KR102085653B1

KR102085653B1 - 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재

Info

Publication number: KR102085653B1
Application number: KR1020190092785A
Authority: KR
Inventors: 김민철; 염선옥
Original assignee: 김민철; 염선옥
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2020-03-06

Abstract

본 발명은 차량의 주행이 가능한 아스콘 도로포장재에 있어서, 난연성을 가지는 폐 스티로폼(EPS, XPS 등)과 같은 폐 건축자재를 고온, 저온 및 상온에서 가공하여 재처리하여 만들어진 잉곳(Ingot)을 기반으로 일정한 입도 등 규격을 가지는 펠릿 및/또는 분쇄물 등으로 만들어 다시 도로포장용 아스콘 도로포장재에 사용할 수 있도록 지원하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재에 대한 발명이다.

Description

난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재 {ASCON Pavement with non-inflammables materials}

본 발명은 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재에 관한 발명으로 특히 폐 스티로폼과 같은 건축용 폐자재 등의 난연재를 도로포장용 아스콘에 직접 포함하거나 별도의 난연성 잉곳(Ingot) 및/또는 난연성 재생펠릿 제조공법에 의해 형성된 난연 분쇄물 및/또는 난연 재생 펠릿 등을 도포포장 공사 현장의 다양한 특성을 반영하여 포함할 수 있도록 하는 아스콘 도로포장재에 관한 것이다.

일반적으로 포장재라 함은 도로 등에 적용되는 콘크리트 및 아스팔트 포장재, 그리고 체육 및 놀이시설이나 보행로 등에 적용되는 탄성 포장재, 및 건축물 등의 내부 바닥재 또는 옥상의 방수용 바닥재로 적용되는 방수 포장재 등을 포함하는 것이 일반적이다.

이 중 일반적으로 각종 차량이 주행하는 도로에는 아스팔트, 골재, 시멘트의 가열 혼합물인 아스팔트 콘크리트(이하 '아스콘'이라 함)가 포장되는데, 장시간 동안 차량통행으로 인해 균열, 파손, 요철 등이 발생하여 보수나 수리하는 작업이 주기적으로 하고 있으며, 이러한 도로의 보수나 수리하는 작업은 균열, 파손 요철 등에 의해 변형된 도로를 부분적으로 파쇄하고 제거한 다음 그 자리에 신규 아스콘을 포설하는 추가작업을 지속적으로 진행해야 하는 한계가 있었다.

또한 아스콘 도로포장재의 경우, 추가적인 모래, 자갈, 아스팔트, 시멘트를 이용하게 되는 바, 이러한 추가적인 모래, 자갈, 아스팔트, 시멘트는 자연환경에서 채집됨에 따라 자연이 훼손되며, 지속적으로 이용하거나 이용하는 양이 증가할수록 자연자원이 고갈되는 문제점이 제기되어 왔다.

이와 함께 매년 건설현장이나 산업현장에서 대량으로 버려지고 있는 폐 스티로폼 등 폐 건축자재의 경우에도 처리하기 위해 방대한 매립공간이 필요하며, 석회물질과 화학물질로 이루어진 폐 스티로폼 등의 건축 난연재를 매립하면서 매립된 토양을 오염시키고 있는 문제점 등이 대두되어 왔으며, 처리 방법 역시 매립 등에 국한되어 있어 복잡한 과정에 의해 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 있어 왔다.

대한민국 등록 특허 제 10-0893303호 대한민국 공개 특허 제 10-0811217호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 아스콘 도로포장재에 폐 스티로폼과 같은 난연재 및/또는 난연재를 기반으로 별도 공정에 의해 형성되는 규격화된 난연재로 형성된 폐 스티로폼을 기반으로 하는 잉곳의 분쇄물 및/또는 재생 펠릿을 포함하도록 하여 아스콘 도로포장재의 경제적 수명을 증대하는 동시에, 모래 등 추가적인 골재를 저감할 수 있도록 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 제공에 있다.

