KR101954174B1 - Warm asphalt composition for mixing inorganic-based modifier, and asphalt cement mortar having the same - Google Patents

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Abstract

Provided by the present invention are a room temperature asphalt composition mixed with an inorganic-based modifier and asphalt cement mortar (ACM) having the same. The present invention is able to: improve the strength of ACM and express early strength by mixing an inorganic modifier of urethane, cellulose, and calcium chloride and thus, modifying asphalt at room temperature to be used as a filler for the lower part of a railway track; reinforce tensile strength and prevent cracks by strengthening the bond between asphalt and cement particles; ensure the safety of emulsification of asphalt and water by using amphoteric surfactant; improve mixability with the inorganic-based modifier by using latex; provide repair ability for cement and mixture and increase workability; and prevent material separation.

Description

무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물 및 이를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르 {WARM ASPHALT COMPOSITION FOR MIXING INORGANIC-BASED MODIFIER, AND ASPHALT CEMENT MORTAR HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an asphalt cement mortar for use in asphalt cement mortar, and to asphalt cement mortar having an asphalt cement mortar and an asphalt cement mortar,

본 발명은 아스팔트 시멘트 모르타르에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 철도 궤도 하부의 충전재로 사용하기 위한 아스팔트 시멘트 모르타르(Asphalt Cement Mortar: ACM) 제조시 시멘트와 결합되는 아스팔트를 개질할 수 있도록 무기질계 개질재(Inorganic-Based Modifier)를 혼합한 상온 아스팔트 조성물 및 이를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에 관한 것이다.The present invention relates to an asphalt cement mortar, and more particularly, to an asphalt cement mortar for use as a filler in a lower railway track, Inorganic-Based Modifier) and an asphalt cement mortar having the same.

최근 인구 증가, 지가 상승, 대도시로의 인구집중 등 사회환경이 변화되고 있고, 이러한 변화에 대응하는 건축구조물의 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 예를 들면, 건설분야 영역이 초고층 구조물의 개발, 해양구조물의 개발, 지하공간 개발 등으로 넓어지고 있다. 이러한 개발 활동들이 성공적인 결실을 맺기 위해서는 지금까지의 건설분야 재료들과 달리 물리적 및 역학적으로 우수한 특성을 지닌 새로운 건설분야 재료의 개발과 함께 새로운 공법이 제시되어야 한다.Recently, the social environment is changing, such as population growth, land price increase, population concentration in large cities, and research and development of architectural structures to cope with such changes are actively underway. For example, the field of construction is expanding to include the development of super-high-rise structures, the development of offshore structures, and the development of underground spaces. Unlike conventional construction materials, new construction methods should be proposed along with the development of new construction materials with excellent physical and mechanical properties for successful development of these development activities.

지금까지의 건설분야에서 시멘트 콘크리트는 내구성이 우수하고 경제적인 구조재료로 각광을 받아왔다. 이러한 시멘트 콘크리트는 다른 재료와 비교할 때, 가격이 저렴하고 압축강도가 우수한 장점이 있다. 반면에, 이러한 시멘트 콘크리트는 취성재료이기 때문에 인장, 휨, 균열에 대한 저항성이 불량하며, 이에 따라, 건물의 외관 및 마감부의 내구성능은 물론 구조물의 안전에도 큰 영향을 미치게 된다. In the past, cement concrete has attracted attention as an economical structural material with excellent durability. Compared with other materials, these cement concrete have the advantages of low cost and excellent compressive strength. On the other hand, since such cement concrete is a brittle material, it has poor resistance to tensile, flexural and cracking, and thus has a great influence on the durability performance of the exterior and the finished portion of the building as well as the safety of the structure.

더욱이 고도산업화 과정의 부산물로서 산성비, 고농도의 이산화탄소(CO2) 가스 발생 등은 시멘트 복합체를 화학적으로 열화시킴으로써 구조체의 내구성에 심대한 영향을 주고 있으며, 특히, 지하 구조물, 지수 구조물, 해양 구조물, 교량의 콘크리트 슬래브, 도로 노면, 철도 콘크리트 도상, 교량 하부, 하수 암거 등으로 사용되는 콘크리트 복합체는 열화에 의해 균열이 발생하기 쉽다. 이러한 콘크리트 복합체는 시간이 경과되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고, 또한, 균열부위를 통해 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행됨에 따라 철근 부식이 발생된다. 결국, 이러한 철근 부식현상이 심해지면 콘크리트 구조물이 붕괴될 수 있다는 문제점이 있다.Furthermore, as a by-product of the highly industrialized process, acid rain and high concentration of carbon dioxide (CO 2 ) gas generation have a great influence on the durability of the structure by chemically deteriorating the cement composite. Especially, underground structures, exponential structures, offshore structures, Concrete composites used for concrete slabs, roadsides, railway concrete roads, bridge bridges, sewage culverts, etc. are prone to cracking due to deterioration. The compressive strength of concrete and the tensile strength of reinforcing bars gradually decrease over time, and concrete exposed through the cracks is reinforced with progress of neutralization. As a result, there is a problem that if the reinforcing corrosion phenomenon becomes severe, the concrete structure may be collapsed.

한편, 시멘트 모르타르(Cement Mortar)의 균열로서, 침하균열, 소성수축 균열 및 건조수축 균열이 있는데, 침하균열 및 소성수축 균열은 대부분 시공 이후 초기에, 예를 들면, 타설 후 6시간 이내에 발생한다. 또한, 건조수축 균열은 경화 이후에 발생하며, 이러한 건조수축 균열에 대한 예로서, 주거공간의 경우, 난방이 시작되면서부터 온도응력에 의한 균열이 시멘트 모르타르의 표면 난방파이프 주위에 발생하는 경우가 많다.On the other hand, cracks in the cement mortar are settling cracks, plastic shrinkage cracks and drying shrinkage cracks. Most of the settling cracks and plastic shrinkage cracks occur within 6 hours after the installation, for example, after the installation. In the case of the residential space, cracks due to thermal stress are often generated around the surface heating pipe of the cement mortar from the start of heating. .

이러한 시멘트 모르타르 균열을 개선하기 위한 기술로서, 폴리머 시멘트 모르타르(Polymer Cement Mortar: PCM)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 PCM은 고분자 복합체인 액상 및 고상의 폴리머(Polymer)를 시멘트 모르타르에 혼입함으로써 기존 시멘트 제품의 단점을 보완하여 그 성능을 개질시킨 재료로서, 시멘트 수화 과정 중에 모르타르 내부에 폴리머 필름을 형성함으로써 수밀성과 기밀성을 증진시키고 인성을 향상시킬 수 있다.As a technique for improving such cement mortar cracks, research on polymer cement mortar (PCM) has been actively carried out. Such PCM has been widely used in the field of cement mortar by mixing liquid and solid polymer, It is possible to improve watertightness and airtightness and improve toughness by forming a polymer film inside the mortar during the cement hydration process as a material that improves the performance of the existing cement product.

구체적으로, 이러한 PCM은 1920년대초 영국에서 천연고무 라텍스와 시멘트 복합체의 관한 특허가 출원된 이후, 약 80년 이상의 역사를 갖고 있다. 일본에서는 1970년대부터 PCM과 관련하여 많은 연구 결과가 발표되었으나, 국내에서는 1980년대 후반에 들어서야 본격적인 연구를 시작하였고, 최근 이에 관한 연구가 매우 급격한 속도로 진행되고 있으며, 현재 국내의 건설현장에서도 PCM을 이용한 공법을 적용하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 국내 건설분야에서 이러한 PCM에 대한 활용성 연구는 전반적으로 부족한 실정이며, 원부자재의 가격이 고가임에 따라 그 사용성이 확장되지 못하고 있는 실정이다.Specifically, these PCMs have a history of more than 80 years since the filing of patents on natural rubber latex and cement composites in the UK in the early 1920s. In Japan, many studies related to PCM have been published since the 1970s. However, studies have been started in the late 1980s in Korea. Recently, researches on it have been proceeding at a very rapid pace. Attempts have been actively made to apply the used method. However, in the domestic construction sector, there is a general lack of research on the utilization of PCM, and the availability of raw materials is not expanding due to the high price of raw materials.

전술한 PCM 대신에 아스팔트 시멘트 모르타르(Asphalt Cement Mortar: ACM) 개발의 필요성이 인식되고 있으며, 이러한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)는 시멘트에 비해 상대적으로 건조수축, 수밀성 및 내화학성이 우수한 아스팔트(Asphalt)를 시멘트(Cement)와 결합함으로써 시멘트가 갖는 단점을 보완할 수 있다. 예를 들면, 이러한 ACM은 아스팔트와 시멘트의 중간건설재료로서 활용가치가 높아짐에 따라 철도, 도로, 공항, 건축 등의 기반시설 구축에 유용하게 활용될 것으로 기대된다. 이러한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)는 시멘트 아스팔트 모르타르(Cement Asphalt Mortar)라고도 불린다.Asphalt cement mortar (ACM) has been recognized as a substitute for asphalt cement mortar (ACM) in place of the PCM mentioned above. Asphalt cement mortar (ACM) is an asphalt which has relatively dry shrinkage, water tightness and chemical resistance Combining with cement can compensate for the disadvantages of cement. For example, this ACM is expected to be useful for building infrastructure such as railways, roads, airports, and buildings as the value of utilization as an intermediate construction material between asphalt and cement increases. Such asphalt cement mortar (ACM) is also called cement asphalt mortar.

전술한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)와 관련된 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-0816806호에는 "시멘트 모르타르용 유화아스팔트의 조성물과 그 제조 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.As a prior art related to the above-mentioned asphalt cement mortar (ACM), Korean Patent Registration No. 10-0816806 discloses an invention entitled " Composition of emulsified asphalt for cement mortar and its production method " 2 will be described.

도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트 슬래브 궤도의 구조도이고, 도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 슬래브 궤도에 적용하기 위한 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화아스팔트의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a structural view of a concrete slab track according to a conventional technique, and FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing an asphalt mortar for cement asphalt to be applied to the concrete slab track shown in FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 콘크리트 슬래브 궤도의 경우, 시멘트 아스팔트 모르타르층(20)은, 콘크리트 바닥층(10)과 트랙 슬래브((30) 사이에 약 두께 5㎝ 정도로 주입되어 콘크리트 바닥층(10)과 트랙 슬래브(30)의 마찰 및 진동을 흡수하여 완화하는 역할을 한다. 여기서, 도면부호 40은 레일을 나타내고, 도면부호 50은 클립 등 레일 고정부재를 나타내며, 도면부호 60은 돌기부를 각각 나타낸다.1, in the case of a concrete slab track according to the related art, the cement asphalt mortar layer 20 is injected at a thickness of about 5 cm between the concrete bottom layer 10 and the track slab 30, And serves to absorb and mitigate the friction and vibration of the bottom layer 10 and the track slab 30. The reference numeral 40 denotes a rail, the reference numeral 50 denotes a rail fixing member such as a clip, Respectively.

