KR101869252B1 - 재생아스팔트를 이용하여 현장타설이 용이한 도로용 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 - Google Patents

재생아스팔트를 이용하여 현장타설이 용이한 도로용 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부; 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부; 재생아스팔트 20 내지 60중량부; 성능개선제 1 내지 10중량부; 개질제 5 내지 30중량부; 고무노화방지제 2 내지 15중량부; 실란화합물 3 내지 15중량부; 상용화제 2 내지 15중량부; 바이오매스 1 내지 10중량부; 이형제 2 내지 20중량부; 자외선 흡수제 2 내지 15중량부; 산화방지제 0.1 내지 5중량부; 흐름방지제 1 내지 10중량부; 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 방수성이 우수하고, PG 등급성능이 고등급(PG 76-22, 82-22, 82-34)인 공용성 등급이며, 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 소음을 저감하며, 저비용으로 현장타설을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.

Description

재생아스팔트를 이용하여 현장타설이 용이한 도로용 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법{High Grade Waterproofing Asphalt Concrete Composition for Cast-in-place Concrete Using Recycling Asphalt and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재생아스팔트를 이용하여 PG 등급성능이 고등급(PG 76-22, 82-22, 82-34)이고 현장타설이 용이한 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 산업사회가 발전함과 동시에 차량의 이용률이 증가되고, 그에 따라 교통의 원활한 소통과 안전을 위하여 많은 도로의 건설과 사고예방을 위한 안전시설물을 설치하고 있다.
특히, 이러한 도로건설시 사용되는 도로포장방법으로서는 기초가 되는 노반 및 두께 2 내지 10cm상의 표층을 가진 아스팔트 포장 또는 노반과 그 위의 콘크리트판으로 이루어지는 시멘트콘크리트 포장이 주로 이루어지고 있다.
한편, 일반적으로 교량이란 하천, 해안, 도로 등의 상부를 지나갈 수 있도록 가설된 고가 구조물을 총칭하는 것으로, 이러한 교량의 표면에는 차량 등이 원활하게 통행할 수 있도록 포장공사를 함으로써 교면(橋面) 포장층을 형성한다.
상기와 같은 교면 포장은 교통 하중을 직접 전달하는 부분으로서 이에 적합한 강도 및 균열 저항성을 가져야 하는 것은 물론, 빗물 등의 수분에 노출되어 있는 관계로 방수 성능을 가질 것이 요구되며, 특히 염화물 이온의 침투에 의해 철근이 부식되는 것을 방지하기 위하여 낮은 염소이온 투수성을 가질 것이 요구된다.
이러한 교면 포장 방법으로는 종래로부터 일반 콘크리트 포장방법이나 아스콘 포장방법이 알려져 널리 사용되어 왔다.
여기서, 상기 아스콘 포장에 사용되는 아스콘은 아스팔트 콘크리트(Asphalt Concrete)를 줄인 명칭으로서, 포장용 가열 아스팔트 혼합물(KS F 2349규격), HMA(hot mix asphalt) 등으로도 일컬어진다.
일반적인 아스콘은 아스팔트 바인더(asphalt binder), 굵은 골재(Aggregate), 잔골재(Sand) 및/또는 충진제(filler) 등을 고온에서 혼합하여 제조하며, 도로포장용 재료로서 널리 사용되고 있다.
특히, 일반적인 도로포장방법으로 아스팔트콘크리트를 이용한 아스콘 도로포장 시공방법이 주로 시행되어 왔다.
이러한 아스콘 포장은 시공 후 5년이 되기 전에 주행트랙을 따라 가끔 소성변형이 생겨서 심각한 주행문제를 발생시키거나, 소성변형 문제는 없다 하더라도 시간의 흐름과 함께 포장 재료가 점차 노화되어 결국에는 심한 균열을 발생시켜 주기적으로 유지보수를 하여야 하는 문제점이 있다.
이에, 상기 유지보수에 따른 비용을 최소화하기 위해 아스콘을 이용하여 포장한 도로의 소성변형을 최소화하고, 장시간 동안 노화되지 않으면서, 쉽게 박리되지 않도록 하는 아스콘 조성물을 개발하는 것이 요구되고 있다.
특히, 2000년 이후 속경성 시멘트와 폴리머로 콘크리트의 성능을 개선한 개질콘크리트가 개발되었으며, 짧은 경화시간과 높은 투수저항성, 동결융해저항성 등으로 인하여 콘크리트 도로구조물의 보수재료로 널리 사용되고 있다.
