KR101991840B1 - 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법 - Google Patents

신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량, 지하차도, 터널 등의 신축이음부에 사용되어 고온 및 저온에서 소성변형과 균열 발생이 없이 구조물의 신축작용을 수용할 수 있는 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법에 관한 것이다.

Description

신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법{Composition of elastic seal material for expansion joint and construction method of expansion joint using the same}
본 발명은 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량, 지하차도, 터널 등의 신축이음부에 사용되어 고온 및 저온에서 소성변형과 균열 발생이 없이 구조물의 신축작용을 수용할 수 있는 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법에 관한 것이다.
교량과 지하차도 등에 적용된 신축이음은 구조물의 건조수축, 크리프, 온도변화, 활하중 등에 의한 상부 구조의 변형과 변위에 의하여 구조물에 발생하는 응력을 해소하기 위해 신축을 원활하게 하고 이음부의 연속성을 확보하기 위한 것이다.
그러나 신축이음부의 유간에 사용되는 봉함재는 고온에서 소성변형을 일으키고 저온에서 부착력 감소 및 균열이 발생되어 차량의 주행성 및 승차감이 저하되고 발생된 균열을 통해 우수나 결로 등이 구조물에 침투되어 동결융해의 반복작용으로 인해 구조물이 파손되는 문제점이 있다.
따라서 고온 및 저온에서도 구조물의 신축과 하중 및 충격을 흡수하여 차량의 주행성 및 승차감을 유지하고 구조물의 균열 확대를 억제할 수 있는 물성을 지닌 봉함재가 절실히 필요하다.
1. 한국 등록특허 제10-1036277호 2. 한국 공개특허 제10-2004-0026528호 3. 한국 등록특허 제10-1157063호 4. 한국 등록특허 제10-0959407호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 의한 것으로서, 부착성이 우수할 뿐만 아니라 고온에서 소성변형이 억제되어 차량의 주행성 및 승차감의 저하를 방지하고 저온에서 균열이 발생되지 않아 구조물의 손상을 방지하면서 구조물의 신축을 원활하게 할 수 있는 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 아스팔트(Asphalt) 22.94 내지 23.36 중량%, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 블록 공중합체 19.67 내지 20.17 중량%, 파라핀 4.68 내지 4.98 중량%, 폴리아미드이미드 15.12 내지 15.53 중량%, 디옥틸프탈레이트 13.15 내지 13.54 중량%, 디라우릴티오디프로피오네이트 7.39 내지 7.74 중량%, 로진 8.46 내지 8.84 중량%, 암모늄폴리메타크릴레이트 5.58 내지 5.98 중량%, 클레이 2.44 내지 2.75 중량%로 구성된 탄성 봉함재에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함재를 포함하는 탄성 봉함 콘크리트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함재 및 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 이용한 신축이음 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 신축이음 탄성 봉함재 조성물 및 이를 이용한 신축이음 시공 공법은 부착력이 우수하여 아스콘 포장층 및 콘크리트 슬래브와의 분리가 발생되지 않고, 고온에서 소성변형이 발생되지 않아 차량의 주행성 및 승차감이 양호할 뿐만 아니라 저온에서 균열이 발생되지 않아 구조물의 손상을 방지할 수 있기 때문에 잦은 신축이음 보수공사로 인한 많은 유지관리비를 절감시킬 수 있는 효과가 있고, 구조물의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 신축이음 시공 공법 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 신축이음 시공 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 신축이음 시공 공법 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 신축이음 시공 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 신축이음 시공 공법 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 신축이음 시공 단면도이다.
도 7은 부착강도 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 연화점 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9은 회복 탄성계수 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 동적 안정도 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 아스팔트(Asphalt) 22.94 내지 23.36 중량%, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 블록 공중합체 19.67 내지 20.17 중량%, 파라핀 4.68 내지 4.98 중량%, 폴리아미드이미드 15.12 내지 15.53 중량%, 디옥틸프탈레이트 13.15 내지 13.54 중량%, 디라우릴티오디프로피오네이트 7.39 내지 7.74 중량%, 로진 8.46 내지 8.84 중량%, 암모늄폴리메타크릴레이트 5.58 내지 5.98 중량%, 클레이 2.44 내지 2.75 중량%로 구성된 탄성 봉함재가 개시된다.