종래의 기술에 따른 콘크리트 슬래브 궤도에서, 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화아스팔트 조성물은, 물 90~99.0중량%, 비이온 유화제 0.5~9.0중량%, 라텍스 0.5~9.5 중량%가 혼합된 제1 혼합물; 아스팔트 85~99중량%와 혼화제 0.9~10중량% 및 스티렌고무 0.1~6.0중량%가 혼합되는 제2 혼합물이 구비되고, 상기 제1 혼합물 20~60중량%와, 상기 제2 혼합물 40~80중량%의 혼합물로 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화아스팔트가 이루어진다. 여기서, 상기 비이온 유화제로는 알킨아민계층이 사용되고, 상기 혼화제로는 리그닌 화합물이 사용된다.In the concrete slab track according to the prior art, the emulsified asphalt composition for cement asphalt mortar contains a mixture of 90 to 99.0% by weight of water, 0.5 to 9.0% by weight of a nonionic emulsifier, and 0.5 to 9.5% by weight of latex; A second mixture in which 85 to 99% by weight of asphalt, 0.9 to 10% by weight of an admixture and 0.1 to 6.0% by weight of styrene rubber are mixed and 20 to 60% by weight of the first mixture and 40 to 80% % Mixture of asphalt for cement asphalt mortar. As the nonionic emulsifier, an alkaline amine layer is used, and as the admixture, a lignin compound is used.

종래의 기술에 따른 콘크리트 슬래브 궤도에서, 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화아스팔트 조성물은 물과 아스팔트와 유화제와 혼화제와 스티렌고무와 라텍스를 첨가하여 조성함으로써 고무성분인 SBS(스티렌고무)와 SBR(라텍스)에 의한 유화아스팔트의 유연성과 인장력, 접착력이 상승하여 무거운 상층 슬래브와 하부구조물의 충격완화 효과로 중간층을 형성하여 슬라브 궤도의 안정성을 유지할 수 있다. 특히, 유화아스팔트와 시멘트의 혼합이 원활하도록 비이온 유화제를 사용하며, 시멘트와의 친화력을 높이기 위해서 아스팔트에 혼화제를 첨가하여 층간 주입 시 빈 공간을 채울 수 있도록 혼합물의 유동성을 확보할 수 있다.In the concrete slab track according to the prior art, the emulsified asphalt composition for cement asphalt mortar is prepared by adding water, asphalt, emulsifier, admixture, styrene rubber and latex so that the rubber components SBR (styrene rubber) and SBR (latex) The flexibility, tensile strength and adhesive force of emulsified asphalt are increased, so that the stability of the slab track can be maintained by forming an intermediate layer by the effect of the heavy upper slab and the impact of the lower structure. Especially, nonionic emulsifier is used for smooth mixing of emulsified asphalt and cement. In order to increase affinity with cement, admixture can be added to asphalt to ensure fluidity of the mixture so as to fill the empty space during intercalation.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 시멘트 아스팔트 몰타르용 유화아스팔트의 제조방법은, 먼저, 물, 비이온 유화제 및 아스팔트를 포함하는 캠 유화아스팔트 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 제1 혼합기(71) 내에 90~99.0중량%의 물과, 비이온 유화제 0.5~9.0중량%, 라텍스 0.5~9.5중량%를 순서에 관계없이 투입하여 20~70℃ 온도에서 10~120분간 교반시켜 제1 혼합물을 혼합한다.As shown in FIG. 2, the conventional method for producing emulsified asphalt for cemented asphalt mortar is a method for producing a cam emulsified asphalt composition comprising water, a nonionic emulsifier and asphalt, 90 to 99.0% by weight of water, 0.5 to 9.0% by weight of a nonionic emulsifier and 0.5 to 9.5% by weight of latex are added to the mixer 71 in any order and stirred at 20 to 70 ° C for 10 to 120 minutes, 1 Mix the mixture.

다음으로, 제2 혼합기(72) 내에서 85~99중량%의 아스팔트를 순환시킨 상태에서 혼화제를 상기 아스팔트 중량에 대해서 0.9~10중량%를 투입하고 스티렌고무 0.1~6.0중량%를 투입하여 130~170℃의 온도에서 10~120분간 교반시켜 제2 혼합물을 혼합한다.Next, 0.9 to 10% by weight of the admixture is added to the asphalt weight in a state where 85 to 99% by weight of asphalt is circulated in the second mixer 72, and 0.1 to 6.0% And the mixture is stirred at a temperature of 170 DEG C for 10 to 120 minutes to mix the second mixture.

다음으로. 혼합된 제1 혼합물 20~60중량%, 제2 혼합물 40~80중량%를 각각 파이프라인을 따라 제3 혼합기(73)로 유입시켜 제3 혼합기(73)에서 70~110℃의 온도로 10~60분간 혼합하여 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화아스팔트를 제조한다.to the next. 20 to 60% by weight of the mixed first mixture and 40 to 80% by weight of the second mixture are introduced into the third mixer 73 along the pipeline, And mixed for 60 minutes to produce an emulsified asphalt for cement asphalt mortar.

종래의 기술에 따른 시멘트 아스팔트 몰타르용 유화아스팔트의 제조방법에 따라 제조된 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화 아스팔트는, 시멘트 혼합성에 대해 우수하여 현장에서의 시공성이 전혀 문제가 없으며, 또한, 라텍스 및 스티렌 고무를 포함시켜 제조하였기 때문에 침입도가 낮아 높은 경도를 가지게 된다.The emulsified asphalt for cement asphalt mortar produced according to the conventional method for producing emulsified asphalt for a cemented asphalt mortar is excellent in cement mixing property and has no problem in workability in the field and also contains latex and styrene rubber The penetration degree is low and high hardness is obtained.

하지만, 종래의 기술에 따른 시멘트 아스팔트 몰타르용 유화아스팔트의 제조방법에 따라 제조된 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화 아스팔트의 경우, 철도 궤도 하부의 충전재로 사용하기 위해서 강도를 증진시키고 조기강도를 발현할 수 있도록 성능을 개선시키고, 또한, 아스팔트와 시멘트 입자간의 결속력을 강화시켜 균열 및 인장력을 보강할 필요가 있다.However, in the case of the emulsified asphalt for cement asphalt mortar produced according to the conventional method for producing the emulsified asphalt for asphalt mortar, it is necessary to improve the strength and the strength It is necessary to reinforce the bonding force between the asphalt and the cement particles to reinforce the crack and the tensile force.

한편, 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)와 관련된 다른 선행기술로서, 대한민국 공개특허번호 제2009-73530호에는 "프리캐스트 슬래브 궤도용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 프리캐스트 슬래브 궤도 시스템"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.As another prior art related to asphalt cement mortar (ACM), Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-73530 discloses an invention titled " a cement mortar composition for precast slab track and precast slab track system using the precast slab track " have.

종래의 기술에 따른 프리캐스트 슬래브 궤도용 시멘트 모르타르 조성물은, 시멘트 450~600kg/㎥ 및 모래 750~1050kg/㎥를 포함하며, 상기 시멘트에 대하여 물 37~42중량%, 아스팔트 유제 30~50중량%, 재료분리 저감제 0.1~0.7중량% 및 알루미늄분말 0.005~0.02중량%를 포함한다.The cement mortar composition for precast slab track according to the prior art contains 450 to 600 kg / m3 of cement and 750 to 1050 kg / m3 of sand, and 37 to 42% by weight of water, 30 to 50% by weight of asphalt emulsion, 0.1 to 0.7 wt% of the material separation reducing agent, and 0.005 to 0.02 wt% of the aluminum powder.

종래의 기술에 따른 프리캐스트 슬래브 궤도용 시멘트 모르타르 조성물에 따르면, 시멘트와 아스팔트 유제를 적정 비율로 혼합하여 충전재가 목표 압축강도와 탄성을 가짐과 동시에 적절한 시공성을 확보할 수 있다.According to the prior art cement mortar composition for pre-cast slab track, it is possible to mix the cement and the asphalt emulsion at an appropriate ratio, to have the target compressive strength and elasticity, and at the same time ensure proper workability.

하지만, 종래의 기술에 따른 프리캐스트 슬래브 궤도용 시멘트 모르타르 조성물의 경우, 철도 궤도 하부의 충전재로 사용하기 위해서 강도를 증진시키고 조기강도를 발현할 수 있도록 성능을 개선시키고, 또한, 아스팔트와 시멘트 입자간의 결속력을 강화시켜 균열 및 인장력을 보강할 필요가 있다.However, in the case of the cement mortar composition for precast slab track according to the prior art, the performance is improved so as to increase the strength and express the early strength for use as a filler in the lower part of the railway track, It is necessary to reinforce the bonding force and to reinforce the crack and tensile force.

대한민국 공개특허번호 제2009-73530호(공개일: 2009년 7월 3일), 발명의 명칭: "프리캐스트 슬래브 궤도용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 프리캐스트 슬래브 궤도 시스템"Korean Published Patent No. 2009-73530 (published on July 3, 2009), entitled " Cement mortar composition for precast slab track and precast slab track system using the same, 대한민국 등록특허번호 제10-0816806호(출원일: 2006년 12월 22일), 발명의 명칭: "시멘트 모르타르용 유화아스팔트의 조성물과 그 제조 방법"Korean Patent No. 10-0816806 filed on Dec. 22, 2006, entitled " Composition of emulsified asphalt for cement mortar and method for its production " 대한민국 공개특허번호 제2009-72213호(공개일: 2009년 7월 2일), 발명의 명칭: "프리캐스트 슬래브 궤도용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 프리캐스트 슬래브 궤도 시스템"Korean Unexamined Patent Publication No. 2009-72213 (published on July 2, 2009), entitled " Cement mortar composition for precast slab track and precast slab track system using the same, 대한민국 등록특허번호 제10-1386702호(출원일: 2013년6월19일), 발명의 명칭: "아스팔트 조성물, 및 아스팔트 조성물의 제조방법"Korean Patent No. 10-1386702 filed on June 19, 2013, entitled " Asphalt Composition and Method of Manufacturing Asphalt Composition " 대한민국 등록특허번호 제10-1669109호(출원일: 2015년 5월 12일), 발명의 명칭: "철도 궤도용 아스팔트 포장 구조물 및 그 시공 방법"Korean Patent No. 10-1669109 filed on May 12, 2015, entitled " Asphalt pavement structure for railway track and method of construction thereof " 대한민국 등록특허번호 제10-1625846호(출원일: 2013년 12월 26일), 발명의 명칭: "철도용 개질 아스팔트 조성물 및 아스팔트 노반"Korean Patent No. 10-1625846 filed on Dec. 26, 2013, entitled " Modified asphalt composition for railway and asphalt roadbed " 대한민국 등록특허번호 제10-1532725호(출원일: 2013년 9월 5일), 발명의 명칭: "용융속도가 증가된 플랜트 믹스 타입의 아스팔트 개질제 조성물 및 그 제조 방법"Korean Patent No. 10-1532725 filed on Sep. 5, 2013, entitled " Plant Mix Type Asphalt Modifier Composition with Increased Melt Velocity &

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 철도 궤도 하부의 충전재로 사용하기 위해서 무기질계 개질재를 혼합하여 상온 아스팔트를 개질함으로써 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현할 수 있고, 아스팔트와 시멘트 입자간의 결속력을 강화시켜 균열 및 인장력을 보강할 수 있는, 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물 및 이를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 제공하기 위한 것이다.In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to improve the strength of an asphalt cement mortar (ACM) by modifying an asphalt at room temperature by mixing an inorganic modifier for use as a filler in a railway track lower part, And an inorganic modifier capable of reinforcing the bonding force between the asphalt and the cement particles to reinforce the crack and the tensile force, and to provide an asphalt cement mortar having the same.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 양쪽성 계면활성제를 사용하여 아스팔트와 물의 유화 안전성을 확보할 수 있고, 라텍스를 사용하여 무기질계 개질재와의 혼합성을 개선할 수 있는, 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물 및 이를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a process for producing an inorganic modified material capable of securing emulsification safety of asphalt and water using an amphoteric surfactant and capable of improving the mixing property with an inorganic modified material using latex, And an asphalt cement mortar having the same.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 시멘트 및 배합물에 보수성을 부여하고 작업성을 증진시키며, 재료분리를 방지할 수 있는, 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물 및 이를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide an asphalt mortar composition and an asphalt cement mortar containing the same, which can impart water retention, improve workability and prevent material separation to cement and blend, .

