KR101713645B1 - 이동식 현장 아스콘 제조시스템 및 그 제조방법, 이러한 방법으로 제조된 이동식 현장 아스콘 및 이동식 현장 아스콘을 이용한 도포 포장방법 - Google Patents

Abstract

이동식 현장 아스콘 제조시스템 및 그 제조방법, 이러한 방법으로 제조된 이동식 현장 아스콘 및 이동식 현장 아스콘을 이용한 도포 포장방법이 소개된다.
본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템은, 신골재 및 재생골재가 투입되는 제1공급부; 상기 제1공급부와 연결되어 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 제1이송부; 아스팔트 및 중저온 첨가제가 저장된 제1탱크; 상기 제1이송부로부터 상기 신골재 및 재생골재를 공급받고, 상기 제1탱크로부터 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는 제1혼합부; 상기 제1혼합부를 가열하는 제1가열부; 이동 가능하도록 제1휠이 설치되고, 상기 공급부, 상기 제1이송부, 상기 제1탱크, 상기 제1혼합부 및 상기 제1가열부가 설치되는 제1베이스 프레임을 포함하는 세미 아스콘 생산설비; 및 상기 세미 아스콘 생산설비로부터 세미 아스콘을 공급받는 제2공급부; 상기 제2공급부와 연결되어 상기 세미 아스콘을 이송하는 제2이송부; 아스팔트 및 중저온 첨가제가 저장된 제2탱크; 상기 제2이송부로부터 상기 세미 아스콘을 공급받고, 상기 제2탱크로부터 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는 제2혼합부; 상기 제2혼합부를 가열하는 제2가열부; 이동 가능하도록 제2휠이 설치되고, 상기 제2공급부, 상기 제2이송부, 상기 제2탱크, 상기 제2혼합부, 상기 제2가열부가 설치되는 제2베이스 프레임을 포함하는 필드 아스콘 생산설비를 포함한다.

Description

이동식 현장 아스콘 제조시스템 및 그 제조방법, 이러한 방법으로 제조된 이동식 현장 아스콘 및 이동식 현장 아스콘을 이용한 도포 포장방법{TRANSFERABLE ASCON AND THEREOF MANUFACTURING SYSTEM AND METHOD AND PAVING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 원격지가 아닌 필드에서도 바로 재생 아스콘의 생산이 가능하며 예열단계(세미 아스콘 생산과정) 및 완성단계(필드 아스콘 생산과정)의 설비를 구분하여, 예열단계에서는 골재의 수분을 제거 및 골재 입도의 합성하고, 완성단계에서는 예열단계에서 생산된 재료를 추가 가열하고, 기타 첨가재(중ㆍ저온 첨가재)를 투입함으로써, 현장에서 균일한 제품을 생산하되, 필드 아스콘 생산과정에서 포설기(휘니샤)와 연계하여 생산 시 필트 아스콘 생산설비 하부에 노면 가열장치를 두어 노면을 가열하면서 생산, 포설, 다짐하므로 동절기와 추운 지역에서도 생산, 시공이 가능하며, 재생 아스콘은 물론, 신재 아스콘에도 적용할 수 있는 이동식 현장 아스콘 제조시스템 및 그 제조방법, 이러한 방법으로 제조된 이동식 현장 아스콘 및 이동식 현장 아스콘을 이용한 도포 포장방법에 관한 것이다.

아스콘(ASCON)은 아스팔트 콘크리트(ASphalt CONcrete)를 줄인 명칭이다.

일반적으로 아스콘은 가열 골재와 가열 아스팔트를 필러와 함께 혼합하여 160~180℃로 생산하며, 이를 현장에서 포설하고, 다짐하여 완성한다.

중온 아스콘은 가열 골재, 가열 아스팔트, 필러와 함께 중온 첨가제를 혼합하여 125~140℃로 생산하며, 이를 포설, 다짐하여 완성한다.

아스콘은 신재 아스콘과 재생 아스콘, 현장 재생 아스콘으로 구분될 수 있다.

신재 아스콘은 아스콘 공장에서 생산되고, 재생 아스콘은 현장에서 노화된 아스콘을 로드 커터(road cutter)로 절삭하여 공장으로 이송된 후, 아스콘 공장에서 분쇄, 체가름 등의 공정을 거치고, 재생(순환) 골재와, 신재 골재, 추가 아스팔트, 재생 첨가제를 가열, 혼합하여 생산되며, 현장 재생 아스콘은 현장에서 노면 가열, 절삭하되, 절삭 과정에서 첨가제를 투입, 혼합하여 생산되는 기술이다.

신재 아스콘은 생산 온도에 따라 고온, 중온 아스콘으로 구분하고, 기능성에 따라 개질 아스콘, 저소음·배수성 아스콘, 저소음·내유동 아스콘, SMA 아스콘, 칼라 아스콘 등으로 구분되고, 재생 아스콘은 생산 온도에 따라 고온, 중온 아스콘으로 구분하고, 기능성에 따라 개질 아스콘, 저소음·내유동 아스콘으로 구분된다.

한편, 현장 표층 재생 아스콘은 중·고온(135℃ 이상)으로 생산되고, 포설 및 다짐하여 완성된다.

종래 아스콘의 문제점을 정래하면 아래와 같다.

(1) 현장 표층 재생 아스콘의 문제점

첫째, 현장 표층 재생 아스콘 포장 방법은 노면 가열의 한계로, 표층 5㎝ 이상은 가열하기 어렵고, 5㎝ 이상을 가열하는 경우에는 표면 온도가 높아져 노화 아스팔트 포장 표면이 산화되는바, 품질 유지가 어려워 내구성이 저하되는 것은 물론, 연기가 다량 발생하여 공기 오염 및 냄새가 심하게 발생되는 문제점이 있다.

둘째, 135℃ 이상의 고온으로 가열되므로 노화된 아스팔트가 산화되는데, 노화된 아스팔트의 오일 성분이 증발되어 신재 아스팔트보다 더욱 빠르게 산화됨으로써 품질에 악 영향을 미치게 된다.

셋째, 노면 고온 가열에 따라 시공 속도가 늦어진다.

넷째, 평삭 등의 이송과정에서 혼합이 이루어지며, 별도의 가열 설비가 없어 혼합 성능이 저하되어 품질에 영향을 미치게 되는바, 고속도로 등 중도로 포장에는 적용되지 않고 있는 실정이다.

다섯째, 노면 가열온도가 쉽게 떨어지고, 혼합 성능이 떨어지며, 특히 10℃ 이하 및 동절기에는 노출된 표면 온도가 잘 오르지 않아 생산이 어렵고, 생산 시 품질을 보장할 수 없어, 적용하는데 계절적인 한계가 있었다.

(2) 공장에서 생산되는 재생 아스콘의 문제점

첫째, 현장에서 로드 커터로 절삭된 아스콘을 공장으로 이동하고 이를 재생 아스콘으로 생산하여 현장으로 이동하므로 불필요한 운송비가 추가된다.

둘째, 절삭된 폐아스콘은 신재 아스콘과 일정 비율로 혼합하여 사용하므로 100% 재활용되지 않는다.

셋째, 공장에서 생산된 재생 아스콘이 운반 과정에서 트럭 상부, 측면, 하부의 온도 하락으로 온도 변화가 심하여 포장의 포트 홀 원인으로 작용하고, 내구성이 저하되며, 특히 동절기에는 품질에 하락이 두드러진다.

넷째, 운반 과정에서 온도 저하를 보강하기 위해 높은 온도로 생산하는 경우, 재생골재 산화와 운반 과정에서 지속적인 산화 및 품질 저하의 원인이 되고, 산화 과정에서 공기 오염이 발생된다.

다섯째, 공장으로 다양한 종류의 폐아스콘이 반입되어 품질 관리가 어렵고, 반입된 폐아스콘은 재생골재로 제조하는 공정과 관리 공정이 추가되어 생산 비용이 높아진다.

(3) 공장에서 생산되는 신재 아스콘의 문제점

첫째, 아스콘 생산 공장이 멀리 떨어진 지역이나 섬에서는 적용할 수 없는바, 아스콘은 온도 관리가 중요하므로 공장과 멀리 떨어진 지역이나 섬에는 아스콘의 온도 관리가 되지 않아 품질 관리가 어려울 뿐 아니라, 운반 비용이 증가하여 채산성이 저하된다.

