KR102257189B1 - Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same - Google Patents

Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102257189B1
KR102257189B1 KR1020190178938A KR20190178938A KR102257189B1 KR 102257189 B1 KR102257189 B1 KR 102257189B1 KR 1020190178938 A KR1020190178938 A KR 1020190178938A KR 20190178938 A KR20190178938 A KR 20190178938A KR 102257189 B1 KR102257189 B1 KR 102257189B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
asphalt
powder
industrial
glass fiber
reinforcing
Prior art date
Application number
KR1020190178938A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
유평준
이수형
박기수
이성일
윤석현
진웅식
Original Assignee
한국건설기술연구원
주식회사 케이씨씨
주식회사 코로스
(주)대광아스콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국건설기술연구원, 주식회사 케이씨씨, 주식회사 코로스, (주)대광아스콘 filed Critical 한국건설기술연구원
Priority to KR1020190178938A priority Critical patent/KR102257189B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102257189B1 publication Critical patent/KR102257189B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1018Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1029Macromolecular compounds
    • C04B20/1033Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0032Controlling the process of mixing, e.g. adding ingredients in a quantity depending on a measured or desired value
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to an asphalt mixture reinforcement which prevents plastic deformation, cracks, and damage such as potholes of asphalt pavement and is manufactured by impregnating glass fiber powder or industrial by-product powder and bundle-type reinforcing fibers simultaneously with recycled or new plastic resin to mold into a rod shape, which makes it possible to manufacture at low cost, and easy to insert a single reinforcing material, and reduces construction costs, and to an asphalt mixture containing the same. The asphalt mixture reinforcement according to an embodiment of the present invention is an asphalt reinforcing material which is mixed with aggregate and an asphalt binder to constitute an asphalt mixture with a length of 5 to 30 mm, and which is made by impregnating a bundle of reinforcing fibers consisting of 2,000 to 3,000 individual strands of reinforcing fibers with a thermoplastic resin mixed with glass fiber powder or industrial by-product powder to form an inner and outer shell of the reinforcing fiber bundle.

Description

봉형 아스팔트 보강재의 제조 방법{GLASS FIBER ASPHALT REINFORCEMENT MATERIAL FOR ASPHALT MIXTURES AND ASPHALT MIXTURES COMPRISING THE SAME}Manufacturing method of rod-shaped asphalt reinforcement material {GLASS FIBER ASPHALT REINFORCEMENT MATERIAL FOR ASPHALT MIXTURES AND ASPHALT MIXTURES COMPRISING THE SAME}

본 발명은 아스팔트 혼합물용 아스팔트 보강재 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물에 관한 것으로서, 구체적으로는 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말과, 다발형 보강섬유를 재생 또는 신재 플라스틱 수지에 동시에 함침하여 성형한 봉형태의 아스팔트 혼합물 보강재 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물에 관한 것이다. The present invention relates to an asphalt reinforcing material for an asphalt mixture and an asphalt mixture comprising the same, and specifically, a rod-shaped asphalt formed by simultaneously impregnating recycled or new plastic resin with glass fiber powder or industrial by-product powder and bundle-shaped reinforcing fibers. It relates to a mixture reinforcement and an asphalt mixture comprising the same.

도로 포장은 주로 시멘트 콘크리트 포장이나 아스팔트 포장(아스콘)을 시행하고 있다. As for road pavement, cement concrete pavement or asphalt pavement (ascon) is mainly implemented.

시멘트 콘크리트 포장은 부순 돌과 같은 입상 재료로 이루어지는 노반 위에 시멘트 콘크리트판을 타설한 포장을 말하는데, 중차량에 대한 적응도가 양호하며, 공용수명이 길기 때문에 많이 사용되고 있다. 하지만, 시멘트 콘크리트 포장은 양생 시간이 길고, 줄눈 설치 등의 공정이 매우 복잡하다. 또한, 줄눈부의 주기적인 유지 보수가 필요하고, 유지보수 시간이 길고 비용 역시 많이 발생하고, 소음, 줄눈으로 인한 승차감 불량 등의 문제가 있어, 교통량이 많은 시가지 도로에는 거의 적용되지 않으며, 고속도로에서도 점점 사용량이 감소하고 있다. Cement concrete pavement refers to a pavement in which a cement concrete plate is placed on a roadbed made of granular material such as crushed stone, and it is widely used because it has good adaptability to heavy vehicles and has a long service life. However, cement concrete pavement has a long curing time, and processes such as joint installation are very complicated. In addition, periodic maintenance of the joints is required, maintenance time is long and costs are high, and there are problems such as poor ride comfort due to noise and joints. Usage is decreasing.

아스팔트 포장은 아스팔트 혼합물로 표면을 덮은 도로포장을 말하는데, 시멘트 콘크리트 포장에 비해 중차량에 대한 적응도가 상대적으로 낮고, 소성변형, 균열, 포트홀 등이 자주 발생한다. 또한, 공용 수명이 짧고 잦은 보수가 요구된다는 문제점이 있다. 하지만, 아스팔트 포장은 시공의 신속성과 간편성, 낮은 유지보수 비용으로 인해 시가지 도로 등 많은 곳에서 이용되고 있다. 도로 포장 중 아스팔트 포장은 90% 이상을 차지한다. Asphalt pavement refers to road pavement that covers the surface with an asphalt mixture. Compared to cement concrete pavement, the adaptability to heavy vehicles is relatively low, and plastic deformation, cracks, and potholes occur frequently. In addition, there is a problem that the common life is short and frequent maintenance is required. However, asphalt pavement is used in many places, such as urban roads, due to the rapidity and simplicity of construction and low maintenance costs. Asphalt pavement accounts for more than 90% of the road pavement.

아스팔트 포장 도로의 수명을 향상시키고, 아스팔트 포장의 균열 및 소성변형 방지를 위해서, 다양한 방법들이 사용되고 있다. 그 중 한 가지는 고분자로 개질된 고점도 아스팔트 바인더를 사용하거나, 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 등에서 선택된 2종 이상의 섬유를 혼합한 보강 섬유를 아스팔트 혼합물에 혼합하여 사용하는 방법이 있다. 하지만, 2종 이상의 이종의 섬유를 혼합한 보강 섬유는 아스팔트 혼합물을 생산할 때 섬유끼리 뭉치는 현상(Balling)이 발생하여, 사용상 문제가 된다. In order to improve the life of the asphalt pavement and prevent cracks and plastic deformation of the asphalt pavement, various methods have been used. One of them is a method of using a high-viscosity asphalt binder modified with a polymer, or mixing reinforcing fibers in which two or more fibers selected from carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, and polyester fibers are mixed in an asphalt mixture. However, the reinforcing fibers obtained by mixing two or more different types of fibers cause a phenomenon in which the fibers are balled when producing an asphalt mixture, which is a problem in use.