본 발명에서 아스팔트(Asphalt)는 바인더로 기능하고, 22.94 중량% 미만인 경우에는 바인더로서의 역할이 미흡하고 골재를 완전히 도포할 수 없으며, 23.36 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재의 유동성이 커져 작업성이 미흡하고 봉함재의 소성변형이 유발될 수 있다.
상기 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS) 블록 공중합체는 차량의 충격을 흡수하고 탄성을 부여하기 위해 사용되었고, 19.67 중량% 미만인 경우에는 봉함재의 충격 흡수와 탄성이 부족할 수 있고, 20.17 중량%를 초과하는 경우에는 과다한 기포가 발생되어 봉함재의 방수성이 저하될 수 있다.
상기 파라핀(paraffin)은 방수 용도로 사용되었고, 4.68 중량% 미만인 경우에는 봉함재의 방수 효과가 미흡하며, 4.98 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재의 유동성이 저하되어 작업성이 미흡할 수 있다.
상기 폴리아미드이미드(polyamideimide)는 고온에서의 소성변형을 방지하기 위해 사용되었고, 15.12 중량% 미만인 경우에는 봉함재의 고온 소성변형 방지 효과가 미흡하며, 15.53 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재의 탄성이 저하되어 신축이 미흡할 수 있다.
상기 디옥틸프탈레이트(dioctyl phthalate)는 내한성 향상을 위해 사용되었고, 13.15 중량% 미만인 경우에는 봉함재의 내한성이 미흡할 수 있고, 13.54 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재와 골재의 재료 분리가 유발될 수 있다.
상기 디라우릴티오디프로피오네이트(dilauryl thiodipropionate)sms 열이나 빛에 의해 분해되거나 노화되는 것을 방지하기 위해 사용되었고, 7.39 중량% 미만인 경우에는 봉함재의 노화 방지 효과가 미흡하며, 7.74 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재의 경화 시간을 연장시킬 수 있다.
상기 로진(rosin)은 송진을 수증기로 증류하여 테레빈유를 제거한 다음 얻어지는 담황색 또는 갈색의 투명한 수지로서, 부착성 향상을 위해 사용되었고, 8.46 중량% 미만인 경우에는 봉함재의 부착성 향상 효과가 미흡할 수 있고, 8.84 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재의 유동성이 작아져 작업성이 미흡할 수 있다.
상기 암모늄 폴리메타크릴레이트(ammonium polymethacrylate)는 조성물 분산성 향상을 위해 사용하였고, 5.58 중량% 미만인 경우에는 봉함재 조성물의 응집으로 분산 효과가 미흡할 수 있으며, 5.98 중량%를 초과하는 경우에는 과다한 기포가 발생되어 봉함재의 방수성이 저하될 수 있다.
상기 클레이(clay)는 충진제 용도로 사용되었고, 2.44 중량% 미만인 경우에는 봉함재와 골재의 부착력이 미흡할 수 있으며, 2.75 중량%를 초과하는 경우에는 봉함재의 유동성이 저하되어 작업성이 미흡할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 탄성 봉함재 100 중량부를 기준으로 3 내지 5 중량부의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이때 상기 첨가제는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(PEGDA)와 폴리아크릴산(PAA)의 중량비 1 : 2 내지 1 : 3의 혼합물로 구성된 유기 첨가제 30 내지 40 중량%, 및 페리클레이스, 돌로마이트, 제올라이트의 중량비 1 : 1.5-2 : 0.5-1 : 5-7의 혼합물로 구성된 무기 첨가제 60 내지 70 중량%로 구성될 수 있다.
