KR101736261B1 - 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법 - Google Patents

부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법 Download PDF

Info

Publication number
KR101736261B1
KR101736261B1 KR1020160136457A KR20160136457A KR101736261B1 KR 101736261 B1 KR101736261 B1 KR 101736261B1 KR 1020160136457 A KR1020160136457 A KR 1020160136457A KR 20160136457 A KR20160136457 A KR 20160136457A KR 101736261 B1 KR101736261 B1 KR 101736261B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nonwoven fabric
asphalt concrete
fibers
asphalt
fiber
Prior art date
Application number
KR1020160136457A
Other languages
English (en)
Inventor
김세래
Original Assignee
김세래
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김세래 filed Critical 김세래
Priority to KR1020160136457A priority Critical patent/KR101736261B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101736261B1 publication Critical patent/KR101736261B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
    • D04H1/4218—Glass fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
    • D04H1/435—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4374—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece using different kinds of webs, e.g. by layering webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H13/00—Other non-woven fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C7/00—Heating or cooling textile fabrics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/08—Damp-proof or other insulating layers; Drainage arrangements or devices ; Bridge deck surfacings
    • E01D19/083—Waterproofing of bridge decks; Other insulations for bridges, e.g. thermal ; Bridge deck surfacings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

부직포가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 의한 부직포는 저융점사(Low Melting Filament, LMF) 섬유; 액정성 폴리에스테르(Liquidcrystal Polyester) 섬유; 및 유리 섬유(Glass Fiber)를 포함한다.

Description

부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법{nonwoven fabric, fabrication method thereof and waterproof method using the same}
본 발명은 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법에 관한 것이다.
아스팔트콘크리트 교면 포장 시스템은 일반적으로 상부층(표층), 택코트, 하부층(레벨링층), 방수층 및 접착층(프라이머)으로 구성된다.
또한, 교면 상부 구조물(난간, 방호벽 및 연석 등)과의 접촉부에는 포장체 내의 침투수의 신속한 배수를 목적으로 유공 도수관을 설치한다.
바닥판 방수층의 시공면으로 되는 표면은 바닥판 마다의 구조특성이나 시공방법에 따라 다르고 각각의 조건에 맞는 방법으로 바닥판 방수를 시행하지 않으면 필요한 성능을 얻을 수 없다.
이 때문에 바닥판 방수 작업은 바닥판의 표면현상을 충분히 이해하고 적절하게 시행할 필요가 있다.
교면에 사용하는 시멘트콘크리트 바닥판은 철근 콘크리트 바닥판(RC 바닥판), 프리스트레스 콘크리트 바닥판(PC 바닥판), 강 콘크리트 합성 바닥판으로 분류된다.
철근 콘크리트 바닥판(RC 바닥판)은 시멘트콘크리트와 철근으로 된 철근 콘크리트 구조이며, 현장에서 시멘트콘크리트를 타설하여 제조된 것과 공장에서 제조된 프리캐스트 RC 바닥판이 있다.
철근 콘크리트 바닥판(RC 바닥판)은 표면 조직이 치밀하지 못하기 때문에 우수나 제설제 등이 유입된 경우 바닥판의 손상이 빠르고 수명이 대폭 줄어들기 때문에 적절한 방수 대책이 요구된다.
시멘트콘크리트 바닥판에 발생하는 손상에는 균열, 박리, 철근노출, 누수, 유리석화 및 탈락 등이 있다.
특히 시멘트콘크리트 바닥판의 균열은 자동차 하중의 영향에 의한 피로현상이 발생할 경우 열화 과정을 거쳐 최종적으로는 부분적인 탈락에 이르게 한다.
프리스트레스 콘크리트 바닥판(PC 바닥판)도 RC바닥판과 같이 물 등이 유입된 경우 바닥판 시멘트콘크리트의 열화나 손상이 조기에 발생하므로 적절한 방수대책이 요구된다.
프리캐스트 시멘트콘크리트 바닥판은 프리캐스트 판의 경계부에서 줄눈부 또는 채움 시멘트 콘크리트부가 일정한 간격으로 있기 때문에 그 부분에서 시멘트콘크리트 표면에 다소 불연속적인 부분이 생긴다.
또한, 프리캐스트 판의 매달기 철물의 철거 흔적이나 강재와의 접합부에서 어긋남 방지를 위해 설치한 박스 제거부의 후타 채움 시멘트콘크리트 부분 등도 바닥판 표면에 약간의 불연속이 생긴다.
프리캐스트 바닥판과 PC 빔 등은 공장 제작 바닥판의 접속부의 줄눈부나 사이 채움부에서는 유리석화 및 녹물 등이 발견되기도 하는데 이의 해결을 위한 대책이 요구된다.
강 시멘트콘크리트 합성 바닥판도 RC 바닥판과 같이 물 등이 바닥판 윗면에서 내부로 유입된 경우에는 바닥판 시멘트콘크리트의 열화나 손상이 조기에 온다.
그러므로 바닥판 내부의 물은 배출되지 않고 저강판 등의 강재 부식의 원인이 되어 바닥판의 성능을 저하시킬 수 있다.
또한, 유지관리 시 저강판의 존재에 의해 바닥판에 유입된 물에 의한 손상을 찾아내기가 어렵다.
따라서 강 시멘트 콘크리트 합성 바닥판에서도 충분한 방수대책을 시행하는 동시에 체수방지대책 및 유리관리 방법 등도 고려하여 설계 및 시공을 시행할 필요가 있다.
한편, 현재 국내의 도로포장은 시멘트콘크리트 포장과 아스팔트 콘크리트 포장으로 구분된다.
시멘트콘크리트 포장은 초기에는 평탄성이 확보되지 않아 주행성이 좋지 않았으며 소음도 심하였으나 기술이 많이 발전하여 현재에 이르러서는 평탄성도 선진국 수준으로 확보되었다.
시멘트콘크리트 포장은 내구성 및 내마모성이 아스팔트콘크리트 보다 우수하여 고속도로 및 국도에 많이 적용하고 있으며, 특히 지반이 안정적인 구간에는 많이 적용하고 있다.
그러나 시멘트콘크리트 포장은 성토구간의 연약지반이나 도심지의 도로와 같이 교통개방이 신속하게 이루어져야 하는 구간에서는 적합하지 않으며, 상하수도 공사 등 지하 매설물과 관련된 공사가 자주 발생하는 도심의 구간에는 적합하지 않다.
