KR101545011B1 - 불투수성 배수 중간층 형성용 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 불투성 배수 중간층을 1회 포장으로 형성하는 배수성 아스팔트 복합 포장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 상부에 비고화 고무 아스팔트를 침투시킨 중간층을 형성함으로써, 손쉽고 간편하게 표층시공 한번만으로 투수층과 불투수층(중간층)을 형성할 수 있는 포장공법에 관한 것으로, 상기 비고화 고무 아스팔트층이 갖는 방수 및 배수 기능으로 인해 하부층으로의 물이나 수분의 흡수를 완전 차단시켜, 겨울철에 지반까지 침투한 수분의 동결현상에 의해 발생되는 도로 파손을 막을 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 중간층을 형성하는 비고화 고무 아스팔트층은 표층의 포장 공정 진행시에 가해지는 포장온도와 압력에 의해 비고화 고무 아스팔트가 녹아 올라오면서 기층과 맞물려 더욱 견고하게 부착됨으로써, 내수성과 내구성이 함께 향상된 일체형 포장 구조체를 형성할 수 있다.

Description

불투수성 배수 중간층 형성용 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 불투성 배수 중간층을 1회 포장으로 형성하는 배수성 아스팔트 복합 포장 방법{Paving Method of Providing Inpermeable Intermediate Layer with Only One Paving Process with Paving Material Composition Comprising of Rubberized Asphalt}

본 발명은 1회 포장으로 비고화 고무 아스팔트를 포함하는 포설 재료를 불투수성 배수 중간층으로 형성시키는 배수성 아스팔트 복합 포장 방법 및 이에 사용되는 비고화 고무 아스팔트를 포함하는 포설 재료 조성물에 관한 것으로, 기존 배수성 포장 시 포장체의 중간층을 본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 포함하는 포설 재료 조성물을 사용하여 비고화 고무 아스팔트 침투층으로 대체함으로써, 배수성 포장과 동시에 불투수성 중간층을 동시에 형성하는 방법 및 이에 사용되는 포설 재료 조성물에 관한 것이다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 아래 쪽으로는 기층과 부착하여, 불투수성 방수성능을 발휘함으로써 물 또는 수분의 침투를 막아 기층을 보호하고, 도로의 침식을 방지할 수 있으며, 위쪽으로는 저소음과 배수성능의 특성을 유지하는 도로 포장 방법에 관한 것으로서, 배수성 아스팔트 포장시 포설 재료 중의 비고화 고무 아스팔트가 배수성 포장체의 하부로부터 위쪽 방향으로 녹아 올라오면서 맞물리게 되어, 각 층간의 결합력이 더욱 강화되고 내산성, 내알칼리성, 내염수성 등의 성능을 향상시켜 포장체의 내구성을 한층 더 증가시킬 수 있는 배수성 아스팔트 포장 방법 및 포장 재료 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 배수성 아스팔트 도로 포장은 표층, 중간층, 기층으로 구성되는데, 상기 표층은 강우 시 원활하고 빠른 배수성능과 저소음 특성을 실현하기 위해 통상적인 도로 포장에 비해 골재간 공극률이 크도록 배합설계가 이루어진다.

하지만 현재 시공되고 있는 배수성 포장 재료들은 물이나 수분에 대한 저항성이 떨어지고 골재간의 결합력이 낮아 쉽게 박리되거나 탈리되기도 하며, 시공 후 얼마 지나지 않아 공극이 붕괴되고 막히는 등의 문제점으로 인해 조기 파손이 빈번하게 발생하고 있다.

이렇게 외부와 직접적으로 접촉되어 노출되는 표층은 품질이 확보되지 않은 재료 사용으로 인해 배수성 포장의 가장 중요한 기능인 원활한 배수 성능과 저소음 특성이 효과적으로 구현되지 못하는 문제점이 존재한다.

또한 포장체의 손상으로 인한 재포장 시, 일반 아스팔트 혼합물 포장에 비해 높은 포장 비용이 발생하며, 시공 과정에서도 배수성 포장에 필수적으로 중간층 포설이 수행되어야 하지만, 대부분의 배수성 포장에서는 기층에 바로 표층을 포설하는 방식으로 수행되는 경우가 많아 표층의 파손이 지속적으로 발생하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로는 공개특허 제2012-0070153호를 들 수 있는데, 상기 특허문헌에서는 저소음 배수성 포장체 및 그 포장방법을 제공하면서 앞서 살펴본 종래의 기술의 문제점을 해결하고자 하였으나, 상기 공개특허에서 기층과 표층 중간에 유화아스팔트가 접착수지(접착층) 재료로 사용됨으로써, 침투력이 좋고 상온에서 쉽고 간편히 시공할 수 있는 장점을 갖게 되지만, 상기 유화아스팔트는 일반 아스팔트에 비해 강도 및 탄성 등의 물성이 낮고, 일정 범위의 포장두께로는 기층과 표층 사이의 중간 매개체로서의 접착력 및 부착효과를 향상시킬 수 없는 문제점이 있으며 0 ℃ 이하의 저온에서는 탄성이 낮고 취성이 증가함으로써, 표층에서 전달되어 지는 충격과 하중에 의해 접착층이 쉽게 파괴되는 문제점이 여전히 존재한다.

또한 시멘트 콘크리트로 형성된 기존 포장 경우, 시공 부위를 절삭 후 절삭 면에 유제를 도포한 후, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 포설하는 방식으로 이루어지는데, 이러한 방법은 아스팔트와 콘크리트라는 상이한 두 재료의 원활한 부착을 위해 유제를 사용하게 되며, 이때 사용되는 유제 또한 앞서 언급한 유화아스팔트와 같이 저온에서 탄성이 낮고 취성이 증가하여, 층간 부착 면이 쉽게 파괴되는 문제점이 발생하게 되고, 강우 시 물이 배출되는 배수 성능이 상실되어 물이 기층뿐만 아니라 지반까지 침투되어 시멘트 콘크리트의 열화 및 지반 침하를 야기하고, 수명을 단축시키게 된다.

본 발명에서는 표층과 기층을 이어주는 허리와 같은 매개체 역할을 수행하도록 비고화 고무 아스팔트 침투층을 중간층으로 활용하였으며, 간편하고 손쉽게 표층의 1회 시공을 통해 상기 비고화 고무 아스팔트 침투층을 중간층 형태의 불투수층으로 형성함으로써, 아래쪽의 기층과의 부착력을 증대시키고 위쪽으로 표층 하단 골재와 맞물려 결속력을 높일 수 있다.