이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 방법들이 제안되고 있다. 한국등록특허 제10-1494799호는 유리섬유 파분에 아스팔트 바인더로 된 외피재로 코팅된 펠릿 형태의 파분 보강재와, 유리섬유 다발에 폴리프로필렌 수지재가 코팅되어 봉형상을 갖는 섬유 보강재를 별도로 계량하여 아스팔트 혼합물에 혼합하는 기술에 대해 개시하고 있다. Various methods have been proposed to solve this problem. Korean Patent Registration No. 10-1494799 is a pellet-shaped crushed reinforcement material coated with an outer shell material of an asphalt binder on a glass fiber crushed powder, and a fiber reinforcement material having a rod shape coated with a polypropylene resin material coated on a glass fiber bundle. A technique for mixing into a mixture is disclosed.

또한, 한국등록특허 제10-1659727호는 무기계 연속섬유 1종 및 무기계 분쇄섬유 2종을 열가소성 수지와 균일하게 혼합하고, 이를 봉형태와 골재 형태의 2종의 펠릿 형태로 압출하여 개질 아스팔트용 펠릿을 제조하는 기술을 개시하고 있다. In addition, Korean Patent No. 10-1659727 is a pellet for modified asphalt by uniformly mixing one type of inorganic continuous fiber and two types of inorganic pulverized fibers with a thermoplastic resin, and extruding them into two types of pellets in the form of rods and aggregates. Disclosed is a technology for manufacturing.

하지만 상기한 등록특허의 보강재는 공히 2 종 이상의 보강재를 개별적으로 혼합하여 사용하고 있으며, 이 경우, 각각의 보강재를 개별적으로 사출하여 생산해야 하며, 각각의 보강재의 사용량을 개별적으로 계량하여 사용하거나, 별도의 외부 투입 기계장치를 사용해야 하는 공정을 거치기 때문에, 제조공정이 복잡하고, 비용이 증가하는 문제점이 있다. However, the reinforcing materials of the above registered patents are used by mixing two or more types of reinforcing materials individually, and in this case, each reinforcing material must be individually injected and produced, and the amount of each reinforcing material is individually measured and used, or Since a process requires the use of a separate external input machine, the manufacturing process is complicated and there is a problem in that the cost is increased.

또 다른 방법으로는 격자형태로 짜여진 토목 섬유를 중간 중간에 적층 시공하는 방법이 있다. 이러한 예로 한국등록특허 제10-1427375호는 아스팔트 포장공사용 통기성 폴리에틸렌 필름 및 이를 포함하는 아스팔트 보강재를 제시하고 있으나, 현장 시공시 별도의 격자형 보강재를 설치하는 공정을 필요로 하며, 비용이 비싼 문제가 있다. Another method is to laminate geotextiles woven in a grid form in the middle. For this example, Korean Patent No. 10-1427375 proposes a breathable polyethylene film for asphalt pavement and an asphalt reinforcing material including the same, but it requires a process of installing a separate grid-type reinforcing material during on-site construction, and the problem is expensive. have.

한국등록특허 제10-1494799호Korean Patent Registration No. 10-1494799 한국등록특허 제10-1659727호Korean Patent Registration No. 10-1659727 한국등록특허 제10-1427375호Korean Patent Registration No. 10-1427375

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 아스팔트 포장 도로의 소성변형, 균열, 포트홀 등의 파손을 예방하면서, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말과, 다발형 보강섬유를 재생 또는 신재 플라스틱 수지에 동시에 함침하여 봉형태로 성형함으로써 저비용으로 제조가 가능하고, 단일형 보강재 투입이 용이하며, 시공 비용도 절감할 수 있는 아스팔트 혼합물 보강재 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, while preventing plastic deformation, cracks, and breakage of potholes of an asphalt pavement, glass fiber fragments or industrial by-products powder, and bundle-type reinforcing fibers are simultaneously recycled or reinforced with new plastic resins. It is an object of the present invention to provide an asphalt mixture reinforcement material that can be manufactured at low cost by impregnating and molded into a rod shape, easy to input a single reinforcing material, and reduce construction cost, and an asphalt mixture including the same.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아스팔트 혼합물 보강재는, 골재 및 아스팔트 바인더와 함께 혼합되어 아스팔트 혼합물을 구성하는 아스팔트 보강재로서, 5~30㎜ 길이를 갖고, 2,000~3,000개의 보강섬유 개별 가닥으로 이루어진 보강섬유 다발을 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 혼합된 열가소성 플라스틱 수지에 함침하여 상기 보강섬유 다발의 내외피를 형성하여 이루어진다. The asphalt mixture reinforcement according to the present invention for achieving the above object is an asphalt reinforcement material that is mixed with an aggregate and an asphalt binder to constitute an asphalt mixture, has a length of 5 to 30 mm, and consists of 2,000 to 3,000 individual strands of reinforcing fibers. The resulting reinforcing fiber bundle is impregnated with a thermoplastic plastic resin in which glass fiber powder or industrial by-product powder is mixed to form an inner and outer shell of the reinforcing fiber bundle.

상기 열가소성 플라스틱 수지는 저밀도 폴리에틸렌과 저점도 폴리프로필렌이 혼합된 것으로, 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 40~45중량%로 포함될 수 있다. The thermoplastic plastic resin is a mixture of low-density polyethylene and low-viscosity polypropylene, and may be included in an amount of 40 to 45% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcing material.

또한 상기 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 35~40중량%로 포함될 수 있다. In addition, the glass fiber powder or industrial by-product powder may be included in an amount of 35 to 40% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcing material.

상기 보강섬유 다발은 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 15~25중량%로 포함될 수 있다. The reinforcing fiber bundle may be included in an amount of 15 to 25% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcing material.

상기 산업부산물 분말은, 탄산칼슘 함량이 70중량% 이상인 칼펫(calpet), 규소(SiO2) 함량이 30 중량% 이상인 플라이애쉬(fly ash), 리젝애쉬(reject ash) 중 1종 이상일 수 있다. The industrial by-product powder may be one or more of a calpet having a calcium carbonate content of 70% by weight or more, a fly ash having a silicon (SiO 2 ) content of 30% by weight or more, and a reject ash.

상기 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 변성 고분자 수지 및 경화제와 함께 혼합되어 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말의 표면이 고분자 수지로 코팅된 것일 수 있다.The glass fiber powder or industrial by-product powder may be mixed with a modified polymer resin and a curing agent so that the surface of the glass fiber fragment or industrial by-product powder is coated with a polymer resin.

