KR101600030B1 - 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법 - Google Patents

내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 염화물에 대해 높은 저항성을 갖는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제공함으로써, 겨울철 제설용으로 사용되는 염화칼슘에 의한 도로 포장의 부식 및 파손을 막을 수 있고, 장기간 강한 내구성을 유지할 수 있으며, 소성 방지 및 저온 균열에 대한 저항성, 저소음 및 투수ㆍ배수성을 갖는 포장체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 아스팔트 개질제 조성물은 내염성 뿐만 아니라, 저소음 및 투수ㆍ배수성, 내구성, 내유동성 등 다양한 물성 향상 효과를 동시에 제공하는 바, 본 발명은 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 뿐만 아니라, 기층, 중층, 표층용의 밀립도 아스팔트 콘크리트, 재생 아스팔트 콘크리트, 내유동 개질 아스팔트 콘크리트, 투수 아스팔트 콘크리트, 저소음ㆍ배수성 아스팔트 콘크리트 등으로 다양하게 확장하여 적용 가능하고, 제품화하여 사용할 수 있다.

Description

내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법{SALT-RESISTANT ASPHALT MODIFIER COMPOSITION AND SALT-RESISTANT MODIFIED ASPHALT MIXTURE COMPRISING THE SAME AND SALT-RESISTANT MODIFIED ASPHALT CONCRETE COMPRISING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내염성을 비롯하여, 다공극의 투수ㆍ배수성 및 저소음과 내유동성 등 우수한 물성을 갖는 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
아스팔트에는 포화탄화수소, 방향족 탄화수소, 수지 그리고 아스팔텐(asphaltene) 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있으며 아스팔트는 점탄성과 결합 성질이 매우 좋은 물질로 도로 포장용으로 폭넓게 사용되고 있다.
그러나, 일반적으로 아스팔트는 온도 변화에 따라 그 물성이 크게 달라지는 바, 이러한 아스팔트를 골재 등과 혼합하여 아스콘 상태로 제조한 후, 일반 도로 및 공항 활주로에 포장하였을 경우, 계절에 따른 온도 변화 및 아스팔트에 가해지는 반복 하중에 의해 심한 변형이나 균열을 발생시키는 문제점이 종종 발생한다. 즉, 아스팔트는 저온에서는 취성을 나타내어 균열을 발생시키며, 고온에서는 점도가 낮아져 유동에 의한 소성변형을 일으키게 된다.
또한, 동절기 결빙을 방지하기 위하여 사용되는 결빙 방지제로는 염화칼슘이 사용되는 바, 이는 눈에 있는 수분을 흡수하면서 발열반응을 일으켜 주변의 눈을 녹이고, 어는점을 낮춰주므로 제설제로서는 유용한 물질이다. 하지만 염화칼슘의 염소이온은 철과 반응하여 염화철을 형성함으로써 부식현상을 일으키는데 제설용 염화칼슘이 도로 포장의 약한 부위에 녹아들어 이 부위에 자동차가 반복적으로 지나가면서 아스팔트가 부식되어 무너져 내리거나, 아스팔트에 스며든 물이 얼고 녹기를 반복하고 팽창하여 도로가 파손되어 이른바, 포트홀(pot hole)이 형성되는 심각한 문제가 발생되고 있다.
이와 같은 문제점들을 해결하기 위해, 최근 들어 아스팔트의 특성을 우수하게 개질하기 위한 공학적인 연구가 활발히 진행되어 왔고, 그 중, 고분자를 이용한 아스팔트 개질 방법이 이론적 또는 경제적인 측면에서 가장 바람직한 방법으로 알려져 있다. 아스팔트 개질을 위해 주로 사용되는 고분자로는 고무계로서 스틸렌부타디엔스틸렌(Styrene-butadienestyrene, SBS) 공중합체나, 인조라텍스인 스틸렌부타디엔고무(Styrene-butadiene rubber, SBR)가 대표적이다. 그러나, 이와 같은 SBS 및 SBR 을 이용한 아스팔트 개질제는 도로 포장의 소성변형과 피로균열과 같은 문제를 해소하는데 있어서는 일부 도움이 됐지만, 상기 상술한 제설용 염화칼슘으로 인한 포트홀 발생 문제는 전혀 해결하지 못하고 있는 실정이다. 이를 해결하기 위해 정부에서는 친환경 제설제를 사용할 것을 권고하고 있지만, 가격이 비싸고 제설 능력이 떨어진다는 이유로 염화칼슘이 여전히 제설제로 많이 쓰이고 있는 바 이에 따라, 도로 위의 포트홀을 미리 발견하지 못하고 빠진 경우 핸들이 튀거나 타이어 및 차량 충격 흡수 장치가 파손되어 사고가 발생하는 등의 위험성이 도로 이용자들에게 잔존하고 있으며, 해마다 포트홀 보수비로 매우 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서, 내구성은 물론 염화물에 대한 높은 저항성을 갖는 도로 포장용 물질이 절실히 필요한 실정이다.