그러나 상기 개질콘크리트는 다량의 라텍스를 포함하므로 비용이 고가이고, 열반사율이 높아 동절기 초기결빙에 대한 예방효과가 종래 아스팔트 콘크리트보다 미비하며, 열흡수율이 낮아 우리나라와 같이 외기온도변화(일교차, 4계절)가 심한 환경에서는 온도응력으로 인하여 균열, 표면박리, 탈락(포트홀) 등이 발생한다는 문제점이 있다.
더욱이, 현재까지 콘크리트 구조물, 도로, 및/또는 교면포장의 방법으로 2~3등급(PG64-22)의 일반 개질아스팔트, 콘크리트 조성물 또는 보수용 모르타르를 덧씌우는 통상적인 방법이 적용되고 있다.
그러나 상기 2 내지 3등급의 콘크리트 등은 그 수명이 짧고, 부착력과 유연성이 부족하여 재료분리 및 포트홀이 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
이에, 상기 유지보수에 따른 비용을 최소화하기 위해 소성변형을 최소화하고, 장시간 동안 노화되지 않으면서, 쉽게 박리되지 않도록 하는 아스팔트 콘크리트 조성물을 개발하는 것이 요구되고 있다.
더욱이, 일부 교량이나 특수지역 중 지/정체가 심하고 중 차량 비율이 높은 교통조건에서는 일반 개질아스팔트(Polymer-modified asphalt: PMA) 포장도 견디기 어려운 곳이 있다.
따라서 매우 강한 아스팔트 포장을 두껍게 시공해야하나 일반 아스팔트 포장의 경우 두꺼운 것뿐만 아니라 자체적으로 탄성(Elasticity), 인성(Toughness) 및 인장강도(Tensile strength) 등이 강해야 한다.
일반적으로 강상판(Steel box girder) 교량은 물론 콘크리트 교량 등에도 하부 층의 열화(Deterioration) 방지를 위하여 방수공정이 수반된다.
하지만 방수 층(도막이나 코팅 등)은 구조적 성능은 없으면서도 비용이 높다는 문제점이 있다.
따라서 상기에 언급한대로 탄성이 우수한 혼합물과 인성과 인장강도가 크면서도 고 부착기능이 수반된 혼합물을 적용한다면 구조적 성능과 내구성을 동시에 발휘하는 아스팔트 포장이 될 수 있고, 이에 따라 과다한 교통하중을 견딜 수 있으면서 내구성이 우수한 기능도 함께 수반한 아스팔트 포장이 되므로 시공 상 용이함은 물론 빠른 교통개방이 가능하게 된다.
한편, 아스팔트 바인더 조성물과 관련한 종래기술로서 대한민국특허공개 제10-2016-0106070호에 아스팔트 및 중합체 블렌드를 포함하는 아스팔트 바인더 조성물이 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, PG 등급성능이 고등급(PG 76-22, 82-22, 82-34)인 공용성 등급이며, 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 소음을 저감하며, 재생아스팔트를 이용하여 현장타설이 용이하도록 하여 저비용으로 포장을 수행할 수 있도록 하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부;
스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부;
재생아스팔트 20 내지 60중량부;
성능개선제 1 내지 10중량부;
개질제 5 내지 30중량부;
고무노화방지제 2 내지 15중량부;
실란화합물 3 내지 15중량부;
상용화제 2 내지 15중량부;
바이오매스 1 내지 10중량부;
이형제 2 내지 20중량부;
자외선 흡수제 2 내지 15중량부;
산화방지제 0.1 내지 5중량부;
흐름방지제 1 내지 10중량부; 및
안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 대상면에 아스팔트 콘크리트 조성물을 5 내지 12cm의 두께로 포장하여 기층을 제조하는 기층 제조단계;
상기 기층의 상부에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부, 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부, 재생아스팔트 20 내지 60중량부, 성능개선제 1 내지 10중량부, 개질제 5 내지 30중량부, 고무노화방지제 2 내지 15중량부, 실란화합물 3 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 바이오매스 1 내지 10중량부, 이형제 2 내지 20중량부, 자외선 흡수제 2 내지 15중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 1 내지 3cm의 두께로 포장하여 방수층을 형성시키는 방수층 형성단계를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
콘크리트 구조물 표면의 열화부(부식부)를 제거하는 치핑단계;
상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질이나 파편 등을 제거하기 위한 고압 세척단계;
상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근의 녹을 제거하는 녹 제거단계;
상기 치핑된 부위에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부, 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부, 재생아스팔트 20 내지 60중량부, 성능개선제 1 내지 10중량부, 개질제 5 내지 30중량부, 고무노화방지제 2 내지 15중량부, 실란화합물 3 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 바이오매스 1 내지 10중량부, 이형제 2 내지 20중량부, 자외선 흡수제 2 내지 15중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하여 단면을 수복하는 단면수복단계; 및
상기 타설된 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 방수성이 우수하고, PG 등급성능이 고등급(PG 76-22, 82-22, 82-34)인 공용성 등급이며, 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 소음을 저감하며, 저비용으로 현장타설을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부; 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부; 재생아스팔트 20 내지 60중량부; 성능개선제 1 내지 10중량부; 개질제 5 내지 30중량부; 고무노화방지제 2 내지 15중량부; 실란화합물 3 내지 15중량부; 상용화제 2 내지 15중량부; 바이오매스 1 내지 10중량부; 이형제 2 내지 20중량부; 자외선 흡수제 2 내지 15중량부; 산화방지제 0.1 내지 5중량부; 흐름방지제 1 내지 10중량부; 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 