특히 교면의 포장체로 적용할 경우 습윤성과 투수성으로 인하여 교면의 내부로 우수와 염화물질 등이 침투하여 철근 및 강재를 부식시키고 더 나아가 교량의 구조적인 안정성에도 문제가 발생한다.
반면에, 아스팔트콘크리트 포장은 신속한 교통개방이 가능하게 하고, 시멘트콘크리트 포장 보다 소음이 적게 발생되며 유지보수가 용이하다는 이점 때문에 교면 포장 등에 많이 적용되고 있다.
교면 도로의 아스팔트콘크리트 포장은 교량의 바닥판에 프라이머 코팅 작업 및 방수층을 확보하고 일반적으로 하부층(레벨링층) 두께4cm 그리고 상부층(마모층) 두께4cm로 2회에 걸쳐 포설한다.
한편, 아스팔트콘크리트는 아스팔트와 골재의 구조적인 결합으로 이루어진 재료로서, 아스팔트콘크리트 포장의 표층과 기층을 구성하는 재료로 사용된다.
아스팔트는 골재 입자들을 상호 결속시키는 결합재의 역할과 혼합물 내로 물의 침투를 방지하는 방수재의 역할을 하며, 골재는 아스팔트로 결속되어 혼합물의 강도를 발현시키는 골격으로써의 역할을 한다.
도 8은 아스팔트콘크리트의 구조를 도식화 한 것이다.
도 8을 참조하면, 아스팔트콘크리트는 골재가 전체 용적의 약 90%를 차지하고 있으며, 나머지는 아스팔트와 공극으로 이루어져 있으며, 이 중에서 골재가 아스팔트를 흡수되는 양은 물이 골재에 흡수되는 양보다 적다.
이러한 아스팔트의 골재 내의 물 흡수량은 골재의 암석 종류에 따라 상이하게 변화하며, 이러한 특성은 아스팔트콘크리트의 배합 설계 시 최적 아스팔트 함량 결정에 큰 영향을 미친다.
아스팔트콘크리트를 구성하는 재료 중에서 약 90% 이상을 차지하고 있는 골재는 아스팔트콘크리트 포장의 공용성에 많은 영향을 미치는 재료이다.
아스팔트콘크리트의 골재 입도는 굵은 골재, 부순 모래, 자연 모래, 석분의 각각 중량비에 의한 합성 비율로서 구성된다.
이 중에서 굵은 골재는 아스팔트콘크리트의 강성과 강도를 결정하고 고온에서 소성변형 저항성에 큰 영향을 미치는 재료이다. 굵은 골재의 품질은 아스팔트콘크리트의 성능을 크게 좌우한다.
따라서 양호한 내구성이 확보된 아스팔트콘크리트를 생산하기 위해서는 골재의 종류와 물리적 성질 등을 충분히 검토하여 양질의 골재를 선정하여 사용해야 할 필요가 있다.
아스팔트콘크리트에 사용되는 골재는 형태, 표면 조직, 굵은 골재 최대 치수, 흡수율, 강도, 입도 분포, 200번째 통과량 등의 특성들에 의해 다양한 포장 공용성을 나타낸다.
도 9는 아스팔트콘크리트에 하중을 재하하기 전(a)과 후(b)를 비교한 도면이다.
만약 골재에 과도한 하중(W)이 작용하게 되면 도 9와 같은 전단면(shear plane)(S)을 형성하게 되고, 이 전단면에서 발생하는 전단 응력이 골재의 전단 강도를 초과하게 되면 골재 입자들이 한쪽으로 이동하면서 소성변형이 발생한다.
소성변형이 발생한 아스팔트콘크리트는 설계 공극율을 초과하게 되고 우수가 교량의 시멘트 바닥판으로 침투하여 교량의 내구성을 떨어뜨리는 결과를 초래하게 된다.
따라서 골재의 전단 강도는 아스팔트콘크리트의 초기 소성변형 저항성을 판단할 수 있는 중요한 인자이다.
이러한 골재의 전단 강도를 좌우하는 요소에는 골재의 표면 조직 및 형태에 의한 내부 마찰력이 있다. 예를 들어, 입방체의 거친 표면 조직을 갖고 있는 골재는 둥글고 부드러운 표면 조직을 갖고 있는 골재보다 더 큰 전단 강도를 갖는다. 또한, 입방체 형태의 골재가 둥근 형태의 골재에 비해 결속력이 더 좋기 때문에 아스팔트콘크리트의 강도를 증가시킬 수 있다.
아스팔트콘크리트의 공용 특성은 교통 개방 이후 공용 초기에 혼합물의 유동에 의한 소성변형과, 공용 후기에 혼합물의 노화에 의한 균열 및 골재 탈리현상을 들 수 있다.
현재 국내의 아스팔트콘크리트 포장에서는 혼합물의 유동에 의한 소성변형이 가장 큰 문제점으로 대두되고 있으며, 이를 억제하기 위한 다양한 개선 공법 및 신재료들이 소개되고 있다.
아스팔트콘크리트 포장에 외부의 교통 하중이 가해지면, 포장의 표층 표면에는 수직의 압축 응력이 발생하고, 표층의 하부에는 수평의 인장 응력이 발생한다.
이에 따라 아스팔트콘크리트 포장에는 소성변형과 균열 등의 파손 현상이 나타나게 되므로. 이를 억제하기 위해서는 교통 하중에 의한 압축 응력에 저항할 수 있도록 아스팔트콘크리트의 탄성과 강성을 증가시켜야 한다.
또한 아스팔트 혼합물은 포장의 표층 하부에서 발생하는 인장 응력에 저항할 수 있는 충분한 인장 강도를 가져야 하며, 반복 하중에 의해 발생되는 피로 균열과 온도 변화로 유발되는 저온 균열에 저항할 수 있는 탄성과 감온성을 가지고 있어야 한다.
아스팔트콘크리트 포장의 소성변형은 주로 차량의 반복 하중에 의해 차륜 통과부를 중심으로 점차적으로 발생하며, 차륜 통과부의 중심은 패이고 가장자리는 융기하는 모양으로 나타나는 파손 형태의 하나이다.
이러한 소성변형을 크게 다음과 같이 3가지의 형태로 구분할 수 있다.
첫째 형태는 교통과 온도에 의해 아스팔트 혼합물 내의 골재 입자의 아스팔트 손실에 의한 패임 형태로 표면 소성변형이다.