본 발명에 따른 아스팔트 보강재를 제조하는 방법은, The method of manufacturing an asphalt reinforcement according to the present invention,

열가소성 플라스틱 수지와, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 정해진 온도 범위로 가열하면서 혼합하여 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 분산된 함침용 조성물을 제조하는 제1단계; A first step of preparing a composition for impregnation in which the glass fiber powder or industrial by-product powder is dispersed by mixing the thermoplastic plastic resin and the glass fiber powder or industrial by-product powder while heating to a predetermined temperature range;

상기 함침용 조성물에 외부에서 공급되는 보강섬유 다발을 함침하여 함침용 조성물이 보강섬유 다발의 내외피를 형성하는 보강재 성형품을 제조하는 제2단계; 및,A second step of impregnating the impregnating composition with reinforcing fiber bundles supplied from the outside to prepare a reinforcing material molded article in which the impregnating composition forms an inner and outer skin of the reinforcing fiber bundle; And,

상기 제2단계에서 성형된 보강재 성형품을 냉각하고 일정한 길이로 절단하여 아스팔트 보강재 완제품을 제조하는 제3단계;A third step of cooling the reinforcing material molded product formed in the second step and cutting it into a predetermined length to manufacture a finished asphalt reinforcing material;

를 포함할 수 있다. It may include.

상기 제1단계에서 플라스틱 수지는 전체 아스팔트 보강재의 총 중량 대비 40~45중량%이고, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 35~40중량%이며, 상기 제2단계에서 함침되는 보강섬유 다발은 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 15~25중량%로 포함될 수 있다.In the first step, the plastic resin is 40 to 45% by weight based on the total weight of the total asphalt reinforcement, and the glass fiber powder or industrial by-product powder is 35 to 40% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcement, and the reinforcement impregnated in the second step The fiber bundle may be included in an amount of 15 to 25% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcement.

또한 상기 제1단계에서 사용되는 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 변성 고분자 수지 및 경화제와 함께 혼합되어 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말의 표면이 고분자 수지로 코팅된 것일 수 있다. In addition, the glass fiber powder or industrial by-product powder used in the first step may be mixed with a modified polymer resin and a curing agent so that the surface of the glass fiber powder or industrial by-product powder is coated with a polymer resin.

본 발명의 아스팔트 보강재는 열가소성 플라스틱 수지에 유리 섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 일정 비율로 혼합하여 제조된 수지 조성물에 보강섬유 다발을 함침하여 일정한 크기의 봉 형태로 성형한 것으로, 아스팔트 생산 플랜트 믹서에서 골재와 아스팔트 바인더와 함께 혼합되며, 아스팔트 혼합물 내에서 용융되면서 보강섬유 및 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 균일하게 분산되어 골재 표면에서 부착강도 개선 및 보강섬유에 의한 혼합물 인성의 증대 등으로 아스팔트 혼합물의 강도 및 내구성을 대폭 증가시킬 수 있다. The asphalt reinforcing material of the present invention is molded into a rod shape of a certain size by impregnating a bundle of reinforcing fibers in a resin composition prepared by mixing a thermoplastic plastic resin with glass fiber powder or industrial by-product powder at a certain ratio. And asphalt binder. As it melts in the asphalt mixture, reinforcing fiber and glass fiber powder or industrial by-product powder are uniformly dispersed to improve the adhesion strength on the aggregate surface and the strength of the asphalt mixture by increasing the toughness of the mixture by the reinforcing fiber. And durability can be significantly increased.

도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 보강재의 사진과 그 구성을 개략적으로나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 아스팔트 보강재를 제조하기 위한 제조 장치의 구성의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 보강재를 아스팔트 혼합물에 혼합한 후 보강섬유가 분산되어 있는 상태를 나타낸 사진이다.
도 4는 비교예와 실시예의 아스팔트 혼합물에 대한 마샬안정도 시험결과 이다.
도 5는 비교예와 실시예의 아스팔트 혼합물에 대한 동적안정도 시험결과 이다.
도 6 및 도 7은 비교예와 실시예의 아스팔트 혼합물에 대한 함부르크 휠트랙킹 시험결과를 나타낸 그래프와 사진이다.
1 is a view schematically showing a photograph of an asphalt reinforcement according to the present invention and its configuration.
2 is a plan view schematically showing an embodiment of the configuration of a manufacturing apparatus for manufacturing an asphalt reinforcement of the present invention.
3 is a photograph showing a state in which the reinforcing fibers are dispersed after mixing the reinforcing material according to the present invention with an asphalt mixture.
4 is a marshall stability test result of the asphalt mixture of Comparative Examples and Examples.
5 is a dynamic stability test result of the asphalt mixture of Comparative Examples and Examples.
6 and 7 are graphs and photographs showing the results of a Hamburg wheel tracking test for the asphalt mixture of Comparative Examples and Examples.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.All technical terms used in the present invention, unless otherwise defined, have the following definitions and correspond to the meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the relevant fields of the present invention. In addition, although preferred methods or samples are described in the present specification, those similar or equivalent are included in the scope of the present invention.

용어 "약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다The term “about” refers to 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, or 30, 25, 20, 15, 10, 9, 8, 7, 6, 5, or relative to a reference amount, level, value, number, frequency, percentage, dimension, size, amount, weight or length. Means an amount, level, value, number, frequency, percentage, dimension, size, amount, weight or length varying by 4, 3, 2 or 1%

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.Throughout this specification, unless otherwise required by the context, the terms "comprise" and "comprising" include the steps or components presented, or groups of steps or components, but any other step or component, or It is to be understood that it implies that a step or group of components is not excluded.

본 발명은 골재 및 아스팔트 바인더와 함께 혼합되어 아스팔트 혼합물을 제조하는 아스팔트 보강재에 관한 것이다. 도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 보강재(10)를 나타낸 것으로, 아스팔트 보강재(10)는 열가소성 플라스틱 수지로 된 수지 함침재(11)에 복수의 보강섬유 다발(12) 및 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말(13)이 함침된 구성으로 이루어질 수 있다.The present invention relates to an asphalt reinforcement that is mixed with an aggregate and an asphalt binder to produce an asphalt mixture. 1 shows an asphalt reinforcement 10 according to the present invention, wherein the asphalt reinforcement 10 is a resin impregnated material 11 made of a thermoplastic plastic resin, a plurality of reinforcing fiber bundles 12 and glass fiber powder or industrial by-product powder (13) It can be made of an impregnated configuration.

