KR102283319B1 - 고형분 고함량 유화 아스팔트 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전체 100 중량부를 기준으로, 유화 아스팔트 고형분 66 ~ 75 중량부; 계면활성제 0.3 ~ 4 중량부; pH 조절제 0.5 ~ 3 중량부; 실리카계 안정재료 0.1~0.3 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화 아스팔트 조성물을 제시함으로써, 부착력이 높고, 양생 속도가 빠르며, 장기 공용성능이 우수한 효과를 얻도록 한다.
Description
본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 유화 아스팔트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 택 코트 재료로 사용되는 유화 아스팔트 조성물의 경우, 전체 100 중량부를 기준으로 유화 아스팔트 고형분 50 중량부 내외가 혼합된다.
또한 상온 재활용 아스콘 제조용 유화 아스팔트 조성물의 경우, 전체 100 중량부를 기준으로 유화 아스팔트 고형분 62 ~ 65 중량부가 혼합된다.
그런데, 이러한 종래의 유화 아스팔트 조성물은 유화 아스팔트 고형분의 함량이 적음에 따라, 부착력이 낮다는 점, 양생 속도가 느리다는 점 등의 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 부착력이 높고, 양생 속도가 빠르며, 장기 공용성능이 우수한 유화 아스팔트 조성물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 전체 100 중량부를 기준으로, 유화 아스팔트 고형분 66 ~ 75 중량부; 계면활성제 0.3 ~ 4 중량부; pH 조절제 0.5 ~ 3 중량부; 실리카계 안정재료 0.1~0.3 중량부; 물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유화 아스팔트 조성물을 제시한다.
상기 계면활성제는, 제4암모늄 화합물(Quaternary ammonium), 아민(Amine), 디아미노프로판(Diaminopropane), 탈로우알킬(Tallowalkyl) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 유화 아스팔트 조성물의 제조방법으로서, 상기 유화 아스팔트 고형분을 160 ~ 170℃로 가열하는 가열단계; 상기 물을 55 ~ 65℃로 가열하고, 상기 계면활성제 및 pH 조절제를 혼합하여 1차 혼합물을 형성하는 1차 혼합단계; 상기 1차 혼합물에 대하여 상기 실리카계 안정재료를 혼합하여 2차 혼합물을 형성하는 2차 혼합단계; 가열된 상기 유화 아스팔트 고형분과 상기 2차 혼합물을 혼합하고, 70 ~ 90℃로 냉각시키는 냉각단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유화 아스팔트 조성물의 제조방법을 제시한다.
본 발명은 상기 유화 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장 시공방법으로서, 기층, 보조기층 또는 하부 포장체의 상면에 상기 유화 아스팔트 조성물을 포설하여 택 코트층을 형성하는 단계; 상기 택 코트층의 상면에 아스콘을 포설하여 상부 포장체를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장 시공방법을 제시한다.
본 발명은 상기 유화 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장 표면처리방법으로서, 아스팔트 도로포장의 표면에 상기 유화 아스팔트 조성물을 포설하여 보강층을 형성하는 단계; 상기 보강층에 대하여 골재를 살포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장 표면처리방법을 제시한다.
본 발명은 상기 유화 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장 시공방법으로서, 상온에서 순환골재와 상기 유화 아스팔트 조성물을 혼합하여 순환골재 재생혼합물을 형성하는 단계; 상온에서 상기 순환골재 재생혼합물을 포설하거나, 상기 순환골재 재생혼합물과 신규 아스콘을 혼합하여 포설하여 포장체를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장 시공방법을 제시한다.
본 발명은 부착력이 높고, 양생 속도가 빠르며, 장기 공용성능이 우수한 유화 아스팔트 조성물을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 아스팔트 도로포장 시공방법의 공정도.
도 2는 아스팔트 도로포장 표면처리방법의 공정도.
도 1은 아스팔트 도로포장 시공방법의 공정도.
도 2는 아스팔트 도로포장 표면처리방법의 공정도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물은 전체 100 중량부를 기준으로, 유화 아스팔트 고형분 66 ~ 75 중량부; 계면활성제 0.3 ~ 4 중량부; pH 조절제 0.5 ~ 3 중량부; 실리카계 안정재료 0.1 ~ 0.3 중량부; 및 물을 포함하여 구성된다.
상술한 바와 같이, 종래의 유화 아스팔트 조성물은 택 코트 재료의 경우, 전체 100 중량부를 기준으로 유화 아스팔트 고형분 50 중량부 내외가 혼합되고, 상온 재활용 아스콘 제조용 재료의 경우, 전체 100 중량부를 기준으로 유화 아스팔트 고형분 62 ~ 65 중량부가 혼합된다.