또한, 이러한 중간층 형태의 불투수층으로 인해 완벽한 방수성능을 가짐으로써, 배수성 포장에서 투과된 수분이 아래쪽의 기층에 침투하는 것을 원천적으로 봉쇄 및 차단함으로써, 수분에 의해 발생되는 파손 및 문제점을 예방할 수 있는 효과가 있다.

이러한 배수성 포장 시공 방법은 아스팔트 포장 도로 또는 시멘트 콘크리트 포장도로에 적용될 수 있으며, 본 발명에서 사용되는 비고화 고무 아스팔트는 상기 일본 하이브리드 공법의 까다로운 골재선정과 관리, 혼합물과 아스팔트 바인더의 온도와 점도의 관리가 되지 않을 경우 발생되는 문제점 들을 쉽게 해결할 수 있는 장점이 있다.

또한 기존의 시공 방법에서 사용되는 4 ~ 5 cm의 중간층 시공 단계를 생략함으로써, 최종 포장체의 높이를 감소시킬 수 있고, 재료비 및 시공비 등의 부대비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 중간층으로 사용되는 비고화 고무 아스팔트가 갖는 특유의 우수한 탄성력과 신장 성능으로 인해, 도로의 상부에서 아래쪽으로 전달되는 충격과 하중에 대한 완화능력이 우수하여 도로 포장체를 더욱 안전하고 내구성 있게 보존할 수 있다.

공개특허 제2012-0070153호 (2012년 6월 29일 공개)

본 발명은 상기한 배수성 아스팔트 혼합물 포장의 전반적인 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배수성 포장 후 물이나 수분의 침투로 인한 파손 또는 동상에 의해 파손이 발생하는 등의 문제점을 해결할 수 있으며, 기존 중간층 포장 후 별도로 표층이 시공되는 시공 과정에서의 작업성 및 개방시간 지연 등의 문제점을 해결하여, 간편하고 신속하게 표층 시공을 한번 수행함으로써 불투수성 배수 중간층을 형성할 수 있다.

또한, 배수 성능과 저소음 특성은 기존의 도로포장방법과 동일하게 유지하면서도 방수 성능까지 겸비한 중간층 형태의 불투수층을 형성함으로써, 중간층으로 사용되는 비고화 고무 아스팔트가 갖는 특유의 우수한 탄성력과 신장 성능으로 인해, 도로의 상부에서 아래쪽으로 전달되는 충격과 하중에 대한 완화능력이 우수하여 도로 포장체를 더욱 안전하고 내구성 있게 보존하고자 한다.

앞서 살펴본 종래 기술의 문제점을 해결하고, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 1회 포장 시공으로 불투수성 배수 중간층을 형성할 수 있는 비고화 고무 아스팔트 조성물을 제시하고 있으며, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 침입도가 60 ~ 80인 아스팔트 80 ~ 90 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 3 ~ 10 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량% 및 첨가제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고, 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 3,000 ~ 100 cP의 점도 범위를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기 프로세스 오일은 석유계, 석탄계 또는 식물성계 오일인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 형태로, 표면 절삭된 아스팔트 혹은 시멘트 콘크리트 표면 또는 기층 표면에, 제1항 또는 제2항의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 2 내지 8 mm의 두께로 포설하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 포설된 비고화 고무 아스팔트 조성물 위에 샌드(Sand)를 살포하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계에서 살포된 샌드(Sand) 위에 배수성 표층 혼합물을 포설하고 다짐하는 제3 단계;를 포함하고, 상기 제 1 단계에서 사용되는 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 침입도가 60 ~ 80인 아스팔트 80 ~ 90 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 3 ~ 10 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량% 및 첨가제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고, 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 3,000 ~ 100 cP의 점도 범위를 가지며, 상기 제3 단계에서 사용되는 배수성 표층 혼합물은, 90 ~ 96 중량%의 골재와 130 ~ 160 ℃로 가열된 배수성 개질 아스팔트 바인더 4 ~ 10 중량%를 포함하며, 상기 제3 단계의 다짐 과정 중에서, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 배수성 표층으로 침입하여 불투수성 배수 중간층을 형성함으로써, 불투수성 중간층과 배수성 표층을 1회 시공으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 복합 포장 방법을 들 수 있다.
상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 포설되는 것이 바람직하고, 상기 제3 단계에서, 배수성 표층은 골재 치수가 3 ~ 13 mm인 골재를 사용하고, 공극률이 20% 이상인 것을 특징으로 한다.

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또한 상기 제2 단계에서, 살포되는 샌드(Sand)는 4 ~ 200 mesh 또는 2.5 mm ~ 0.1 ㎛의 입경을 갖는 규사인 것이 바람직하다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 포함하는 포설 재료 조성물을 사용함으로써, 기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 상부에 비고화 고무 아스팔트를 침투시킨 중간층을 형성할 수 있고, 단 한번의 표층 시공만으로도 손쉽고 간편하게 투수층과 불투수(중간)층을 형성할 수 있다.

이러한 시공 방법을 통해 형성되는, 비고화 고무 아스팔트를 포함하는 불투수성 배수 중간층은 우수한 방수 및 배수 기능을 갖기 때문에, 하부층으로의 물이나 수분의 흡수를 거의 완벽하게 차단시킬 수 있고, 겨울철에 지반까지 침투한 수분의 동결현상에 의해 발생되는 도로 파손을 막을 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 중간층을 형성하는 비고화 고무 아스팔트층은 하부층에 흡착되도록 미리 형성되고, 표층의 포장 공정 진행시에 가해지는 포장온도와 압력에 의해 비고화 고무 아스팔트가 녹아 상부쪽으로 올라오면서 기층과 맞물려 더욱 견고하게 부착됨으로써, 내수성과 내구성이 함께 향상된 일체형 포장체를 형성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 사용되는 상기 비고화 고무 아스팔트층은, 탄성과 신율 성능이 우수하여 표층에서부터 전달되는 하중 및 압력 등의 영향으로 인해 발생되는 피로균열, 변형 등에 대한 복원력이 탁월한 장점을 가지므로, 최종 포장체에 높은 안전성과 내구성을 부여하는 효과를 갖는다.