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물은, 12~53중량%의 아스팔트, 26~47중량%의 물, 0.8~3.2중량%의 계면활성제, 2.7~5.8중량%의 염화칼슘, 1.7~2.4중량%의 셀룰로오스, 14~25중량%의 라텍스, 1.7~2.4중량%의 우레탄 및 0.1~2.2중량%의 증점제를 포함하되, 상기 아스팔트는 상기 염화칼슘, 셀룰로오스 및 우레탄의 무기질계 개질재로 개질되는 아스팔트 시멘트 모르타용 상온 아스팔트로서, 상기 염화칼슘은 아스팔트 시멘트 모르타르의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현하도록 분산되어 있는 수분을 흡수하고, 상기 셀룰로오스는 아스팔트 시멘트 모르타르용 아스팔트 및 시멘트 입자간의 결속력을 강화하여 균열 및 인장력을 보강하도록 D-글루코오스 반복 단위를 갖는 장쇄 선형고분자로 형성되며; 상기 계면활성제는 상기 아스팔트(111)와 물(112)의 유화 안정성을 확보하기 위한 아미노산계 양쪽성 계면활성제이고; 그리고 상기 라텍스는 상기 무기질계 개질제와의 혼합성을 개선하도록 고형분 함량 35~60wt%를 갖는 카르복실화 SBR인 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above technical object, a room temperature asphalt composition containing an inorganic modifier according to the present invention comprises 12 to 53% by weight of asphalt, 26 to 47% by weight of water, 0.8 to 3.2% Wherein the asphalt comprises an activator, 2.7 to 5.8 weight percent calcium chloride, 1.7 to 2.4 weight percent cellulose, 14 to 25 weight percent latex, 1.7 to 2.4 weight percent urethane, and 0.1 to 2.2 weight percent thickener, The asphalt cement mortar according to claim 1, wherein the asphalt cement mortar is an asphalt cement mortar modified with an inorganic-based modifier such as cellulose and urethane, and the calcium chloride absorbs moisture dispersed so as to enhance strength of the asphalt cement mortar and develop early strength, Long-chain linear polymer having D-glucose repeating units so as to reinforce the bonding force between the asphalt and cement particles for cracking and tensile force ; The surfactant is an amino acid amphoteric surfactant for securing emulsion stability of the asphalt 111 and the water 112; The latex is a carboxylated SBR having a solid content of 35 to 60 wt% so as to improve the compatibility with the inorganic modifier.

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여기서, 상기 증점제는 아스팔트 시멘트 모르타르용 시멘트 및 배합물에 보수성을 부여하고 작업성을 증진시키며 재료분리를 방지하기 위한 수용성 폴리머로서, 셀룰로오스 유도체일 수 있다.Here, the thickener may be a cellulose derivative as a water-soluble polymer for imparting water retention, improving workability and preventing material separation to cement and a mixture for asphalt cement mortar.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르는, 철도 궤도의 충전재로 사용되는 아스팔트 시멘트 모르타르에 있어서, 100중량부의 시멘트; 아스팔트, 물, 계면활성제, 염화칼슘, 셀룰로오스, 라텍스, 우레탄 및 증점제를 포함하며, 상기 100중량부의 시멘트를 기준으로 96~108중량부의 상온 아스팔트; 및 부순골재(부순모래)로서, 상기 100중량부의 시멘트를 기준으로 174~184중량부의 모래를 포함하되, 상기 상온 아스팔트는, 12~53중량%의 아스팔트, 26~47중량%의 물, 0.8~3.2중량%의 계면활성제, 2.7~5.8중량%의 염화칼슘, 1.7~2.4중량%의 셀룰로오스, 14~25중량%의 라텍스, 1.7~2.4중량%의 우레탄 및 0.1~2.2중량%의 증점제를 포함하며, 상기 아스팔트는 상기 염화칼슘, 셀룰로오스 및 우레탄의 무기질계 개질재로 개질되고, 상기 아스팔트는 상기 염화칼, 셀룰로오스 및 우레탄의 무기질계 개질재로 개질되는 아스팔트 시멘트 모르타르용 상온 아스팔트로서, 상기 염화칼슘은 아스팔트 시멘트 모르타르의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현하도록 분산되어 있는 수분을 흡수하고, 상기 셀룰로오스는 아스팔트 시멘트 모르타르용 아스팔트 및 시멘트 입자간의 결속력을 강화하여 균열 및 인장력을 보강하도록 D-글루코오스 반복 단위를 갖는 장쇄 선형고분자로 형성되며; 상기 계면활성제(113)는 상기 아스팔트(111)와 물(112)의 유화 안정성을 확보하기 위한 아미노산계 양쪽성 계면활성제이고; 그리고 상기 라텍스는 상기 무기질계 개질제와의 혼합성을 개선하도록 고형분 함량 35~60wt%를 갖는 카르복실화 SBR인 것을 특징으로 한다.As another means for achieving the above technical object, an asphalt cement mortar having an ordinary temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to the present invention is characterized in that in an asphalt cement mortar used as a filler of a railway track, Negative cement; Asphalt, water, surfactant, calcium chloride, cellulose, latex, urethane and thickener, 96 to 108 parts by weight of normal temperature asphalt based on 100 parts by weight of cement; And crumbly aggregate (crushed sand) comprising 174 to 184 parts by weight of sand based on 100 parts by weight of cement, wherein the normal temperature asphalt comprises 12 to 53% by weight of asphalt, 26 to 47% Wherein the composition contains 3.2% by weight of a surfactant, 2.7 to 5.8% by weight of calcium chloride, 1.7 to 2.4% by weight of cellulose, 14 to 25% by weight of latex, 1.7 to 2.4% by weight of urethane and 0.1 to 2.2% Wherein the asphalt is modified with an inorganic-based modifier of the calcium chloride, cellulose and urethane, and the asphalt is modified with an inorganic modifier of the chlorinated knife, cellulose and urethane, wherein the calcium chloride is an asphalt- Absorbing moisture dispersed so as to develop early strength, and the cellulose has a strong binding force between asphalt and cement particles for asphalt cement mortar Chain linear polymer having D-glucose repeating units so as to reinforce cracks and tensile forces; The surfactant (113) is an amino acid amphoteric surfactant for securing emulsion stability of the asphalt (111) and water (112); The latex is a carboxylated SBR having a solid content of 35 to 60 wt% so as to improve the compatibility with the inorganic modifier.

여기서, 상기 모래는 일반 레미콘에서 사용하는 부순모래로서 일정한 입도를 갖고 표면수가 일정한 건조사이고, 상기 건조사는 각각 체분석을 실시하여 모래의 조립률이 2.5~3.5 범위를 만족하는 복수의 건조사인 것이 바람직하다.The sand is crushed sand used in general ready-mixed concrete and has a constant particle size and a constant surface dryness. It is preferable that the dry sand is a plurality of dry sand having a granulation ratio of 2.5 to 3.5 by performing a sieve analysis Do.

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본 발명에 따르면, 철도 궤도 하부의 충전재로 사용하기 위해서 무기질계 개질재를 혼합하여 상온 아스팔트를 개질함으로써 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현할 수 있고, 아스팔트와 시멘트 입자간의 결속력을 강화시켜 균열 및 인장력을 보강할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the strength of the asphalt cement mortar (ACM) and to express the early strength by modifying the asphalt at room temperature by mixing the mineral type modifier for use as a filler in the lower part of the railway track, The bonding force can be strengthened and the crack and tensile force can be reinforced.

본 발명에 따르면, 양쪽성 계면활성제를 사용하여 아스팔트와 물의 유화 안전성을 확보할 수 있고, 라텍스를 사용하여 무기질계 개질재와의 혼합성을 개선할 수 있다.According to the present invention, the emulsification safety of asphalt and water can be ensured by using an amphoteric surfactant, and the compatibility with an inorganic-based modifier can be improved by using latex.

본 발명에 따르면, 시멘트 및 배합물에 보수성을 부여하고 작업성을 증진시키며, 재료분리를 방지할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to impart water retention, improve workability, and prevent material separation to cements and blends.

도 1은 종래의 기술에 따른 콘크리트 슬래브 궤도의 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 콘크리트 슬래브 궤도에 적용하기 위한 시멘트 아스팔트 모르타르용 유화아스팔트의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일반적인 시멘트 페이스트 상에 첨가되는 아스팔트 입자의 포화 흡수를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물의 조성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물의 배합예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 충전재로 사용한 궤도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르의 배합예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 모래의 입도분포를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 작업성 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 유동성 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 응결시간 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 14a 및 도 14b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 압축강도 측정결과 및 휨강도 측정결과를 나타내는 도면이다.
1 is a structural view of a concrete slab track according to a conventional technique.
FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing an emulsified asphalt for cement asphalt mortar to be applied to the concrete slab track shown in FIG. 1;
3 is a view showing saturated absorption of asphalt particles added onto a general cement paste.
4 is a schematic view showing a room temperature asphalt composition obtained by mixing an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the composition of a room temperature asphalt composition obtained by mixing an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a view showing an example of mixing of a room temperature asphalt composition obtained by mixing an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention. Fig.
FIG. 7 is a view showing a track using asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention as a filler.
FIG. 8 is a schematic view of an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing an example of mixing an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the particle size distribution of sand in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing workability test results in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a result of a fluidity test in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing the results of measurement of the setting time in asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 14A and 14B are views showing the results of measurement of compressive strength and bending strength in asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention. FIG.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

먼저, 아스팔트 시멘트 모르타르(Asphalt Cement Mortar: ACM)의 재료적 특징을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.First, the material characteristics of the asphalt cement mortar (ACM) will be described in detail as follows.