상기 보강섬유 다발(12)는 2,000 ~3,000 가닥의 개별섬유로 구성된 보강섬유 다발로 이루어진다. 상기 보강섬유로는 유리섬유, 탄소섬유, 바잘트섬유 및 폴리에스테르섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다. 상기 보강섬유 다발(12)의 보강섬유가 유리섬유인 경우 직경이 2,400~9,000 TEX인 섬유로서, 알칼리 함량이 1중량% 미만이며, 비중이 1.8~2.6, 바람직하게는 2.4~2.6이고, 인장강도는 500~10,000MPa, 바람직하게는 3,000~ 5,000MPa이고, 파단신율은 0.5~15%, 바람직하게는 3~6%인 것이 바람직하다.The reinforcing fiber bundle 12 is made of a reinforcing fiber bundle composed of 2,000 to 3,000 individual fibers. The reinforcing fiber may be one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, basalt fiber, and polyester fiber. When the reinforcing fiber of the reinforcing fiber bundle 12 is glass fiber, it is a fiber with a diameter of 2,400 to 9,000 TEX, and an alkali content of less than 1% by weight, a specific gravity of 1.8 to 2.6, preferably 2.4 to 2.6, and tensile strength. Is 500 to 10,000 MPa, preferably 3,000 to 5,000 MPa, and the elongation at break is preferably 0.5 to 15%, preferably 3 to 6%.

보강섬유 다발(12)을 열가소성 플라스틱 수지와 유리섬유 파분 또는 산업부산물을 혼합한 조성물로 함침하여 보강섬유 다발(12)의 내외피를 형성한 후, 5~30㎜, 바람직하게는 10~20㎜의 길이 및 직경 2~3㎜로 절단하여 봉형태의 아스팔트 보강재(10)를 제작한다. After impregnating the reinforcing fiber bundle 12 with a composition in which a thermoplastic plastic resin and glass fiber powder or industrial by-products are mixed to form the inner and outer skin of the reinforcing fiber bundle 12, 5 to 30 mm, preferably 10 to 20 mm It is cut into a length and diameter of 2 to 3 mm to produce a rod-shaped asphalt reinforcement (10).

상기 플라스틱 수지는 재생 또는 신재 저밀도 폴리에틸렌과 저점도 폴리프로필렌을 포함하는데, 상기 폴리에틸렌은 융점이 110~120℃인 것과, 저점도 폴리프로필렌은 120~130℃ 범위가 바람직하다. 보다 바람직하게는 융점이 120℃ 이하인 저밀도 폴리에틸렌과 융점이 130℃ 이하인 저점도 폴리프로필렌을 사용할 수 있으며, 혼합된 수지의 점도는 135℃에서 1.0 Pa.s 이하를 유지한다. The plastic resin includes recycled or new low-density polyethylene and low-viscosity polypropylene, and the polyethylene has a melting point of 110 to 120°C, and the low-viscosity polypropylene is preferably in the range of 120 to 130°C. More preferably, a low-density polyethylene having a melting point of 120°C or less and a low-viscosity polypropylene having a melting point of 130°C or less may be used, and the viscosity of the mixed resin is maintained at 135°C or less at 1.0 Pa·s.

본 발명의 실시형태에 따르면 상기 수지 함침재(11)는 직경 75 ㎛ 이하 크기의 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 포함하는 경우 135℃에서의 점도가 2.0 Pa.s 이하 일 수 있다. 상기 산업부산물 분말은 탄산칼슘 함량이 70중량% 이상인 칼펫(calpet), 규소(SiO2) 함량이 30 중량% 이상인 플라이애쉬(fly ash), 리젝애쉬(reject ash) 중 1종 이상일 수 있다. 상기 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 75 ㎛ 체 통과분이 최소 60중량% 이상이되, 45㎛ 체 통과분은 40중량% 이하인 입도분포 잔량율을 갖는 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 채택하는 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the resin impregnated material 11 may have a viscosity of 2.0 Pa·s or less at 135° C. when the glass fiber powder or industrial by-product powder having a diameter of 75 μm or less is included. The industrial by-product powder may be at least one of a calpet having a calcium carbonate content of 70% by weight or more, a fly ash having a silicon (SiO 2 ) content of 30% by weight or more, and a reject ash. It is preferable to adopt a glass fiber crushed or industrial by-product powder having a particle size distribution residual ratio of at least 60% by weight or more for a 75 µm sieve passage and 40 wt% or less for a 45 µm sieve for the glass fiber crushed or industrial by-product powder. .

본 발명의 아스팔트 보강재(10)는 플라스틱 수지 40~45중량%, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말 35~40중량%, 보강섬유 다발 15~25 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. The asphalt reinforcing material 10 of the present invention preferably contains 40 to 45% by weight of plastic resin, 35 to 40% by weight of glass fiber powder or industrial by-product powder, and 15 to 25% by weight of reinforcing fiber bundles.

플라스틱 수지 함량이 40중량% 미만인 경우에는 사출성형 및 보강섬유 다발의 내외피 형성이 어렵고, 플라스틱 수지 함량이 45중량%를 초과하는 경우에는 유리섬유 파분 또는 산업부산물의 양이 적어지게 되므로, 아스팔트 보강재의 물성 향상 효과가 낮아진다. When the plastic resin content is less than 40% by weight, it is difficult to form the inner and outer shells of injection molding and reinforcing fiber bundles, and when the plastic resin content exceeds 45% by weight, the amount of glass fiber fragments or industrial by-products decreases. The effect of improving the physical properties of is lowered.

본 발명의 아스팔트 보강재는 다음의 압출 또는 사출 성형 방법으로 제조될 수 있다. The asphalt reinforcement of the present invention can be produced by the following extrusion or injection molding method.

먼저, 재생 또는 신재 플라스틱 수지와, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 160~230℃, 바람직하게는 170~200℃의 온도로 가열하면서 혼합하여 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 균일하게 분산된 함침용 조성물을 제조한다. 이 때 플라스틱 수지는 아스팔트 보강재 총 중량 대비 40~45중량%이고, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 아스팔트 보강재 총 중량 대비 35~40중량%인 것이 바람직하다. First, reclaimed or new plastic resin and glass fiber crushed or industrial by-product powder are mixed while heating at a temperature of 160 to 230°C, preferably 170 to 200°C, and the glass fiber crushed or industrial by-product powder is uniformly dispersed. Prepare the composition. At this time, the plastic resin is preferably 40 to 45% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcing material, and the glass fiber powder or industrial by-product powder is preferably 35 to 40% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcing material.