관련 종래 기술로는, 대한민국 등록특허 제10-0780177호(고점도 고내구성 개질 아스팔트용 개질제 및 이를 이용한 개질 아스팔트), 대한민국 등록특허 제10-0788248호(비닐 방향족 탄화수소를 포함하는 아스팔트 개질제 및 개질 아스팔트 혼합물) 등이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은, 염화칼슘과 같은 염화물에 대해 높은 저항성을 갖는 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 골재와의 친화력이 높고, 우수한 탄성을 나타내며, 소음 저감과 더불어 배수 성능의 향상으로 높은 내구성을 갖는 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 친환경적이고 경제적인 원료를 이용하여, 간단한 제조공정만으로도 높은 내염성, 저소음 및 투수ㆍ배수성, 내구성을 갖는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에틸렌, 무기질 섬유상 재료, 무기질 세라믹 재료 및 인산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 조성물은 폴리에틸렌 50 내지 70 중량%, 무기질 섬유상 재료 10 내지 20 중량%, 무기질 세라믹 재료 5 내지 10 중량% 및 인산염 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 폴리에틸렌은 과립 형태일 수 있다.
바람직하게는, 상기 무기질 섬유상 재료는 아타풀자이트(attapulgite), 해포석, 현무암 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게는, 상기 무기질 세라믹 재료는 운모, 규조토, 산화알루미늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
바람직하게는, 상기 규조토는 500 내지 700 ℃에서 30 내지 60분 동안 하소된 규조토일 수 있다.
바람직하게는, 상기 인산염은 암모니움 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 소디움 폴리포스페이트(sodium polyphosphate), 칼슘 폴리포스페이트(calcium polyphosphate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 혼합물은 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물 7 내지 20 중량%와 상기 아스팔트 80 내지 93 중량%를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 혼합물에 안료를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 골재를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제공한다.
바람직하게는, 상기 아스팔트 콘크리트는 상기 골재 100 중량부에 대하여, 상기 내염성 개질 아스팔트 혼합물 4 내지 8 중량부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 골재는 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 76 내지 81 중량부, 잔골재 19 내지 24 중량부 및 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재일 수 있다.
바람직하게는, 상기 골재는 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 81 내지 85 중량부, 잔골재 15 내지 19 중량부 및 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 내염성 개질 아스팔트 콘크리트로 포장된 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 포장체를 제공한다.
본 발명은 또한, 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법에 있어서, (a) 폴리에틸렌을 과립화하는 단계; (b) 상기 과립화된 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료, 무기실 세라믹 재료 및 인산염을 넣고 혼합하여 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 제조하는 단계; (c) 아스팔트에 상기 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 넣고 가열 및 교반하여 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 제조하는 단계; 및 (d) 골재에 상기 제조된 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 넣고 가열 및 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 (a)단계는, 상기 폴리에틸렌을 호퍼에 투입한 후 분쇄하여 형성된 폴리에틸렌 과립의 90 중량% 이상이 10 내지 30 메쉬의 입도를 갖도록 폴리에틸렌을 과립화할 수 있다.
바람직하게는, 상기 (b)단계는, 상기 과립화된 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료, 무기실 세라믹 재료 및 인산염을 넣고 분당 20 내지 30회의 속도로 5 내지 10분 동안 교반하여 혼합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 (c)단계는, 아스팔트에 상기 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 넣고 150 내지 200 ℃에서 30 내지 90초 동안 가열 및 교반할 수 있다.
바람직하게는, 상기 (d)단계는, 골재에 상기 제조된 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 넣고 170 내지 190 ℃에서 45 내지 60초 동안 가열 및 교반할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 염분이 첨가된 물질에 대해 높은 저항성을 갖는 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제공함으로써, 겨울철 제설용으로 사용되는 염화칼슘에 의한 도로 포장의 부식 및 파손을 막을 수 있고 이로 인하여 사고 발생 위험을 줄이는 효과를 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 골재 혼합물과의 결합력이 강화되여 표층의 접합성과 안정성 및 기계적 물성이 향상되어 장기간 강한 내구성을 유지할 수 있고 탁월한 소성 방지 및 저온 균열에 대한 저항성을 가지며, 저소음 및 투수ㆍ배수성을 갖는 아스팔트 개질제와 아스팔트 혼합물 및 아스팔트 콘크리트를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 고무계열을 주원료로 하는 개질제를 혼합함으로써 도로 포장 시공시 냄새가 많이 나는 종래의 아스팔트 콘크리트와 달리, 본 발명의 개질 아스팔트 콘크리트는 폴리에틸렌을 주원료로 사용하여 제조되기 때문에 도로 포장 시공시 냄새가 현저히 줄어들어 민원발생율 억제 및 시공성에 우수한 효과를 가질 수 있다.
또한, 개질제로 사용되는 원료가 모두 친환경적이고, 경제적이며, 제조공정 또한 간단하여 친환경적이고, 경제적인 아스팔트 개질제와 아스팔트 혼합물 및 아스팔트 콘크리트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트는 상기한 바와 같이 다양한 우수 물성을 갖는 바, 이와 같은 물성들로 인해 내구성이 오랫동안 유지되기 때문에 도로 포장 보수 비용이 절감되는 경제적인 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 아스팔트 개질제 조성물은 내염성 뿐만 아니라, 저소음 및 투수ㆍ배수성, 내구성, 내유동성 등 다양한 물성 향상 효과를 동시에 제공하는 바, 본 발명은 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 뿐만 아니라, 기층, 중층, 표층용의 밀립도 아스팔트 콘크리트, 재생 아스팔트 콘크리트, 내유동 개질 아스팔트 콘크리트, 투수 아스팔트 콘크리트, 저소음ㆍ배수성 아스팔트 콘크리트 등으로 다양하게 확장하여 적용 가능하고, 제품화하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 내염성을 평가한 결과로서, (a)는 본 발명에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물이 투입된 공시체의 결과이고, (b)는 본 발명에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물이 투입되지 않은 공시체의 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 투수성을 평가한 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 저소음ㆍ배수성을 평가한 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 무기질 섬유상 재료, 무기질 세라믹 재료 및 인산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 제공한다. 본 발명에서 내염성은 소금기에 잘 견디는 성질을 의미하는 것으로서, 상기 소금기는 구체적으로 도로 포장체 표면에 살포되는 염화물계 제설제(예를들어, 염화칼슘)일 수 있다.
