KR102279266B1 - 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법 - Google Patents

불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 골재 85 내지 93 중량%, 개질 아스팔트 바인더 5 내지 10 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.25 내지 1 중량%, 유리섬유 1 내지 4 중량%를 포함하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법을 제공한다.

Description

불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법{Asphalt concrete composition for impermeable barrier layer and drainage asphalt concrete paving method using the same}
본 발명은 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배수성 아스팔트 도로 포장은 강우 또는 강설 시 원활하고 빠른 배수특성과 저소음을 위해 상층부에 일반적인 도로 포장과 비교하여 높은 골재간 공극률을 갖는 배수성 아스팔트 콘크리트층이 형성되고, 하층부에 불투수성 아스팔트 콘크리트층이 형성된다.
이러한 배수성 아스팔트 도로 포장으로서, 매스틱 아스팔트로 알려진 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 사용하는 두께 4cm 이하의 불투수 차단층과, 두께 4cm 이상의 개질 아스팔트 콘크리트 상층의 2개층으로 구성된 복합 포장 방법이 알려져 있다.
그러나 상기 매스틱 아스팔트는 TLA(Trinidad Lake Asphalt)라는 경질의 천연 아스팔트 약 30%와 일반 석유계 아스팔트와 혼합하여 사용하는데 TLA는 전량 외국에서 수입하여야 하는 문제로 재료비가 고가이고 물리적인 성질을 개선하기가 어렵다는 단점이 있었다. 또한, 생산 온도가 200℃ 이상이고 시공온도가 230 내지 250℃이므로, 제조 및 시공시 반드시 쿠커라는 교반 및 운반 장치가 필요하므로, 일반적으로 사용하기 어려우며, 시공 후 고온의 열이 포장체 외부로 빠져나가지 못하여 포장체 일부가 부풀어 오르는 현상이 발생하기도 하는 단점이 있었다.
다른 종래의 기술로서 대한민국 공개특허 제10-2012-0070153호는 저소음 배수성 포장체 및 그 포장 방법을 제안하고 있다. 상기 출원은 기층과 표층 중간에 수지로 접착층을 형성하며, 상기 접착수지(접착층) 재료는 유화아스팔트로서 침투력이 좋고 상온에서 쉽고 간편히 시공할 수 있는 장점을 갖는다.
그러나, 상기 유화아스팔트는 일반 아스팔트에 비해 강도 및 탄성 등의 물성이 비교적 낮고, 얇은 두께로 포장되는 경우, 기층과 표층 사이의 중간 매개체로서 충분한 접착력 및 부착효과를 발휘할 수 없는 단점을 갖는다. 또한, 0 ℃이하의 저온에서는 탄성이 적고 취성이 높아 표층에서 전달되는 충격과 하중에 의해 접착층이 쉽게 파괴되는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제818489호는 보수성 기층을 갖는 배수성 저소음 합성 도로포장 시공방법을 제안하고 있다. 상기 보수성(중간층) 기층은 고흡수성 폴리머 및 광물성 재료를 혼합한 시멘트 페이스트를 활용한 것으로서 제품의 강도와 내구성을 높이고 수분이나 물 침투 시 수십 배 이상의 물을 흡수해 힘이나 압력이 전달되더라도 물이 배출되지 않도록 함으로써, 기층을 보호하고 물 증발 시 기화 잠열에 의해 포장체의 습도와 온도를 조절하는 기능을 갖는 것으로 기재하고 있다.
그러나, 포설 후 경화속도와 강도 발현 등 물성 확보를 위한 양생기간이 길고, 기층과 표층의 재료인 아스팔트 혼합물과 시멘트 페이스트 층간의 거동 차이에 따른 층간 분리가 발생할 수 있으며, 장마와 같은 긴 우기 시에는 보수성 층의 흡수율이 한계에 이르게 됨으로써 그 기능을 상실하게 되며 기층으로 침투되는 물을 막을 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0070153호
본 발명은, 종래 기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 불투수성, 내구성, 소성변형 저항성, 피로균열 저항성, 저온균열 저항성, 내후성, 작업성 등의 물성이 우수한 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 매우 소량의 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA)와 유리섬유를 첨가함으로써, 공용등급이 PG76-22인 저렴한 개질 아스팔트 바인더를 사용하면서도 공용등급이 PG82-22인 고가의 개질 아스팔트 바인더를 사용하는 경우보다 더 우수한 효과를 발현하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 사용하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
골재 85 내지 93 중량%, 개질 아스팔트 바인더 5 내지 10 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.25 내지 1 중량%, 유리섬유 1 내지 4 중량%를 포함하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공면을 평탄화하여 기층을 형성하는 단계;
상기 기층 상부에 상기 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고 양생하여 불투수성 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 단계; 및
상기 불투수성 아스팔트 콘크리트층 상부에 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고, 다짐하고, 양생하여 배수성 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 단계;를 포함하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법을 제공한다.
