판넬(900)의 일단은 하우징(100) 일측 내벽에 고정 결합되고, 그 타단은 하우징(100) 타측 내벽과 일정 간격 이격되어 위치하는바, 하부 이동공간(120b)을 이동하는 열풍은, 가이드판넬(900) 타단과 하우징(100) 타측 내벽 사이에 형성된 공간을 통하여 상부 이동공간(120a)으로 이동할 수 있게 된다.
이때 열풍의 이동 경로를 최장거리화 하기 위해서, 열풍기(200)는 하우징(100) 외벽 일측에 고정 설치하는 것이 바람직하다.
따라서, 열풍기(200)에서 공급되는 열풍은 "열풍기(200)--> 하부 이동공간(120b) --> 가이드판넬(900) 타단과 하우징(100) 타측 내벽 사이에 형성된 공간 --> 상부 이동공간(120a) --> 제1열풍이송관(300) --> 혼합공간(110) --> 제2열풍이송관(400) --> 열풍기(200)"를 통하여 이동할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서에 따르면, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 것은 물론, 그 설비 자체를 트럭 등 운반 수단에 실어 공사 현장에서 사용할 수 있도록 소형화 및 패키지화되어 있다는 이점이 있다.
이하에서는, 도 2를 참조로, 본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법 및 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법을 설명한다.
본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법은, 가열과정(S10), 1차골재투입과정(S20), 아스팔트 공급과정(S30), 필러 공급과정(S40)을 포함한다.
가열과정(S10)은, 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간(110)과 열풍 이동공간(120)으로 구분되고, 열풍 이동공간(120)으로 유입된 열풍을 이용하여 혼합공간(110) 내부를 간접적으로 가열함과 동시에, 열풍 이동공간(120)을 통과한 열풍을 혼합공간(110)으로 공급하여 혼합공간(110) 내부를 직접 가열하는 믹서에 열풍을 투입하여 믹서 온도를 60 ~ 120℃로 유지하는 과정이다.
가열과정(S10)이 진행된 이후에는, 1차골재투입과정(S20)이 진행된다.
1차골재투입과정(S20)은 상온의 쇄석골재, 아스팔트 재생골재, 규사, 종석, 콩자갈, 칼라골재 중에서 선택된 어느 하나 이상의 골재를 믹서의 혼합공간(110)으로 투입하는 과정으로서, 골재의 최대치수는 3 ~ 20mm 범위에서 선택하여 사용한다.
상온의 골재를 투입하는 이유는, 가열 골재 투입시에는 후술하는 아스팔트가 흘러내려 아스팔트 코팅 두께가 얇아지는 것은 물론, 아스팔트 콘크리트화되는바, 상온 골재를 투입함으로써 고온의 아스팔트가 상온 골재 표면에 덮힘과 동시에 식어, 코팅 두께를 두껍게 할 수 있게 되는 것이다.
또한, 믹서 내부를 가열하는 이유는, 후술하는 아스팔트가 상온의 골재와 접하면 굳어지므로, 아스팔트의 유동성을 확보하기 위한 것이다. 즉, 믹서 내부 온도가 60℃ 이하이면 코팅이 어려워지고, 120℃ 이상이면 골재가 가열되어 아스팔트가 골재 표면에서 흘러내릴 수 있기 때문인 것이다.
1차골재투입과정(S20) 이후에는 아스팔트 공급과정(S30)이 진행되는데, 이러한 아스팔트 공급과정(S30)은, 도로 포장용 아스팔트 또는 무색 아스팔트를 120 ~ 180℃로 가열하여, 상술한 골재 100 중량부에 대하여 약 4 ~ 10 중량부 범위에서 믹서 혼합공간(110)으로 투입하는 과정이다.
이러한 1차골재투입과정(S20)은 50% 이상의 골재를 먼저 투입하여 아스팔트와 혼합하고, 추후 다시 나머지 골재를 투입함으로써, 골재 간의 입자 결착을 방지할 수 있는 이점이 있으며, 아스팔트로 신골재를 사용하는 경우에는 3 ~ 10 중량부, 아스팔트 재생골재 사용시에는 1 ~ 4 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 골재를 아스팔트를 이용하여 코팅한 이후에는, 필러 공급과정(S40)이 진행되는바, 필러 공급과정(S40)은 필러를 믹서의 혼합공간(110)에 투입하는 과정으로서, 아스팔트 공급과정(S30)이 진행된 후 5분 이내에 석분, 탄산칼슘, 시멘트, 소석회, 생석회 중 선택된 것을 1 ~ 10 중량부 범위에서 사용한다.
필러를 1 중량부 이하 첨가시에는 사용 효과가 없으며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 작업성을 저하시키는 문제점이 존재한다.
5분 이내에 필러를 공급, 혼합함으로써, 상술한 믹서 내부열이 골재에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
필러를 투입한 후에는 1차골재투입과정(S20)에서 투입된 골재와 아스팔트가 결착되지 않도록 바로 50% 이하의 골재를 투입하는 2차골재투입과정(S50)이 진행된다.
여기에, 첨가제가 투입될 있는데, 첨가제로는 SBS, EVA, 송진, 석유수지, 프로세스 오일, PE WAX, 탄성칩(분쇄 폐타이어 등) 등 중에서 필요에 따라 선택하여 사용될 수 있다.
한편, 아스팔트 공급과정(S30)과 필러 공급과정(S40) 사이에 안료 공급과정(S60)은 진행함으로써, 아스팔트 콘크리트에 컬러를 부여할 수 있는데, 안료로는, 내후성 무기질 안료를 사용하는 것이 바람직하며, 골재 100 중량부에 대하여 약 0.1 ~ 2 중량부 정도 사용한다.
자연석 색상을 부여하려는 경우에는, 안료 공급과정(S60)을 생략하고, 1차골재투입과정(S20)에서 자연석 색상의 칼라골재가 공급할 수도 있다.
또한, 탄성을 요하는 포장의 경우에는, 탄성칩을 이용할 수도 있는데, 이러한 탄성칩으로는 분쇄 폐타이어 또는 EPDM을 이용할 수 있는바, 이러한 경우에는 아스팔트 공급과정(S30) 이전에 탄성칩 공급과정(S70)을 선행함으로써 탄성 기능을 실현할 수도 있다.