아스팔트는 유기재료로서 내적 구조에 관한 형상은 내부에 존재하는 분자 화학종의 화학적 조성에 크게 의존한다. 또한, 아스팔트는 주로 탄화수소물(Hydrocarbons)이 주종을 이루고 있으며, 여기에 소량의 이종환형화학종(Heterocyclics) 그리고 황(S), 질소(N) 및 산소(O)를 함유한 관능기들이 포함되어 있으며, 또한, 극히 소량의 철(Fe), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 칼슘(Ca) 및 실리콘(Si) 등의 금속 또는 비금속 원소들이 카르복실산염, 산화물, 금속착염 또는 포피린(Porphyrine) 구조의 착염 형태로 존재하고 있다. 이로 인해 아스팔트는 단일 재료와의 결합이 상당히 복잡하다고 할 수 있고, 따라서 무기질계 재료와의 결합력을 증가시킬 수 있도록 계면활성제 계열의 유화제를 사용함으로써, 아스팔트의 결합의 완성도를 높일 수 있다.Asphalt is an organic material and the shape of the internal structure is highly dependent on the chemical composition of the molecular species present therein. In addition, asphalt is mainly composed of hydrocarbons, which contains small amounts of heterocyclics and functional groups containing sulfur (S), nitrogen (N) and oxygen (O) , And extremely small amounts of metals or nonmetal elements such as iron (Fe), magnesium (Mg), nickel (Ni), calcium (Ca) and silicon (Si) And is present in a complex form of the structure. As a result, it can be said that the bonding of asphalt with a single material is considerably complicated, and therefore, the use of a surfactant series emulsifier to increase bonding force with an inorganic material can increase the completeness of bonding of asphalt.

또한, 아스팔트 유제로서, 음이온계 유제, 양이온계 유제 및 점토형 유제로 구분할 수 있다. 구체적으로, 음이온계 유제는 고급지방산 비누, 합성세제, 황산화유, 황산에스테르염, 지방산 설폰화합물 또는 알킬설폰산 등의 표면활성제를 유화제로 첨가한 알칼리성 수용액 중에 아스팔트 입자를 분산시켜 생성된 미립자의 표면을 전기적으로 음전하로 대전시킨 것이다. 또한, 양이온계 유제는 지방지아민염, 제4급 암모늄염 등의 계면활성제를 유화제로서 첨가한 질산 등의 산성수용액 중에 아스팔트를 분산시켜 미립자를 양전하로 대전시킨 것이다. 또한, 점토형 유제는 부분적으로 수용성의 무기질분말을 유화제로 하여 아스팔트를 수중에 분산시킨 것으로, 벤토나이트(Bentonite), 금속산화물 분말, 소석회, 혈암분말, 포틀랜드 시멘트 등이 이용되며, 유화액은 일반적으로 알칼리성이다.As the asphalt emulsion, it can be classified into anionic emulsion, cation emulsion and clay emulsion. Specifically, the anionic emulsion is prepared by dispersing asphalt particles in an alkaline aqueous solution prepared by adding a surface active agent such as high fatty acid soap, synthetic detergent, sulfuric acid ester, sulfuric acid ester, fatty acid sulfonic compound or alkylsulfonic acid with an emulsifier to the surface Which is electrically negatively charged. The cationic emulsions are prepared by dispersing asphalt in an acidic aqueous solution such as nitric acid, in which a surfactant such as a lipid amine salt or a quaternary ammonium salt is added as an emulsifier and the fine particles are positively charged. The clay-type emulsion is made by dispersing asphalt in water using a partially water-soluble inorganic powder as an emulsifier. Bentonite, metal oxide powder, slaked lime, shale powder, Portland cement and the like are used. Emulsions are generally alkaline to be.

이러한 아스팔트 유제는 그 대부분이 접착제로 이용되지만, 그 접착성이 물의 존재에 따라 저해되어 유제의 접착력은 유제의 분해(유제 중의 수분이 사라져 아스팔트 입자가 결합하는 것)와 수분의 제거 정도에 의존한다. 유제를 포장용 등에 이용하면 유제 중이 수분증발, 유제와 골재와의 접촉, 전기적 작용 및 화학작용에 의하여 유제가 분해된다.Most of such asphalt emulsions are used as adhesives, but their adhesiveness is inhibited by the presence of water, and the adhesion of the emulsions depends on the decomposition of the emulsion (the asphalt particles are bonded and the asphalt particles are bonded) and the degree of water removal . When the emulsion is used for packing or the like, the emulsion is decomposed by evaporation of moisture in the emulsion, contact between the emulsion and aggregate, electrical action and chemical action.

도 3은 일반적인 시멘트 페이스트 상에 첨가되는 아스팔트 입자의 포화 흡수를 나타내는 도면으로서, 도 3의 a)는 시멘트 입자를 나타내고, 도 3의 b)는 양이온 아스팔트 에멀젼을 갖는 시멘트 페이스트를 나타내며, 도 3의 c)는 음이온 아스팔트 에멀젼을 갖는 시멘트 페이스트를 나타내며, 양이온계(Cationic) 아스팔트 유제보다 음이온계(Anionic) 아스팔트 유제에 의해 강도 지연이 영향을 미치는 것을 개략적으로 나타내고 있다.Fig. 3 shows the saturated absorption of asphalt particles added onto a general cement paste. Fig. 3 (a) shows cement particles, Fig. 3 (b) shows cement paste with cationic asphalt emulsion, c) represents a cement paste with an anionic asphalt emulsion and schematically shows that the strength retardation is influenced by the anionic asphalt emulsion rather than the cationic asphalt emulsion.

도 3의 a)에 도시된 바와 같이, 일반적인 시멘트 페이스트의 공극용액 안에서, 음이온들은 대부분

Figure 112018013008410-pat00001
Figure 112018013008410-pat00002
으로 구성되어 있으며, 도 3의 b)에 도시된 바와 같이, 주요한 부분의 양이온들로부터
Figure 112018013008410-pat00003
와 이온을 교환한다. 또한, 도 3의 c)에 도시된 바와 같이, 음이온계 아스팔트 유제 안에서, 음이온 계면활성제는 아스팔트 입자를 감싸고 있으며, 일반적으로
Figure 112018013008410-pat00004
를 함께 함유하고 킬레이트 화합물(chelate complex)을 통해
Figure 112018013008410-pat00005
와 결합할 수 있다.As shown in FIG. 3 a), in the pore solution of a typical cement paste,
Figure 112018013008410-pat00001
Wow
Figure 112018013008410-pat00002
, And as shown in FIG. 3 b), from the main part of the cations
Figure 112018013008410-pat00003
And ion exchange. Further, as shown in Fig. 3 (c), in the anionic asphalt emulsion, the anionic surfactant surrounds the asphalt particles,
Figure 112018013008410-pat00004
Together with a chelate complex (chelate complex)
Figure 112018013008410-pat00005
≪ / RTI >

또한, 음이온계 아스팔트 유제를 일반적인 시멘트 페이스트에 첨가할 때, 수화 시멘트 입자의 양으로 대전된 표면으로부터, 음전하로 대전된 표면은 또한 상대적으로 안정한 킬레이트 복합체를 형성함으로써

Figure 112018013008410-pat00006
배위 결합을 통해 음이온성 아스팔트 입자 상에 흡착될 수 있다. 구체적으로, 음이온성 아스팔트 유제를 시멘트 페이스트에 첨가할 때, 수화작용을 하는 시멘트 알갱이의 양전하로 대전된 표면을 제외하고, 음전하로 대전된 표면은 흡착될 수 있고, 상대적으로 안정한 킬레이트 복합체를 형성함으로써
Figure 112018013008410-pat00007
배위 결합을 통해 음이온성 아스팔트 입자를 형성하게 된다.In addition, when anionic asphalt emulsion is added to a conventional cement paste, the negatively charged surface from the surface charged with the amount of hydrated cement particles also forms a relatively stable chelate complex
Figure 112018013008410-pat00006
Can be adsorbed onto the anionic asphalt particles through coordination bonding. Specifically, when the anionic asphalt emulsion is added to the cement paste, the negatively charged surface can be adsorbed, except for the positively charged surface of the hydrating cement particles, and by forming a relatively stable chelate complex
Figure 112018013008410-pat00007
And the anionic asphalt particles are formed through the coordination bond.

본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 경우, 무기질계 개질재(Inorganic-Based Modifier)를 혼합하여 상온 아스팔트 조성물을 형성하고, 이와 같이 형성된 상온 아스팔트 조성물을 시멘트 및 모래와 혼합하여 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)를 제조하게 되며, 이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물을 설명하고, 또한, 도 8 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.In the case of the asphalt cement mortar (ACM) having the room temperature asphalt mixed with the inorganic modifier according to the embodiment of the present invention, the room temperature asphalt composition is formed by mixing the inorganic-based modifier, The asphalt cement mortar (ACM) is prepared by mixing the formed room temperature asphalt composition with cement and sand. Hereinafter, referring to FIG. 4 to FIG. 7, a room temperature asphalt composition in which an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention is mixed And an asphalt cement mortar (ACM) having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 14. FIG.

[무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)][Room Temperature Asphalt Composition (110) Mixed with Mineral Modifier]

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물의 조성을 나타내는 도면이다.4 is a schematic view showing a room temperature asphalt composition obtained by mixing an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention and FIG. 5 is a graph showing the composition of a room temperature asphalt composition obtained by mixing an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)은, 아스팔트(111), 물(112), 계면활성제(113), 염화칼슘(114), 셀룰로오스(115), 라텍스(116), 우레탄(117) 및 증점제(118)를 포함하며, 구체적으로, 상기 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 조성은, 도 5에 도시된 바와 같이, 12~53중량%의 아스팔트(111), 26~47중량%의 물(112), 0.8~3.2중량%의 계면활성제(113), 2.7~5.8중량%의 염화칼슘(114), 1.7~2.4중량%의 셀룰로오스(115), 14~25중량%의 라텍스(116), 1.7~2.4중량%의 우레탄(117) 및 0.1~2.2중량%의 증점제(118)를 포함할 수 있다.4, the asphalt (111), the water (112), the surfactant (113), and the calcium chloride (114) are mixed with the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention. The composition of the room temperature asphalt composition 110 in which the inorganic modifier is mixed includes the composition shown in FIG. 5 (a) As shown in Figure 2, the asphalt (111), 26-47 wt% water (112), 0.8-3.2 wt% surfactant (113), 2.7-5.8 wt% calcium chloride (114) And may contain 2.4 wt% of cellulose 115, 14 to 25 wt% of latex 116, 1.7 to 2.4 wt% of urethane 117 and 0.1 to 2.2 wt% of thickener 118.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)은 아스팔트 시멘트 모르타르용 상온 아스팔트 조성물로서, 상온 아스팔트 조성물인 유화 아스팔트의 주성분은 아스팔트(111)로서, 유제 중에서 50~70%를 차지한다. 이러한 상온 아스팔트 조성물에는 관입도가 60~200인 아스팔트를 일반적으로 사용하고 있지만, 사용 조건이나 사용 목적에 따라 경질 스트레이트 아스팔트를 사용하거나 또는 연질 스트레이트 아스팔트를 사용하는 경우도 있다. 4 and 5, a room temperature asphalt composition 110 mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention is a room temperature asphalt composition for an asphalt cement mortar, and the main component of an asphalt emulsion as a room temperature asphalt composition is asphalt 111), which accounts for 50 to 70% of the emulsion. Asphalt having an impregnation degree of 60 to 200 is generally used for such a room temperature asphalt composition, but hard asphalt or soft straight asphalt may be used depending on the conditions of use and the purpose of use.

