KR102119732B1 - Sis, sebs 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 - Google Patents

Sis, sebs 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부; 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부; 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 30 내지 150중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 왁스 0.1 내지 2중량부; 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 저비용으로 타설공정을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.

Description

SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법{Modified-Asphalt Concrete Compositions for Pavement of Roads Using Styrene Isoprene Styrene, Styrene Ethylene Butylene Styrene and Aggregate-powder of Improved Grain Size and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SIS, SEBS 및 미분말 골재를 이용하여 아스팔트 콘크리트의 물성을 향상시키는 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
최근 들어 도로포장재료의 공용성능에 문제가 발생하여, 도로포장재료의 생산 및 시공에 있어서 다양한 연구들이 진행되고 있다.
특히, 개질 아스팔트는 국내에 1990년대 중반이후 발생한 소성변형과 기온 차에 의한 온도균열 등을 감소시키기 위한 재료로서 점차로 사용이 확대되고 있다.
현재, 많은 업체가 바인더의 물리적 성능을 개선하기 위한 연구와 재료의 개발 업무를 수행하고 있다.
토목업계는 시공방법의 개선과 품질관리에도 많은 노력을 기울이고 있다.
시공균열 제어를 위한 새로운 시공방법으로서 Echelon Paving(2차선 동시포설로 종방향 JOINT 발생 억제 시공법) 및 Material Transfer Vehicle(MTV)이 있으며, 상기 시공방법들은 온도편차에 의한 불균일한 다짐을 방지하고 균일한 포설온도를 확보하여 포장품질을 향상시키기 위한 방법이다.
그러나 아직까지 포장도로의 변형과 파손, 우수침투에 의한 포트홀 등의 문제는 근본적인 해결책이 없는 실정이다.
또한, 교량 강상판의 표면에 특수 가공한 에폭시수지를 도포하여, 방수 및 방식층을 형성하고 규사를 살포하여 미끄럼 방지층을 만든 후, 그 위에 아스콘을 접착하는 공법이 있다.
그러나 상기 방법은 에폭시 재료의 접착성능과 방수성능을 활용한 접착층만을 형성시킬 수 있을 뿐, 기층 및 표층의 포장구조체로써의 적용은 불가능한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여, 대한민국 특허공개 제10-2010-0079385호에는 에폭시 수지, 에어로질, 분산제 및 세라믹스 파우더를 포함하는 기본재 15 내지 75 중량%와, 변성지방족 폴리아민 및 3급 아민을 포함하는 경화재 5 내지 25 중량%와, 골재 15 내지 75 중량%를 포함하여 이루어지는 교면포장용 또는 도로포장용 복합조성물이 개시되어 있다.
한편, 일반적으로 아스팔트는 유기화합물과 미량의 무기화합물 등이 포함된 수천 종 이상의 고분자 탄화수소(C-H)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질로서 가열하게 되면 서서히 액상으로 변화되는 특성을 갖는다.
상기 아스팔트는 천연 아스팔트, 석유계 아스팔트 및 포장용 타르와 같은 종류로 나뉘어지며 스트레이트 아스팔트, 유화 아스팔트가 널리 알려져 있다.
또한 상기 아스팔트는 점착성이 뛰어나고 광물질 재료와의 부착성이 우수하기 때문에 결합재료나 접착재료로 이용되며, 물에 용해되지 않고 불투수성이므로 방수재료로도 이용되며, 사용목적에 따라 점도를 변화시킬 수 있어 그 활용범위가 다양하고 도로 포장용, 방수용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
도로 포장용으로 사용되는 아스팔트는 석유계 아스팔트로 접착성, 신장성(伸張性), 흡투수(吸透水)가 우수한 스트레이트 아스팔트가 일반적으로 사용된다.
그러나 스트레이트 아스팔트는 연화점이 낮고, 온도감온성이 크고, 내후성이 약하고, 응집력이 약한 단점을 가지고 있으므로 이를 보완하고, 사용하는 곳의 특성에 맞도록 다양한 개질재를 첨가하여 사용되고 있다.
일반적으로 아스팔트 개질재의 종류로는 고무계열, 열가소성수지계열, 열경화성수지계열, 탄화수소계열, 필러계열, 섬유계열, 산화방지제, 환원제 등이 있으며 고무계열에는 천연고무, Styrene Butadiene Rubber(SBR), 폐타이어(Crumb Rubber) 등을 사용하며, 열가소성수지계열에는 Styrene Butadiene Styrene(SBS), Ethylenevinylacetate(EVA), Polyethylene(PE), Polypropylene(PP), Polyvinyl Chloride(PVC), Polyethylene Terephthalate(PET) 등이 사용되며, 열경화성수지계열에는 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 페놀수지, 석유수지 등이 이용되며 탄화수소계열에는 천연아스팔트, 길소나이트 등이 있다.