둘째 형태는 교통 하중에 의해 표층 뿐만 아니라 기층, 보조 기층, 노상에서 발생하는 패임 형태로 구조적 소성변형이다.
셋째 형태는 교통량 과다, 고온 현상 지속, 교차로의 정지 하중 등에 의해 아스팔트콘크리트 포장층의 혼합물이 측방향으로 유동하면서 발생하는 패임 형태로 불안정 소성변형이다.
이 중에서 도 10과 같이 국내에서 가장 일반적으로 나타나는 소성변형은 아스팔트콘크리트의 유동에 의해 발생되는 불안정 소성변형이다.
SHRP(1993)의 연구에 따르면, 소성 변형은 2가지의 주요 원인으로 발생되는데, 첫번째 원인은 연약한 노상층에 반복 교통 하중으로 침하 현상이 발생하는 것으로, 아스팔트콘크리트의 재료적인 문제보다는 포장의 구조적인 문제에 의해 나타난다.
두 번째 원인은 연약한 아스팔트콘크리트에 의해 표층에서 주로 발생하는 것으로, 아스팔트콘크리트의 재료적인 강성 문제로 나타난다.
상술한 아스팔트콘크리트 포장의 소성변형을 유발하는 두 가지 원인은 모두 아스팔트콘크리트를 구성하는 재료의 물성과 밀접한 관련이 있는 전단 변형이므로, 소성변형을 억제하기 위해서는 아스팔트콘크리트의 전단 저항성을 증가시켜야 한다.
아스팔트콘크리트 포장에 발생하는 피로 균열은 아스팔트 포장체의 구조적 지지력의 약화에 의한 문제로 발생된다. 피로 균열은 반복 교통 하중에 의해 표층의 하부로부터 발생된 균열이 상부로 진전되어 발생하는 균열로서, 대부분이 거북등 균열로 진행되는 것으로 알려져 있다.
도 11은 일반적인 피로 균열의 모습을 나타낸 것으로, 이러한 피로 균열은 발생초기에는 포장 표면에 종방향으로 발생하다가 시간이 지남에 따라 포장 전체로 확대되어 균열이 진행되는 것이 일반적이다.
피로 균열은 주로 상온 영역에서 발생된다고 알려져 있으며, 이를 방지하기 위해 포장체의 하부에서 교통 하중에 의해 발생되는 인장 변형에 저항할 수 있도록 포장체의 두께를 증가시켜 포장체의 구조적 용량을 늘리는 방법이 많이 사용되고 있다.
또한 다른 방안으로는 아스팔트콘크리트에 첨가되는 아스팔트 선정 시에 이러한 피로 균열을 방지하기 위하여, 상온 영역에서 높은 스티프니스(stiffness)를 갖는 아스팔트를 선정하여 교통 하중에 의해 유도되는 포장체 하부의 인장변형에 저항할 수 있도록 해야 한다.
아스팔트콘크리트 포장에 발생하는 저온 균열은 교통 하중과는 상관없이 외부 환경요인에 의해 발생하는 대표적인 포장 파손 형태로서, 도 12와 같이 포장의 횡방향으로 발생하며, 균열은 종방향으로 6m 내지 30m의 간격을 두고 발생하는 것이 특징이다.
저온 균열은 주로 겨울철에 발생한다. 저온 균열은 주야간 기온의 변화에 따라 포장층의 상부에서는 심한 온도 편차를 나타나고 하부에서는 상대적으로 완만한 온도 편차가 나타나면서, 포장 깊이에 따라 온도 구배가 반복적으로 교차되는 현상에 기인한 것이다. 이러한 현상이 반복되면, 포장층의 상부에서는 온도 변화에 따라 인장과 압축이 반복되는 현상이 포장층 하부에 비해 훨씬 활발히 진행된다.
저온 균열은 이러한 포장층 내의 온도 분포의 불균형 현상이 반복되면서 포장층의 상부로부터 균열이 발생하여 포장층의 하부로 진전되는 균열로 정의되고 있으며, 온도 균열(Temperature Crack)이라 부르기도 한다.
또 다른 아스팔트콘크리트의 손상은 골재 표면의 아스팔트가 우수에 침투되면서 벗겨지는 박리현상으로 골재간의 결합력을 떨어뜨려 포장체가 차량의 하중을 지지하지 못하여 소성변형, 균열 및 포트홀로 진행되게 한다.
또한 교량의 도로 포장의 경우 일반 도로의 포장(20cm∼25cm)의 경우 보다 두께가 얇아 자동차의 급정지 및 급회전으로 인하여 교량의 바닥판과 아스팔트콘크리트 사이의 접착불량이 발생하여 미끄럼 균열로 이어질 수 있다.
따라서 이러한 아스팔트콘크리트 포장은 차량의 윤하중에 의한 소성변형, 여름철 고온에 따른 소성변형, 차량의 지정체에 따른 소성변형, 겨울철 주야의 온도변화에 따른 저온균열 현상, 중차량의 반복 윤하중에 의한 피로균열, 여름철 폭우에 의한 포트홀 현상발생, 미끄럼 균열 등의 문제점을 가지고 있으므로 주기적인 유지보수가 필요하다
현재 이러한 아스팔트콘크리트의 문제점을 해결하고자 일반 아스팔트의 공용성 등급(Performance Grade 64-22)이 가지고 있는 약점을 보완하고자 공용성 등급이 PG 76-22인 개질아스팔트를 사용하고 있으며, 또한 골재의 품질을 강화하여 1등급 골재를 사용하여 생산된 개질아스팔트콘크리트를 교량의 교면 포장에 적용하고 있다.
이와 같은 개선책으로 인하여 어느 정도 안정성이 개선되는 효과를 얻었지만 계속되는 차량의 증가와 여름철 기온 상승으로 인하여 상술한 문제점은 여전히 발생되고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해서는 수직 압축응력 및 수평 인장응력에 견딜 수 있으며 전단강도를 개선하고 탄성과 감온성을 강화하여 소성변형 및 피로균열을 억제하고, 저온균열과 미끄럼 균열 및 박리현상을 억제할 수 있는 개선책이 필요하다.
개선책 중 하나로, 시멘트콘크리트 교량의 바닥판의 상면과 아스팔트콘크리트의 하부층(레벨링층) 사이에 방수층을 구성하고 있는데 이 방수층의 보강을 통한 문제해결을 생각할 수 있다.