본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물은 우수한 불투수성, 내구성, 소성변형 저항성, 피로균열 저항성, 저온균열 저항성, 내후성, 작업성을 제공한다.
또한, 매우 소량의 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA)와 유리섬유를 첨가함으로써, 공용등급이 PG76-22인 저렴한 개질 아스팔트 바인더를 사용하면서도 공용등급이 PG82-22인 고가의 개질 아스팔트 바인더를 사용하는 경우보다 더 우수한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법은 상기 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 사용함으로써, 우수한 불투수성, 내구성, 소성변형 저항성, 피로균열 저항성, 저온균열 저항성, 내후성, 작업성을 제공한다.
도 1은 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 마샬 안정도 측정 과정을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 간접인장강도 측정 과정을 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 함부르크 휠트랙킹 측정 과정을 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 함부르크 휠트랙킹 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 드레인 다운 테스트 과정을 촬영한 사진이다.
본 발명은 이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 골재 85 내지 93 중량%, 개질 아스팔트 바인더 5 내지 10 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.25 내지 1 중량%, 유리섬유 1 내지 4 중량%를 포함하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물은 골재 88.6 내지 91 중량%, 개질 아스팔트 바인더 7 내지 8 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.3 내지 0.7 중량%, 유리섬유 1 내지 3 중량%를 포함할 수 있다. 상기에서 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.35 내지 0.4 중량%로 사용될 수도 있다. 본 발명에서는 국내 최초로 폐유리울섬유를 아스팔트 혼합물에 재활용하는 특징을 갖는다. 또한, 원가가 높은 에틸렌비닐아세테이트를 최소량으로 사용하여 아스팔트 콘크리트 조성물의 성능을 크게 업그레이드 시키는 특징을 갖는다.
상기 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 조성비가 상술한 범위를 벗어나는 경우, 불투수성, 내구성, 소성변형 저항성, 피로균열 저항성, 저온균열 저항성, 내후성, 작업성 등의 물성이 저하될 수 있으며, 경제성도 저하될 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 아스팔트 콘크리트 조성물은 공극률이 1% 이하 또는 0.5% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 개질 아스팔트 바인더는 석유계 아스팔트 70 내지 85 중량% 및 폴리머 개질제 15 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 개질 아스팔트 바인더는 공용등급이PG76-22인 것이 사용될 수 있으며, 상기 개질 아스팔트 바인더 PG76-22는 폴리머 개질제로 SBS(styrene-Butadiene-Styrene) 폴리머를 사용한 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 개질 아스팔트 바인더 PG76-22는 가소성 첨가제 1 내지 10 중량% 및 박리방지제 0.1 내지 1 중량%를 더 포함할 수 있으며, 상기 가소성 첨가제 및 박리방지제는 이 분야에 공지된 성분이 제한없이 사용될 수 있다.
본 발명은 등급이 높지 않은 개질 아스팔트 바인더 PG76-22를 사용하면서도, 등급이 높은 PG82-22와 같은 개질 아스팔트 바인더를 사용한 것 이상의 우수한 효과를 제공하는 특징을 갖는다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA)는 투명한 고무성 중합체로 영구성을 향상시키는 특징을 가지며, 중량평균 분자량이 500 g/mol 내지 5,000 g/mol인 것이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 유리섬유는 화이트 유리섬유 또는 옐로우 유리섬유일 수 있다. 상기 옐로우 유리섬유로는 폐유리섬유가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 골재는 조성물의 다른 성분들에 의하여 뭉쳐져서 한 덩어리를 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료이다. 상기 골재로는 화학적으로 안정한 것이 사용될 수 있으나, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 골재라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. 상기 골재의 예로는 아스팔트 콘크리트를 제조하기 위해 물에 혼합하는 모래, 자갈, 현무암, 오석, 바잘트, 기타 이와 비슷한 재료 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 있어서 상기 골재는 채움재를 포함하는 것일 수 있다. 상기 채움재는 골재들 간의 공극을 채워줌으로써 불투수 성능을 극대화하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 채움재로는 석회석분, 석분, 고로 슬래그 분말, 카본블랙, 플라이애쉬, 점토분말, 경탄분말, 시멘트, 제강분말 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 골재로는 입경이 10 mm 내지 30 mm, 바람직하게는 19mm 내지 20 mm인 굵은 골재, 입경이 5 mm 이하인 잔골재, 및 입경이 0.08mm 내지 0.6mm인 채움재를 55~66 : 15~25 : 17~21 중량비로 포함하는 것이 사용될 수 있다.
