KR101871413B1 - Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, And Recycled Asphalt Mixture Using the Same - Google Patents

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엄병식
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박기수
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Abstract

The present invention relates to a hybrid glass fiber composite reinforcing material which prevents damages of an existing asphalt concrete pavement road such as rutting, cracks, potholes or others, reduces costs and enables convenient construction; and a recycled asphalt mixture using the same. The hybrid glass fiber composite reinforcing material according to the present invention, as a glass fiber composite reinforcing material which is mixed together with an asphalt binder and aggregate to form an asphalt mixture, comprises: a first reinforcing material which is formed in the form of a rod having the length of 10 to 15 mm and the diameter of 2 to 3 mm by coating a bundle of glass fibers having the diameter of 20 to 100 μm and the length of 10 to 15 mm with a synthetic resin having a melting point of 105 to 115°C; a second reinforcing material which is formed in the form of a rod having the length of 4 to 6 mm and the diameter of 2 to 3 mm by coating a bundle of glass fibers having the diameter of 20 to 100 μm and the length of 4 to 6 mm with the synthetic resin having the melting point of 105 to 115°C; and a third reinforcing material which is formed in the form of a cylinder having the diameter of 3 to 5 mm and the height of 3 to 5 mm by coating an industrial by-product powder with the synthetic resin having the melting point of 105 to 115°C.

Description

하이브리드 유리섬유 복합 보강재료 및 이를 이용한 재활용 아스팔트 혼합물{Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, And Recycled Asphalt Mixture Using the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a hybrid glass fiber reinforced composite material and a recycled asphalt mixture using the hybrid glass fiber reinforced material,

본 발명은 아스팔트 바인더에 혼합되는 보강 재료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 길이로 절단한 유리섬유 다발을 합성수지로 코팅한 보강재와 플라이애쉬 등의 산업부산물을 합성수지로 코팅한 보강재를 포함하며, 재생 골재와 아스팔트 바인더 등과 혼합되어 재활용 아스팔트 혼합물을 제조할 수 있는 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료에 관한 것이다.The present invention relates to a reinforcing material to be mixed with an asphalt binder, and more particularly to a reinforcing material which is coated with synthetic resin on a glass fiber bundle cut with a predetermined length and coated with synthetic resin such as fly ash, And to a hybrid glass fiber composite reinforcing material capable of mixing a recycled aggregate and an asphalt binder to produce a recycled asphalt mixture.

일반적으로 국내 도로 포장은 주로 시멘트 콘크리트 포장이나 아스팔트 콘크리트 포장(아스콘)을 시행하고 있는데, 그 중 아스팔트 콘크리트 포장이 90% 이상을 차지하고 있다. In general, domestic road pavement mainly carries cement concrete pavement or asphalt concrete pavement (ascon), among which asphalt concrete pavement accounts for more than 90%.

아스팔트 포장은 콘크리트 포장에 비해 중차량에 대한 적응도가 상대적으로 낮고, 소성변형, 균열, 포트홀 등이 자주 발생하여 공용수명이 상대적으로 짧아 잦은 보수가 이루어짐에 따라 혼잡비용이 늘어나는 단점이 있으나, 시공의 신속성과 간편성, 그리고 저렴한 유지보수로 시가지 도로 등 많은 곳에 이용되고 있다. Asphalt pavement has relatively low adaptability to heavy vehicles and frequent plastic deformation, cracks, and potholes due to relatively short life span due to frequent maintenance, which increases the cost of congestion. However, Speed and simplicity, and low maintenance, it is used in many places such as city roads.

최근 도로 건설 현황을 살펴보면, 신규 도로의 건설보다는 기존 도로의 유지보수가 급격하게 증가하고 있다. 이에 따라 기존 도로의 유지보수에 필요한 천연골재의 부족 및 기존 도로 처리시 발생되는 폐아스팔트 콘크리트의 처리에 대한 문제가 제기되고 있다. 현재 폐아스팔트 콘크리트의 처리는 발생량의 대부분을 단순 성토나 매립용으로 재활용되고 있으나, 폐아스팔트 콘크리트 내에는 도로포장용으로 재사용할 수 있는 골재와 아스팔트가 함유되어 있어, 이를 적절한 개선 방법을 거치면 아스팔트 포장 혼합물로 재생산할 수 있다. If we look at the current state of road construction, the maintenance of existing roads is rapidly increasing rather than the construction of new roads. As a result, there is a shortage of natural aggregate required for the maintenance of existing roads and the problem of the treatment of waste asphalt concrete which occurs in the existing roads. Currently, most waste asphalt concrete is recycled for simple embankment and landfill. However, waste asphalt concrete contains aggregate and asphalt which can be reused for road pavement, .

기존 폐아스팔트 콘크리트의 재활용 포장 기술은 주로 아스팔트 바인더에 재생 첨가제를 첨가하여 아스팔트 바인더를 개질화하는 방식으로 내구성을 증진하고 있으나, 재생골재의 혼합률이 높아지는 경우 재생 첨가제 만으로 아스팔트 혼합물 자체의 내구성을 향상시키는데 한계가 있다. Recycling of existing waste asphalt concrete technology has mainly improved the durability of the asphalt binder by adding renewable additives to the asphalt binder. However, when the mixing ratio of recycled aggregate increases, the durability of the asphalt mixture itself is improved There is a limit to doing.

따라서 폐아스팔트 콘크리트의 골재를 전체 생산 중량의 25% 이하로만 사용하고 있으며, 주요 도로 보다는 교통량이 적은 도로에 활용되고 있는 실정이다. Therefore, the aggregate of waste asphalt concrete is used for less than 25% of the total production weight, and it is used for roads with less traffic volume than main roads.

대한민국 등록특허 제10-1494799호(2015.02.12. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1494799 (Registered on February 12, 2015) 대한민국 공개특허 제10-2009-0022835호(2009.03.04. 공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0022835 (published on Mar. 4, 2009) 일본 공개특허 평5-140464호(1993.06.08. 공개)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-140464 (published Jun. 6, 1993) 일본 공개특허 제2008-189729호(2008.08.21. 공개)Japanese Patent Laid-Open No. 2008-189729 (Published on August 21, 2008)

본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기존 도로의 유지보수시 발생되는 폐아스팔트 콘크리트를 재활용한 재생골재와 함께 혼합되어 우수한 내구성을 갖는 재활용 아스팔트 혼합물을 제조할 수 있는 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료 및 이를 이용한 재활용 아스팔트 혼합물을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a recycled asphalt mixture having excellent durability by mixing waste asphalt concrete produced during maintenance of existing roads with recycled aggregate, And a recycled asphalt mixture using the same.