하지만, 지금까지 개발된 아스팔트 개질재는 사계절의 큰 기온차이에 의하여 시공 후 시간이 지나면 아스팔트가 저온균열과 피로균열에 대한 저항성이 감소되어 나타나는 포장의 균열 및 소성변형에 대한 문제점을 가지고 있으며, 공기와 햇빛에 노출됨으로써 발생되는 아스팔트 산화, 부착력 약화에 의한 골재탈리 등의 문제점이 나타나며 또한, 현장투입식 개질재(Plant-mix type)는 균일한 품질의 확보가 용이하지 않고, 사전혼합식(Pre-mixtype) 개질아스팔트 콘크리트는 구성물을 균일한 혼합이 쉽지 않고 개질재와 아스팔트 등의 각각의 구성물이 물리적인 결합에 의존하기에 저장성이 떨어져 보존에 어려움이 있다.
특히, 2000년 이후 속경성 시멘트와 폴리머로 콘크리트의 성능을 개선한 개질콘크리트가 개발되었으며, 짧은 경화시간과 높은 투수저항성, 동결융해저항성 등으로 인하여 콘크리트 도로구조물의 보수재료로 널리 사용되고 있다.
그러나 상기 개질콘크리트는 다량의 라텍스를 포함하므로 비용이 고가이고, 열반사율이 높아 동절기 초기결빙에 대한 예방효과가 종래 아스팔트 콘크리트보다 미비하며, 열흡수율이 낮아 우리나라와 같이 외기온도변화(일교차, 4계절)가 심한 환경에서는 온도응력으로 인하여 균열, 표면박리, 탈락(포트홀) 등이 발생한다는 문제점이 있다.
더욱이, 일부 교량이나 특수지역 중 지/정체가 심하고 중 차량 비율이 높은 교통조건에서는 일반 개질아스팔트(Polymer-modified asphalt: PMA) 포장도 견디기 어려운 곳이 있다.
따라서 매우 강한 아스팔트 포장을 두껍게 시공해야하나 일반 아스팔트 포장의 경우 두꺼운 것뿐만 아니라 자체적으로 탄성(Elasticity), 인성(Toughness) 및 인장강도(Tensile strength) 등이 강해야 한다.
일반적으로 강상판(Steel box girder) 교량은 물론 콘크리트 교량 등에도 하부 층의 열화(Deterioration) 방지를 위하여 방수공정이 수반된다.
하지만 방수 층(도막이나 코팅 등)은 구조적 성능은 없으면서도 비용이 높다는 문제점이 있다.
따라서 상기에 언급한대로 탄성이 우수한 혼합물과 인성과 인장강도가 크면서도 고 부착기능이 수반된 혼합물을 적용한다면 구조적 성능과 내구성을 동시에 발휘하는 아스팔트 포장이 될 수 있고, 이에 따라 과다한 교통하중을 견딜 수 있으면서 내구성이 우수한 기능도 함께 수반한 아스팔트 포장이 되므로 시공 상 용이함은 물론 빠른 교통개방이 가능하게 된다.
한편, 전술한 기술과 관련한 종래기술로서 대한민국특허공개 제10-2016-0106070호에 고분자 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용한 고분자 개질 아스팔트 콘크리트 제조방법이 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지할 수 있는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
본 발명은
아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부;
스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부;
석유수지 1 내지 25중량부;
골재 500 내지 2,000중량부;
미분말 골재 30 내지 150중량부;
셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부;
왁스 0.1 내지 2중량부; 및
산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 침투수 및 포트홀을 방지하고, 저비용으로 타설공정을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부; 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부; 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 30 내지 150중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 왁스 0.1 내지 2중량부; 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계; 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계; 상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및 상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 아스팔트라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 석유계 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 아스팔트 혼합물은 천연 아스팔트 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
상기 아스팔트 혼합물, 특정적으로 천연 아스팔트 혼합물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 천연 아스팔트 혼합물이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 스트레이트(straight) 아스팔트, 트리니다드레이크(Trinidad lake) 아스팔트, 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 침입도 20 내지 40의 스트레이트 아스팔트와 천연 아스팔트, 예를 들면 트리니다드레이크 아스팔트 및/또는 트리니다드에퓨레 아스팔트 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 침입도 20 내지 40의 스트레이트 아스팔트 70 내지 80중량% 및 트리니다드레이크 아스팔트 또는 트리니다드에퓨레 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 20 내지 30중량%를 혼합한 것을 사용하는 것을 추천한다.