분쇄 폐타이어를 이용한 탄성칩 공급과정(S70)은, 10mm 이하의 탄성칩을 100 ~ 150 ℃로 가열하여 믹서의 혼합공간(110)에 공급함으로써 진행된다. 즉, 탄성칩 그대로 사용하는 경우에는 특유의 타이어 냄새가 심하게 나고, 아스팔트와의 부착력이 저하되는바, 가열한 분쇄 폐타이어 100 중량부에 대하여 아스팔트 0.5 ~ 2 중량부로 코팅 사용함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
분쇄 폐타이어는 골재 100 중량부에 대하여 50 중량부 이내에서 사용하는 것이 탄성력 확보 측면에서 유리하다.
탄성칩으로서 칼라를 요할 시에는 EPDM을 사용할 수 잇으며, 이때는 아스팔트로 코팅할 필요가 없다.
심미감 및 미끄럼 저항성 향상을 위해서는 아스팔트 공급과정(S30) 이전에 분쇄 유리를 공급하는 유리 공급과정(S80)이 선행되는 것이 바람직하다.
유리 공급과정(S80)은, 10mm 이하의 분쇄된 유리, 아크릴, 시멘트를 혼합하여 300도시(온도*시간) 이상의 조건에서 양생된 코팅유리를 믹서의 혼합공간(110)으로 투입하는 과정이다.
코팅유리는, 유리 100 중량부에 대하여 아크릴 1 ~ 5 중량부, 시멘트 3 ~ 10 중량부를 혼합하되, 코팅된 유리는 골재 100 중량부에 대하여 50 중량부 이내로 그 양을 제한, 사용한다.
도 2를 참조로, 본 발명의 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법은, 골재코팅과정(S100), 포장과정(S200), 운반과정(S300), 생산과정(S400) 및 시공과정(S500)을 포함한다.
골재코팅과정(S100)은, 가열과정(S10), 1차골재투입과정(S20), 아스팔트 공급과정(S30), 필러 공급과정(S40), 2차골재투입과정(S50)을 포함하는바, 이러한 과정들은 상술한 내용으로 갈음한다.
골재코팅과정(S100)이 진행된 이후에는, 포장과정(S200)이 진행된다.
포장과정(S200)은, 아스팔트, 필러, 안료로 코팅된 골재를 공사 현장에서 사용 편리하도록 톤백 또는 비닐로 포장하거나, 대량생산의 경우에는 벌크로 운반할 수 있다.
포장과정(S200)이 진행된 이후에는, 믹서 및 포장된 코팅골재를 트럭에 실어 공사 현장으로 이동시키는 운반과정(S300)이 진행된다. 즉, 전체 시공 과정에서, 믹서 및 재료가 고정식이 아닌 이동식으로 생산, 이송되므로 코팅 골재의 품질을 유지할 수 있는 이점이 있는 것이다.
생산과정(S400)에서는, 믹서에 열풍을 공급하여 그 내부 온도를 150 ~ 220℃로 가열하고, 혼합공간(110) 내부에 코팅된 골재를 투입하되, 투입된 코팅된 골재의 온도가 120 ~ 180℃에 이르면 믹서 내부 온도 유지를 위해 30 ~ 70% 정도의 골재만 배출하고, 그에 상응하는 양만큼 다시 믹서에 투입하게 된다.
즉, 포장된 코팅 골재를 믹서에 투입하고, 전량을 배출하면, 새로운 코팅 골재 투입전까지 믹서 내부 온도가 지속적으로 상승, 믹서에 묻은 아스팔트가 소각되어 새로운 재료 투입 전까지 믹서 작동을 중지시켜야 하고, 재가열시까지 장시간이 소요되어 작업 효율성이 저하되는바, 상술한 과정을 통하여 이러한 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
생산과정(S400)을 통해 생산된 아스팔트 콘크리트를 도로에 포설하고 다짐하는 시공과정(S500)이 진행됨으로써, 생산성, 시공성, 품질의 균질성, 경제성이 보장되는 시공방법을 실현할 수 있게 된다.
<실시예>
골재코팅과정
① 가열과정 : 열풍기를 이용하여 믹서 내부를 100℃로 가열한 후에 열풍기를 끈다.
② 1차골재투입과정 : 건조된 상태의 1 ~ 5mm 골재를 믹서 700kg을 믹서에 투입한다.
③ 아스팔트 공급과정 : 무색 아스팔트 48kg을 150℃로 가열하여 믹서에 투입한다. 이러한 아스팔트 공급과정은 1차골재투입과정과 동시에 진행될 수도 있다.
④ 안료 공급과정 : 10kg의 안료를 투입하고 약 30초간 혼합한다
⑤ 필러 공급과정 : 골재에 아스팔트와 안료가 코팅되어 있는지를 확인한 후에 탄산칼슘 40kg을 투입하여 10초간 혼합한다.
⑥ 1 ~ 5mm의 골재 300kg을 투입하여 5초간 혼합한다.
포장과정
코팅, 혼합된 골재를 톤백에 넣어 이송 편리하게 포장한다.
운반과정
믹서를 발전기와 함께 트럽에 싣고 시공 현장으로 운반한 후에, 시공 현장에서 대기한다. 또한, 코팅된 골재 역시 트럭을 이용하여 시공 현장으로 이송한다.
생산과정
믹서를 150℃로 가열하고, 코팅된 골재 1000kg을 믹서로 투입하여 135℃가 되면, 약 500kg을 배출하고, 다시 1000kg을 투입하며, 이 과정을 반복 실행한다.
시공과정
생산된 13mm 밀입도 아스콘을 3.8cm 포설 및 다짐한 후에 열이 식기 전 그 상부에 1.2cm 포설 후 다짐하여 완성한다.
이러한 과정을 통하여 생산된 아스팔트-콘크리트는 기준규격을 만족하는 우수한 품질을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
시험명 안정도(N) 후로우 (1/200㎝) 공극율 (%) 색상
( 한도견본 비교)
시험결과 1,100 30 12 적색
(이상 없음)
규격 500이상 20~40 - 견본 비교
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 하우징 110 : 혼합공간
120 : 열풍 이동공간 120a : 상부 이동공간
120b : 하부 이동공간 200 : 열풍기
300 : 제1열풍이송관 400 : 제2열풍이송관
500 : 호퍼 600 : 혼합스크류
700 : 구동모터 800 : 흡입송풍기
900 : 가이드판넬
S10 : 가열과정 S20 : 1차골재투입과정
S30 : 아스팔트 공급과정 S40 : 필러 공급과정
S50 : 2차골재투입과정 S60 : 안료 공급과정
S70 : 탄성칩 공급과정 S80 : 유리 공급과정
S100 : 골재코팅과정 S200 : 포장과정
S300 : 운반과정 S400 : 생산과정
S500 : 시공과정