상기에서 채움재로는 석회석분이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물은 배수성 아스팔트 콘크리트 포장에 사용되는 것으로서, 배수성 아스팔트 콘크리트층의 하부에 형성되는 불투수성 아스팔트 콘크리트층의 형성에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 불투수성 아스팔트 콘크리트층은 0.5 내지 4cm, 바람직하게는 1 내지 3cm, 더욱 바람직하게는 1 내지 2cm 두께의 박층으로 형성될 수 있다.
본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물은 불투수성, 내구성, 소성변형 저항성, 피로균열 저항성, 저온균열 저항성, 내후성, 작업성 등의 물성이 우수한 특성을 가지며, 차로, 인도 등의 도로, 교량, 항공기 이착륙장 등을 포장에 유용하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은
시공면을 평탄화하여 기층을 형성하는 단계;
상기 기층 상부에 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고 양생하여 불투수성 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 단계; 및
상기 불투수성 아스팔트 콘크리트층 상부에 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고, 다짐하고, 양생하여 배수성 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 단계;를 포함하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법에 관한 것이다.
상기 불투수 아스팔트 콘크리트층은 공극률이 1% 이하이고,
상기 배수성 아스팔트 콘크리트층은 공극률이 20 내지 25%일 수 있다.
상기 불투수 아스팔트 콘크리트층은 0.5 내지 4cm, 바람직하게는 1 내지 3cm, 더욱 바람직하게는 1 내지 2cm 두께로 형성할 수 있으며,
상기 배수성 아스팔트 콘크리트층은 3 내지 6cm, 바람직하게는 3 내지 5cm, 더욱 바람직하게는 3 내지 4cm로 형성할 수 있다.
상기 포장 방법에 있어서, 본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고 양생하여 불투수성 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 것 이외에 기층 형성 단계 및 배수성 아스팔트 콘크리트층 형성 단계는 이 분야에 공지된 기술에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물로는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 조성물이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 상기 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물로는 쇄석 매스틱 아스팔트(SMA) 콘크리트 조성물이 사용될 수 있다. 상기 쇄석 매스틱 아스팔트(SMA) 콘크리트 조성물은 이 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 그 종류를 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 쇄석 매스틱 아스팔트(SMA) 콘크리트 조성물로는 아스팔트 바인더 100 중량부에 대하여, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 블록 공중합체 0.01 내지 5 중량부, 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 블록 공중합체 10 내지 20 중량부, 석유수지 5 내지 30 중량부, 티오아세트아미드 0.1 내지 5 중량부, 이소티오시안산 알릴 0.1 내지 5 중량부, 및 골재(채움재 포함) 50 내지 2000 중량부를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양하게 수정 및 변경될 수 있다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.
제조예 1: 표층용 SMA 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조
본 발명의 하기 실험에 사용하기 위하여, SMA(Stone Mastic Asphalt) 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다. 구체적으로, 상기 SMA 아스팔트 콘크리트 조성물은 입경이 10 mm 내지 13 mm인 굵은 골재 91 중량%, 개질 아스팔트 바인더(PG 76-22) 7 중량% 및 셀룰로오스 섬유 2 중량%를 혼합하여 제조되었다.
실시예 1: 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조
160℃에서 골재 90.65 중량%, 개질 아스팔트 바인더(슈퍼팔트 76-22, SK에너지 제조) 7 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.35 중량%, 및 폐유리울섬유(recycled glass wool fiber) 2 중량%를 포함하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
상기 골재로는 입경이 19 mm 내지 20 mm인 굵은 골재, 입경이 5 mm 이하인 잔골재, 및 입경이 0.3mm 내지 0.08 mm인 채움재를 55~65 : 15~25 : 17~21 중량비로 혼합한 혼합물을 사용하였고, 상기 채움재로는 석회석분이 사용되었다.
상기에서 제조된 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 다짐기로 다짐하여 각각의 시험예에서 사용할 공시체를 제조하였다.
비교예 1: 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조
160℃에서 골재 90.65 중량%, 개질 아스팔트 바인더(슈퍼팔트 82-22, SK에너지사 제조) 7.35 중량% 및 폐유리울섬유(recycled glass wool fiber) 2 중량%를 포함하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 각각의 시험예에서 사용할 공시체를 제조하였다.
비교예 2: 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조
상기 실시예 1에서 폐유리울섬유(recycled glass wool fiber) 2 중량% 대신 셀룰로오즈섬유를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하고, 동일한 방법으로 각각의 시험예에서 사용할 공시체를 제조하였다.