여기서, 상기 스트레이트 아스팔트(straight asphalt)는 석유 아스팔트로 원료를 건류 또는 증류한 잔류물을 정제한 통상의 아스팔트로, 특히 침입도가 20 내지 40인 것이 도로에 시공 시 용이성이 있어 더욱 좋다.
상기 스트레이트 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 70 내지 80중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 70중량% 미만일 경우에는 아스팔트 포장 후 굳는데 오랜 시간이 소요될 수 있고, 연화점이 낮아질 수 있으며, 80중량%를 초과할 경우에는 유동성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 천연 아스팔트는 본 발명의 SIS를 이용한 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 유동성 개선과 더불어 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항 등을 증가시키는 작용을 한다.
상기 천연 아스팔트는 트리니다드레이크(trinidad lake) 아스팔트 및/또는 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 등을 사용할 수 있다.
상기 천연 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 20 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20중량% 미만일 경우에는 유동성, 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항의 개선효과가 미미하며, 30중량%를 초과할 경우에는 본 발명의 아스팔트가 연질화되고 연화점이 낮아질 수 있다.
본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 구성하는 아스팔트 외 나머지 성분들의 함량은 아스팔트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene; SIS)은 균열 발생을 억제하고, 포트홀을 방지할 뿐 아니라, 아스팔트에 점결력을 제공하는 동시에 강도를 향상시킨다.
바람직한 스티렌이소프렌스티렌은 신율이 320 내지 1,400%인 스티렌이소프렌스티렌을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 스티렌에틸렌부틸렌스티렌(Stylene isoprene stylene; SEBS) 공중합체는 스티렌부타디엔스티렌 블록공중합체(SBS) 수지의 부타디엔(Butadiene) 중의 모든 이중결합을 수소첨가로 포화시킨 우수한 안정성을 가진 폴리머로 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 탄성을 부가할 수 있다.
또한, 상기 스티렌에틸렌부틸렌스티렌은 스티렌과 부타디엔을 기본으로 하는 블록 공중합체로서 고무와 같은 탄성을 가지고 있고, 대부분의 고무가 가교로 인하여 성형이 용이하지 않은데 반하여 열가소성 고무로 재성형이 가능한 특징을 갖고 있어 폴리스티렌의 Tg온도 이상 가열하면 도메인은 연화하고 전단력을 가지며 유동하고, 냉각하면 다시 도메인이 재현될 수 있기 때문에 열가소성 성형법을 이용하여 용이하게 성형 또한 가능하다.
한편, 상기 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체는 열분해되지 않기 때문에 인체에 유해한 악취가 발생될 염려가 없으며, 탄성 회복력과 영구변형 저항성이 향상되고, 내구성, 내한성, 내마모성, 및 복원력이 우수한 특성도 있다.
바람직한 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 석유수지는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 고접착성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 석유수지, 바람직하게는 방향족 석유수지, 지방족 석유수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 특히 바람직하게는 용융온도가 100℃ 이상이고 침입도가 3dmm이하, 140℃에서 점도(이하 140℃ 점도)가 50 내지 500cps인 석유수지가 적합하지만, 추천하기로는 용융온도가 110℃ 내지 140℃이고 침입도가 0.5 내지 2dmm, 140℃ 점도가 50 내지 300cps인 석유수지가 좋지만, 더욱 추천하기로는 점도가 100 내지 150cps인 지방족 C-5석유수지를 사용하는 것이 좋다.
바람직한 석유수지의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 골재는 아스팔트, 스티렌이소프렌스티렌, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체, 및/또는 석유수지 등과 같은 결합재에 의하여 뭉쳐져서 한 덩어리를 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료이며, 화학적으로 안정하다.
상기 골재는 모래, 자갈, 현무암, 오석, 바잘트, 기타 이와 비슷한 재료를 지칭한다.
특정적으로, 상기 골재로서 약 0.7%의 흡수율을 갖는 염기성 맥암 및/또는 약 5.40%의 흡수율을 갖는 보크사이트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 골재의 평균입도는 0.08 내지 13mm인 것을 사용하는 것이 좋고, 특정적으로 0.08mm 이상 4.76mm 미만의 것은 잔골재라 하고, 4.76mm 이상의 것은 굵은 골재라 한다. 바람직한 골재의 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 500 내지 2,000중량부인 것이 좋고, 상기 골재에 포함되는 잔골재 및 굵은 골재의 혼합량은 특별히 제한되지 않으므로 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 미분말 골재는 상기 골재, 특정적으로 잔골재와 굵은 골재들 사이의 공극에 충진되어 방수성 등을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 사용하는 미분말 골재라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 미분말 골재의 크기는 적어도 0.08mm미만, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.079mm의 평균입도를 갖는 것을 추천하고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 30 내지 150중량부인 것이 좋다.