이와 함께 본 발명은, 기존의 약 5 cm에 이르는 중간층 포장을 대신하여 비고화 고무 아스팔트를 2 ~ 8 mm의 얇은 두께로 살포한 후, 이를 배수성 포장체에 침투시킴으로써 중간층을 자발적으로 형성(Self-forming)함으로써, 포장 두께를 최소화함은 물론 작업시간 및 개방시간이 빨라져 보다 효율적인 시공성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1(a)는 종래의 약 4 ~ 5 cm 두께를 갖는 중간층을 포함하는 도로 포장체의 단면을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 1(b)는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트층을 사용한 도로포장체의 단면을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 배수성 아스팔트 포장 시공체의 단면 사진이다.
도 3은 비교예에 따른 배수성 아스팔트 포장 시공체의 단면 사진이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는 본 발명의 다양한 실시예를 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 5(a)와 도 5(b)는 각각 본 발명의 도 4(a)와 도 4(b)의 실제 시공 결과물단면 사진이다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 포함하는 포설 재료 조성물을 사용한 불투수성 배수 중간층을 형성하는 배수성 아스팔트 복합 포장 방법은, 배수성능의 기능과 저소음의 특징은 그대로 유지하면서도 층간 부착력이 향상된 비고화 고무 아스팔트가 중간층으로 사용되므로, 층간 분리를 억제하는 효과 및 저온에서의 취성에 대한 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 압력이나 하중 등과 같은 외부적인 요인, 또는 노후에 따른 포장체의 균열이나 변형 등에 대해 높은 안정성과 내구성을 부여할 수 있으며, 강우나 강설시 물이나 수분이 기층까지 침투되는 것을 막는 불투수층의 역할도 수행함으로써, 수분에 의해 도로가 침식되거나 침하하는 등의 문제점을 해결할 수 있어 결과적으로 포장체의 수명을 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 활용한 배수성 아스팔트 포장의 단면 구조의 특징을 설명하기 위해 도 1(a)와 도 1(b)에 각각 종래의 4 ~ 5 cm의 중간층을 포함하는 포장체의 단면 구조와 본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 중간층으로 사용한 포장체의 단면 구조를 도식적으로 나타내었다.

상기 도 1(a)와 1(b)에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 포함하는 포설 재료를 사용한 배수성 아스팔트 복합 포장 방법은, 기존의 배수성 아스팔트 포장에 사용되는 4 ~ 5 cm의 중간층의 시공을 생략할 수 있어, 전체 포장체 높이가 낮아짐은 물론 중간층 시공 시 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 불투수성 배수 중간층을 1회 포장으로 형성하는 방법은, 신설도로의 경우 기층용 아스팔트 포장 후에 시공될 수 있다. 또한, 기존 아스팔트 포장면에 대해서는 약 2 ~ 5 cm의 표면을 절삭한 후 시공하는 것이 바람직하고, 시멘트 콘크리트로 형성된 도로의 경우에도 약 2 ~ 5 cm를 절삭한 후 시공하는 것이 바람직하다.

상기 불투수성 배수 중간층의 형성에 사용되는 비고화 고무 아스팔트 조성물은 거의 완벽한 방수 특성을 갖고, 포장층 사이의 부착력을 증대시키며, 내구성 향상을 위한 중간층(불투수층) 역할을 수행한다.

본 발명에서 사용되는 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 침입도가 60 ~ 80인 아스팔트 80 ~ 90 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 3 ~ 10 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량% 및 첨가제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고, 130 ~ 170 ℃의 온도에서 3,000 ~ 100 cP의 점도 범위를 갖는다.

본 발명에서 제시하는 불투수성 중간층과 배수성 표층을 1회 시공으로 형성하는 배수성 아스팔트 복합 포장 방법은, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물을 용융한 후, 기층용 아스팔트 포장 후 또는 아스팔트 포장면 /시멘트 콘크리트 형성면을 약 2 ~ 5 cm 절삭한 뒤, 약 2 ~ 8 mm 두께로 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 포설하고, 이어 샌드(Sand)를 살포하는 방식으로 수행된다.

이때, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 포설과 샌드 살포 후, 후속 공정으로 시공되는 표층용 아스팔트 혼합물은, 최대골재치수가 3 ~ 13 mm인 90 ~ 96 중량%의 골재와 130 ~ 160 ℃로 가열된 배수성 개질 아스팔트 바인더 4 ~ 10 중량%를 포함하며, 이러한 표층용 아스팔트 혼합물의 포설과 다짐으로 형성된 배수성 표층은 배수 성능과 저소음의 기능을 갖는다.

이하에서는 비고화 고무 아스팔트 조성물을 포함하는 포설 재료를 포설하고, 샌드를 살포한 후, 표층을 포설하고 다짐하는 과정 중에서 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물을 위쪽의 표층으로 침투시켜 불투수성 배수 중간층을 형성하는 본 발명의 불투수성 배수 중간층 형성용 비고화 고무 아스팔트 조성물 및 이를 사용하여 불투수성 배수 중간층을 1회 포장으로 형성하는 방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.

신설 도로에 본 발명을 적용하는 경우에는 기층용 아스팔트 포장 시공 단계 후에 중간층의 포설 단계를 생략하고, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 130 ~ 170 ℃의 온도에서 약 2 ~ 8 mm의 두께로 살포한다.

이후 규사 1호 ~ 8호(4 ~ 200 mesh 혹은 2.5 mm ~ 0.1 ㎛의 입경)를 살포함으로써, 피니셔나 혼합물 운반트럭의 바퀴에 묻어 벗겨지는 것을 방지한다.

다음 후속 공정으로 진행되는 배수성 포장 혼합물의 시공 단계에서의 높은 시공 온도에 의하여 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 포설된 층은 용융되고, 상기 배수성 포장체를 5 cm 두께로 다짐하게 되면, 용융된 비고화 고무 아스팔트 조성물이 위쪽에 형성된 배수성 포장체로 침입하여 약 1 ~ 4 cm의 두께의 불투수성 중간층이 형성되고, 4 ~ 1 cm의 배수층이 동시에 형성된다(도 1(b) 참조).

기존 도로의 경우에는, 2 ~ 5 cm의 깊이로 기존 도로의 표면층을 절삭한 후, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 130 ~ 170 ℃의 온도에서 약 2 ~ 8 mm의 두께로 살포한다.