대상면에 아스팔트 콘크리트 조성물을 5 내지 12cm의 두께로 포장하여 기층을 제조하는 기층 제조단계; 상기 기층의 상부에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부, 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부, 재생아스팔트 20 내지 60중량부, 성능개선제 1 내지 10중량부, 개질제 5 내지 30중량부, 고무노화방지제 2 내지 15중량부, 실란화합물 3 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 바이오매스 1 내지 10중량부, 이형제 2 내지 20중량부, 자외선 흡수제 2 내지 15중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 1 내지 3cm의 두께로 포장하여 방수층을 형성시키는 방수층 형성단계를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 콘크리트 구조물 표면의 열화부(부식부)를 제거하는 치핑단계; 상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질이나 파편 등을 제거하기 위한 고압 세척단계; 상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근의 녹을 제거하는 녹 제거단계; 상기 치핑된 부위에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부, 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부, 재생아스팔트 20 내지 60중량부, 성능개선제 1 내지 10중량부, 개질제 5 내지 30중량부, 고무노화방지제 2 내지 15중량부, 실란화합물 3 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 바이오매스 1 내지 10중량부, 이형제 2 내지 20중량부, 자외선 흡수제 2 내지 15중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하여 단면을 수복하는 단면수복단계; 및 상기 타설된 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 아스팔트라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 석유계 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 아스팔트 혼합물은 천연 아스팔트 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
상기 아스팔트 혼합물, 특정적으로 천연 아스팔트 혼합물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 천연 아스팔트 혼합물이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 스트레이트 아스팔트, 트리니다드레이크(Trinidad lake) 아스팔트, 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 침입도 20 내지 40의 스트레이트 아스팔트와 천연 아스팔트, 예를 들면 트리니다드레이크 아스팔트 및/또는 트리니다드에퓨레 아스팔트 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 침입도 20 내지 40의 스트레이트 아스팔트 70 내지 80중량% 및 트리니다드레이크 아스팔트 또는 트리니다드에퓨레 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 20 내지 30중량%를 혼합한 것을 사용하는 것을 추천한다.
여기서, 상기 스트레이트 아스팔트(straight asphalt)는 석유 아스팔트로 원료를 건류 또는 증류한 잔류물을 정제한 통상의 아스팔트로, 특히 침입도가 20 내지 40인 것이 도로에 시공 시 용이성이 있어 더욱 좋다.
상기 스트레이트 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 70 내지 80중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 70중량% 미만일 경우에는 아스팔트 포장 후 굳는데 오랜 시간이 소요될 수 있고, 연화점이 낮아질 수 있으며, 80중량%를 초과할 경우에는 유동성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 천연 아스팔트는 본 발명의 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 유동성 개선과 더불어 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항 등을 증가시키는 작용을 한다.
상기 천연 아스팔트는 트리니다드레이크(trinidad lake) 아스팔트 및/또는 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 등을 사용할 수 있다.
상기 천연 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 20 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20중량% 미만일 경우에는 유동성, 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항의 개선효과가 미미하며, 30중량%를 초과할 경우에는 본 발명의 아스팔트가 연질화되고 연화점이 낮아질 수 있다.
본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 재생아스팔트를 이용하여 현장타설이 용이한 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 구성하는 아스팔트 외 나머지 성분들의 함량은 아스팔트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene; SIS)는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 균열 발생을 억제하고, 포트홀을 방지할 뿐 아니라, 점결력을 제공하는 동시에 강도를 향상시킨다.
바람직한 스티렌이소프렌스티렌의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로의 0.1 내지 50중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스티렌부타디엔스티렌(stylene butadien stylene; SBS)은 상기 스티렌이소프렌스티렌과 같이 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 균열 발생을 억제하고, 방수성능을 제공하는 동시에 강도를 향상시킨다.