교면의 바닥판에 사용되는 방수재는 일반적으로 건축과 구조물 방수에 사용되는 방수재와 전혀 다르게 교량 바닥면과 교면 포장의 사이에 위치하여 직접 교통하중을 재하되는 가혹한 조건에 노출되는 재료이므로 파손 발생 가능성이 매우 높은 특징이 있다.
교통량의 증가, 중차량의 증가 및 차량의 지정체 등은 교면 포장의 파손을 증가시킨다.
이러한 교면 포장의 파손원인을 분석해보면 방수재료의 불량 또는 교면방수의 시공불량으로 인한 파손이 대부분이었다.
또한 손상이 진행된 교면 바닥판은 바닥판 상면의 보수보강이나 바닥판 자체의 재시공이 필요한 상태가 됨으로써 직접적인 공사비용 증가뿐 아니라 보수공사로 인한 통행제한이 발생하게 되어 도로교통에 미치는 영향도 크다.
따라서 교면의 바닥판에서는 손상의 발생을 적극적으로 방지하고 손상이 일어난 경우에도 공용성에 큰 지장을 미치지 않도록 내구성을 향상시키는 것은 생애 주기비용의 저감이라는 측면에서도 매우 중요하다.
시멘트콘크리트 바닥판의 열화 및 손상은 대부분이 자동차 하중의 반복 재하에서 비롯되는 피로현상이 관련되어 있는 것으로 판명되었다.
일반적으로 시멘트콘크리트 바닥판에서는 반복 재하되는 자동차 하중의 영향으로 균열이 서서히 진전되어 최종적으로 바닥판 시멘트콘크리트가 부분적으로 떨어져 나간다. 또한, 그 과정에서 바닥판 시멘트콘크리트 표면에 물이 존재하면 바닥판의 열화를 심하게 가속시키는 것으로 밝혀졌다.
특히, 동결방지제의 살포지역이나 해안지역에서는 염화물이 교면 내부로 흘러들어 바닥판 상면에 침투할 수 있으며 이 경우 바닥판 자체의 부식이 촉진되어 내하력 및 내구성이 급격히 저하하는 것으로 판명되었다.
그러므로 설계에서 기대하는 성능을 확실하게 발휘시키기 위해서 바닥판에 우수의 유입이나 염화물 이온의 침투를 방지할 수 있는 바닥판 방수를 적절하게 시행하는 것이 중요하다.
바닥판 방수층은 시트식과 도막식의 2가지로 분류된다.
시트식 방수재는 현장에 도착할 때 이미 2mm 이상의 시트 형태로 기 성형된 제품으로 반입되어 현장에서 알맞은 공정으로 적용하여 교면 바닥판에 접착시키는 형태의 방수재료로 정의한다.
시트식 방수재는 아스팔트에 신축성이 있는 원료를 합성시켜 시트화 시킨 것이다.
시트식 방수재는 결함발견이 용이하며 국부적으로 보수가 쉽고, 방수의 확실성과 바닥판과 포장과의 접착성, 바닥판의 균열이 발생하는 경우 추종성이 우수하다.
그러나 시트식 방수재는 시멘트 콘크리트 바닥판에 요철이 심한 경우 작업성이 떨어지고 블리스터링(큰 기포 발생) 가능성과 저온 시공 시 단부에서 되말림 발생 및 치켜 올라가는 문제점들이 있다.
시트계 바닥판 방수층은 방수재 하면을 불이나 고온의 열을 가하여 바닥판에 방수시트를 녹여 붙이는 가열 융착식, 시트와 동일한 계열의 접착재를 고온으로 가열하여 흘리면서 도포하여 바로 시트를 붙이는 부착식, 상온에서 접착성을 갖는 접차재가 도포된 시트를 접착 방지용 필름을 벗겨 내면서 중량을 가하여 접착시키는 자착식의 3종류가 있다.
도막식 방수재는 현장에 도착 할 때 2mm 이상의 시트 형태로 성형되지 않은 제품을 현장에서 적절한 공정을 적용하여 교면 바닥판의 상면에 적용되어 양생된 후 최소 1mm 이상의 두께로 도막을 최종적으로 형성하게 되는 방수재로 정의한다.
도막식 방수재는 연속시공이 가능하고, 형상이 복잡한 부분에 시공하기 용이하다.
도막식 방수재는 결함발견이 용이하며 국부적으로도 보수가 쉽다.
그러나 도막식 방수재는 바닥판의 평탄성이 좋지 않을 경우 균일한 도막두께의 확보가 곤란한 문제점이 있다.
도막계 바닥판 방수층은 아스팔트 재료를 가열하여 녹이는 가열형, 합성고무 등을 유기용제로 녹인 용제형, 열경화성 수지 등의 반응수지를 사용하는 수지계(2액형)의 3종류로 나눈다.
가열형은 아스팔트와 합성고무 등을 혼합한 고체 상태의 방수재를 프라이머 도포 양생 후 주재료와 상온의 휘발성 용제를 190℃ 이상의 고온으로 가열하여 도포하는 공법이다.
용제형은 프라이머 도포 양생 후 클로로프렌 고무를 톨루엔이나 크셀린 등의 용제에 융해한 액체 상태 방수재를 상온의 상태에서 3회 이상 도포하는 공법이다.
수지계(2액형}는 프라이머 도포 양생 후 에폭시 수지 등의 주재와 경화재로 된 2성분을 현장에서 상온으로 혼합하여 도포하는 공법이다.
상기의 도막식 방수 방법에서 방수재만을 도포하는 공법과 방수재를 도포한 후 그리드를 깔고 그 위에 아스팔트콘크리트를 포설하는 공법이 있다.