또한, 이러한 도로포장재의 활용 확대를 통해 건설현장 등에서 폐기되어 환경에 문제가 되는 폐 스티로폼 등 폐 건축자재를 재활용하게 됨으로써 환경 부하 저감에도 기여할 수 있는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 제공 역시 하고자 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 평판 다짐이 완료된 지층의 상면에 타설되는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재에 있어서, 상기 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재는, 상기 지층의 설정된 상면에 타설되는 아스콘, 콘크리트, 골재 및 재생 난연 펠릿을 포함하고, 기층을 형성하는 재생 난연 펠릿층; 및 상기 재생 난연 펠릿층의 상면에 타설되는 아스콘, 콘크리트, 골재 및 난연층 형성 난연재를 포함하고, 표층을 형성하는 난연층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 제공이 고려될 수 있다.

또한 전술한 본 발명의 목적 달성을 위해, 상기 재생 난연 펠릿층은, 미리 준비된 재생 난연 펠릿을 아스콘, 콘크리트 및 골재와 설정된 비율로 혼합한 이후, 가열하여 형성하는 것을 특징으로 하되, 상기 아스콘은 30중량%, 상기 콘크리트는 30중량%, 상기 재생 난연 펠릿은 10중량%, 상기 골재는 30중량%를 가열 혼합하는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재 또는 상기 난연층은, 아스콘 40중량%와, 콘크리트 35중량%와, 난연층 형성 난연재 5중량% 및 골재 20중량%를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 형태로도 제공이 가능하다.

또한 상기 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재는, 상기 지층의 상면에 하나 이상의 재생 난연 펠릿층이 겹겹이 형성되되, 상기 재생 난연 펠릿층은, 상기 지층의 상면에 직접 맞닿은 제1 재생 난연 펠릿층에 혼합된 상기 재생 난연 펠릿의 중량비 및/또는 재생 난연 펠릿의 입자 크기가, 상기 제1 재생 난연 펠릿층 상면에 추가 형성된 제2 재생 난연 펠릿층에 혼합된 상기 재생 펠릿의 중량비 및/또는 재생 난연 펠릿의 압자 크기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재 구성을 통해서도 전술한 본 발명의 목적 달성이 가능하게 된다.

또한 전술한 본 발명의 목적은, 상기 재생 난연 펠릿이, 난연성 폐 건축자재를 사일로(Silo)에 투입하는 원료 투입단계; 투입된 상기 난연성 폐 건축자재를 고온으로 가열하여 상기 난연성 폐 건축자재를 액상화 하는 동시에, 불순물을 기화 및/또는 배출을 통해 제거하는 1차 용융단계; 불순물이 제거된 액상화된 상기 난연성 폐 건축자재를 저온으로 가열하여 반고체 상태로 형성하고, 이를 다시 설정된 폐 스티로폼을 설정된 형상과 모양(잉곳, Ingot)으로 형성하는 2차 용융단계; 반고체 상태로 형성된 상기 난연성 폐 건축자재를 외부 상온 노출을 통해 점진적으로 감온하는 냉각단계; 상온에서 감온된 상기 폐 건축자재를 설정된 펠릿의 형태와 규격으로 절단하는 가공단계; 및 절단 가공된 상기 난연성 폐 건축자재를 내부에 수용하도록 하는 수용단계;에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 형태로 제공을 통해서도 달성 가능하게 된다.

또한 추가적으로 본 발명에 따른 다른 발명의 일 실시예에 의한 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재는, 상기 지층의 설정된 상면에 타설되는 아스콘, 콘크리트, 골재 및 재생 난연 펠릿을 포함하고, 기층을 형성하는 재생 난연 펠릿층; 상기 재생 난연 펠릿층의 상면에 타설되는 아스콘, 콘크리트, 골재 및 난연층 형성 난연재를 포함하고, 표층을 형성하는 난연층; 및 상기 난연층의 설정된 상면에 입도 1 ~ 2 mm를 가지도록 균일하게 분쇄된 불순물이 제거된 폐 스티로폼을 도포하여 형성되는 도포층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 형태로의 제공을 통해 아스콘 도로포장의 경제적 수명 증대 및 도로 상면의 경계선, 차선이나 표시 문구 등을 필요에 따라 보다 손쉽게 부가할 수 있는 특징을 부여할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른, 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 제공을 통해, 종래 아스콘 도로포장재에 폐 스티로폼과 같은 난연재 및/또는 난연재를 기반으로 별도 공정에 의해 형성되는 규격화된 난연재로 형성된 재생 펠릿을 포함하도록 하여 아스콘 도로포장재의 경제적 수명을 증대하는 동시에, 모래 등 추가적인 골재를 저감할 수 있게 된다.