위와 같은 성분과 함량을 모두 충족하는 경우, 시험 시공 후 고온 고습 고압의 가속시험 조건에서 장시간 경과하더라도, (i) 시공 부위인 콘크리트 슬래브 표면에 요철이 있더라도 탄성 봉함재가 콘크리트 구조물에 이격되지 않고 완벽하게 밀착되고, 또한 (ii) 대기온도 변화에 따라 아스팔트 포장층과 그 아래 콘크리트 슬래브 구조물의 팽창계수가 달라 신축이음부에서 각각 다른 신축이 발생하더라도 아스팔트 포장층 절단부의 수직벽에서 탄성봉함재가 흘러내리지 않고 일정 두께의 도포층을 유지될 뿐 아니라, (iii) 아스팔트 포장재 절단부에 도포된 탄성 봉함재와 아스팔트 포장층이 각각 신축하면서 분리되려고 해도 수직벽에 도포된 탄성 봉함재가 신축량을 흡수하면서 이들을 결합시켜 주는 역할을 충분히 수행하여 아스팔트 포장재와 신축이음부 사이의 부착강도가 유지되어 균열이 발생하지 않았으며, 다만 위 성분 중 어느 하나라도 누락되거나 위 함량 중 어느 하나라도 벗어나는 경우에는, 위 (i) 내지 (iii)의 효과를 동시에 달성할 수는 없는 것을 확인하였다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함재 및 (ii) 상기 탄성 봉함재 중량의 0.8 내지 1.3배의 골재로 구성된 탄성 봉함 콘크리트에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함재 및 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 이용한 신축이음 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 신축이음 시공방법은 하기와 같은 단계로 이루어질 수 있다.
(1) 아스콘 포장층을 제거하는 단계,
(2) 상기 아스콘 포장층이 제거되어 드러난 콘크리트 슬래브 상부면에 홈통을 설치하는 단계,
(3) 상기 아스콘 포장층이 제거된 단면 및 상기 콘크리트 슬래브 상부면을 세척하는 단계,
(4) 상기 청소된 부위를 건조하는 단계,
(5) 상기 건조된 부위의 표면에 프라이머를 도포하는 단계,
(6) 상기 아스콘이 제거된 부위의 콘크리트 슬래브 유간에 백업재를 설치하는 단계,
(7) 상기 홈통에 배수관을 설치하는 단계,
(8) 상기 아스콘이 제거된 콘크리트 슬래브 상부, 상기 백업재 상부, 상기 배구관 상부에 제1항 또는 제2항에 따른 탄성 봉함재를 1차로 도포하는 단계,
(9) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 상면에 지지판을 설치하는 단계,
(10) 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 및 상기 지지판 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 포설하고 다지는 단계,
(11) 상기 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위에 제1항 또는 제2항에 따른 탄성 봉함재를 2차로 도포하는 단계.
구체적으로 살펴보면, 도 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 상기 아스콘 포장층 절단 및 제거 단계(M101)에서는 시공 부위를 설계규격에 맞도록 커팅한 후 아스콘 포장층 또는 표층을 제거한다.
상기 콘크리트 슬래브 홈통 설치 단계(M102)에서는 아스콘 포장층 아래에 있는 콘크리트 슬래브에 배수관을 설치하기 위한 홈통을 만든다.
상기 부착물 제거 및 청소 단계(M103)에서는 위에서 아스콘 포장층이 제거된 시공 부위에 존재하는 먼지, 오일 등의 이물질을 고압 살수기나 진공 청소기 등으로 깨끗이 제거한다.
상기 건조 단계(M104)에서는 이렇게 청소된 표면에 수분이 존재하는 경우 토치나 고온공기 분사기 등으로 완전히 건조시킨다.