또한, 상기 미분말 골재는 석분 미분말, 석회석 미분말, 모래 미분말, 자갈 미분말, 현무암 미분말, 오석 미분말, 바잘트 미분말, 기타 이와 비슷한 재료를 지칭한다.
본 발명에 따른 셀룰로오스 섬유는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물로 형성된 교면의 종-횡 방향으로 가해지는 응력에 의한 인장력 및/또는 경량성 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 셀룰로오스 섬유라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 천연 셀룰로오스 섬유를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 왁스는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 제조 및/또는 시공시 필요한 온도를 종래공법에 비하여 낮추는, 바람직하게는 20 내지 40℃ 정도 낮출 수 있도록 하여 이산화탄소 및 유해물질 배출을 최소화하기 위한 것으로서, 이러한 목적으로 사용되는 당업계의 통상적인 왁스라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리에틸렌 왁스를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 왁스는 개질 지방산과 혼합된 혼합물을 사용할 수도 있는바, 이러한 경우, 상기 왁스, 특정적으로 폴리에틸렌 왁스는 개질 지방산과 1:0.1 내지 0.6의 중량비율로 혼합되는 것이 좋다.
여기서, 상기 폴리에틸렌 왁스는 융점이 95 내지 125℃이고, 약 140℃에서의 용융점도가 80 내지 400cPs인 것이 바람직하다.
이때, 상기 폴리에틸렌 왁스의 융점이 95℃ 미만인 경우에는 아스팔트와 혼합시에 아스팔트의 강성이 약해질 수 있고, 융점이 125℃를 초과하는 경우에는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 충분히 분산되지 않아 물성 저하의 우려가 있다.
또한, 폴리에틸렌 왁스의 140℃에서 용융점도가 80cPs 미만인 경우에는 고온 물성이 약화되어 도로 포장용 아스팔트로서 부적합하며, 140℃에서 용융점도가 400cPs을 초과하는 경우에는 아스팔트의 점도가 지나치게 높아져 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 제조 및 타설 시에 공정이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 왁스와 함께 혼합되어 사용되는 개질 지방산은 폴리에틸렌 왁스의 중온화 기능을 보완하면서 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 수분 민감성을 향상시키는 역할을 한다.
특정적으로, 상기 개질 지방산은 탄소수 12 내지 24개의 지방산을 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화아연 및 산화아연으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 용융 반응시켜 얻어지는 것이 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 수분 민감성 개선 효과 측면에서 바람직하다.
또한, 상기 개질 지방산은 융점이 110 내지 140℃의 범위인 것이 바람직하다. 개질 지방산의 융점이 상기 범위를 벗어나서 아스팔트 조성물의 제조온도보다 높은 경우에는 중온화 기능 보완 효과 및 수분 민감성 개선 효과를 얻을 수 없다.
본 발명에 따른 산화방지제는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 산화를 방지하기 위한 것이다.
바람직한 산화방지제는 아민계, 비스페놀계, 모노페놀계 및 유황계 산화방지제가 사용될 수 있고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
특정적으로, 본 발명에 따른 산화방지제는 고온에서 가공이 이루어질 경우 저분자형 고분자형 페놀계 산화방지제, 예를 들면 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)[2 . 2 - M e t h y l e n e b i s ( 4 - m e t h y l - 6 - t - b u t y l p h e n o l )], 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀(2.6-di -t-Butyl-4-methylphenol) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물이 포장되는 교면으로부터 용이하게 박리되는 것을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 박리방지제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 박리방지제는 폴리인산계, 아민계, 또는 인산 에스테르계 박리방지제를 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 박리방지제는 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제; 산가가 10 ㎎KOH/g 이하이고, 총 아민가가 140 내지 400㎎HCl/g인 아민계 박리방지제일 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 충격강도, 신율, 및/또는 탄성력 등을 향상사키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부의 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)계 수지를 더 포함할 수 있다.