이러한 아스팔트(111)는 몇 가지 성분들로 구성된 조성물이며, 이러한 몇 가지 성분들이 콜로이드(Colloid) 구조를 형성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 아스팔트(111)의 주요 성분은 아스팔텐(Asphaltene)과 마르텐(Marten)이며, 아스팔트(111)가 갖는 성질은 이러한 아스팔텐과 마르텐의 화학적 성질, 비율 및 상호관계에 의존하고 있다. 여기서, 아스팔텐(Asphaltene)은 아스팔트에 경도를 부여하며, 마르텐(Marten)은 아스팔트에 점착성을 부여하는 것으로 알려져 있다.Such asphalt 111 is a composition composed of several components, and some of these components are known to form a colloid structure. The main components of such asphalt 111 are Asphaltene and Marten, and the properties of the asphalt 111 depend on the chemical properties, ratios and correlation of these asphaltenes and martens. Here, Asphaltene imparts hardness to the asphalt, and Marten is known to impart stickiness to the asphalt.

또한, 상온 아스팔트 조성물(110)에서 두 번째로 많은 성분은 물(112)이며, 상온 아스팔트 조성물(110)의 성상에 영향을 미치며, 이러한 물(112)은 물질을 적시거나 용해시키는 것 이외에도 화학반응의 매체이기도 하다. 또한, 이러한 물(112)에 무기물 등 미량의 성분이 포함되어 있기 때문에, 유제 유화성이나 안정성에 영향을 미치기도 한다.In addition, the second largest component in the normal temperature asphalt composition 110 is water 112, which affects the properties of the normal temperature asphalt composition 110, and this water 112 is not only wetting or dissolving the material, It is also the medium of. Further, since such a water 112 contains a trace amount of components such as an inorganic substance, it may affect the emulsion emulsification property and stability.

구체적으로, 아스팔트(111)를 유화하여 유제인 상온 아스팔트 조성물(110)로 만들기 위해서는 유화제가 필요하고, 이러한 유화제의 선택은 아스팔트 물성에 큰 영향을 미친다. 이러한 유화제는 대부분 화학적으로 합성된 것이 많고, 동일한 분자 내에 친수성 부분과 친유성 부분을 모두 가지고 있기 때문에 유화제가 용해되어 있는 수용액과 가열된 아스팔트(111)를 혼합하면 유화제의 친수성 부분은 물 쪽으로, 친유성 부분은 아스팔트 쪽을 향하여 아스팔트 입자 표면위에 규칙적으로 배향된다. 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)에서 상기 유화제로서 계면활성제(113)가 사용된다.Specifically, an emulsifier is required to emulsify the asphalt 111 into a room temperature asphalt composition 110 as a emulsion, and the selection of such an emulsifier greatly affects the physical properties of the asphalt. Since most of these emulsifiers are chemically synthesized and have both a hydrophilic portion and an oleophilic portion in the same molecule, when the aqueous solution in which the emulsifier is dissolved is mixed with the heated asphalt (111), the hydrophilic portion of the emulsifier becomes water- The oil-based part is regularly oriented on the asphalt particle surface toward the asphalt side. The surfactant (113) is used as the emulsifier in the room temperature asphalt composition (110) mixed with the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention.

계면활성제(113)는 친수기가 두 개의 서로 다른 음이온성과 양이온성 성질을 갖는 양쪽성 계면활성제로서, 주로 용액의 pH가 변화할 때 상호 변화한다. 예를 들면, pH가 높아질 때, 양이온성에서 음이온성으로 변화하고, 또는 pH가 낮아질 때 음이온성에서 양이온성으로 변화한다. 이러한 계면활성제(113)의 주요 특징으로서, 경수 연화적 성질, 금속이온의 가용화, 독성이 적고 강한 살균력, 저자극성, 음이온 계면활성제와의 혼용시 상승효과(Synergistic effect), 강산과 강염기에 안정, 기름과 물에 잘 녹는 것 등이 있다.Surfactant 113 is an amphoteric surfactant in which the hydrophilic group has two different anionic and cationic properties and is interchangeable mainly when the pH of the solution changes. For example, when the pH is increased, it changes from cationic to anionic, or from anionic to cationic when the pH is lowered. The main characteristics of the surfactant (113) are as follows: water softening property, solubilization of metal ion, less toxicity, strong sterilizing power, synergistic effect when mixed with hypoallergenic and anionic surfactant, stable to strong acid and strong base, And good melting in oil and water.

이러한 양쪽성 계면활성제로서, 아미노산계, 베타인(Betaine)계, 이미다졸린계와 알킬포리아니노산계가 있다. 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 아스팔트(111)와 물(112)의 유화안정성을 확보하기 위한 방안으로서 양쪽성 계면활성제인 아미노산계 계면활성제를 사용하여 분산성을 향상시켰다. 이러한 아미노산계 양쪽성 계면활성제의 경우, 중성 아미노산을 이용한 Nα-라우로일-알기닐글리신(LA-GOH)과 Nα-라우로일-알기닐페닐알라닌(LA-POH), 그리고 산성 아미노산 및 염기성 아미노산을 이용한 Nα-라우로일-알기닐글루타민산과 Nα-라우로일-알기닐리신이 합성된다. 이들은 메틸에스테르로서는 양이온성 계면활성제, 유리(遊離) 산으로서는 양쪽성 계면활성제로서 작용하며, 계면 활성 능력과 항미생물성을 갖는다.Such amphoteric surfactants include amino acid-based, betaine-based, imidazoline-based, and alkylpolyionate-based surfactants. As a method for securing the emulsion stability of the asphalt (111) and water (112) in the case of the room temperature asphalt composition (110) obtained by mixing the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention as an amphoteric surface active agent Was used to improve dispersibility. These amino acid amphoteric surfactants include -lauroyl-arginylglycine (LA-GOH), -lauroyl-arginylphenylalanine (LA-POH), and acidic amino acids N α -lauroyl-alginyl glutamic acid and N α -lauroyl-alginylic acid using basic amino acids are synthesized. These surfactants act as amphoteric surfactants for methyl esters and amphoteric surfactants for free acids, and have surfactant activity and antimicrobial properties.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 유화 아스팔트를 이용하여 기본물성을 변화시킬 수 있는 화학적 조성물을 통해서 그 성상을 개선할 수 있다.On the other hand, in the case of the room temperature asphalt composition (110) in which the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention is mixed, its properties can be improved through chemical composition capable of changing basic properties using emulsified asphalt.

본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 재료 내 분산되어 있는 수분을 흡수하기 위한 방안으로서, 1개의 칼슘(

Figure 112018013008410-pat00008
)이 2개의 염소(Cl -)와 반응하여 결합된 이온성 화합물인 염화칼슘(140)을 사용하고, 이러한 염화칼슘(CaCl2)은 양이온(
Figure 112018013008410-pat00009
)과 음이온(Cl -)의 크기 차이가 매우 크기 때문에 물(H2O)이나 이산화탄소(CO2)와 같은 작은 분자를 흡수하여 결정 내에 빈 공간을 채우려는 특성을 가짐으로써, 아스팔트 시멘트 모르타르의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현할 수 있다.In the case of the room temperature asphalt composition (110) in which the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention is mixed, as one measure for absorbing moisture dispersed in the material, one calcium
Figure 112018013008410-pat00008
), The two chlorine (Cl -) and a reaction using a combination of an ionic compound is a salt (140), and such calcium chloride (CaCl 2) is a cation (
Figure 112018013008410-pat00009
) And anions ( Cl - ) are very large in size, so that they absorb small molecules such as water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ) to fill vacancies in the crystal. Thus, the strength of the asphalt cement mortar And the early strength can be expressed.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 아스팔트 및 시멘트 입자간의 결속력을 강화시킴으로써 균열 및 인장력을 보강할 수 있도록 셀룰로오스(115)를 포함한다.Next, a room temperature asphalt composition (110) mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention includes a cellulose (115) so as to reinforce a binding force between asphalt and cement particles to reinforce cracking and tensile force .

이러한 셀룰로오스(115)는 D-글루코오스 반복 단위를 갖는 장쇄 선형고분자이다. 이러한 글루코오스 단위는 피라노오스(pyranose)라 불리는 6분자환(6-memberedring)이며, 글루코오스 단위체는 피라노오스환의 1-탄소와 다음 피라노오스환의 4-탄소 사이에 산소 분자에 의해 연결되어 있다(아세탈 결합). 다시 말하면, 알코올과 헤미아세탈이 반응하여 아세탈을 형성할 때, 물분자가 떨어져 나가기 때문에 셀룰로오스 고분자 내에서의 글루코오스 단위는 무수글루코오스 단위체라 한다.This cellulose 115 is a long chain linear polymer having D-glucose repeating units. This glucose unit is a 6-membered ring called pyranose, and the glucose unit is connected by an oxygen molecule between the 1-carbon of the pyranose ring and the 4-carbon of the next pyranose ring (Acetal bond). In other words, when alcohol and hemiacetal react with each other to form acetal, glucose molecules in the cellulose polymer are called anhydroglucose units because water molecules are separated.

이러한 셀룰로오스(115)는 단량체마다 3개의 수산기(Hydroxyl group)를 갖고 있으며, 같은 사슬 내의 다른 단량체나 인접한 다른 사슬 단량체(Monomer)와 서로 3차원적인 강한 수소결합을 형성하여 높은 결정화도를 갖게 되고, 셀룰로오스(115) 내에 적절한 분산을 통해 아스팔트 및 시멘트 입자간의 결속력을 강화시킴으로써 균열 및 인장력에 대한 보강이 가능하다.The cellulose 115 has three hydroxyl groups per monomer and forms three-dimensional strong hydrogen bonds with other monomers in the same chain or adjacent other chain monomers to have a high degree of crystallinity. Cellulose The reinforcing force between the asphalt and the cement particles can be reinforced by appropriately dispersing the cement and the cement into the cement and the cement.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 복합재료로서 모래 또는 골재와의 결합력을 보강하기 위한 방안으로서, 점착성능 개선이 요구되고 수용성 아크릴 기술을 접목하여 재료입자간의 결합력을 향상시켰다. 이를 위해 아크릴 유화 기술을 적용하며, 중합은 용제형과 달리 용매가 물이므로 단량체(Monomer) 자체는 용해될 수 없으며, 유화제를 필요로 한다. 구체적으로, 아크릴 유화 중합 원리에서, 일반적으로 유화제는 중합장소인 미셀(Micelles)을 형성하며, 아스팔트 유제 내에 존재하는 수분으로부터 미셀(Micelles)이 수분과의 결합을 통해서 이미 형성된 폴리머(Polymer)가 모노머(Monomer)를 흡수하여 확산하게 된다. 이로 인해 아스팔트 내 존재하는 다량의 수분에 의한 박리를 최소화할 수 있도록 유도하였다.On the other hand, in the case of the room temperature asphalt composition (110) in which the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention is mixed, improvement of adhesion performance is required as a method for reinforcing the bonding force with sand or aggregate as a composite material, To improve the bonding force between the material particles. To this end, acrylic emulsification technology is applied. Unlike the solvent type, the monomer itself can not be dissolved because the solvent is water, and an emulsifier is required. Specifically, in the acrylic emulsion polymerization principle, generally, the emulsifier forms a micelles which is a polymerization site, and a polymer formed through the bonding of micelles with water from water present in the asphalt emulsion is a monomer (Monomer). As a result, the amount of water present in the asphalt can be minimized.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 무기질계 복합재료와의 혼합성을 개선하는 방법으로서 라텍스(116)를 사용하며, 예를 들면, 고형분 함량 35~60wt%를 갖는 카르복실화 SBR(Strene Butadiene Rubber)이 사용된다.Next, in the case of the room temperature asphalt composition (110) in which the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention is mixed, the latex (116) is used as a method for improving the mixing property with the inorganic composite material, , And a carboxylated SBR (Styrene Butadiene Rubber) having a solid content of 35 to 60 wt% are used.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 수분산성 우레탄(117)을 포함한다.Next, in the case of the room temperature asphalt composition (110) in which the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention is mixed, it includes the water dispersible urethane (117).