이후 앞서 신설도로의 경우와 마찬가지로, 규사 1호 ~ 8호(4 ~ 200 mesh 혹은 2.5 mm ~ 0.1 ㎛)를 살포하여 추후 피니셔나 혼합물 운반트럭의 바퀴에 의해 상기 비고화 고무 아스팔트층이 벗겨지는 것을 방지한다. 이때 기존도로 표면에 발생된 크랙이나 거북등 균열 등이 자동적으로 보수될 수 있음은 물론이다.

후속 시공 단계로 진행되는 배수성 포장 혼합물의 시공 과정에서의 높은 시공 온도로 인해 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 침투층은 용융되고, 배수성 포장체를 5 cm의 두께로 다짐할 경우에는 약 1 ~ 4 cm의 두께로 상기 비고화 고무 아스팔트의 침투층에 의한 중간 불투수층과 4 ~ 1 cm의 배수층이 동시에 형성된다.

시멘트 콘크리트도로의 경우, 기형성된 표층 부위를 약 4 cm의 깊이로 절삭한 후, 본 발명의 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물을 약 4 mm의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 이후의 단계는 앞서 아스팔트 포장면의 시공 순서와 동일하게 진행함으로써, 불투수성 중간층(불투수층)과 배수성 표층용 아스팔트 혼합물층의 두께를 각각 2 cm의 두께로 포장할 수 있다.

상기 비고화 고무 아스팔트 조성물을 통해 형성되는 불투수성 중간층(불투수층)과 배수성 표층(배수층)의 두께는 필요에 따라 시공 상황에 적합하도록 다양하게 변화될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 mm의 두께로 포설한 후, 불투수성 중간층의 두께가 2 cm, 배수성 표층의 두께가 3 cm가 되도록 시공할 수도 있다.

또한, 시멘트 콘크리트로 형성된 표층 부위를 5 cm 깊이로 절삭한 후, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 약 4 ~ 6 mm의 두께로 포설한 후, 불투수성 중간층의 두께를 2 ~ 3 cm, 배수성 표층의 두께를 3 ~ 2 cm가 되도록 포장 시공할 수도 있다.

이렇게 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 ~ 6 mm로 포설한 후, 후속 배수성 표층을 시공할 때, 높은 후속 공정의 시공 온도로 인해 흐름성이 증가하여 표층 하부로 침투하게 되어, 최종적으로 불투수성 중간층을 형성하게 된다.

따라서 비고화 고무 아스팔트 조성물이 침투된 배수성 표층 영역의 하단부는 도 1b와 같이 불투수성 중간층으로 형성되고, 비고화 고무 아스팔트 조성물이 침투되지 못한 배수성 표층의 최상단 부근은 배수성 표층의 역할을 수행하게 되며, 표층 혼합물 포설 단계에서 진행되는 다짐 회수와 압력의 조절을 통해서 본 발명의 비고화 고무 아스팔트층의 불투수성 중간층의 두께는 다양하게 조절될 수 있다.

이렇게 불투수성 중간층과 배수성 표층을 동시에 형성하는 본 발명의 시공 방법에서는, 추가로 포장 측구에 배수관을 설치함으로써 강우 시에 배수성 포장체로부터 물이 배출되지 못해 발생될 수 있는 Water Bath 현상을 예방하는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 실시 형태로는, 시멘트 콘크리트로 형성된 표층 부위를 3 cm 깊이로 절삭하고, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 6 mm로 도포하고, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm 두께로 포장하면서 동시에 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 불투수성 중간층을 3 cm의 두께로 형성시킬 수 있다.

또 다른 실시형태로, 시멘트 콘크리트로 형성된 표층 부위를 2 cm 절삭한 다음 비고화 고무 아스팔트를 4 mm로 도포하고, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm의 두께로 시공하면서 동시에 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 불투수성 중간층을 2 cm의 두께로 형성시킬 수도 있다.

이러한 시멘트 콘크리트 층에 대한 본 발명의 비고화 고무 아스팔트의 시공방법은, 기존 시공 방식에 빈번하게 관찰되는 콘크리트 열화현상의 문제점을 해결할 수 있고, 아스팔트 혼합물과 시멘트 콘크리트라는 물성이 서로 다른 층의 거동으로 인하여 발생되는 반사균열을 방지할 수 있어, 더욱 견고하고 안정된 포장 구조체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 형성되는 침투층은, 가열아스팔트 혼합물이나 배수성 아스팔트 혼합물 포장 시 기층과 표층 사이에 중간층을 시공하는 기존의 시공 방식과는 차별화되는 구성으로, 개질재를 비롯한 기타 성분들의 화학적-물리적 결합을 통해 신율, 탄성, 인장, 방수성능 등의 물성을 갖는 혼합 조성물 형태로 사용된다.

기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 상부에 비고화 고무 아스팔트 조성물은 2 ~ 8 mm의 두께로 130 ~ 170 ℃ 온도 사이에서 살포되고, 후속 공정인 배수성 표층 혼합물의 포설 및 다짐 과정 중에 가해지는 고온의 열과 압력에 의해 배수성 표층으로 침투됨으로써 층간 부착력과 결합력을 증가시키게 되며, 아래쪽에 형성된 기층으로의 물 또는 수분의 흡수를 막는 불투수층을 형성함으로써 방수효과를 나타낸다. 또한 저온에서 취성에 약한 포장체에 교두보 같은 매개체 역할을 수행하여 혼합물의 안정성을 한층 더 보완할 수 있다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 형성되는 침투층에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 침입도가 60 ~ 80인 아스팔트 80 ~ 90 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 3 ~ 10 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량% 및 첨가제 0.1 ~ 1 중량%를 혼합하여 약 130 ~ 200 ℃의 온도 범위에서 용융 분산시켜 제조할 수 있다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물의 제조 방법은, 먼저 아스팔트를 가열하여 액상 상태로 만든 후, 130 ~ 200 ℃의 온도에서 개질재를 투입하여 용융시키고, 다음으로 강도 보강재, 첨가제를 차례로 투입하여 완전 용융시키는 단계를 포함한다.

이때 아스팔트의 온도가 130 ℃이하가 되면 혼합되는 원료들이 충분히 용해되지 않아 그 성능을 발휘하지 못하게 될 뿐만 아니라, 공정 시간도 오래 걸리게 되며, 200 ℃를 초과할 경우에는 혼합되는 재료의 물성이 변질되거나 고유의 성질이 파괴되는 문제점이 있으므로, 원료 물질들을 혼합하여 용융 분산시킬 때에는 약 130 ~ 200 ℃의 범위로 유지하는 것이 바람직하다.

침입도가 60 ~ 80인 아스팔트는 표층과 기층 사이의 점착력을 향상시키고 내구성을 증대시키기 위한 것으로, 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt), 블로운 아스팔트(Blown Asphalt) 또는 천연 아스팔트 등이 사용될 수 있고, 이들의 단독 또는 혼합물의 사용 모두 가능하다.

상기 아스팔트의 조성비는 80 ~ 90 중량%인 것이 바람직한데, 80 중량% 미만일 경우 첨가되는 원료들의 용해 및 분산 등 가공성이 떨어지며 점도가 높아져 시공 시 원활한 작업 확보가 어려워지고, 90 중량%를 초과하면 제품이 무르고 연하여 강도 및 내열도가 낮아져 제품 물성이 저하되는 문제점이 있다.

개질재는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 탄성, 인장, 인열 성능 등을 부여함으로써, 피로균열, 저온균열, 변형 등에 대해 안정성을 증가시키는 역할을 수행하며, Radial type SBS, Linear type SBS, SBR(Styrene-Butadiene Rubber), SEBS(Styrene ethylene butadiene styrene), SB(Styrene-Butadiene) EVA(Ethylene vinyl acetate), SIS(Styrene-isoprene-Styrene), APP 등이 사용될 수 있다.

상기 개질재의 함량은 5 ~ 15 중량%인 것이 바람직한데, 5 중량% 미만이면 그 효과가 미비하여 원하는 탄성, 질김성능, 내구성 등의 물성을 얻지 못하게 되어 표층으로부터 전달되는 하중이나 압력과 같은 외부 영향에 대한 저항력이 떨어지게 되고, 저온에서 쉽게 균열이 발생하는 등의 문제점이 있다. 또한 15 중량%를 초과할 경우에는 제조 공정 시간이 증가하고 점도가 높아져 생산에 어려움이 따르며 가격이 상승되어 경제성 확보에 문제가 있다.

프로세스 오일은 본 발명의 비고화 고무 아스팔트의 저온성능 향상과 원료의 원활한 용융에 기여하며, 석유계, 석탄계 및 식물성계 오일 모두가 사용될 수 있다. 석유계 및 석탄계 오일로는 아로마틱계, 나프텐계, 파라핀계 등이 있고, 식물성 오일로는 아마인유, 대두유, 린씨드 오일, 미강유 등이 있으며, 상기 프로세스 오일 중에 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.

상기 프로세스 오일의 함량은 3 ~ 10 중량%인 것이 바람직한데, 2 중량% 이하이면 그 사용량이 너무 적어 제품의 점도가 높아지고 저온성능이 떨어짐은 물론 원료 용융시간이 길어져 생산시간이 증가되는 문제점이 발생할 수 있고, 7 중량%를 넘게 되면 반대로 점도가 낮아지고 제품이 무르게 되어 고온에서 제품의 안정성, 강도 등이 현저히 떨어지게 되어 우수한 물성 확보가 어렵다는 문제점이 있다.

강도보강재는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 시공 후 지속적으로 비고화 성질을 유지하면서 동시에 상층부에서 전달되는 압력 및 충격에 견딜 수 있도록 강도를 높여주는 역할을 수행하는 재료로, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 저밀도-고밀도 폴리프로필렌(LDPE) 등의 합성수지가 단독 혹은 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 강도 보강재는 0.5 ~ 4 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직한데, 0.5중량% 미만이면 그 함량이 적어 제품 강도를 향상시키기에 어려움이 있고, 4 중량% 이상일 경우에는 제품 성질이 딱딱해지고 비고화 성질이 감소하게 되어 충격에 대응하는 복원력이나 탄성력이 떨어지고 균열 발생률이 높아져 물이나 수분 침투 시 방수기능이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 사용되는 첨가제로는 산화방지제를 들 수 있는데, 상기 산화방지제는 Acid계의 여러 종류 산화물을 유기화학 반응을 통하여 농축 분말화시킨 물질로, 비고화 고무 아스팔트 제조시 물질들 간의 가교(cross-linking)을 촉진하고 활성화하여 제품 산화와 노화를 방지하고 재료분리를 막아 안정성을 부여하기 위한 것으로서, 그 종류는 무기산(inorganic acid), 유기산(organic acid) 등의 acid계가 사용될 수 있다.

상기 첨가제의 함량은 0.1 ~ 1.0 중량%인 것이 바람직한데, 0.1 중량% 미만일 경우 양이 너무 적어 그 효과를 기대할 수 없고, 1.0 중량%를 초과할 경우 아스팔트를 비롯한 구성 재료들에 다변화 현상을 초래하여 역으로 제품 성능을 저하시킬 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.

이와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 형성되는 침투층은, 기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 상부에 2 ~ 8 mm 두께로 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 포설되고, 이후 샌드(Sand)를 살포하는 순서로 시공되며, 그 위로 표층용 배수성 아스팔트 혼합물을 포설 시공하게 된다.

여기서 비고화 고무 아스팔트의 포설 시공 온도는 130 ~ 170 ℃사이로 유지되는 것이 바람직한데, 130 ℃이하에서 시공될 경우에는 (특히 동절기) 외부기온과 하부 포장층의 낮은 온도에 의해 제품온도가 급격히 떨어져 점도가 증가하므로, 일정하고 균일한 포설을 진행할 수 없으며, 후속 단계인 표층의 다짐시 다짐효과가 하락하게 되어 적정 다짐을 기대할 수 없는 문제점이 있다.

또한 시공 온도가 170 ℃ 이상일 경우에는 고온으로 인한 제품물성의 변화 및 작업자의 안전성에 대한 우려가 발생할 수 있으며 불필요한 연료 과다 사용의 문제점이 있다.

상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 (살포) 시공 두께는 2 ~ 8 mm인 것이 바람직한데, 상기 두께가 2 mm이하로 시공될 경우에는 두께가 너무 얇고 포설되는 양이 너무 적어, 아래의 기층 쪽으로 일부 흡수/부착되고 남는 비고화 고무 아스팔트 조성물의 양만으로는 후속 단계의 불투성 중간층이 제대로 형성되지 못하게 된다.