상술한 방수공법이 아스팔트콘크리트 포장의 소성변형 현상과 피로균열 현상 및 저온 균열 현상, 박리 현상 등에 따른 포트홀 현상을 억제하는데 있어서 어느 정도 기여하고 있으나, 방수층과 아스팔트콘크리트가 본래의 충분한 기능을 하지 못하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 도로, 특히 교면의 아스팔트콘크리트 포설 시 방수재를 보강하여 아스팔트콘크리트의 내구성과 공용성을 증대시킬 수 있는 부직포 및 그 제조방법, 그리고 부직포를 이용한 교량의 방수공법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포는 외측의 쉬스(Sheath)부와 상기 쉬스부보다 융점이 높은 내측의 코어(core)부를 포함하는 저융점사(Low Melting Filament, LMF) 섬유; 히드록시나프토산(Hydroxy Naphthoic Acid, HNA), 비페놀 및 테레프탈산(Terephthalic Acid)을 공중합하고 열처리하여 형성된 액정성 폴리에스테르(Liquidcrystal Polyester) 섬유; 및 유리 섬유(Glass Fiber);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 부직포는 상기 저융점사 20~35 중량%, 상기 액정성 폴리에스테르 섬유 30~40 중량%, 그리고 상기 유리 섬유 30~40 중량% 의 배합비로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 부직포는 상기 배합비로 형성된 복수의 단위 부직포가 적층된 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 부직포는 0.4mm의 두께로 제조된 단위 부직포 5장을 적층하고 1.2mm 내지 1.5mm 로 압착하여 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포의 제조방법은 히드록시나프토산(Hydroxy Naphthoic Acid, HNA), 비페놀 및 테레프탈산(Terephthalic Acid)을 공중합하고 열처리하여 액정성 폴리에스테르(Liquidcrystal Polyester) 섬유를 형성하는 단계; 외측의 쉬스(Sheath)부와 상기 쉬스부보다 융점이 높은 내측의 코어(core)부를 포함하는 저융점사 섬유(Low Melting Filament, LMF), 상기 액정성 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유를 혼섬하여 혼섬된 섬유를 형성하는 단계; 상기 혼섬된 섬유를 개면하여 개면된 섬유를 형성하는 단계; 상기 개면된 섬유를 직선상으로 뻗치게 하여 평행하게 배열하는 카딩공정(Carding Process)을 수행하여 카딩된 단위 부직포를 형성하는 단계; 및 상기 카딩된 단위 부직포를 복수 개 적층하여 압착 및 열처리하여 부직포를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 혼섬된 섬유를 형성하는 단계는 저융점사 섬유를 20~35 중량%, 상기 액정성 폴리에스테르 섬유를 30~40 중량%, 그리고 상기 유리 섬유 30~40 중량% 의 배합비로 혼섬하여 혼섬된 섬유를 형성하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 단위 부직포는 0.4mm의 두께로 형성되고, 상기 부직포는 1.2mm 내지 1.5mm 로 압착되어 형성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일실시예에 의한 부직포를 이용한 아스팔트콘크리트로 포장되는 교량의 방수공법은 상기 부직포를 이용하며, 바닥판 상부에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머 상부에 합성고무 아스팔트를 도포하는 단계; 상기 합성고무아스팔트가 경화되기 전에 상기 합성고무아스팔트 상부에 상기 부직포를 배치하는 단계; 및 상기 부직포 상부에 아스팔트콘크리트를 포설하고 다짐하는 단계;를 포함하되, 상기 아스팔트콘크리트의 포설온도는 상기 합성고무아스팔트, 상기 부직포 및 상기 아스팔트콘크리트의 일체화되어 상호 접착되도록 상기 쉬스부 및 상기 합성고무아스팔트의 표면일부를 녹이고, 상기 코어부, 액정성 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유는 녹이지 않는 온도로 설정되는 것일 수 있다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명은 도로, 특히 교면의 아스팔트콘크리트 포설 시 방수재를 보강하여 아스팔트콘크리트의 내구성과 공용성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포의 구성성분과 그 비율을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 저융점사 섬유의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포의 제조단계를 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 부직포의 제조단계의 일부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 부직포의 적층구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포가 배치될 수 있는 도로의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포를 이용한 교량의 방수공법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 아스팔트콘크리트 구조를 도식화 한 것이다.
도 9는 아스팔트콘크리트에 하중을 재하하기 전과 후를 비교한 도면이다.
도 10은 소성변형이 일어난 아스팔트콘크리트를 촬영한 사진이다.
도 11은 피로 균열이 일어난 아스팔트콘크리트를 촬영한 사진이다.
도 12는 저온 균열이 일어난 아스팔트콘크리트를 촬영한 사진이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)의 구성성분과 그 비율을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)는 저융점사(Low Melting Filament, LMF) 섬유(110), 액정성 폴리에스테르(Liquidcrystal Polyester, LCP) 섬유(120) 및 유리 섬유(Glass Fiber)(130)를 포함한다.
저융점사 섬유(110)는 도 2에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 쉬스(sheath)부(112) 및 코어(core)부(114)를 포함한다.
쉬스부(112)는 110℃ 정도의 낮은 융점을 가지고 있다. 이에 비해, 코어부(114)는 252℃ 정도의 높은 융점을 가지고 있다.
이러한 특성을 가진 저융점사 섬유(110)는 다른 소재와 접착할 때 110℃ 정도의 낮은 온도에서도 뛰어난 열접착이 가능하고, 형태를 유지하는 능력이 탁월한 친환경 소재이다.
저융점사 섬유(110)는 그 코어부(114)가 용융되지 않은 본래의 형태를 유지하면서 액정성 폴리에스테르 섬유(120) 및 유리 섬유(130)와 접착이 이루어질 수 있다.
저융점사 섬유(110)는 또한 우수한 접착성과 더불어 균일한 용융성과 우수한 개섬성, 우수한 형태 안정성과 탄성회복력을 가지고 있다.
저융점사 섬유(110)는 에폭시 수지를 대체할 수 있는 친환경 섬유라고 할 수 있으며, 인장강도와 인장신도에 있어서도 우수한 물성을 지닌다.
저융점사 섬유(110)는 교면의 바닥판에 도포되는 방수재를 보강할 수 있고, 아스팔트콘크리트의 소성변형, 피로균열, 저온균열 및 반사균열을 억제하여 공용성(균열 및 소성변형 저항성)과 내구성을 증대시킬 수 있는 소재이다.
본 발명의 일실시예에서, 저융점사 섬유(110)는 부직포(110)에서 중량비 20~35%로 구성된다.
저융점사 섬유(110)의 중량비가 20% 미만으로 혼합되면 후술될 열접합단계(S250)에서 액정성 폴리에스테르 섬유(120) 및 유리 섬유(130)와 접착이 원활히 이루어지지 않는다.
저융점사 섬유(110)의 중량비가 35% 를 초과할 경우 액정성 폴리에스테르 섬유(120) 및 유리 섬유(130)와 접착력은 증가하지만 폴리에스테르 섬유(120) 및 유리 섬유(130)의 균열에 저항하는 기능이 저하될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 높은 배향구조를 보유하여 인장강도, 인장탄성율 및 융점이 높은 소재이다.