이렇게 제조된 함침용 조성물에 외부에서 공급되는 보강섬유 다발을 함침하여 압출 또는 사출 성형한 후, 냉각하고 이를 직경 1~10㎜, 길이 5~30㎜로 절단하여 최종 아스팔트 보강재(10)를 제조한다.The resulting impregnation composition is impregnated with a bundle of reinforcing fibers supplied from the outside, extruded or injection-molded, cooled, and cut into a diameter of 1 to 10 mm and a length of 5 to 30 mm to prepare a final asphalt reinforcement (10). .

도 2는 본 발명의 아스팔트 보강재를 제조하기 위한 제조 장치의 구성의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 것으로, 보강재 제조 장치는, 상기 플라스틱 수지와 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 스크류에 의해 각각 이송되면서 공급되는 노즐(111)을 포함한 몸체부(110), 상기 몸체부(110)에 체결되어 노즐(111)을 통과한 플라스틱 수지와 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 공급되면서 300℃ 이상의 고온으로 가열되어 함침용 조성물이 만들어지는 고온 함침부(120), 상기 고온 함침부(120)에 별도의 보강섬유 다발을 공급하는 섬유 공급부(130), 및 상기 고온 함침부(120)에서 함침용 조성물에 보강섬유 다발이 함침되어 압출되는 압출물을 냉각한 후 절단하는 냉각및절단부(140)를 포함한다. Figure 2 schematically shows an embodiment of the configuration of the manufacturing apparatus for manufacturing the asphalt reinforcement of the present invention, the reinforcing material manufacturing apparatus is supplied while the plastic resin and glass fiber powder or industrial by-product powder is transported respectively by a screw The body part 110 including the nozzle 111 that is connected to the body part 110 and the plastic resin and glass fiber powder or industrial by-product powder that are fastened to the body part 110 and passed through the nozzle 111 are supplied while being heated to a high temperature of 300°C or higher to be impregnated. A high-temperature impregnation part 120 in which a solvent composition is made, a fiber supply part 130 for supplying a separate bundle of reinforcing fibers to the high-temperature impregnation part 120, and a bundle of reinforcing fibers in the composition for impregnation in the high-temperature impregnation part 120 It includes a cooling and cutting unit 140 for cutting after cooling the extruded product to be impregnated.

따라서, 상기 몸체부(110)의 노즐을 통해 플라스틱 수지와, 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말의 조성물을 고온 함침부(120)로 공급하여 가열함으로써 플라스틱 수지를 용융시켜 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 함침시키고, 여기에 보강섬유 다발(12)을 공급하여 함침한 후 토출하고, 이를 냉각및절단부(140)에서 정해진 형태 및 크기로 절단하여 봉형태의 아스팔트 보강재(10)를 제조한다. 이 과정에서 함침층이 균일하게 형성되도록 몸체부(110)에서 플라스틱 수지를 160~230℃, 더욱 바람직하게는 170~200℃로 가열하여 공급하는 것이 바람직하다.Accordingly, the plastic resin and the composition of the glass fiber powder or industrial by-product powder are supplied to the high-temperature impregnation part 120 through the nozzle of the body portion 110 to melt the plastic resin to obtain the glass fiber powder or industrial by-product powder. Impregnating, and supplying the reinforcing fiber bundles 12 thereto, impregnating and discharging it, and cutting it into a predetermined shape and size in the cooling and cutting unit 140 to manufacture the rod-shaped asphalt reinforcing material 10. In this process, it is preferable to supply the plastic resin by heating at 160 to 230° C., more preferably at 170 to 200° C. in the body part 110 so that the impregnation layer is uniformly formed.

한편 상기 아스팔트 보강재(10)의 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 플라스틱 수지에 균일하게 함침되고 골재 및 아스팔트 바인더와 함께 혼합되어 아스팔트 혼합물을 이룰 때 다른 아스팔트 바인더 및 다른 골재와의 결합력을 증대시킬 수 있도록 하기 위하여, 상기 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 변성 고분자 수지 및 경화제와 함께 혼합하여 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말의 표면을 고분자 수지로 코팅하여 사용할 수 있다. 여기서, 상기 변성 고분자 수지는 연성 부여를 위한 고무 변성 및 무기물과 유기물 계면에서 수소결합을 유도하기 위한 실란 성분 등이 연행된 변성 에폭시 수지인 것이 바람직하다.Meanwhile, when the glass fiber fragments or industrial by-product powder of the asphalt reinforcing material 10 are uniformly impregnated in the plastic resin and mixed with the aggregate and the asphalt binder to form an asphalt mixture, it is possible to increase the bonding strength with other asphalt binders and other aggregates. For this purpose, the glass fiber powder or industrial by-product powder may be mixed with a modified polymer resin and a curing agent to coat the surface of the glass fiber powder or industrial by-product powder with a polymer resin. Here, the modified polymer resin is preferably a modified epoxy resin in which rubber modification for imparting ductility and a silane component for inducing hydrogen bonding at the interface of inorganic and organic materials are entrained.

상술한 것과 같이 제조된 아스팔트 보강재(10)는 골재 및 아스팔트 바인더와 함께 플랜트 믹서에서 혼합되어 아스팔트 혼합물을 형성한다. 상기 아스팔트 보강재(10)는 아스팔트 혼합물 총 중량 대비 0.1~10중량%로 포함될 수 있다.The asphalt reinforcement 10 manufactured as described above is mixed in a plant mixer together with an aggregate and an asphalt binder to form an asphalt mixture. The asphalt reinforcement 10 may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the asphalt mixture.

상기 골재는 모래, 쇄석, 자갈 등을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 아스팔트 혼합물에서 골재의 함량은 혼합물 총 중량 대비 50~98중량%, 바람직하게는 80~95중량%일 수 있다. 골재의 굵기는 특별히 제한되지 않지만, 굵은 골재 최대 치수가 최대 10~40㎜이고, 2.5㎜(No.8) 체 통과율이 7~65중량%인 골재입도분포를 갖는 것이 바람직하다.The aggregate may be sand, crushed stone, gravel, or the like, and is not particularly limited. The content of aggregate in the asphalt mixture may be 50 to 98% by weight, preferably 80 to 95% by weight, based on the total weight of the mixture. Although the thickness of the aggregate is not particularly limited, it is preferable to have an aggregate particle size distribution having a maximum size of a coarse aggregate of 10 to 40 mm and a penetration rate of 2.5 mm (No. 8) of 7 to 65% by weight.

상기 아스팔트 바인더는 스트레이트 아스팔트, 블로운 아스팔트(blown asphalt) 등을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 아스팔트 바인더는 아스팔트 혼합물 총 중량 대비 1~30중량%, 바람직하게는 3~20중량%일 수 있다. The asphalt binder may be straight asphalt, blown asphalt, or the like, and is not particularly limited. The asphalt binder may be 1 to 30% by weight, preferably 3 to 20% by weight, based on the total weight of the asphalt mixture.