특히 본 발명은 기존의 아스팔트 콘크리트 포장 도로의 러팅, 균열, 포트홀 등의 파손을 예방하면서 비용이 절감되고, 시공이 간편한 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료 및 이를 이용한 재활용 아스팔트 혼합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Particularly, it is an object of the present invention to provide a hybrid glass fiber reinforced composite material which is cost effective and easy to construct while preventing rupture, cracking, and damage to a porthole of a conventional pavement of an asphalt concrete pavement, and a recycled asphalt mixture using the same.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료는, 아스팔트 바인더 및 골재와 함께 혼합되어 아스팔트 혼합물을 형성하는 유리섬유 복합 보강재료로서, 직경이 20~100㎛이며 길이 10~15㎜인 유리섬유의 다발을 융점이 105~115℃인 합성수지로 코팅하여 길이 10~15㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태로 된 제1보강재; 직경이 20~100㎛이며 길이 4~6㎜인 유리섬유의 다발을 융점이 105~115℃인 합성수지로 코팅하여 길이 4~6㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태로 된 제2보강재; 및 산업부산물 분말에 융점이 105~115℃인 합성수지를 코팅하여, 직경이 3~5㎜이고 높이가 3~5㎜인 원기둥 형태로 된 제3보강재;를 포함한다. In order to accomplish the above object, the hybrid glass fiber composite reinforcing material according to the present invention is a glass fiber composite reinforcing material which is mixed with an asphalt binder and an aggregate to form an asphalt mixture. The glass fiber composite reinforcement material has a diameter of 20 to 100 탆, Mm is coated with a synthetic resin having a melting point of 105 to 115 占 폚 to form a rod having a length of 10 to 15 mm and a diameter of 2 to 3 mm as a first reinforcing material; A second reinforcing material having a length of 4 to 6 mm and a diameter of 2 to 3 mm in the form of a bar by coating a bundle of glass fibers having a diameter of 20 to 100 탆 and a length of 4 to 6 mm with a synthetic resin having a melting point of 105 to 115 캜; And a third reinforcing material having a cylindrical shape with a diameter of 3 to 5 mm and a height of 3 to 5 mm by coating a synthetic resin having a melting point of 105 to 115 캜 on the industrial by-product powder.

상기 제3보강재를 구성하는 산업부산물 분말은, 이산화 규소(SiO2) 성분이 30중량% 이상이며, 45㎛ 체 잔량이 40중량% 이하인 플라이애쉬(fly ash) 1종 또는 2종, 리젝애쉬(reject ash), 바텀애쉬(bottom ash)로부터 선택된 1개 이상인 것이 바람직하다.The industrial byproduct powder constituting the third reinforcing material may be one or two types of fly ash having a silicon dioxide (SiO 2) content of 30 wt% or more and a 45 μm sieve residue of 40 wt% or less, ash, and bottom ash.

상기 제1보강재와 제2보강재 및 제3보강재의 합성수지는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다.The synthetic resin of the first reinforcing material, the second reinforcing material and the third reinforcing material may be low density polyethylene (LDPE).

여기서 상기 제1보강재의 저밀도 폴리에틸렌은 제1보강재 전체 중량에 대해 30~40 중량%로 포함되고, 상기 제2보강재의 저밀도 폴리에틸렌은 제2보강재 전체 중량에 대해 30~40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. The low density polyethylene of the first reinforcing material is contained in an amount of 30 to 40 wt% with respect to the total weight of the first reinforcing material, and the low density polyethylene of the second reinforcing material is included in an amount of 30 to 40 wt% with respect to the total weight of the second reinforcing material Do.

또한 상기 제3보강재의 저밀도 폴리에틸렌은 제3보강재 전체 중량에 대해 40~50 중량%로 포함될 수 있다. The low density polyethylene of the third reinforcing material may be included in an amount of 40 to 50 wt% based on the total weight of the third reinforcing material.

상기 제1보강재와 제2보강재의 합은 30~60 중량%이고, 나머지는 제3보강재로 이루어질 수 있다. The sum of the first stiffener and the second stiffener may be 30 to 60 wt%, and the remainder may be the third stiffener.

또한 본 발명은 상술한 본 발명에 따른 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료를 포함하는 아스팔트 혼합물을 제공한다. The present invention also provides an asphalt mixture comprising the hybrid glass fiber composite reinforcing material according to the present invention.

본 발명의 한 형태에 따른 아스팔트 혼합물은, 폐아스팔트 콘크리트로부터 만들어진 재생골재; 신골재; 및, 아스팔트 바인더;를 혼합하여 만들어질 수 있다. The asphalt mixture according to one aspect of the present invention comprises recycled aggregate made from waste asphalt concrete; New aggregate; And an asphalt binder.

상기 재생골재는 재활용 아스팔트 혼합물 전체 중량의 40중량% 이상으로 포함될 수 있다. The recycled aggregate may comprise at least 40 wt% of the total weight of the recycled asphalt mixture.

그리고 상기 유리섬유 복합 보강재료는 재활용 아스팔트 혼합물 전체 중량의 0.5~2 중량% 로 혼합될 수 있다. The glass fiber composite reinforcing material may be mixed with 0.5 to 2% by weight of the total weight of the recycled asphalt mixture.