또한, 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 활용 확대를 통해 건설현장 등에서 폐기되어 환경에 문제가 되는 폐 스티로폼 등 폐 건축자재를 재활용하게 됨으로써 환경 부하 저감에도 기여할 수 있게 된다.

도1은 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 구조의 개략적으로 나타내고 있는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아스콘 도로포장재용 재생 난연 펠릿 제조 단계를 나타내고 있는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재의 구조의 개략적으로 나타내고 있는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재(10)는 “지층”(기층재로 보완되고 평판 다짐이 완료된 지반 및/또는 경계석 등을 통해 포장도로 구획이 완료된 구역을 지칭한다)의 상부(설정된 상면)에 형성되는 재생 난연 펠릿층(300, “기층”을 형성) 및 재생 난연 펠릿층(300) 상부(상기 기층인 재생 난연 펠릿층(300)과 대응되는 상면)에 형성되는 난연층(400, “표층”을 형성)을 포함한다.

재생 난연 펠릿층(300)은, 미리 준비된 재생 난연 펠릿(100)을 아스콘, 콘크리트, 자갈 및 모래 등의 골재와 설정된 비율로 혼합한 이후, 가열하여 형성하는 층을 지칭한다. 본 발명에 따른 재생 난연 펠릿층(300)은 도로 등 차량 주행을 위한 길(Road) 형성을 위해 미리 지반 다짐이 된 지층 상면에 형성될 수 있다.

이러한 재생 난연 펠릿층(300)은 아스콘 30중량%와, 콘크리트 30중량%와, 이하 후술할 재생 난연 펠릿(100) 10중량%, 기타 자갈과 모래 등 골재 30중량%를 가열 혼합하여 형성될 수 있다. 이 경우 미리 설정된 형상과 모양(불순물이 제거된 잉곳, Ingot)으로 가공된 재생 난연 펠릿(100)이 적절히 혼합되어 가공되게 되는 바, 재생 난연 펠릿층(300)에 추가적인 혼합유화제의 사용 /없이도 아스콘 도로포장재의 현장 타설을 위한 가열 공정 자체만으로도 재생 난연 펠릿(100)을 재생 난연 펠릿층(300)에 일정한 비율로 녹여 분포시킬 수 있게 된다. 보다 구체적으로는 재생 난연 펠릿(100)은 이하 후술할 난연층 형성 난연재(200)와 달리 더 두껍고 큰 형태(직경 등의 관점에서)를 가지고 있는 바, 외부 온도 등이 아닌 직접 가열에 의해 재생 난연 펠릿층(300)의 일 구성으로 녹아 바인딩 작업에 기여할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 재생 난연 펠릿층(300)은 포장 대상이 되는 도로의 크기나 너비, 지층의 상태(다짐 여부나 지반 상태 등) 등 현장의 필요나 수요 등에 따라 복수개의 재생 난연 펠릿층(300)을 겹겹이 타설하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 재생 난연 펠릿층(300)에 사용되는 재생 펠릿(100)의 입자와 크기, 굵기는 가장 아래쪽 “기층”을 형성(“지층”의 바로 상면을 지칭)하는 제1 재생 난연 펠릿층(300)에 혼합되는 재생 펠릿(100)의 입자와 크기, 굵기를 가장 크게하고, 상부로, 즉 “표층”에 가까운 “기층”을 형성하는 제2 재생 난연 펠릿층(300)에 혼합되는 재생 난연 펠릿(100)의 입자는 상대적으로 작고, 얇은 난연 펠릿(100)을 사용하도록 하거나, 전체 중량비에서 포함되는 재생 펠릿(100)의 적게 가져가도록 함으로써, 차량 주행에 직접 접촉하여 마찰력을 받는 “표층”과 “표층”에서 전달되는 마찰 하중 이외 다른 휨이나 모멘트가 점진적으로 크게 작용하는 “기층”에서의 소재의 탄력성을 다르게 형성 및 대응하도록 아스콘 도로포장재(10)가 시공되도록 지원할 수도 있다.