아스팔트 혼합물 제조 과정에서 아스팔트 보강재, 골재, 아스팔트 바인더를 상기 중량비로 혼합하는데, 이 과정에서 혼합물을 120~170℃의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 본 발명의 아스팔트 보강재(10)의 플라스틱 수지(폴리에틸렌 수지)는 융점이 낮기 때문에, 혼합 과정에서 아스팔트 보강재(10)의 코팅층이 녹게 되고, 아스팔트 보강재(10)의 보강섬유와 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 아스팔트 혼합물에 분산되게 된다. 낮은 온도에서도 폴리에틸렌 수지가 녹기 때문에, 아스팔트 혼합물 제조 비용이 폴리프로필렌과 같은 고융점의 열가소성 수지를 사용하는 경우보다 낮아지므로, 경제성이 우수하다. In the process of manufacturing the asphalt mixture, the asphalt reinforcing material, the aggregate, and the asphalt binder are mixed at the weight ratio, and in this process, the mixture is preferably heated to a temperature of 120 to 170°C. Since the plastic resin (polyethylene resin) of the asphalt reinforcing material 10 of the present invention has a low melting point, the coating layer of the asphalt reinforcing material 10 is melted during the mixing process, and the reinforcing fiber and glass fiber of the asphalt reinforcing material 10 are broken or industrial by-products. The powder will be dispersed in the asphalt mixture. Since the polyethylene resin melts even at a low temperature, the cost of producing an asphalt mixture is lower than that of using a thermoplastic resin having a high melting point such as polypropylene, and thus economical efficiency is excellent.

이하에서는 실시예를 들어서 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

실시예Example

본 발명에서 제조된 아스팔트 보강재를 포함하는 아스팔트 혼합물의 내구성을 평가하였다. 본 발명의 아스팔트 보강재, 잔골재, 굵은골재, 석분 필러(filler), 아스팔트 바인더를 아래 표 1의 함량으로 포함하는 아스팔트 혼합물의 시편을 준비하고 내구성 평가를 위한 마샬 안정도, 동적안정도 및 함부르크 휠트랙킹 시험 등을 실시하였다.The durability of the asphalt mixture containing the asphalt reinforcement prepared in the present invention was evaluated. Prepare a specimen of an asphalt mixture containing the asphalt reinforcement material, fine aggregate, coarse aggregate, stone powder filler, and asphalt binder of the present invention in the contents of Table 1 below, and marshall stability, dynamic stability, and Hamburg wheel tracking test for durability evaluation, etc. Was carried out.

구분division 골재
함량
(wt%)
aggregate
content
(wt%)
석분 필러
함량
(wt%)
Stone powder filler
content
(wt%)
아스팔트바인더
함량
(wt%)
Asphalt binder
content
(wt%)
보강재 함량
(wt%)
Reinforcement content
(wt%)
비교예Comparative example 94.094.0 1.01.0 5.05.0 00 실시예Example 94.094.0 1.01.0 1.51.5

비교예는 일반적으로 사용하는 아스팔트 혼합물이며 및 실시예의 경우 비교예와 동일한 조건의 혼합물에 본 발명의 아스팔트 보강재(10)를 1.5중량%로 첨가했다. The comparative example is a generally used asphalt mixture, and in the case of the example, the asphalt reinforcing material 10 of the present invention was added in an amount of 1.5% by weight to the mixture having the same conditions as the comparative example.

도 3과 같이 아스팔트 보강재의 투입후 통상적인 혼합 과정후에 아스팔트 보강재(10)의 보강섬유(유리섬유)가 잘 분산 되었음을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, it can be seen that the reinforcing fibers (glass fibers) of the asphalt reinforcing material 10 are well dispersed after the usual mixing process after the addition of the asphalt reinforcing material.

도 4의 상대적 비교시험결과, 보강재를 포함한 실시예의 아스팔트 혼합물의 평균 마샬안정도에 의한 내구성능값이 비교예와 대비하여 약 1.5배 이상 개선되었음을 확인할 수 있었다. As a result of the relative comparative test of FIG. 4, it was confirmed that the durability value of the asphalt mixture of the Example including the reinforcement according to the average marshall stability was improved by about 1.5 times or more compared to the Comparative Example.

도 5의 비수침 상온 조건의 동적 안정도 시험결과, 본 발명의 아스팔트 혼합물이 비교예와 대비하여 변형깊이가 2.7배 이상 작은 결과를 나타낸 바, 아스팔트 보강재를 함유한 본 발명의 아스팔트 혼합물의 내구성이 매우 큰 것을 확인할 수 있다.As a result of the dynamic stability test in the non-immersion room temperature condition of FIG. 5, the asphalt mixture of the present invention showed a result that the deformation depth was 2.7 times or more smaller than that of the comparative example, and the durability of the asphalt mixture of the present invention containing an asphalt reinforcement was very You can see a big one.

또한, 도 6 및 도 7의 50℃의 물속에 수침한 혼합물에 대한 함부르크 휠 트랙킹 시험 결과, 실시예의 경우, 20,000회의 하중을 가한 후 측정한 변형 깊이가 1㎜ 이하 인데 반하여, 비교예의 경우, 20,000회 도달 전에 완전히 파괴 된 것으로 볼 때, 본 발명의 아스팔트 보강재를 함유한 실시예의 내구성이 매우 큰 것을 알 수 있다. In addition, as a result of the Hamburg wheel tracking test for the mixture immersed in water at 50° C. in FIGS. 6 and 7, in the case of the Example, the deformation depth measured after applying 20,000 loads was 1 mm or less, whereas in the case of the comparative example, 20,000 It can be seen that the durability of the embodiment containing the asphalt reinforcement of the present invention is very high, as it is completely destroyed before reaching the time.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. As described above, specific parts of the present invention have been described in detail, and it is obvious that these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto for those of ordinary skill in the art. Accordingly, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

10 : 아스팔트 보강재 11 : 수지 함침재
12 : 보강섬유 다발 13 : 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말
110 : 몸체부 111 : 노즐
120 : 고온 함침부 130 : 섬유 공급부
140 : 냉각및절단부
10: asphalt reinforcement material 11: resin impregnated material
12: reinforcing fiber bundle 13: glass fiber powder or industrial by-product powder
110: body part 111: nozzle
120: high temperature impregnation unit 130: fiber supply unit
140: cooling and cutting part

Claims (10)