즉, 후속 단계인 표층 혼합물 포설 시공 단계에서 가해지는 열과 압력에 의해 상기 포설된 비고화 고무 아스팔트 조성물이 용융되어 표층 혼합물 하단으로 올라와 표층의 하단부과 맞물려 부착과 점착이 이루어져 (불투수성 중간층인) 침투층을 원활하게 형성하지 못하게 되어, 물이나 수분에 대한 침투는 물론 층간 내구성, 균열, 저온에서의 안전성 등 모든 부분에서 본 발명의 목적을 달성하지 못하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

반면에 상기 두께가 8 mm이상으로 포설될 경우에는, 그 두께가 너무 두꺼워 표층 포설 시 열과 압력에 의해 표층으로 올라오는 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 양이 너무 많아 골재 사이의 공극을 막게 되어 블리딩 현상이 발생하게 된다.

즉, 표층 배수성 포장체의 절반 이상의 공극이 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 메워짐으로써, 배수성 포장의 중요한 기능인 배수 기능은 물론 저소음 성능을 상실하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 필요 이상의 시공 두께로 인해 시공성과 작업성이 떨어지고 재료비가 상승하는 문제점이 발생한다.

또한 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 포설 온도 130 ~ 170 ℃조건에서 100 ~ 3000 cP의 점도를 유지하는 것이 바람직하다. 상기 시공온도에서 점도가 100 cP 이하일 경우에는, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 기층 아스팔트 혼합물 층으로 흡수됨에 따라 원하는 적정 방수층(불투수층)이 형성되지 못하는 문제점이 발생하며, 반대로 점도가 3000 cP 이상일 경우 점도가 너무 높아 후속의 다짐 과정 중에도 배수성 표층 하단으로 원하는 만큼의 높이로 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 침투층이 올라오지 못하게 되는 문제점이 발생한다.

상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 포설 후 살포되는 규사와 같은 샌드(Sand)의 경우에는, 비고화 고무 아스팔트 도포 후 바로 살포되어 제품의 강도를 높임은 물론 다짐 시 다짐기에 묻어나거나 부착되는 것을 방지하여 원활한 작업을 위한 것으로서 샌드(Sand, 규사)는 1호 ~ 8호(4 ~ 200 mesh 혹은 2.5 mm ~ 0.1 ㎛)의 사이즈를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 재용융 온도 역시 포설 시공 온도와 동일하게 130 ~ 170 ℃의 범위로 수행되는 것이 바람직한데, 온도가 130 ℃이하이면 제품 점도가 높아지므로 작업에 많은 시간과 어려움이 따르고, 170 ℃이상이면 제품의 점도가 낮아 기층으로 흡수되는 양이 많고 적합한 포설량을 선정하는데 어려움이 있으며 고온 가열로 인한 제품 물질 변화의 문제점이 발생한다.

본 발명의 표층용 배수성 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재치수는 3 ~ 13 mm 이며, 공극률 20% 이상의 배수성 아스팔트 혼합물을 포설하는 것을 특징으로 하며, 상기 골재 입도는 서울시, 건설교통부, 도로공사시방서의 저소음, 배수성 아스팔트 포장용 골재 합성입도 범위를 만족시키는 입도 범위를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 아래서부터 기층-비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 침투층(불투수성 중간층)-(배수성) 표층의 순서로 시공되는 것을 특징으로 하는, 본 발명의 불투수성 배수 중간층 형성용 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 불투수성 배수 중간층을 1회 포장으로 형성하는 방법은, 강우 혹 강설 시 물 또는 수분이 원활히 배출될 수 있는 배수성능과 저소음의 특징을 유지하면서 동시에 침투층을 형성하는 비고화 고무 아스팔트가 침투되는 물이나 수분을 기층까지 침투하지 못하도록 완벽히 방수하여 지반이 수분에 노출되는 것을 막는 불투수성 기능 및 층간 부착성을 높여 표층으로부터 전달되는 하중이나 압력 등에 의한 뒤틀림, 변형 등을 방지하는 역할을 수행한다.

또한 우수한 탄성과 복원성, 질김성과 내구성을 바탕으로 피로에 의한 균열을 억제하고 저온에서의 취성 대응력이 향상되어 침식과 침하 등의 여건에서 안전하게 포장 구조체를 보존할 수 있으며, 표층 포설 시 용융되어 올라온 비고화 고무 아스팔트는 골재와 강하게 맞물려 거동에 따른 층 분리나 균열, 탈착이 발생되지 않도록 방지하는 기능을 수행한다.

[ 실시예 1]

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 대한 물성은 하기의 표 1에 명시되었으며, 상기 표 1의 테스트는 일본 교량 강산판용 방수 규격을 적용하여 진행하였다. 이때 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 실시예로 아스팔트로 AP5, 프로세스 오일로는 아로마계 오일, 개질제로 SBS 501, 강도보강제로 LDPE 9205, 첨가제로 산화방지제를 사용하였으며, 구체적인 조성비는 다음의 표 1과 같다.

구분	조성비(중량비)	비고
아스팔트	84	AP-5
개질재	7	Linear Type
프로세스오일	7.5	Aroma계
강도보강재	1	폴리에틸렌계
첨가제	0.5	Acid 계

시험항목	일본규격	비고화 아스팔트 조성물		시험방법
연화점 [℃]	80 이상	90		JIS K 2207
인장강도 [N] @23℃	0.35 이상	0.68		JIS A 6021
점도	-	130℃	3000	KS F 2392
		140℃	2200
		150℃	1400
		160℃	1000
		170℃	750
파단 시 신장률 [%]	300 이상	700		JIS A 6021
내알칼리성*@	이상 없을 것	이상 없음		JIS K5600-6-1
내염수성**	이상 없을 것	이상 없음		JIS K5600-6-1
불접착성***	부착되지 않을 것	부착되지 않음		***
*: 포화 수산화칼슘 용액에 15일간 담금 **: 3% 염화나트륨 용액에 15일간 담금 ***: '도로교상판방수편람'(2007.3.)의 144쪽의 '박리부하시험'에 의한 시험

상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 비고화 고무 아스팔트의 물성은 일본 교량 강상판용 방수 규격에 부합됨은 물론 그 이상의 성능 결과를 보였다. 특히 인장강도와 신장 성능은 일본 기준에 비해 약 2배에 달하는 물성 값을 보였으며, 층과 층 사이 전달되는 외부의 힘과 압력에 대응할 수 있는 대응성이 탁월함을 알 수 있었다. 또한 내알칼리 시험과 내염수성 시험의 결과는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물이 물이나 수분 외에 화학물이나 염분에 노출 시에도 제품 물성이 변질되지 않고 안전하게 유지될 수 있음을 의미한다.