Claims (11)

  1. 그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되는 하우징을 포함하고, 상기 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 간접적으로 가열함과 동시에, 상기 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간에 수용된 아스팔트 혼합물을 직접 가열하며,
    상기 열풍 이동공간으로 열풍을 공급할 수 있도록 상기 하우징 일측에는 열풍기가 설치되고, 상기 열풍 이동공간과 상기 혼합공간은 제1열풍이송관을 매개로 연결되며, 상기 혼합공간과 상기 열풍기는 제2열풍이송관을 매개로 연결되되,
    상기 하우징 내부에는 상기 열풍 이동공간을 상부 이동공간과 하부 이동공간으로 이분할할 수 있도록 수평 방향으로 가이드판넬이 설치되되, 상기 가이드판넬의 일단은 상기 하우징의 일측 내벽에 고정 결합되고, 그 타단은 상기 하우징 타측 내벽과 일정 간격 이격되어 위치하며,
    상기 열풍기는 상기 하우징 외벽 일측에 고정 설치되어 상기 하부 이동공간으로 열풍을 공급하는 것을 특징으로 하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합공간으로 아스팔트 혼합물을 공급할 수 있도록 상기 하우징상에 설치된 호퍼;
    아스팔트 혼합물을 교반할 수 있도록 상기 혼합공간 내부에 마련된 혼합스크류;
    상기 혼합스크류에 구동력을 전달하는 구동모터를 더 포함하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서.