시험예 1: 마샬 안정도 및 흐름값 평가
본 발명의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물의 마샬 안정도를 KS F 2337, 2017에 따라 실시하였다.
마샬 안정도 시험은 공시체를 조건에 따라 종류별로 3개씩 제작한 뒤 제작된 공시체와 재하헤드를 30분 동안 수조 속에 수침시켜 공시체는 60±1℃, 재하 헤드는 20~40℃의 온도를 유지하도록 한다. 수조에서 공시체를 꺼내어 재하 헤드가 설치된 시험기에 위치시킨 후, 50.8 mm/min의 속도의 하중을 가하여 파괴 시 변위와 강도를 측정한다. 도 1은 상기 시험 과정을 촬영한 사진을 나타낸다.
상기 시험결과는 하기 표 1과 같았다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
마샬안정도(N) 11,893.3 10,085 10,132.3
시험예 2: 간접인장강도 및 터프니스 테스트
불투수 차단층용 아스팔트 조성물에 균열이 발생할 경우 우수의 침투에 의해 콘크리트 열화 및 아스팔트가 파괴되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서 균열에 대한 저항정도를 평가하기 위해 간접인장강도 시험(KS F 2382, 2018)을 실시하였다. 간접인장강도 시험을 위해 공시체를 조건에 따라 종류별로 3개씩 제작한 뒤 제작된 공시체를 온도 조절 장치에 넣어 25℃±0.5℃로 6시간동안 보관한 뒤 공시체를 꺼내어 지그에 올려놓고 수평과 중심을 맞춘 후 50 mm/min의 재하속도로 수직파괴가 발생할 때까지 하중을 가하여 최대하중을 기록하였다. 도 2는 간접인장강도 시험 모습을 나타낸다.
[수학식 1]
Sr = 2P/πDh
여기서, Sr = 간접인장강도(Mpa)
P = 최대하중(N)
D = 공시체 지름(mm)
h = 공시체 높이(mm)
상기 시험결과는 하기 표 2와 같았다.
간접인장강도 기준: 0.8
Figure 112021051782358-pat00001
이상 (표층)
터프니스 기준: 8000
Figure 112021051782358-pat00002
이상 (표층)
실시예 1 비교예 1 비교예 2
간접인장강도 (
Figure 112021051782358-pat00003
)		 1.430 0.985 1.025
터프니스(
Figure 112021051782358-pat00004
)		 22,721.34 16,881.74 15,485.45
시험예 3: 함부르크 휠트랙킹 테스트
불투수성 아스팔트가 수침된 상태에서 박리나 균열이 발생하는지 확인하기 위해 함부르크 휠트랙킹 시험(AASHTO T 324, 2019)을 실시하였다.
함부르크 휠트랙킹 시험은 선회다짐기로 다짐 된 샘플을 60℃의 물에 30분간 수침한 후 705±4.5 N의 휠 하중을 20,000회 반복재하 하여 러팅(Rutting)과 Stripping Point를 확인한다.
본 발명에서는 선회다짐기를 사용하여 높이 6cm의 공시체를 제작하고, 한 단면을 컷팅하여 도 3과 같이 공시체를 몰드에 넣어 실험을 진행하였다.
실험결과는 하기 표 3과 같았다. 도 3은 함부르크 몰드 및 공시체와 시험 과정을 나타내며, 도 4는 실험결과를 나타낸 그래프이다.
실시예 1 비교예 1 비교예 2
Rut Depth 1.5 mm 3.6 mm 2.2 mm
파괴지점 실험 중 파괴안됨 실험 중 파괴안됨 실험 중 파괴안됨
시험예 4: 드레인 다운 테스트
드레인 다운이란 아스팔트 혼합물에서 흘러내린 바인더를 뜻하며 드레인 다운 시험(KS F 2489, 2015)은 생산, 저장, 운반 및 포설시 높은 온도를 유지할 때 다져지지 않은 혼합물로부터 잔골재 중에 함유된 아스팔트 바인더가 흘러내리는 양을 측정하는 시험이다.
본 발명에서는 바인더 량이 많은 불투수 차단용 아스팔트 콘크리트 조성물 특성상 운반 과정에서 재료분리가 일어날 수 있어 드레인 다운 기준에 부합하는지 확인하기 위해 시험을 진행하였다.