상기 조성물은 폴리에틸렌 50 내지 70 중량%, 무기질 섬유상 재료 10 내지 20 중량%, 무기질 세라믹 재료 5 내지 10 중량% 및 인산염 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 과립 형태일 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 불포화 탄화수소인 에틸렌으로부터 만들어지는 간단한 고분자 화합물로서, 촉매의 존재 하에서 열과 압력을 가하였을 때 에틸렌의 이중 결합이 끊어지면서 첨가 반응이 연속적으로 일어나 생성된 첨가 중합제로 탄소 사슬이 길게 연결되어 있는 포화 탄화수소 구조이다.
이와 같은 폴리에틸렌은 내충격성, 내후성 등 장점이 많고 가격이 비교적 저렴하여 이를 아스팔트 개질제로 사용한다면 높은 경제성을 가질 수 있으나, 아스팔트와의 혼합시에 적정한 온도 이하에서는 용융되지 않아 아스팔트 혼합물 내에 고르게 혼합되지 못하는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 과립 형태로 폴리에틸렌을 제조하여 사용한다. 과립화된 폴리에틸렌을 제조하기 위해서 먼저, 폴리에틸렌 재질의 재료를 150 내지 250 ℃ 고온에서 가열ㆍ압출한 후 냉각하여 분쇄하는 과정을 거치게 되는데 폴리에틸렌 재질의 재료로는 폐비닐과 같은 재생 원료로도 가능하기 때문에 폴리에틸렌을 아스팔트 개질제의 고분자 원료로 사용하는 것은 원가 절감의 측면에서 매우 경제적이다.
폴리에틸렌의 과립화 과정으로 불균일한 혼합의 문제는 해결되지만, 폴리에틸렌은 열가소성 수지로서 0 ℃ 이하의 저온에서는 탄성이 적고, 취성이 커져 충격에 쉽게 깨질 수 있고, 극성이 없으므로 접착성이 낮은 또 다른 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료를 혼합한다.
본 발명에 따른 상기 무기질 섬유상 재료는 아타풀자이트(attapulgite), 해포석, 현무암 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 아타풀자이트(팔리고르스카이트(palygorskite)) 또는 해포석(세피오라이트)일 수 있다.
상기 무기질 섬유상 재료는 삼차원 연쇄 구조의 결정질 수화 규산알루민산-마그네슘이며, 기다란 사슬형태의 결정 구조를 갖고 있다. 이는 물에 분산시킬 경우, 상기 결정들은 매우 안정하여 올가미처럼 서로 엉키기 때문에 매우 뛰어난 농밀성 및 부유성을 보여 물을 젤과 같은 상태로 만드는 특성이 있고, 또한 고온에서도 안정한 특성을 가진다. 이러한 특성을 가지는 아타풀자이트와 같은 무기질 섬유상 재료를 폴리에틸렌과 혼합하여 높은 온도에서 강한 전단혼합을 행하면 혼합물의 탄성이 향상되고, 골재와의 부착력이 향상되는 균일 물질이 제조될 수 있다.
본 발명의 상기 아스팔트 개질제 조성물에는 상기 폴리에틸렌과 무기질 섬유상 재료에 무기질 세라믹 재료를 더 포함하게 되는데, 무기질 세라믹 재료는 일정한 온도에서 미리 하소가 가능하고, 내열성능이 우수하며, 화학적으로 안정한 상태의 재료로서 산, 알칼리에 대한 저항성이 우수하기 때문에 염화물에 대한 저항성을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 무기질 세라믹 재료는 운모(mica), 규조토, 산화알루미늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 운모는 천연 운모와 합성 운모 모두 가능하나, 천연 운모가 친환경적인 면에서 보다 바람직하고, 분말도 2000 내지 4000 cm2/g의 운모 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 규조토는 제한없이 사용가능하지만, 500 내지 700 ℃의 고온에서 30 내지 60분 동안 하소한 하소 규조토가 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 아스팔트 개질제의 조성물로 화합물 간의 균일한 분산 및 내염성을 극대화하기 위해 인산염 화합물을 포함한다. 인산염 화합물은 pH 완충 능력이 우수하며, 분산성과 교질용액의 안정성이 좋아 조직의 보수력, 결착력을 높여줄 수 있다.
본 발명에서 상기 인산염은 암모니움 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 소디움 폴리포스페이트(sodium polyphosphate), 칼슘 폴리포스페이트(calcium polyphosphate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
아스팔트 개질제 조성물에 있어서, 폴리에틸렌이 지니는 상분리 현상 등의 문제점을 해결하고, 무기질 섬유상 재료, 무기질 세라믹 재료와 인산염을 혼합하여 내염성, 저소음 및 투수ㆍ배수성, 내유동성, 내구성 등 우수한 물성을 동시에 제공할 수 있는 기술은 본 발명만의 기술적 특징으로 이에 대하여 개시된 바가 없다.
