KR102313593B1 - 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물 - Google Patents

재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물 Download PDF

Info

Publication number
KR102313593B1
KR102313593B1 KR1020200057833A KR20200057833A KR102313593B1 KR 102313593 B1 KR102313593 B1 KR 102313593B1 KR 1020200057833 A KR1020200057833 A KR 1020200057833A KR 20200057833 A KR20200057833 A KR 20200057833A KR 102313593 B1 KR102313593 B1 KR 102313593B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
asphalt
present
composition
mixture
asphalt composition
Prior art date
Application number
KR1020200057833A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102313593B9 (ko
Inventor
이백운
황의윤
김기병
이상섭
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
에스케이에너지 주식회사
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 에스케이이노베이션 주식회사, 에스케이에너지 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020200057833A priority Critical patent/KR102313593B1/ko
Priority to AU2021202987A priority patent/AU2021202987A1/en
Priority to CN202110511250.1A priority patent/CN113667321A/zh
Priority to JP2021082299A priority patent/JP2021178961A/ja
Application granted granted Critical
Publication of KR102313593B1 publication Critical patent/KR102313593B1/ko
Publication of KR102313593B9 publication Critical patent/KR102313593B9/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/01—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/36—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/10—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the viscosity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/20—Recycled plastic
    • C08L2207/22—Recycled asphalt
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Abstract

본 발명은 재생기능제, 이를 포함하는 재생 아스팔트 조성물 및 상기 아스팔트 조성물을 포함하는 재생 아스팔트 혼합물에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며, 동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195이고, 비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과인 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 함유하는 재생 아스팔트 혼합물을 제공한다.