  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 열풍기 일측에는 흡입송풍기가 설치되고,
    상기 제2열풍이송관은 상기 흡입송풍기와 상기 혼합공간 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합용 믹서.
  5. 삭제
  6. 그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되고, 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간 내부를 간접적으로 가열함과 동시에, 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간 내부를 직접 가열하는 믹서에 열풍을 투입하여 상기 믹서 온도를 60 ~ 120℃로 유지하는 가열과정;
    상기 믹서의 혼합공간으로 상온의 쇄석골재, 아스팔트 재생골재, 규사, 종석, 콩자갈 중에서 선택된 어느 하나 이상의 골재를 공급하는 1차골재투입과정;
    상기 골재를 코팅할 수 있도록 120 ~ 180℃의 아스팔트 내지 무색아스팔트를 상기 혼합공간에 공급하는 아스팔트 공급과정;
    상기 아스팔트 공급과정이 진행된 후 5분 이내에 석분, 탄산칼슘, 시멘트, 소석회, 생석회 중 선택된 어느 하나 이상의 필러를 상기 혼합공간에 투입하는 필러 공급과정; 및
    아스팔트로 코팅된 골재 간의 결착을 방지할 수 있도록 새로운 골재를 공급하는 2차골재투입과정을 포함하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법.

  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 아스팔트 공급과정과 상기 필러 공급과정 사이에는,
    컬러를 부여할 있도록 내후성 무기질 안료를 공급하는 안료 공급과정이 진행되는 것을 특징으로 하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 1차골재투입과정에서는, 자연석 색상의 칼라골재가 공급되는 것을 특징으로 하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법.

  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 아스팔트 공급과정 이전에는,
    10mm 이하의 탄성칩을 100 ~ 150 ℃로 가열하여 상기 혼합공간에 공급하는 탄성칩 공급과정이 진행되는 것을 특징으로 하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법.

  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 아스팔트 공급과정 이전에는,
    10mm 이하의 분쇄된 유리, 아크릴, 시멘트를 혼합하여 300도시(온도*시간) 이상이 되도록 양생된 코팅유리를 상기 혼합공간으로 투입하는 유리 공급과정이 진행되는 것을 특징으로 하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 혼합방법.

  11. 그 내부가 아스팔트 혼합물이 믹싱되는 혼합공간과 열풍 이동공간으로 구분되고, 열풍 이동공간으로 유입된 열풍을 이용하여 상기 혼합공간 내부를 간접적으로 가열함과 동시에, 열풍 이동공간을 통과한 열풍을 상기 혼합공간으로 공급하여 상기 혼합공간 내부를 직접 가열하는 믹서에 열풍을 투입하여 상기 믹서 온도를 60 ~ 120℃로 유지하는 가열과정과, 상기 믹서의 혼합공간으로 상온의 쇄석골재, 규사, 종석, 콩자갈 중에서 선택된 어느 하나 이상의 골재를 공급하는 1차골재투입과정과, 상기 골재를 코팅할 수 있도록 120 ~ 180℃의 아스팔트 내지 무색아스팔트를 상기 혼합공간에 공급하는 아스팔트 공급과정과, 상기 아스팔트 공급과정이 진행된 후 5분 이내에 석분, 탄산칼슘, 시멘트, 소석회, 생석회 중 선택된 어느 하나 이상의 필러를 상기 혼합공간에 투입하는 필러 공급과정과, 아스팔트로 코팅된 골재 간의 결착을 방지할 수 있도록 새로운 골재를 공급하는 2차골재투입과정을 포함하는 골재코팅과정;
    코팅된 골재를 톤백에 포장하는 포장과정;
    상기 믹서 및 포장한 코팅된 골재를 트럭에 실어 현장으로 이송하는 운반과정;
    상기 믹서에 열풍을 공급하여 그 내부 온도를 150 ~ 220℃로 가열하고, 상기 혼합공간 내부에 코팅된 골재를 투입하되, 투입된 코팅된 골재의 온도가 120 ~ 180℃에 이른 경우 상기 믹서 내부 온도 유지를 위해 30 ~ 70% 정도의 골재만 배출하고, 그에 상응하는 양만큼 다시 믹서에 투입하는 생산과정; 및
    상기 생산과정을 통해 생산된 아스팔트 콘크리트를 도로에 포설하고 다짐하는 시공과정을 포함하는, 직간접 가열 방식을 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법.
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