구체적으로 실시예 및 비교예에서 제조된 불투수 차단용 아스팔트 콘크리트 조성물 1 kg을 혼합한 직후 유리비커에 부어 질량을 측정하고 유리나 얇은 뚜껑을 덮고 시험온도로 조절된 건조로에 1시간 동안 넣어 두었다. 1시간이 지난 후 유리비커 내의 혼합물을 비우고 유리비커의 질량을 측정 후 손실된 질량에 대한 비율로서 드레인 다운 양을 계산하였다.
실험결과는 하기 표 4와 같았다. 도 5는 드레인 다운 시험 과정을 나타낸다.
[수학식 2]
드레인 다운 양(%) = [(C-A)/(B-A)] X 100
여기서,
A = 유리용기의 질량
B = 용기+혼합물의 질량
C = 혼합물을 제외한 용기 질량
드레인다운 기준: 0.3% 이하
실시예 1 비교예 1 비교예 2
Drain Down(%)
 0.02 0.05 0.03
시험예 5: TSR 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 불투수 차단용 아스팔트 콘크리트 조성물의 TSR(tensile strength ratio)을 측정하는 방법으로 인장강도비를 통해 아스팔트 혼합물의 박리저항성 및 내구성을 평가할 수 있다.
본 발명에서는 수분민감도 시험(KS F 2398, 2017)의 방법을 따라 시험을 진행하였으며, 제작된 혼합물을 7±0.5%의 공극률을 갖는 공시체로 다짐하고 건조 및 습윤에서 간접인장강도를 측정하여 두 값의 비율을 수분민감도로 사용하였다. 상기 측정결과는 하기 표 5와 같았다.
[수학식 2]
TSR = ( Stm / Std ) X 100
TSR = 인장강도비 (%)
Stm = 습윤상태 공시체의 평균 간접인장강도 (kPa)
Std = 건조상태 공시체의 평균 간접인장강도 (kPa)
TSR 기준: 0.85 이상
실시예 1 비교예 1 비교예 2
TSR 0.91 0.81 0.81
시험예 6: 변형강도 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 불투수 차단용 아스팔트 콘크리트 조성물의 변형강도를 측정하는 방법으로 아스팔트 콘크리트 포장의 차륜에 의한 하중-변형 메커니즘을 파악하여 소성변형에 대한 저항성을 파악할 수 있다.
본 발명에서는 변형강도 시험(아스팔트 콘크리트 포장 시공지침 부속서 및 부록, 2017)의 방법을 따라 시험을 진행하였으며, 제작된 혼합물을 60℃ 물속에 30분간 수침시키고 이를 꺼내어 변형강도 시험용 몰드에 놓고 수직 정하중을 30mm/min의 속도로 가하여 변형강도를 측정하였다. 상기 측정결과는 하기 표 6과 같았다.
변형강도 기준: 4.25 N/mm 2 이상
실시예 1 비교예 1 비교예 2
변형강도 (N/mm 2 ) 4.87 3.9 4.25

Claims (11)

  1. 골재 85 내지 93 중량%, 개질 아스팔트 바인더 5 내지 10 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA) 0.25 내지 1 중량%, 유리섬유 1 내지 4 중량%를 포함하며,
    상기 에틸렌비닐아세테이트 수지(EVA)는 중량평균 분자량이 500 g/mol 내지 5,000 g/mol이며,
    상기 유리섬유는 화이트 유리섬유 또는 폐유리섬유인 옐로우 유리섬유인 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아스팔트 콘크리트 조성물은 공극률이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개질 아스팔트 바인더는 석유계 아스팔트 70 내지 85 중량% 및 폴리머 개질제 15 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개질 아스팔트 바인더는 PG76-22인 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 골재는 입경이 10 mm 내지 30 mm인 굵은 골재, 입경이 5 mm 이하인 잔골재, 및 입경이 0.08mm 내지 0.6 mm인 채움재를 55~66 : 15~25 : 17~21 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 채움재는 석회석분인 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아스팔트 콘크리트 조성물은 배수성 아스팔트 콘크리트 포장에 사용되는 것으로서, 배수성 아스팔트 콘크리트층의 하부에 형성되는 불투수성 아스팔트 콘크리트층의 형성에 사용되는 것을 특징으로 하는 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물.
  10. 시공면을 평탄화하여 기층을 형성하는 단계;
    상기 기층 상부에 제1항의 불투수 차단층용 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고 양생하여 불투수 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 단계; 및
    상기 불투수 아스팔트 콘크리트층 상부에 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 포설하고, 다짐하고, 양생하여 배수성 아스팔트 콘크리트층을 형성하는 단계;를 포함하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 불투수 아스팔트 콘크리트층은 공극률이 1% 이하이고,
    상기 배수성 아스팔트 콘크리트층은 공극률이 20 내지 25%인 것을 특징으로 하는 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 방법.
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