액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 히드록시나프토산(Hydroxy Naphthoic Acid, HNA)의 함량을 줄이고 비페놀과 테레프탈산(Terephthalic Acid, TPA)을 공중합시킨 것을 열처리한 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 처리를 수행하는 것은 인장강도와 인장탄성율을 증가시킨다.
액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 융점이 280℃인 것을 사용하는 것이 적합할 수 있다.
[표 1]은 액정성 폴리에스테르 섬유(120)와 아라미드 섬유의 역학적 성질을 비교한 것이다.
구분 액정성 폴리에스테르 섬유 아라미드 섬유
A제품 B제품
섬유직경((μm) 17.4 15.0
밀도(g/㎤) 1.40 1.44
인장강도(g/d) 30.8 20.0
인장탄성율(g/d) 1,080 530
절단신도(%) 2.9 3.8
흡수율(%) 0.0 2.0
표 1을 참조하면, 액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 아라미드 섬유에 비해 치수안정성이 뒤어나 물의 팽윤 시 역학적 성질의 저하가 거의 없다.
내마모성의 경우 연마기에서 절단될　때까지의 횟수로 측정할 경우 아라미드 섬유 145회, 액정성 폴리에스테르 섬유 1,317회 측정되어 액정성 폴리에스테르 섬유(120)가 아라미드 섬유보다 9배 정도 뛰어나다.
액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 인장강도 및 인장탄성율에 있어서 아라미드 섬유보다 우수하고, 내약품성측면에서도 장점을 가지고 있기 때문에 방수재를 보강하는데 유용한 섬유이다.
본 발명의 일실시예에서, 액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 부직포(110)에서 중량비 30~40%로 구성된다.
액정성 폴리에스테르 섬유(120)의 중량비가 30% 미만이 되면 원활한 카딩(carding)이 어렵고, 40%를 초과하면 유리 섬유(130)가 가지고 있는 기능을 살리기 어렵다.
유리 섬유(130)는 타 섬유에 비하여 인장강도가 현저하게 높고 신도는 작은 무기 섬유이다.
유리 섬유(130)는 도로 바닥판 상부의 방수재를 보강하기에 적합한 섬유이다.
유리 섬유(130)는 내산성과 내후성 및 내약품성이 우수하며, 연화점은 720℃ 내지 760℃이다.
본 발명의 일실시예에서, 유리 섬유(130)는 부직포(110)에서 중량비 30~40%로 구성된다.
유리 섬유(130)가 30% 미만이면 유리 섬유의 기능을 살리기 어려우며, 40%를 초과하면 카딩(carding)이 원활하게 이루어질 수 없다.
본 발명의 일실시예에서, 도로 포장 시에 방수재의 도포 시 온도는 190℃이고, 아스팔트콘크리트 포장 시 온도는 170℃이다.
저융점사 섬유(110)의 코어부(114)는 융점이 252℃이고, 액정성 폴리에스테르 섬유(120)는 융점이 280℃이고, 유리 섬유(130)는 연화점이 720℃ 내지 760℃이므로 상술한 방수재 도포나 아스팔트콘크리트 포장 시 물리, 화학적으로 영향을 받지 않을 수 있다.
부직포(100)는 도로 바닥판 상부의 방수재와 아스팔트콘크리트 사이에 설치될 수 있다.
부직포(100)는 온도 변화에 따라 수축 또는 팽창하는 방수재를 보강하고 반복적인 차량윤하중, 여름철 고온에 따른 소성변형과 피로균열, 겨울철 주야간의 온도 변화에 따른 저온균열을 억제하여 아스팔트콘크리트의 공용성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
부직포(100)는 도로, 교면의 유지보수 포장과 신설포장에 모두 적용가능하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)의 제조단계를 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, S210 단계에서 저융점사 섬유(110), 액정성 폴리에스테르 섬유(120) 및 유리 섬유(130)를 혼섬한다.
바람직하게는, S210 단계에서 저융점사 섬유(110) 25~35중량%, 액정성 폴리에스테르 섬유(120) 30~40중량% 및 유리 섬유(130) 30~40중량%로 혼섬하여 혼섬된 섬유를 형성한다.
S220단계에서, 혼섬된 섬유를 개면하여 개면된 섬유를 형성한다.
S230단계에서, 개면된 섬유를 직선상으로 뻗치게 하여 평행하게 배열하는 카딩공정(Carding Process)를 수행하여 카딩된 단위 부직포를 형성한다.
본 발명의 일실시예에서, 단위 부직포는 0.4mm 두께로 형성될 수 있다.
저융점사 섬유(110), 액정성 폴리에스테르 섬유(120) 및 유리 섬유(130)가 열접착공정에서 원활하게 접착되기 위해서는 0.4mm 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
S240단계에서, 카딩된 단위 부직포를 복수 개 적층한다.
본 발명의 일실시예에서, 0.4mm의 단위 부직포를 5장 겹쳐 적층할 수 있다.
S250단계에서, 적층된 단위 부직포를 압축 및 열접합하여 한 장의 부직포(100)로 형성한다. 완성된 부직포(100)의 두께는 1.2mm 내지 1.5mm가 될 수 있도록 압축한다.
교량의 프라임 코트, 방수두께 및 아스팔트콘크리트의 설계 두께를 감안할 경우 부직포 두께는 1.2mm 내지 1.5mm로 하는 것이 바람직하다.
완성된 형태의 부직포(100)는 격자형의 지오그리드(Geogrid)나 지오텍스타일(Geotextile)에 열처리하여 부착하여 사용할 수 있다. 이는 부직포(100)를 방수층 위에 설치할 때는 부직포(100) 상태로 설치하는 것보다는 지오그리드나 지오텍스타일에 접착된 상태의 것을 설치하는 것이 더 용이하기 때문이다.
완성된 형태의 부직포(100)는 방수공법 시행 시에 합성고무아스팔트를 접착제로 사용하여 원하는 부위에 접착할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)의 제조단계에서 S250단계를 도식화 한 것이다.
