KR101703295B1 - 도로보수재 및 이를 이용한 도로보수시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도로보수재 및 이를 이용한 도로보수시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋으며, 경화 후 수축이 되지 않고, 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않는 동시에 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 도로보수재 및 이를 이용한 도로보수시공방법에 관한 것이다.

Description

도로보수재 및 이를 이용한 도로보수시공방법{Road repair material and method for road repair construction using thereof}
본 발명은 도로보수재 및 이를 이용한 도로보수시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋으며, 경화 후 수축이 되지 않고, 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않는 동시에 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 도로보수재 및 이를 이용한 도로보수시공방법에 관한 것이다.
우리나라는 하절기의 기후가 점차 아열대 기후와 비슷한 양상을 보임에 따라 국지성 호우와 폭우가 반복되고 있다. 또한 동절기에는 폭설의 횟수가 잦아지고 있는 추세이며, 이를 극복하기 위해 도로에 염 성분을 함유한 제설제가 자주 뿌려지고 있다. 이러한 기후 변화로 인해 우리나라의 포장 도로는 스폴링(spalling) 및 포트홀(pothole)의 발생이 점차 증가하고 있으며, 이를 극복하기 위해 도로보수도 빈번해지고 있다. 이러한 스폴링은 표면 균열이나 개재물 등이 있는 곳에 하중이 가해져서 표면이 서서히 박리하는 현상을 말하며, 포트홀은 항아리 모양의 구멍이다.
도로의 포장은 크게 아스팔트 포장과 콘크리트 포장으로 나눌 수 있다. 이중 아스팔트 포장은 호우, 폭설, 대형화물의 증가 및 차량의 고속주행 등에 따른 피로도를 이유로 포트홀이 점차 증가하는 추세이며, 이때의 포트홀은 포장층에 물이 침투하여 아스팔트의 접착력을 약화시켜 발생한다. 콘크리트 포장의 경우에는 아스팔트 포장과는 다르게 대부분 줄눈부에 스폴링이 발생하며, 콘크리트 표면 부분에서도 염수로 열화되어 표면이 떨어져 나가는 현상이 발생한다. 또한 교량의 포장 구간의 경우 포장체의 열화로 인한 포트홀과 신축이음부의 파손이 주로 발생하고 있으며, 특히 교량 포장 구간은 도로와는 달리 포장층에 물과 염수가 침투하여 콘크리트 교량 상판 구조물까지 열화시키고, 이어 포장체의 열화를 가속화시켜 교량의 안전성까지 위협하고 있는 실정이다.
도로가 파손되면 통행하는 차량의 안정상 문제가 되므로 파손된 도로는 조속히 보수해야 한다. 이러한 도로의 파손 문제는 지하 시설물의 유지, 보수를 위하여 설치 된 맨홀에 특히 심각하였으며, 파손된 도로를 보수(맨홀의 인상 및 맨홀 주변부의 도로 보수, 콘크리트 및 아스팔트 도로 균열 보수 등 포함)하기 위하여 다양한 방법이 개발되고 있는 실정이다. 다만, 도로보수공사를 하기 위해서는 차량 통행을 차단해야 하기 때문에 도로보수공사방법은 교통흐름에 방해를 덜 주는 방향으로 신속하고, 안정적이며 경제적일 것이 요구되며, 나아가 도로의 안정성을 위해 적정 강도를 확보할 수 있는 재료를 선택하여 적용하여야 할 것이다.