둘째, 운반과정에서 트럭 상부, 측면, 하부의 온도 변화가 심하여 포장 후 포트 홀의 원인이 되고, 특히 동절기에는 품질에 더 큰 문제가 발생한다.

상기와 같이, 공장에서 생산되는 재생, 신재 아스콘은 운반과정에서 온도의 균일성이 저하되는 것은 물론, 동절기 또는 추운 지방에서 차가운 하부층에 상부층을 포설하여도, 하부층과 접촉된 부위가 다짐하기 이전에 급속하게 식어 동절기에는 시공이 매우 어렵고, 현장 표층 재생 시스템은 혼합이 시공과정에서 이루어지므로, 혼합 성능이 저하되어 품질 문제가 크게 대두되었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1478347 B1

본 발명은 현장에서 아스콘을 생산할 수 있는 이동식 현장 아스콘 제조시스템 및 그 제조방법, 이동식 현장 아스콘을 이용한 도포 포장방법에 관한 것으로서, 예열단계와 완성단계로 구분하여 아스콘을 생산하는데 그 목적이 있다.

예열단계의 필요성을 살펴보면 현장에서 상온 절삭된 재생아스콘은 살수 절삭하므로 수분이 다량 포함되어 있고, 일반적으로 야적된 재생골재, 신골재는 우수에 의해 수분에 젖어있어 이를 가열생산 하려면 고정식 아스콘 생산설비가 필요 하기 때문에 현장에서 아스콘을 생산하기는 대단히 어려웠다.

이러한 재생골재와 신골재를 현장에서 아스콘으로 생산 하려면 건조과정을 거쳐야하는데 이 과정이 예열단계인 Semi 단계라 표면하였으며, Semi 단계에서는 골재의 건조 뿐 아니라 아스콘의 입도 분포에 맞도록 골재간의 합성단계와 필요 시 일부 아스팔트 또는 첨가제를 혼합하므로 다음 단계인 완성단계에서 쉽게 아스콘을 생산할 수 있게 되는 것이다.

따라서 Semi 단계의 예열 및 골재 합성 단계와 이를 완성단계인 Field System에서 중ㆍ저온 첨가제를 사용하여 100~130℃의 아스콘으로 생산 할 수 있도록 가열과 추가 아스팔트, 중ㆍ저온 첨가재를 혼합하여 생산하고 이렇게 생산된 아스콘을 트럭으로 운반하여 포장설비로 이동하거나 Field 설비를 포설기(휘니샤)와 연계하여 생산할 수 있게 하여 균질한 품질과 중ㆍ저온으로 생산할 수 있는 이동식 현장 아스콘 제조시스템 및 그 제조방법, 이동식 현장 아스콘을 이용한 도포 포장방법을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템은, 신골재 및 재생골재가 투입되는 제1공급부; 상기 제1공급부와 연결되어 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 제1이송부; 아스팔트 및 중저온 첨가제가 저장된 제1탱크; 상기 제1이송부로부터 상기 신골재 및 재생골재를 공급받고, 상기 제1탱크로부터 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는 제1혼합부; 상기 제1혼합부를 가열하는 제1가열부; 이동 가능하도록 제1휠이 설치되고, 상기 공급부, 상기 제1이송부, 상기 제1탱크, 상기 제1혼합부 및 상기 제1가열부가 설치되는 제1베이스 프레임을 포함하는 세미 아스콘 생산설비; 및 상기 세미 아스콘 생산설비로부터 세미 아스콘을 공급받는 제2공급부; 상기 제2공급부와 연결되어 상기 세미 아스콘을 이송하는 제2이송부; 아스팔트 및 중저온 첨가제가 저장된 제2탱크; 상기 제2이송부로부터 상기 세미 아스콘을 공급받고, 상기 제2탱크로부터 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는 제2혼합부; 상기 제2혼합부를 가열하는 제2가열부; 이동 가능하도록 제2휠이 설치되고, 상기 제2공급부, 상기 제2이송부, 상기 제2탱크, 상기 제2혼합부, 상기 제2가열부가 설치되는 제2베이스 프레임을 포함하는 필드 아스콘 생산설비를 포함한다.

상기 제1공급부는, 상기 신골재가 투입되는 제1호퍼와, 상기 재생골재가 투입되는 제2호퍼와, 상기 제1호퍼를 통과한 신골재와, 상기 제2호퍼를 통과한 재생골재를 계량하는 제1계량빈을 포함하고, 상기 제1이송부는, 상기 제1계량빈에서 배출된 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 제1컨베이어 벨트와, 상기 제1컨베이어 벨트 끝단에 설치되어 상기 신골재 및 재생골재를 상승시키는 제1엘리베이터 버킷을 포함할 수 있다.

상기 제1혼합부는, 상기 제1엘리베이터 버킷의 상단에서 낙하하는 상기 신골재와, 상기 재생골재 및 상기 제1탱크에서 공급되는 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제가 혼합된 혼합물을 혼합, 이송할 수 있도록 그 내부에 제1스크류가 설치된 제1챔버와, 그 일단이 상기 제1챔버와 연결되어 상기 신골재, 재생골재, 아스팔트 및 중저온 첨가제가 혼합된 혼합물을 공급받아 상기 혼합물을 재혼합, 이송할 수 있도록 그 내부에 제2스크류가 설치된 제2챔버를 포함할 수 있다.

상기 제1가열부는, 상기 제1챔버 내부로 열풍을 공급하여 상기 혼합물을 직접 가열하는 제1열풍기와, 상기 제1챔버 및 제2챔버를 통과한 열풍이 상기 제1열풍기로 유입되어 순환할 수 있도록 상기 제2챔버 및 상기 제1열풍기를 매개하는 제1순환덕트와, 제2열풍기와, 상기 제2열풍기로부터 공급되는 열풍을 공급받아 상기 혼합물을 간접 가열할 수 있도록 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버 외주면을 거쳐 상기 제2열풍기까지 연장 형성된 제2순환덕트를 포함할 수 있다.

제2계량빈을 더 포함하고, 상기 제2공급부는, 상기 제2챔버로부터 세미 아스콘을 공급받는 제3호퍼를 포함하고, 상기 제2이송부는, 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제2컨베이어 벨트와, 상기 제2컨베이어 벨트 끝단에 설치되어 상기 세미 아스콘을 상승 이동시키는 제2엘이베이터 버킷과, 상기 제2엘리베이터 버킷에서 낙하하는 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제3컨베이어 벨트와, 상기 제3컨베이어 벨트에서 이송되어 상기 제2계량빈에서 계량된 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제4컨베이어 벨트와, 상기 제4컨베이어 벨트 끝단에 설치되어 상기 세미 아스콘을 상승 이동시키는 제3엘리베이터 버킷과, 상기 제3엘리베이터 버킷에서 낙하하는 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제5컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.

상기 제2혼합부는, 상기 제5컨베이어 벨트로부터 상기 세미 아스콘과, 상기 제2탱크로부터 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합할 수 있도록 그 내부에 제3스크류가 설치된 제3챔버와, 상기 제3챔버와 연결되며 그 내부에는 교반 블레이드가 회전 가능하게 설치된 제4챔버를 포함할 수 있다.

상기 제2가열부는, 상기 제3챔버 내부로 열풍을 공급하여 상기 세미아스콘, 상기 제2탱크로부터 공급된 아스팔트 및 중저온 첨가제 혼합물을 직접 가열하는 제3열풍기와, 상기 제3챔버 및 상기 제4챔버를 통과한 열풍이 회수되어 순환할 수 있도록 상기 제3챔버 및 상기 제3열풍기를 매개하는 제3순환덕트와, 제4열풍기와, 상기 제4열풍기로부터 공급되는 열풍을 공급받아 상기 혼합물을 간접 가열할 수 있도록 상기 제3챔버 및 상기 제4챔버 외주면을 거쳐 상기 제4열풍기까지 연장 형성된 제4순환덕트를 포함할 수 있다.

상기 제2베이스 프레임 저부에는 노면 가열부가 더 설치될 수 있다.