바람직한 글리시딜 메타크릴레이트계 수지는 에틸렌-글라시딜메타크릴레이트 코폴리머(EGMA), 에틸렌-부틸아크릴레이트-글라시딜메타크릴레이트 코폴리머(EBA-GMA) 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 수분을 흡수하고 발포를 방지하며, 외부로부터 유입되는 염분 및/또는 수분이 조성물 내부로 이동하는 것을 차단하여 조성물의 부식을 억제하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 세피올라이트를 더 포함할 수 있는데, 상기 세피올라이트는 굳기 2 내지 2.5이며 비중이 2인 단사정계에 속하는 광물로서 이를 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내식성 및/또는 내구성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 징크 크로메이트(zinc chromate)를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 강도, 내식성 및 내구성은 개선되나 작업성이 저하되고, 1중량부 미만이면 재료의 분리현상이 발생하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지하여 환경오염을 유발하는 것을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성, 내화학성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 테트라메틸렌 디이소시아네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내마모성 및 내약품성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 에머리 분말(emery powder)을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 내마모성 및 내약품성 등의 개선효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경제적이지 못하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내산성, 내알칼리성, 내후성, 난연성, 향균성, 방음성, 내마모성 및 내충격성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부의 미세 중공체(microscopic hollow sphere) 분말을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 미세중공체 분말은 알루미늄 실리케이트를 주성분으로 하는 30 내지 100마이크로미터 크기의 미세 중공을 갖는 분말이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 초기 반응을 지연시키며, 작업성과 품질 안정성을 높일 뿐만 아니라, 피접착면과의 계면 접착력을 증대하기 위하여 올레인산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화를 촉진시키고 크랙의 발생을 예방하기 위하여 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도향상 및 방수성 향상을 위하여 소르비탄모노올레산에스테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 산패 발생 및 노화방지와 안정성 향상을 위하여 디부틸하이드록시톨루엔을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 분산성 및 유동성을 일정시간 유지할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 이타코닉 산을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 용해성 및 분산성 향상을 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 황산 코발트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 성분들간의 배합을 용이하게 하고 조성물의 안정성을 향상하기 위하여 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 조성물의 배합이 용이하지 못하며, 10중량부를 초과하면 과량으로 안정성이 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 조절하고 작업성을 향상시키기 위하여 자일렌을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5중량부 미만이면 점도 조절의 효과가 미미하며, 2중량부를 초과할 경우 과다하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도조절 및 방수특성을 향상시키기 위하여 글루탐산(glutamic acid)을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 방수성, 내열성, 내염성 및 접착성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부의 아세틸레이티드라놀란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 수분침투를 방지하고 내구성을 향상시키기 위해 아스팔트 100중량부 기준으로 가교된 폴리아크릴레이트염 1 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 아스팔트 콘크리트 조성물의 내부의 공극을 채우게 되어 수분의 침투를 방지하게 되고 이에 따라 내부의 내구성을 증진시키는 역할을 하게 되는데, 상세하게는 상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 아크릴레이트염의 중합체가 가교(crosslinking)된 물질을 말하며, 가교제로 아크릴산(Acrylic acid)이 포함된 아크릴산과 소듐아크릴레이트(sodium acrylate)의 공중합체로 이루어지며, 하기(C3H4O2.C3H3O2Na)x의 분자식을 갖는다.
상기 구조로 이루어지는 가교된 폴리아크릴레이트염은 고분자 사슬 간의 가교결합(cross-linking)을 통한 3차원 망상구조 또는 단일 사슬구조에서 친수성기의 도입에 따라 가교된 폴리아크릴레이트염이 사용되면 수분 침투시팽창하여 내부 공극을 채워 수분의 침투를 방지하고, 내구성을 증진시키게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 접착성, 내구성, 및/또는 내화학성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 폴리 2-에틸-2-옥사졸린를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성 및 방청성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 칼슘 디 아질산염(calcium nitrite)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분들의 분산성을 향상시켜 균일한 물성이 발현되도록 하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 옥살산(oxalic acid)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물들의 저장안전성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올아이소부틸산(2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol Isobutyrate)를 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 점도증진 및 부착력 강화를 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부의 알긴산 나트륨을 더 포함할 수 있는데, 아스팔트 100중량부에 대하여 함량이 5중량부 미만이면 소수성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하면 과도하게 점도가 상승되어 좋지 않다.