본 발명에 따르면, 아스팔트 혼합물의 제조 시 보강재의 코팅재인 저밀도 폴리에틸렌 수지가 융해되면서 유리섬유가 아스팔트 혼합물에 균일하게 분산됨에 따라, 골재 간 맞물림 응력이 증대되고, 골재 간 브리지 효과(Bridging Effect)에 따른 혼합물의 인성(Toughness)이 증대되며, 합성수지 혼입에 따른 아스팔트 바인더의 점도 증대 효과를 얻을 수 있고, 그 결과 본 발명에 따른 재활용 아스팔트 혼합물을 이용하여 도로공사를 실시하는 경우 소성변형, 피로균열, 포트 홀 파손 등의 문제를 해결하여 구조적 내구성능 증대효과와 함께 플랜트에서 가열아스팔트 생산 시 신재 아스팔트 바인더 사용량 절감 및 석분 미사용으로 인한 경제성 등에서 유리한 효과가 있다. According to the present invention, as the low-density polyethylene resin as the coating material of the reinforcing material is melted during the production of the asphalt mixture, the glass fibers are uniformly dispersed in the asphalt mixture, thereby increasing the meshing stress between the aggregates, The toughness of the mixture is increased and the viscosity increase effect of the asphalt binder due to the incorporation of the synthetic resin can be obtained. As a result, when the road construction is carried out using the recycled asphalt mixture according to the present invention, Hole breakage, etc., thereby improving the structural durability performance, and it is advantageous in reducing the usage amount of the new asphalt binder in the production of heated asphalt in the plant and in the economical efficiency due to the unused stone.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 일반 아스팔트 바인더(AP-3)와 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 첨가량에 따른 점도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3 및 도 4는 일반적인 재활용 아스팔트 혼합물 시편(비교 예 1) 및 본 발명에 따른 재활용 아스팔트 혼합물 시편(실시예 1)의 간접인장 강도 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5a는 아스팔트 혼합물에 대한 함부르크 휠 트래킹 시험 방법을 설명하는 도면이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 시험 방법에 따라 일반적인 재활용 아스팔트 혼합물 시편(비교 예 1) 및 본 발명에 따른 재활용 아스팔트 혼합물 시편(실시예 2)에 대해 함부르크 휠 트래킹 시험을 수행하는 상태를 나타낸 사진이다.
도 6은 비교 예 1과 실시 예 2에 대한 함부르크 휠 트래킹 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 비교 예 1과 실시 예 1에 대한 동탄성 계수 시험 결과를 나타낸 표이다.
도 8은 동탄성 계수 마스터 커브를 나타낸 그래프이다.
도 9는 도 8에 도시된 동탄성 계수 마스터 커브의 세로축을 로그스케일로 변환하여 나타낸 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a constitution of a hybrid glass fiber composite reinforced material according to the present invention. Fig.
FIG. 2 is a graph showing the change in viscosity with the addition amount of a general asphalt binder (AP-3) and low density polyethylene (LDPE).
Figs. 3 and 4 are graphs showing the results of indirect tensile strength test of a general recycled asphalt mixture specimen (Comparative Example 1) and a recycled asphalt mixture specimen (Example 1) according to the present invention.
5A is a view for explaining a Hamburg wheel tracking test method for an asphalt mixture.
5B is a photograph showing a state in which a Hamburg wheel tracking test is performed on a general recycled asphalt mixture specimen (Comparative Example 1) and a recycled asphalt mixture specimen (Example 2) according to the test method shown in FIG. 5A .
6 is a graph showing the results of the Hamburg wheel tracking test for Comparative Example 1 and Example 2. FIG.
7 is a table showing results of dynamic elastic modulus tests for Comparative Example 1 and Example 1. Fig.
8 is a graph showing the dynamic modulus curve of the elastic modulus.
FIG. 9 is a graph showing the vertical axis of the dynamic elastic coefficient master curve shown in FIG. 8 converted to a logarithmic scale.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as claimed, and it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료 및 이를 이용한 재활용 아스팔트 혼합물을 후술된 실시 예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, the hybrid glass-fiber composite reinforced material and the recycled asphalt mixture using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료는 길이 10~15㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태로 된 다수의 제1보강재(10)와, 길이 4~6㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태로 된 다수의 제2보강재(20), 직경이 3~5㎜이고 높이가 3~5㎜인 원기둥 형태로 된 제3보강재(30)를 포함한다.1, the hybrid glass-fiber composite reinforced material according to the present invention comprises a plurality of first reinforcing materials 10 having a length of 10 to 15 mm and a diameter of 2 to 3 mm and a length of 4 to 6 mm, A plurality of second stiffeners 20 in the form of bars having a length of 2 to 3 mm, and a third stiffener 30 having a cylindrical shape with a diameter of 3 to 5 mm and a height of 3 to 5 mm.

상기 제1보강재(10)는 3000~5000 TEX 내외로 직경이 20~100㎛이며 길이가 10~15㎜로 절단된 유리섬유(11)의 다발을 융점이 105~115℃인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 같은 합성수지로 코팅하여 길이 10~15㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태를 갖도록 만들어진 것이다. The first reinforcing material 10 is a low density polyethylene (LDPE) having a melting point of 105 to 115 DEG C, a bundle of glass fibers 11 having a diameter of 20 to 100 mu m and a length of 10 to 15 mm, To have a rod shape having a length of 10 to 15 mm and a diameter of 2 to 3 mm.

또한 제2보강재(20) 역시 3000~5000 TEX 내외로 직경이 20~100㎛이며 길이가 4~6㎜로 절단된 유리섬유(21)의 다발을 융점이 105~115℃인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 같은 합성수지로 코팅하여 길이 4~6㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태를 갖도록 만들어진 것이다. 제1보강재(10)에 비하여 상대적으로 단섬유로 구성된 제2보강재(20)는 아스팔트 혼합물에 발생 가능한 단기 초기균열을 억제하는 작용을 한다. Also, the second reinforcing material 20 may be a low density polyethylene (LDPE) having a melting point of 105 to 115 DEG C, a bundle of glass fibers 21 having a diameter of 20 to 100 mu m and a length of 4 to 6 mm, To have a rod shape having a length of 4 to 6 mm and a diameter of 2 to 3 mm. The second stiffener 20, which is made of relatively short fibers as compared to the first stiffener 10, acts to suppress short-term initial cracks that may occur in the asphalt mixture.

상기 제1보강재(10)와 제2보강재(20)는 각각 정해진 길이 범위로 절단된 유리섬유 다발이 융점이 105~115℃인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 코팅된 구조를 가지므로, 130℃ 내외의 중온 아스팔트 혼합물과 170℃ 이상의 고온 아스팔트 혼합물의 제조 과정에서 저밀도 폴리에틸렌이 융해되어 유리섬유가 아스팔트 혼합물 내에 균일하게 분산될 수 있게 된다. The first reinforcing member 10 and the second reinforcing member 20 have a structure in which a glass fiber bundle cut into a predetermined length range is coated with low density polyethylene (LDPE) having a melting point of 105 to 115 ° C., The low-density polyethylene is melted during the production of the mesophase asphalt mixture and the high-temperature asphalt mixture of 170 ° C or higher, so that the glass fiber can be uniformly dispersed in the asphalt mixture.

상기 제1보강재(10)의 코팅재인 저밀도 폴리에틸렌은 제1보강재(10) 전체 중량에 대해 30~40 중량%인 것이 바람직하다. The low density polyethylene as a coating material of the first reinforcing material 10 is preferably 30 to 40% by weight based on the total weight of the first reinforcing material 10.

또한 제2보강재(20)의 코팅재인 저밀도 폴리에틸렌 역시 제2보강재(20) 전체 중량에 대해 30~40 중량%인 것이 바람직하다. The low density polyethylene which is a coating material of the second reinforcing material 20 is also preferably 30 to 40% by weight based on the total weight of the second reinforcing material 20.