추가적으로 본 발명에 따른 재생 난연 펠릿층(300)을 형성하기 위해 준비되는 재생 난연 펠릿(100)의 제조에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아스콘 도로포장재용 재생 난연 펠릿(100) 제조공법에 관한 단계도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 아스콘 도로포장재용 재생 난연 펠릿(100)은 크게 원료 투입단계(S100), 1차 용융단계(S200), 2차 용융단계(S300), 냉각단계(S400) 및 가공단계(S500)를 포함할 수 있다.

원료 투입단계(S100)는 폐 스티로폼과 같은 난연성 폐 건축자재를 가열 및 믹싱(Mixing) 가능한 사일로(Silo)에 투입하는 단계를 지칭한다.

1차 용융단계(S200)는 사일로 내부에 투입된 폐 스티로폼과 같은 원료를 가열(200~300℃ 내외의 고온 가열)하고 용융 및/또는 믹싱(혼합)하여 기화점이 낮은 불순물을 1차적으로 기화시켜 제거하는 단계를 지칭한다. 본 발명에 따른 1차 용융단계(S200)는 이와 함께 또는 이와 별개로 전술한 사일로(가열 및/또는 혼합로)의 일측에 형성된 배출구를 통해 액생화된 폐 스티로폼의 표면이나 아래쪽으로 가라 않은 불순물(폐 스티로폼 등 난연성 폐 건축자재의 표면 등에 부착된 불순물 등)을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이 과정을 통해 폐 스티로폼 등 난연성 자재를 액생화하고 부착되어 있는 불순물을 제거하여 아스콘 도로포장재에 활용될 난연성 펠릿(100)의 순도를 증가시킬 수 있게 된다.

1차 용융단계(S200)를 통해 용융된(액생화된) 1차 용융물은, 다시 2차 용융단계(S300)를 거치게 된다.

본 발명에 따른 2차 용융단계(S300)는 재생 난연 펠릿(100)의 형상과 모양의 설정을 위한 재가공 단계로 폐 스티로폼 등 난연성 건축 폐자재에 포함된 불순물 제거(기화)를 위한 1차 용융단계(S200) 보다는 낮은 온도로 설정(60℃ 내외의 저온 가열)되는 것이 바람직하다. 2차 용융단계(S300)를 통해 폐 스티로폼(EPS, XPS 등)은 설정된 형상과 모양(일 예로 원형의 가늘고 긴 용융물(점성을 가지는 반고체 용융물이나 설정된 형상과 모양을 가지는 Ingot이 될 수 있다)으로 형성된다.

냉각단계(S400)는 2차 용융단계(S300)를 통해 설정된 형상과 모양으로 가공된 폐 스티로폼(EPS, XPS 등)의 난연성 폐 건축자재를 추가 가공하기 위해 설정된 온도로 냉각(상온까지)시키는 단계를 지칭한다. 본 발명에 따른 냉각단계(S400)는 2차 용융단계에서 압출되어 토출되는 2차 용융물이 이송기구(컨베이어 벨트 등)에 놓여 점진적으로 냉각(공랭식)되거나, 수조 등 물 속으로 진입하도록 하여 급냉(수랭식)할 수도 있다. 이와 달리 본 발명에 따른 냉각단계(S400)는 전술한 2차 용융단계(S300)를 통해 설정된 형상과 모양을 가지도록 형성된 반고체 상태의 잉곳(Ingot)을 컨베이어 밸트 등과 같이 설정된 속도로 산온의 공기 중을 이동하면서 서서히 식히는 단계(즉, 반고체 상태의 불순물이 제거된 폐 스티로폼을 상온에서 고체 형태로 서서히 냉각)로 변형 제공될 수도 있다. 이와 달리 본 발명에 따른 냉각단계(S400)는 물(Water)이나 부동액 등이 담긴 수조 등에 전술한 2차 용융단계(S300)를 통해 설정된 형상과 모양을 가지도록 형성된 반고체 상태의 잉곳(Ingot)을 바로 넣어 급냉시켜 고체 형태의 불순물이 제거된 폐 스티로폼 잉곳을 형성하는 과정으로 변경할 수도 있다.