수분산성 우레탄(117)은 입자의 크기 및 수용화의 정도에 따라 수용액형, 콜로이드(Colloid) 및 에멀젼(Emulsion)으로 구분된다. 이때, 수용액은 투명하고 0.01㎛의 입자크기를 갖고, 콜로이드(Colloid)는 반투명으로 0.01~0.1㎛의 입자 크기를 갖는다. 또한, 에멀젼(Emulsion)은 백색으로 0.1㎛의 입자크기를 갖는다. 그리고 친수기의 종류에 따라 양이온성, 음이온성 및 비이온성으로 구분되고, 또한, 경화 방법에 따라 건조형, 반응경화형, UV경화형으로 구분되는데, 예를 들면, 이러한 친수기로서, ??COOH, -SO3H, -CH2CH2O-, 3차아민 등이 이용된다.The water-dispersible urethane (117) is classified into an aqueous solution type, a colloid and an emulsion depending on the particle size and degree of water-solubility. At this time, the aqueous solution is transparent and has a particle size of 0.01 mu m, and the colloid is translucent and has a particle size of 0.01 to 0.1 mu m. In addition, the emulsion is white and has a particle size of 0.1 mu m. Depending on the kind of the hydrophilic group, it is classified into cationic, anionic and nonionic. In addition, it is classified into dry type, reaction hardening type and UV hardening type according to the hardening method. Examples of such hydrophilic groups include? COOH, -SO 3 H, -CH 2 CH 2 O-, tertiary amine and the like are used.

본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)의 경우, 시멘트 및 석고 배합물에 보수성을 부여하고 작업성을 증진시키며, 재료분리 등을 방지하기 위해서 셀룰로오스 유도체 등과 같은 수용성 폴리머가 증점제(118) 또는 보수제로 사용된다.In the case of the room temperature asphalt composition (110) in which the mineral type modifier according to the embodiment of the present invention is mixed, the water-soluble asphalt composition (110) such as a cellulose derivative and the like is added to the cement and gypsum blend in order to impart water retention and workability, The polymer is used as thickener 118 or as a filler.

이때, 셀룰로오스 분자는 무수글루코오스 단량체 사슬로 이루어져 있고, 이러한 단량체의 숫자는 점도에 매우 중요한 역할을 한다. 예를 들면, 무수글루코오스 내에 있는 세 개의 수산화기는 알킬 또는 수산화알킬의 유도체로 변형될 수 있으며, 이것은 용해성, 표면활성, 화학반응성, 화학저항성, 효소저항성 등과 같은 화학적 특성을 셀룰로오스 에테르에 부여한다.At this time, the cellulose molecule is composed of an anhydroglucose monomer chain, and the number of such monomers plays a very important role in viscosity. For example, three hydroxyl groups in anhydrous glucose can be modified into derivatives of alkyl or hydroxyalkyls, which impart chemical properties such as solubility, surface activity, chemical reactivity, chemical resistance, enzyme resistance and the like to cellulose ethers.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물의 배합예를 나타내는 도면이다.On the other hand, Fig. 6 is a view showing a mixing example of a room temperature asphalt composition obtained by mixing an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 아스팔트, 물, 계면활성제, 염화칼슘, 셀룰로오스, 라텍스, 우레탄 및 증점제를 포함하며, 각각 비교예, 제1 실시예 및 제2 실시예로 배합된다.As shown in FIG. 6, the room temperature asphalt composition 110 containing the inorganic modifier according to the embodiment of the present invention includes asphalt, water, a surfactant, calcium chloride, cellulose, latex, urethane and a thickener, Are respectively incorporated into the comparative example, the first embodiment and the second embodiment.

이때, 표 1은 일반 유화 아스팔트와 상온형 아스팔트 재료의 물성을 비교한 것이다.Table 1 compares the physical properties of normal asphalt and normal temperature asphalt materials.

Figure 112018013008410-pat00010
Figure 112018013008410-pat00010

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 충전재로 사용한 궤도를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 7 is a view showing an orbit using asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention as a filler.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물(110)을 형성하고, 이러한 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 시멘트 및 모래와 혼합하여 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)를 제조하게 되며, 이와 같이 제조된 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)는 철도용 궤도의 충전재로 사용하게 된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 레일체결장치(230) 및 레일(240)이 설치되는 침목(220)과 노반(210) 사이에 충전재로서 아스팔트 시멘트 모르타르(100)가 충전될 수 있다.As described above, the room temperature asphalt composition (110) mixed with the inorganic modifier according to the embodiment of the present invention is formed, and the room temperature asphalt mixed with the inorganic modifier is mixed with cement and sand to form an asphalt cement mortar (ACM), and the asphalt cement mortar (ACM) thus produced is used as a filler in railway tracks. 7, the asphalt cement mortar 100 may be filled as a filler between the sleepers 220 on which the rail fastening devices 230 and the rails 240 are installed and the roadbed 210.

[무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르(100)][Asphalt cement mortar (100) with normal temperature asphalt mixed with mineral type modifier]

일반적으로, 아스팔트 시멘트 모르타르(Asphalt Cement Mortar: ACM)는 주로 도로포장재료, 프리캐스트 슬래브 궤도 충전재, 공항의 PC 포장재에 사용되고 있으며, 또한, 방수성과 내수성을 이용하여 토목, 건축 방수 및 수리 구조물용 재료로도 사용된다.Generally, asphalt cement mortar (ACM) is mainly used for road pavement material, precast slab track filler material, airport PC packing material, and also for waterproofing and water repellent construction materials .

본 발명의 실시예에 따른 상온 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)는, 우선적으로 포장층 및 PC 슬래브 하부공간을 보다 쉽게 빈틈없이 메워주어야 하기 때문에 충분한 유동성(또는 자기충전성)과 적절한 팽창성을 가져야 하며, 특히, 철도의 궤도 구성재료로 적용시에는 열차하중을 장기간에 걸쳐 안정적으로 지지하기 위해서 충분한 강도와 내구성을 가져야 한다.Since the asphalt cement mortar (ACM) using the room temperature asphalt composition according to the embodiment of the present invention must first fill the pavement layer and the space under the PC slab more easily, it is possible to obtain sufficient flowability (or self-filling property) In particular, when applied to railway track materials, it should have sufficient strength and durability to support the railway load over a long period of time.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 상온 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)는, 포장층 및 PC 슬래브 하부공간을 보다 쉽게 빈틈없이 충전할 수 있도록 충분한 유동성과 적절한 팽창성을 갖고, 철도의 궤도 구성재료로 적용시에는 열차하중을 장기간에 걸쳐 안정적으로 지지하기 위해서 충분한 강도와 내구성을 가져야 한다.That is, the asphalt cement mortar (ACM) using the room temperature asphalt composition according to the embodiment of the present invention has sufficient fluidity and adequate inflatability so that the packing layer and the space under the PC slab can be filled more easily, When applied as a material, it should have sufficient strength and durability to support the train load stably over a long period of time.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르의 배합예를 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 모래의 입도분포를 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a view schematically showing an asphalt cement mortar having an ordinary-temperature asphalt mixed with an inorganic-based modifier according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross- FIG. 10 is a view showing a particle size distribution of sand in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 is a view showing an example of mixing the asphalt cement mortar with asphalt.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르(100)는, 철도 궤도의 충전재로 사용되는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)로서, 100중량부의 시멘트(120); 아스팔트(111), 물(112), 계면활성제(113), 염화칼슘(114), 셀룰로오스(115), 라텍스(116), 우레탄(117) 및 증점제(118)를 포함하며, 상기 100중량부의 시멘트(120)를 기준으로 96~108중량부의 상온 아스팔트(110); 및 부순골재(부순모래)로서, 상기 100중량부의 시멘트(120)를 기준으로 174~184중량부의 모래(130)를 포함하되, 상기 상온 아스팔트(110)는, 12~53중량%의 아스팔트(111), 26~47중량%의 물(112), 0.8~3.2중량%의 계면활성제(113), 2.7~5.8중량%의 염화칼슘(114), 1.7~2.4중량%의 셀룰로오스(115), 14~25중량%의 라텍스(116), 1.7~2.4중량%의 우레탄(117) 및 0.1~2.2중량%의 증점제(118)를 포함하며, 상기 아스팔트(111)는 상기 염화칼슘(114), 셀룰로오스(115) 및 우레탄(117)의 무기질계 개질재로 개질된다.8 and 9, an asphalt cement mortar 100 having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention is an asphalt cement mortar (ACM) used as a filler in a railway track , 100 parts by weight of cement (120); (100) parts by weight of cement (100 parts by weight) comprising asphalt (111), water (112), surfactant (113), calcium chloride (114), cellulose (115), latex (116), urethane 96 to 108 parts by weight of a normal temperature asphalt (110) based on 100 parts by weight of the composition; And crumbly aggregate (crushed sand), which comprises 174 to 184 parts by weight of sand 130 based on 100 parts by weight of the cement 120, wherein the normal temperature asphalt 110 comprises 12 to 53% by weight of asphalt 111 ), 26 to 47% by weight of water 112, 0.8 to 3.2% by weight of surfactant 113, 2.7 to 5.8% by weight of calcium chloride 114, 1.7 to 2.4% by weight of cellulose 115, Wherein the asphalt (111) comprises the calcium chloride (114), the cellulose (115), and the calcium carbonate (114) Urethane (117).

표 2는 아스팔트 시멘트 모르타르의 목표 품질기준을 나타내며, ACM-Ⅰ과 ACM-Ⅱ는 충전재의 온도를 5~35℃, 팽창율은 0~2%, 유하시간을 80~120초로 정하고 있으며, ACM-Ⅰ의 압축강도는 재령 1일에 0.1MPa, 7일에 0.7MPa, 28일에 1.8MPa이고, ACM-Ⅱ의 압축강도는 1일에 2MPa, 7일에 10MPa, 28일에 15MPa 이상을 만족하여야 한다.Table 2 shows the target quality standards for asphalt cement mortar. ACM-Ⅰ and ACM-Ⅱ have a filler temperature of 5 ~ 35 ℃, an expansion rate of 0 ~ 2% and a fall time of 80 ~ The compressive strength of ACM-II should be 2 MPa at 1 day, 10 MPa at 7 days, and 15 MPa at 28 days. .