2,000~3,000개의 보강섬유 가닥으로 이루어진 보강섬유 다발(12)을 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 혼합된 열가소성 플라스틱 수지에 함침하여 상기 보강섬유 다발의 내외피를 형성하여 이루어지며, 골재 및 아스팔트 바인더와 함께 혼합되어 아스팔트 혼합물을 구성하는 아스팔트 보강재를 제조하는 방법으로서,
열가소성 플라스틱 수지와, 표면이 변성 고분자 수지 및 경화제가 혼합된 수지로 코팅된 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말을 160~230℃의 온도 범위로 가열하면서 혼합하여 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 분산된 함침용 조성물을 제조하는 제1단계;
상기 제1단계에서 제조된 함침용 조성물에 외부에서 공급되는 보강섬유 다발(12)을 함침하여 함침용 조성물이 보강섬유 다발(12)의 내외피를 형성하는 보강재 성형품을 제조하는 제2단계; 및,
상기 제2단계에서 성형된 보강재 성형품을 냉각하고 10~20㎜의 길이 및 직경 2~3㎜로 절단하여 봉형태의 아스팔트 보강재 완제품을 제조하는 제3단계;
를 포함하며,
상기 제1단계에서 사용되는 열가소성 플라스틱 수지는 융점이 120℃ 이하인 저밀도 폴리에틸렌과 융점이 130℃ 이하인 저점도 폴리프로필렌이 혼합된 것으로, 점도는 135℃에서 1.0 Pa.s 이하를 유지하고, 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 40~45중량%로 포함되며,
상기 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 35~40중량%이고,
상기 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말은 75 ㎛ 체 통과분이 60중량% 이상이되, 45㎛ 체 통과분은 40중량% 이하인 입도분포 잔량율을 가지며,
상기 산업부산물 분말은, 탄산칼슘 함량이 70중량% 이상인 칼펫(calpet), 규소(SiO2) 함량이 30 중량% 이상인 플라이애쉬(fly ash), 리젝애쉬(reject ash) 중 1종 이상이고,
상기 제2단계에서 보강섬유 다발(12)의 보강섬유는 직경이 2,400~9,000 TEX인 유리섬유로서, 알칼리 함량이 1중량% 미만이며, 비중이 2.4~2.6 이고, 인장강도는 3,000~ 5,000MPa 이고, 파단신율은 3~6% 이며,
상기 보강섬유 다발(12)은 아스팔트 보강재 전체 중량 대비 15~25중량%이고,
상기 제1단계에서 사용되는 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말의 표면에 코팅된 변성 고분자 수지는 연성 부여를 위한 고무 변성 및 무기물과 유기물 계면에서 수소결합을 유도하기 위한 실란 성분이 연행된 변성 에폭시 수지로 된 것이며,
상기 제1단계 내지 제3단계는, 상기 열가소성 플라스틱 수지 및 표면이 변성 고분자 수지 및 경화제가 혼합된 수지로 코팅된 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 스크류에 의해 각각 이송되면서 공급되는 노즐(111)을 포함한 몸체부(110), 상기 몸체부(110)에 체결되어 노즐(111)을 통과한 열가소성 플라스틱 수지와 유리섬유 파분 또는 산업부산물 분말이 공급되면서 가열되어 함침용 조성물이 만들어지는 고온 함침부(120), 상기 고온 함침부(120)에 보강섬유 다발(12)을 공급하는 섬유 공급부(130), 및 상기 고온 함침부(120)에서 함침용 조성물에 보강섬유 다발(12)이 함침된 후 압출되는 압출물을 냉각한 후 절단하는 냉각및절단부(140)를 포함하는 제조장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 보강재의 제조 방법.
It is made by impregnating a reinforcing fiber bundle 12 consisting of 2,000 to 3,000 reinforcing fiber strands in a thermoplastic plastic resin mixed with glass fiber powder or industrial by-product powder to form an inner and outer shell of the reinforcing fiber bundle, and an aggregate and an asphalt binder and As a method for producing an asphalt reinforcement material that is mixed together to constitute an asphalt mixture,
Glass fiber powder or industrial by-product powder coated with a resin in which a thermoplastic plastic resin, a modified polymer resin and a curing agent are mixed is mixed while heating in a temperature range of 160 to 230°C, and impregnated in which the glass fiber powder or industrial by-product powder is dispersed. A first step of preparing a composition for use;
A second step of impregnating the impregnating composition prepared in the first step with the reinforcing fiber bundles 12 supplied from the outside to prepare a reinforcing material molded article in which the impregnating composition forms the inner and outer skins of the reinforcing fiber bundles 12; And,
A third step of cooling the molded product of the reinforcing material molded in the second step and cutting it into a length of 10 to 20 mm and a diameter of 2 to 3 mm to produce a finished product of an asphalt reinforcing material in a rod shape;
Including,
The thermoplastic plastic resin used in the first step is a mixture of low-density polyethylene having a melting point of 120°C or less and low-viscosity polypropylene having a melting point of 130°C or less, and maintains a viscosity of 1.0 Pa·s or less at 135°C, and the asphalt reinforcement as a whole. It is included in 40 to 45% by weight of the weight,
The glass fiber powder or industrial by-product powder is 35 to 40% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcement,
The glass fiber powder or industrial by-product powder has a particle size distribution residual ratio of not more than 60% by weight of a 75 µm sieve, and 40 wt% or less of a 45 µm sieve,
The industrial by-product powder is at least one of a calpet having a calcium carbonate content of 70% by weight or more, a fly ash having a silicon (SiO 2 ) content of 30% by weight or more, and a reject ash,
In the second step, the reinforcing fibers of the reinforcing fiber bundle 12 are glass fibers with a diameter of 2,400 to 9,000 TEX, and an alkali content of less than 1% by weight, a specific gravity of 2.4 to 2.6, and a tensile strength of 3,000 to 5,000 MPa. , The elongation at break is 3~6%,
The reinforcing fiber bundle 12 is 15 to 25% by weight based on the total weight of the asphalt reinforcing material,
The modified polymer resin coated on the surface of the glass fiber fragment or industrial by-product powder used in the first step is a modified epoxy resin entrained with a silane component for inducing hydrogen bonds at the interface of inorganic and organic materials and rubber modification to impart ductility. And
In the first to third steps, a nozzle 111 is supplied while the thermoplastic plastic resin and the glass fiber powder or industrial by-product powder coated with a resin mixed with a modified polymer resin and a curing agent are respectively transferred by a screw. The body part 110 including the body part 110, the high-temperature impregnation part 120 that is fastened to the body part 110 and passed through the nozzle 111 and heated while being supplied with the thermoplastic plastic resin and glass fiber powder or industrial by-product powder. ), the fiber supply unit 130 for supplying the reinforcing fiber bundle 12 to the high temperature impregnation unit 120, and the high temperature impregnation unit 120 impregnated with the reinforcing fiber bundle 12 in the composition for impregnation and then extruded. A method of manufacturing an asphalt reinforcement, characterized in that it is carried out by a manufacturing apparatus including a cooling and cutting unit 140 for cutting after cooling the extrudate.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020190178938A 2019-12-31 2019-12-31 Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same KR102257189B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190178938A KR102257189B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190178938A KR102257189B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102257189B1 true KR102257189B1 (en) 2021-05-28