이어, 가공단계(S500)에서는 냉각단계(S400)를 거친 냉각 가공물(고체)이 별도의 회전 칼날과 같은 절단기구를 통해 일정한 크기와 형상을 지닌 재생 난연 펠릿(100)으로 형성하는 단계를 지칭한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 난연 펠릿(100)은 50mm내외의 높이와 직경을 가지는 원통형 또는 50mm 내외의 높이와 단면 길이를 가지는 육각형 형태의 펠릿(100)으로 형성될 수 있다.

이와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 가공단계(S500)는 잉곳(Ingot)과 같이 설정된 형상과 모양을 가지도록 형성된 고체 상태의 불순물이 제거된 폐 스티로폼 등을 설정된 입자로 균일하게 파쇄하는 단계로 변경되어 제공될 수도 있다. 이 경우 분쇄되는 난연 재생 펠릿(100)의 입도는 10 ~ 50mm 범위에서 선택적으로 가능하다.

즉 본 발명에 따른 아스콘 도로포장용 난연 재생 펠릿(100)은, 건축자재 등으로 사용된 폐 스티로폼 등 EPS, XPS 등에 다수의 불순물이 표면 등에 부착되어 있는 특성을 반영하여 높은 온도에서 1차적으로 용융을 통해 불순물을 제거하고, 이보다 낮은 2차 용융단계를 통해 가공성을 개선시킨 이후, 다시 상온으로 설정된 형상과 모양을 가지는 펠릿(100)으로 가공하는 과정을 거치게 되는 특징이 있다.

추가적으로 본 발명에 따른 아스콘 도로포장재용 재생 난연 펠릿(100)은 마지막으로 수용단계(S600)를 더 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 수용단계(S600)는, 가공단계(S500)에서 설정된 형상과 모양으로 형성 가공된 상기 펠릿(100)을 설정된 공간(Box 등 수납부) 내부에 수용하고, 이후 아스콘 도로포장재에 투입할 수 있도록 준비하는 단계를 지칭한다.

난연층(400)은 재생 난연 펠릿층(300)의 상면에 다시 도포되는 층을 지칭한다.

본 발명에 따른 난연층(400)은 불순물이 제거된 폐 스티로폼(EPS, XPS 등)을 분쇄하여 아스콘, 콘크리트, 자갈 및 모래 등의 골재와 설정된 비율로 혼합한 이후, 가열하여 형성될 수 있다. 이 경우 폐 스티로폼과 같은 난연층 형성 난연재(200)는 난연층(400) 내부에서 균일하게 분포되고, 탄력성 및 안정적 내구성을 확보하기 위해 직경이 0.1-2mm 내외로 분쇄하는 것이 바람직하다. 또한 폐 스티로폼 등 난연층 형성 난연재(200)의 분쇄는 전술한 S100 내지 S600의 단계, 즉 재생 난연 펠릿(100)을 제조하는 과정 중 전부 또는 일부가 채용될 수 있으며, 이를 통해 보다 안정적으로 난연층(400) 형성 난연소재(난연층 형성 난연재(200))의 준비가 가능하게 된다.