상기 알긴산 나트륨은(C6H8O6)n으로 표시되는 다당류의 하나로서 카르복실기를 가지고 있으며, 다시마류를 소다회 처리하여 만들 수 있는데, 알긴산 나트륨 자체에 점성을 갖고 있어 이를 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 혼입되면 점도증진 및 부착력을 강화하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 포장면의 방오성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 테트라아릴보론-암모니움 콤프렉스를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 시공되어 형성되는 포장면의 충격강도를 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 하인백(High Impact Polystyrene)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 폴리퍼티를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폴리퍼티(Poly Putty)는 표면경화 촉진 및 이를 통한 표면 균열을 방지하기 위해 사용되는데, 이러한 폴리퍼티는 보통 폴리에스테르 수지에 경화제나 수지분말을 첨가하여 사용하기 적합한 점도와 경도를 갖게 만든 것이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 내화 및/또는 내열성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 하프늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분들의 강도를 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부의 알란토인(Allantoin)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화 촉진 및 부식 방지를 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 산화아연을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량이 1중량부 미만이면 부식방지성이 떨어지고, 5중량부를 초과하면 조성물의 급격한 반응으로 인해 부착성이 떨어지고, 크랙이 발생하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 겔화속도를 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 황산알루미늄을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 황산알루미늄은 비중이 1.6 내지 1.7이고, 용해도가 8%이상(25℃)이며, 산화알루미늄(Al2O3)이 약 18%인 황산알루미늄을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 가교성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 톨릴렌디이소시아네이트(tolylen diisocyanate)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 소성변형에 대한 저항성 및 고온 안정성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 길소나이트 레진을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 길소나이트 레진은 미국 유타주에서 유일하게 생산되는 흑갈색의 고체 성상의 천연 아스팔트로서 아스팔텐(asphalten)과 말텐(malten)이 각각 70%와 30%의 조성으로 이루어진 분말 형태를 갖는 것이 좋다.
또한, 상기 길소나이트 레진은 연화점이 약 150 내지 200℃인 것이 바람직하고, 상기 연화점이 150℃보다 낮을 경우 고온안정성이 나빠 질수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 분산성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부의 이소스테아릴이소스테아레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 침입도, 연화도, 및 신도 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 글리세린모노스테아레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내마모성, 내구성, 충전효과 및 증점효과 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 황산바륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 부틸-2-프로페노에이트(butyl-2-propenoate)를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 울소나이트(Ursolite)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 울소나이트는 침상의 흡수성이 우수한 분체로 유기 증점제를 대체하여 분체 입자표면에 라텍스 수지 등의 입자를 흡착시켜 아스팔트 콘크리트의 슬럼프가 높거나 교면 포장시 교행하는 진동원에 의해 입자가 아스팔트 콘크리트의 표층으로 마이그레이션(migration)하는 것을 억제하기 위해 첨가되며, 최대의 효과를 얻기 위해서는 경도 4.5 내지 5.0, 비중 약 2.9, 입자크기 30㎛±5, 어스팩트비(aspect ratio) 15:1의 조건을 만족시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 초기강도 발현을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 프로-2-에노익산(prop-2-enoic acid)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 충진제로서 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 아스팔트 100중량부 기준으로 10 내지 25중량부를 더 포함 할 수 있다.
여기서, 상기 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 제철소의 제강 공정에서 발생되는 액상의 제강 슬래그를 포트(pot)에 담은 다음, 물이 혼합된 고압의 가스가 분무되는 지역에 액상의 제강 슬래그를 흘려서, 액상의 제강 슬래그가 상기 물이 혼합된 혼합 가스의 운동에너지를 공급받아 수많은 미세 액적으로 분할되도록 하고, 상기 분할된 미세 액적이 표면장력으로 인하여 구형으로 된 것을 물 또는 공기로 냉각시켜 제조되는 급냉 제강 슬래그로서, 통상적으로 그 밀도가 약 3.54로서 모래의 밀도 보다 높고, 입형이 구형에 가깝기 때문에 실적률 또한 약 62.7%로 모래보다 높다.