도 4를 참조하면, 5개의 단위 부직포(100-1 내지 100-5)는 파이프형 롤러(140)에 의하여 압축되고, 열처리되어 한 장의 부직포(100)로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)의 적층구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 단위 부직포(100-1 내지 100-5)는 각각 사선으로 배치되고, 결과물은 평면형상이 되도록 밀착되어 적층된다. 각각의 단위 부직포(100-1 내지 100-5)는 계단형상을 가질 수 있다. 도 5에서는 단위 부직포(100-1 내지 100-5)의 참조번호를 5개만 표시하였으나, 적층되는 단위 부직포(100-1 내지 100-5)의 수 사용목적, 사용형태 등에 따라 변경 가능한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)가 배치될 수 있는 도로의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 바닥판(210)은 시멘트 콘크리트로 형성할 수 있다.
바닥판(210)의 상부에는 프라이머(220)가 형성될 수 있다. 프라이머(220)는 접착층 역할을 한다.
프라이머(220) 상부에는 방수재(230)가 형성된다. 방수재(230)는 합성고무아스팔트로 형성될 수 있다.
방수재(230) 상부에는 부직포(100)가 배치될 수 있다.
부직포(100)는 방수재(230)와 일체로 합체되도록 접착될 수 있다.
방수재(230) 상부에는 프라이머(220)가 다시 형성된다.
그리고 그 위에는 아스팔트콘크리트(240), 택코트(250) 및 아스팔트콘크리트(240)가 차례로 적층된다.
상부의 아스팔트콘크리트(240)는 상부층 또는 표층이라 하며, 하부의 아스팔트콘크리트(240)는 하부층 또는 레벨링층이라 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 부직포를 이용한 교량의 방수공법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, S310단계에서 도로 바닥판(210) 상부에 프라이머(220)를 도포한다.
프라이머(220)는 약 0.2l/m2~0.4l/m2 정도의 양을 도포할 수 있다.
프라이머(220)가 도포되기 전에 바닥판(210)에 형성될 수 있는 이물질 및 요철을 제거하여 평탄성을 최대한 확보하는 것이 바람직하며 기포가 발생하지 않도록 주의하여야 한다.
S320단계에서는 바닥판(210) 상부에 도포된 프라이머(220) 상부에 방수재(230)를 도포한다.
방수재(230)는 합성고무아스팔트를 사용할 수 있다. 방수재(230)는 180℃ 내지 190℃로 가열하여 액체 상태로 만든 후 약 2.5mm 두께로 도포할 수 있다.
도로와 보도 사이에 설치된 방호벽 및 중앙분리대와 접촉하는 부분은 포장 상부층의 높이 이상으로 도포하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 도로 경계에서 방수재(230)가 도포되지 않은 틈은 제거된다.
S330단계에서, 방수재(230) 상에 부직포(100)를 배치한다.
부직포(100)는 방수재가 경화되기 전에 배치하여 방수재와 일체화될 수 있도록 한다.
부직포(100)는 방수재(230) 도포 후 5분 내지 10분에 배치하는 것이 바람직할 수 있다.
부직포(100)가 상술한 방식으로 배치될 경우 방수재(230)의 일부가 부직포(100)로 스며들어 부직포(100)와 일체화 될 수 있게 접착된다.
S340단계에서는 방수재(230)를 경화시킨다.
S350단계에서는 아스팔트콘크리트(240)를 포설하고 다짐한다.
아스팔트콘크리트(240)는 포설 장비인 피니셔와 운반용 덤프트럭이 경화된 부직포(100) 내지 방수재(230) 위로 이동하며 포설한다.
아스팔트콘크리트(240)는 피니셔가 일정한 두께로 포설을 하고 머케덤 다짐장비가 1차 다짐을 하고, 타이어롤라 다짐장비가 2차 다짐을 하고, 텐덤롤라 장비가 3차 마무리 다짐을 하게 된다.
아스팔트콘크리트(240)의 포설온도는 약 140℃이며 개질아스팔트콘크리트의 경우 약 160℃이 될 수 있다. 아스팔트콘크리트(240)를 포설할 경우에 방수재(230)의 내지 부직포(100)의 표면 일부가 용융되며, 아스팔트콘크리트(240)가 용융된 부분으로 일부 스며들게 된다.
따라서 아스팔트콘크리트(240)는 방수재(230) 내지 부직포(100)와 일부가 일체화되어 상호 접착될 수 있다.
이와 같이, 포장된 도로는 부직포(100)에 의해 영향을 받아 보강된 특성을 보인다. 즉, 아스팔트콘크리트의 소성변형, 피로균열, 저온균열 및 반사균열을 억제하여 공용성과 내구성을 증가시킬 수 있다.
[표 2]는 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)와 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 섬유 및 PET(polyethylene terephthalate) 섬유의 물성을 비교한 것이다.
구분 PP섬유 PET섬유 부직포(100) 시험방법
인장강도(N) 180 175 520 ASTM D 4632
파열강도(KPa) 276 255 752 ASTM D 3786
인열강도(N) 15 12 54 ASTM D 4532
연신율(%) 2,5 1,8 3.2 ASTM D 4632
표 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)는 인장강도 및 파열강도에서 타 섬유에 비해 우수한 물적 성질을 지니고 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 부직포(100)는 방수재(230)를 보강하고 방수층 위에 포장하는 아스팔트콘크리트의 소성변형, 피로 균열, 저온 균열 및 반사 균열을 억제할 수 있어 방수층과 아스팔트콘크리트의 공용성과 내구성을 증가시키는 효과가 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
110: 저융점사 섬유
120: 액정성 폴리에스테르 섬유
130: 유리 섬유
140: 파이프형 롤러
210: 바닥판
220: 프라이머
230: 방수재
240: 아스팔트콘크리트
250: 택코트

Claims (10)

  1. 외측의 쉬스(Sheath)부와 상기 쉬스부보다 융점이 높은 내측의 코어(core)부를 포함하는 저융점사(Low Melting Filament, LMF) 섬유;
    히드록시나프토산(Hydroxy Naphthoic Acid, HNA), 비페놀 및 테레프탈산(Terephthalic Acid)을 공중합하고 열처리하여 형성된 액정성 폴리에스테르(Liquidcrystal Polyester) 섬유; 및
    유리 섬유(Glass Fiber);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부직포는 상기 저융점사 20~35 중량%, 상기 액정성 폴리에스테르 섬유 30~40 중량%, 그리고 상기 유리 섬유 30~40 중량% 의 배합비로 형성된 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부직포는 상기 배합비로 형성된 복수의 단위 부직포가 적층된 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부직포는 0.4mm의 두께로 제조된 단위 부직포 5장을 적층하고 1.2mm 내지 1.5mm 로 압착하여 형성된 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포.