특히 본 발명에 따른 난연층 형성 난연재(200)는 불순물이 제거된 고체 상태의 폐 스티로폼 등 폐 건축자재를 설정된 온도 범위를 가지는 공정을 통해 액상화, 반고체 및 고체상태로의 냉각 과정을 거쳐 불순물을 제거하는 한편, 설정된 형상과 모양을 가지는 잉곳(Ingot)을 균일한 입도를 가지도록 분쇄하는 과정을 통해 생성할 수 있으며, 이러한 과정은 이하 후술할 난연 재생 펠릿(100)을 제조하는 공정 및 과정을 그대로 따라 적용할 수 잇다. 다만, 본 발명에 따른 난연층 형성 난연재(200)를 구성할 수 있는 폐 스티로폼 분쇄물은 재생 펠릿(100) 대비 보다 입도가 작게 형성되는 것이 바람직하다(2 ~ 6mm 범위). 이와 같이 층별로 입도를 차별화 하는 것은 “지층”으로 상부로 올라갈수록 기존 공사가 완료된 하부 “기층”에서 발생하는 잠열을 이용하여 상부 “기층”이나 “표층”에 함유된 재생 펠릿(100) 및/또는 폐 스티로폼과 같은 난연재(200)가 보다 손쉽게 도로포장 공사 과정에서 용융되고, “기층”이나 “표층”에서 (필요에 따라 바인딩액과 함께) 용융된 상태로 아스콘이나 콘크리트 및/또는 골재와 보다 강하게 융착되고, 지속적으로 안정된 결합 상태를 유지하도록 함에 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 난연층 형성 난연재(200)는 폐 스티로폼에서 추출된 폐폴리에스터(polyester) 섬유와 접착 바인더를 혼합시켜 형성될 수 있다. 이 경우 폐 스티로폼의 추출(용융을 통한 섬유화 등)되는 상기 폐폴리에스터 섬유는, 직경 0.01-1mm, 길이 0.1-2mm로 분쇄된 것이 사용될 수 있다. 또한, 상기 난연층 형성 난연재(200)는, 폐폴리에스터 분말과 접착 바인더를 혼합시켜서 형성함이 가능하다.

이러한 난연층(400)은 아스콘 40중량%와, 콘크리트 35중량%와, 난연층 형성 난연재(200) 5중량%, 기타 자갈과 모래 등 골재 20중량%를 가열 혼합하여 형성될 수 있다. 이 경우 미리 설정된 형상과 모양으로 가공된 난연층 형성 난연재(200)가 적절히 혼합되어 가공되게 되는 바, 난연층(400)에 추가적인 혼합유화제의 사용 없이도 아스콘 도로포장재의 현장 타설을 위한 가열 공정 자체만으로 난연층 형성 난연재(200)를 난연층(400)에 일정한 비율로 녹여 분포시킬 수 있게 된다. 보다 구체적으로 전술한 재생 난연 펠릿(100)과 달리, 난연층 형성 난연재(200)는 입자나 형태가 훨씬 작게 형성되는 바, 직접적인 가열이 없어도, 아스콘 등에 함께 섞인 상태에서 외부의 기온, 즉 기초층을 형성하도록 먼저 타설된 재생 난연 펠릿층(300)에 남아 있는 잠열만으로도 스스로 녹아, 난연층(400)의 구성 물질들의 바인딩을 추가적으로 지원할 수 있게 된다.

즉 본 발명에 따른 재생 난연 펠릿층(300)은 입자가 굵은 재생 펠릿(100)을 아스콘 및 콘크리트 등과 혼합한 이후, 별도의 가열장치를 통해 상기 혼합된 조성물을 높은 온도로 가열한 이후, 지층 상면에 도포하여 아스콘 도로포장을 위한 기초를 형성하도록 하는 한편, 난연층(400)은 가열된 아스콘 및 콘크리트 등과 추가적인 가열 공정이나 가열 단계 없이도, 기초층으로 현성된 재생 난연 펠릿층(300)의 열기만으로도 난연층(400)이 형성될 수 있게 된다. 즉 아스콘 도로포장의 기초(재생 난연 펠릿층(300)을 통해 형성) 상면에 적절히 혼합된 난연층(400)을 균일하게 도포하는 과정에서 별도의 바인딩 역할을 하는 난연층 형성 난연재(200)가 기초 부위의 열 등에 의해 녹아 난연층(400)의 구조를 보다 밀실히 형성하는 과정을 거치게 된다. 이를 통해 별도의 원료 조성물의 가열 공정 등이 생략될 수 있는 바, 난연층(400) 도포를 통한 형성에는 보다 에너지를 저감할 수 있으며, 보다 친환경적으로 신속하게 아스콘 도로포장의 상면을 형성할 수 있게 된다.