상기 노면 가열부는, 상기 제2베이스 프레임 저면에 설치된 노면 가열 하우징과, 그 일단이 상기 노면 가열 하우징 내측에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 내측 프레임과, 그 일단이 상기 노면 가열 하우징 외측에 회전 가능하게 결합된 한 쌍이 외측 프레임과, 상기 노면 가열 하우징과 제5순환덕트를 매개로 연결된 제5열풍기와, 상기 제5열풍기 상에 설치된 송풍기와, 일단은 상기 송풍기에 연결되고, 타단은 상기 노면 가열 하우징에 인입된 제6순환덕트를 포함할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조방법은, 신골재와, 재생골재와, 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 50~100℃로 예열 건조시켜 세미 아스콘을 생산하는 세미 아스콘 생산과정; 및 상기 세미 아스콘을 이송하고, 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 필드 아스콘 생산과정을 포함한다.

상기 세미 아스콘 생산과정은, 재생골재 중 소정이 규격보다 큰 사이즈를 갖는 재생골재를 분쇄하는 과정; 신골재와 소정의 규격에 부합하는 재생골재를 공급하는 과정; 상기 신골재 및 재생골재를 계량하는 과정; 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 과정; 및 상기 신골재와 재생골재에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하면서 50~100℃로 가열하는 과정을 포함한다.

상기 필드 아스콘 생산과정은, 상기 세미 아스콘을 공급하는 과정; 상기 세미 아스콘을 이송하여 계량하는 과정; 및 상기 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 과정을 포함한다.

상기 세미 아스콘 생산과정 및 상기 필드 아스콘 생산과정은 이동 가능한 트레일러에서 진행되는 것을 특징으로 한다.

상기 세미 아스콘 생산과정에서, 상기 신골재, 재생골재, 아스팔트, 첨가제 및 상기 필드 아스콘 생산과정에서, 상기 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제는 혼합 공간 내부로 공급되는 열풍에 직접 노출되어 직접 가열됨과 동시에, 혼합 공간 외측을 따라 이동하는 열풍에 의해 간접 가열되되, 상기 열풍의 이송 경로는 폐루프를 이루면서 순환되는 것을 특징으로 한다.

상기 세미 아스콘 생산과정 및 상기 필드 아스콘 생산과정에서는 필러가 더 첨가되고, 상기 세미 아스콘 생산과정 및 상기 필드 아스콘 생산과정에서 첨가되는 첨가제는 중저온 첨가제인 것을 특징으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동식 현장 아스콘을 이용한 도로 포장방법은, 재생골재 중 소정이 규격보다 큰 사이즈를 갖는 재생골재를 분쇄하는 과정; 신골재와 소정의 규격에 부합하는 재생골재를 공급하는 과정; 상기 신골재 및 재생골재를 계량하는 과정; 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 과정; 상기 신골재와 재생골재에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하면서 50~100℃로 가열하여 세미 아스콘을 생산하는 과정; 상기 세미 아스콘을 트럭 또는 컨베이어 벨트를 이용하여 이송하는 과정; 상기 세미 아스콘을 계량하는 과정; 및 상기 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 과정; 및 휘니샤를 이용하여 상기 필드 아스콘을 포설하고, 다짐하는 과정을 포함한다.

본 발명의 이동식 현장 아스콘을 이용한 도로 포장방법은, 상기 필드 아스콘은 가열된 노면에 포설되는 것을 특징으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동식 현장 아스콘은, 상술한 이동식 현장 아스콘 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 아래와 같은 다양한 효과를 구현할 수 있다.

첫째, 현장에서 아스콘을 생산, 포설할 수 있고, 필드 아스콘 생산설비를 포설 장비인 휘니샤 전방에 연결하여 사용 가능하므로, 온도 관리적인 측면에서 양질이 아스콘을 생산할 수 있다. 즉, 노화된 노면을 절삭하여 현장에서 직접 세미 아스콘을 제조하고, 이를 이용하여 필드 아스콘을 생산한 후, 포설 및 다짐 가능한 것은 물론, 현장에서 폐아스콘이 발생하지 않는 경우라 하더라도, 공장에서 세미 재생 아스콘, 세미 신재 아스콘을 제조하여 현장으로 이송하여 필드 아스콘을 제조할 수 있는 이점이 있는바, 특히 도서 지방 등 섬에도 아스콘을 제공할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 필드 아스콘은 중/저온의 현장 재생 아스콘과 공장 재생 아스콘으로서, 중/저온의 재생 아스콘, 중/저온의 개질 아스콘, 중/저온의 저소음/배수성 아스콘, 중/저온의 저소음/내유동 아스콘, 중/저온의 초저소음 아스콘, 8㎜ 이하의 박층 아스콘, 칼라 아스콘으로 생산될 수 있다.

셋째, 세미 아스콘 생산 단계에서 배합 설계에 따라 전 재료를 계량, 가열, 혼합한 것은 물론, 아스팔트 바인더를 일부만 사용하여 입자 간 붙음을 방지할 수 있는 이점이 있다.

넷째, 중/저온 첨가제를 사용하여 중저온 아스콘을 생산할 수 있으므로, CO₂ 등 유해가스 발생량을 줄일 수 있고, 아스콘 생산 온도가 낮아짐에 따라 생산 과정에서의 가열 온도 유지에 대한 부하가 감소되어 생산량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

다섯째, 신재 및 재생 골재에 흡수되어 있는 수분을 제거하는 예열 단계를 거쳐 필드 아스콘을 제조하므로, 생산 효율이 개선되는 것은 물론, 세미 아스콘 생산 효율 역시 개선되는 이점이 있다.

여섯째, 세미 아스콘 생산 단계 및 필드 아스콘 생산 단계가 분리되므로, 다양한 제품 설계가 가능한바, 세미 아스콘 생산 과정 및 필드 아스콘 생산 과정에서 다양한 첨가제를 사용함으로써, 현장 재생 아스콘으로부터 저소음, 칼라 아스콘에 이르기까지 다양한 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다.

일곱째, 필드 설비를 포설기(휘니샤)와 연계하여 생산하는 경우, 필드 설비 하부에 가열 시스템을 설치하므로, 노면을 가열하여 필드 설비에서 생산된 아스콘을 포설하면, 가열된 노면의 열로 인해 아스콘이 급속하게 냉각되는 것을 방지하게 되므로, 아스콘 다짐성이 개선되며, 접착도 역시 개선된다.

여덟째, 동절기 또는 추운 지방에서는 대기 온도와 마찬가지로 차가운 노면으로 인해 아스콘이 빨리 식어 로라 다짐 시 다짐성이 저하되지만, 본 발명에서는 노면을 가열하므로 이러한 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.

아홉째, 현장에서 직접 아스콘을 생산하여 포설기로 포설하므로, 온도 균일성을 유지하고, 노면 가열로 인해 접착력이 증대되고, 다짐성이 확보되어 품질 유지는 물론, 기존 아스콘 포설 후 발생하는 포트홀의 원인을 해결할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 세미 아스콘 생산설비의 측면도,
도 2는 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 세미 아스콘 생산설비의 정면도,
도 3은 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 세미 아스콘 생산설비의 평면도,
도 4는 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 세미 아스콘 생산설비의 제1혼합부 및 제1가열부를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 필드 아스콘 생산설비의 정면도,
도 6은 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 필드 아스콘 생산설비의 평면도,
도 7은 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 필드 아스콘 생산설비의 제2혼합부 및 제2가열부를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 필드 아스콘 생산설비의 노면 가열부의 측면도,
도 9는 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 일 요부인 필드 아스콘 생산설비의 노면 가열부의 정면도,
도 10은 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조방법을 나타낸 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템은, 세미 아스콘 생산설비(SAPS : Semi Ascon Product System, 100)와 필드 아스콘 생산설비(FAPS : Field Ascon Product System, 200)를 포함한다. 이러한 이동식 현장 아스콘 제조시스템은, 현장에서 아스콘 생산 시, 예열단계와 완성단계로 구분하여 아스콘을 생산하기 위한 시스템이다.

일반적으로, 현장에서 아스콘을 생산하기 위해서는 골재 저장소, 가열 설비, 골재 크기별 저장소, 계량기, 아스팔트 저장소, 필러 저장 사일로, 첨가제 저장소, 혼합 설비 등 다양한 설비를 갖추어야 하는바, 현장에서 이러한 설비를 구축하여 이동식 아스콘을 생산하기란 매우 어렵다.

또한, 현장에서 상온 절삭된 재생 아스콘은 살수 절삭하므로, 다수의 수분이 포함되어 있고, 일반적으로 야적된 재생골재, 신골재는 우수 등에 의하여 다량의 수분을 포함하는바, 이를 가열 생산하려면 고정식 아스콘 생산설비가 필요하기 때문에, 현장에서 아스콘을 생산하기란 더욱 어려운 것이다.

