KR101838896B1 - 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 결빙 방지제 조성물은 염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01∼10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 아스팔트 콘크리트 제조 시 첨가되는 결빙 방지제가 높은 제빙 기능을 유지할 수 있어 눈길 미끄럼 사고 및 도로시설물의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 초기 성분의 비율 및 물리적 조건을 변화시키기 때문에, 장기간의 방빙 효과를 가지며, 주변 온도가 떨어지면 반복적인 착빙을 막으며, 환경에 유해하지 않고, 금속에 대한 부식성이 없는 조성물을 만드는 것이 가능하다.

Description

아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법 {ANTI-ICING COMPOSITION FOR ASPHALT CONCRETE FOR PAVEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아스팔트 콘크리트 제조 시 첨가되는 결빙 방지제가 높은 융설 기능을 유지할 수 있어 눈길 미끄럼 사고 및 도로시설물의 열화를 방지할 수 있는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
현재 고속도로상의 콘크리트 구조물에서 대부분 계속되고 있는 가장 큰 문제는 동결융해와 제설염에 의해 발생하는 콘크리트 열화이다. 특히, 적설한랭지에서의 콘크리트 구조물은 동절기에 동결융해에 의한 동해가 반복적으로 작용하게 되고, 강설시 도로는 안전한 교통흐름을 유지하기 위해 염화물계 제설제를 사용하고 있다. 이에 따라 기계타설 콘크리트인 측구 및 다이크, 중분대, 교량 난간방호벽과 같은 구조물은 염화물과 동결융해 환경에 직접적으로 노출되어 있어, 표면 박리(scaling)와 굵은 골재의 노출, 염화물 이온의 침투에 의한 철근부식 등으로 콘크리트의 조기손상 및 내구성이 급격하게 저하되고 있고, 유지관리 비용이 크게 늘어나고 있다.
한편, 겨울철에 눈이 내리면 결빙이 되기 쉽고, 이렇게 결빙이 되는 경우에는 차량 사고와 보행자의 안전사고가 발생될 수 있으므로 도로에 쌓인 눈을 신속히 융설하여 도로가 결빙되는 것을 방지할 필요가 있으며, 특히 최근 기상의 이상 현상에 따라 기록적인 폭설현상이 빈번히 발생되고 있으므로 이와 같은 겨울철 도로의 결빙 방지제에 대해 많은 관심을 기울이고 있다.
또한, 눈이 쌓이거나 결빙을 방지하기 위해 현재는 도로에 모래를 뿌리거나 염화칼슘 등을 뿌리는 방법이 사용되고 있고, 갑자기 폭설이 내리는 경우는 염화칼슘 또는 모래를 도로에 직접 살포해야 하므로 신속한 융설 작업이 불가능하게 되며 많은 시간과 인원 장비를 필요로 하게 된다. 또한, 염화칼슘은 살포 후에 지속적으로 눈이 내리면 염화칼슘의 농도가 낮아져 결국에는 다시 결빙되는 문제점이 있으므로 이러한 방법은 눈길 또는 빙판길의 미끄럼 사고를 근본적으로 해결할 수 없다.
대한민국 등록특허번호 10-1310271 (2013년 09월 23일)
본 발명은 상기한 기존의 제반 문제점을 해소하기 위하여 착안된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 아스팔트 콘크리트 제조 시 첨가되는 결빙 방지제가 높은 제빙 성능을 유지하도록 하는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명은, 아스팔트 콘크리트 제조 시 첨가되는 결빙 방지제가 높은 결빙 성능을 유지하도록 하는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지제 조성물을 제공한다.
상기 결빙방지제 조성물은 염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01∼10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 포함한다.
나아가 본 발명은 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지제 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법은, 염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01∼10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 진공형 강제식 또는 연속식 믹서를 이용하여 혼합 및 교반하는 단계; 혼합 및 교반된 것을 소정 압력을 가하여 고형화시키는 단계; 소정 온도에서 탈수 및 건조시키면서 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 제조방법에서, 상기 진공형 강제식 또는 연속식 믹서를 이용하여 혼합 및 교반하는 시간은 예를들어, 1~10분인 것이 바람직하고, 상기 고형화시키는 단계에서 가하는 소정압력은 예를 들어, 45~150MPa인 것이 바람직하며, 상기 수분을 탈수 건조하기 위한 소정온도는 예를 들어, 15~105℃인 것이 바람직하고, 상기 분쇄기는 볼 밀이나 로드 밀일 수 있으며, 상기 분쇄기를 이용하여 분쇄된 것은 입경 0.01~0.2mm범위의 결빙방지제 건조 분말인 것이 바람직하다.
나아가 본 발명은, 상술한 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지 조성물의 제조방법에 따라 제조된 결빙방지 조성물을 골재 중량에 대해 3~8중량% 첨가하고 교반하는 단계를 포함하여 제조되는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지 아스팔트 혼합물을 제공한다.
본 발명에 따라 상기 아스팔트 혼합물은 밀입도 아스팔트(Dense-graded asphalt : DGA), 쇄석매스틱(Stone mastic asphalt : SMA), 배수성 아스팔트(Porous Asphalt) 및 중온 아스팔트 혼합물 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 의하면, 아스팔트 콘크리트 제조 시 첨가되는 결빙 방지제가 높은 결빙 기능을 유지할 수 있어 눈길 미끄럼 사고 및 도로시설물의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 초기 성분의 비율 및 물리적 조건을 변화시키기 때문에, 장기간의 방빙 효과를 가지며, 주변 온도가 떨어지면 반복적인 착빙을 막으며, 환경에 유해하지 않고, 금속에 대한 부식성이 없는 조성물을 만드는 것이 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결빙방지제 조성물은 염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01∼10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 포함할 수 있다.
상기 염화칼슘 또는 염화나트륨은 흡습성 및 보수성이 우수한 수용성 무기염류로서 습기를 흡수하여 눈 또는 얼음을 녹이는 효과를 얻기 위해 사용한다. 상기 염화칼슘 또는 염화나트륨은 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 10~90중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 염화칼슘 또는 염화나트륨의 함량이 90중량%를 초과하면 융빙 효과는 우수하나 구조물의 부식을 촉진시키기 쉽고, 그 함량이 10중량% 미만이면 융빙 효과가 미흡하게 된다.
상기 황산나트륨은 조성물의 탈수 및 건조성을 개선하여 융빙 효과를 얻기 위하여 사용한다. 상기 황산나트륨은 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 1~15중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 황산나트륨의 함량이 15중량%를 초과하면 탈수 및 건조성이 개선되어 융빙 효과는 개선되나 점도가 높아져 성형성이 저하되고, 그 함량이 1중량% 미만이면 탈수 및 건조성이 저하되어 융빙 효과가 미흡하게 된다.
상기 산화칼슘은 수분을 포집하여 건조성을 개선시켜 융빙 효과를 개선하기 위해 사용한다. 상기 산화칼슘은 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 1~15중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 산화칼슘의 함량이 15중량%를 초과하면 건조성이 개선되어 융빙 개선효과는 뚜렷하나 가사시간이 단축되고, 그 함량이 1중량% 미만이면 건조성이 저하되어 융빙 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 규산나트륨은 수분을 흡착하는 성능이 우수하고 내수성을 가져 조성물의 장기간에 걸쳐 융빙 효과를 연장하기 위하여 사용한다. 상기 규산나트륨은 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 1~15중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 규산나트륨의 함량이 15중량%를 초과하면 성능 개선효과는 뚜렷하나 취성이 높아지고, 그 함량이 1중량% 미만이면 장기간의 융빙 효과는 저하된다.
상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트는 염소 입자를 포위하여 수분이 조성물 내부로 침투하는 것을 방지하여 염화물이 용출되는 것을 감소시켜 장기간의 융빙 효과를 얻기 위하여 사용한다.
상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트는 발수제, 즉 재료에 발수성을 부여하는 물질이다. 알킬 또는 알켄 실리코네이트의 발수성은 체인 길이가 비슷한 에틸, 메틸, 프로필, 비닐의 유기 라디칼 때문이며, 동일한 가수 분해 안정성을 보장하기 때문에, 결과적으로 동일한 특성을 가진다. 상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트는 발수제 역할뿐만 아니라 계면 활성제로서의 역할을 하기 때문에, 상 경계 면의 표면 장력을 낮추어, pH 값을 조절하고, 산성 반응을 중화시키는 것이 가능하기 때문에 방식성이 우수하게 된다. 또한, 분말형 알킬 또는 알켄 실리코네이트는 알칼리와 알콕시 실란의 반응을 통해 얻어진다. 분말형 알킬 실리코네이트 또는 알켄 실리코네이트는 수용성이다. 상기 알킬 실리코네이트는 나트륨 또는 칼륨 메틸, 에틸 또는 프로필 실리코네이트이며, 상기 알켄 실리코네이트는 나트륨 비닐 실리코네이트이다. 한편, 상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트의 구조식은 다음과 같다.
Figure 112017111487677-pat00001
Me = 알칼리 금속(특히 Na 혹은 K),
R = 알킬(메틸(methyl), 에틸(ethyl) 혹은 프로필(propyl)) 또는 알켄(비닐(vinyl)),
n = 구성 물질 수, 3-4.
상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트는 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 1~15중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트의 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어지고, 그 함량이 1중량% 미만이면 염소이온 고정이 불안정하여 용출되기 쉬어 장기간의 융빙 효과는 저하된다.
상기 지르코알루미네이트는 점착력, 반응성, 응집 방지성, 화학적 안정성, 내구성 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 지르코알루미네이트는 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 0.01~10중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 지르코알루미네이트의 함량이 10중량%를 초과하면 성능 개선 효과가 뚜렷하나 작업성 및 경제성이 저하되고, 그 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 수성 실리카졸은 소수성, 발수성, 내수성을 개선하여 장기간의 융빙효과를 얻기 위하여 사용한다. 상기 수성 실리카졸은 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 0.01~10중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 수성 실리카졸의 함량이 10중량%를 초과하면 성능 개선 효과가 뚜렷하나 가격경쟁력이 저하되고, 그 함량이 0.01중량% 미만이면 장기간의 융빙 성능 개선 효과가 미흡하게 된다.
상기 알콕시 실란은 가수분해 및 축·중합 반응을 통해 피막을 형성시켜 장기간의 융빙 효과를 얻기 위하여 사용한다.
상기 알콕시 실란은 하기 화학식으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
[화학식]
R1 nSi(OR2)4-n
예를 들면, 상기 화학식으로 표시되는 알콕시 실란은, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 다이메틸다이메톡시실란, 다이메틸다이에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 다이페닐다이메톡시실란, 다이페닐다이에톡시실란, 트리페닐메톡시실란, 트리페닐에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 프로필에틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리프로폭시실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리프로폭시실란, 3-아크릴옥시프로필메틸비스(트리메톡시)실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리프로폭시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프로폭시실란, N-(아미놀에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란, N-(아미놀에틸-3-아미노프로필)트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 클로로프로필트리메톡시실란, 크롤로프로필트리에톡시실란, 헵타데카플루오르데실트리메톡시실란 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
상기 알콕시 실란은 상기 결빙 방지제 조성물에 대하여 0.01~10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 알콕시 실란 분말의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 반응성이 저하되어 장기간의 융빙 효과가 저하되고, 그 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 성능은 유지되나, 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 결빙방지 조성물은 아스팔트 혼합물 제조시 골재 중량에 대하여 3~8중량% 함유되는 것이 바람직하다. 3중량% 미만일 경우 결빙 방지 효과가 발생하지 않고 결빙 현상이 나타나는 1℃~ -6℃ 사이의 기온에서 도로포장 노면에 대한 얼음 접착도가 감소하지 않게 되고, 8중량% 초과할 과할 경우에는 성능은 유지되나, 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다. 일반적으로, 상기 아스팔트 혼합물은 석유원유의 성분 중에서 휘발성 유분이 증발하고 남은 흑색 또는 흑갈색의 아스팔트, 채움재, 잔골재 및 굵은골재로 이루어진다. 본 발명에 따라 상기 아스팔트 혼합물은 밀입도 아스팔트(Dense-graded asphalt : DGA), 쇄석매스틱(Stone mastic asphalt : SMA), 배수성 아스팔트(Porous Asphalt) 및 중온 아스팔트 혼합물 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결빙 방지제 조성물의 제조방법은 염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01~10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 진공형 강제식 또는 연속식 믹서를 이용하여 소정시간(예를들어, 1~10분간)동안 혼합 및 교반한 후 소정압력(예를 들어, 45~150MPa)으로 고형화시킨 후, 수분을 탈수 건조하기 위하여 소정온도(예를 들어, 15~105℃)에서 볼 밀이나 로드 밀 등의 분쇄기를 이용하여 입경 0.01~0.2mm범위로 분쇄하여 제조한다.
또한 아스팔트 혼합물 제조시 상기 결빙방지 조성물을 골재 중량에 대해 3~8중량% 첨가하여 결빙방지 아스팔트 혼합물을 제조한다.
이하에서, 본 발명에 따른 결빙 방지제 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
골재 84.7중량%를 160℃ 상태로 가열한 후 채움재 5.3중량%, 결빙 방지제 조성물 3.0중량% 및 섬유첨가제 0.5중량%를 추가해 교반한 다음 150℃ 상태로 가열한 아스팔트 6.5중량%를 첨가해 균질한 혼합물이 될 때까지 3분간 교반하여 아스팔트 콘크리트를 제조하였다.
이 때, 결빙방지제 조성물은 염화칼슘 또는 염화나트륨 84중량%, 황산나트륨 1중량%, 산화칼슘 1중량%, 규산나트륨 1중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 10중량%, 지르코알루미네이트 1중량%, 수성실리카졸 1중량% 및 알콕시 실란 1중량%를 혼합하여 제조하였다.
<실시예 2>
골재 84.7중량%를 160℃ 상태로 가열한 후 채움재 3.3중량%, 결빙 방지제 조성물 5.0중량% 및 섬유첨가제 0.5중량%를 추가해 교반한 다음 150℃ 상태로 가열한 아스팔트 6.5중량%를 첨가해 균질한 혼합물이 될 때까지 3분간 교반하여 아스팔트 콘크리트를 제조하였다.
이 때, 결빙방지제 조성물은 염화칼슘 또는 염화나트륨 84중량%, 황산나트륨 1중량%, 산화칼슘 1중량%, 규산나트륨 1중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 10중량%, 지르코알루미네이트 1중량%, 수성실리카졸 1중량% 및 알콕시 실란 1중량%를 혼합하여 제조하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 2의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예를 제시한다. 후술하는 비교예 1은 실시예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.
<비교예 1>
아스팔트 6.5중량%, 골재 84.7중량%, 채움재 8.3중량%, 및 섬유첨가제 0.5중량%를 첨가하여 강제식 믹서로 2분간 교반하여 아스팔트 콘크리트를 제조하였다. 골재 84.7중량%를 160℃ 상태로 가열한 후 채움재 8.3중량% 및 섬유첨가제 0.5중량%를 추가해 교반한 다음 150℃ 상태로 가열한 아스팔트 6.5중량%를 첨가해 균질한 혼합물이 될 때까지 3분간 교반하여 아스팔트 콘크리트를 제조하였다.
아래의 시험예들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 2의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물을 KS F 2354에 의하여 아스팔트 함량을, KS F 2490에 의하여 공극률을, KS F 2364에 의하여 골재간극률을, KS F 2349에 의하여 포화도를, KS F 2374에 의하여 동적안정도를, KS F 2489에 의하여 드레인다운 시험을, Kim test에 의하여 변형강도 시험을 실시하여, 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
항 목
 단 위
 품질기준
SMA 13mm		 시험결과
실시예
1		 실시예 2 비교예 1
아스팔트함량
 %
 6.2 이상
 6.5
 6.5
 6.5
밀도
 g/cm3
-
 2.324
 2.322
 2.326
공극율
 %
 2.03.0
 3.0
 3.0
 3.0
골재 간극률
 %
 17이상
 18.8
 19.1
 18.6
포화도
 %
 75이상
 85.0
 83.0
 86.0
드레인다운 시험값
 %
 0.3이하
 0.1
 0.1
 0.1
동적 안정도
 회/㎜
 2,500이상 (PG76-22)
 4451
 4367
 4621
변형강도
 MPa
 4.25 이상
 4.60
 4.58
 4.63
배합설계 다짐방법
 회
 먀샬다짐 양면 75
 75
 75
 75
위의 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 2에 따라 제조된 조성물은 품질기준을 만족하고 비교예 1에 따라 제조된 조성물도 유사한 결과를 나타내 상기 결빙 방지제 조성물에 의한 아스팔트 콘크리트의 물성 차이가 없음을 알 수 있었다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 2에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 융빙 효과를 평가하기 위하여 30cm×30cm×5cm의 몰드에 투입하고 두께 1cm로 테이빙한 후 물을 부어 동결융해기에서 온도를 저하시켜 결빙시킨 후 지그를 부착하여 온도에 따른 인장접착강도 시험을 실시하여 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
구분
 인장접착강도(kgf/cm2)
0℃
 -5℃
 -10℃
 -15℃
 -20℃
실시예 1
 0
 0
 0.4
 1.3
 2.0
실시예 2
 0
 0.4
 1.2
 2.0
 3.4
비교예 1
 1.4
 3.0
 4.1
 6.0
 7.3
위의 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 2에 따라 제조된 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 조성물에 비하여 인장접착강도가 월등히 낮게 나타나 융빙효과가 우수함을 알 수 있었다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 2에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 융빙 효과를 평가하기 위하여 아스팔트와 골재를 중량비 5:95의 비율로 혼합하여 제조된 아스콘을 30cm×30cm×5cm의 몰드에 투입하여 일반 표층 포설용 아스팔트 슬래브 몰드를 제조한 다음, 상기 몰드 위에 상기 실시예 1 내지 3에서 제조한 조성물을 1cm의 두께로 도포한 다음 몰드 주변을 은박테이프로 감고 온도계를 설치하였다. 이렇게 제조한 공시체 위에 증류수 300ml를 넣고 동결융해기에서 -4℃로 고정시킨 후 결빙실험을 수행하였으며, 증류수가 완전히 결빙되는데 까지 걸리는 시간을 3회 반복 측정하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 또한 완전 결빙 후에는 동결융해기를 다시 영상 4℃로 조정하여 융빙실험을 실시하였으며, 얼음이 완전히 녹을 때까지 걸리는 시간을 3회 반복 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 결빙 시간 (분) 융빙 시간 (분)
실시예 1 430 210
실시예 2 370 260
비교예 1 235 380
위의 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 2에 따라 제조된 이 비교예 1에 따라 제조된 조성물에 비하여 결빙 시간은 더 오래 걸렸으며, 융빙 시간은 더 빠른 결과를 보였음을 알 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

  1. 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지제 조성물로서,
    염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01∼10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 포함하는
    것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙 방지제 조성물.
  2. 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지제 조성물의 제조방법으로서,
    염화칼슘 또는 염화나트륨 10~90중량%, 황산나트륨 1~15중량%, 산화칼슘 1~15중량%, 규산나트륨 1~15중량%, 알킬 또는 알켄 실리코네이트 1~15중량%, 지르코알루미네이트 0.01∼10중량%, 수성실리카졸 0.01~10중량% 및 알콕시 실란 0.01~10중량%를 진공형 강제식 또는 연속식 믹서를 이용하여 혼합 및 교반하는 단계;
    혼합 및 교반된 것을 소정 압력을 가하여 고형화시키는 단계;
    소정 온도에서 탈수 및 건조시키면서 분쇄기를 이용하여 분쇄하여 건조 분말 형태의 결빙방지제 조성물을 제조하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지제 조성물의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 진공형 강제식 또는 연속식 믹서를 이용하여 혼합 및 교반하는 소정 시간은 1분 내지 10분이고;
    상기 고형화시키는 단계에서 가하는 소정압력은 45MPa 내지 150MPa이며;
    상기 수분을 탈수 건조하기 위한 소정온도는 15℃ ~ 105℃이고;
    상기 분쇄기를 이용하여 분쇄된 건조 분말은 입경 0.01~0.2mm범위인 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지제 조성물의 제조방법.
  4. 제 3항에 기재된 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지 조성물의 제조방법에 따라 제조된 결빙방지 조성물을 골재 중량에 대해 3~8중량% 첨가하고 교반하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지 아스팔트 혼합물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 아스팔트 혼합물은 밀입도 아스팔트(Dense-graded asphalt : DGA), 쇄석매스틱(Stone mastic asphalt : SMA), 배수성 아스팔트(Porous Asphalt) 및 중온 아스팔트 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 아스팔트 콘크리트 포장용 결빙방지 아스팔트 혼합물.
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