바람직한 스티렌부타디엔스티렌의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 재생아스팔트는 폐 아스팔트, 예를 들면 통상의 도로포장에 사용된 아스팔트의 폐기물을 재생한 것 또는 도로현장의 기존 아스팔트 포장을 절삭한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 재생아스팔트라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폐아스팔트를 분쇄하여 재생한 것을 사용하는 것이 좋다.
이때, 상기 재생아스팔트에 포함된 폐아스팔트는 죠크라샤를 이용하여 1차 파쇄하고, 세척하여 이물질을 제거한 후 더블 죠크라샤로 2차 파쇄하고, 콘크라샤로 3차 파쇄하여 크기별로 선별하여 사용하는 것이 바람직한바, 그 크기의 선별은 10 내지 25mm, 10mm 이하로서 각각 선별함이 바람직하나 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.
특히, 상기 재생아스팔트는 도로현장의 기존 아스팔트 포장을 절삭하여 사용하는 경우에는 특별히 폐아스팔트의 크기를 선별하여 사용하지 않을 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 재생아스팔트는 폐아스팔트와 재생첨가제의 혼합물을 포함할 수 있는바, 상기 재생첨가제는 폐아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부로 혼합되어 사용되는 것이 좋다.
바람직한 재생첨가제는 당업계의 통상적인 재생첨가제라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 재생첨가제 100중량% 기준으로, 정밀 용제-정제된 중파라핀 증류액 30 내지 60중량%에 비투멘 20 내지 35중량%, 미네랄 피치 20 내지 35중량%를 포함하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 따른 재생아스팔트의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 20 내지 60중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 성능개선제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 성능개선제, 특정적으로 아스팔트 성능개선제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 아스팔트 100중량 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 바람직하다.
바람직한 성능개선제로는 성능개선제 전체 중량 기준으로 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 90 내지 99.5중량% 및 과산화벤조일 0.5내지 10중량%를 포함하는 것이 좋다.
여기서, 상기 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일은 비닐아세테이트 모노머 5 내지 25중량% 및 파라핀 오일 75 내지 95중량%가 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 개질제는 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 내구성 및 유동성을 향상시키고, 고온에서의 유동성을 증가시키고 저온에서의 균열발생을 억제시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 개질제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 고무, 플라스틱 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 고무로는 천연고무, 스타이렌-부타디엔(SB), 폴리프로펜 라텍스, 분쇄고무 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 플라스틱으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌 아크릴 공중합체, 에틸 비닐 아세테이트, 염화폴리비닐, 에틸렌 프로필렌, 폴리올레핀 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 개질제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 고무노화방지제는 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함된 고무 등의 노화를 방지하는 효과를 나타내는 바, 이는 주로 광산화를 일으키는 자외선을 흡수하는 기능이 있으며 구체적으로는 광산화물을 분해하여 버티칼상의 안정된 물질로 하거나 과산화물 라디칼과 작용하여 불활성 물질로 변화시키거나 라디칼 정지반응에 의해 생성한 물질과 반응하여 원래의 노화방지제 또는 다른 노화방지제로서 작용하는 물질로 바뀐다.
바람직한 고무노화방지제로는 2-멜캅토 벤조이미다졸을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 실란화합물은 결합성 등이 우수하고, 내구성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 실란화합물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 퍼플루오로메톡시실란, 퍼플루오로에톡시실란 등의 퍼플루오로알콕시실란 또는 테트라메톡시실란, 테트라 에톡시실란 등의 테트라알콕시실란을 사용하고, 실록산 올리고머로는 트리알콕시실란, 테트라알콕시실란, 디알콕시실란 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 상용화제는 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함된 아스팔트 등과 성능개선제 등 간의 상용성을 증대시키기 위한 것이다.
바람직한 상용화제로는 폴리인산, 금속염 무기산류 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부를 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 바이오매스는 재생 가능한 유기자원 유래의 물질을 함유하며, 화학적 또는 생물학적으로 합성되어 고분자 재료로 사용될 수 있어 친환경적인 것으로서, 당업계의 통상적인 바이오매스라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 식물계/동물계 바이오매스; 천연섬유, 셀룰로스, 리그노 셀룰로스, 전분, 디엔계 고분자와 중합반응하여 바이오매스 탄성체로 제조된 식물성 오일의 지방산 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋지만, 추천하기로는 천연섬유, 셀룰로스, 리그노셀룰로스, 전분, 식물성 오일의 지방산, 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 바이오매스의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
한편, 본 발명에 따른 바이오매스는 바이오매스 수지, 바이오폴리머로 지칭될 수 있지만, 본 발명의 용이한 설명을 위해, 상기 바이오매스 수지 또는 바이오폴리머 모두를 바이오매스로 통칭하여 지칭하기로 한다.
본 발명에 따른 이형제는 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공시 보다 용이한 가공 및 탈착성을 제공한다.
바람직한 이형제는 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 20중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 자외선 흡수제는 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공시 시공층을 안정화시키고, 장시간 후에도 색상 및 물성변화를 방지시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 자외선 흡수제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 하이드록시벤조에이트, 페닐 살치레이트, P옥틸페닐살치레이트, P-t-부틸살치레이트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천하며, 그 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 산화방지제는 아스팔트 콘크리트 조성물의 산화를 방지하기 위한 것이다.
바람직한 산화방지제는 아민계, 비스페놀계, 모노페놀계 및 유황계 산화방지제가 사용될 수 있고, 그 사용량은 천연 아스팔트 혼합물 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것이 좋다.
특정적으로, 본 발명에 따른 산화방지제는 고온에서 가공이 이루어질 경우 저분자형 고분자형 페놀계 산화방지제, 예를 들면 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)[2 . 2 - M e t h y l e n e b i s ( 4 - m e t h y l - 6 - t - b u t y l p h e n o l )], 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀(2.6-di -t-Butyl-4-methylphenol) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 흐름방지제는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공시 필요 이상의 유동성을 갖지 않도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 흐름방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 폴리에틸렌(PE)왁스, 폴리프로필렌(PP)왁스, 아마이드왁스, 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산, 마이크로 왁스 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 안정제는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 자외선으로부터 보호하여 안정성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 안정제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 아크릴 폴리올 수지, 무황변 폴리 우레아수지 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 시공되는 접촉면에 보다 용이하게 접착할 수 있도록 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 20중량부의 부착증진제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 부착증진제는 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트, 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트 포스페이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 소성변형을 감소시기키 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부의 변형방지제를 더 포함할 수 있다.
바림직한 변형방지제는 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리뷰텐, 하임팩트폴리스티렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 추천하고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부인 것이 좋다.
이때, 상기 변형방지제의 사용량이 2중량부 미만이면 변형을 방지하는 효과가 미미하고, 15중량부를 초과하면 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조할 경우 다른 구성성분과의 혼합이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 결속력 및 내구성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부의 폐타이어 분말(CRM, Crum Rubber Modifier)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 포장 대상면으로부터 쉽게 박리되는 것을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부의 박리방지제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 박리방지제는 폴리인산계, 아민계, 또는 인산 에스테르계 박리방지제를 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 박리방지제는 액상형으로 비중이 1.0 이상이고, 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제; 산가가 10㎎KOH/g 이하이고, 총 아민가가 140 내지 400㎎HCl/g인 아민계 박리방지제일 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 점도증진 및 부착력 강화를 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부의 알긴산 나트륨을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 5중량부 미만이면 소수성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하면 과도하게 점도가 상승되어 좋지 않다.
상기 알긴산 나트륨은 (C6H8O6)n으로 표시되는 다당류의 하나로서 카르복실기를 가지고 있으며, 다시마류를 소다회 처리하여 만들 수 있는데, 알긴산 나트륨 자체에 점성을 갖고 있어 이를 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에 혼입되면 점도증진 및 부착력을 강화하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 겔타임 확보를 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 칼슘 플루오로 알루미네이트를 더 포함할 수 있는데, 칼슘 플루오로 알루미네이트는 C11A7CaF2가 주요 구성 화합물로서, 그 사용량이 0.1중량부 보다 적을 경우에는 조성물의 겔화 시간이 길어지기 때문에 소기의 성과를 얻을 수 없으며, 5중량부를 초과할 경우 과다하게 겔화되어 작업성에 문제를 초래할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내구성 및 내알칼리성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 아크릴니트릴을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량이 1중량부 보다 적을 경우에는 내구성 및 내알칼리성 개선 효과가 미미하며, 10중량부를 초과할 경우 점도가 높아져 작업성을 저하 시킬 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 분산성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 이소보닐아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 콘크리트에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지하여 환경오염을 유발하는 것을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 표면에 수분침투를 방지하면서 통기성을 확보하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 소디윰스테아레이트를 더 포함할 수 있는데, 상기 사용량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 수분침투 방지기능을 얻을 수 없고, 5중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상을 나타내어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 조절하고, 부착성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량이 1중량부 미만이면 점도 조절 및 부착성 향상의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성 및 내스크래치성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 8중량부의 붕산 화합물을 더 포함할 수 있는데, 상기 붕산 화합물로는 