KR102207052B1 - Sebs를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 - Google Patents

Sebs를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부; 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 30 내지 150중량부; 개질제 1 내지 10중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 왁스 0.1 내지 2중량부; 산화방지제 0.1 내지 2중량부; 및 안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 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

SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법{Modified-Asphalt Concrete Compositions for Roads Using Styrene Ethylene Butylene Styrene and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아스팔트 콘크리트 조성물의 물성을 향상시키기 위한 SEBS를 포함하는 도로용 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) 개질아스팔트는 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 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 SEBS를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
본 발명은
아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부;
석유수지 1 내지 25중량부;
골재 500 내지 2,000중량부;
미분말 골재 30 내지 150중량부;
개질제 1 내지 10중량부;
셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부;
왁스 0.1 내지 2중량부;
산화방지제 0.1 내지 2중량부; 및
안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 개질제 1 내지 10중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 산화방지제 0.1 내지 2중량부, 및 안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 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, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부; 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 30 내지 150중량부; 개질제 1 내지 10중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 왁스 0.1 내지 2중량부; 산화방지제 0.1 내지 2중량부; 및 안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계; 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 개질제 1 내지 10중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 산화방지제 0.1 내지 2중량부, 및 안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계; 상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및 상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 아스팔트라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 스트레이트 아스팔트 등의 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 좋으며, 단독 또는 아스팔트 혼합물에 혼합하여 사용하는 것이 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 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 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 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 구성하는 아스팔트 외 나머지 성분들의 함량은 아스팔트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 스티렌에틸렌부틸렌스티렌(Styrene Ethylene Butylene Styrene; SEBS) 공중합체는 스티렌부타디엔스티렌 블록공중합체(SBS) 수지의 부타디엔(Butadiene) 중의 모든 이중결합을 수소첨가로 포화시킨 우수한 안정성을 가진 폴리머로 아스팔트 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 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 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, 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 맥암을 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 개질제는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 내구성 및 유동성을 향상시키며, 고온에서의 유동성을 증가시키고 저온에서의 균열발생을 억제시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 개질제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 고무, 플라스틱 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 고무로는 천연고무, 스타이렌-부타디엔(SB), 폴리프로펜 라텍스, 분쇄고무 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 플라스틱으로는 폴리프로필렌(PP), 에틸렌 아크릴 공중합체, 염화폴리비닐, 에틸렌 프로필렌, 폴리올레핀 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 개질제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 셀룰로오스 섬유는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물로 형성된 타설면의 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 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 보다 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 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 SEBS를 포함하는 도로용 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 아스팔트 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 아스팔트 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 아스팔트 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 콘크리트 조성물의 제조온도보다 높은 경우에는 중온화 기능 보완 효과 및 수분 민감성 개선 효과를 얻을 수 없다.
본 발명에 따른 산화방지제는 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 도로용 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 안정제는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 자외선으로부터 보호하여 안정성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 안정제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 아크릴 폴리올 수지, 무황변 폴리 우레아수지, 폴리이소시아네이트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 도로용 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 보다 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 타설 후 신속한 경화를 진행하여도 크랙 및 탈락현상을 개선하고, 조성물의 가공성, 밀착력 및 안정성 등을 제공하기 위하여 폴리비닐리덴플로라이드수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함할 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 흡착성 및 접착성을 향상시키고, 조성물의 혼합시 반응속도를 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 2-브로모피리딘(2-Bromopyridine)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 성분들간의 비중차에 따른 재료의 분리현상을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 웰란 검(welan gum)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 양생시 수축을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 네오펜틸글리콜(Neopentylglycol, NPG)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물에 포함된 성분이 물과 용이하게 혼합되도록 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 플라스터(plaster)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 플라스터의 사용량이 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 중량부 미만인 경우는 조성물에 포함된 다양한 성분이 물과 용이하게 혼합되기 어렵고, 5중량부를 초과하는 경우는 강도 및 내화학성 등이 저하되는 문제가 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 가소성 및 보수성을 증진시키고, 균열방지와 강도증진을 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 코코베타인을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 강도, 내마모성 및 내화성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 깁사이트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 깁사이트의 사용량은 0.1중량부 미만일 경우 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 깁사이트의 사용량이 5중량부를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 강도, 내화성 및 내식성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 세륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 장기강도, 내식성 및 내화성을 향상시키기 위하여 페라이트(ferrite)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 3중량부를 초과하면 빠른 경화특성을 보이기는 하나 경제성이 떨어지며, 1중량부 미만이면 상기와 같은 개선효과가 미미하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내화성, 내마모성, 및 내부식성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 할로이사이트(halloysite)를 더 포함할 수 있는데, 상기 할로이사이트는 알루미늄과 실리콘이 약 1:1의 비율로 포함되어 있는 점토질 광물질로서 이를 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 습윤강도 및 마모저항성을 강화하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 진크암모늄클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 통기성 및 흡유성 향상을 위하여 천매암 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 천매암은 점토질의 퇴적층이 열수변질에 의한 가수분해 작용 및 변성, 풍화 부식 등의 과정을 거쳐 생성된 변성암의 일종으로 주 성분이 실리카, 알루미나 및 금속산화물을 포함하고 있으며, 내부에 여러 크기의 공극을 포함하고 비석(zeolite)과 거의 유사한 공극률을 갖으면서도 거포의 분율이 큰 특징을 갖고 있어 이를 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함시키면, 상기와 같은 효과를 갖게 되며, 바람직한 천매암 분말의 평균입도는 3 내지 30㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물이 시공되는 시공면의 공극으로 침투하여 조직을 치밀하게 유지함으로써 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 들뜸방지와 내구성 및 부착 강도를 향상시키기 위하여 보크사이트 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 바람직한 보크사이트 분말의 평균입도는 1 내지 10㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 크랙발생 및 박리방지를 위하여 디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 침투력, 및 발수성 등을 향상시키기 위하여 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 장기강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 겔라이트 미분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 겔라이트는 황토의 187배 이상의 효과를 가진 광물질로서 상기 효과 이외에 양질의 원적외선 방출 효과도 있는 것으로서, 바람직한 평균입도는 1 내지 5㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 재료의 응결을 방지하고 일정시간 작업시간을 확보하기 위하여 구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 표면에 수분침투를 방지하면서 통기성을 확보하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 소디윰스테아레이트를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 수분침투 방지기능을 얻을 수 없고, 5중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상이 나타나 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성 및 내스크래치성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 붕산 화합물을 더 포함할 수 있는데, 상기 붕산 화합물로는 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산, 붕산 메틸, 붕산 에틸 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 오르토붕산을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 건조 수축을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 알루민산 칼슘을 더 포함할 수 있는데, 알루민산 칼슘이 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함되면 팽창성을 띄게 되어 조성물의 건조수축을 방지하게 되는 것으로, 그 사용량이 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1중량부 미만이면 그 효과가 미미하며, 5중량부를 초과할 경우 과다하여 작업성을 저하 시킬 수 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 압축강도 및 휨강도를 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 메타규산나트륨을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 1중량부 미만이면 유동성이 낮아지고 불규칙한 기포가 형성되며, 5중량부를 초과하면 경화시간을 확보하기 어려워 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내마모성, 및 내구성을 향상시키기 위하여 질화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 반응성을 개선하여 강도를 발현하고, 내오염성 및 재료분리 저항성을 향상시키기 위하여 메타인산 나트륨(sodium metaphosphate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 동절기 응결 지연 현상을 차단하고, 강도 증진 및 점성을 증가시켜 아스팔트의 흐름성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 황산알루미늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물 반응성을 높여 조기강도를 발현하기 위하여 알루민산스트론튬(strontium aluminate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 항균성 및 방오성을 향상시키기 위하여 일라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부로 더 포함할 수 있다