  5. 히드록시나프토산(Hydroxy Naphthoic Acid, HNA), 비페놀 및 테레프탈산(Terephthalic Acid)을 공중합하고 열처리하여 액정성 폴리에스테르(Liquidcrystal Polyester) 섬유를 형성하는 단계;
    외측의 쉬스(Sheath)부와 상기 쉬스부보다 융점이 높은 내측의 코어(core)부를 포함하는 저융점사 섬유(Low Melting Filament, LMF), 상기 액정성 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유를 혼섬하여 혼섬된 섬유를 형성하는 단계;
    상기 혼섬된 섬유를 개면하여 개면된 섬유를 형성하는 단계;
    상기 개면된 섬유를 직선상으로 뻗치게 하여 평행하게 배열하는 카딩공정(Carding Process)을 수행하여 카딩된 단위 부직포를 형성하는 단계; 및
    상기 카딩된 단위 부직포를 복수 개 적층하여 압착 및 열처리하여 부직포를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 혼섬된 섬유를 형성하는 단계는 저융점사 섬유를 20~35 중량%, 상기 액정성 폴리에스테르 섬유를 30~40 중량%, 그리고 상기 유리 섬유 30~40 중량% 의 배합비로 혼섬하여 혼섬된 섬유를 형성하는 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 단위 부직포는 0.4mm의 두께로 형성되고,
    상기 부직포는 1.2mm 내지 1.5mm 로 압착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 아스팔트콘크리트 교량 포장의 방수층에 사용되는 부직포의 제조방법.
  8. 제1항의 부직포를 이용하여 교면을 포장하는 방법에 있어서,
    바닥판 상부에 프라이머를 도포하는 단계;
    상기 프라이머 상부에 합성고무아스팔트를 도포하는 단계;
    상기 합성고무아스팔트가 경화되기 전에 상기 합성고무아스팔트 상부에 상기 부직포를 배치하는 단계; 및
    상기 부직포 상부에 아스팔트콘크리트를 포설하고 다짐하는 단계;를 포함하되,
    상기 아스팔트콘크리트의 포설온도는 상기 합성고무아스팔트, 상기 부직포 및 상기 아스팔트콘크리트의 일체화되어 상호 접착되도록 상기 쉬스부 및 상기 합성고무아스팔트의 표면일부를 녹이고, 상기 코어부, 액정성 폴리에스테르 섬유 및 유리 섬유는 녹이지 않는 온도로 설정되는 것을 특징으로 하는 부직포를 이용한 아스팔트콘크리트로 포장되는 교량의 방수공법.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020160136457A 2016-10-20 2016-10-20 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법 KR101736261B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160136457A KR101736261B1 (ko) 2016-10-20 2016-10-20 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160136457A KR101736261B1 (ko) 2016-10-20 2016-10-20 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101736261B1 true KR101736261B1 (ko) 2017-05-29

Family

ID=59053563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160136457A KR101736261B1 (ko) 2016-10-20 2016-10-20 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101736261B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102087805B1 (ko) * 2019-07-22 2020-05-15 (주)우행건설 도로 방수용 조성물 및 이를 이용한 도로 방수공법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100288327B1 (ko) * 2000-06-22 2001-04-16 배문옥 콘크리트 구조물의 도막 및 시트 이중공법
JP3461988B2 (ja) * 1995-10-05 2003-10-27 日本バイリーン株式会社 透湿防水性基材
JP4951507B2 (ja) * 2006-08-11 2012-06-13 株式会社フジコー 高耐熱の断熱吸音材

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3461988B2 (ja) * 1995-10-05 2003-10-27 日本バイリーン株式会社 透湿防水性基材
KR100288327B1 (ko) * 2000-06-22 2001-04-16 배문옥 콘크리트 구조물의 도막 및 시트 이중공법
JP4951507B2 (ja) * 2006-08-11 2012-06-13 株式会社フジコー 高耐熱の断熱吸音材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102087805B1 (ko) * 2019-07-22 2020-05-15 (주)우행건설 도로 방수용 조성물 및 이를 이용한 도로 방수공법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100476132B1 (ko) 도로 보강 시트 및 아스팔트 강화 포장 도로의 구조 및도로의 포장 방법
KR100959407B1 (ko) 배수기능이 강화된 구조물 신축이음부 방수 및 배수로시공방법
US3932051A (en) Highway construction
KR101189549B1 (ko) 아스팔트 포장 균열 방지용 부직포 및 그 제조방법, 이를 이용한 아스팔트 포장 및 교량 방수 포장 방법
CN202787067U (zh) 一种桥梁无缝式伸缩缝结构
KR101323022B1 (ko) 콘크리트 도로용 신축줄눈 파손부의 보수방법
Cihackova et al. Performance characteristics of the open-graded asphalt concrete filled with a special cement grout
KR20170111650A (ko) 저융점섬유로 이루어진 아스팔트보강재
CN211848904U (zh) 一种复合浇注式铺装结构
US8858115B2 (en) Pothole and utility cut repair overlay and method of installation
KR101736261B1 (ko) 부직포, 부직포의 제조방법 및 부직포를 이용한 교량의 방수공법
KR100886158B1 (ko) 가스 홀을 갖춘 방수시트를 이용하는 방수공법
KR102044882B1 (ko) 차세대 포장 단면과 향상된 내구성을 갖는 도로 포장 방법
CN114032724A (zh) 一种装配式再生混凝土乡村路面
KR101028144B1 (ko) 교량 표면 방수 공법
KR100886409B1 (ko) 소성변형방지를 위한 2층 섬유보강 포장공법
CN114960331A (zh) 一种刚柔复合式路面结构及其施工方法
CN210737260U (zh) 一种刚性路基与柔性路基交界面
CN210085968U (zh) 一种复合式路面层间抗剪防裂结构
KR100670920B1 (ko) 도로포장체 보강공법
CN217948640U (zh) 一种旧水泥路面罩面结构
CN117328310A (zh) 沥青路面抑制反射裂缝的复合结构及改造方法
RU2289648C2 (ru) Дорожная конструкция
RU2806091C1 (ru) Способ повышения трещиностойкости дорожного покрытия
Gulden Continuously reinforced concrete pavement: extending service life of existing pavements

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant