KR101740910B1 - 포장 보수용 아스팔트 콘크리트 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아스팔트 콘크리트 보수재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트 5 내지 10wt%, 가스유 1 내지 5wt%, 불포화지방산 1 내지 5wt%, 오렌지유 1 내지 5wt% 및 골재 80 내지 90wt%를 포함하는, 시공이 간편하고 내마모성 및 내구성이 뛰어난 상온 아스팔트 콘크리트 보수재에 관한 것이다.

Description

포장 보수용 아스팔트 콘크리트 조성물{COMPOSITION OF ASPHALT CONCRETE FOR REPAIRING ROAD PAVEMENT}
본 발명은 포장 보수용 아스팔트 콘크리트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단시간 시공이 가능하고 내구성이 우수한 도로포장 보수용 아스팔트 콘크리트에 관한 것이다.
일반적으로 도로의 포장에는 아스팔트 콘크리트가 이용되고 있다. 아스팔트 콘크리트 포장은 연성포장으로 승차감이 좋고 소음이 적으나 시간의 경과에 따라 바퀴 패임(Rutting) 또는 균열(Crack) 등으로 포장이 파손되고, 또한 부적절한 포장 배수, 부적절한 다짐, 골재의 과도한 먼지 및 불순물 혼입 등의 원인으로 손상이 발생하는 문제가 있다.
이러한 손상을 방치하는 경우 수분이 포장 하부까지 스며들어 포장 구조를 약하게 하고, 차량 통행으로 인해 주변의 포장구조가 더욱 악화되어 도로가 패이며 포장이 떨어져 나가는 포트홀로 발전하게 된다. 발생한 포트홀 등은 도로 안전운행에 있어 큰 위험요소가 되기 때문에 이러한 도로의 손상에 대하여 신속한 보수가 필요하다.
손상된 도로의 보수를 위하여는 포대 아스팔트 콘크리트를 이용하여 긴급보수를 실시하거나 외국에서 수입한 균열보수재를 이용하고 있다. 예를 들면, 한국등록특허 제10-0637020호에는 스티렌부타디엔고무를 포함하는 도로봉합제를 이용하는 방법이 기재되어 있고, 한국등록특허 제10-0993030에는 고무칩 및 수지를 포함하는 도로포장용 탄성재 및 그 제조방법이 기재되어 있다.
그러나, 이와 같은 공법으로 보수된 부분은 구체와의 부착력이 떨어져 계면에서 쉽게 탈락되고, 햇빛, 염, 물 등의 노출로 쉽게 노후되며, 시공시간 및 비용이 많이 드는 문제가 여전히 잔존하고 있어, 새로운 도로 보수재의 개발이 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-0637020호 한국등록특허 제10-0993030호
본 발명의 일 측면에서는, 시공이 간편하고 내마모성 및 내구성이 뛰어난 아스팔트 콘크리트 보수재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 아스팔트 5 내지 10wt%, 가스유 1 내지 5wt%, 불포화지방산 1 내지 5wt%, 오렌지유 1 내지 5wt% 및 골재 80 내지 90wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재가 제공된다.
또한, 상기 골재는 입경 0.001 내지 2.5mm인 입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 골재는 입경 2.5 내지 5mm인 입자를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 골재는 입경 5 내지 13mm인 입자를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 아스팔트 콘크리트 보수재의 비점은 140 내지 160℃일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용한 도로 보수 방법에 있어서, 보수재가 투입될 위치의 오염물질을 제거하는 1단계; 본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재를 투입하는 2단계; 및 상기 투입된 아스팔트 콘크리트 보수재의 표면을 평평하게 고르는 3단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용한 도로 보수 방법이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재는 결합력이 뛰어나고 내마모성 및 내구성이 우수하여 도로 등의 손상 복구에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재는 별도의 점성 물질의 추가 없이도 시공이 가능하여 단시간 시공이 가능하므로, 도로 등의 신속한 복구가 필요할 때 사용될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재는 별도의 가열공정을 거치지 않고도 시공이 가능하므로 이산화탄소의 배출을 저감시킬 수 있어 친환경적 보수재로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재는 보존성이 우수하므로 장기간 보존할 수 있다.
본 발명은 아스팔트 5 내지 10wt%, 가스유 1 내지 5wt%, 불포화지방산 1 내지 5wt%, 오렌지유 1 내지 5wt% 및 골재 80 내지 90wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재 및 그를 이용한 도로의 보수 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 아스팔트 5 내지 10wt%, 가스유 1 내지 5wt%, 불포화지방산 1 내지 5wt%, 오렌지유 1 내지 5wt% 및 골재 80 내지 90wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재가 제공된다.