따라서, 젖은 재생골재와 신골재를 이용하여 현장에서 아스콘을 생산하려면 건조과정을 거쳐야 하는바, 본 발명에서는 젖은 재생골재 및 신골재를 예열하여 건조시키는 설비인 세미 아스콘 생산설비(100)와, 여기서 생산된 세미 아스콘을 이용하여 완성된 상태의 아스콘을 제조하는 필드 아스콘 생산설비(200)를 도출하였다.

세미 아스콘 생산설비(100)에서는 골재의 건조뿐만 아니라 아스콘의 입도 분포에 부합하도록 골재들을 합성하고, 필요한 경우에는 일부 아스팔트 및 첨가제를 혼합함으로써, 후술하는 완성단계에서 손쉽게 아스콘을 생산할 수 있도록 하였다.

또한, 세미 아스콘 생산설비(100)에서 예열, 골재 합성이 이루어진 이후에 필드 아스콘 생산설비(200)에서 완성단계가 진행되는바, 필드 아스콘 생산설비(200)에서는 중저온 첨가제를 사용하여 100~130℃의 아스콘으로 생산 가능하도록 가열, 혼합하고, 이렇게 생산된 아스콘을 트럭으로 운반하여 포장 설비로 이송시키거나, 필드 아스콘 생산설비(200)를 이동시켜 포설기(휘니샤)와 연계함으로써, 균질한 품질을 갖는 아스콘 생산이 가능하도록 하였다.

이하에서는 세미 아스콘 생산설비(100) 및 필드 아스콘 생산설비(200)를 구체적으로 설명한다.

세미 아스콘 생산설비(100)는, 제1공급부(110)와, 제1이송부(120), 제1탱크(130), 제1혼합부(140), 제1베이스 프레임(150)을 포함한다.

제1베이스 프레임(150)에는 후술하는 제1공급부(110), 제1이송부(120), 제1탱크(130), 제1혼합부(140)가 설치되는데, 제1베이스 프레임 저면 또는 양 측면에는 제1휠(W1)이 설치되어 있어서 필요한 경우, 세미 아스콘 생산설비(100)를 이동 배치할 수 있다.

제1공급부(110)는 제1베이스 프레임(150) 일단부에 설치된다. 이러한 제1공급부(110)는 신골재가 투입되는 제1호퍼(112), 신골재와 별도로 재생골재가 투입되는 제2호퍼(114), 제1호퍼(112)를 통과한 신골재 및 제2호퍼(114)를 통과한 재생골재가 혼합되어, 계량되는 제1계량빈(116)을 포함한다.

재생골재는 노면에서 절삭되어 파쇄된 골재로써, 규격을 초과하는 골재는 규격에 부합하도록 파쇄할 필요성이 있는바, 제2호퍼(114) 상단에는 채(미도시) 및 크러셔(미도시)가 설치될 수도 있다. 만약, 재생 아스콘이 아닌 신재 아스콘을 생산하는 경우라면, 제2호퍼(114)에는 재생골재가 아닌 신골재가 투입되고, 상술한 채 및 크러셔는 생략 가능하다.

제1호퍼(112) 및 제2호퍼(114)에서 배출된 신골재 및 재생골재는 제1계량빈(116)에서 계량되는데, 설계자의 의도에 따라 제1호퍼(112) 및 제2호퍼(114) 하단에 유출량 체크를 위한 별도의 수단을 설치함으로써, 상술한 제1계량빈(116)을 생략하는 것도 가능한다.

제1이송부(120)는, 제1계량빈(116)에서 계량된 신골재 및 재생골재를 이송하는데, 제1계량빈(116)에서 배출된 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 제1컨베이어 벨트(C1)와, 제1컨베이어 벨트(C1) 끝단에 설치되어, 신골재 및 재생골재를 상승시키는 제1엘리베이터 버킷(E1)을 포함한다.

제1엘리베이터 버킷(E1)은 신골재 및 재생골재를 상승시킨 후에 낙하시키기 때문에, 이송 과정 중에 두 재료가 용이하게 혼합될 수 있다.

제1탱크(130)에는 아스팔트와 중저온 첨가제가 저장된다.

제1혼합부(140)는 제1가열부(160)로부터 열풍을 공급받아, 제1엘리베이터 버킷(E1)에서 낙하한 신골재 및 재생골재, 제1탱크(130)에서 공급된 아스팔트 및 중저온 첨가제를 가열, 혼합하면서 일방에서 타방으로 이송한다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 제1혼합부(140)는 제1엘리베이터 버킷(E1)의 상단에서 낙하하는 신골재와, 재생골재 및 제1탱크(130)에서 공급되는 아스팔트 및 중저온 첨가제가 혼합된 혼합물을 혼합, 이송할 수 있도록 그 내부에 제1스크류(142a)가 설치된 제1챔버(142)와, 그 일단이 제1챔버(142)와 연결되어 신골재, 재생골재, 아스팔트 및 중저온 첨가제가 혼합된 혼합물을 공급받아 이러한 혼합물을 재혼합, 이송할 수 있도록 그 내부에 제2스크류(144a)가 설치된 제2챔버(144)를 포함한다.

본 발명에서 제1혼합부(140)는 스크류에 의한 연속식 타입을 채택하였으나, 모터와 이러한 모터에 연결된 모터축을 이용하여 강제로 혼합하는 강제 혼합식, 믹서통을 내부에 가로막을 설치하여 아스콘을 혼합하는 회전식 등 설계자의 의도에 따라 다양한 방식을 채용할 수도 있다.

제1가열부(160)는, 제1챔버(142) 내부로 열풍을 공급하여 상술한 혼합물을 직접 가열하는 제1열풍기(162)와, 제1챔버(142) 및 제2챔버(144)를 통과한 열풍이 제1열풍기(162)로 유입되어 순환할 수 있도록 제2챔버(144) 및 제1열풍기(162)를 매개하는 제1순환덕트(D1)와, 제2열풍기(164)와, 제2열풍기(164)로부터 공급되는 열풍을 공급받아 상술한 혼합물을 간접 가열할 수 있도록 제1챔버(142) 및 제2챔버(144) 외주면을 거쳐 제2열풍기(164)까지 연장 형성된 제2순환덕트(D2)를 포함한다.

이와 같이, 제1열풍기(162) 및 제2열풍기(164)에서 공급되는 열풍은 제1챔버(142) 및 제2챔버(144)를 통과하는 신골재, 재생골재, 아스팔트, 중저온 첨가제 혼합물을 각각 직접 가열 및 간접 가열하면서 순환된다.

제1열풍기(162)에서 공급된 열풍은 상술한 혼합물을 직접 가열하는바, 제1챔버(142), 제2챔버(144)를 통과한 열풍은 제1순환덕트(D1)를 거쳐 제1열풍기(162)로 재유입된 후, 연속적으로 순환하게 된다.

제2열풍기(164)에서 공급된 열풍은 상술한 혼합물을 간접 가열하는바, 상술한 혼합물은 제2열풍기(164)에서 공급된 열풍에 직접 노출되지는 않지만, 제1챔버(142) 및 제2챔버(144)의 외주면을 따라 형성된 제2순환덕트(D2)를 통과하는 열풍에 의해 간접 가열된다. 제2순환덕트(D2)는 제1챔버(142) 및 제2챔버(144)의 외주면을 따라 형성되되, 제2열풍기(164)까지 연장 형성된다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 요부인 필드 아스콘 생산설비(200)는, 제2공급부(210)와, 제2이송부(220)와, 제2탱크(230)와, 제2혼합부(240)와, 제2가열부(250) 및 제2베이스 프레임(260)을 포함한다. 이러한 필드 아스콘 생산설비(200)는 상술한 세미 아스콘 생산설비(100)와 마찬가지로, 연속식 또는 배치식으로 설계될 수 있다.

제2베이스 프레임(260)에는 후술하는 제2공급부(210), 제2이송부(220), 제2탱크(230), 제2혼합부(240)가 설치되는데, 이러한 제2베이스 프레임(260)의 저면 또는 양 측에는 제2휠(W2)이 설치되어 있어서, 필요한 경우 필드 아스콘 생산설비(200)는 이동하여 배치될 수 있다.

제2공급부(210)는 제2베이스 프레임(260) 일단부에 설치된다. 이러한 제2공급부(210)는 세미 아스콘 생산설비(100)에서 생산된 세미 아스콘이 투입되는 제3호퍼(212)를 포함한다.