상기 제3보강재(30)는 산업부산물 분말에 융점이 105~115℃인 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 같은 합성수지를 코팅하여, 직경이 3~5㎜이고 높이가 3~5㎜인 원기둥 형태를 갖도록 만들어진다. 제3보강재(30)를 구성하는 산업부산물 분말은, 이산화 규소(SiO2) 성분이 30중량% 이상이며, 45㎛ 체잔분이 40중량% 이하인 플라이애쉬(fly ash) 1종 또는 2종, 리젝애쉬(reject ash), 바텀애쉬(bottom ash)로부터 선택된 1개 이상을 사용할 수 있다. The third reinforcing material 30 is made of a synthetic resin such as low-density polyethylene (LDPE) having a melting point of 105 to 115 ° C coated on the industrial by-product powder to have a cylindrical shape with a diameter of 3 to 5 mm and a height of 3 to 5 mm . The industrial byproduct powder constituting the third reinforcing material 30 may be one or two types of fly ash having a silicon dioxide (SiO 2) component of 30 wt% or more and a 45 μm sieve fraction of 40 wt% or less, reject ash, bottom ash, and so on.

상기 제3보강재(30)의 저밀도 폴리에틸렌은 제3보강재(30) 전체 중량에 대해 40~50 중량%인 것이 바람직하다. The low density polyethylene of the third stiffener 30 is preferably 40 to 50 wt% with respect to the total weight of the third stiffener 30.

제3보강재(30)의 코팅재인 저밀도 폴리에틸렌 역시 130℃ 내외의 중온 아스팔트 혼합물과 170℃ 이상의 고온 아스팔트 혼합물의 제조 과정에서 융해되며, 저밀도 폴리에틸렌이 융해되면서 산업부산물 분말이 아스팔트 혼합물 내에 균일하게 혼합된다. 따라서 산업부산물 분말을 단독으로 아스팔트 혼합물에 혼합하는 경우보다 산업부산물 분말을 저밀도 폴리에틸렌으로 코팅하여 혼합할 경우 아스팔트 혼합물 전체에 걸쳐 산업부산물 분말을 균일하게 분산하여 혼합할 수 있다.The low density polyethylene which is a coating material of the third stiffener 30 is also melted in the process of preparing a mixture of a middle temperature asphalt mixture of about 130 캜 and a high temperature asphalt mixture of 170 캜 or higher. As the low density polyethylene is melted, the industrial byproduct powder is uniformly mixed in the asphalt mixture. Therefore, when the industrial by-product powder is coated with low density polyethylene and mixed, the industrial by-product powder can be uniformly dispersed and mixed over the entire asphalt mixture, rather than by mixing the industrial by-product powder alone with the asphalt mixture.

제3보강재(30)를 구성하는 산업부산물 분말은 비표면적을 증가시켜 아스팔트 바인더와 골재와의 부착강도를 개선하여 전체적인 내구성과 강도를 향상시킨다. 또한 종래의 분말형 박리방지재인 코팅이 안된 분말 라임스톤 등에 비하여 비중이 커서 아스팔트 혼합물에 분산시 분산이 잘 되는 이점도 있다. 제3보강재(30)는 통상적으로 사용하는 아스팔트 혼합물의 석분 필러를 최소 50% 이상 대체하여 아스팔트 혼합물의 안정성을 획기적으로 개선하는 작용을 하게 된다. Industrial by-product powder constituting the third reinforcing material 30 increases the specific surface area to improve the adhesion strength between the asphalt binder and the aggregate, thereby improving the overall durability and strength. In addition, since the specific gravity is larger than that of uncoated powdered limestone, which is a conventional powdery anti-peeling material, there is an advantage that the asphalt mixture can be well dispersed upon dispersion. The third stiffener 30 serves to dramatically improve the stability of the asphalt mixture by replacing at least 50% of the quarry filler of the conventionally used asphalt mixture.

제3보강재(30)의 산업부산물 분말로서 이산화 규소(SiO2) 성분이 30 중량% 이상이고 비중이 2.2 이상인 플라이애쉬, 리젝애쉬, 또는 바텀애쉬를 사용할 경우, 75㎛ 이하 크기의 석분 필러보다 더 우수한 아스팔트 바인더와의 부착성을 얻을 수 있다.When fly ash, REJEC ash, or bottom ash having a silicon dioxide (SiO 2) content of 30 wt% or more and a specific gravity of 2.2 or more is used as the industrial byproduct powder of the third reinforcing material 30, Adhesion with the asphalt binder can be obtained.

장섬유 보강재인 제1보강재(10)와 단섬유 보강재인 제2보강재(20)는 아스팔트 혼합물 내에서 다방향으로 배열되어 아스팔트 혼합물의 장기 피로균열 저항성 및 미세 균열 저항성을 증대시키는 작용을 하며, 제3보강재(30)는 미세 분말 혼입에 따른 비표면적 증가로 아스팔트 바인더와 골재의 부착강도를 증대시켜 접착 성능 약화로 인한 아스팔트 혼합물의 밀림이나 들뜸 현상 등을 방지하는 작용을 한다.The first reinforcing material 10, which is a long fiber reinforcing material, and the second reinforcing material 20, which is a short fiber reinforcing material, are arranged in multiple directions in the asphalt mixture to increase the long-term fatigue crack resistance and microcrack resistance of the asphalt mixture. 3 The reinforcing material 30 increases the specific surface area of the asphalt binder and the aggregate due to the incorporation of the fine powder, thereby preventing the asphalt mixture from being pushed or lifted due to the weakening of the adhesion performance.

유리섬유 복합 보강재료 중 상기 제1보강재(10)와 제2보강재(20)의 합은 30~60 중량%이고, 나머지는 제3보강재(30)로 이루어진다. The sum of the first reinforcing material 10 and the second reinforcing material 20 in the glass fiber composite reinforcing material is 30 to 60% by weight, and the remainder is made of the third reinforcing material 30.

상술한 것과 같이 제1보강재(10)와 제2보강재(20) 및 제3보강재(30)로 구성된 유리섬유 복합 보강재료는 폐아스팔트 콘크리트로부터 만들어진 재생골재와, 신골재, 아스팔트 바인더와 함께 혼합되어 재활용 아스팔트 혼합물을 구성하게 된다. As described above, the glass fiber composite reinforcing material composed of the first reinforcing material 10, the second reinforcing material 20 and the third reinforcing material 30 is mixed with the recycled aggregate made of the waste asphalt concrete, the new aggregate material and the asphalt binder Recycled asphalt mixture.

본 발명의 재활용 아스팔트 혼합물은 유리섬유 복합 보강재료에 의해 강도와 내구성이 향상되는 효과를 얻을 수 있으므로 기존의 재활용 아스팔트 혼합물에 사용하는 재생 첨가제를 전혀 사용하지 않거나 사용하더라도 그 사용량을 최소화할 수 있으며, 재생골재의 혼합 비율을 재활용 아스팔트 혼합물 전체 중량의 40 중량% 이상으로 배합할 수 있다. Since the recycled asphalt mixture of the present invention has the effect of improving the strength and durability by the glass fiber composite reinforcing material, the amount of the recycled asphalt mixture to be used can be minimized, The mixing ratio of the recycled aggregate can be adjusted to 40 wt% or more of the total weight of the recycled asphalt mixture.