아스팔트는 석유원유의 성분 중 휘발성 유분을 증발시키고 남은 잔류물로 흑색 또는 흑갈색을 띄며, 주로 수소 및 탄소로 구성되어 있고 소량의 질소, 황 및 산소가 결합된 화합물들을 포함한다. 아스팔트는 가소성이 풍부하고 방수성, 전기절연성 및 접착성 등의 특성이 우수하고 화학적으로 안정하므로 도로포장 재료 및 바닥재로 이용되는 경우 우수한 물성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재에서, 포함되는 아스팔트의 종류는 특별히 한정되지 않으며 천연 아스팔트 또는 석유 아스팔트를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 스트레이트 아스팔트 또는 블론 아스팔트를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 스트레이트 아스팔트를 사용하는 것이 좋다.
상기 아스팔트의 함량은 아스팔트 콘크리트 보수재 총 100wt%에 대하여, 5 내지 10wt%로 포함될 수 있다. 상기 아스팔트의 함량이 5wt% 미만이면 골재 사이에서 충분한 접착력을 제공할 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 10wt% 초과이면 아스팔트 콘크리트 보수재의 초기강도가 저하되고 제조비용이 상승하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 포화 및 불포화지방산 혼합물을 포함한다. 상기 포화 및 불포화지방산 혼합물은 가스유, 불포화지방산 및 오렌지유를 포함한다. 상기 불포화지방산은 탄소수 14 내지 18인 직쇄 불포화지방산을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 포화 및 불포화 지방산 혼합물은 아스팔트와 골재 사이의 결합력을 향상시키고 아스팔트 콘크리트에 신축성을 부여함으로써, 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재가 상온 시공이 가능하면서 보다 높은 강도를 발현할 수 있게 한다. 또한, 아스팔트와 골재 사이의 결합력을 향상시킴으로써, 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재가 시공된 도로 위를 차량 등이 통과하여도 타이어 등에 아스팔트 찌거기가 접착되는 것을 저감시킬 수 있다.
상기 가스유의 함량은 아스팔트 콘크리트 보수재 총 100wt%에 대하여, 1 내지 5wt%로 포함될 수 있다. 상기 불포화지방산의 함량은 아스팔트 콘크리트 보수재 총 100wt%에 대하여, 1 내지 5wt%로 포함될 수 있다. 상기 오렌지유의 함량은 아스팔트 콘크리트 보수재 총 100wt%에 대하여, 1 내지 5wt%로 포함될 수 있다.
본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 골재를 포함한다. 상기 골재는 모래, 자갈 등을 포함하며, 입경에 따라 잔골재 및 굵은 골재로 구분될 수 있다. 골재의 입경은 체를 이용한 체가름법을 이용하여 측정될 수 있다. 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재에 있어서, 골재의 입경은 보수재를 적용하고자 하는 용도에 따라 조절될 수 있으며, 입경 0.001 내지 2.5mm인 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 아스팔트 콘크리트 보수재의 강도를 향상시키고 시공시간을 보다 단축시키는 측면에서, 상기 골재는 입경 2.5 내지 5mm인 입자를 더 포함하는 것이 바람직하다. 골재의 혼합 비율은 당업자에 의해 조절될 수 있으며, 예를 들면 상기 골재 총 100wt%에 대하여 입경 0.001 내지 2.5mm인 입자 10 내지 60wt% 및 입경 2.5 내지 5mm인 입자 40 내지 90wt%로 혼합될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
아스팔트 콘크리트 보수재의 강도를 보다 향상시키고 시공 시간을 보다 단축시키기 위해, 상기 골재는 입경 5 내지 13mm인 입자를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다. 골재의 혼합 비율은 상기 골재 총 100wt%에 대하여, 입경 0.001 내지 2.5mm인 입자 30 내지 50wt%, 입경 2.5 내지 5mm인 입자 10 내지 30wt% 및 입경 5 내지 13mm인 입자 30 내지 50wt% 로 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 골재의 함량은 아스팔트 콘크리트 보수재 총 100wt%에 대하여, 80 내지 90wt%로 포함될 수 있다.
본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 골재 및 아스팔트를 가열하여 혼합한 후 지면에서 냉각시켜야 차량을 통과시킬 수 있는 종래 기술과 달리, 상온에서 포설하고 간단한 다짐작업을 한 후 곧바로 도로를 개방하여 차량 등을 통과시킬 수 있으므로 이산화탄소의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 강우환경에서도 시공이 가능하고, 시공시 별도의 아스팔트 합재 등을 첨가할 필요가 없으므로, 악천후에도 재료의 손실 없이 빠른 시공이 가능하다.
본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 아스팔트, 가스유, 불포화지방산, 오렌지유 및 골재를 혼합하여 제조될 수 있으며, 보수재에 포함되는 아스팔트, 가스유, 불포화지방산 및 오렌지유의 혼합물 비점이 140 내지 160℃로 열화우려가 저감되고 보존성이 우수하므로 장기간 보관이 가능하며, 점도 및 유동성이 양호하므로 우수한 작업성을 가져 시공에 이용하기 편리하다. 또한, 내마모성 및 내구성이 뛰어나고, 타이어의 회전압력으로 경화 강도가 증진되므로 도로에 이용되기 특히 적합하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 아스팔트 5 내지 10wt%, 가스유 1 내지 5wt%, 불포화지방산 1 내지 5wt%, 오렌지유 1 내지 5wt% 및 골재 80 내지 90wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용한 도로 보수 방법이 제공된다.
본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용하여 파손된 포장 도로 등을 복구하는 방법은, 보수할 도로에 대한 아스팔트 콘크리트 보수재의 부착력을 증진시키기 위해 보수재가 투입될 위치의 오염물질을 제거하는 단계; 본 발명의 일 측면에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재를 투입하는 단계; 및 상기 투입된 아스팔트 콘크리트 보수재의 표면을 평평하게 고르는 단계를 포함한다. 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용하여 파손된 포장 도로 등을 복구하는 방법은 별도의 유제 또는 점성 물질의 사전 작업을 필요로 하지 않고 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재를 보수하고자 하는 위치에 곧바로 투입 적용할 수 있어 단시간 시공이 가능하다. 또한, 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 시공부위와의 결합력이 뛰어나 타이어 등에 부착하지 않으므로, 도로의 파손부위 위에 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재를 투입하고 삽 등의 도구를 이용하여 표면을 평평하게 만든 후에는 별도로 건조 또는 냉각시키는 시간 없이 곧바로 차량을 통과시킬 수 있다. 이 경우에, 차량의 통과로 인한 다짐침하를 고려하여 표면이 평평하게 골라진 보수재의 높이가 지면보다 1.5 내지 3cm 높도록 투입되는 것이 좋다. 바람직하게는, 보수재의 높이가 지면보다 1.5 내지 2cm 높도록 투입되는 것이 좋다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
[실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3] 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조
아스팔트 6wt%, 가스유 2wt%, 불포화지방산(CAS 67701-06-8) 2wt%, 오렌지유 2wt% 및 골재 88wt%를 상온에서 혼합하여 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다. 골재는 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 입경 및 함량(wt%)으로 배합하였다.
골재(wt%)
0.001-2.5(mm) 2.5-5.0(mm) 5.0-13.0(mm)
실시예1 20 80 -
실시예2 50 50 -
실시예3 40 20 40
실시예4 100 - -
제조된 실시예1 내지 4의 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물에 포함되는 아스팔트, 가스유, 불포화지방산 및 오렌지유의 혼합물 비점 140 내지 160℃, 인화점 220 내지 230℃, 발화점 230 내지 260℃ 및 밀도 1.6 내지 2.0의 물성을 나타냈다. 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 아스팔트 콘크리트 조성물에 대하여 규격 표준에 따른 시험을 수행하여 측정된 물성은 하기 표 2에 나타내었다.
마샬안정도(kgf) 흐름값(1/100㎝) 공극율(%)
실시예1 725 29 10
실시예2 720 29 10
실시예3 720 28 11
실시예4 752 34 8
제조된 실시예1 내지 4의 아스팔트 콘크리트 조성물을 아스팔트 도로의 포장 파손부위에 별도의 처리 없이 쏟아부어 컴팩트 다짐기로 간단하게 다지고 10분 후 차량 통행을 실시하였으나 안정화가 이루어져 시공부위의 박리, 들뜸현상이 나타나지 않으며 차량의 통행으로 인한 다짐 효과로 안정성이 향상되는 것으로 나타났다.
이와 같이, 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재인 실시예 1 내지 4는 우수한 안정성, 보관성, 작업성 및 내구성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 아스팔트 콘크리트 보수재는 도로 등의 손상을 시급히 복구할 필요가 있는 현장에 적용되기 적합하다.

Claims (6)

  1. 아스팔트 5 내지 10wt%, 가스유 1 내지 5wt%, 탄소수 15인 직쇄 불포화지방산 1 내지 5wt%, 오렌지유 1 내지 5wt% 및 골재 80 내지 90wt%를 포함하는 아스팔트 콘크리트 보수재에 있어서,
    상기 보수재에 포함되는 아스팔트, 가스유, 불포화지방산 및 오렌지유의 혼합물의 비점이 140 내지 160℃인 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 골재는 입경 0.001 내지 2.5mm인 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 골재는 입경 2.5 내지 5mm인 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 골재는 입경 5 내지 13mm인 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재.
  5. 삭제
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용한 도로 보수 방법에 있어서,
    보수재가 투입될 위치의 오염물질을 제거하는 1단계;
    제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 아스팔트 콘크리트 보수재를 투입하는 2단계; 및
    상기 투입된 아스팔트 콘크리트 보수재의 표면을 평평하게 고르는 3단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 보수재를 이용한 도로 보수 방법.
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