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산, 붕산 메틸, 붕산 에틸 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 오르토붕산을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화 촉진 및 부식 방지를 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 산화아연을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량이 1중량부 미만이면 부식방지성이 떨어지고, 5중량부를 초과하면 조성물의 급격한 반응으로 인해 부착성이 떨어지고, 크랙이 발생하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경도를 향상시키고 표면오염을 감소시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 자외선을 흡수하고 크랙의 발생을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 8중량부의 하이드라진 페닐 트리아진을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 건조 수축을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 알루민산 칼슘을 더 포함할 수 있는데, 알루민산 칼슘은 조성물에 포함되면 팽창성을 띄게 되어 건조수축을 방지하게 되며, 그 사용량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 보다 적을 경우에는 효과가 미미하며, 5중량부를 초과할 경우 과다하여 작업성을 저하시킬 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 플루오린화나트륨을 더 포함할 수 있는데, 플루오린화나트륨은 1차적으로 충진제로서의 역할도 하지만, 2차적으로는 내구성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기와 같은 함량 범위에서 그 효과를 얻을 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 용해를 빠르게 촉진시켜 초기의 반응열을 높게 하여 응결경화를 빠르게 함으로써 초기강도를 확보하기 위하여 칼륨인산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함할 수 있는데, 아스팔트 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 급결성능에 의해 수축되어 균열이 발생할 수 있고, 1중량부 미만이면 가수분해 속도가 저하되어 강도가 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 높이고 부착성을 향상시키기 위하여 카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 테트라에틸렌펜타민(Tetraethylenepentamine; TEPA)을 아스팔트 100중량부를 기준으로 2 내지 8중량부로 더 포함할 수 있는데, 테트라에틸렌펜타민은 폴리아민의 일종으로서, 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 경화속도 및 점도 조절의 역할을 하며, 그 사용량이 2중량부 이하 일 때는 효과가 미미하며, 8중량부 이상일 경우에는 그 양이 과도하여 경제적이지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 신속한 경화 및 내구성 향상을 위하여 옥틸페놀 에톡실레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 암모늄 노니페놀 에테르설페이트(ammonium nonylphenol ether sulfate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 혼합시 급격한 반응을 억제하여 반응의 안정성을 향상시키기 위하여 중탄산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 8중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 응집력과 재료의 분리를 방지하기 위하여 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 실온에서 효과적으로 경화하고 내열성, 저온 성능, 내화학성, 내용매성 및 내유성과 같은 개선된 특성을 제공하기 위하여 아미노기 함유 실록산(Aminofunctional siloxan)을 더 포함할 수 있다.
상기 아미노기 함유 실록산은 특별히 제한되는 것은 아니며, 일례로서 아미노메틸폴리디메틸실록산을 들 수 있으며, 그 사용량은 아스팔트 100중량부를 기준으로 3 내지 10중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 100중량부 기준으로 진크 설페이트(zinc sulphate)를 1 내지 3중량부를 더 포함할 수 있다.
진크 셀페이트는 알카리부여제로소 널리 사용되는 것으로 진크 설페이트가 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함되면 조성물이 도포되는 도로 등의 알카리성을 회복시키며, 표면에 비활성막을 생성함으로써 부식을 방지할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공방법, 특정적으로 단면 보수공법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 하기 단면 보수공법은 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 일 실시양태로서 이에 한정되지 않고, 당업계의 통상적인 개질 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 재생아스팔트를 이용하여 현장타설이 용이한 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 단면 보수공법이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
한 가지 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공방법은 시공하고자 하는 대상면에 아스팔트 콘크리트 조성물을 5 내지 12cm의 두께로 포장하여 기층을 제조하는 기층 제조단계;
상기 기층의 상부에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부, 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부, 재생아스팔트 20 내지 60중량부, 성능개선제 1 내지 10중량부, 개질제 5 내지 30중량부, 고무노화방지제 2 내지 15중량부, 실란화합물 3 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 바이오매스 1 내지 10중량부, 이형제 2 내지 20중량부, 자외선 흡수제 2 내지 15중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 1 내지 3cm의 두께로 포장하여 방수층을 형성시키는 방수층 형성단계를 포함한다.
여기서, 상기 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공방법에 사용된 재생아스팔트는 시공현장, 예를 들면 아스팔트 포장면에서 절삭한 것을 직접 사용하는 것을 포함한다.
다른 일 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공방법은 콘크리트 구조물 표면의 열화부(부식부)를 제거하는 치핑단계;
상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질이나 파편 등을 제거하기 위한 고압 세척단계;
상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근의 녹을 제거하는 녹 제거단계;
상기 치핑된 부위에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 0.1 내지 50중량부, 스티렌부타디엔스티렌 5 내지 20중량부, 재생아스팔트 20 내지 60중량부, 성능개선제 1 내지 10중량부, 개질제 5 내지 30중량부, 고무노화방지제 2 내지 15중량부, 실란화합물 3 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 바이오매스 1 내지 10중량부, 이형제 2 내지 20중량부, 자외선 흡수제 2 내지 15중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 및 안정제 1 내지 15중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하여 단면을 수복하는 단면수복단계; 및
상기 타설된 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함한다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공방법은 상기 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계가 종료된 후 친환경 표면 보호제를 도포하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 친환경 표면 보호제는 에폭시 수지, 반응성 희석제, 응결제 ,유화제 및 물을 포함하는 에폭시 베이스 수지성분; 및 폴리옥시프로필렌디아민, 톨루엔, 타이나늄옥시드, 가라마이트, 안료 및 물을 포함하는 경화성분으로 구성될 수 있다.