따라서 재생골재의 사용량을 기존의 25 중량% 정도보다 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다. Therefore, there is an effect that the amount of recycled aggregate can be greatly improved from about 25 wt%.

재활용 아스팔트 혼합물의 전체 중량 중 상기 유리섬유 복합 보강재료는 0.5~2 중량% 로 혼합되는 것이 바람직하다. It is preferable that the glass fiber composite reinforcement material among the total weight of the recycled asphalt mixture is mixed at 0.5 to 2 wt%.

또한 제1보강재(10)와 제2보강재(20) 및 제3보강재(30)의 코팅재를 이루는 합성수지로서 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 사용할 경우, 아스팔트 혼합물의 저밀도 폴리에틸렌이 융해되어 혼합되면서 아스팔트 혼합물의 점도가 대폭 향상되는 효과를 얻을 수 있는 것으로 확인되었다. When low density polyethylene (LDPE) is used as a synthetic resin forming the coating material of the first reinforcing material 10, the second reinforcing material 20 and the third reinforcing material 30, the low density polyethylene of the asphalt mixture is melted and mixed, And the effect of the present invention can be greatly improved.

도 2는 일반 아스팔트 바인더(AP-3)에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 각각 5 중량%와 15 중량%를 첨가하였을 때 점도 시험 결과를 나타낸 것으로, 도 2에 도시한 것과 같이 아스팔트 바인더(AP-3)를 단독으로 사용하는 경우 점도는 1,921 Poise였지만, 아스팔트 바인더(AP-3)에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 각각 5 중량%와 15 중량%를 첨가하였을 때 점도가 각각 4,338 Poise 및 30,318 Poise로 상승함을 알 수 있다.2 shows a result of viscosity test when 5 wt% and 15 wt% of low density polyethylene (LDPE) were added to a common asphalt binder AP-3, respectively. As shown in Fig. 2, the asphalt binder AP- ), The viscosity was 1,921 Poise. However, when 5 wt% and 15 wt% of low density polyethylene (LDPE) were added to the asphalt binder (AP-3) respectively, the viscosity increased to 4,338 Poise and 30,318 Poise respectively .

실시 예Example

순환골재와 신골재, 채움재(석회석분), 아스팔트 바인더, 및 제1보강재(10)와 제2보강재(20) 및 제3보강재(30)를 포함하는 유리섬유 복합 보강재료를 표 1과 같이 혼합하여 비교예 1 및 실시 예 1 및 2의 시험체를 제조하였다. 제조된 시험체는 간접인장강도 시험, 인장강도비 시험, 함부르크 휠 트레킹 시험, 동탄성 계수 시험에 맞도록 제작되었다. The glass fiber composite reinforcement material including the recycled aggregate and the new aggregate, the filler material (limestone powder), the asphalt binder, and the first reinforcing material 10, the second reinforcing material 20 and the third reinforcing material 30 was mixed To prepare the test samples of Comparative Example 1 and Examples 1 and 2. The fabricated specimens were fabricated to meet the indirect tensile strength test, tensile strength test, Hamburg wheel trekking test and dynamic modulus test.

구분division 비교예 1Comparative Example 1 실시 예 1Example 1 실시 예 2Example 2 아스콘 폐골재Ascon waste aggregate 13㎜ 이하13 mm or less 49.8 중량%49.8 wt% 49.6 중량%49.6 wt% 49.6 중량%49.6 wt% 신골재New aggregate 13㎜ 이하13 mm or less 45.2 중량%45.2 wt% 45.0 중량%45.0 wt% 45.0 중량%45.0 wt% 채움재(석회석분)Filler (limestone) 1.9 중량%1.9 wt% 1.6 중량%1.6 wt% 1.6 중량%1.6 wt% 아스팔트 바인더(AP-3)Asphalt binder (AP-3) 3.1 중량%3.1 wt% 3.1 중량%3.1 wt% 3.1 중량%3.1 wt% 유리섬유 복합
보강재료
Glass fiber composite
Reinforcement material
제1보강재The first stiffener 0.0 중량%0.0 wt% 0.1 중량%0.1 wt% 0.3 중량%0.3 wt%
제2보강재Second stiffener 0.0 중량%0.0 wt% 0.3 중량%0.3 wt% 0.1 중량%0.1 wt% 제3보강재Third stiffener 0.0 중량%0.0 wt% 0.3 중량%0.3 wt% 0.3 중량%0.3 wt% 합계Sum 100 중량%100 wt% 100 중량%100 wt% 100 중량%100 wt%

[실험 예 1] 간접인장강도 시험[Experimental Example 1] Indirect tensile strength test

표 1에 제시된 것과 같은 조성비로 유리섬유 복합 보강재료를 전혀 혼합하지 않은 재활용 아스팔트 혼합물 시편(비교 예 1)과, 동일한 골재 입도에 본 발명에 따른 유리섬유 복합 보강재료인 제1보강재, 제2보강재, 및 제3보강재를 혼합한 시편(실시 예 1) 간의 물리적 성능 비교를 25℃ 온도의 환경에서 간접인장 강도 실험을 실시하였다. (Comparative Example 1) in which the glass fiber composite reinforcing material was not mixed at all with the composition ratio shown in Table 1 (Comparative Example 1), and the first reinforcing material and the second reinforcing material as the glass fiber composite reinforcing materials according to the present invention , And the third reinforcing material (Example 1) were subjected to an indirect tensile strength test at an ambient temperature of 25 ° C.

표 2는 비교 예1과 실시 예1의 평균 간접인장강도와 터프니스의 결과이고, 평균 간접인장강도는 비교 예 1 보다 실시 예 1이 약 1.4배 높게 나타났다. 그리고 도 3 및 도 4는 각 시편의 간접인장 강도 시험 결과를 나타낸 그래프로, 이 시험 결과에 따르면 실시 예 1의 시편에서 최대 인장강도 및 변형 에너지(도 2의 곡선 아래 부분의 면적)가 가장 크게 측정되었다. Table 2 shows the results of the average indirect tensile strength and toughness of Comparative Example 1 and Example 1, and the average indirect tensile strength was about 1.4 times higher than that of Comparative Example 1. 3 and 4 are graphs showing the results of the indirect tensile strength test of the respective specimens. According to the test results, the maximum tensile strength and strain energy (the area under the curve in FIG. 2) of the specimen of Example 1 was the largest Respectively.