제2이송부(220)는, 제3호퍼(212)에 공급된 세미 아스콘을 이송시키는 제2컨베이어 벨트(C2)와, 제2컨베이어 벨트(C2) 끝단에 설치되어 제2컨베이어 벨트(C2)에 적재된 상태로 이송되는 세미 아스콘을 다시 상승 이동시키는 제2엘리베이터 버킷(E2)과, 제2엘리베이터 버킷(E2)에서 낙하하는 세미 아스콘을 다시 수평 이송시키는 제3컨베이어 벨트(C3)와, 제3컨베이어 벨트(C3)에서 이송되어 제2계량빈(270)에서 계량된 세미 아스콘을 다시 수평 이송시키는 제4컨베이어 벨트(C4)와, 제4컨베이어 벨트(C4) 끝단에 설치되어 세미 아스콘을 상승 이동시키는 제3엘리베이터 버킷(E3)과, 제3엘리베이터 버킷(E3)에서 낙하하는 세미 아스콘을 수평 이송시키는 제5컨베이어 벨트(C5)를 포함한다.

이와 같이, 세미 이스콘은 제1컨베이어 벨트(C1) 내지 제5컨베이어 벨트(C5) 및 제1엘리베이터 버킷(E1), 제2엘리베이터 버킷(E2)을 타고, 수평, 수직 이송되면서 완벽하게 혼합될 수 있게 된다.

제2탱크(230)에는 아스팔트와 중저온 첨가제가 저장된다.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2혼합부(240)는 제2이송부(220)로부터 세미 아스콘을 공급받고, 필요에 따라 제2탱크(230)로부터 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합, 이송하게 되는바, 이 과정에서 제2가열부(250)에 의해 제2혼합부(240)는 소정의 온도를 유지하면서 세미 아스콘을 혼합할 수 있게 된다.

제2혼합부(240)는, 제5컨베이어 벨트(C5)로부터 공급되는 세미 아스콘과, 제2탱크(230)로부터 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는바, 내부에 제3스크류(242a)가 설치된 제3챔버(242)와, 이러한 제3챔버(242)와 연결되며 그 내부에는 교반 블레이드(244a)가 회전 가능하게 설치된 제4챔버(244)를 포함한다.

제2가열부(250)는, 제3챔버(242) 내부로 열풍을 공급하여 세미 아스콘, 아스팔트 및 중저온 첨가제 혼합물을 직접 가열하는 제3열풍기(262)와, 제3챔버(242) 및 제4챔버(244)를 통과한 열풍이 회수되어 순환할 수 있도록 제3챔버(242) 및 제3열풍기(262)를 매개하는 제3순환덕트(D3)를 포함한다. 또한, 제2가열부(250)는, 제4열풍기(264)와, 제4열풍기(264)로부터 열풍을 공급받아, 세미 아스콘, 아스팔트, 중저온 첨가제 혼합물을 간접 가열할 수 있도록 제3챔버(242) 및 제4챔버(244) 외주면을 거쳐 제4열풍기(264)까지 연장 형성된 제4순환덕트(D4)를 더 포함한다.

즉, 제3챔버(242)로 공급된 세미 아스콘과, 아스팔트 및 중저온 첨가제 혼합물은 제3챔버(242) 내부에 설치된 제3스크류(242a)의 회전에 따라 혼합되면서 제4챔버(244)로 이송되며, 제4챔버(244) 내부로 공급된 혼합물은 강제식 믹서에 해당하는 교반 블레이드(244a)에 의해 다시 한 번 혼합된다.

또한, 제3열풍기(262)는 제3챔버(242) 내부로 열풍을 공급하여 상술한 혼합물을 직접 가열하게 되는데, 제3열풍기(262)에서 공급된 열풍은 제3챔버(242), 제4챔버(244) 및 제3순환덕트(D3)를 거치면서 순환하게 된다.

제4열풍기(264)는 제3챔버(242) 및 제4챔버(244)의 외주면을 거쳐 제4열풍기(264)까지 연장 형성된 제4순환덕트(D4)를 따라 순환하면서, 상술한 혼합물을 간접 가열하게 된다.

한편, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조시스템의 필드 아스콘 생산설비는 노면 가열부(280)를 더 포함할 수 있다.

노면 가열부(280)는, 필드 아스콘 생산설비(200)를 휘니샤와 연계하여 사용 시, 노면을 일정한 온도로 가열하는 기능을 하는바, 동절기 또는 추운 지역에서도 시공을 가능하게 한다.

노면 가열부(280)는 열풍을 이용하여 노면을 30~100℃ 정도로 가열하는 기능을 하는바, 그 내부를 순환하는 열풍을 이용하면, 노면 가열 시에 발생하는 연기 및 습기를 소각 제거함으로써 환경 오염을 방지할 수 있는 것은 물론, 열풍을 외부로 배출하지 않고, 순환, 재활용함으로써, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

이러한 노면 가열부(280)는 제2베이스 프레임(260) 저부에 설치되고, 내측 프레임(284), 외측 프레임(286), 노면 가열 하우징(282), 제5열풍기(288), 송풍기(289), 제5순환덕트(D5) 및 제6순환덕트(D6)를 포함한다.

내측 프레임(284) 및 외측 프레임(286)은 각각 그 일단이 노면 가열 하우징(282) 내, 외측 단에 회전 가능하게 결합되는바, 도로의 폭에 따라 접철되면서 노면 가열을 위한 공간을 형성하며, 그 끝단이 노면에 지지됨으로써 시공 과정에서의 진동을 완충하는 기능을 한다.

제5순환덕트(D5)는 제5열풍기(288)와 노면 가열 하우징(282)을 연결한다.

제6순환덕트(D6)는 제5열풍기(288) 상에 설치된 송풍기(289)와, 노면 가열 하우징(282)을 연결하는데, 그 일단은 노면 가열 하우징(282) 내부에 인입된다.

따라서, 제5열풍기(288)에서 공급된 열풍은 제5순환덕트(D5)를 따라 노면 가열 하우징(282) 내부로 공급되고, 노면 가열 하우징(282) 내부에 그 일단이 인입된 제6순환덕트(D6)를 통해 송풍기(289) 및 제5열풍기(288)로 재유입되어 순환하게 되는 것이다.

한편, 상술한 노면 가열부(280)는 세미 아스콘 생산설비(100)에도 적용될 있는데, 상술한 제1베이스 프레임(150) 저부에 노면 가열부(280)를 설치하여 노면을 가열하면서 재생골재를 건조, 가열할 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로, 이동식 현장 아스콘 제조방법 및 이동식 현장 아스콘을 이용한 도로 포장방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조방법은 세미 아스콘 생산과정과, 필드 아스콘 생산과정으로 구분되는데, 세미 아스콘 생산과정은 젖은 골재를 예열, 건조하여 반가공 상태의 아스콘을 제조하는 과정이고, 필드 아스콘 생산과정은 완가공 상태의 아스콘을 생산하는 과정이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조방법의 세미 아스콘 생산과정은, 재생골재 중 소정이 규격보다 큰 사이즈를 갖는 재생골재를 분쇄하는 과정과, 신골재와 소정의 규격에 부합하는 재생골재를 공급하는 과정과, 신골재 및 재생골재를 계량하는 과정과, 신골재 및 재생골재를 이송하는 과정과, 신골재와 재생골재에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하면서 50~100℃로 가열하여 세미 아스콘을 생산하는 과정을 포함한다.

이렇게 생산된 세미 아스콘이 야적장에 적재되는 경우에는 트럭을 이용하여 필드 아스콘 생산설비가 마련된 장소로 이송되고, 현장에서 바로 공급되는 경우에는 컨베이어 벨트 등을 이용하여 필드 아스콘 생산설비(200)로 직접 이송된다.

필드 아스콘 생산과정은 세미 아스콘을 계량하는 과정과, 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 과정을 포함한다.

이렇게 완성된 필드 아스콘을 휘니샤를 이용하여 도로에 포설하고, 다짐하여 도포를 포장하는바, 동절기 또는 추운 지역에서는 노면을 가열하면서 포설, 다짐하는 것이 바람직하다.

첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 이동식 현장 아스콘 제조방법 및 이동식 현장 아스콘을 이용한 도로 포장방법을 부연한다.