또한, 상기 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 최밀충전으로 인한 강도 증진을 위해 밀도(g/㎤)가 3.5~3.6, 실적율이 60~70%, 입도 크기는 0.1~5㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 점도 조절에 따른 작업성 개선과, 보다 현저한 소성변형 저항성, 노화 및/또는 박리 방지 특성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 글루코노락톤을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 점도 조절에 따른 작업성 개선과, 보다 현저한 접착 특성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 N-메틸에탄설폰아마이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 초기강도 발현을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 테트라에틸오쏘실리케이트을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 테트라에틸오쏘실리케이트는 아스팔트와 친화력이 좋아 부착성능을 개선할 수 있고, 특히, 시공하고자 하는 대상면이 콘크리트인 경우 콘크리트 내부로 침투하는 성질을 부여하여, 상기 효과를 더욱 발휘할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함할 수 있다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
침입도 30의 스트레이트 아스팔트 75g 및 트리니다드레이크 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 25g의 혼합물로 이루어진 아스팔트 혼합물 100g, 신율이 약 850%인 스티렌이소프렌스티렌 12g, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 12g, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 15g, 평균입도가 약 3mm인 자갈과 평균입도가 약 5mm인 자갈이 5:5의 중량비율로 혼합된 골재 1,200g, 평균입도가 약 0.03mm인 석회석으로 이루어진 미분말 골재 80g, 천연 셀룰로오스 섬유 1g, 폴리에틸렌 왁스 1g 및 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 1g을 혼합하여 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리에틸렌 왁스 1g 대신 폴리에틸렌 왁스와 탄소수 12~24개의 지방산을 수산화칼슘과 용융 반응시켜 얻어진 개질 지방산이 1:0.5의 중량비율로 혼합된 혼합물 1g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 액상형으로 비중이 1.0 이상이고, 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌-글라시딜메타크릴레이트 코폴리머 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세피올라이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 징크 크로메이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라메틸렌 디이소시아네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에머리 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 약 70마이크로미터 크기의 알루미늄 실리케이트 분말 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 올레인산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소르비탄모노올레산에스테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸하이드록시톨루엔 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이타코닉 산 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산 코발트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 자일렌 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글루탐산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아세틸레이티드라놀란 6g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가교된 폴리아크릴레이트염 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리 2-에틸-2-옥사졸린 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼슘 디 아질산염 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 옥살산 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올아이소부틸산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알긴산 나트륨 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라아릴보론-암모니움 콤프렉스 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하인백 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리퍼티 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하프늄 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알란토인 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 산화아연 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산알루미늄은 비중이 1.6이고, 용해도가 25℃에서 약 10%이며, 산화알루미늄이 약 18%인 황산알루미늄 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 톨릴렌디이소시아네이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 연화점이 약 180℃인 길소나이트 레진 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소스테아릴이소스테아레이트 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글리세린모노스테아레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산바륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 39]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸-2-프로페노에이트 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 40]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 울소나이트 6g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 41]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 프로-2-에노익산 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 42]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 밀도가 약 3.5g/㎤이고, 실적율이 약 65%이며 입도 크기는 약 3㎜인 아토마이징 처리된 제강 슬래그 16g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 43]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글루코노락톤 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 44]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, N-메틸에탄설폰아마이드 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 45]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸오쏘실리케이트 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 46]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3 내지 실시예 45에 따라 부가된 부가물을 모두 더 부가하여 실시하였다.
[실 험]
실시예들에 따라 제조된 조성물을 이용하여 약 60mm 두께의 아스팔트층을 제조한 후 저온(at -10℃) 경화성, 균열성, 간접인장강도, 변형강도, 회전점도(Rotational Viscosity) 등을 측정하였고, 약 50mm 두께의 아스팔트층을 제조하여 동적안정도를 측정하여 표 1로 나타냈다.
여기서, 동적안정도는 소성변형 저항성 평가로 Kim Test에 의한 변형강도 시험과 시험을 통해 측정하고, 간접인강도는 균열 저항성을 평가하기 위해 진행되었고, 회전점도는 아스팔트 회전점도측정기를 이용하여 측정하였다.
겔화/1hr
(at -10℃)		 균열정도 동적안정도
(pass/mm)		 간접인장강도
(ITS)		 변형강도
(Mpa)		 회전점도
115℃ 125℃ 135℃
실시예 1 67 없음 1865 0.88 5.59 4823 2565 1487
실시예 2 67 없음 1877 0.85 5.56 4932 2634 1601
실시예 3 68 없음 1849 0.87 5.84 5312 3624 1774
실시예 4 66 없음 1869 0.86 5.86 5517 4091 1621
실시예 5 68 없음 1970 0.84 5.84 5784 3545 1732
실시예 6 68 없음 1967 0.87 5.83 4948 3254 1529
실시예 7 65 없음 1931 0.89 5.84 5821 3345 1821
실시예 8 66 없음 1847 0.90 5.90 5954 2541 1739
실시예 9 64 없음 1858 0.94 5.78 5650 2657 1572
실시예 10 67 없음 1922 0.92 5.74 5798 2865 1871
실시예 11 66 없음 1952 0.91 5.69 6435 3741 2061
실시예 12 68 없음 1948 0.94 5.74 6565 3136 1932
실시예 13 68 없음 1934 0.87 5.64 5823 2932 1652
실시예 14 66 없음 1866 0.86 5.72 6493 3745 1994
실시예 15 65 없음 1973 0.82 5.73 5233 2215 1352
실시예 16 67 없음 1985 0.86 5.53 5239 2346 1643
실시예 17 68 없음 1984 0.91 5.68 4521 2234 1369
실시예 18 65 없음 1895 0.88 5.79 4655 2132 1392
실시예 19 67 없음 1856 0.86 5.89 6134 3829 1734
실시예 20 66 없음 1949 0.83 6.05 5764 2953 1561
실시예 21 65 없음 1868 0.87 6.13 5429 3692 1753
실시예 22 64 없음 1981 0.89 5.86 5867 3376 1865
실시예 23 65 없음 1949 0.85 5.94 5123 3234 1874
실시예 24 67 없음 1984 0.90 5.60 5367 2233 1743
실시예 25 67 없음 1981 0.92 5.75 6493 3873 1928
실시예 26 65 없음 1893 0.92 5.45 5354 2372 1459
실시예 27 67 없음 1885 0.86 5.74 4549 2391 1436
실시예 28 68 없음 1848 0.86 5.67 4236 2433 1739
실시예 29 67 없음 1854 0.87 5.34 5704 3673 1902
실시예 30 67 없음 1893 0.89 5.65 5814 2467 1834
실시예 31 64 없음 1901 0.87 5.73 5533 2753 1710
실시예 32 66 없음 1921 0.83 6.01 6221 3793 1915
실시예 33 65 없음 1898 0.85 6.15 5693 2523 1743
실시예 34 67 없음 1975 0.86 5.98 6184 2943 1838
실시예 35 66 없음 1977 0.84 6.02 6054 3773 2023
실시예 36 65 없음 1834 0.87 6.14 5719 2154 1893
실시예 37 67 없음 1923 0.87 5.94 5234 2453 1664
실시예 38 66 없음 1954 0.84 5.74 5793 3568 1623
실시예 39 67 없음 1920 0.89 5.75 6354 3241 1845
실시예 40 68 없음 1948 0.90 5.69 6543 4028 1854
실시예 41 65 없음 1885 0.89 5.56 6110 2481 1937
실시예 42 67 없음 1921 0.86 5.82 5533 2836 1834
실시예 43 68 없음 1925 0.87 5.58 6325 3564 2001
실시예 44 67 없음 1882 0.85 5.75 4648 2543 1756
실시예 45 68 없음 1938 0.87 5.91 5039 3659 2129
실시예 46 67 없음 1939 0.88 5.92 5039 3834 2127
표 1에 나타낸 바와 같이, 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 사용한 실시예들의 저온 경화성, 균열성, 동적안정도, 간접인장강도 및 변형강도가 좋고, 회전점도가 110 내지 130℃에서 적어도 1200 이상이었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 아스팔트 100중량부 기준으로,
    스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부;
    스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부;
    140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부;
    골재 500 내지 2,000중량부;
    미분말 골재 30 내지 150중량부;
    셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부;
    왁스 0.1 내지 2중량부; 및
    산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에,
    징크 크로메이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    디메틸 암모늄 클로라이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하며,
    글리시딜 메타크릴레이트계 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부로 더 포함하고,
    소르비탄모노올레산에스테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    폴리 2-에틸-2-옥사졸린을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    칼슘 디 아질산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고,
    옥살산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    하인백을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고,
    폴리퍼티를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    하프늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    알란토인을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부로 더 포함하며,
    산화아연을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    황산알루미늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    톨릴렌디이소시아네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    황산바륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    부틸-2-프로페노에이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
    아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에, 징크 크로메이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 디메틸 암모늄 클로라이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하며, 글리시딜 메타크릴레이트계 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부로 더 포함하고, 소르비탄모노올레산에스테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 폴리 2-에틸-2-옥사졸린을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 칼슘 디 아질산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고, 옥살산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 하인백을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고, 폴리퍼티를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 하프늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 알란토인을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부로 더 포함하며, 산화아연을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 황산알루미늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 톨릴렌디이소시아네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 황산바륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 부틸-2-프로페노에이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
    상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
    상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
    상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220111894A (ko) 2021-02-03 2022-08-10 디카본 주식회사 열가소성 폐플라스틱을 활용한 친환경 아스팔트 개질 조성물 및 그 제조방법

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KR101239399B1 (ko) * 2012-09-18 2013-03-07 정한균 개질 아스팔트 조성물 및 그의 제조방법
KR102077053B1 (ko) * 2019-12-04 2020-02-14 주식회사 지케이기술연구소 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법

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