구분division 비교 예 1Comparative Example 1 실시 예 1Example 1 간접인장강도(MPa)Indirect Tensile Strength (MPa) 1.371.37 1.911.91 터프니스(N·㎜)Toughness (N · mm) 9,4649,464 10,93510,935

본 발명의 유리섬유 복합 보강재료를 혼합한 재활용 아스팔트 혼합물 시편(실시 예 1)은 유리섬유가 균일하게 분산됨에 따른 작용으로 골재 간 맞물림 응력 증대, 골재 간 브리지 효과(Bridging Effect)에 따른 혼합물의 인성증대(Toughness)가 확인되었으며, 그 결과 본 발명에 따른 재활용 아스팔트 혼합물을 이용하여 도로공사를 실시하는 경우 소성변형, 피로균열, 포트 홀 파손 등의 문제 해결로 구조적 내구성능 증대효과와 함께 플랜트에서 가열아스팔트 생산 시 석분 미사용으로 인한 경제성 등에서 유리한 효과가 있음이 확인되었다.The recycled asphalt mixture specimen (Example 1) in which the glass fiber composite reinforcing material of the present invention was mixed exhibited an effect of uniformly dispersing the glass fiber, thereby increasing the intergranular intermeshing stress and the toughness of the mixture due to the intergranular bridge effect As a result, when the road construction is carried out using the recycled asphalt mixture according to the present invention, problems such as plastic deformation, fatigue crack, and port hole breakage are solved, It has been confirmed that the asphalt production has a favorable effect in economical efficiency due to the absence of stones.

[실험 예 2] 인장강도비(TSR) 시험[Experimental Example 2] Tensile strength ratio (TSR) test

본 발명에 따른 유리섬유 복합 보강재료를 혼합한 재활용 아스팔트 혼합물의 수분 민감성을 확인하기 위해 비교 예 1 및 실시 예 2의 완전 건조한 시편 및 동결융해 과정을 실시한 시편에 대해 상대 비교를 실시하였다. 실험의 동결융해 과정은 수분 포화도 공식을 사용하여 시편의 수분 포화상태를 기록하고 시편의 포화상태가 70~80% 이내 이어야 하며 70%보다 작을 시 다시 포화 절차를 수행하고, 80% 이상시 시편을 폐기한다. 포화 70~80%된 시편을 랩으로 감싼 후 밀봉이 가능한 봉투에 시편과 물 10±0.5㎖를 넣고 18±3℃의 냉동실에 16h동안 동결시킨다. 동결 후 24±1h 융해된 시편을 25±0.5℃의 수조에 2h±10min동안 시편을 수침시킨 후 간접인장강도 시험을 수행한다. 동결 융해 전후의 간접인장강도의 비로 수분 민감성 평가를 하게 되며, 폐골재를 이용한 재활용 아스팔트의 경우 0.75 이상을 만족하여야 한다.In order to confirm the moisture sensitivity of the recycled asphalt mixture prepared by mixing the glass fiber composite reinforcing material according to the present invention, the relative dryness of the completely dried sample and the freeze-thawed sample of Comparative Example 1 and Example 2 were compared. The freezing and thawing procedure of the experiment is to record the moisture saturation of the specimen using the moisture saturation formula and to saturate the specimen when the saturation is within 70 ~ 80% and when it is smaller than 70% Discard. Wrapped specimens with 70 ~ 80% saturation are wrapped and sealed with 10 ± 0.5 ml of specimen and water, and frozen in a freezer at 18 ± 3 ℃ for 16 h. After freezing, 24 ± 1h melted specimens are immersed in a bath of 25 ± 0.5 ° C for 2h ± 10min and then subjected to indirect tensile strength test. The moisture sensitivity is evaluated by the ratio of indirect tensile strength before and after freeze-thaw. Recycled asphalt using waste aggregate should satisfy 0.75 or more.

표 3은 아스콘 폐골재를 사용한 재활용 아스팔트 조성물의 인장강도비 시험 결과를 나타낸 것으로, 복합 보강재료를 혼합한 재활용 아스팔트 혼합물(실시 예 2)는 0.77로 기준에 만족하였으며, 유리섬유를 전혀 혼합하지 않은 재활용 아스팔트 혼합물(비교 예1)은 0.72로 기준에 만족하지 않았다.Table 3 shows the results of the tensile strength ratio test of the recycled asphalt composition using the ascone waste aggregate. The recycled asphalt mixture (Example 2) containing the composite reinforcement material was 0.77, which satisfied the criterion. The recycled asphalt mixture (Comparative Example 1) was 0.72 and was not satisfied with the standard.

구분division 비교 예 1Comparative Example 1 실시 예 2Example 2 건조 간접인장강도(MPa)Dry Indirect Tensile Strength (MPa) 0.930.93 1.271.27 동결융해 후
간접인장강도(MPa)
After freeze-thawing
Indirect Tensile Strength (MPa)
0.670.67 0.980.98
인장강도비(TSR)Tensile strength ratio (TSR) 0.720.72 0.770.77

또한, 건조 시편의 간접인장강도를 살펴보면 실시 예 2의 간접인장강도가 비교 예 1에 비해 1.3배 이상 증대되었으며, 동결 융해후의 간접인장강도는 1.4배 이상 증대되었다. 이는 실시 예 2의 시편 내부에서 유리 섬유의 브리지 효과(bridging Effect) 발현으로 인장방향으로 저항성능이 증대와 동시에 동결융해가 반복되는 경우 유리 섬유가 효과적임을 간접적으로 알 수 있다.In addition, the indirect tensile strength of the dried specimen was increased by 1.3 times as compared with that of Comparative Example 1, and the indirect tensile strength after freezing and thawing was increased by 1.4 times or more. This indirectly indicates that the glass fiber is effective when the resistance performance in the tensile direction is increased and the freezing and thawing is repeated by expressing the bridging effect of the glass fiber in the specimen of Example 2.

[실험 예 3] 함부르크 휠 트래킹 시험[Experimental Example 3] Hamburg wheel tracking test

본 발명의 유리섬유 복합 보강재료를 혼합한 재활용 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성 및 수분저항성 증대 특성을 종합적으로 확인하기 위해 비교 예 1 및 실시 예 2의 시편에 대해 함부르크 휠 트래킹 시험을 통한 상대 비교를 실시하였다. 함부르크 휠 트래킹 시험은 도 5a 및 도 5b에 도시한 것과 같이 하중 158 lbs의 철륜을 수침된 원형의 시편 위에 얹고, 연속적으로 하중을 주행하여 재하횟수에 따른 소성변형 깊이를 측정하는 시험법이다. In order to comprehensively confirm the plastic deformation resistance and water resistance increase characteristics of the recycled asphalt mixture of the glass fiber composite reinforcing material of the present invention, comparative comparison was carried out by the Hamburg wheel tracking test on the specimens of Comparative Examples 1 and 2 Respectively. In the Hamburg wheel-tracking test, as shown in Figs. 5A and 5B, the iron ring having a load of 158 lbs was placed on a circular specimen, and the load was continuously applied to measure the depth of plastic deformation according to the number of loads.

도 6은 비교 예 1과 실시 예 2에 대하여 55℃에 수침하여 50회/분의 속도로 약 20,000회의 하중재하를 실시한 함부르크 휠 트래킹 시험 결과를 나타낸 그래프로, 이 시험 결과에 따르면 유리섬유 복합 보강재료를 전혀 혼합하지 않은 재활용 아스팔트 혼합물(비교 예 1)은 약 11,000회에서 소성변형 깊이가 약 18mm가 발생하였으며, 유리섬유 복합 보강재료를 혼합한 재활용 아스팔트 혼합물(실시 예 2)은 약 20,000회에서 약 17mm가 발생하여 약 2배의 높은 소성변형 저항성을 나타내었다.FIG. 6 is a graph showing the results of a Hamburg wheel tracking test in which water was immersed at 55 ° C. for 50 seconds at a rate of about 20,000 times for Comparative Example 1 and Example 2. According to the test result, The recycled asphalt mixture (Comparative Example 1) without any mixing of materials produced a plastic deformation depth of about 18 mm at about 11,000 times, and the recycled asphalt mixture (Example 2) About 17mm, which is about twice the resistance to plastic deformation.

[실험 예 4] 동탄성계수 시험[Experimental Example 4] A dynamic elastic modulus test

아스팔트 혼합물의 동탄성계수 시험은 시험온도와 하중주파수의 조합에 따라 각각의 동탄성 계수를 평가한다. 실험에서 얻어진 각각의 동탄성 계수는 하중시간과 온도중첩원리를 이용하여 마스터곡선(Master Curve)을 결정하고, 이를 통해 저온 영역(고주파수 영역)과 고온 영역(저주파수 영역)에서의 동탄성계수 변화를 파악할 수 있다. 시험에 이용된 시편은 선회다짐기를 이용하여 직경 150mm, 높이 160mm 원통형 시편을 제작한 후, 코어링(coring)하여 직경 100mm, 높이 150mm 원통형 공시체를 시험용 시편으로 이용하였다. 동탄성 계수는 온도 제어가 가능한 챔버안에 원통형의 시편(비교 예 1 및 실시 예 1)을 거치하고, 241 kpa의 응력 반복하여 얻어진다. 실험 예 4에서의 동탄성계수 시험은 5개의 시험 온도(-5℃, 5℃, 21℃, 40℃, 54℃)와 7개의 재하 하중 주파수(25, 10, 5, 1, 0.5, 0.1, 0.01 ㎐)로 시험하였다. 시험에서 얻어진 동탄성 계수는 도 7에 도시된 표와 같이 나타났으며, 이를 이용하여 도 8 및 도 9의 동탄성 마스터 커브를 결정하였다. The dynamic modulus test of the asphalt mixture evaluates each dynamic modulus of elasticity according to the combination of the test temperature and the load frequency. Each of the dynamic elastic moduli obtained from the experiment is determined by using the superposition principle of load time and temperature, and the change of dynamic modulus in the low temperature region (high frequency region) and the high temperature region (low frequency region) . The test specimens used for the test were cylindrical specimens with a diameter of 150 mm and a height of 160 mm by using a turning compaction machine and cored specimens with a diameter of 100 mm and a height of 150 mm were used as test specimens. The dynamic modulus of elasticity is obtained by placing cylindrical specimens (Comparative Example 1 and Example 1) in a chamber capable of temperature control and repeating stress of 241 kpa. The dynamic elastic modulus test in Experimental Example 4 was carried out at five test temperatures (-5 ° C, 5 ° C, 21 ° C, 40 ° C and 54 ° C) and seven loading frequencies (25, 10, 5, 1, 0.5, 0.01 Hz). The dynamic modulus of elasticity obtained in the test was as shown in the table of Fig. 7, and the dynamic elastic master curves of Figs. 8 and 9 were determined using the results.

도 8은 동탄성 계수 마스터 커브를 그대로 보여주는 그래프이고, 도 9는 저주파수 영역대를 자세히 볼 수 있도록 동탄성 계수 마스터 커브의 세로축을 로그스케일로 변환한 그래프로, 복합 보강재료를 혼합한 재활용 아스팔트 혼합물(실시 예 1)이 유리섬유를 전혀 혼합하지 않은 재활용 아스팔트 혼합물(비교 예 1)보다 고주파수 영역대(저온 영역)에서 동탄성 계수가 낮아지는 것을 확인 할 수 있다. 고주파수 영역대(저온 영역)에서 동탄성 계수가 낮아진다는 것은 저온으로 인한 균열에 저항성을 갖는 것을 의미한다. FIG. 8 is a graph showing the dynamic elastic coefficient master curve as it is, and FIG. 9 is a graph obtained by converting the longitudinal axis of the dynamic elastic coefficient master curve into a log scale so as to observe the low frequency region band in detail. (Example 1) It can be confirmed that the dynamic modulus of elasticity is lowered in the high frequency region region (low temperature region) than in the recycled asphalt mixture (Comparative Example 1) in which the glass fibers are not mixed at all. The lowering of the dynamic elastic modulus in the high-frequency region (low-temperature region) means that it is resistant to cracking due to low temperature.

이상에서 본 발명은 실시 예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments belong to the scope of protection of the present invention defined by the appended claims.