필요에 따라, 본 발명에 따른 친환경 표면 보호제는 에폭시 베이스 수지성분 69~81중량% 및 경화성분 19~31중량%로 이루어지되, 상기 에폭시 베이스 수지성분은, 에폭시 수지 54~82중량%, 반응성 희석제 5~11중량%, 응결제 2~8중량% ,유화제 3~9중량%, 물 8~18중량%로 이루어지며, 상기 경화성분은, 폴리옥시프로필렌디아민 24~35중량%, 톨루엔 12~21중량%, 타이나늄옥시드 8~15중량%, 가라마이트(GARAMITE) 11~21중량%, 안료 2~8중량%, 물 11~19중량%로 구성될 수도 있다.
여기서, 상기 가라마이트는 마그네슘, 알루미늄 및 실리게이트를 유기적으로 머디파이드(modified) 한 것을 사용할 수 있다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
침입도 30의 스트레이트 아스팔트 75g 및 트리니다드레이크 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 25g의 혼합물로 이루어진 아스팔트 혼합물 100g, 스티렌이소프렌스티렌 25g, 스티렌부타디엔스티렌 10g, 크기가 15 내지 20mm인 폐아스팔트로 이루어진 재생아스팔트 30g, 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 95중량% 및 과산화벤조일 5중량%로 이루어진 성능개선제 5g, 스타이렌-부타디엔 20g, 2-멜캅토 벤조이미다졸 8g, 퍼플루오로메톡시실란 9g, 폴리인산 8g, 리그노 셀룰로스 5g, 스테아르산아연 10g, 하이드록시벤조에이트 8g, 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 3g, 폴리에틸렌(PE)왁스 5g, 및 무황변 폴리 우레아 수지 8g을 혼합하여 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리뷰텐 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폐타이어 분말 20g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알긴산 나트륨 8g를 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼슘 플루오로 알루미네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아크릴니트릴 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소보닐아크릴레이트 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소디윰스테아레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸글리시딜에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 오르토붕산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 산화아연 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드라진 페닐 트리아진 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산 칼슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 플루오린화나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼륨인산염 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀룰로스 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸렌펜타민 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 옥틸페놀 에톡실레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 중탄산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노메틸폴리디메틸실록산 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 진크 설페이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 실시예 27에 부가된 부가물을 함께 부가하여 실시하였다.
[실 험]
실시예들에 따라 제조된 조성물을 이용하여 약 60mm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조한 후 방수성, 저온(at -10℃) 경화성, 균열성, 동적안정도, 간접인장강도, 변형강도, 압축강도 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
여기서, 동적안정도는 소성변형 저항성 평가로 Kim Test에 의한 변형강도 시험과 시험을 통해 측정하고, 간접인강도는 균열 저항성을 평가하기 위해 진행되었고, 압축강도는 아스팔트 압축강도시험기를 이용하여 측정하였다.