상기 프라이머 도포 단계(M105)에서는 위에서 아스콘이 제거된 시공 부위에 탄성 봉함재의 부착력을 증진시키기 위해 롤러, 붓 또는 에어리스로 1회 내지 2회 도포하는데, 기존에 사용되고 있는 아스팔트계, 실리콘계, 아크릴계 프라이머 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 백업재 설치 단계(M106)는 탄성 봉함재가 신축이음부 유간, 즉 콘크리트 슬래브 사이의 간극 안으로 들어가는 것을 방지하기 위한 단계로서, 상기 유간 간격보다 직경이 약간 더 큰 백업재를 사용하는 것이 바람직하다. 기존에 사용되는 폴리에틸렌 백업재 또는 폴리우레탄 백업재 또는 부틸고무계 백업재 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 고온에 견딜 수 있도록 내열성이 우수한 백업재를 사용하는 것이 바람직하며, 다수의 공극이 형성되어 있는 백업재를 사용할 수 있다.
상기 배수관 설치 단계(M107)는 아스콘으로 침투되는 물과 지하 용출수를 배수하기 위해 배수관을 설치하는 단계로서, 재질이 폴리에틸렌 또는 폴리염화비닐 또는 이들의 블렌드로 구성된 배수관으로서, 유공관이나 개구부가 아스콘 포장층과 콘크리트 슬래브의 경계에 향하도록 반원 형태의 호스 또는 파이프 구조의 배수관을 사용할 수 있다. 고온에 견딜 수 있도록 내열성이 우수한 배수관을 사용하는 것이 바람직하며, 신축이음부 유간을 중심으로 아스콘 포장층과 콘크리트 슬래브의 양쪽 경계 또는 어느 한쪽에 설치할 수 있다.
상기 제1차 탄성 봉함재 도포 단계(M108)는 시공할 부위의 폭 전체에 밀대, 흙손, 헤라 등을 이용하여 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함재를 도포하는 단계로서, 누락된 부분이 없이 균등하게 도포하는 것이 바람직하다.
상기 지지판 설치 단계(M109)는 이후 포설되는 탄성 봉함 콘크리트가 신축이음부 유간 안으로 삽입되는 것을 방지하기 위한 단계로서, 강판, 섬유보강판, 스테인레스판 중 어느 하나 또는 혼합물로 구성된 지지판을 수평으로 평탄하게 설치하는 것이 바람직하며, 후술하는 탄성 봉함 콘크리트와의 부착력을 향상시키기 위해 지지판의 상면 및 측면에 상기 프라이머를 도포할 수도 있다.
상기 탄성 봉함 콘크리트 포설 단계(M110)는 본 발명의 여러 구현예에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 포설하는 단계이다. 탄성 봉함 콘크리트를 구성하는 골재의 입경에 제한을 두는 것은 아니나, 신축이음부의 평탄성을 고려하여 13 mm 이하의 골재가 바람직하며 탄성 봉함재 100 중량부에 골재 100 내지 130 중량부를 혼합하고 포설 시의 탄성 봉함 콘크리트의 온도는 170 내지 210 ℃를 유지하고 1회 10 내지 100 mm 포설 후 2회 또는 3회 다짐을 하는 것이 바람직하다. 또한 골재를 먼저 포설 및 다짐 후에 본 발명에 따른 봉함재를 골재 사이로 충전시키는 프리팩트 방식으로도 할 수 있다.
상기 제2차 탄성 봉함재 도포(M111) 단계는 포설된 탄성 봉함 콘크리트 상면에 아스콘 포장층 상면과 동일한 높이로 도포하는 단계로서, 밀대, 흙손, 헤라 등으로 누락된 부분이 없이 균등하게 도포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 신축이음 시공방법은, 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 하기와 같은 단계로 구성될 수 있다.
(1) 아스콘 포장층을 제거하는 단계,
(2) 상기 아스콘 포장층이 제거되어 드러난 콘크리트 슬래브 상부면에 홈통을 설치하는 단계,
(3) 상기 아스콘 포장층이 제거된 단면 및 상기 콘크리트 슬래브 상부면을 세척하는 단계,
(4) 상기 청소된 부위를 건조하는 단계,
(5) 상기 건조된 부위의 표면에 프라이머를 도포하는 단계,
(6) 상기 아스콘이 제거된 부위의 콘크리트 슬래브 유간에 백업재를 설치하는 단계,
(7) 상기 홈통에 배수관을 설치하는 단계,
(8) 상기 아스콘이 제거된 콘크리트 슬래브 상부, 상기 백업재 상부, 상기 배구관 상부에 제1항 또는 제2항에 따른 탄성 봉함재를 1차로 도포하는 단계,
(9) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 상면에 보강 섬유 메쉬를 설치하는 단계,
(10) 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 및 상기 지지판 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 포설하고 다지는 단계,
(11) 상기 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위에 제1항 또는 제2항에 따른 탄성 봉함재를 2차로 도포하는 단계.