도 1, 도 2, 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 세미 아스콘 생산과정이 진행되는 세미 아스콘 생산설비(100)는, 재생 전용에 적용할 경우, 트레일러의 하부에 노면을 가열하는 설비(미도시)를 부착할 수도 있는바, 이러한 경우에는 노면 절삭기로 절삭한 재생 아스콘 및 신골재를 직접 싣는다. 만약, 골재가 건조된 상태라면 필드 아스콘 생산설비(200)만으로도 완가공 상태의 아스콘을 제조할 수 있다.

젖은 신골재 및 젖은 재생골재를 제1호퍼(112) 및 제2호퍼(114)에 투입하고, 제1계량빈(116)에서 계량한 후, 제1컨베이어 벨트(C1) 및 제1엘리베이터 버킷(E1)을 이용하여 제1혼합부(140)로 이송한다.

노면 절삭된 폐아스콘 중 오버 사이즈 폐아스콘이 있는 경우에는, 채를 이용하여 분리해내고, 크러셔를 이용하여 입자를 규격에 맞도록 분쇄한다. 제1계량빈(116)에서 골재의 입도 분포에 따라 계량하거나, 제1호퍼(112) 및 제2호퍼(114) 하부에 부착된 피더의 유출량 케이브레이션에 따라 정량 투입량을 결정하여 제1컨베이어 벨트(C1) 및 제1엘리베이터 버킷(E1)을 이용, 제1혼합부(140)로 이송한다.

신골재 및 재생골재는 제1혼합부(140)의 제1챔버(142) 및 제2챔버(144) 내부를 통과하면서, 제1열풍기(162)에서 공급되는 열풍으로 직접 가열됨과 동시에, 제2열풍기(164)에서 공급되는 열풍으로 간접 가열되는바, 약 50~100℃로 예열 및 건조된다. 온도를 조절하거나, 더 높은 온도로 가열할 필요성이 있는 경우에는 상술한 직간접열 강제 타입의 믹서 또는 원통형 타입 믹서를 별도로 추가하여 설치할 수도 있다.

신골재 및 재생골재가 약 50~100℃로 예열 및 건조된 상태에서 아스팔트 및 중저온 첨가제를 투입하고, 입도 분포를 고려하여 필요에 따라 시멘트, 소석회, 생석회, 탄산칼슘, 석분 중 어느 하나 이상을 선택하여 필러로 투입할 수 있다.

이와 같이, 필러, 중저온 첨가제를 첨가하게 되면, 재생 아스콘은 중저온 재생 표준, 재생 개질, 재생 저소음 아스콘 등으로 생산될 수 있으며, 재생골재가 아닌 신골재만을 사용한 신재 아스콘을 생산하는 경우에는 중저온 표준, 개질, 저소음 배수성, 저소음, 초저소음, SMA, 고강도 등 특수 아스콘을 생산할 수 있게 된다.

첨가되는 아스팔트의 양은, 재생의 경우 0.5~5.0 중량부, 신재의 경우에는 3.5~9.0 중량부의 범위에서 투입되며, 재생율 및 아스콘의 종류에 따라 필러의 사용량을 결정한다.

중저온 첨가제는 재생의 경우 0.1~0.6 중량부, 신재의 경우에는 아스콘의 종류에 따라 0.1~10 중량부 범위에서 사용한다.

이렇게 생산된 세미 아스콘을 트럭으로 운반하여, 필드 아스콘 생산설비(200)의 제3호퍼(212)에 투입하고, 세미 아스콘을 제2컨베이어 벨트(C2) 내지 제5컨베이어 벨트(C5), 제2엘리베이터 버킷(E2) 및 제3엘리베이터 버킷(E3)을 이용하여 이송하는바, 그 과정에서 세미 아스콘은 제2계량빈(270)에서 계량된다.

필드 아스콘 생산설비(200)에 공급된 세미 아스콘에, 배합 설계에 따라 아스팔트, 중저온 첨가제, 필러 등을 추가 투입하여 중저온인 100~130℃로 생산한다. 이렇게 생산된 아스콘을 통상의 방법에 따라 휘니샤로 포설하고 로라로 다짐한다.

세미 아스콘 생산설비는 현장 주변에 고정 설치하고, 필드 아스콘 생산설비는 휘니샤와 연계한다. 재생 개질 아스콘 골재의 최대 치수는 13mm(WC-1이고, 재생율은 75%로 한다)로 한다.

1. 생산설비

(1) 세미 아스콘 생산설비 : 1 Set

- 포크레인(0.6) : 1대

- 바브켓 : 1대(청소겸용)

- 로드 커터기

(2) 필드 아스콘 생산설비 : 1 Set

- 포크레인(0.6) : 1대

- 바브켓 : 1대(청소겸용)

- 덤프트럭(15ton) : 3대

※ 필드 아스콘 생산 설비 하부에는 5m의 노면 가열기가 설치된 설비임.

(3) 시공설비

- 휘니샤

- 로라 : 마카담 로라, 타이어 로라, 탄댐 로라

2. 배합 및 생산과정

(1) 세미 아스콘 배합 및 생산과정

재료명	재생골재	신골재	중저온 재생 개질 첨가제(HQMA-RM(용융타입) : 제조사는 시티오브테크)	계 (세미 아스콘)
배합량 (kg/1ton)	750	232.9	3.5	986.4

※ 1ton 배합중 필드 아스콘 생산설비에서 AP-5 및 중저온 재생 첨가제를 보충할 것이므로, 986.4kg 생산하는 것임.

※ 재생 첨가제 가열온도 : 120℃

※ 골재의 합성입도 분포(WC-1)

골재합성비		체크기
-		골재 통과 중량 백분율
		20	13	10	5	2.5	0.6	0.3	0.1	0.08
재생 골재	100	100	95.0	85.4	65.5	48.4	28.3	18.5	10.5	5.0
	76.3	76.3	72.5	65.2	50.0	36.9	21.6	14.1	8.0	3.8
신골재	100	100	98.5	81.4	10.5	6.2	0.8	0.5	0.2	0.1
	23.7	23.7	23.3	19.3	2.5	1.5	0.2	0.1	-	-
합성 입도	100	100	95.8	85.5	52.5	38.4	21.8	14.2	8.0	3.8
규격	100	100	90-100	76-90	44-74	28-58	11-32	5-21	3-15	2-10

※ 합성비는 재생골재 사용량과 신골재 사용량의 비율임.

① 세미 아스콘 생산설비에 재생골재와 신골재를 포크레인과 바브켓을 이용하여 호퍼에 투입하고, 계량기로 계량하는데, 절삭된 폐아스콘을 체로 통과시키고, 오버 사이즈된 페아스콘은 크러셔를 이용하여 분쇄한 후 호퍼 또는 컨베이어에 투입되도록 한다.

② 계량된 골재는 엘리베이터 버킷을 통하여 중저온 재생첨가제(HQMA-RM) 혼합기(Mixer)를 통과, 세미 아스콘으로 제조되는데, 세미 아스콘 온도 확인(90℃)후, 포크레인으로 덤프트럭에 싣는다.

③ 세미 아스콘을 필드 아스콘 생산설비로 이동시켜, 진행 전방의 바닥에 쏟는다.

(2) 필드 아스콘 배합 및 생산과정

재료명	세미 아스콘	AP-5	계
배합량	986.4	13.6	1000

※ 아스팔트 가열온도 : 150℃

① 현장 도착 후 바닥에 쏟은 세미 아스콘의 온도를 재확인한 결과, 온도는 60℃, 함수비는 0.5%로 확인된바, 세미 아스콘을 포크레인을 이용하여 호퍼에 투입한다.

② 호퍼에 투입은 세미 아스콘을 엘리베이터 버킷으로 이송하여 혼합기(직간접열 스크류 믹서와 직간접열 팬믹서)에서 60초간 혼합하여 온도가 121℃인 것을 확인한 후, 휘니샤 호퍼에 투입한다.

③ 휘니샤로 포설하고 로라로 다짐한다.

3. 시험결과

구분	온도(℃)		안정도 (N)	흐름값 (1/100cm)	공극율 (%)	포화도 (%)	인장 강도비 (TSB)	간접 인장 강도(N/㎟)	동적 안정도(회/mm)
	세미 아스콘	필드 아스콘
시험결과	80	121	10570	31.5	4.5	80.4	0.87	0.85	6950
규격	100	130	5000	20~40	3~6	75~85	0.75이상	0.80이상	2000이상

골재는 건조된 상태(함수율 0.5%이하)이고, 투수성 아스콘으로 생산하므로, 필드 아스콘 생산설비만 사용하는바, 포설 현장 주변에 고정한다. 투수계수는 1x10²cm/sec 이상이고, 공극율도 12% 이상이며, 암적색 보도용으로 제조한다.