본 발명의 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물은 폴리에틸렌 50 내지 70 중량%, 무기질 섬유상 재료 10 내지 20 중량%, 무기질 세라믹 재료 5 내지 10 중량% 및 인산염 10 내지 20 중량%를 포함하는 것이 가장 최적의 개질 효율을 나타낼 수 있다. 상기 조성물의 함량 비율이 갖는 임계적인 의의를 살펴보면, 폴리에틸렌의 함량이 50 중량% 미만인 경우 아스팔트 포장체의 노후 현상을 감소시키고, 차량 하중에 의한 피로 균열의 발생을 방지하여 아스팔트 포장의 내구성을 향상시키기 위한 개질 효과를 기대하기 어려우며, 폴리에틸렌의 함량이 70 중량%를 초과하는 경우, 폴리에틸렌은 저온에서 탄성이 적고, 극성이 없어 접착성이 낮은 물질로 과량으로 포함되는 경우 아스팔트 포장의 취성에 의한 저온 균열이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 아스팔트 개질제 조성물 중 폴리에틸렌은 50 내지 70 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 무기질 섬유상 재료의 함량이 10 중량% 미만인 경우, 폴리에틸렌이 가지는 낮은 탄성과 접착성을 보완하기 위한 효과, 즉 개질제의 점도 상승 효과를 기대하기 어렵고, 무기질 섬유상 재료의 함량이 20 중량%를 초과하는 경우, 아스팔트와 혼합하였을 때 혼합물의 점도가 과도하게 상승되어 아스팔트 시공에 부적합한 혼합물이 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 아스팔트 개질제 조성물 중 무기실 섬유상 재료의 함량은 10 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 무기질 세라믹 재료의 함량이 5 중량% 미만인 경우, 무기질 세라믹 재료에 의해 구현되는 내열성능과 염화물에 대한 저항성 등의 물성이 발휘되기 어려우며, 10 중량%를 초과하는 경우, 유동성을 저하시키는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 본 발명의 아스팔트 개질제 조성물 중 무기질 세라믹 재료의 함량은 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 인산염의 함량이 10 중량% 미만인 경우, 아스팔트 개질제의 제조시 혼합되는 화합물의 균일한 분산이 유도되기 어렵고, 인산염의 함량이 20 중량%를 초과하는 경우, 불균형적인 배합 비율로 인하여 개질제 혼합물의 안정성이 떨어져 아스팔트 시공에 부적절한 혼합물이 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 아스팔트 개질제 조성물 중 인산염의 함량은 10 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 제공한다.
상기 아스팔트의 종류는 특별히 제한되지 않아, 당업계에 공지된 천연 또는 석유 아스팔트를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 스트레이트 아스팔트, 컷백 아스팔트 및 유화 아스팔트 등이 사용될 수 있는바, 바람직하게는 스트레이트 아스팔트, 그 중에서도 AP-5, AP-3 등을 사용할 수 있다.
상기 혼합물은 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물 7 내지 20 중량%와 상기 아스팔트 80 내지 93 중량%를 포함할 수 있다. 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물의 함량이 7 중량% 미만인 경우, 내염성, 저소음 및 투수ㆍ배수성, 내구성, 내유동성 등의 물성 향상 효과를 기대하기 어려우며, 20 중량%를 초과할 경우, 아스팔트 함량이 부족하여 골재 혼합물과의 결합력 저하로 골재가 탈락할 우려가 있다. 따라서 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 혼합물에 포함되는 내염성 아스팔트 개질제 조성물의 함량은 7 내지 20 중량%가 바람직하다.
또한, 상기 아스팔트의 함량이 80 중량% 미만이 될 경우 골재에 접착성을 부여하는데 어려움이 발생할 수 있고, 93 중량%를 초과하는 경우 개질제 조성물의 혼합량 부족으로 인해 개질제 조성물을 통해 발휘되는 물성 향상의 효과를 기대하기 어렵다. 따라서, 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 혼합물에 포함되는 아스팔트의 함량은 80 내지 93 중량%가 바람직하다.
또한, 상기 혼합물에 안료를 더 포함할 수 있는데, 상기 안료는 아스팔트 혼합물에 포함될 수 있는 안료이면 제한없이 사용가능 하며, 안료를 더 첨가함으로써, 색상을 발현할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 골재를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제공한다.