상기 보강 섬유 메쉬 설치 단계(M109)에서는 이후에 포설되는 탄성 봉함 콘크리트의 소성변형 억제 증진과 탄성 봉함 콘크리트 하면의 콘크리트 슬래브로부터 발생된 균열의 확장을 방지하기 위한 것으로서, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유 중 어느 하나 또는 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 신축이음 시공방법은, 도 5 및 6에 나타낸 바와 같이, 하기와 같은 단계로 구성될 수 있다.
(1) 아스콘 포장층을 제거하는 단계,
(2) 상기 아스콘 포장층이 제거되어 드러난 콘크리트 슬래브 상부면에 홈통을 설치하는 단계,
(3) 상기 아스콘 포장층이 제거된 단면 및 상기 콘크리트 슬래브 상부면을 세척하는 단계,
(4) 상기 청소된 부위를 건조하는 단계,
(5) 상기 건조된 부위의 표면에 프라이머를 도포하는 단계,
(6) 상기 아스콘이 제거된 부위의 콘크리트 슬래브 유간에 백업재를 설치하는 단계,
(7) 상기 홈통에 배수관을 설치하는 단계,
(8) 상기 아스콘이 제거된 콘크리트 슬래브 상부, 상기 백업재 상부, 상기 배구관 상부에 제1항 또는 제2항에 따른 탄성 봉함재를 1차로 도포하는 단계,
(9) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 상면에 지지판을 설치하는 단계,
(10) 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 및 상기 지지판 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 1차로 포설하고 다지는 단계,
(11) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위 상면에 보강 섬유 메쉬를 설치하는 단계,
(10) 상기 제1차 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위 및 상기 보강 섬유 메쉬 설치 부위 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 2차로 포설하고 다지는 단계,
(11) 상기 제2차 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위에 제1항 또는 제2항에 따른 탄성 봉함재를 2차로 도포하는 단계.
상기 보강 섬유 메쉬 설치 단계(M111)에서는 탄성 봉함 콘크리트의 휨강도를 보강시키기 위한 것으로서, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유 중 어느 하나 또는 혼합물을 사용할 수 있으며, 탄성 봉함 콘크리트 1차 포설 및 다짐을 하고 보강 섬유 메쉬를 설치한 후 탄성 봉함 콘크리트 속으로 묻힐 수 있도록 눌러 주는 것이 바람직하다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
또한 이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 실시예 및 비교예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.
실시예
실시예 1: 탄성 봉함재 조성물 제조
아스팔트 23.12 중량%, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 블록 공중합체 19.82 중량%, 파라핀 4.72 중량%, 폴리아미드이미드 15.14 중량%, 디옥틸프탈레이트 13.15 중량%, 디라우릴티오디프로피오네이트 7.45 중량%, 로진 8.52 중량%, 암모늄폴리메타크릴레이트 5.62 중량%, 클레이 2.46 중량%를 교반하여 탄성 봉함재를 제조하였다.
그리고, 이를 이용해서 부착강도 시험, 연화점 시험, 회복 탄성계수 시험을 위해 각각 KS F 2386, ASTM D 1525, ASTM D 4123에서 정해놓은 방식에 따라 시험체를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 제조한 탄성 봉함재와 이와 동일한 중량의 골재와 혼합하여 탄성 봉함 콘크리트를 제조하였다. 그리고, 이를 이용하여 동적 안정도 ??머을 위해 KS F 2374에서 정해놓은 방식에 따라 시험체를 제조하였다.