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 발수성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 칼륨메틸실리코네이트를 더 포함할 수 있으며, 상기 칼륨메틸실리코네이트의 사용량이 0.1중량부 미만이면 발수성의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 상용성이 저하된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 도포되는 대상물이 염해 또는 중성화 등의 성능저하 요인에 의해 부식 및 피복 탈락 등이 발생하는 것을 방지하기 위해 메틸트리메톡시실란(MTMS(methyltrimethoxysilane))을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 재료분리 저항성, 작업성 및 동결융해 내구성 등을 향상시키기 위하여 이미다졸린베타인을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 부착성능을 향상시키기 위하여 노말부틸아크릴레이트(n-butyl acrylate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함할 수 있는데, 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 부착력이 저하되며, 4중량부를 초과하면 경제적이지 못하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 강도, 내크리프성, 내마모성, 내화성 등을 개선하기 위하여 멀라이트(mullite)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 멀라이트는 사방정계에 속하는 광물질로서 무색 또는 담홍색을 띄며, 산화알루미늄과 이산화규소를 많이 함유하고 있는데, 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 강도, 내마모성 및 내화성 등의 개선효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 작업성이 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 경화속도를 조절하고, 방수성 및 내식성을 개선하기 위하여 규불화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 내구성, 내마모성 및 분산성을 향상시키기 위하여 스테아린산칼슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성, 내화학성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 테트라메틸렌 디이소시아네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 울소나이트(Ursolite)로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 울소나이트는 침상의 흡수성이 우수한 분체로 유기 증점제를 대체하여 분체 입자표면에 입자, 예를 들면 수지 등의 입자, 특정적으로 라텍스 수지 등의 입자를 흡착시켜 아스팔트 콘크리트의 슬럼프가 높거나 시공시 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 SEBS를 포함하는 도로용 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 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 성분들간의 배합을 용이하게 하고 조성물의 안정성을 향상하기 위하여 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1중량부 미만이면 조성물의 배합이 용이하지 못하며, 5중량부를 초과하면 과량으로 안정성이 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 부틸-2-프로페노에이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분간의 결합력을 향상시키 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.01 내지 1중량부의 모노-터트-부틸-하이드로퀴논를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 개질제 0.1 내지 5중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 산화방지제 0.1 내지 2중량부, 및 안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함한다.
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 100g, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 12g, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 13g, 평균입도가 약 3mm인 자갈과 평균입도가 약 5mm인 자갈이 5:5의 중량비율로 혼합된 골재 1,200g, 평균입도가 약 0.03mm인 석회석으로 이루어진 미분말 골재 80g, 천연고무와 폴리프로필렌이 1:1의 중량비율로 혼합된 개질제 5g, 천연 셀룰로오스 섬유 1g, 폴리에틸렌 왁스 1g, 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 1g, 및 무황변 폴리 우레아수지 1g을 혼합하여 SEBS를 포함하는 도로용 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, 폴리비닐리덴플로라이드수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2-브로모피리딘 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 웰란 검 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 네오펜틸글리콜 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 플라스터 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 코코베타인 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 깁사이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 페라이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 할로이사이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 진크암모늄클로라이드 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 5㎛인 천매암 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 보크사이트 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸프탈레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 겔라이트 미분말 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 구연산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소디윰스테아레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 오르토붕산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산 칼슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타규산나트륨 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 질화마그네슘 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타인산 나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산알루미늄 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산스트론튬 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 일라이트 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼륨메틸실리코네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메틸트리메톡시실란 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이미다졸린베타인 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 노말부틸아크릴레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 멀라이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규불화마그네슘 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스테아린산칼슘 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라메틸렌 디이소시아네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 울소나이트 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸하이드록시톨루엔 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 39]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 40]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸-2-프로페노에이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 41]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 모노-터트-부틸-하이드로퀴논 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 42]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3 내지 실시예 41에 따라 부가된 부가물을 모두 부가하여 실시하였다.
[실 험]
실시예들에 따라 제조된 조성물을 이용하여 약 60mm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조한 후 저온(at -10℃) 경화성, 균열성, 간접인장강도, 변형강도, 압축강도 등을 측정하였고, 약 50mm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 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, 압축강도는 아스팔트 압축강도시험기를 이용하여 측정하였다.