Family

ID=76140106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190178938A KR102257189B1 (en) 2019-12-31 2019-12-31 Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102257189B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114941183A (en) * 2022-05-31 2022-08-26 汇鸿(南通)安全用品有限公司 Anti-cutting modified regenerated polyester fiber, preparation method thereof and textile product
KR102525454B1 (en) * 2022-02-11 2023-04-26 (주)세스 Chopped and powdered carbon fiber reinforced material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003796A1 (en) * 1997-07-16 1999-01-28 Toho Rayon Co., Ltd. Reinforcing material, method of production thereof, reinforcing/repairing method using the reinforcing material, reinforcing/repairing structure, and structural element
KR101427375B1 (en) 2014-03-04 2014-08-07 김형수 Air permeable polyethylene film for asphalt pavement construction and asphalt reinforcement comprising the same
KR101491105B1 (en) * 2014-09-29 2015-02-13 주식회사 다현산업 Cold-mix asphalt compound for repairing road and repairing method using the same
KR101494799B1 (en) 2014-05-27 2015-02-23 한국건설기술연구원 Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, Hot-Mix Asphalt Mixture Using the Same, and Method for Manufacturing the Same
KR101659727B1 (en) 2014-12-24 2016-09-27 주식회사 케이씨씨 Fiber pellet coated with thermoplastic resin for strength improvement of asphalt road
KR101871413B1 (en) * 2018-04-06 2018-06-26 한국건설기술연구원 Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, And Recycled Asphalt Mixture Using the Same
KR101963081B1 (en) * 2018-02-20 2019-03-28 한국섬유개발연구원 bundle-type short fibers for fiber reinforced concrete using p-aramid conjugate fiber and fiber Reinforced concrete using thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999003796A1 (en) * 1997-07-16 1999-01-28 Toho Rayon Co., Ltd. Reinforcing material, method of production thereof, reinforcing/repairing method using the reinforcing material, reinforcing/repairing structure, and structural element
KR101427375B1 (en) 2014-03-04 2014-08-07 김형수 Air permeable polyethylene film for asphalt pavement construction and asphalt reinforcement comprising the same
KR101494799B1 (en) 2014-05-27 2015-02-23 한국건설기술연구원 Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, Hot-Mix Asphalt Mixture Using the Same, and Method for Manufacturing the Same
KR101491105B1 (en) * 2014-09-29 2015-02-13 주식회사 다현산업 Cold-mix asphalt compound for repairing road and repairing method using the same
KR101659727B1 (en) 2014-12-24 2016-09-27 주식회사 케이씨씨 Fiber pellet coated with thermoplastic resin for strength improvement of asphalt road
KR101963081B1 (en) * 2018-02-20 2019-03-28 한국섬유개발연구원 bundle-type short fibers for fiber reinforced concrete using p-aramid conjugate fiber and fiber Reinforced concrete using thereof
KR101871413B1 (en) * 2018-04-06 2018-06-26 한국건설기술연구원 Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, And Recycled Asphalt Mixture Using the Same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102525454B1 (en) * 2022-02-11 2023-04-26 (주)세스 Chopped and powdered carbon fiber reinforced material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same
CN114941183A (en) * 2022-05-31 2022-08-26 汇鸿(南通)安全用品有限公司 Anti-cutting modified regenerated polyester fiber, preparation method thereof and textile product
CN114941183B (en) * 2022-05-31 2023-07-25 汇鸿(南通)安全用品有限公司 Cutting-resistant modified regenerated polyester fiber, preparation method thereof and textile product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102120445B1 (en) Artificial Aggregate Made of Industrial By-products And Recycled Plastic, And Method for Manufacturing the Same
US9944797B2 (en) Glass fiber-reinforced hot-mix asphalt mixture, and manufacturing method thereof
US10030146B2 (en) Thermoset modified additive for asphalt mixture, preparation method thereof and asphalt mixture
KR102201301B1 (en) Asphalt modifying materials for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same
KR102257189B1 (en) Glass fiber asphalt reinforcement material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same
CN105316788A (en) Modified polypropylene crude fiber used for reinforcing concrete and preparation method
KR102020594B1 (en) Recycled cold asphalt concrete mixture and Construction thereof
CN107285700A (en) A kind of superhigh tenacity concrete and preparation method thereof
KR100669079B1 (en) Powder type asphalt modifier and asphalt concrete using asphalt pavement and porous pavement
US20230242767A9 (en) Asphalt modifier for asphalt mixture and asphalt mixture containing the same
KR101925512B1 (en) Complex Reinforcing Material with Glass Fiber, And Method for Pavement of Asphalt Road Using the Same
KR100767989B1 (en) Cold seme-rigid pavement method and pavemeant matrials
KR101659727B1 (en) Fiber pellet coated with thermoplastic resin for strength improvement of asphalt road
CN103910927B (en) A kind of plastic building template polymeric composition and preparation method thereof
KR102585106B1 (en) Artificial Aggregate Manufactured by Recycled Material
KR102127999B1 (en) Asphalt concrete compound containing of high strength asphalt modifier composition and a method using the same
EP3319924B1 (en) A method for manufacturing a slab
CN114316614A (en) Multifunctional asphalt mixture modifier prepared from renewable resources and preparation method thereof
KR100648710B1 (en) A plastic concrete composition and a product thereof
US20230407095A1 (en) Asphalt modifier for asphalt mixture and asphalt mixture containing the same
KR20240078589A (en) Asphalt mixture comprising reinforcement fiber modifier and method for paving asphalt using the same
KR101420209B1 (en) Method for manufacturing high strength Agents for Asphalt-concrete and Method for manufacturing asphalt-concrete using High strength Agents
KR102525454B1 (en) Chopped and powdered carbon fiber reinforced material for asphalt mixtures and asphalt mixtures comprising the same
KR101790577B1 (en) Method for producing fiber-reinforced plastic pellets, resin molded article molded by different pellets produced by the method
WO2024112148A1 (en) Asphalt mixture comprising reinforcement fiber modifier, and asphalt paving method using same

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant