KR101880473B1

KR101880473B1 - 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법

Info

Publication number: KR101880473B1
Application number: KR1020180026236A
Authority: KR
Inventors: 이형수
Original assignee: 이형수
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2018-07-20

Abstract

본 발명은 (a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계; (b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 베이스층 조성물을 도포하는 베이스층 형성 단계; (c) 상기 베이스층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물로 채우는 보수·보강부 형성 단계; (d) 상기 베이스층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5kg/m²도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계; (e) 상기 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침되고, 제설 파우더가 첨가된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계; (f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되; 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며; 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유인 것을 특징으로 한다.

Description

도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법{Construction Method using Non-slip Mixture with Snow-melting Additives for Roadway}

본 발명은 융설기능과 미끄럼방지기능을 갖는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 미끄럼방지 포장은 자동차 운전자에게 도로의 위험 구간을 사전에 인지시켜, 안전한 주행과 돌발 사고 등 발생 시, 짧은 정지거리를 유도하여 안전운행과 보행자의 안전을 확보하기 위하여 도로 노면에 설치한 포장재이다.

종래는 도로의 미끄럼 방지재료로 에폭시 수지계, 우레탄 수지계 등을 사용하여, 도로 노면에 도포 후 미끄럼방지용 규사 알갱이를 표면에 살포, 부착하는 방식으로 사용하였다. 상기의 재료의 특성은 긴 경화 건조시간과 접착력, 인장력, 수축력 등의 내구성이 저조하여 노면에 포장재로 설치 후 짧은 시간 내에 크랙, 들뜸, 파손되는 문제들이 있었다.

또한 속건성 양생 및 건조가 이루어지는 MMA(Methyl Methacrylate) 수지 조성물에 골재, 첨가제, 안료, 강화 섬유의 매쉬 망, 촙, 단 섬유 등을 투입 후, 경화제 BPO를 첨가하여 에어스프레이 건 살포 방식, 미끄럼방지 알갱이를 살포 후 롤러로 누르는 다짐방식, 톱날밀대를 사용하는 톱날 요철방식 등 도로 노면에 장비를 사용하여 시공이 이루어지고 있다. 미끄럼방지 조성물을 도로 노면과 각종 경사진 곳에 도포 시에는 먼저 차량 교통 통제, 보행자의 통행 등을 차단하여 시공을 한다. 시공 시간이 길어지면 교통 통제, 보행 차단으로 발생하는 손실 비용이 크게 발생할 수 있다.

겨울철에는 도로에 눈이 와서 쌓이면 제설작업을 위해 염화칼슘을 뿌리게 된다. 이러한 염화칼슘 제설제는 제설작업에 탁월한 효과를 가지고 있지만, 독성이 강한 물질로 차량 및 교량 등에 부식의 원인이 되며, 눈 또는 얼음을 녹인 후에 토양이나 하천으로 유입되어 토양오염, 수질오염 등으로 사람과 동물 및 식물의 질병을 유발하거나 식물을 고사시킨다. 겨울철에는 반드시 필요하지만 그에 대한 문제도 매우 크다고 할 수 있다.

등록특허공보 10-1310271(2013.09.23.) 등록특허공보 10-1363894(2014.02.19.) 등록특허공보 10-1182460(2012.09.18.)

종래에는 MMA수지 조성물에 강화 섬유를 촙 또는 단섬유, 매쉬 망, 재직 상태로 사용을 하였다. 강화섬유는 일반 섬유와는 다발 상태에 차이가 있다. 수십 가닥에서 수천 가닥을 꼬아 딱딱하게 형성하여 다발, 매쉬 망 또는 재직을 한다. 딱딱한 촙, 단 섬유상태를 수지 조성물 속에 배합하여 사용하게 되는데, 이 때 양생, 건조 후에 딱딱한 이물질로 수지 조성물 속에 형성되어 크랙발생의 원인이 될 수가 있으며, 수지 조성물 하단부에 매쉬 망 상태로 깔고 양생건조 시에는 수지 조성물 속에 골고루 분포하지 않고 부분적으로 분포하는 단점이 생길 수 있다.

시공방법은 접착용 수지 조성물을 도로 노면과 각종 경사진 곳에 도포 후 미끄럼방지용 알갱이 즉, 규사, 제강 슬래그, 화이트 옥사이드 등을 살포하여 표면에 부착시키고 다시 접착수지 조성물을 코팅 도포 분리 시공하는 방식과 일체형으로 수지 조성물 속에 미끄럼방지 각종 알갱이를 넣어 도로면에 도포하고 톱날 밀대로 밀고, 당겨 톱날모형의 미끄럼방지 요철을 생성한다.

도로는 무거운 중량의 자동차가 수없이 통행을 하게 되는데, 자동차의 무거운 하중과 자동차 타이어에서 전달되는 강한 진동이 노면에 포장된 미끄럼방지 조성물에 지속적으로 전달된다. 일반적으로 접착 도포한 조성물 속의 미끄럼방지용 제강 슬래그, 화이트 옥사이드, 규석 등의 알갱이는 뾰족한 각이 형성되며, 강도가 강한 입자들이다. 자동차의 무거운 하중과 강한 진동은 각이 있는 알갱이 입자에 전달되어 상대적으로 강도가 약한 수지 조성물에 날카롭게 찍어 누르게 되고, 상부에서 전달된 하중과 진동을 흡수할 수 있는 장치가 수지 조성물 속에 없으면, 결국 크랙이 발생한다. 일체형 미끄럼방지재 또한 톱날 밀대로 밀어서 뾰족하게 톱날모형으로 도로 면에 요철을 생성한다. 무거운 자동차 타이어가 뾰족하게 형성된 요철을 쉽게 붕괴시켜 내마모성 저하로 미끄럼 저항성을 감소시키게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 도로 노면에 접착될 조성물의 구성과 기능, 시공성과 시공 후 안전성을 충분하게 제공해야 한다.

또한 최근에는 이상 기후로 겨울철에 전국적으로 폭설이 내리는 현상이 자주 일어나고 있다. 이러한 폭설에 대한 제설을 위해 독성이 강한 염화칼슘을 고속도로나 일반도로에 1년에 최소한 10,000톤 이상을 살포한다. 염화칼슘은 콘크리트 포장을 박리시켜 균열 및 포트 홀과 같은 도로 포장재의 파손이 발생을 유발하며, 자동차, 도로 주변의 금속 구조물 등을 부식시키게 된다. 제설작업과 동결방지를 위해서 사용하는 염화칼슘은 또한 비용, 수질오염, 환경오염, 동물 및 식물의 고사 및 질병 등을 유발시키게 된다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서, (a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계; (b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 베이스층 조성물을 도포하는 베이스층 형성 단계; (c) 상기 베이스층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물로 채우는 보수·보강부 형성 단계; (d) 상기 베이스층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5kg/m²도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계; (e) 상기 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침되고, 제설 파우더가 첨가된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계; (f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되; 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며; 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유인 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 MEK용제 3~5중량부, 접착력 강화제 0.5~1중량부, 산화방지제 0.2~1중량부, 경화제 BPO 3~5중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단계 (c)의 보수·보강용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~70중량부, 소포제 0.2~0.5중부, 레벨링제 0.1~1중량부, 증점제 1~10중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 침강방지제 0.5~2중량부, 증점제 1~10중량부, MEK 3~5중량부, 규사 50~70중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물는 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 건조된 제설 파우더 5~15중량부, 분산 소포제 0.2~0.5중량부, 부식방지제 0.2~0.7중량부, 자외선 안정제 1~3중량부, 무기안료 3~5중량부, 경화 촉진제 0.1~1중량부, 시멘트 3~7중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제설 파우더는 염화칼슘, 돌소금, 소금, 마그네슘염, 칼륨염 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법이다.

앞에서 상술한 바와 같이 겨울철에 도로나 인도 노면 등에 쌓인 눈의 제설을 위해 염화칼슘과 같은 독성이 강한 물질을 도로에 살포하여 융설, 동결방지를 예방하게 되는데, 이는 단기적으로 제설효과와 동결방지를 얻을 수 있지만 지속적으로 효과를 기대할 수가 없다. 다시 눈이 오면 많은 양의 염화칼슘을 다시 살포하여야 하는 문제가 발생한다. 겨울철에는 반드시 필요하지만, 이에 수반되는 많은 문제가 발생된다. 이런 문제는 늦장 제설작업으로 교통 순환장애, 제설장비 및 인력 동원, 염화칼슘 비용, 그리고 교량 및 차량 부식, 토양과 수질오염, 동물 및 식물의 고사 및 질병 등을 포함한다. 본 발명의 미끄럼 포장재는 지속성이 강한 포장재를 통해 이러한 문제를 해결할 수 있다.

또한 본 발명은 수지 조성물에 섬유의 가닥을 부드럽게 골고루 함침시켜 조성물 속에서 물성과 물성간의 응집력을 확보하여 콘크리트 속의 철근과 같은 기능을 실현할 수 있어 온도변화에 따른 인장력, 수축력 등 재료의 물성변화를 차단할 수 있으며, 강한 강도, 높은 탄성률, 저열팽창률, 휨강도 등의 내구성을 증가시켜 자동차의 무거운 하중과 진동을 흡수 차단하여 크랙 방지 효과가 있으며, 미끄럼방지 요철이 쉽게 붕괴되지 않고, 우천 시에는 물결무늬 요철 가로방향 홈 사이로 빗물이 쉽게 빠져나가 빗물에 의한 수막 현상을 방지하는 효과도 있다.

MMA수지 조성물에 MMA분자와 98%이상 화학적 반응을 하는 경화제 BPO를 첨가하는데, 이는 겨울철 영하 -25℃ 혹한 추위에도 시공을 가능하게 하며, 시공후 1~2시간내 속건성 경화 건조가 이루어져 기계적 강도를 유지하여 바로 차량 통행개방을 가능하게 한다.

또한 MMA 수지를 적용하는 경우 -25℃~ 60℃에서 적용이 가능하고, 유독가스, 백화분말 현상 발생이 없으며, 강산성, 강알칼리에 내성이 강하게 된다. 기계적 강도 발현 시간은 1시간이며, 시공 후 30분만에 사람들의 보행이 가능하게 된다. 앞서 기술한 것과 같이 여름철, 겨울철 신장과 수축이 반복되는 가운데, 20℃에서의 신장률이 80~120%이므로, 상기 신장과 수축을 수용할 수 있게 된다.

영하의 혹한 날씨에도 속건성으로 경화가 진행되어 시공이 가능하지만, 도로나 인도 노면 등에 시공 시에는 차량 교통 통제와 인도는 보행자의 통행을 차단하여야 한다. 속건성 미끄럼방지재료를 공정별 경화속도가 빨라 시공 시간이 단축되고 시공 후에 바로 차량, 보행 통행이 가능하여 손실 비용이 절감된다.

도 1은 도로 노면에 눈이 얼어 있는 것을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 융설·동결방지용 코팅층 표면에서 눈이 순차적으로 녹는 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 탄소 섬유가 함침된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 원통형 롤러로 적용해 물결무늬 미끄럼방지 요철이 형성된 것을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 시공순서도이다.
도 6은 본 발명의 설치 단면도이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 아래의 설명 및 도면에 의해 자세하게 설명된다.

상기 해결하고자 하는 과제에서 상술한 바와 같이 겨울철에는 눈이 내리면 도로나 인도 노면 등에 결빙이 되고, 이 경우에 차량 통행 장애, 차량 접촉 사고와 보행자의 안전사고가 발생한다. 이를 예방하기 위하여 제설장비로 염화칼슘을 도로나 인도에 살포한다. 염화칼슘은 융설, 동결방지효과에 지속성이 없어 눈이 내릴 때마다 살포하여야 하며, 이는 많은 문제를 발생시킨다.

도 5, 6에 도시한 바와 같이 본 발명은 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서, (a) 미끄럼방지 대상 노면(10)에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 마스킹 테이프, 커버링 테이프로 보양 후 베이스층을 준비하는 테이프 보양하는 단계; (b) 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 베이스층 조성물을 노면 깊게 침투시켜, 노면의 강도를 높이고 노면과 상부에 도포될 조성물과의 접착력을 높이는 베이스층(20) 형성 단계; (c) 베이스층 조성물을 도포한 노면 상에 파손부위에 컷팅으로 파손부위를 제거하고, 수지에 탄소 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물로 채우는 보수·보강부(30) 형성 단계; (d) 베이스층(20) 및 보수·보강부(30) 상에 수지에 섬유가 함침된 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5kg/m²도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 정도 문질러 물결무늬 요철을 형성하는 미끄럼방지 요철층(40) 형성 단계; (e) 상기 미끄럼방지 요철층(40) 상부에 수지에 섬유가 함침되고, 제설 파우더가 첨가된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·방지용 코팅층(50) 형성 단계; (f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되; 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며; 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 적용되는 MMA 수지는 우수한 내구성, 내마모성, 방수성, 접착성을 보유하고 있고, 경화제 BPO(Benzoyl Peroxide)와 화학적 특성상 경화시간이 짧고 온도 변화에 민감하지 않기 때문에 영하 -25℃의 동절기에도 미끄럼방지 포장이 가능하다. 이러한 MMA 수지 조성물로 미끄럼방지재를 시공 후 30분~1시간 내에 속건성으로 양생, 건조 후 기계적 강도를 발휘하여 1~2시간 내에 교통 개방이 가능한 장점이 있다.

MMA 수지(Methyl Methacrylate) 등 수지 사용량은 전체 혼합 조성물 100중량부에 50~60중량부가 바람직하며 50중량부 미만으로 사용하면 접착성이 미흡하고, 60중량부을 초과하여 사용하면 인장력은 크지만 강도가 미흡한 문제가 발생한다. 또한 경화제인 BPO와의 반응과정에서 최소 98%이상 반응하여 바닥재 시공 경화 중에 유해가스 배출과 미 반응 잔여물에 의한 가스발생에 의한 부풀음, 들뜸 현상을 사전에 방지할 수 있다.

대상 노면은 주로 도로 포장에 적용되는 아스팔트, 콘크리트 포장면이 되며, 이에 부착된, 레이턴스, 흙, 모래, 먼지, 오일유, 염분, 물, 습기 등의 접착력에 방해가되는 이물질을 그라인드 브러쉬, 진공 흡입기 등의 기계 장비를 통해 제거하며, 노면에 미끄럼방지재가 묻지 말아야 할 곳에는 석필로 표시한 다음 마스킹 테이프 또는 카바링 테이프로 보양 작업을 하게 된다. 또한 균열부위와 같은 파손부위는 대각으로 V커팅을 진행하여, 균열부위의 잔존물을 제거하고, V커팅 홈 등에 보수·보강용 조성물을 채우게 된다.

단계 (b)와 (c)는 시공 여건에 따라 그 순서를 서로 변경할 수 있다.

상기 단계 (b)의 베이스층 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 MEK용제 3~5중량부, 접착력 강화제 0.5~1중량부, 산화방지제 0.2~1중량부, 경화제 BPO 3~5중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

MEK(Methyl Ethyl Ketetone)용제의 사용량이 5중량부 이상 초과하면 사용시 점도가 저하되어 경화 지연 현상과 물성 저하 현상이 발생하며, 3중량부 이하로 첨가하면, 점도가 높아 노면에 침투력이 저하되어 노면의 강도와 상,하부의 조성물 간의 접착성능을 높일 수가 없다.