이에 비해, 본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물은 전체 100 중량부를 기준으로 유화 아스팔트 고형분 66 ~ 75 중량부가 혼합되므로,(고함량이므로) 유화 아스팔트 고형분의 함량이 종래에 비해 높다는 특징이 있다.
따라서 동일한 양의 유화 아스팔트 조성물(혼합물)을 살포하는 경우라도, 실질적으로 더욱 많은 양의 유화 아스팔트 성분이 살포되는 결과가 되어 우수한 부착력을 얻을 수 있고, 상대적으로 물의 함량이 적으므로 양생 속도를 빠르게 할 수 있다.
다만, 유화 아스팔트 고형분의 함량이 많아짐으로 인한 부작용을 해소하고자, 전체 100 중량부를 기준으로, 계면활성제 0.3 ~ 4 중량부; pH 조절제 0.5 ~ 3 중량부; 실리카계 안정재료 0.1 ~ 0.3 중량부;를 추가로 혼입한다.
계면활성제는 기름인 아스팔트와 물이 분산될 수 있도록 계면을 활성하는 역할(친수, 친유기 성질이 있어 아스팔트 입자끼리 달라붙어 덩어리가지지 않도록 하는 역할)을 담당하는 것으로서, 본 발명에 의한 배합의 경우, 제4암모늄 화합물(Quaternary ammonium), 아민(Amine), 디아미노프로판(Diaminopropane), 탈로우알킬(Tallowalkyl) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 계면활성제를 사용하는 것이 적절한 것으로 나타났다.
PH 조절제는 위 계면활성제가 물에 중화되도록 사용하는 성분이고, 실리카계 안정재료는 유화 아스팔트의 점도를 증가시켜 안정성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물의 제조방법은 다음과 같은 공정에 이해 이루어진다.
먼저, 유화 아스팔트 고형분을 160 ~ 170℃로 가열한다.
물을 55 ~ 65℃로 가열하고, 계면활성제 및 pH 조절제를 약 15분간 혼합하여 1차 혼합물을 형성한다.
이후, 1차 혼합물에 대하여 실리카계 안정재료를 약 15분간 혼합하여 2차 혼합물(유화액)을 형성한다.
가열된 유화 아스팔트 고형분과 2차 혼합물(유화액)을 Colloid mill을 이용하여 혼합하고, 70 ~ 90℃로 냉각시킨 후, 보관한다.
이하, 본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물의 물성을 입증하기 위한 시험 내용 및 결과에 관하여 설명한다.
본 발명의 실시예는 전체 100 중량부를 기준으로, 유화 아스팔트 고형분 70 중량부, 계면활성제 2 중량부, pH 조절제 1.8 중량부, 실리카계 안정재료 0.2 중량부 및 물을 혼합한 것으로서, 계면활성제로는 제4암모늄 화합물(Quaternary ammonium)을 사용하였다.
비교예 1은 종래의 택 코트에 사용되는 유화 아스팔트 조성물이고, 비교예 2는 종래의 상온 재활용 아스콘 제조용 유화 아스팔트 조성물이다.
첫째, 표 1은 증발잔류분 시험결과이다.
증발잔류분 시험이란, 유화 아스팔트 조성물에서 물을 증발시켜 유화 아스팔트 고형분의 함량을 평가하는 시험을 말한다.
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예의 경우, 비교예 1,2에 비해 증발잔류분(유화 아스팔트 고형분의 함량)이 가장 많은 것으로 나타났다.
둘째, 표 2는 공용성 시험결과이다.
DSR과 BBR은 모두 아스팔트의 장기 공용성능을 평가하는 시험방법을 의미한다.
DSR은 고온 성능 평가 시험(아스팔트의 고온 소성변형 저항성 평가 시험)이고, BBR은 저온 성능 평가 시험(아스팔트의 저온 균열 저항성 평가 시험)이다.
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예의 경우, 비교예 1,2에 비해 DSR, BBR 모든 시험결과가 우수한 것으로 나타났다.
일반적인 유화 아스팔트의 경우 아스팔트의 장기 성능을 평가하는 PG grade가 64 ~ 22 또는 70 ~ 22로 규정되어 있다.
하지만 본 발명의 경우, 표 2에 나타난 바와 같이, PG grade가 76 ~ 22이므로, 장기 공용성능이 가장 우수함을 확인할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 유화 아스팔트의 조성물의 활용방법에 대하여 설명한다.