비교예 1 및 2
국내 R사 및 E사의 봉함재를 각각 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 시험체를 제조하였다.
비교예 3 및 4
상기 비교예 1과 2에서 각각 제조한 봉함재와 동일한 중량의 골재를 혼합하여 봉함 콘크리트를 제조하였고, 이를 이용하여 동적 안정도 ??머을 위해 KS F 2374에서 정해놓은 방식에 따라 시험체를 제조하였다.
시험예 1: 부착강도 시험
상기 실시예 1 및 비교예 1과 2에서 각각 제조한 시험체를 가지고 KS F 2386 "도로 포장체 부착면의 인장 접착 강도 시험방법"에 따라 부착강도를 측정하였다. 그 결과 도 7에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우에 부착강도가 상온 및 저온에서 가장 높게 나타나 교통 하중에 의한 반복적인 진동으로 인하여 부착면에서 발생되는 응력과 변형에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있었다.
시험예 2: 연화점 시험
상기 실시예 1 및 비교예 1과 2에서 각각 제조한 시험체를 가지고 ASTM D 1525 "Standard Test Method for Vicat Softening Temperature of Plastics"에 따라 연화점을 측정하였다. 그 결과 도 8에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우에 연화점이 가장 높게 측정되어 고온에서의 소성변형에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있었다.
시험예 3: 회복 탄성계수 시험
상기 실시예 1 및 비교예 1과 2에서 각각 제조한 시험체를 가지고 ASTM D 4123 "Standard Test Method for Indirect Tension Test for Resilient Modulus of Bituminous Mixtures"에 따라 회복 탄성계수를 측정하였다. 그 결과 도 9에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우에 온도 변화에 따른 탄성계수의 변화가 가장 작게 나타나는 것으로 확인되었다. 이는 온도 변화에 대한 민감성이 상대적으로 낮다는 점을 보여주고 있고, 이를 통해 고온에서의 소성변형에 대한 저항성과 저온에서의 균열발생에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있었다.
시험예 4: 동적 안정도 시험
상기 실시예 2 및 비교예 3과 4에서 각각 제조한 시험체를 가지고 KS F 2374 "아스팔트 혼합물의 휠 트래킹 시험방법"에 따라 변형량을 측정하여 동적 안정도를 산출하였다. 그 결과 도 10에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 탄성 봉함 콘크리트의 경우에 동적 안정도가 가장 크게 나타나 바퀴자국(rutting)과 밀림(shoving) 등에 의한 소성변형에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있었다.

Claims (6)

  1. 아스팔트(Asphalt) 22.94 내지 23.36 중량%, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌 블록 공중합체 19.67 내지 20.17 중량%, 파라핀 4.68 내지 4.98 중량%, 폴리아미드이미드 15.12 내지 15.53 중량%, 디옥틸프탈레이트 13.15 내지 13.54 중량%, 디라우릴티오디프로피오네이트 7.39 내지 7.74 중량%, 로진 8.46 내지 8.84 중량%, 암모늄폴리메타크릴레이트 5.58 내지 5.98 중량%, 클레이 2.44 내지 2.75 중량%로 구성된 탄성 봉함재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 봉함재 100 중량부를 기준으로 3 내지 5 중량부의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 봉함재.
    상기 첨가제는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(PEGDA)와 폴리아크릴산(PAA)의 중량비 1 : 2 내지 1 : 3의 혼합물로 구성된 유기 첨가제 30 내지 40 중량%, 및 페리클레이스, 돌로마이트, 제올라이트의 중량비 1 : 1.5-2 : 0.5-1 : 5-7의 혼합물로 구성된 무기 첨가제 60 내지 70 중량%로 구성된 것을 특징으로 하는 탄성 봉함재.
  3. (i) 제2항에 따른 탄성 봉함재 및 (ii) 상기 탄성 봉함재 중량의 0.8 내지 1.3배의 골재로 구성된 탄성 봉함 콘크리트.