방수성 겔화/1hr
(at -10℃)		 균열
정도		 동적안정도
(pass/mm)		 간접인장강도
(ITS)		 변형강도
(Mpa)		 압축강도(MPa)
7일간 28일간
실시예 1 99% 66 없음 1851 0.85 5.94 29.8 82
실시예 2 99% 67 없음 1549 0.86 5.92 24.1 86
실시예 3 99% 64 없음 1854 0.85 5.93 31.6 84
실시예 4 99% 65 없음 1834 0.82 5.84 32.2 85
실시예 5 99% 66 없음 1865 0.84 5.98 27.3 85
실시예 6 98% 65 없음 1861 0.87 5.93 23.1 87
실시예 7 98% 67 없음 1843 0.86 5.84 29.4 84
실시예 8 98% 65 없음 1835 0.88 5.81 31.2 85
실시예 9 99% 63 없음 1873 0.86 5.75 34.5 83
실시예 10 99% 62 없음 1854 0.85 5.60 31.2 81
실시예 11 99% 66 없음 1853 0.84 5.69 33.1 82
실시예 12 99% 68 없음 1844 0.86 5.68 32.2 79
실시예 13 98% 64 없음 1862 0.86 5.83 32.4 80
실시예 14 98% 67 없음 1883 0.87 5.79 31.5 81
실시예 15 99% 65 없음 1833 0.88 5.83 32.2 81
실시예 16 99% 65 없음 1853 0.89 5.75 32.2 82
실시예 17 99% 69 없음 1873 0.88 5.76 31.1 84
실시예 18 99% 65 없음 1885 0.87 5.73 31.2 86
실시예 19 98% 66 없음 1867 0.88 5.83 33.5 85
실시예 20 99% 68 없음 1823 0.85 5.75 32.4 85
실시예 21 99% 66 없음 1845 0.87 5.65 32.7 87
실시예 22 99% 67 없음 1837 0.88 5.83 32.3 81
실시예 23 99% 65 없음 1843 0.89 5.76 32.2 83
실시예 24 98% 69 없음 1864 0.88 5.76 32.1 84
실시예 25 99% 66 없음 1884 0.88 5.73 31.2 86
실시예 26 98% 68 없음 1868 0.88 5.83 33.5 84
실시예 27 99% 68 없음 1834 0.87 5.83 32.4 85
실시예 28 99% 67 없음 1845 0.87 5.68 32.6 86
표 1에 나타낸 바와 같이, 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 사용한 실시예 1 내지 실시예 28의 방수성, 동적안정도, 간접인장강도 및 변형강도가 좋고, 저온에서 겔화가 진행되어 경화가 신속히 이루어질 뿐만 아니라, 균열이 없고, 압축강도는 28일이 경과한 시점에서 75메가파스칼 이상으로서, 상시 실시예의 모든 콘크리트 조성물이 고강도인 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 아스팔트 100중량부 기준으로,
    스티렌이소프렌스티렌 25중량부;
    스티렌부타디엔스티렌 10중량부;
    재생아스팔트 30중량부;
    성능개선제 5중량부;
    개질제 20중량부;
    고무노화방지제 8중량부;
    실란화합물 9중량부;
    상용화제 8중량부;
    바이오매스 5중량부;
    이형제 10중량부;
    자외선 흡수제 8중량부;
    산화방지제 3중량부;
    흐름방지제 5중량부; 및
    안정제 8중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에,
    암모늄 노니페놀 에테르설페이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하고,
    중탄산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하며,
    폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하고,
    아미노메틸폴리디메틸실록산을 아스팔트 100중량부 기준으로 4중량부로 더 포함하며,
    진크 설페이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2중량부로 더 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 시공하고자 하는 대상면에 아스팔트 콘크리트 조성물을 5 내지 12cm의 두께로 포장하여 기층을 제조하는 기층 제조단계;
    상기 기층의 상부에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 25중량부, 스티렌부타디엔스티렌 10중량부, 재생아스팔트 30중량부, 성능개선제 5중량부, 개질제 20중량부, 고무노화방지제 8중량부, 실란화합물 9중량부, 상용화제 8중량부, 바이오매스 5중량부, 이형제 10중량부, 자외선 흡수제 8중량부, 산화방지제 3중량부, 흐름방지제 5중량부, 및 안정제 8중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하고, 중탄산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하며, 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하고, 아미노메틸폴리디메틸실록산을 아스팔트 100중량부 기준으로 4중량부로 더 포함하며, 진크 설페이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2중량부로 더 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 1 내지 3cm의 두께로 포장하여 방수층을 형성시키는 방수층 형성단계를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재생아스팔트는 시공현장의 포장면에서 절삭한 아스팔트를 사용하는 것을 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법.
  5. 콘크리트 구조물 표면의 열화부를 제거하는 치핑단계;
    상기 콘크리트 구조물 표면의 이물질이나 파편을 제거하기 위한 고압 세척단계;
    상기 콘크리트 구조물로부터 노출된 철근의 녹을 제거하는 녹 제거단계;
    상기 치핑된 부위에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 25중량부, 스티렌부타디엔스티렌 10중량부, 재생아스팔트 30중량부, 성능개선제 5중량부, 개질제 20중량부, 고무노화방지제 8중량부, 실란화합물 9중량부, 상용화제 8중량부, 바이오매스 5중량부, 이형제 10중량부, 자외선 흡수제 8중량부, 산화방지제 3중량부, 흐름방지제 5중량부, 및 안정제 8중량부를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하고, 중탄산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하며, 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부로 더 포함하고, 아미노메틸폴리디메틸실록산을 아스팔트 100중량부 기준으로 4중량부로 더 포함하며, 진크 설페이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2중량부로 더 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하여 단면을 수복하는 단면수복단계; 및
    상기 타설된 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 양생단계를 포함하는 고등급 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 시공방법.
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