10 : 제1보강재 11 : 유리섬유
20 : 제2보강재 21 : 유리섬유
30 : 제3보강재
10: first stiffener 11: glass fiber
20: second stiffener 21: glass fiber
30: Third stiffener

Claims (10)

삭제delete 아스팔트 바인더 및 골재와 함께 혼합되어 아스팔트 혼합물을 형성하는 유리섬유 복합 보강재료로서,
직경이 20~100㎛이며 길이 10~15㎜인 유리섬유의 다발을 융점이 105~115℃인 합성수지로 코팅하여 길이 10~15㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태로 된 제1보강재;
직경이 20~100㎛이며 길이 4~6㎜인 유리섬유의 다발을 융점이 105~115℃인 합성수지로 코팅하여 길이 4~6㎜이고 직경 2~3㎜인 봉 형태로 된 제2보강재; 및
산업부산물 분말에 융점이 105~115℃인 합성수지를 코팅하여, 직경이 3~5㎜이고 높이가 3~5㎜인 원기둥 형태로 된 제3보강재;
를 포함하며,
상기 제3보강재를 구성하는 산업부산물 분말은, 이산화 규소(SiO2) 성분이 30중량% 이상이며, 45㎛ 체 잔량이 40중량% 이하인 플라이애쉬(fly ash) 1종 또는 2종, 리젝애쉬(reject ash), 바텀애쉬(bottom ash)로부터 선택된 1개 이상인 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료.
A glass fiber composite reinforcement material which is mixed with an asphalt binder and an aggregate to form an asphalt mixture,
A bundle of glass fibers having a diameter of 20 to 100 탆 and a length of 10 to 15 mm is coated with a synthetic resin having a melting point of 105 to 115 캜 to form a bar having a length of 10 to 15 mm and a diameter of 2 to 3 mm;
A second reinforcing material having a length of 4 to 6 mm and a diameter of 2 to 3 mm in the form of a bar by coating a bundle of glass fibers having a diameter of 20 to 100 탆 and a length of 4 to 6 mm with a synthetic resin having a melting point of 105 to 115 캜; And
A third reinforcing material having a cylindrical shape with a diameter of 3 to 5 mm and a height of 3 to 5 mm by coating an industrial by-product powder with a synthetic resin having a melting point of 105 to 115 ° C;
/ RTI >
The industrial byproduct powder constituting the third reinforcing material may be one or two types of fly ash having a silicon dioxide (SiO 2) content of 30 wt% or more and a 45 μm sieve residue of 40 wt% or less, ash, and bottom ash.
제2항에 있어서, 상기 제1보강재와 제2보강재 및 제3보강재의 합성수지는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)인 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료.The hybrid glass fiber reinforced composite material according to claim 2, wherein the synthetic resin of the first reinforcing material, the second reinforcing material and the third reinforcing material is low density polyethylene (LDPE). 제3항에 있어서, 상기 제1보강재의 저밀도 폴리에틸렌은 제1보강재 전체 중량에 대해 30~40 중량%로 포함되는 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료.The hybrid glass fiber reinforced composite material according to claim 3, wherein the low density polyethylene of the first reinforcing material is contained in an amount of 30 to 40% by weight based on the total weight of the first reinforcing material. 제3항에 있어서, 상기 제2보강재의 저밀도 폴리에틸렌은 제2보강재 전체 중량에 대해 30~40 중량%로 포함되는 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료.The hybrid glass fiber reinforced composite material according to claim 3, wherein the low-density polyethylene of the second reinforcing material is contained in an amount of 30 to 40% by weight based on the total weight of the second reinforcing material. 제3항에 있어서, 상기 제3보강재의 저밀도 폴리에틸렌은 제3보강재 전체 중량에 대해 40~50 중량%로 포함되는 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료.4. The hybrid glass-fiber reinforced composite material according to claim 3, wherein the low-density polyethylene of the third reinforcing material is contained in an amount of 40 to 50% by weight based on the total weight of the third reinforcing material. 제2항에 있어서, 상기 제1보강재와 제2보강재의 합은 30~60 중량%이고, 나머지는 제3보강재로 이루어진 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료.The hybrid glass fiber reinforced composite material according to claim 2, wherein the sum of the first reinforcing material and the second reinforcing material is 30 to 60 wt%, and the remainder is a third reinforcing material. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 유리섬유 복합 보강재료;
폐아스팔트 콘크리트로부터 만들어진 재생골재;
신골재; 및,
아스팔트 바인더;
를 혼합하여 만들어진 재활용 아스팔트 혼합물.
The hybrid glass fiber composite reinforcing material according to any one of claims 2 to 7;
Recycled aggregate made from waste asphalt concrete;
New aggregate; And
Asphalt binder;
A mixture of recycled asphalt.
제8항에 있어서, 상기 재생골재는 재활용 아스팔트 혼합물 전체 중량의 40중량% 이상인 재활용 아스팔트 혼합물.The recycled asphalt mixture according to claim 8, wherein the recycled aggregate is at least 40% by weight of the total weight of the recycled asphalt mixture. 제8항에 있어서, 상기 유리섬유 복합 보강재료는 재활용 아스팔트 혼합물 전체 중량의 0.5~2 중량% 로 혼합되는 재활용 아스팔트 혼합물.The recycled asphalt mixture according to claim 8, wherein the glass fiber composite reinforcing material is mixed at 0.5 to 2% by weight of the total weight of the recycled asphalt mixture.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102257189B1 (en) * 2019-12-31 2021-05-28 한국건설기술연구원 Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05140464A (en) 1991-11-26 1993-06-08 Dainippon Ink & Chem Inc Improved paving material composition
JP2008189729A (en) 2007-02-01 2008-08-21 Sugiura Tsukasa Fiber-containing adhesive and structural material produced by using the same
KR20090022835A (en) 2007-08-31 2009-03-04 지에스칼텍스 주식회사 Long fiber reinforced pellet containing inorganic material and resin article manufactured by using the same
KR101494799B1 (en) 2014-05-27 2015-02-23 한국건설기술연구원 Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, Hot-Mix Asphalt Mixture Using the Same, and Method for Manufacturing the Same
KR101589022B1 (en) * 2015-09-21 2016-01-28 한국투수개발 주식회사 Modified asphalt binders and asphalt paving composition for adhesion performance improvement
KR101628932B1 (en) * 2015-10-29 2016-06-21 한국건설기술연구원 Asphalt Concrete Composite Material, Method for Manufacturing Thereof, And Method for Constructing Piezo-electric Generating Device Using the Same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05140464A (en) 1991-11-26 1993-06-08 Dainippon Ink & Chem Inc Improved paving material composition
JP2008189729A (en) 2007-02-01 2008-08-21 Sugiura Tsukasa Fiber-containing adhesive and structural material produced by using the same
KR20090022835A (en) 2007-08-31 2009-03-04 지에스칼텍스 주식회사 Long fiber reinforced pellet containing inorganic material and resin article manufactured by using the same
KR101494799B1 (en) 2014-05-27 2015-02-23 한국건설기술연구원 Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, Hot-Mix Asphalt Mixture Using the Same, and Method for Manufacturing the Same
KR101589022B1 (en) * 2015-09-21 2016-01-28 한국투수개발 주식회사 Modified asphalt binders and asphalt paving composition for adhesion performance improvement
KR101628932B1 (en) * 2015-10-29 2016-06-21 한국건설기술연구원 Asphalt Concrete Composite Material, Method for Manufacturing Thereof, And Method for Constructing Piezo-electric Generating Device Using the Same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102257189B1 (en) * 2019-12-31 2021-05-28 한국건설기술연구원 Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same

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