  4. 하기 단계를 포함하는 신축이음 시공방법:
    (1) 아스콘 포장층을 제거하는 단계,
    (2) 상기 아스콘 포장층이 제거되어 드러난 콘크리트 슬래브 상부면에 홈통을 설치하는 단계,
    (3) 상기 아스콘 포장층이 제거된 단면 및 상기 콘크리트 슬래브 상부면을 세척하는 단계,
    (4) 상기 세척된 부위를 건조하는 단계,
    (5) 상기 건조된 부위의 표면에 프라이머를 도포하는 단계,
    (6) 상기 아스콘이 제거된 부위의 콘크리트 슬래브 유간에 백업재를 설치하는 단계,
    (7) 상기 홈통에 배수관을 설치하는 단계,
    (8) 상기 아스콘이 제거된 콘크리트 슬래브 상부, 상기 백업재 상부, 상기 배수관 상부에 제2항에 따른 탄성 봉함재를 1차로 도포하는 단계,
    (9) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 상면에 지지판을 설치하는 단계,
    (10) 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 및 상기 지지판 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 포설하고 다지는 단계,
    (11) 상기 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위에 제2항에 따른 탄성 봉함재를 2차로 도포하는 단계.
  5. 하기 단계를 포함하는 신축이음 시공방법:
    (1) 아스콘 포장층을 제거하는 단계,
    (2) 상기 아스콘 포장층이 제거되어 드러난 콘크리트 슬래브 상부면에 홈통을 설치하는 단계,
    (3) 상기 아스콘 포장층이 제거된 단면 및 상기 콘크리트 슬래브 상부면을 세척하는 단계,
    (4) 상기 세척된 부위를 건조하는 단계,
    (5) 상기 건조된 부위의 표면에 프라이머를 도포하는 단계,
    (6) 상기 아스콘이 제거된 부위의 콘크리트 슬래브 유간에 백업재를 설치하는 단계,
    (7) 상기 홈통에 배수관을 설치하는 단계,
    (8) 상기 아스콘이 제거된 콘크리트 슬래브 상부, 상기 백업재 상부, 상기 배수관 상부에 제2항에 따른 탄성 봉함재를 1차로 도포하는 단계,
    (9) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 상면에 보강 섬유 메쉬를 설치하는 단계,
    (10) 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 및 상기 지지판 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 포설하고 다지는 단계,
    (11) 상기 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위에 제2항에 따른 탄성 봉함재를 2차로 도포하는 단계.
  6. 하기 단계를 포함하는 신축이음 시공방법:
    (1) 아스콘 포장층을 제거하는 단계,
    (2) 상기 아스콘 포장층이 제거되어 드러난 콘크리트 슬래브 상부면에 홈통을 설치하는 단계,
    (3) 상기 아스콘 포장층이 제거된 단면 및 상기 콘크리트 슬래브 상부면을 세척하는 단계,
    (4) 상기 세척된 부위를 건조하는 단계,
    (5) 상기 건조된 부위의 표면에 프라이머를 도포하는 단계,
    (6) 상기 아스콘이 제거된 부위의 콘크리트 슬래브 유간에 백업재를 설치하는 단계,
    (7) 상기 홈통에 배수관을 설치하는 단계,
    (8) 상기 아스콘이 제거된 콘크리트 슬래브 상부, 상기 백업재 상부, 상기 배수관 상부에 제2항에 따른 탄성 봉함재를 1차로 도포하는 단계,
    (9) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 상면에 지지판을 설치하는 단계,
    (10) 상기 제1차 탄성 봉함재 도포 부위 및 상기 지지판 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 1차로 포설하고 다지는 단계,
    (11) 상기 콘크리트 슬래브 유간 간격을 덮을 수 있도록 상기 제1차 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위 상면에 보강 섬유 메쉬를 설치하는 단계,
    (10) 상기 제1차 탄성 봉함 콘크리트 포설 부위 및 상기 보강 섬유 메쉬 설치 부위 상부에 제3항에 따른 탄성 봉함 콘크리트를 2차로 포설하고 다지는 단계,
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