추가적으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재(10)는 “지층”(기층재로 보완되고 평판 다짐이 완료된 지반 및/또는 경계석 등을 통해 포장도로 구획이 완료된 구역을 지칭한다)의 상부(설정된 상면)에 형성되는 하나 또는 하나 이상의 복수개의 층으로 순차적으로 구성되는 재생 난연 펠릿층(300, “기층”을 형성, 이 경우 전술한 바와 같이 상부에 위치하는 “기층”에 포함되는 재생 난연 펠릿(100)의 입도나 크기, 굵기는 순차적으로 작게 형성되거나, 재생 난연 펠릿(100)의 함유량이 적게 들어가도록 할 수 있다), 재생 난연 펠릿층(300) 상부(상기 기층인 재생 난연 펠릿층(300)과 대응되는 상면)에 형성되는 난연층(400, “표층”을 형성) 및 상기 “표증”을 형성하는 난연층(400) 상면에 다시 폐 스티로폼 분쇄물이 추가적으로 도포된 “도포층”(미도시)이 포함될 수 있다. 이 경우 “도포층”은 별도의 아스콘이나 콘크리트, 골재 등이 없이 불순물이 제거된 폐 스티로폼의 잉곳(Ingot, 전술한 난연 재생 펠릿(100)을 제조하는 S100 내지 S600 단계의 전부 또는 일부를 활용 가능)을 입도 1 ~ 2mm로 균일하게 분쇄한 이후, 별도의 가열처리 없이 도포포장 된 “표층” 상면에 균일하게 도포(필요에 따라서는 바인딩액과 함께)하고, “표층”의 잠열(“표층”을 형성하는 도로포장 공사 과정에서 발생한 열을 지칭)에 의해 녹아 서서히 표면에 부착, 응고되도록 하고, 포장된 도로의 균열 등을 방지할 수 있게 된다.

또한 이와 함께 “도포층”을 형성하게 될 상기 입도 1 ~ 2mm로 균일하게 분쇄된 폐 스티로폼은 도로의 차선 도색 등에 사용되는 발광색소 및 바인딩액과 혼합하여 별도의 가열 공정없이 바로 “표증” 상면 중 차선 도색 등이 필요한 설정된 상면에 균일하게 분사하는 경우, 전술한 “표층”의 잠열에 의해 보다 손쉽고 경제적으로 포장도로 상면의 차선이나 중앙분리선, 도로 위 지시문구(예: 어린이 보호구역 등) 등 필요한 사항을 포장된 도로 표면에 형성하고 보다 장기적으로 유지할 수 있게 된다.

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.

본 발명의 범위는 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.

10: 아스콘 도로포장재
100: 재생 난연 펠릿
200: 난연층 형성 난연재(폐 스티로폼 분쇄물)
300: 재생 난연 펠릿층(기층)
400: 난연층(표층)