Figure 112018013008410-pat00011
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또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 사용된 모래는 일반 레미콘에서 사용하는 부순모래(부순골재)로서 품질관리의 용이성을 고려하여 일정한 입도를 갖고 있고, 표면수가 일정한 건조사를 사용하였다. 이때, 상기 건조사는 모두 단입도를 가지고 있으므로 1종류의 건조사를 모르타르에 사용할 경우, 품질에 악영향을 미칠 수 있으므로 각 종류의 건조사에 대하여 각각 체분석을 실시한 후, 모래의 조립률이 2.5~3.5 범위를 만족하도록 혼합 사용하였다.As shown in FIG. 10, the sand used in the embodiment of the present invention is crushed sand (crushed aggregate) used in a general ready mixer, and has a uniform particle size in consideration of easiness of quality control. Were used. In this case, since all of the dryers have a single particle size, if one type of dry irradiation is used for the mortar, the quality may be adversely affected. Therefore, after performing each sieve analysis for each type of dry irradiation, 3.5.

한편, 모래의 입도 분포의 변화가 모르타르의 품질, 즉, 유동성에 큰 영향을 미치기 때문에, 모래는 반드시 체분석을 실시하여 혼합비율을 조정한 후에 사용하였다. 이에 대한 품질규격은 다음의 도 10에 도시된 바와 같고, 표 3은 부순골재인 모래의 물리적 특성 분석결과를 나타낸다.On the other hand, since the change of the particle size distribution of the sand greatly affects the quality of the mortar, that is, the fluidity, the sand was necessarily used after the sieve analysis was performed and the mixing ratio was adjusted. The quality standard for this is shown in Fig. 10 below, and Table 3 shows the result of analyzing the physical characteristics of sand, which is crushed aggregate.

Figure 112018013008410-pat00012
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또한, 아스팔트 유제와 시멘트의 비율을 달리하여 모르타르를 제조하였고, 도 9에 도시된 바와 같이 배합을 설정하였다. ACM-Ⅰ 바인더와 ACM-Ⅱ 바인더별로 동일한 모래를 적용하고, 아스팔트와 시멘트의 비(A/C)는 0.96과 1.08로 구분하여 배합을 설계한다.In addition, the mortar was prepared by varying the ratio of the asphalt emulsion and the cement, and the formulation was set as shown in FIG. The same sand is applied to the ACM-Ⅰ binder and the ACM-Ⅱ binder, and the ratio of asphalt to cement (A / C) is divided into 0.96 and 1.08.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 시멘트 아스팔트 모르타르(100)의 유동성 측정을 위해 유하 시험장치를 사용하여 KS F 2432의 주입 모르타르의 컨시스턴시 시험을 하였다.Meanwhile, in order to measure the fluidity of the cemented asphalt mortar 100 according to the embodiment of the present invention, the consistency test of the injected mortar of KS F 2432 was carried out using a drop test apparatus.

이러한 컨시스턴시 시험은 윗면이 안지름 70㎜, 아랫면의 안지름 10㎜, 높이 420㎜이고, 여기에 안지름 10㎜, 길이 30㎜의 유출관이 붙은 황동제 시험기구의 깔때기 받침대에 연직으로 받치고 물로 축인다. 또한, 시료의 모르타르를 깔때기 안에 부어 유출관으로 소량의 모르타르를 유출시킨 후, 유출구를 막고, 모르타르를 깔때기의 윗면까지 채운 다음 손을 떼어 모르타르의 유출 시간을 측정하였다.In this consistency test, the top surface is 70 mm in inside diameter, 10 mm inside diameter on the bottom surface and 420 mm in height, and is vertically supported by a funnel support of a brass test instrument having an outlet tube of 10 mm in inside diameter and 30 mm in length. Also, the mortar of the sample was poured into a funnel, a small amount of mortar was poured out of the outflow pipe, the outlet was closed, the mortar was filled up to the top of the funnel, and the release time of the mortar was measured by releasing the hand.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 작업성 시험결과를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 11 is a view showing the results of workability test in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 워커빌리티(Workability)를 평가하기 위해 시멘트 모르타르 콘 시험을 실시하였고, 예를 들면, 두께 0.5㎜, 상부직경 50㎜, 하부직경 100㎜, 높이 300㎜인 콘(Cone)을 이용하였다. 그 결과로서, 비교예에 따른 일반 유화 아스팔트와 시멘트의 비(A/C)인 0.96과 1.08에서는 각각 120㎜와 110㎜로 가장 낮은 수치를 보였고, 제1 실시예 및 제2 실시예는 모두 200㎜ 이상을 나타내었다. 특히, 제1 실시예는 아스팔트와 시멘트의 비(A/C)가 0.96과 1.08에서 각각 250㎜ 이상의 수치를 나타냄으로써 우수한 워커빌리티를 나타냄에 따라 현장 타설시 균일하고 밀실한 모르타르 치기가 가능하며, 유동성 및 충전성을 요하는 현장에 적합한 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 11, a cement mortar cone test was conducted to evaluate workability. For example, a cone having a thickness of 0.5 mm, a top diameter of 50 mm, a bottom diameter of 100 mm, Was used. As a result, the lowest values were 120 mm and 110 mm at the ratios (A / C) of the common emulsified asphalt to the cement according to the comparative examples of 0.96 and 1.08, respectively. In the first and second embodiments, Mm or more. Particularly, since the ratio of asphalt to cement (A / C) of asphalt to cement is 250 mm or more at 0.96 and 1.08 respectively, the first embodiment exhibits excellent workability and therefore, it is possible to perform uniform and tight mortar striking at the time of field installation, And it is suitable for the field requiring the filling property.

한편, 물과 기름 등과 같이 물질에 선단응력이 작용하면 바로 변화속도가 일어나서 두 관계가 직선으로 표시되는 것을 뉴톤(Newton) 흐름이라고 하며, 점토 등과 같이 선단응력이 일정한 값(선단항복치)을 넘어야만 힘의 변화속도를 일으키는 관계의 직선을 빙햄(Bingham) 흐름이라고 한다. 이때, 콘크리트를 기본으로 하는 시멘트계 혼합물의 흐름은 일반적으로 Bingham 흐름으로 해석이 가능하다. 이때, 컨시스턴시 시험은 JSCE-F 541-1999, KS F 2432(주입 모르타르의 컨시스턴시 시험 방법)를 참고하여 실시하였다.On the other hand, when the material is subjected to the stress at the tip, such as water and oil, the rate of change immediately occurs and the relationship between the two is expressed as a straight line. The Newtonian flow is defined as the point at which the tip stress exceeds a certain value The straight line of the relationship that causes the rate of change of force is called the Bingham flow. At this time, the flow of cementitious mixture based on concrete can be generally interpreted as Bingham flow. At this time, the consistency test was carried out by referring to JSCE-F 541-1999, KS F 2432 (test method of the consistency of the injected mortar).

한편, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 유동성 시험결과를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 12 is a view showing a result of a fluidity test in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 유동성(Consistency) 측정 결과, 도 12에 도시된 바와 같이, 비교예는 시멘트(120) 및 모래(130)와 상온 아스팔트(110) 간의 급속한 반응으로 인해 뭉침 현상이 발생하여 측정값 확인이 불가하였고, 이것은 모르타르로서의 기능을 할 수 없다는 것을 확인하였다. 그러나 제1 실시예 및 제2 실시예는 모르타르의 유하시간이 측정 가능하였고, 각각 평균적으로 39sec, 78sec임을 확인하였다. 결국, 유하시간 측정에서 제1 실시예, 제2 실시예 및 비교예의 순으로 성능이 떨어지는 것을 알 수 있고, 특히, 비교예는 측정이 불가함에 따라 모르타르로서의 사용으로는 적합하지 않다는 것을 확인하였다. As shown in FIG. 12, the comparative example shows that the cement 120 and the sand 130 have the same composition as the asphalt cement mortar, And the room temperature asphalt (110), it was impossible to confirm the measured value and it was confirmed that it could not function as a mortar. However, in the first and second embodiments, it was confirmed that the dropping time of the mortar was measurable and was 39 seconds and 78 seconds on average, respectively. As a result, it was found that the performance was deteriorated in the descending time measurement in the order of the first embodiment, the second embodiment and the comparative example, and in particular, it was confirmed that the comparative example was not suitable for use as a mortar because measurement was impossible.

한편, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 응결시간 측정결과를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 13 is a view showing the result of measurement of the setting time in an asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 시멘트 아스팔트의 응결시간시험은 KS L 5103에 의해 실험이 진행되었으며, 시멘트의 경우, 표준주도로 반죽된 시험체를 1㎜의 침으로 30초간 25㎜의 침입도를 얻을 때까지의 시간을 응결시간으로 하며, 비교예, 제1 실시예 및 제2 실시예를 비교 분석하였다. 그 결과, 제2 실시예가 응결시간이 가장 빠른 것으로 나타났다. 이것은 ACM(Asphalt Cement Mortar)의 제조시 양생시간을 단축시킬 수 있고 단기 강도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.As shown in FIG. 13, the test of the setting time of the cement asphalt was conducted by KS L 5103, and in the case of cement, the test piece kneaded with a standard lead was subjected to a penetration of 25 mm for 30 seconds , And the comparative example, the first embodiment and the second embodiment were compared and analyzed. As a result, the second embodiment showed the fastest condensation time. This can shorten the curing time and improve the short-term strength in the production of ACM (Asphalt Cement Mortar).

한편, 도 14a 및 도 14b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르에서 압축강도 측정결과 및 휨강도 측정결과를 나타내는 도면이다. 14A and 14B are graphs showing the result of measurement of compressive strength and bending strength in asphalt cement mortar having a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier according to an embodiment of the present invention.

아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 압축강도 및 휨 강도는 KS F 2476 폴리머 시멘트 모르타르의 시험 방법에 따라 시험하였다. 예를 들면, 치수 40㎜ x 40㎜ x 160㎜의 몰드(Mold)에 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)를 채워서 공시체를 제작한 후, 28일에서 휨 강도를 측정한 후에 압축강도를 측정하였다.The compressive strength and flexural strength of asphalt cement mortar (ACM) were tested according to the test method of KS F 2476 polymer cement mortar. For example, a concrete having dimensions of 40 mm x 40 mm x 160 mm was filled with asphalt cement mortar (ACM) to prepare a specimen, and the flexural strength was measured at 28 days, and then the compressive strength was measured.

결과적으로, 비교예, 제1 실시예 및 제2 실시예 모두 A/C별 휨강도 및 압축강도의 차이를 보이고 있으며, 압축강도의 경우, 도 14a에 도시된 바와 같이, 비교예는 A/C비 0.96과 1.08에 따라 각각 7.15MPa, 5.4MPa로 3가지 배합예 중에서 가장 낮은 값을 보였고, 본 발명의 실시예에 따른 제1 실시예 및 제2 실시예는 모두 10MPa를 상회하는 결과를 도출하였다. 따라서 압축강도를 통해 일반적 배합인 비교예보다는 본 발명의 실시예에 따른 제1 실시예 및 제2 실시예가 적합한 것을 확인하였다.As a result, in each of the comparative example, the first embodiment and the second embodiment, there were differences in bending strength and compressive strength by A / C, and in the case of compressive strength, as shown in Fig. 14A, 0.96 and 1.08, respectively, and the lowest values among the three combinations were shown as 7.15 MPa and 5.4 MPa, respectively. The results of both the first and second embodiments of the present invention exceeded 10 MPa. Therefore, it is confirmed that the first and second embodiments according to the embodiment of the present invention are suitable rather than the comparative example which is a general combination through the compressive strength.