상기 아스팔트 콘크리트는 상기 골재 100 중량부에 대하여, 상기 내염성 개질 아스팔트 혼합물 4 내지 8 중량부를 포함할 수 있다. 골재 100 중량부에 대하여 상기 아스팔트 혼합물의 함량이 4 중량부에 이르지 못하면 골재들의 결합강도가 약하여 제조되는 아스팔트의 강도가 도로 포장용으로서 불충하게 된다. 반면, 상기 아스팔트의 혼합물이 함량이 골재 100 중량부에 대하여 8 중량부를 초과하게 될 경우, 강도 저하 및 소성침하를 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 콘크리트는 상기 골재 100 중량부에 대하여, 상기 내염성 개질 아스팔트 혼합물 4 내지 8 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 상기 골재는 당업계에 공지된 도로 포장용 골재를 사용할 수 있다. 예를 들어, 하천이나 바다에서 채취한 골재, 쇄석 골재 등을 제한없이 사용할 수 있다. 필요에 따라, 재생 골재, 예를 들어, 폐콘크리트나 벽돌을 분쇄한 골재를 사용할 수 있다. 또한, 상기 채움재로는 석회, 석분, 포틀랜드 및 시멘트 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 골재는 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 76 내지 81 중량부, 잔골재 19 내지 24 중량부 및 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재일 수 있다. 보다 구체적으로, 체 통과중량 백분율을 기준으로 20mm 체 통과율은 100%, 13mm 체 통과율은 95~100%, 5mm 체 통과율은 20~36%, 2.5mm 체 통과율은 12~25%, 0.3mm 체 통과율은 5~13%, 0.08mm 체 통과율은 3~6% 인 합성 입도 구성비를 갖는 골재로서, 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 76 내지 81 중량부, 잔골재 19 내지 24 중량부, 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 골재는 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 81 내지 85 중량부, 잔골재 15 내지 19 중량부 및 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재일 수 있다. 보다 구체적으로, 골재 최대크기가 13mm 일 때, 체 통과중량 백분율을 기준으로 20mm체 통과율은 100%, 13mm 체 통과율은 92~100%, 5mm 체 통과율은 10~31%, 2.5mm 체 통과율은 10~21%, 0.3mm 체 통과율은 3~12%, 0.08mm 체 통과율은 2~7% 인 합성 입도 구성비를 갖는 골재로서, 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 81 내지 85 중량부, 잔골재 15 내지 19 중량부, 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재일 수 있다. 이와 같은 혼합 골재의 구성과 함량은 바람직한 실시예를 보여주기 위해 제공되는 것일 뿐, 상기 실시예들에 의해 제한되지 아니한다.
친환경적인 도로 포장 시공 방법으로 투수성 포장과 배수성 포장을 그 예로 들 수 있는데, 투수성 포장은 도로 포장체에 빗물이 스며들어 흙속으로 환원되는 포장 공법을 말하며, 배수성 포장은 노면에서 빗물을 신속히 포장체 밖으로 배수하는 것을 목적으로 한 포장 공법으로, 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 도로 포장 시공시, 상기 상술한 두 가지 혼합 골재 배합비의 실시예 중 전자의 경우는 투수성 포장에, 후자의 경우는 배수성 포장에 적용할 경우 최적의 효과가 발휘될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 내염성 개질 아스팔트 콘크리트로 포장된 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 포장체를 제공한다. 상기 포장체는 표면에 수용성 도료가 코팅될 수 있다.
도 1은 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조공정 흐름도로서 이를 참조하면, 내염성 개질 아스팔트 콘크리트는, 아스팔트에 본 발명에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 첨가하고 혼합하여 내염성을 갖는 개질 아스팔트 혼합물을 형성하고 여기에 골재를 혼합함으로써 제조되며, 보다 구체적으로는 후술할 내용과 같다.
본 발명은, 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법에 있어서, (a) 폴리에틸렌을 과립화하는 단계; (b) 상기 과립화된 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료, 무기실 세라믹 재료 및 인산염을 넣고 혼합하여 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 제조하는 단계; (c) 아스팔트에 상기 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 넣고 가열 및 교반하여 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 제조하는 단계; 및 (d) 골재에 상기 제조된 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 넣고 가열 및 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법을 제공한다.
상기 (a)단계는, 상기 폴리에틸렌을 호퍼에 투입한 후 분쇄하여 형성된 폴리에틸렌 과립의 90 중량% 이상이 10 내지 30 메쉬의 입도를 갖도록 폴리에틸렌을 과립화할 수 있다.
상기 (b)단계는, 상기 과립화된 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료, 무기실 세라믹 재료 및 인산염을 넣고 분당 20 내지 30회의 속도로 5 내지 10분 동안 교반하여 혼합할 수 있다.
상기 (c)단계는, 아스팔트에 상기 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 넣고 150 내지 200 ℃에서 30 내지 90초 동안 가열 및 교반할 수 있다.
상기 (d)단계는, 골재에 상기 제조된 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 넣고 170 내지 190 ℃에서 45 내지 60초 동안 가열 및 교반할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조
1-1. 내염성 아스팔트 개질제 조성물의 제조
수거된 농업용 비닐 및 노끈을 200 ℃의 온도로 가열ㆍ압출한 후 냉각하여 폴리에틸렌을 준비하였고, 준비된 폴리에틸렌을 전용 호퍼에 투입한 후 형성된 폴리에틸렌 과립의 90 중량% 가 30 메쉬의 입도와 2mm 이하의 직경을 갖도록 폴리에틸렌을 분쇄하여 재생 폴리에틸렌 과립을 수득하였다. 이후, 재생 폴리에틸렌 과립 65 중량%, 아타풀자이트 15 중량%, 분말도 2500 cm2/g의 천연 운모 분말 8 중량% 및 소디움 폴리포스페이트 12 중량%를 넣고 건식으로 분당 30회의 속도로 5분 동안 혼합 장치에서 교반하여 내염성을 갖는 아스팔트 개질제 조성물을 제조하였다.
1-2. 내염성 개질 아스팔트 혼합물의 제조
아스팔트(AP-5) 85 중량%에 상기 실시예 1-1에서 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물 15 중량%를 넣고 150 ℃에서 70초 동안 가열 및 교반함으로써 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 제조하였다.