이러한 물성 측정 결과를 통해 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 형성되는 (불투수성) 침투층이 갖는 우수한 인장 및 신장 성능으로 인해, 경도와 강도가 큰 골재의 특성으로 인해 저온 취성에 약한 포장체에 높은 안정성을 부여할 수 있어, 도로의 수명을 증대시켜 공용성을 높이는 효과를 제공할 수 있다.

[ 실시예 2]

하기 표 3의 조성과 방법으로 제조된 본 발명의 배수성 표층용 혼합물에 대한 배수성 아스팔트 혼합물 품질기준 및 시험결과를 수행하였으며, 그 결과는 다음의 표 4와 같다.

항목		배합비(wt%)	비고
재료	골재	94.7	165 ℃, 채움제 포함
	배수성 개질 아스팔트 바인더	5.3	160 ℃
비빔 시간		50 초	배출 직전까지
다짐 온도		150 ℃	1차 다짐 온도
다짐 횟수		양면 50회	배수성 개질 아스팔트 기준

실험 및 검사항목	품질 규격			시험 결과
	국토해양부	한국도로공사	서울시
안정도 [kg]	500 이상	500 이상	500 이상	617
수질마샬잔류안정도 [%]	75 이상	75 이상	75 이상	82
공극률 [%]	20 이상	20 이상	20 이상	20.5
동적안정도 [회/mm]	3,000 이상	3,000 이상	3,000 이상	5,480
현장 투수성능 [sec]	15초/1L 이상	-	-	자료없음
다짐횟수	양면 50회	양면 50회	양면 50회	양면 50회
흐름값 [1/100cm]	20 ~ 40	-	-	28
칸타블로 손실률 [%]	20 이하	-	20 이하	8.60

상기 표 4의 시험결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 [실시예 2]에 따른 배수성 아스팔트 표층 혼합물은 국토해양부, 한국도로공사 및 서울시의 품질 규격을 모두 만족하고 있으며, 기준치를 상회하는 우수한 물성 값을 나타내었다.

본 발명의 비고화 고무 아스팔트층(침투층) 및 배수성 아스팔트 표층 혼합물 각각의 성능과 규격을 앞선 [실시예 1]과 [실시예 2]를 통해 확인하였으며, 이를 사용하여 본 발명의 1회 포장으로 불투수성 중간층과 배수성 포장을 동시에 포설하는 포장공법에 대해서 시공을 진행하였으며, 이때 사용된 구체적인 조성은 다음의 표 5와 같다.

항목	기준/물성		비고
기층용 혼합물	KS 기준		최대 골재 크기 = 25mm
비고화 아스팔트 조성물	점도 @150℃	1400 cP	공시체 지름과 재료의 비중을 고려하여 4 mm로 도포
	침입도	61
	연화점	90 ℃
배수성 표층 혼합물	[실시예 1]을 통해 품질기준을 충족하는 혼합물		최대 골재 크기 = 3 ~ 13 mm

다짐이 이루어진 기층용 혼합물 상부 표층에 150 ℃에서 점도 1400 cP인 비고화 고무 아스팔트(침투층)를 4 mm 두께로 도포한 후, 배수성 표층 혼합물을 150 ℃에서 포설한 다음 50회 다짐을 실시하였다. 다짐 단계에서 사용된 장비는 8톤 이상의 매카덤 로울러, 6톤 이상의 2축식 탄뎀 로울러 또는 10톤 이상의 다이어 로울러 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 기준밀도의 최소 96% 이상으로 다짐하였다.

비교를 위해, 본 발명의 [실시예 3]에서 제시된 비고화 아스팔트 조성물과 동일한 성분을 사용하되, 조성비를 변화시켜 가열 온도에 따른 점도값를 제외한 다른 물성들이 거의 유사한 경우를 [비교예]로 사용하였으며(표 6 참조), 그 결과를 상기 [실시예 3]의 결과와 비교하여 다음의 표 7으로 정리하였다.

구분	조성비(중량비)	비고
아스팔트	78	AP-5
개질재	10	Linear Type
프로세스오일	7	아로마계
강도보강재	4.7	폴리에틸렌계
첨가제	0.3	Acid 계

항목	기준/물성		비고
기층용 혼합물	KS 기준		최대 골재 크기 = 25mm
비고화 아스팔트 조성물	점도 @150℃	3550 cP	공시체 지름과 재료의 비중을 고려하여 4 mm로 도포
	침입도	46
	연화점	95 ℃
배수성 표층 혼합물	[실시예 1]을 통해 품질기준을 충족하는 혼합물		최대 골재 크기 = 3 ~ 13 mm

상기 [비교예]의 경우에는 [실시예 3]과는 달리, 다짐이 이루어진 기층용 혼합물 상부 표층에 150 ℃의 온도에서 점도 3550 cP인 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하였으며, 표층 혼합물 포설을 포함한 다른 시공 조건은 동일하게 적용하였다. 즉, 비고화 고무 아스팔트의 살포는 4 mm 두께로 수행되었고, 배수성 표층 혼합물은 150 ℃에서 포설되었으며, 50회의 (양면) 다짐이 실시되었다.

이러한 방법으로 제조된 상기 [실시예 3]와 [비교예]의 불투수층 형성 모습을 완성된 공시체의 모습과 그 단면도 사진을 각각 도 2와 도 3에 나타내었다.

상기 [실시예 3]의 결과에서는 150 ℃온도에서 점도 1400 cP의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 형성된 침투층은 표층 하부로 약 2 cm 정도 올라와 불투수층이 형성되는 것을 확인할 수 있었지만(도 2 참조), [비교예]의 경우, 150 ℃온도에서 점도가 3550 cP인 비고화 고무 아스팔트(침투층)가 높은 점도로 인해, 다짐 시 표층으로 올라오지 못하면서 불투수층 형성이 되지 못하고 공시체 옆으로 바인더가 밀려나가는 현상을 보였다(도 3 참조).

상기 [실시예 3]과 [비교예]의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물의 적정 점도는 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 적어도 100 ~ 3000 cP로 유지되는 것이 바람직함을 실험적으로 확인할 수 있었다.

[ 실시예 4]

시멘트 콘크리트 절삭 및 불투수층 형성 범위를 다양하게 변형시킨 예와 Water Bath 현상을 대비하여 배수를 설치한 예를 도 4(a) 내지 도 4(d)에 도식적으로 제시하였다.

도 4(a)는 시멘트 콘트리트층을 4 cm의 깊이로 절삭한 후, 비고화 고무 아스팔트를 4 mm로 도포하고, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm의 두께로 형성함과 동시에 (불투수성) 중간층을 2 cm의 두께로 형성시킨 예이며, 실제 시공된 단면사진을 도 5(a)에 나타내었다.

도 4(b)는 시멘트 콘크리트층을 5 cm의 깊이로 절삭한 후, 비고화 고무 아스팔트를 4 ~ 6 mm 도포하고, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 3 ~ 2 cm의 두께로 형성함과 동시에 (불투수성) 중간층을 2 ~ 3 cm의 두께로 형성시킨 예이며, 실제 시공된 단면사진을 도 5(b)에 나타내었다.

상기 도 4(a)와 도 4(b)에서는 좌측에 물 배출을 위한 포장 측구를 형성하여 배수로의 역할을 수행하도록 하였으며, 상기와 같은 구체적인 시공예를 포함하여 본 발명의 어떠한 형태의 변형예에 대해서도 water bath 현상의 방지를 위한 포장 측구를 설치할 수 있다.

도 4(c)는 시멘트 콘크리트의 표층 부위를 2 cm 깊이로 절삭하고, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 4 mm의 두께로 도포한 후, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm의 두께로 시공함과 동시에 (불투수성) 중간층을 2 cm의 두께로 시공한 예를 나타낸 그림이고, 도 4(d)는 시멘트 콘크리트의 표층 부위를 3 cm 깊이로 절삭하고, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트를 6 mm의 두께로 도포한 후, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm의 두께로 시공함과 동시에 (불투수성) 중간층을 3 cm의 두께로 시공한 예를 나타낸 그림이다.

이와 같이 본 발명의 비고화 고무 아스팔트(침투층)를 중간층으로 활용한 포장 공법의 구체적인 시공 예를 정리하면 다음의 표 8과 같다. 하지만, 본 발명의 변형예는 아래의 표에 한정되는 것이 아니고, 시멘트 콘크리트 도로 뿐만 아니라 기존 아스팔트 도로에도 적용될 수 있으며, 다양한 범위에서 필요에 따라 여러 형태로 변형되어 시공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.

변형예	절삭두께[cm]	비고화 고무 아스팔트 조성물 도포 두께 [mm]	불투수성 중간층 두께 [cm]	배수성 표층 두께 [cm]
1	2	4	2	2
2	3	6	3	2
3	4	4	2	2
4	4	4	2	3
5	5	4 ~ 6	2 ~ 3	3 ~ 2

[ 실시예 5]

본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 형성된 불투수성 배수 중간층이 갖는 장점인 하부의 기층 및 상부의 표층과의 접착 강도를 실제 시편을 사용하여 측정하여 보았다.

먼저, 콘크리트 아스팔트 층과의 인장 접착 강도를 확인하기 위해, 시멘트 콘크리트 시편에 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 170 ℃(이때 점도는 750 cP)의 조건하에서 4 mm 두께로 도포한 후 상부에 아스팔트 콘크리트 혼합물을 170 ℃에서 포설-다짐을 50회 실시한 다음 상온 20℃에서 인장 강도를 측정하였다.

또한 아스팔트 콘크리트 혼합물 층과의 인장 접착 강도를 확인하기 위해, 동일하게 아스팔트 콘크리트 혼합물 시편에 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 170 ℃(이때 점도는 750cp)의 조건하에서 4 mm 두께로 도포한 후 상부에 아스팔트 콘크리트 혼합물을 170℃에서 포설-다짐을 50회를 실시한 다음 상온 20℃에서 인장 강도를 측정하였으며, 그 결과는 다음의 표 9와 같다.

하기의 인장 강도 측정 결과에서 알 수 있듯이, 교면용 도막방수제[인장] KS F 4932에서 규정된 0.6 N/mm²(@ 20℃)에 비해 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 통해 형성된 불투수성 배수 중간층의 시멘트 콘크리트 아스팔트 기층 및 아스팔트 콘크리트 혼합물 기층과의 인장 접착 강도가 현저하게 향상되었음을 확인할 수 있다.

	시멘트 콘크리트 기층	아스팔트 콘크리트 혼합물 기층
인장 접착강도 [N/mm2]	0.82	0.86
	0.80	0.88
	0.84	0.82

(10) : 수분 (20) : 시멘트 콘크리트층
(100) : 기층 (200) : 불투수성 중간층
(300) : 표층 (310) : 불투수성 중간층
(500) : 배수 (600) : 절삭 깊이

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 표면 절삭된 아스팔트 혹은 시멘트 콘크리트 표면 또는 기층 표면에, 비고화 고무 아스팔트 조성물을 2 내지 8 mm의 두께로 포설하는 제1단계;
   상기 제1 단계에서 포설된 비고화 고무 아스팔트 조성물 위에 샌드(Sand)를 살포하는 제2단계; 및
   상기 제2 단계에서 살포된 샌드(Sand) 위에 배수성 표층 혼합물을 포설하고 다짐하는 제3단계;를 포함하고,
   상기 제1단계에서 사용되는 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 침입도가 60 ~ 80인 아스팔트 80 ~ 90 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 3 ~ 10 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량% 및 첨가제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고, 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 3,000 ~ 100 cP의 점도 범위를 가지며,
   상기 제3단계에서 사용되는 배수성 표층 혼합물은, 90 ~ 96 중량%의 골재와 130 ~ 160 ℃로 가열된 배수성 개질 아스팔트 바인더 4 ~ 10 중량%를 포함하며,
   상기 제3단계의 다짐 과정 중에서, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 배수성 표층으로 침입하여 불투수성 배수 중간층을 형성함으로써, 불투수성 중간층과 배수성 표층을 1회 시공으로 형성하는 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 복합 포장 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은 130 ~ 170 ℃의 온도 범위에서 포설되는 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 복합 포장 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제3단계에서, 배수성 표층의 골재 치수는 3 ~ 13 mm이고, 공극률이 20% 이상인 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 복합 포장 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2 단계에서, 살포되는 샌드(Sand)는 4 ~ 200 mesh 또는 2.5 mm ~ 0.1 ㎛의 입경을 갖는 규사인 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 복합 포장 방법.
7. 제3항에 있어서,
   상기 프로세스 오일은, 석유계, 석탄계 또는 식물성계 오일인 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 복합 포장 방법.
   

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