1. 생산설비

(1) 필드 아스콘 생산설비 : 1 Set

- 포크레인(0.6) : 1대

- 덤프트럭(15ton) : 2대(200ton/1day 기준)

(2) 시공설비

- 포설장비 : 바브켓 1대 및 인력포설

- 로라 : 콤비 로라 1대

2. 배합 및 생산과정

※ 배합비(1Batch 당 2ton)

재료명	신골재	AP-5	투수성 아스콘용 중저온 첨가제(HQMA-130, 플랜트투입타입 : 제조사는 시티오브테크)	필러 (시멘트:Dust=30:30)	안료 (적색)	계
배합량	874.8	48	2.2	50	25	1000

※ 골재입도분포(배수성용 골재입도)

골재합성비		체크기
-		골재 통과 중량 백분율
		20	13	10	5	2.5	0.6	0.3	0.1	0.08
재생 골재	100	100	98.5	81.4	10.5	6.2	0.8	0.5	0.2	0.1
	94.6	94.6	93.2	77.0	9.9	5.9	0.8	0.5	0.2	0.1
신골재	100	-	-	-	-	-	-	100	100	95.5
	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4	5.4	5.2
합성 입도	100	100	98.6	82.4	15.3	11.3	6.2	5.9	5.6	5.3
규격	100	100	90-100	65-85	10-31	10-31	4-17	3-12	3-8	2-7

① 신골재를 호퍼에 투입하여 계량한다.

② 개량된 골재는 엘리베이터 버킷으로 이송되고, 직간접열 혼합기로 투입되며, 아스팔트(AP-5), 투수성 아스콘용 중저온 첨가제, 안료, 필러(시멘트)가 투입되어 100~130℃가 되면 배출, 야적하고. 포크레인으로 덤프트럭에 싣는다.

③ 생산된 필드 아스콘은 현장으로 이송하여 포설, 다짐한다.

3. 시험결과

구분	온도(℃)	안정도 (N)	공극율 (%)	투수계수 (cm/sec)	색상
시험결과	118	8955	18.5	4.5x10-1	이상무
규격	100-130	5000 이상	12이상	1x10- 2이상	한도견본비교 (암적색)

세미 아스콘 생산설비 하부에 노면 가열장치를 두고, 노면을 가열하면서, 재생골재를 건조, 가열한다. 필드 아스콘 생산설비를 사용하지 않고, 재생 아스콘을 생산 및 보수 보강을 할 수 있도록 한 예이다. 품질은 재생 개질아스콘으로 한다.

1. 생산설비

(1) 세미 아스콘 생산설비

-하부의 노면 가열장치(1차, 2차)

-바브켓

-로드 커터기

-덤프트럭(15ton) : 3대

(2) 시공설비

-휘니샤

-로라 : 마카담 로라, 타이어 로라, 탄댐 로라

2. 배합 및 생산과정

※배합표

재료명	재생골재	신골재	AP-5	중저온 재생 첨가제(HQMA-RM : 제조사는 시티오브테크)	계 (세미 아스콘)
배합량	900	82.8	11.8	5.4	1000

※골재의 합성입도 분포(WC-2)

골재합성비		체크기
-		골재 통과 중량 백분율
		20	13	10	5	2.5	0.6	0.3	0.1	0.08
재생 골재	100	100	95.0	85.4	65.5	48.4	28.3	18.5	10.5	5.0
	91.6	91.6	87.0	78.2	60.0	44.3	25.9	16.9	9.6	4.6
신골재	100	100	98.5	81.4	10.5	6.2	0.8	0.5	0.2	0.1
	8.4	8.4	8.3	7.1	0.9	0.5	0.1	0	0	0
합성 입도	100	100	95.3	85.3	60.9	44.8	26.0	16.9	9.6	4.6
규격	100	100	95-100	84-92	55-70	35-50	18-30	10-21	6-16	4-8

※합성비는 재생골재 사용량과 신골재 사용량의 비율임.

① 신골재는 미리 호퍼에 투입한다.

② 세미 아스콘 생산설비 하부에 부착된 노면 가열기로 1차 가열하고, 세미 아스콘 생산설비와 로드 컷터기 사이의 노면 가열기로 2차 가열하여, 로드 컷터기로 노면을 절삭하여, 재생골재를 호퍼에 투입한다. 이때 노면 가열 온도는 100℃ 이하로 한다. 100℃ 이상 시에는 연기 등이 많이 발생하므로, 중온 이하로 생산하는 것이 바람직하다.

③ 재생골재와 신골재는 계량기로 계량하여 엘리베이터 버킷으로 이송한다.

④ 이송된 골재는 직간접열 1차 스크류 혼합기에서 110℃로 가열한다.

⑤ 이렇게 가열된 골재를 혼합기에 투입하고, 아스팔트와 중저온 재생 개질 첨가제를 더 투입하여 130℃ 이하로 혼합 가열한다.(2차 가열온도는 125℃로 가열하는데 1분 20초가 소요되었다.)

⑥ 이렇게 생산된 아스콘을 휘니샤를 투입하여 포설하고 다짐한다.

※생산량은 Batch 당 3ton으로 하였다.

3. 시험결과

구분	온도(℃)	안정도 (N)	흐름값 (1/100cm)	공극율 (%)	포화도 (%)	인장 강도비 (TSR)	간접 인장 강도 (N/㎟)	동적 안정도 (회/mm)
시험결과	125	11005	31.0	5.1	82.1	0.88	0.91	7985
규격	100-130	5000 이상	20~40	3~6	75~85	0.75이상	0.80이상	2000이상

100 : 세미 아스콘 생산설비 110 : 제1공급부
112 : 제1호퍼 114 : 제2호퍼
116 : 제1계량빈 120 : 제1이송부
130 : 제1탱크 140 : 제1혼합부
142 : 제1챔버 142a : 제1스크류
144 : 제2챔버 144a : 제2스크류
150 : 제1베이스 프레임 160 : 제1가열부
162 : 제1열풍기 164 : 제2열풍기
200 : 필드 아스콘 생산설비 210 : 제2공급부
212 : 제3호퍼 220 : 제2이송부
230 : 제2탱크 240 : 제2혼합부
242 : 제3챔버 242a : 제3스크류
244 : 제4챔버 244a : 교반 블레이드
250 :제2베이스 프레임 260 : 제2가열부
262 : 제3열풍기 264 : 제4열풍기
270 : 제2계량빈 280 : 노면 가열부
282 : 노면 가열 하우징 284 : 내측 프레임
286 : 외측 프레임 288 : 제5열풍기
289 : 송풍기
C1 : 제1컨베이어 벨트 C2 : 제2컨베이어 벨트
C3 : 제3컨베이어 벨트 C4 : 제4컨베이어 벨트
C5 : 제5컨베이어 벨트 C6 : 제6컨베이어 벨트
D1 : 제1순환덕트 D2 : 제2순환덕트
D3 : 제3순환덕트 D4 : 제4순환덕트
D5 : 제5순환덕트 D6 : 제6순환덕트
E1 : 제1엘리베이터 버킷 E2 : 제2엘리베이터 버킷
E3 : 제3엘리베이터 버킷 W1 : 제1휠
W2 : 제2휠

Claims (18)

1. 신골재 및 재생골재가 투입되는 제1공급부; 상기 제1공급부와 연결되어 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 제1이송부; 아스팔트 및 중저온 첨가제가 저장된 제1탱크; 상기 제1이송부로부터 상기 신골재 및 재생골재를 공급받고, 상기 제1탱크로부터 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는 제1혼합부; 상기 제1혼합부를 가열하는 제1가열부; 이동 가능하도록 제1휠이 설치되고, 상기 공급부, 상기 제1이송부, 상기 제1탱크, 상기 제1혼합부 및 상기 제1가열부가 설치되는 제1베이스 프레임을 포함하는 세미 아스콘 생산설비; 및
   상기 세미 아스콘 생산설비로부터 세미 아스콘을 공급받는 제2공급부; 상기 제2공급부와 연결되어 상기 세미 아스콘을 이송하는 제2이송부; 아스팔트 및 중저온 첨가제가 저장된 제2탱크; 상기 제2이송부로부터 상기 세미 아스콘을 공급받고, 상기 제2탱크로부터 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합하는 제2혼합부; 상기 제2혼합부를 가열하는 제2가열부; 이동 가능하도록 제2휠이 설치되고, 상기 제2공급부, 상기 제2이송부, 상기 제2탱크, 상기 제2혼합부, 상기 제2가열부가 설치되는 제2베이스 프레임을 포함하는 필드 아스콘 생산설비를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1공급부는,
   상기 신골재가 투입되는 제1호퍼와, 상기 재생골재가 투입되는 제2호퍼와, 상기 제1호퍼를 통과한 신골재와, 상기 제2호퍼를 통과한 재생골재를 계량하는 제1계량빈을 포함하고,
   상기 제1이송부는,
   상기 제1계량빈에서 배출된 상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 제1컨베이어 벨트와, 상기 제1컨베이어 벨트 끝단에 설치되어 상기 신골재 및 재생골재를 상승시키는 제1엘리베이터 버킷을 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1혼합부는,
   상기 제1엘리베이터 버킷의 상단에서 낙하하는 상기 신골재와, 상기 재생골재 및 상기 제1탱크에서 공급되는 상기 아스팔트 및 중저온 첨가제가 혼합된 혼합물을 혼합, 이송할 수 있도록 그 내부에 제1스크류가 설치된 제1챔버와,
   그 일단이 상기 제1챔버와 연결되어 상기 신골재, 재생골재, 아스팔트 및 중저온 첨가제가 혼합된 혼합물을 공급받아 상기 혼합물을 재혼합, 이송할 수 있도록 그 내부에 제2스크류가 설치된 제2챔버를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1가열부는,
   상기 제1챔버 내부로 열풍을 공급하여 상기 혼합물을 직접 가열하는 제1열풍기와, 상기 제1챔버 및 제2챔버를 통과한 열풍이 상기 제1열풍기로 유입되어 순환할 수 있도록 상기 제2챔버 및 상기 제1열풍기를 매개하는 제1순환덕트와,
   제2열풍기와, 상기 제2열풍기로부터 공급되는 열풍을 공급받아 상기 혼합물을 간접 가열할 수 있도록 상기 제1챔버 및 상기 제2챔버 외주면을 거쳐 상기 제2열풍기까지 연장 형성된 제2순환덕트를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   제2계량빈을 더 포함하고,
   상기 제2공급부는, 상기 제2챔버로부터 세미 아스콘을 공급받는 제3호퍼를 포함하고,
   상기 제2이송부는, 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제2컨베이어 벨트와, 상기 제2컨베이어 벨트 끝단에 설치되어 상기 세미 아스콘을 상승 이동시키는 제2엘이베이터 버킷과, 상기 제2엘리베이터 버킷에서 낙하하는 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제3컨베이어 벨트와, 상기 제3컨베이어 벨트에서 이송되어 상기 제2계량빈에서 계량된 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제4컨베이어 벨트와, 상기 제4컨베이어 벨트 끝단에 설치되어 상기 세미 아스콘을 상승 이동시키는 제3엘리베이터 버킷과, 상기 제3엘리베이터 버킷에서 낙하하는 상기 세미 아스콘을 이송시키는 제5컨베이어 벨트를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2혼합부는,
   상기 제5컨베이어 벨트로부터 상기 세미 아스콘과, 상기 제2탱크로부터 아스팔트 및 중저온 첨가제를 공급받아 혼합할 수 있도록 그 내부에 제3스크류가 설치된 제3챔버와, 상기 제3챔버와 연결되며 그 내부에는 교반 블레이드가 회전 가능하게 설치된 제4챔버를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제2가열부는,
   상기 제3챔버 내부로 열풍을 공급하여 상기 세미아스콘, 상기 제2탱크로부터 공급된 아스팔트 및 중저온 첨가제 혼합물을 직접 가열하는 제3열풍기와, 상기 제3챔버 및 상기 제4챔버를 통과한 열풍이 회수되어 순환할 수 있도록 상기 제3챔버 및 상기 제3열풍기를 매개하는 제3순환덕트와,
   제4열풍기와, 상기 제4열풍기로부터 공급되는 열풍을 공급받아 상기 혼합물을 간접 가열할 수 있도록 상기 제3챔버 및 상기 제4챔버 외주면을 거쳐 상기 제4열풍기까지 연장 형성된 제4순환덕트를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제2베이스 프레임 저부에는 노면 가열부가 더 설치된 것을 특징으로 하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 노면 가열부는,
   상기 제2베이스 프레임 저면에 설치된 노면 가열 하우징과, 그 일단이 상기 노면 가열 하우징 내측에 회전 가능하게 결합된 한 쌍의 내측 프레임과, 그 일단이 상기 노면 가열 하우징 외측에 회전 가능하게 결합된 한 쌍이 외측 프레임과, 상기 노면 가열 하우징과 제5순환덕트를 매개로 연결된 제5열풍기와, 상기 제5열풍기 상에 설치된 송풍기와, 일단은 상기 송풍기에 연결되고, 타단은 상기 노면 가열 하우징에 인입된 제6순환덕트를 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조시스템.
   
10. 신골재와, 재생골재와, 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 50~100℃로 예열 건조시켜 세미 아스콘을 생산하는 세미 아스콘 생산과정; 및
    상기 세미 아스콘을 이송하고, 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 필드 아스콘 생산과정을 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조방법.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 세미 아스콘 생산과정은,
    재생골재 중 소정이 규격보다 큰 사이즈를 갖는 재생골재를 분쇄하는 과정;
    신골재와 소정의 규격에 부합하는 재생골재를 공급하는 과정;
    상기 신골재 및 재생골재를 계량하는 과정;
    상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 과정; 및
    상기 신골재와 재생골재에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하면서 50~100℃로 가열하는 과정을 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조방법.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 필드 아스콘 생산과정은,
    상기 세미 아스콘을 공급하는 과정;
    상기 세미 아스콘을 이송하여 계량하는 과정; 및
    상기 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 과정을 포함하는, 이동식 현장 아스콘 제조방법.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 세미 아스콘 생산과정 및 상기 필드 아스콘 생산과정은 이동 가능한 트레일러에서 진행되는 것을 특징으로 하는, 이동식 현장 아스콘 제조방법.
    
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 세미 아스콘 생산과정에서, 상기 신골재, 재생골재, 아스팔트, 첨가제 및 상기 필드 아스콘 생산과정에서, 상기 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제는 혼합 공간 내부로 공급되는 열풍에 직접 노출되어 직접 가열됨과 동시에, 혼합 공간 외측을 따라 이동하는 열풍에 의해 간접 가열되되, 상기 열풍의 이송 경로는 폐루프를 이루면서 순환되는 것을 특징으로 하는, 이동식 현장 아스콘 제조방법.
    
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 세미 아스콘 생산과정 및 상기 필드 아스콘 생산과정에서는 필러가 더 첨가되고,
    상기 세미 아스콘 생산과정 및 상기 필드 아스콘 생산과정에서 첨가되는 첨가제는 중저온 첨가제인 것을 특징으로 하는, 이동식 현장 아스콘 제조방법.
    
16. 재생골재 중 소정이 규격보다 큰 사이즈를 갖는 재생골재를 분쇄하는 과정;
    신골재와 소정의 규격에 부합하는 재생골재를 공급하는 과정;
    상기 신골재 및 재생골재를 계량하는 과정;
    상기 신골재 및 재생골재를 이송하는 과정;
    상기 신골재와 재생골재에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하면서 50~100℃로 가열하여 세미 아스콘을 생산하는 과정;
    상기 세미 아스콘을 트럭 또는 컨베이어 벨트를 이용하여 이송하는 과정;
    상기 세미 아스콘을 계량하는 과정; 및
    상기 세미 아스콘에 아스팔트 및 첨가제를 혼합하여 100~130℃의 필드 아스콘을 생산하는 과정; 및
    휘니샤를 이용하여 상기 필드 아스콘을 포설하고, 다짐하는 과정을 포함하는, 이동식 현장 아스콘을 이용한 도로 포장방법.
    
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 필드 아스콘은 가열된 노면에 포설되는 것을 특징으로 하는, 이동식 현장 아스콘을 이용한 도로 포장방법.
    
18. 청구항 10 내지 청구항 15 중 어느 한 항의 방법으로 제조된, 이동식 현장 아스콘.

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