1-3. 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조
1) 내염성 투수 아스팔트 콘크리트
골재 최대 입경이 13mm 일 때 체 통과중량 백분율은 아래 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112015086755584-pat00001
위의 표 1의 합성 입도 구성비를 갖는 골재, 즉, 골재 최대크기가 13mm 일 때, 체 통과중량 백분율을 기준으로 20mm체 통과율은 100%, 13mm 체 통과율은 95~100%, 5mm 체 통과율은 20~36%, 2.5mm 체 통과율은 12~25%, 0.3mm 체 통과율은 5~13%, 0.08mm 체 통과율은 3~6% 인 합성 입도 구성비를 갖는 골재로서, 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 78 중량부, 잔골재 19 중량부, 채움재 3 중량부를 혼합한 혼합 골재를 사용하였고, 상기 혼합 골재 100 중량부에 대하여 상기 실시예 1-2에서 제조한 내염성 개질 아스팔트 혼합물 4.8 중량부를 180 ℃에서 60초간 가열 및 교반하여 혼합하는 과정을 통하여 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제조하였다. 상기와 같은 배합비를 갖는 본 발명의 개질 아스팔트 콘크리트는 투수성 포장에 보다 최적화된 것으로서 "내염성 투수 아스팔트 콘크리트" 라 칭하였다.
2) 내염성 저소음ㆍ배수 아스팔트 콘크리트
골재 최대 입경이 13mm 일 때 체 통과중량 백분율은 아래 표 2와 같다.
[표 2]
Figure 112015086755584-pat00002
위의 표 2의 합성 입도 구성비를 갖는 골재, 즉, 골재 최대크기가 13mm 일 때, 체 통과중량 백분율을 기준으로 20mm체 통과율은 100%, 13mm 체 통과율은 92~100%, 5mm 체 통과율은 10~31%, 2.5mm 체 통과율은 10~21%, 0.3mm 체 통과율은 3~12%, 0.08mm 체 통과율은 2~7%인 합성 입도 구성비를 갖는 골재로서, 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 81 중량부, 잔골재 16 중량부, 채움재 3 중량부를 혼합한 혼합 골재를 사용하였고, 상기 혼합골재 100 중량부에 대하여 상기 실시예 1-2에서 제조한 내염성 개질 아스팔트 혼합물 6 중량부를 180 ℃에서 60초 동안 가열 및 교반하여 혼합하는 과정을 통하여 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 제조하였다. 상기와 같은 배합비를 갖는 본 발명의 개질 아스팔트 콘크리트는 배수성 포장에 보다 최적화된 것으로서 "내염성 저소음ㆍ배수 아스팔트 콘크리트" 라 칭하였다.
실험예 1. 내염성 평가
본 발명에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물과 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물 및 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 내염성을 확인하기 위하여 상기 실시예 1과 동일한 구성성분 및 함량비로 하여 아스팔트 콘크리트 공시체를 제조하되, 본 발명의 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 투입하지 않은 군(도 2b)을 대조군으로 하여 각각의 군을 염분농도 3.5%(w/v)의 염수에 7일간 침지한 후 마샬 안정도 시험기를 이용하여 염수 침지 전과 후의 안정도의 변화 정도를 관찰하였다.
마샬 안정도 시험 방법의 특성상 시험과정 중에 한 번 사용된 공시체의 재사용은 불가하여 염수침지 전과 후에 사용되는 공시체는 각각 개별적으로 제작된 것으로 수행되었으나, 염수침지 전의 군과 염수침지 후의 군 각각 안에서의 개체들 간의 안정도 비교까지 함께 수행하였고, 각각의 군 안의 공시체 간의 안정도 값이 유사한 결과치를 갖는 것을 동시에 확인함으로써 실험결과의 신뢰도를 높였다. 또한, 본 실험예의 실험은 동일 조건으로 세 번 반복하였으며, 그 평균값으로 결론을 도출하였다.
그 결과, 도 2의 (a)에서 보는 바와 같이, 본 발명의 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 투입한 공시체는 염수 침지 전과 후에 있어서 안정도 값에 거의 변화가 없었으나, 본 발명의 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 투입하지 않은 공시체의 경우, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이 약 20% 정도의 눈에 띄는 안정도 하락을 보이는 바, 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 콘크리트는 염화물에 강한 저항성을 갖는 바, 염화물계 제설제의 사용에 의한 도포 포장의 파손과 부식을 줄일 수 있다.
실험예 2. 투수성 평가
투수성 포장에 사용되는 투수 아스팔트 콘크리트 혼합물은 품질 기준에 있어서 KS F 2337 및 2322에 의한 시험 결과가 아래 [표 3]의 결과를 만족해야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 내염성 개질 아스팔트 콘크리트가 투수 아스팔트 콘크리트의 품질 기준을 만족하는지 확인하기 위해 상기 실시예 1-3의 1)에서 제조된 내염성 투수 아스팔트 콘크리트를 이용하여 KS F 2337 및 2322에 의한 시험을 수행하였다.
[표 3] 투수 아스팔트 콘크리트 혼합물의 품질기준
Figure 112015086755584-pat00003
그 결과, 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 내염성 투수 아스팔트 콘크리트는 일반적인 투수 아스팔트 콘크리트 혼합물의 품질기준을 만족함은 물론, 규정치보다 안정도는 40배 이상, 공극률은 2배 가까이 높은 값을 갖는 것으로 확인된 바, 종래 투수성 포장에 있어서, 공극의 막힘 현상으로 인한 공극률 감소에 따른 기능 상실과, 물과의 접촉으로 인하여 강도와 안정도가 저하되어 노상이 약화되는 등의 문제점을 해결할 수 있는 등 개선된 투수성 개질 아스팔트 콘크리트로 사용될 수 있다.
실험예 3. 저소음ㆍ배수성 평가
본 발명의 실시예 1-3의 2)에서 제조된 내염성 저소음ㆍ배수 아스팔트 콘크리트가 저소음ㆍ배수성 아스팔트 콘크리트의 품질기준을 만족하는지 평가하기 위해 공인기관에 평가를 의뢰하였다.
그 결과, 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 내염성 저소음ㆍ배수 아스팔트 콘크리트는 저소음ㆍ배수성 아스팔트 콘크리트의 품질기준을 만족할 뿐만 아니라, 안정도와 칸타브로 손실률 항목에서 기준치 보다 우수한 결과 값이 나온 것을 통하여 볼 때, 공극률에 있어서 저소음ㆍ배수성의 개질 아스팔트 콘크리트의 조건을 만족하면서도 동시에 공극률의 증가에 따른 내구성 감소없이 공극률과 내구성이 동시에 확보되는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 20% 이상의 공극에 의해 우천시 노면의 물이 포장체 밖으로 빨리 배수될 수 있고, 강한 내구성으로 인해 소성 변형 및 피로 균열 등이 방지될 수 있다.
한편, 자동차 소음의 발생 요인 중 구동 기관음은 발생 직후 차량 아래의 표면에서 반사하여 주위에 퍼져나가게 된다. 이러한 자동차의 소음 특성은 흡음특성을 가지는 포장을 사용하면 포장 표면의 흡음 효과를 극대화 하여 주변 소음을 줄일 수 있는바, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트는 내부에 20% 이상의 공극을 포함하는 것으로 확인되어 상기 공극에서 소음이 산란되어 약 2 ~ 5db 소음이 저감될 수 있다.
실험예 4. 공용성 등급(PG) 평가
겨울철 염화물계 제설제에 의해 형성되는 포트홀은 살포된 제설제가 눈에 있는 수분을 흡수하면서 발생되는 발열반응 의해 아스팔트가 녹고, 이에 따라 아스팔트에 스며든 물의 얼고 녹음에 따른 팽창에 의해 발생한다. 따라서 내염성을 갖는 아스팔트 혼합물 및 이를 포함하는 아스팔트 콘크리트는 염화물 자체에 대한 저항성은 물론 고온에 대한 저항의 특성을 동시에 가지고 있어야 한다.
따라서 본 실험예에서는 상기 실시예 1-2에 따른 내염성 개질 아스팔트 혼합물의 고온 저항 특성을 확인하기 위하여 공인기관에 의뢰하여 KS F 2389 시험법에 의한 아스팔트의 공용성 등급 평가를 실시하였다.
[표 4] 아스팔트의 공용성 등급
Figure 112015086755584-pat00004
상기 [표 4]는 아스팔트의 공용성 등급을 나타내는 표로서, 아스팔트 등급은 PG XX-YY로 표현되며, XX는 최고온도, -YY는 최저온도를 나타내는 바, XX는 고온에 의한 소성변형에 대한 저항성을 나타내며, -YY는 저온 균열에 대한 저항성을 나타내는 값이다.
[표 5] 본 발명에 따른 내염성 개질 아스팔트 혼합물의 PG 등급
Figure 112015086755584-pat00005
상기 [표 5]는 본 발명에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물의 PG 등급의 결과로서, 표에서 보는 바와 같이 고온 등급의 부분에서 82로 평가되어 최고의 등급을 받게 된 바, 본 발명의 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 이를 포함하는 개질 아스팔트 콘크리트는 상기 실험예 1의 결과에 의해 염화물에 대한 높은 저항성을 갖음과 동시에 본 실험예의 공용성 등급에 의해 우수한 고온 저항 특성을 갖는 것이 입증되었고, 이와 같은 우수한 고온 저항 특성으로 인하여 내유동성을 갖게 된다.
상기 실험예의 결과 통하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 포함하는 아스팔트 혼합물 및 아스팔트 콘크리트는 내염성, 내후성, 내구성, 내유동성, 저소음 및 투수ㆍ배수성 등의 아스팔트 콘크리트에 필요한 우수한 물성을 동시에 갖고 있기 때문에 내염성 개질 아스팔트 콘크리트를 비롯하여 기층, 중층, 표층용의 밀립도 아스팔트 콘크리트, 재생 아스팔트 콘크리트, 내유동 개질 아스팔트 콘크리트, 투수 아스팔트 콘크리트, 저소음ㆍ배수성 아스팔트 콘크리트 등으로 다양하게 확장하여 적용 가능하고, 제품화 할 수 있다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 폴리에틸렌 50 내지 70 중량%, 무기질 섬유상 재료 10 내지 20 중량%, 무기질 세라믹 재료 5 내지 10 중량% 및 인산염 10 내지 20 중량%를 포함하되,
    상기 폴리에틸렌은 폐비닐을 150 내지 250 고온에서 가열압출한 후 냉각하여 분쇄한 과립 형태로, 폴리에틸렌 과립의 90 중량%가 30 메쉬의 입도와 2mm 이하의 직경을 가지며,
    상기 무기질 세라믹 재료는 운모, 규조토 및 이들의 조합중 하나로, 운모는 분말도 2000 내지 4000 cm2/g의 분말이며, 규조토는 500 내지 700에서 30 내지 60분 동안 하소된 것을 특징으로 하는 내염성 아스팔트 개질제 조성물.

  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 무기질 섬유상 재료는 아타풀자이트(attapulgite), 해포석, 현무암 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 내염성 아스팔트 개질제 조성물.

  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 인산염은 암모니움 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 소디움 폴리포스페이트(sodium polyphosphate), 칼슘 폴리포스페이트(calcium polyphosphate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 내염성 아스팔트 개질제 조성물.
  8. 제 2항, 제4항, 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 내염성 아스팔트 개질제 조성물과 아스팔트를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 혼합물은 상기 내염성 아스팔트 개질제 조성물 7 내지 20 중량%와 상기 아스팔트 80 내지 93 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 혼합물에 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물.
  11. 제 8 항에 따른 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 골재를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 아스팔트 콘크리트는 상기 골재 100 중량부에 대하여, 상기 내염성 개질 아스팔트 혼합물 4 내지 8 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 골재는 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 76 내지 81 중량부, 잔골재 19 내지 24 중량부 및 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재인 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 골재는 전체 골재 100 중량부에 대하여, 굵은 골재 81 내지 85 중량부, 잔골재 15 내지 19 중량부 및 채움재 1 내지 5 중량부를 포함하는 혼합 골재인 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트.
  15. 제 11 항에 따른 내염성 개질 아스팔트 콘크리트로 포장된 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 포장체.
  16. 제2항의 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 포함하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법에 있어서,
    (a) 폴리에틸렌을 과립화하는 단계;
    (b) 상기 과립화된 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료, 무기질 세라믹 재료 및 인산염을 넣고 혼합하여 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 제조하는 단계;
    (c) 아스팔트에 상기 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 넣고 가열 및 교반하여 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (d) 골재에 상기 제조된 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 넣고 가열 및 교반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 폴리에틸렌을 호퍼에 투입한 후 분쇄하여 형성된 폴리에틸렌 과립의 90 중량% 이상이 10 내지 30 메쉬의 입도를 갖도록 폴리에틸렌을 과립화하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 과립화된 폴리에틸렌에 무기질 섬유상 재료, 무기질 세라믹 재료 및 인산염을 넣고 분당 20 내지 30회의 속도로 5 내지 10분 동안 교반하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    아스팔트에 상기 제조된 내염성 아스팔트 개질제 조성물을 넣고 150 내지 200 ℃에서 30 내지 90초 동안 가열 및 교반하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    골재에 상기 제조된 내염성 개질 아스팔트 혼합물을 넣고 170 내지 190 ℃에서 45 내지 60초 동안 가열 및 교반하는 것을 특징으로 하는 내염성 개질 아스팔트 콘크리트의 제조방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108264237A (zh) * 2018-01-12 2018-07-10 杭州朗特建材有限公司 一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法
KR101919730B1 (ko) * 2018-01-29 2018-11-16 김동연 내염성 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법
CN109293281A (zh) * 2018-10-20 2019-02-01 四川志德公路工程有限责任公司 一种改性沥青混合料及其制备方法
KR101953816B1 (ko) * 2018-08-13 2019-03-06 도경건설 주식회사 결빙 방지 기능 및 내구성이 개선된 저소음 배수성 개질 아스팔트 결합재 조성물 및 이를 이용한 저소음 배수성 아스팔트 혼합물의 제조방법
KR102437586B1 (ko) 2022-07-26 2022-08-30 주식회사 지로이앤씨 아스팔트 개질제 조성물, 개질 아스팔트 혼합물 및 개질 아스팔트 콘크리트

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003201701A (ja) * 1996-07-15 2003-07-18 Railway Technical Res Inst アスファルト系構造材料を用いた鉄道道床の施工方法
KR20070068564A (ko) * 2005-12-27 2007-07-02 곽상운 개질 아스팔트 조성물
KR100935465B1 (ko) * 2009-05-20 2010-01-06 정홍기 개질 아스팔트 및 개질 아스팔트콘크리트
KR20100117649A (ko) * 2008-02-06 2010-11-03 아이씨엘 퍼포먼스 프로덕츠 엘피 중온 아스팔트에 적용하기 위한 폴리포스페이트 개질제

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003201701A (ja) * 1996-07-15 2003-07-18 Railway Technical Res Inst アスファルト系構造材料を用いた鉄道道床の施工方法
KR20070068564A (ko) * 2005-12-27 2007-07-02 곽상운 개질 아스팔트 조성물
KR20100117649A (ko) * 2008-02-06 2010-11-03 아이씨엘 퍼포먼스 프로덕츠 엘피 중온 아스팔트에 적용하기 위한 폴리포스페이트 개질제
KR100935465B1 (ko) * 2009-05-20 2010-01-06 정홍기 개질 아스팔트 및 개질 아스팔트콘크리트

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108264237A (zh) * 2018-01-12 2018-07-10 杭州朗特建材有限公司 一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法
KR101919730B1 (ko) * 2018-01-29 2018-11-16 김동연 내염성 개질 아스팔트 혼합물의 제조방법
KR101953816B1 (ko) * 2018-08-13 2019-03-06 도경건설 주식회사 결빙 방지 기능 및 내구성이 개선된 저소음 배수성 개질 아스팔트 결합재 조성물 및 이를 이용한 저소음 배수성 아스팔트 혼합물의 제조방법
CN109293281A (zh) * 2018-10-20 2019-02-01 四川志德公路工程有限责任公司 一种改性沥青混合料及其制备方法
CN109293281B (zh) * 2018-10-20 2021-09-14 四川志德公路工程有限责任公司 一种改性沥青混合料及其制备方法
KR102437586B1 (ko) 2022-07-26 2022-08-30 주식회사 지로이앤씨 아스팔트 개질제 조성물, 개질 아스팔트 혼합물 및 개질 아스팔트 콘크리트

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