한편, 대한민국공개특허 제 2002-0088650호는 도로 보수제에 관한 발명이다. 구체적으로 상기 공개특허는 에폭시, 건조 모래, 에폭시 경화제를 포함함으로써, 보수된 파손부위가 도로의 높이와 같게 하여 주행하는 차량에 충격을 주지 않고, 작은 구멍이나 크랙 부분도 보수할 수 있는 효과를 갖지만, 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋으며, 경화 후 수축이 되지 않고, 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않으며, 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 효과를 동시에 달성하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결하려는 첫 번째 과제는 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋은 동시에, 경화 후 수축이 되지 않는 도로보수재를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하려는 두 번째 과제는 내구성이 좋고, 유지성이 좋기 때문에 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않는 동시에, 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 도로보수시공방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 제강슬래그, 폴리올 수지, 가교제 및 촉매를 포함하는 주재부 및 변성 이소시아네이트기를 포함하는 경화제부를 포함하는 도로보수재를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 각각 0.1 ~ 3.0 mm의 입도를 가지는 이산화규소(SiO2) 또는 산화칼슘(CaO)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 폴리올 수지는 분자량이 3000~10000인 폴리에테르 폴리올이고, 상기 가교제는 에틸렌글리콜 또는 에틸렌글리콜 및 부탄다이올의 혼합물이며, 상기 촉매는 스타나우스옥토레이트(T-9) 또는 디부틸 틴 디라우레이트(DBTDL)일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실예에 따르면, 상기 주재부는 제강슬래그 85 ~ 95중량%, 폴리올 수지 3 ~ 15중량%, 가교제 1 ~ 5중량% 및 촉매 1~5중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 경화제부는 가소제를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 변성이소시아네이트는 NCO 당량이 26 ~ 38 %인 변성 디페닐메탄 디이소시아네이트(Modified MDI)이고, 상기 가소제는 디부틸부탈레이트일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 경화제부는 변성이소시아네이트 85~95중량% 및 가소제 5~15중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 주재부 및 경화제부의 혼합비는 상기 주재부 100 중량부에 대하여 상기 경화제부가 1 ~ 10 중량부일 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 파손된 도로를 보수하는 도로보수시공방법에 있어서, 상술한 도로보수재를 파손된 도로에 완전히 충진하는 단계를 포함하여 수행되는 도로보수시공방법 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 도로보수시공방법은, (1) 파손된 도로의 하부에 홀을 형성하는 단계, (2) 상기 형성된 홀에 상기 도로보수재를 충진하는 단계, (3) 상기 형성된 홀에 도로보수재를 지지하기 위한 고정부재를 삽입하는 단계 및 (4) 상기 도로보수재를 파손된 도로에 완전히 충진하는 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 고정부재는 외측 표면에 나선형 날개를 포함하는 앵커 또는 스크류 형태일 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, (1) 맨홀 뚜껑을 걷어내는 단계 및 (2) 맨홀 뚜껑 주변의 파손된 아스팔트 부위에 상술한 도로보수재를 충진하는 단계를 포함하는 맨홀보수시공방법을 제공한다.
또한 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 (2) 단계 이후, (3) 상기 충진된 도로부수재를 평탄화 하는 단계 및 (4) 상기 충전된 도로부수재를 경화시키는 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.
본 발명의 도로보수재는 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋은 동시에, 경화 후 수축이 되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 도로보수시공방법은 종래의 도로보수시공방법에 비하여 내구성이 좋고, 유지성이 좋기 때문에, 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않는 동시에 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도로를 보수하는 시공단계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도로보수시공에 사용되는 고정부재의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로를 보수하는 시공단계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 구성은 에폭시, 건조 모래, 에폭시 경화제를 포함함으로써, 보수된 파손부위가 도로의 높이와 같게 하여 주행하는 차량에 충격을 주지 않고, 작은 구멍이나 크랙 부분도 보수할 수 있는 효과를 갖지만, 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋으며, 경화 후 수축이 되지 않고, 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않으며, 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 효과를 동시에 달성하기 어려운 문제가 있었다.
이에 본 발명은 제강슬래그, 폴리올 수지, 가교제 및 촉매를 포함하는 주재부 및 경화제부를 포함하는 도로보수재를 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해, 신속한 시공을 할 수 있고, 성형성, 내구성, 기계적 강도 및 접착력이 좋으며, 경화 후 수축이 되지 않는 효과를 동시에 달성할 수 있다. 또한, 본 발명의 도로보수시공방법은 종래의 도로보수시공방법에 비하여, 시공부위가 도로면과 쉽게 박리 되지 않으며, 파손부위의 깊이와 넓이에 제한 없이 시공할 수 있는 효과를 동시에 달성할 수 있다.
먼저, 본 발명에 사용되는 주재부를 설명한다.
본 발명의 주재부는 제강슬래그, 폴리올 수지, 가교제 및 촉매를 포함한다.