겔화/1hr
(at -10℃)		 균열정도 동적안정도
(pass/mm)		 간접인장강도
(ITS)		 변형강도
(Mpa)		 압축강도(MPa)
7일간 28일간
실시예 1 64 없음 1866 0.86 5.86 30.6 84
실시예 2 64 없음 1865 0.85 5.85 30.7 83
실시예 3 66 없음 1869 0.88 5.89 31.2 84
실시예 4 65 없음 1973 0.86 5.78 32.1 85
실시예 5 65 없음 1966 0.87 5.93 31.3 86
실시예 6 64 없음 1949 0.91 5.63 30.5 86
실시예 7 65 없음 1974 0.89 5.76 30.6 87
실시예 8 67 없음 1882 0.97 5.45 32.1 86
실시예 9 65 없음 1875 0.86 5.74 31.2 86
실시예 10 67 없음 1878 0.86 5.64 29.2 84
실시예 11 66 없음 1884 0.84 5.35 30.5 85
실시예 12 67 없음 1863 0.85 5.65 32.1 85
실시예 13 65 없음 1869 0.86 5.73 31.2 87
실시예 14 68 없음 1931 0.87 5.58 31.3 86
실시예 15 67 없음 1879 0.88 5.74 32.1 87
실시예 16 67 없음 1978 0.84 5.98 32.2 87
실시예 17 66 없음 1974 0.87 6.04 31.3 87
실시예 18 63 없음 1887 0.90 5.76 32.2 88
실시예 19 65 없음 1867 0.89 5.84 30.6 88
실시예 20 63 없음 1901 0.85 6.11 33.1 86
실시예 21 65 없음 1876 0.88 6.05 33.2 88
실시예 22 66 없음 1973 0.86 5.88 33.1 87
실시예 23 67 없음 1956 0.88 5.93 31.7 86
실시예 24 64 없음 1959 0.85 5.63 31.5 88
실시예 25 66 없음 1954 0.89 5.86 32.4 86
실시예 26 67 없음 1862 0.98 5.45 33.1 87
실시예 27 65 없음 1878 0.87 5.68 32.2 88
실시예 28 66 없음 1869 0.86 5.87 30.5 87
실시예 29 67 없음 1867 0.85 5.74 31.2 86
실시예 30 68 없음 1864 0.87 5.85 32.1 85
실시예 31 67 없음 1972 0.86 5.74 32.4 86
실시예 32 67 없음 1967 0.87 5.85 33.1 89
실시예 33 66 없음 1958 0.85 5.84 31.2 86
실시예 34 65 없음 1856 0.89 5.92 32.4 89
실시예 35 66 없음 1853 0.91 5.89 30.3 86
실시예 36 68 없음 1943 0.90 5.84 31.2 89
실시예 37 65 없음 1956 0.89 5.75 29.8 89
실시예 38 67 없음 1958 0.92 5.84 29.8 83
실시예 39 65 없음 1978 0.89 5.74 29.7 86
실시예 40 65 없음 1884 0.87 5.83 32.6 87
실시예 41 64 없음 1976 0.85 5.72 32.1 86
실시예 42 67 없음 1981 0.86 5.75 31.3 88
표 1에 나타낸 바와 같이, SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 사용한 실시예들의 저온 경화성, 균열성, 동적안정도, 간접인장강도 및 변형강도가 좋고, 압축강도는 28일이 경과한 시점에서 75메가파스칼 이상으로서, 상시 실시예의 모든 조성물이 고강도인 것을 확인할 수 있었다.
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,
    스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부;
    140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부;
    골재 500 내지 2,000중량부;
    미분말 골재 30 내지 150중량부;
    개질제 1 내지 10중량부;
    셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부;
    왁스 0.1 내지 2중량부;
    산화방지제 0.1 내지 2중량부; 및
    안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에,
    2-브로모피리딘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    페라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    메타규산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    질화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    일라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부로 더 포함하고,
    칼륨메틸실리코네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    메틸트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    이미다졸린베타인을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며,
    노말부틸아크릴레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고,
    규불화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하며,
    스테아린산칼슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하고,
    모노-터트-부틸-하이드로퀴논을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.01 내지 1중량부로 더 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
    아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 개질제 1 내지 10중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 산화방지제 0.1 내지 2중량부, 및 안정제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물에, 2-브로모피리딘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하고, 페라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 메타규산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 질화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하며, 일라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부로 더 포함하고, 칼륨메틸실리코네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하며, 메틸트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 이미다졸린베타인을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하며, 노말부틸아크릴레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고, 규불화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하며, 스테아린산칼슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하고, 모노-터트-부틸-하이드로퀴논을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.01 내지 1중량부로 더 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
    상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
    상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
    상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 SEBS를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법.
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