Claims

평판 다짐이 완료된 지층의 상면에 타설되는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재에 있어서,
상기 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재는,
상기 지층의 설정된 상면에 타설되는 아스콘, 콘크리트, 골재 및 10mm 내지 50mm의 입도로 형성된 재생 난연 펠릿을 포함하여 기층을 형성하는 재생 난연 펠릿층;
상기 재생 난연 펠릿층의 상면에 타설되는 아스콘, 콘크리트, 골재 및 1mm 내지 2mm의 입도로 형성된 난연층 형성 난연재를 포함하여 표층을 형성하는 난연층; 및
상기 난연층의 설정된 상면에 입도 1mm 내지 2 mm를 가지도록 균일하게 분쇄된 불순물이 제거된 폐 스티로폼을 도포하여 형성되는 도포층;을 포함하되,
상기 재생 난연 펠릿은,
상기 재생 난연 펠릿층을 형성하는 상기 아스콘, 콘크리트 및 골재와 혼합된 상태에서 별도의 가열장치를 통해 가열되는 공정을 통해, 용융된 상태로 상기 지층의 상면에 함께 도포되어 상기 기층을 형성되는 반면,
상기 난연층 형성 난연재는,
상기 난연층을 형성하는 상기 아스콘, 콘크리트 및 골재와 혼합된 상태에서, 별도의 가열장치 없이, 상기 기층에서 발생하는 열기를 통해 용융된 상태로 함께 도포되어 상기 표층을 형성하는 동시에,
상기 난연층을 형성하는 과정에서 상기 난연층 형성 난연재가 용융되어 상기 아스콘, 콘크리트 및 골재와 융착되어, 상기 표층의 구조를 보다 밀실하고 안정적으로 형성 및 유지할 수 있으며,
상기 도포층을 형성하는 상기 폐 스티로폼은,
발광색소 및 바인딩 액과 혼합되어 상기 표층의 설정된 상면에 도포되되, 별도의 가열장치 없이 상기 표층의 잠열에 의해 용융되어,
상기 표층의 상면에 설정된 색으로 도색 또는 설정된 문구 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재.
제1항에 있어서,
상기 재생 난연 펠릿층은,
미리 준비된 재생 난연 펠릿을 아스콘, 콘크리트 및 골재와 설정된 비율로 혼합한 이후, 가열하여 형성하는 것을 특징으로 하되,
상기 아스콘은 30중량%,
상기 콘크리트는 30중량%,
상기 재생 난연 펠릿은 10중량%,
상기 골재는 30중량%를 가열 혼합,
하는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재.
제1항에 있어서,
상기 난연층은,
아스콘 40중량%와, 콘크리트 35중량%와, 난연층 형성 난연재 5중량% 및 골재 20중량%를 혼합하여 형성,
되는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재.
제2항에 있어서,
상기 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재는,
상기 지층의 상면에 하나 이상의 재생 난연 펠릿층이 겹겹이 형성되되,
상기 재생 난연 펠릿층은,
상기 지층의 상면에 직접 맞닿은 제1 재생 난연 펠릿층에 혼합된 상기 재생 난연 펠릿의 중량비 및/또는 재생 난연 펠릿의 입자 크기가, 상기 제1 재생 난연 펠릿층의 상면에 추가 형성된 제2 재생 난연 펠릿층에 혼합된 상기 재생 난연 펠릿의 중량비 및/또는 재생 난연 펠릿의 압자 크기보다 더 큰 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재.
제1항에 있어서,
상기 재생 난연 펠릿은,
난연성 폐 스티로폼을 사일로(Silo)에 투입하는 원료 투입단계;
투입된 상기 난연성 폐 스티로폼을 고온으로 가열하여 상기 난연성 폐 스티로폼을 액상화 하는 동시에, 불순물을 기화 및/또는 배출을 통해 제거하는 1차 용융단계;
불순물이 제거된 액상화된 상기 난연성 폐 스티로폼을 저온으로 가열하여 반고체 상태로 형성하고, 이를 다시 설정된 폐 스티로폼을 설정된 형상과 모양을 가지는 잉곳(Ingot) 형성하는 2차 용융단계;
반고체 상태로 형성된 상기 잉곳(Ingot)을 외부 상온 노출을 통해 점진적으로 감온하는 냉각단계;
상온에서 감온된 상기 잉곳(Ingot)을 설정된 형태와 규격을 가지는 펠릿으로 분쇄하는 가공단계; 및
분쇄 가공된 상기 펠릿을 설정된 공간의 내부에 수용하도록 하는 수용단계;에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 난연재 성분이 포함된 아스콘 도로포장재.
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