상기 제강슬래그는 일반적으로 철강제조 시 쇳물에 녹아있는 탄소 및 규소성분 등을 제거하는 공정에서 발생하는 것으로, 주성분은 이산화규소(SiO2) 또는 산화칼슘(CaO)이며, 특히 본 발명에 따른 제강슬래그는 평균입도가 0.1 ~ 3.0 mm의 입도를 가지는 이산화규소(SiO2) 또는 산화칼슘(CaO)를 포함할 수 있다. 상기 이산화규소(SiO2) 및 산화칼슘(CaO)은 제강슬래그의 내구성을 향상시키고, 수지와의 결합력 및 압축강도를 증진시키는 역할을 한다. 이때 만일 입도가 0.1 mm 를 미만이라면 수지와의 결합력을 목적하는 만큼 향상시킬 수 없으며 압축강도가 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 만일 입도가 3.0 mm를 초과한다면 경화가 온전히 이루어지지 않거나 경화되어도, 경화된 조성물의 접착력이 저하되거나 한 문제점이 있을 수 있다.
한편, 상기 제강슬래그는 주재부에 85~95중량% 포함될 수 있다. 만일 주재부에 포함되는 제강슬래그가 85중량% 미만이면, 수지와의 결합력, 내구성 및 압축강도가 좋지 않고, 포함되는 제강슬래그가 95중량%를 초과하면, 폴리올 수지 및 가교제의 중량%가 감소하여 경화된 조성물의 기계적 강도가 저하될 수 있고, 조성물이 경화될 때 수축하는 문제가 발생할 수 있다.
다음, 상기 폴리올 수지는 경화된 조성물의 기계적 강도 및 접착력을 향상시키기 위해 이용된다. 상기 폴리올 수지는 상기 폴리올 수지는 폴리옥시 프로필렌글라이콜, 폴리옥시프로필렌, 폴리옥시에틸렌글라이콜, 폴리옥시부틸렌 글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌글라이콜, 폴리옥시프로필렌트라이올, 폴리옥시 에틸렌트라이올과 같이 말단 하이드록실 기를 갖는 폴리에테르계 폴리올 및 프탈산, 아디프산, 말레산 같은 폴리카복실산과 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 트라이메틸올프로페인, 글리세린, 펜타에리트리톨 같은 다가 알코올로부터 유도되는 말단 하이드록실기를 갖는 폴리에스터계 폴리올을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 중량평균분자량이 3,000 ~ 10,000인 폴리에테르 폴리올일 수 있으며, 보다 바람직하게는 중량평균분자량이 3,000 ~ 6,000인 제1폴리에테르 폴리올 및 중량평균분자량이 200 ~ 600인 제2폴리에테르 폴리올의 화합물을 사용하는 것이 기계적 강도를 향상시키는데 유리할 수 있다.
한편, 상기 폴리올 수지는 주재부에 3 ~ 15중량% 포함될 수 있다. 만일 주재부에 포함되는 폴리올 수지의 함량이 3중량% 미만이면, 조성물의 기계적 강도의 발현이 되지 않고, 접착력이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 또한 만일 포함되는 폴리올 수지의 함량이 15중량%를 초과하게 되면, 높은 취성을 형성하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
다음, 상기 가교제는 반응성 향상 및 경화 시 수축 문제를 개선하는 역할을 한다. 상기 가교제는 1,4 부탄디올, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 트리에탄올 아민, 디에탄올 아민 및 모노에탄올 아민을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌 글리콜과 1.4 부탄디올 화합물을 사용하는 것이 반응성 향상 및 경화성 촉진에 따른 수축 문제를 개선하는데 유리하다 .
한편, 상기 가교제는 주재부에 1~5중량%으로 포함될 수 있다. 만일 주재부에 포함되는 가교제의 함량이 1중량% 미만이면, 목적하는 만큼의 반응성이 향상 되지 않고, 조성물이 경화 될 때 수축하는 문제가 발생할 수 있다. 또한 포함되는 가교제의 함량이 5중량%를 초과하게 되면, 조성물의 유연성이 저하되고, 주재부 조성물의 반응성이 떨어져서 경화 후 기계적 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
다음, 상기 촉매는 상기 주재부의 조성물들의 반응을 촉진하는 역할을 한다. 상기 촉매는 상기 조성물들의 반응을 촉진하는 공지의 촉매가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 스타나우스옥토레이트(T-9) 또는 디부틸 틴 디라우레이트(DBTDL) 등의 금속 촉매가 사용될 수 있으며, 3급아민계통의 촉매를 사용할 수 있다.
한편, 상기 촉매는 주재부에 0.1 ~ 3.0중량% 포함될 수 있다. 만일 주재부에 포함되는 촉매의 함량이 0.1중량% 미만이면 반응 촉진 효율이 저하되어, 반응이 온전히 일어나기 어려워 경화 후 기계적 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 포함되는 촉매의 함량이 3.0중량%를 초과하게 되면 반응을 촉진시키는 촉매의 효율이 일정수준 이상 증가하지 않아서 비경제적이며, 조성물들의 중량%가 줄어 들어 목적하는 도로보수재의 물성을 달성하기 어려운 문제가 있다.
다음, 본 발명에 사용되는 경화제부를 설명한다.
본 발명의 경화제부는 주재부와 혼합 시, 도로보수재의 기계적 강도와 접착력을 증대시키고, 혼합 후 유연성 및 탄성을 부여하여 성형성을 향상시키며, 도로보수재를 경화시키는 기능을 한다.
이를 위해 본 발명의 경화제부는 변성 이소시아네이트를 포함하며, 추가적으로 가소제를 더 포함할 수 있다.
상기 변성 이소시아네이트는 변성 톨루엔디이소시아네이트(Modified TDI) 및 변성 메틸렌디페닐디이소시아네이트(Modified MDI) 등의 변성 지방족 이소시아네이트를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 NCO 당량이 26 ~ 38 %인 변성 메틸렌 디페닐 디 이소시아네이트(Modified MDI)를 사용하는 것이 강도 및 접착력을 증대시키는데 유리하다.
한편, 상기 변성 이소시아네이트는 경화제부에 85~95중량% 포함될 수 있다. 만일 경화제부에 포함되는 변성 이소시아네이트의 함량이 85중량% 미만이면 강도 및 접착력이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 포함되는 변성 이소시아네이트의 함량이 95중량%를 초과하게 되면 상대적으로 가소제의 함량이 적어지기 때문에 조성물의 성형성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
다음, 가소제는 조성물에 유연성 및 탄성을 부여하여 성형하기 용이하도록 하는 기능을 한다. 상기 가소제는 디부틸틴디라우레이트, 트리클로로 프로필 포스페이트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 디부틸부탈레이트를 사용할 수 있다.
한편, 상기 가소제는 경화제부에 5~15중량% 포함될 수 있다. 만일 경화제부에 포함되는 가소제의 함량이 5중량% 미만이면 조성물의 유연성 및 탄성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 포함되는 가소제의 함량이 15중량%를 초과하게 되면 점도가 낮아져 소성변형저항성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 주재부 100 중량부에 대하여 상기 경화제부를 1~10중량부 포함할 수 있다. 만일 경화제부의 함량이 1중량부 미만이면 조성물이 잘 경화되지 않고, 강도, 접착력 및 성형성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 경화제부의 함량이 10중량부를 초과하면 점도가 낮아져 소성변형저항성이 약해지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 것과 같이, 주재부와 경화제부를 혼합하여 사용하는 2액형의 도로보수재로 구현되며, 빠른 작업성과 방수, 강도, 부착성이 요구되는 부분, 특히 도로면의 균열부위 또는 도로의 함몰로 인한 추가 포장부위 등에 적용하였을 시 효과가 극대화 될 수 있다.
상기 2액형 도로보수재는 상온에서 혼합하여 사용할 수 있으며, 혼합 후 30분 내에 목적하는 파손된 도로에 충진하여 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명에 따른 2액형 도로보수재를 사용하여 파손된 도로를 보수하는 시공방법에 대하여 설명한다. 다만 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 시공방법이므로 이로 인해 제한되지 않는다.
본 발명은 파손된 도로를 보수하는 시공방법으로, 상기 도로보수재를 파손된 도로에 완전히 충진하는 단계를 포함하여 수행되는 도로보수시공방법을 제공한다.
상기 도로보수재를 파손된 도로에 완전히 충진함으로써, 파손된 도로와 파손되지 않은 도로의 높이를 맞출 수 있고, 이를 통해 타 도로면에 비해 보수한 도로면에 더 큰 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 도로보수재가 충진된 도로의 평탄화를 위해 평탄화 단계가 더 포함될 수 있으며, 공지의 평탄화 장비 및 시공방법이 사용될 수 있다. 또한 충진된 도로보수재를 경화시키는 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.