첫째, 택 코트(tack coat)로 활용할 수 있다.
기층, 보조기층 또는 하부 포장체(종래의 시멘트 콘크리트 포장 등)(10)의 상면에 본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물을 포설하여 택 코트층(11)을 형성하고, 그 택 코트층의 상면에 신규 아스콘을 포설하여 상부 포장체(아스팔트 포장체)(12)를 형성할 수 있다.(도 1)
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물을 택 코트로 사용하는 경우, 동일한 양의 유화 아스팔트 조성물(혼합물)을 살포하는 경우라도, 실질적으로 더욱 많은 양의 유화 아스팔트 성분이 살포되는 결과가 되어 우수한 부착력을 얻을 수 있고, 상대적으로 물의 함량이 적으므로 양생 속도를 빠르게 한다는 장점이 있다.
둘째, 아스팔트 도로포장 표면처리재료로 활용할 수 있다.
공용중인 아스팔트 도로포장(20)의 표면에 유화 아스팔트 조성물을 포설하여 보강층(21)을 형성하고, 그 보강층(21)에 대하여 골재(chip seal, 포그실 등)(22)를 살포함으로써, 아스팔트 도로포장의 수명을 연장할 수 있다.(도 2)
이는 본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물의 우수한 물성으로 인하여 장기 공용성능을 증대함과 아울러, 빠른 양생 속도로 인하여 시공 후 조기 교통개방이 가능하다는 장점이 있다.
셋째, 상온 재활용 아스콘 제조용 유화 아스팔트 조성물로 활용할 수 있다.
상온에서 순환골재(재생골재)와 유화 아스팔트 조성물을 혼합하여 순환골재 재생혼합물을 형성하고, 이러한 순환골재 재생혼합물만을 포설하거나, 그 순환골재 재생혼합물과 신규 아스콘을 혼합하여 포설하여 포장체를 형성할 수 있다.
이는 본 발명에 의한 유화 아스팔트 조성물의 우수한 물성으로 인하여, 순환골재 재생혼합물의 강도(마샬안정도, 간접인장강도, 동적안정도 등)가 증가하므로, 순환골재를 사용함에 불구하고 우수한 포장체를 얻는다는 장점이 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 하부 포장체 11 : 택 코트층
12 : 상부 포장체 20 : 아스팔트 도로포장
21 : 보강층 22 : 골재
12 : 상부 포장체 20 : 아스팔트 도로포장
21 : 보강층 22 : 골재
Claims (6)
- 전체 100 중량부를 기준으로,
유화 아스팔트 고형분 66 ~ 75 중량부;
계면활성제 0.3 ~ 4 중량부;
pH 조절제 0.5 ~ 3 중량부;
실리카계 안정재료 0.1~0.3 중량부;
물;을 포함하고,
상기 계면활성제는, 제4암모늄 화합물(Quaternary ammonium), 아민(Amine), 디아미노프로판(Diaminopropane), 탈로우알킬(Tallowalkyl) 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성되고,
상기 유화 아스팔트 고형분을 160 ~ 170℃로 가열하는 가열단계;
상기 물을 55 ~ 65℃로 가열하고, 상기 계면활성제 및 pH 조절제를 혼합하여 1차 혼합물을 형성하는 1차 혼합단계;
상기 1차 혼합물에 대하여 상기 실리카계 안정재료를 혼합하여 2차 혼합물을 형성하는 2차 혼합단계;
가열된 상기 유화 아스팔트 고형분과 상기 2차 혼합물을 혼합하고, 70 ~ 90℃로 냉각시키는 냉각단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 유화 아스팔트 조성물. - 삭제
- 삭제
- 제1항의 유화 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장 시공방법으로서,
기층, 보조기층 또는 하부 포장체의 상면에 상기 유화 아스팔트 조성물을 포설하여 택 코트층을 형성하는 단계;
상기 택 코트층의 상면에 아스콘을 포설하여 상부 포장체를 형성하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장 시공방법. - 제1항의 유화 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장 표면처리방법으로서,
아스팔트 도로포장의 표면에 상기 유화 아스팔트 조성물을 포설하여 보강층을 형성하는 단계;
상기 보강층에 대하여 골재를 살포하는 단계;를
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상온에서 상기 순환골재 재생혼합물을 포설하거나, 상기 순환골재 재생혼합물과 신규 아스콘을 혼합하여 포설하여 포장체를 형성하는 단계;를
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- 2020-12-21 KR KR1020200179666A patent/KR102283319B1/ko active IP Right Grant
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