또한, 도 14b에 도시된 바와 같이, 휨강도 특성에서도 재료의 배합별 강도 차이가 발생하였고, 예를 들면, 비교예가 A/C(0.96, 1.08)별 1.5MPa, 1.2MPa를 나타냄으로써 가장 낮은 값을 보였고, 제1 실시예가 A/C(0.96, 1.08)별 7.2MPa, 6.5MPa로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 제2 실시예의 경우에도 제1 실시예보다 낮은 수치지만 A/C(0.96, 1.08)에 따라 각각 5.8MPa, 5.4MPa로 두 번째로 높은 수치임을 확인하였다. 결국, 이러한 강도의 증가는 아스팔트, 시멘트 및 모래 간의 유기적인 결합력으로 인해 발생되며, 특히, 아스팔트의 분산력 및 점착성 등이 핵심 요소로 작용되고 있다는 것을 알 수 있다.Also, as shown in FIG. 14B, the bending strength characteristics of the materials were different from each other. For example, the comparative example showed 1.5 MPa and 1.2 MPa for A / C (0.96, 1.08) And the first embodiment showed the highest value of 7.2 MPa and 6.5 MPa for A / C (0.96, 1.08). Also, in the case of the second embodiment, it is confirmed that it is the second highest value of 5.8 MPa and 5.4 MPa according to A / C (0.96, 1.08), respectively, which is lower than that of the first embodiment. As a result, the increase in strength is caused by the organic bonding force between asphalt, cement and sand. Particularly, the dispersibility and tackiness of the asphalt are important factors.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 철도 궤도 하부의 충전재로 사용하기 위해서 염화칼슘, 셀룰로오스 및 우레탄의 무기질계 개질재를 혼합하여 상온 아스팔트를 개질함으로써 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현할 수 있고, 아스팔트와 시멘트 입자간의 결속력을 강화시켜 균열 및 인장력을 보강할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 양쪽성 계면활성제를 사용하여 아스팔트와 물의 유화 안전성을 확보할 수 있고, 라텍스를 사용하여 무기질계 개질재와의 혼합성을 개선할 수 있고, 또한, 시멘트 및 배합물에 보수성을 부여하고 작업성을 증진시키며, 재료분리를 방지할 수 있다.As a result, according to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the strength of the asphalt cement mortar (ACM) by modifying the asphalt at room temperature by mixing an inorganic modifier such as calcium chloride, cellulose and urethane for use as a filler in the lower part of the railway track, And strengthen the binding force between the asphalt and the cement particles to reinforce the crack and the tensile force. Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to secure safety of emulsification of asphalt and water by using an amphoteric surfactant, to improve the mixing property with the inorganic-based modifier by using latex, It is possible to impart water retention to the formulation, improve workability, and prevent material separation.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)
110: 상온형 아스팔트 조성물
120: 시멘트
130: 모래(부순모래)
111: 아스팔트
112: 물
113: 계면활성제
114: 염화칼슘
115: 셀룰로오스
116: 라텍스
117: 우레탄
118: 증점제
100: Asphalt cement mortar (ACM)
110: room temperature type asphalt composition
120: Cement
130: Sand (crushed sand)
111: Asphalt
112: water
113: Surfactant
114: calcium chloride
115: cellulose
116: latex
117: urethane
118: Thickener

Claims (10)

12~53중량%의 아스팔트(111), 26~47중량%의 물(112), 0.8~3.2중량%의 계면활성제(113), 2.7~5.8중량%의 염화칼슘(114), 1.7~2.4중량%의 셀룰로오스(115), 14~25중량%의 라텍스(116), 1.7~2.4중량%의 우레탄(117) 및 0.1~2.2중량%의 증점제(118)를 포함하되,
상기 아스팔트(111)는 상기 염화칼슘(114), 셀룰로오스(115) 및 우레탄(117)의 무기질계 개질재로 개질되는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)용 상온 아스팔트로서, 상기 염화칼슘(114)은 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현하도록 분산되어 있는 수분을 흡수하고, 상기 셀룰로오스(115)는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)용 아스팔트(111) 및 시멘트 입자간의 결속력을 강화하여 균열 및 인장력을 보강하도록 D-글루코오스 반복 단위를 갖는 장쇄 선형고분자로 형성되며; 상기 계면활성제(113)는 상기 아스팔트(111)와 물(112)의 유화 안정성을 확보하기 위한 아미노산계 양쪽성 계면활성제이고; 그리고 상기 라텍스(116)는 상기 무기질계 개질재와의 혼합성을 개선하도록 고형분 함량 35~60wt%를 갖는 카르복실화 SBR(Strene Butadiene Rubber)인 것을 특징으로 하는 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물.
A surfactant 113 of 2.7 to 5.8% by weight, calcium chloride 114 of 1.7 to 2.4% by weight, a surfactant 113 of 0.8 to 3.2% by weight, and a surfactant 113 of 12 to 53% by weight of asphalt 111, 26 to 47% By weight of cellulose 115, 14-25% by weight of latex 116, 1.7-2.4% by weight of urethane 117 and 0.1-2.2% by weight of thickener 118,
The asphalt 111 is a normal temperature asphalt for an asphalt cement mortar (ACM) modified by the inorganic modifier of the calcium chloride 114, the cellulose 115 and the urethane 117. The calcium chloride 114 is an asphalt cement mortar ACM) and absorbs water dispersed so as to develop early strength. The cellulose 115 reinforces the bonding force between the asphalt 111 for asphalt cement mortar (ACM) and the cement particles to reinforce cracking and tensile force Lt; RTI ID = 0.0 > D-glucose < / RTI > The surfactant (113) is an amino acid amphoteric surfactant for securing emulsion stability of the asphalt (111) and water (112); The latex (116) is a carboxylated SBR (Styrene Butadiene Rubber) having a solid content of 35 to 60 wt% so as to improve the mixing property with the inorganic modifier. The latex (116) Composition.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 증점제(118)는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)용 시멘트 및 배합물에 보수성을 부여하고 작업성을 증진시키며 재료분리를 방지하기 위한 수용성 폴리머로서, 셀룰로오스 유도체인 것을 특징으로 하는 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트 조성물.
The method according to claim 1,
The thickener 118 is a water-soluble polymer for imparting water retention to asphalt cement mortar (ACM), improving workability and preventing material segregation, and is a mixture of an inorganic modifier modified with a cellulose derivative Room temperature asphalt composition.
철도 궤도의 충전재로 사용되는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)에 있어서,
100중량부의 시멘트(120);
아스팔트(111), 물(112), 계면활성제(113), 염화칼슘(114), 셀룰로오스(115), 라텍스(116), 우레탄(117) 및 증점제(118)를 포함하며, 상기 100중량부의 시멘트(120)를 기준으로 96~108중량부의 상온 아스팔트(110); 및
부순골재(부순모래)로서, 상기 100중량부의 시멘트(120)를 기준으로 174~184중량부의 모래(130)를 포함하되,
상기 상온 아스팔트(110)는, 12~53중량%의 아스팔트(111), 26~47중량%의 물(112), 0.8~3.2중량%의 계면활성제(113), 2.7~5.8중량%의 염화칼슘(114), 1.7~2.4중량%의 셀룰로오스(115), 14~25중량%의 라텍스(116), 1.7~2.4중량%의 우레탄(117) 및 0.1~2.2중량%의 증점제(118)를 포함하며, 상기 아스팔트(111)는 상기 염화칼슘(114), 셀룰로오스(115) 및 우레탄(117)의 무기질계 개질재로 개질되는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)용 상온 아스팔트로서, 상기 염화칼슘(114)은 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)의 강도를 증진시키고 조기강도를 발현하도록 분산되어 있는 수분을 흡수하고, 상기 셀룰로오스(115)는 아스팔트 시멘트 모르타르(ACM)용 아스팔트(111) 및 시멘트 입자간의 결속력을 강화하여 균열 및 인장력을 보강하도록 D-글루코오스 반복 단위를 갖는 장쇄 선형고분자로 형성되며; 상기 계면활성제(113)는 상기 아스팔트(111)와 물(112)의 유화 안정성을 확보하기 위한 아미노산계 양쪽성 계면활성제이고; 그리고 상기 라텍스(116)는 상기 무기질계 개질재와의 혼합성을 개선하도록 고형분 함량 35~60wt%를 갖는 카르복실화 SBR(Strene Butadiene Rubber)인 것을 특징으로 하는 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르.
In an asphalt cement mortar (ACM) used as a filler in railway tracks,
100 parts by weight of cement 120;
(100) parts by weight of cement (100 parts by weight) comprising asphalt (111), water (112), surfactant (113), calcium chloride (114), cellulose (115), latex (116), urethane 96 to 108 parts by weight of a normal temperature asphalt (110) based on 100 parts by weight of the composition; And
A crushed aggregate (crushed sand) comprising 174 to 184 parts by weight of sand (130) based on 100 parts by weight of cement (120)
The atmospheric asphalt 110 comprises 12 to 53 wt% of asphalt 111, 26 to 47 wt% of water 112, 0.8 to 3.2 wt% of surfactant 113, 2.7 to 5.8 wt% of calcium chloride 114 to 100 percent by weight of the composition of the present invention comprises 1.7 to 2.4 percent by weight of the cellulose 115, 14 to 25 percent by weight of the latex 116, 1.7 to 2.4 percent by weight of the urethane 117 and 0.1 to 2.2 percent by weight of the thickener 118, The asphalt 111 is a normal temperature asphalt for an asphalt cement mortar (ACM) modified by the inorganic modifier of the calcium chloride 114, the cellulose 115 and the urethane 117. The calcium chloride 114 is an asphalt cement mortar ACM) and absorbs water dispersed so as to develop early strength. The cellulose 115 reinforces the bonding force between the asphalt 111 for asphalt cement mortar (ACM) and the cement particles to reinforce cracking and tensile force Lt; RTI ID = 0.0 > D-glucose < / RTI > The surfactant (113) is an amino acid amphoteric surfactant for securing emulsion stability of the asphalt (111) and water (112); The latex (116) is a carboxylated SBR (Styrene Butadiene Rubber) having a solid content of 35 to 60 wt% so as to improve the mixing property with the inorganic modifier. The latex (116) Asphalt cement mortar.
제7항에 있어서,
상기 모래(130)는 일반 레미콘에서 사용하는 부순모래로서 일정한 입도를 갖고 표면수가 일정한 건조사이고, 상기 건조사는 각각 체분석을 실시하여 모래의 조립률이 2.5~3.5 범위를 만족하는 복수의 건조사인 것을 특징으로 하는 무기질계 개질재를 혼합한 상온 아스팔트를 구비한 아스팔트 시멘트 모르타르.
8. The method of claim 7,
The sand 130 is crushed sand used in general ready-mixed concrete and has a constant particle size and a constant surface dryness. The dried sand is a plurality of dry sieves each having a sieve assembly ratio of 2.5 to 3.5 by performing a sieve analysis Characterized in that the asphalt cement mortar has a room temperature asphalt mixed with an inorganic modifier.
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