한편, 상기 도로보수재는 20분 이내의 가사시간 및 45~75분의 경화시간을 가질 수 있다. 가사시간은 혼합한 도로보수재를 사용할 수 있는 시간으로써, 20분을 초과하게 되면 도로보수재가 경화되어, 파손된 도로면에 균일하게 충진하기 어려운 문제가 발생될 수 있다. 또한, 경화시간은 파손부위에 주입한 도로보수재가 경화하는데 소요되는 시간으로써, 경화시간이 45분 미만이면, 도로보수재가 온전히 경화되지 않음으로 인한 내구성 및 부착성이 저하될 수 있고, 75분을 초과하게 되면 시공 시간이 길어져서 본 발명의 목적인 신속한 시공에 부합되지 않는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 상술한 도로보수시공방법에 따른 도로보수재를 충진하기 전에, (1) 파손된 도로의 하부에 홀을 형성하는 단계, (2) 상기 형성된 홀에 상기 도로보수재를 충진하는 단계, (3) 상기 형성된 홀에 도로보수재를 지지하기 위한 고정부재를 삽입하는 단계 및 (4) 상기 형성된 홀에 충진된 도로보수재를 경화시키는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
구체적으로, 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도로를 보수하는 시공단계를 나타내는 단면도이다.
먼저 파손된 도로(100)의 하부에 홀(101)을 형성하는 (1) 단계를 설명한다(도 1b).
도 1b와 같이 파손된 도로(100)의 부위에 홀(101)을 형성한다. 상기 홀(101)은 후술할 고정부재(103)가 삽입될 공간을 제공하며, 상기 홀(101)을 형성하지 않고, 고정부재(103)를 삽입할 경우 도로보수재(104)가 완전히 경화될 때까지 충분한 성형성을 유지하기 어렵고, 이로 인한 도로보수재(104)의 내구성 및 경화 후 수축성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 파손된 도로(100)에 충진한 도로보수재(104)가 경화 후 박리되는 문제가 발생할 수 있다. 이때 상기 홀(101)의 깊이와 너비는 삽입되는 고정부재(103)의 크기와 종류를 고려하여 다양하게 형성될 수 있다.
이후 (2) 단계에 따라 상기 (1) 단계에서 파손된 도로 중앙 하부에 형성된 홀(101)에 본 발명에 따른 도로보수재(104)를 충진하고, 상기 홀(101)에 도로보수재(104)를 지지하기 위한 고정부재(103)를 삽입하는 단계를 수행한다(도 1c).
이때, 상기 고정부재(103)는 도 2에 도시된 것과 같이 나선형 날개(103a)를 포함하는 앵커 또는 스크류 형태를 가질 수 있다. 상기 나선형 날개(103a)를 포함하는 고정부재(103)로 인하여, 도로보수재(104)를 경화시키는 단계에서 상기 나선형 날개(103a) 사이사이에서 도로보수재(104)가 경화될 수 있기 때문에 도로보수재(104)가 보다 견고히 부착될 수 있고, 경화 후 압축강도가 향상될 수 있다. 나아가 보수한 도로면에 대한 외부 자극 및 시간의 흐름에 따라 상기 도로보수재(104)가 박리되는 것을 효율적으로 방지 할 수 있다.
한편 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 상기 홀(101) 내부로 삽입되는 고정부재(103)가 앵커 형태인 경우, 상기 고정부재(103)는 30 ~ 40cm의 길이를 가질 수 있다. 이때, 상기 고정부재(103)는 시계방향 및/또는 반시계방향으로 회전하여 전체 고정부재(103) 길이의 약 15cm 이상이 홀(101) 바닥에 박히도록 고정됨으로써, 고정부재(103) 자체의 안정성을 담보하고, 도로보수재(104)를 파손된 도로면(100)에 완전히 충진 시켰을 때의 내구성 및 유지성을 증진시킬 수 있다.
이후, (4) 단계에 따라 상기 도로보수재(104)를 경화시키는 단계를 수행할 수 있으며, 타 도로면과의 높이를 맞추기 위한 평탄화 공정을 추가적으로 수행할 수 있다.
한편, 상하수도맨홀 또는 통신맨홀 등과 같은 맨홀 뚜껑 주변에 포장된 도로는, 맨홀 뚜껑이 도로 표면에 노출됨으로 인해 단차 또는 경사가 생길 수 있어서 일반 도로에 비해 쉽게 파손될 수 있다. 이와 같은 도로의 파손은 맨홀 뚜껑의 부식을 촉진할 뿐만 아니라, 맨홀 뚜껑 주변 도로의 추가적인 파손을 유발할 수 있기 때문에 신속하고 안전한 보수 방법이 요구된다.
맨홀 주변 파손된 도로를 보수하는 통상적인 종래의 방법으로써, 파손된 도로 표면을 아스콘으로 덧까는 방식이 사용되고 있다. 그러나 이 경우 아스콘을 녹이는 과정에서부터 프라이머를 표면에 입히고, 이를 다시 다지는 작업과 같이 복잡하고 많은 장비를 요구하는 단계를 수행하여야 하므로, 보수 시간이 길고 비경제적인 문제점이 있다. 또한 이로 인한 피할 수 없는 교통 혼합과 민원으로 추가적인 손실이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명은 상술한 도로보수재 및 도로보수시공방법을 맨홀 뚜껑 주변의 파손된 도로에 적용하여 신속하고 안전한 맨홀 주변 도로보수시공방법을 구현한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 맨홀 주변에 파손된 도로를 보수하는 시공방법은, (1) 맨홀 뚜껑을 걷어내는 단계(도 3a) 및 (2) 맨홀 뚜껑 주변의 파손된 도로에 도로보수재를 충진하는 단계(도 3b)를 포함하여 수행된다.
도 3a를 참조하면, 상기 (1) 단계는 상기 도로보수재가 파손된 도로에 균일하게 충진될 수 있도록 맨홀 뚜껑을 걷어내는 단계이다. 맨홀 뚜껑은 일반적으로 맨홀 뚜껑을 지지하는 하부 구조물에 비해 표면적이 크도록 설계되므로, 맨홀 뚜껑의 표면적으로 인한 도로보수재의 충진 방해을 방지하기 위해 상기와 같은 (1) 단계를 진행한다. 다만 맨홀 뚜껑의 표면적으로 인한 도로보수재의 충진 방해 문제가 없다면 상기 (1) 단계를 생략할 수 있다.
다음, 도 3b를 참조하면, 상기 (2) 단계는 맨홀 뚜껑 주변의 파손된 도로에 도로보수재를 충진하는 단계이다. 상기 (2) 단계는 상기 도로보수재를 상술한 가사시간과 경화시간에 유의하여 맨홀 뚜껑 주변의 파손된 도로에 균일하게 충진시킨 후, 다시 맨홀 뚜껑을 덮음으로써 주변 도로와의 높이를 일정하게 할 수 있다.
다음, 상기 (2) 단계 이후, (3) 상기 충진된 도로부수재를 평탄화 하는 단계(도 3c) 및 (4) 상기 충진된 도로보수재를 경화시키는 단계를 더 포함하여 수행할 수 있다. 상기 (3) 단계는 상술한 것과 마찬가지로 공지의 평탄화 장비 및 시공방법이 사용될 수 있으며, 보다 신속한 시공을 위하여 상기 (2) 단계와 상기 평탄화 단계를 동시에 수행할 수 있다
한편, 본 발명의 2액형 도로보수재는 주재부와 경화제부를 시공 전에 섞어서 충진할 수 있고, 파손된 도로면에 주재부와 경화제부를 각각 충진하여 파손된 도로면 내부에서 섞을 수도 있으나, 바람직하게는 주재부와 경화제부를 시공 전에 섞어서 충진하는 것이 혼합이 잘 되고, 기계적 강도 및 파손된 도로면과의 접착력에서 더욱 우수하다.
이하, 본 발명을 하기 실시예들을 통해 설명한다. 이때, 하기 실시예들은 발명을 예시하기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
가. 주재부 및 경화제부 제조
제강슬래그 90중량%, 폴리올로 분자량이 5000인 폴리에테르 폴리올 8중량%, 가교제로 에틸렌 글리콜 1.5중량% 및 금속촉매로 스타나우스옥토레이트 0.5중량%를 혼합하여 2액형 도로보수재의 주재부를 제조하였다. 이후, 변성 이소시아네이트로 NCO 당량이 35% 인 변성 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Modified MDI,) 90중량% 및 가소제로 디부틸부탈레이트 10중량%를 혼합하여 2액형 도로보수재의 경화제부를 제조하였다.
나. 도로보수시공
깊이가 30cm, 너비가 30cm 인 파손된 도로면의 하부에 도 1과 같은 고정부재를 삽입하여 고정하였다. 고정부재의 총 길이는 35cm 이고, 파손된 도로면의 하부에 삽입된 고정부재의 길이는 20cm이었다. 그 후 상기 주재부 100중량부에 대하여 상기 경화제부를 5 중량부 혼합하여 파손된 도로면에 주입하여 60분간 경화하였다. 이때, 상기 도로보수재는 상기 주재부 및 경화제부를 시공 전 바로 혼합하여 사용하였다.
실시예 2 ~ 9 및 비교예 1 ~ 4
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1과 같이 주재부의 성분 및/또는 함량, 경화제부의 성분 및/또는 함량, 경화제부 혼합비 및 부재 시공유무를 변경하여 제조하였다.
구분 주재부 경화제부 경화제부
혼합비
(주재부100중량부기준)		 고정부재
시공유무
제강슬래그
(중량%)		 폴리올수지
(중량%)		 가교제
(중량%)		 촉매
(중량%)		 변성
이소시아네이트
(중량%)		 가소제
(중량%)
실시예 1 90 8 1.5 0.5 90 10 5 O
실시예 2 90 6 3 1 90 10 5 O
실시예 3 90 9 0.5 0.5 90 10 5 O
실시예 4 83 12 4 1 90 10 5 O
실시예 5 90 8 1.5 0.5 98 2 5 O
실시예 6 90 8 1.5 0.5 80 20 5 O
실시예 7 90 8 1.5 0.5 90 10 0.5 O
실시예 8 90 8 1.5 0.5 90 10 15 O
실시예 9 90 8 1.5 0.5 90 10 5 X
비교예 1 98 - 1.5 0.5 90 10 5 O
비교예 2 90 8 1.5 0.5 100 - 5 O
비교예 3 90 8 - 2 90 10 5 O
비교예 4 90 8 2 - 90 10 5 O
< 실험예 >
상기 실시예 2 ~ 9 및 비교예 1 ~ 4에 따른 도로보수재 및 보수한 도로면에 대하여 하기 1 ~ 6의 항목을 평가하여 이를 표 2에 나타내었다
1. 혼합 후 성형성
제조된 도로보수재의 혼합 후 성형성을 평가하기 위해, 주재부와 경화제부를 혼합한 후 도로보수 관련 종사자 20 명을 대상으로 도로보수재의 혼합 후 성형성을 평가하였다.
(매우 나쁨 - ×, 나쁨 - , 좋음 - , 매우 좋음 - ◎)
2. 경화 후 수축성
제조된 도로보수재의 경화 후 수축성을 측정하기 위하여, 주재부와 경화재부를 혼합한 후, 도로보수재의 혼합 후 부피 대비, 60분 간 경화한 도로보수재의 상대적인 부피 비율을 측정하였다.
3. 내구성
제조된 도로보수재의 내구성을 측정하기 위해 도로보수재를 60분간 경화시킨 후, 내구성을 평가하였다.
(매우 나쁨 - ×, 나쁨 - , 좋음 - , 매우 좋음 - ◎)
4. 박리 방지 정도
제조된 도로보수재의 박리 방지 정도를 측정하기 위해, 도로보수재를 60분간 경화시킨 후, 도로보수재의 박리 방지 정도를 평가하였다.
(매우 나쁨 - ×, 나쁨 - , 좋음 - , 매우 좋음 - ◎)
5. 경화 후 압축강도
제조된 도로보수재의 경화 후 압축강도를 측정하기 위하여, 슈미트 해머로 압축강도를 측정하였다. 하기의 표 2에는 실시예 1의 압축강도를 100으로 하였을 때의 상대압축강도로 나타내었다.
6. 경화 후 접착력
제조한 도로보수재의 경화 후 접착력을 측정하기 위하여, 경화된 도로보수재를 25℃에서 부착강도측정기(Proceq, DY-225)를 통해 경화 후 접착력을 측정하였다.
구분 평가항목
혼합 후
성형성		 경화 후
수축성(%)		 내구성 박리 방지 정도 경화 후
압축강도		 경화 후
접착력(N)
실시예 1 ◎ 100 ◎ ◎ 100 360 N
실시예 2 ○ 98 ○ ○ 95 150 N
실시예 3 ○ 75 ○ ○ 98 300 N
실시예 4 △ 90 △ ○ 85 250 N
실시예 5 △ 95 ○ ○ 98 300 N
실시예 6 ○ 98 ○ ○ 83 180 N
실시예 7 △ 90 ○ ○ 82 150 N
실시예 8 △ 95 △ ○ 90 300 N
실시예 9 △ 55 △ △ 95 300 N
비교예 1 △ 65 △ × 77 50 N
비교예 2 × 75 △ △ 75 250 N
비교예 3 × 70 △ △ 78 300 N
비교예 4 △ 85 × △ 77 280 N
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 주재부와 경화제부의 조성물을 모두 포함하고 있는 실시예 1 내지 9의 경우, 주재부와 경화제부의 조성물 중 어느 하나를 포함하고 있지 않은 비교예 1 내지 4와 비교하여 혼합 후 성형성, 경화 후 수축성, 내구성, 박리 방지 정도, 경화 후 압축강도 및 경화 후 접착력이 모두 우수함을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 주재부와 경화제부의 조성물이 수치범위를 모두 만족하는 실시예 1의 경우, 주재부와 경화제부의 조성물 중 어느 하나가 수치범위를 밖의 값을 가지는 실시예 2 내지 9에 비하여 혼합 후 성형성, 경화 후 수축성, 내구성, 박리 방지 정도, 경화 후 압축강도 및 경화 후 접착력이 상대적으로 모두 우수함을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 제강슬래그 85 ~ 95 중량%, 폴리올 수지 3 ~ 15 중량%, 가교제 1 ~ 5 중량% 및 촉매 0.1 ~ 3.0 중량%를 포함하는 주재부; 및
    변성 이소시아네이트를 포함하는 경화제부; 를 포함하며,
    상기 주재부 및 경화제부는 상기 주재부 100 중량부에 대하여 상기 경화제부가 1 ~ 10 중량부인 2액형 도로보수재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제강슬래그는 각각 0.1 ~ 3.0 mm의 평균입도를 가지는 이산화규소(SiO2) 또는 산화칼슘(CaO)를 포함하는 2액형 도로보수재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리올 수지는 중량평균분자량이 3000~10000인 폴리에테르 폴리올이고,
    상기 가교제는 에틸렌글리콜 또는 에틸렌글리콜 및 부탄다이올의 혼합물이며,
    상기 촉매는 스타나우스옥토레이트(T-9) 또는 디부틸 틴 디라우레이트(DBTDL)인 2액형 도로보수재.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 경화제부는 가소제를 더 포함하는 2액형 도로보수재.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 경화제부에 포함되는 변성이소시아네이트는 NCO 당량이 26 ~ 38 %인 변성 디페닐메탄 디이소시아네이트(Modified MDI)이고, 상기 가소제는 디부틸부탈레이트인 2액형 도로보수재.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 경화제부는 변성이소시아네이트 85~95중량% 및 가소제 5~15중량%를 포함하는 2액형 도로보수재.
  8. 삭제
  9. 파손된 도로를 보수하는 도로보수시공방법에 있어서,
    제 1항 내지 제 3항 및 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 도로보수재를 파손된 도로에 완전히 충진하는 단계; 를 포함하여 수행되는 도로보수시공방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 도로보수시공방법은,
    (1) 파손된 도로의 하부에 홀을 형성하는 단계;
    (2) 상기 형성된 홀에 상기 도로보수재를 충진하는 단계;
    (3) 상기 형성된 홀에 도로보수재를 지지하기 위한 고정부재를 삽입하는 단계; 및
    (4) 상기 도로보수재를 파손된 도로에 완전히 충진하는 단계; 를 포함하여 수행되는 도로보수시공방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고정부재는 외측 표면에 나선형 날개를 포함하는 앵커 또는 스크류 형태인 도로보수시공방법.
  12. 맨홀 주변에 파손된 도로를 보수하는 도로보수시공방법에 있어서,
    (1) 맨홀 뚜껑을 걷어내는 단계; 및
    (2) 맨홀 뚜껑 주변의 파손된 도로에 제 1항 내지 제 3항 및 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 도로보수재를 충진하는 단계; 를 포함하는 도로보수시공방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 (2) 단계 이후,
    (3) 상기 충진된 도로부수재를 평탄화 하는 단계; 및
    (4) 상기 충진된 도로보수재를 경화시키는 단계; 를 더 포함하여 수행되는 도로보수시공방법.
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