산화방지제는 화학적으로 유도된 산화, 광 유도된 산화 및 열적 유도된 산화 분해로부터 보호하기 위한 1종류 이상의 산화방지제가 제공된다. 사용량은 0.2중량부 이상을 첨가 하되 I 1010을 50중량% + Songnox 2450pw 50중량부를 같이 사용한다. 0.2중량부 이상을 첨가하는 것이 바람직하고, 0.2중량부 미만이면 산화방지 효과가 없거나 최소의 효과를 가지며 1중량부를 초과하며 물성변화가 초래되고 경제적이지 못하다.

경화제 BPO(Benzoyl Peroxide 50%)는 분말 형태로 첨가하되, 하절기에는 3중량부, 동절기에는 5중량부로 사용하여 경화를 진행 시킨다. 3중량부 미만 사용 시에는 수지와 98%이상의 분자대 분자의 화학반응이 일어나지 못하여 물성을 정확하게 얻을 수가 없고, 따라서 부착력, 강도 및 내마모성에 악 영향을 줄 수 있다. 5중량부를 초과하여 사용할 경우는 경화진행 시간이 짧아져 작업성을 저하시킬 수도 있고, 물성 저하 현상으로 신장률이 감소한다. 또한 가스가 발생하여 사용할 수 없다.

접착력 강화제는 노면과 조성물 간의 접착력을 높이기 위하여 실란 A-174를 0.5~1중량%를 사용한다.

상기 단계 (c)의 보수·보강용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~70중량부, 소포제 0.2~0.5중부, 레벨링제 0.1~1중량부, 증점제 1~10중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

증점제는 보수·보강용 조성물 및 하기 미끄럼방지재 조성물에 흐름성 방지용으로 1~10중량부를 사용한다. 1중량부 미만으로 사용시는 요철생성이 저조하고, 10중량부 이상을 사용시는 요철생성이 너무 날카롭게 생성 또는 핸지 조성물로는 퍼티가 거칠어진다. Cad-o-sil-5를 사용한다.

소포제는 조성물 제조 시에 발생하는 기포를 제거하기 위한 첨가제로서 고형분 12%를 사용하였고, 0.2~0.5중량부 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 0.2중량부 미만을 사용할 경우 기포 제거가 어려워 조성물의 물성이 저하되며, 0.5중량부 이상을 사용할 경우 기포제거 효과를 증대하지만 표면에 슬립성 부여로 상,하부 조성물과의 접착성이 저하된다.

상기 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 침강방지제 0.5~2중량부, 증점제 1~10중량부, MEK 3~5중량부, 규사 50~70중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 미끄럼방지재 조성물에도 제설 파우더를 포함할 수 있다.

미끄럼방지재 조성물에 포함되는 탄산칼슘(CaCO₃)은 강도 조절용 조성물로 사용되는데, 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대하여 50중량부 범위에서 사용 하는 것이 바람직하다. 상기 탄산칼슘의 사용량이 40중량부 미만으로 사용할 경우 압축강도를 충분히 확보할 수가 없어 내구성이 저하되는 현상이 발생한다. 50중량부를 초과하여 사용하는 경우 점도가 높아 내균열성 등의 물성 저하가 발생하고, 점도를 증가시켜 시공성이 저하되는 문제가 발생한다.

안료는 자외선에 의한 탈색을 방지하기 위하여 무기안료를 사용한다. 이와 같은 안료는 사용자가 원하는 마감재의 색상을 부여하는 기능 및 자외선의 흡수를 차단하며 도로, 인도 등의 노면에 물에 젖어 있는 상태에서도 시인성이 향상되어 운전자가 도로를 쉽게 인식할 수가 있고, 미끄럼방지재의 미적 효과도 높여 준다. 사용량은 3중량부 미만으로 사용할 경우 원하는 색상을 얻을 수가 없고, 태양열 반사성능이 저하되고, 중량5부를 증가시켜 사용할 경우에는 오히려 다른 조성물을 필요함량을 저해시켜 시공성, 분산성 등이 저하되는 문제가 발생한다. 금속성 무기안료는 열 발산이 잘 안되는 안료이다. 안료는 유기안료에 비해 내광성, 내열성이 우수하고 탈색을 방지하기 위하여 광물을 이용한 무기질 안료나 화학적 합성과정을 거쳐서 만든 금속 화학물계 산화철 무기안료를 사용한다.

레벨링제는 롤러요철 생성 시에 원활한 막을 형성하기 위해 사용하는 첨가제로 아랄킬 변성 폴리메틸알킬 실록산 고형분을 사용한다. 0.1중량부 미만으로 첨가하면 원활한 막을 형성하기 어렵고, 1중량부 이상 첨가하면 소포제와 마찬가지로 표면에 슬립성 부여로 상, 하부의 조성물과의 접착성능이 저하된다.

침강방지제는 조성물 제조 후에 저장기간 동안에 비중이 무겁고, 큰 조성물 원료들이 침전되는 현상을 방지하기 위하여 첨가하는 것으로 일종의 분산제이다. 침강 방지제로는 폴리아미이드 계열의 침강 방지제를 사용할 수 있다.

미끄럼방지재 조성물에 포함되는 골재는 강도 7이상인 석영 알갱이 규사만 사용한다. 0.1~5mm의 굵기를 50~70중량부를 사용하게 되는데, 50중량부 미만 사용시에는 표면의 미끄럼저항성이 약하고, 70중량부 이상을 수지 조성물에 사용시에는 표면 강도가 높아 크랙이 발생한다. 도로 노면에 미끄럼방지포장재 위에는 항시 수십 톤의 무거운 하중과 타이어에서 발생하는 강한 진동이 표면에 충격을 준다. 이때 조성물 속에 분포한 골재는 뾰족한 각으로 모형이 형성되지 않아야 한다. 수지 조성물보다 강도가 강한 뾰족한 알갱이는 수입 톤의 무거운 하중과 강한 진동은 상대적으로 강도가 약한 수지 조성물을 찍어 눌러 조성물에 크랙을 발생 시킨다. 이런 문제점을 해결하고자 오랜 풍화작용으로 뾰족한 각이 마모된 석영 알갱이 규사를 사용할 수 있다. 또한 각이 마모된 전기로 산화 슬래그도 사용할 수 있는데, 전기로 산화 슬래그의 경우 조성물 내 철분성분 비율을 증가시켜 열전도율을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

상기 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물는 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 건조된 제설 파우더 5~15중량부, 분산 소포제 0.2~0.5중량부, 부식방지제 0.2~0.7중량부, 자외선 안정제 1~3중량부, 무기안료 3~5중량부, 경화 촉진제 0.1~1중량부, 시멘트 3~7중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 제설 파우더는 염화칼슘, 돌소금, 소금, 마그네슘염, 칼륨염 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

융설·동결방지용 코팅용 조성물은 상기 조성 성분을 투입하여 전동 교반한 후, 미끄럼방지 요철층 상부에 코팅 도포하여 30분에서 1시간이내로 경화 완료하게 되고, 융설·동결방지 효과와 제2도포층의 내구성을 최대한 높여 주게 된다.

제설 파우더는 과립상태의 입자를 분쇄기계로 분쇄하여 파우더 상태로 수분을 완전제거 한 다음 수지 100중량부에 5~15중량부가 바람직하며 5중량부 미만이면 융설·동결방지 효과가 미흡하고, 15중량부이상 사용시는 미끄럼방지재의 내구성이 저하된다. 즉, 제설 파우더를 조성물 속에 분포 시에 과립상태나 알갱이 상태로 투입하여 분포하면 미끄럼방지재 조성물 속에서 이물질 역할을 하여 크랙, 균열의 원인 제공 역할을 하게 된다. 다시 말해서, 알갱이 상태의 제설 파우더를 도로, 인도 등 노면에 미끄럼방지재를 형성하는 주재료에 투입하면 주재료 속에는 많은 비중을 차지하고 있는 탄산칼슘, 규사 등과 결합으로 제설 파우더의 본질의 기능인 융설·동결방지 기능이 저감시킬 수 있다. 제설 파우더의 첨가량에 대해 추가적으로 언급하면, 미끄럼방지재 주재료 조성물 또는 동결·방지용 코팅층 조성물 속에 많은 양의 염화칼슘을 투입하게 되면, 미끄럼방지재 조성물 또는 동결·방지용 코팅층 조성물의 내구성이 저하되어 시공 후에는 크랙, 들뜸, 파손 등의 현상이 발생할 수가 있다.

자외선 안정제는 외부 자외선으로부터 MMA수지 조성물 막을 보호하기 위하여 첨가한다. 자외선 안정제의 사용량은 1~3중량부 이내로 한다.

분산 소포제는 재료를 혼합 후 재료 내에 발생하는 기포를 차단하고, 조성물의 분산과 조직을 치밀하게 만들어 주는 역할을 하며 계면활성제를 사용할 수 있고, 또한 화학적으로 안전하며 뛰어난 효과가 있는 실리콘 소포제를 사용할 수도 있다.

부식 방지제는 콘크리트 표면, 자동차, 교량구조물의 부식방지를 위하여 0.2~0.7중량부를 사용한다.

시멘트는 제설 파우더가 수지 조성물 속의 분포로 인한 경화 지연을 방지하고 경화진행 시 경화를 촉진하는 역할을 한다. 사용량은 3~7중량부를 사용한다. 경화촉진제 또한 제설 파우더로 인한 경화 지연을 방지하고, 수지 분자와 경화제 BPO 분자가 만나 경화를 진행 시에 최대한 분자대 분자가 만나 경화를 최대한 빠르게 진행할 수 있도록 한다. 사용량은 0.1~1중량부를 사용한다.

융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 중공형 비드를 포함할 수 있는데, 중공형 비드는 글라스 중공형 비드, 세라믹 중공형 비드, 세노스피어 중공형 비드, 펄라이트계 중공형 비드 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 포함한다. 이러한 중공형 비드는 태양열에 의한 열을 보존하여 열을 발산하는 기능을 하게 되어, 제설 파우더와 함께 융설·동결 방지에 도움이 된다.

각 조성물을 전동 교반하게 되는 교반용 배합용기는 원통형 용기를 사용하게 되는데, 사각통을 사용하여 교반할 경우 사각 모서리부위에 있는 재료에는 배합이 되지 않는다. 또한 조성물 속에는 경화진행에 방해하는 첨가제, 탄소 섬유, 탄산칼슘, 규사, 안료, 염화칼슘 등의 많은 첨가제들은 화학적 반응시에 장애물이 된다. 잘못 배합 시에는 부분적 경화 건조 또는 경화가 오지 않는다. 세밀한 교반과 전동 고속 1,000rpm이상의 회전속도로 최소한 3~4분의 교반 시간이 필요하다. 교반 후에는 15~20분내 재료를 모두 도포 완료 하여야 한다는 사용시간이 중요하다. 작업시간이 길어지면 배합한 재료에 경화가 진행되어 재료와 작업도구 등이 굳어 버릴 수 있다.

한편 목표로 하는 경화시간은 30~60분 이내로, 완전경화 진행 시에 최상의 기계적강도와 내구성이 유지된다.

또한 상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물은 추가적으로 탄소재, 토르말린, 금속성 분말을 포함할 수 있다.

탄소재는 각각의 조성물 속에 함유되어, 함유되기 전에 비해 강도를 향상시킬 수 있으며, 조성물 내에서 발생한 열을 발산하는 열전달 효율이 우수하다. 이러한 탄소재에는 흑연, 활성탄, 카본블랙, 그라파이트, 코크스 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 포함할 수 있다.

토르말린은 육방정계에 속하는 광물로 전기석이라고도 하며, 마찰에 의해 전기가 생성되어 수분을 전기분해하는 성질을 가지므로 이로 인해 자체적으로 미열을 발생시키면서 음이온과 원적외선도 자체 방출하기 때문에, 자연치유력 향상에 도움이 된다.

금속성 분말은 열전도도가 좋은 구리, 알루미늄, 철 또는 텅스텐 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 포함하되, 이는 수지와 혼합되어 수지의 접착력을 향상시킬 분만 아니라, 열전도도가 좋아 발열에 효율적이다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예는 물론 그 요지를 벗어나지 않은 범위에서 여러 가지로 변경 가능하다.

10 : 노면 20 : 베이스층
30 : 보수·보강부 40 : 요철층
50 : 코팅층

Claims

도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법에 있어서,
(a) 미끄럼방지 대상 노면에 부착된 이물질을 기계장비로 제거 및 청소 후 테이프로 보양하는 테이프 보양 단계;
(b) 상기 보양된 노면 상에 점도가 100cp 이하인 수지에 섬유가 함침된 베이스층 조성물을 도포하는 베이스층 형성 단계;
(c) 상기 베이스층 조성물을 도포한 노면 상의 파손부위에 수지에 섬유가 함침된 보수·보강용 조성물로 채우는 보수·보강부 형성 단계;
(d) 상기 베이스층 및 보수·보강부 상에 수지에 섬유가 함침된 미끄럼방지재 조성물을 톱날 고무밀대로 2~5kg/m²도포한 다음, 원통형 롤러로 표면을 2~3회 문질러 물결무늬 미끄럼방지 요철층을 형성하는 미끄럼방지 요철층 형성 단계;
(e) 상기 미끄럼방지 요철층 상부에 수지에 섬유가 함침되고, 제설 파우더가 첨가된 융설·동결방지용 코팅용 조성물을 도포하는 융설·동결방지용 코팅층 형성 단계;
(f) 보양된 테이프를 제거하는 테이프 제거 단계;를 포함하되;
상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 수지는 MMA(Methyl Methacrylate)수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미드 수지 중 어느 하나의 수지 또는 둘 이상을 혼합한 수지이며;
상기 단계 (b)의 베이스층 조성물, 단계 (c)의 보수·보강용 조성물, 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물 및 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물에 포함되는 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 현무암 섬유, 금속 섬유, 실리카 섬유 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 강화 섬유인 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (b)의 베이스층 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 MEK용제 3~5중량부, 접착력 강화제 0.5~1중량부, 산화방지제 0.2~1중량부, 경화제 BPO 3~5중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (c)의 보수·보강용 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~70중량부, 소포제 0.2~0.5중부, 레벨링제 0.1~1중량부, 증점제 1~10중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (d)의 미끄럼방지재 조성물은 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 대해 탄산칼슘 40~50중량부, 무기안료 3~5중량부, 레벨링제 0.1~1중량부, 침강방지제 0.5~2중량부, 증점제 1~10중량부, MEK 3~5중량부, 규사 50~70중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제1항에 있어서,
상기 단계 (e)의 융설·동결방지용 코팅용 조성물는 수지에 섬유가 함침된 조성물 100중량부에 건조된 제설 파우더 5~15중량부, 분산 소포제 0.2~0.5중량부, 부식방지제 0.2~0.7중량부, 자외선 안정제 1~3중량부, 무기안료 3~5중량부, 경화 촉진제 0.1~1중량부, 시멘트 3~7중량부, 경화제 BPO 3~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제5항에 있어서,
상기 제설 파우더는 염화칼슘, 돌소금, 소금, 마그네슘염, 칼륨염 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 융설·동결방지용 코팅용 조성물에는 글라스 중공형 비드, 세라믹 중공형 비드, 세노스피어 중공형 비드, 펄라이트계 중공형 비드 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 도로용 융설 미끄럼방지재를 이용한 동결 및 미끄럼방지 시공방법.