Description

재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물{Additive composition, asphalt composition comprising the same and regenerated asphalt mixture comprising the same}
본 발명은 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는재생 아스팔트 혼합물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 물성을 가지는 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
아스팔트 혼합물(Asphalt Mixture)은 통상 아스콘으로 불리며, 아스팔트 믹싱 플랜트(Asphalt Mixing Plant)에 아스팔트(asphalt), 골재(aggregate), 채움재(filler) 등을 투입한 후, 이러한 재료들을 160 내지 180℃의 고온으로 가열하여 혼합하는 과정을 통해 제조한 후, 도로에서의 포설 및 다짐 후, 상온으로 냉각된 상태에서 햇볕, 빗물 등 다양한 환경에 노출된 상태로 수년 동안 장시간 사용되는 과정을 거치게 된다.
따라서, 고온 가열을 위하여 많은 에너지가 필요할 뿐만 아니라, 아스팔트 혼합물의 제조 및 시공 중에도 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물 등의 유해 가스 배출이 발생하여 환경 오염 및 아스팔트포장을 시공하는 작업자의 건강에 안 좋은 영향을 미칠 수 있다.
나아가, 도로 포장 시 160 내지 180℃의 고온으로 생산된 아스팔트 혼합물을 상온으로 냉각하는데 많은 시간이 소요되므로, 그만큼 교통개방시간이 지연되는 문제와 함께, 작업자들이 안전사고의 위험에 노출된다는 문제가 있다. 또한, 고온에서 아스팔트를 생산함에 따라 산화노화가 비교적 빨리 진행되어 조기 포장균열의 원인이 되어 포장수명이 단축되는 문제점을 가지고 있다.
이렇게 수명이 다한 도로포장용 아스팔트 콘크리트가 건설 산업폐기물로 분류되어 매년 대량 발생하고 있다. 이처럼 대량의 폐기물을 처리하기 위해서는 방대한 매립공간이 필요하여 자연을 훼손하게 되며, 매립물로부터 빗물에 의해 씻겨 나온 아스팔트나 잔류시멘트 등이 지층으로 흘러들어갈 경우 지하수와 하천을 차례로 오염시키게 되어 환경오염의 주요 원인으로 작용하고 있다.
따라서 다량으로 발생되는 폐아스콘을 재활용함으로써 아스콘의 재활용은 환경오염을 줄이는 동시에 폭발적으로 늘어나는 아스팔트의 수요량을 대체할 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 이러한 재생 아스콘에 관한 연구가 활발히 진행됨에 따라 플랜트 가열 재생 아스팔트 혼합물공법(Plant Hot Mix Recycling)과 현장가열 표층재생공법(Hot In-Place Surface Recycling)등이 개발되었으나, 플랜트공법과 표층재생공법 모두 상온시공이 어렵고 가열을 통해 시공해야만 하는 문제점이 존재한다.
이러한 문제점를 극복하기 위해 폐아스콘에서 유래하는 순환골재를 상온에서 유화아스팔트와 혼합하여 활용하는 방식의 폐아스콘 재활용에 관한 연구가 활발하게 진행되어 왔으며, 국가적 차원에서도 폐기되는 폐아스콘의 재활용을 위하여 폐아스콘을 지정부산물로 선정하고, "건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률" 및 "순환골재 품질기준"을 제정하여 고품질을 유지하면서 재활용률을 높이기 위한 노력을 하고 있다.
그러나, 이러한 재활용 방법에 의해 생산된 폐아스콘은 시공 초기에 입자 간의 결합력이 크지 않아서 시공 초기 혼합물이 쉽게 탈리되는 문제가 있고, 폐아스콘의 유효재활용을 증대시키기 위해서는 가열 또는 상온 재생아스팔트로 사용해야하는데, 높은 열을 요구하는 가열 아스팔트의 경우 이산화탄소의 발생량이 많고, 이를 사용하여 도로포장 시 조기에 균열이 발생하거나 파괴되는 문제가 있었다. 또한, 폐아스콘 순환골재 입자의 분포가 일정하지 않아 아스팔트 혼합물의 품질 기준을 만족시키기 어려운 문제가 있다.
즉, 폐아스콘은 재생능력에 문제가 있어 신규 아스팔트와 대비하여 낮은 효율을 나타내므로, 보다 우수한 재생능력을 가지는 재생기능제 및 이를 포함하는 아스팔트 조성물에 대한 연구가 필요한 실정이다.
한국등록공보 제10-1941610호
본 발명은 놀랍도록 향상된 재생능력을 가지는 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 상기 아스팔트 조성물을 함유하는 재생 아스팔트 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는을 이들의 혼합물을 포함하는 재생 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 제어된 특정 구성성분 및 제어된 특정 물성을 가지는 재생기능제를 제공하는 것으로, 본 발명의 재생기능제는
25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며,
동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195이고,
비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과인 것을 특징으로 한다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 초기 끓는점이 250℃ 이상일 수 있다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 5 내지 25 중량%의 포화 탄화수소, 60 내지 80중량%의 방향족 탄화수소, 0.1 내지 10중량%의 레진 및 0.1 내지 5중량%의 아스팔텐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 방향족 탄화수소의 함량(x)과 포화 탄화수소의 ?량(y)이 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
2.0 < x/y < 5.5
또한 본 발명은 본 발명의 재생기능제를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.
즉, 본 발명의 아스팔트 조성물은,
25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며,
동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195이고,
비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 이상인 재생기능제;신규 아스팔트; 및 박리방지제;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 신규 아스팔트 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부로 포함할 수 있으며, 박리방지제는 신규 아스팔트 100중량부에 대하여 0.01 내지 2중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제는 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하고, 말단기 중 적어도 하나가 하기 화학식 2를 포함하는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020048871329-pat00001
[화학식 2]
Figure 112020048871329-pat00002
(상기 화학식 1 및 2에서 A는 수소 또는 상기 화학식 2에서 선택되고,
R1은 C1-C30의 알킬이다.)
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 100 내지 170 dmm이며, 절대점도(60℃)가 600 내지 1500 Poise일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 조성물 및 폐아스팔트를 포함하는 재생 아스팔트 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 60 내지 80 dmm이며, 절대점도(60℃)가 1500 내지 2200 Poise일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 조성물은 Tc.s(300MPa)Tc.m(0.300)값이 1.8℃ 이상일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물; 폐아스콘; 및 골재를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물의 제조방법을 제공하는 것으로 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물의 제조방법은,
본 발명의 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 프리믹싱 단계; 및
상기 단계에서 프리믹싱된 조성물에 폐아스콘 및 골재를 혼합물을 제조하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 프리믹싱하는 단계는 100 내지 190℃의 온도에서 1 내지 120분간 수행되고, 상기 혼합물 제조 단계는 100 내지 190℃의 온도에서 10 내지 100초간 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 재생기능제는 제어된 특정 성분을 제어된 함량으로 포함하여 제어된 특정 물성을 가짐으로써 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물은 신규 아스팔트와 동등한 수준 또는 동등한 수준이상의 우수한 물성을 가진다.
뿐만 아니라 본 발명의 재생기능제는 인화점 및 초기 끓는점이 높아 휘발성 유기화합물(VOCs) 등의 유해화합물의 발생이 적어 매우 친환경적이다.
따라서 본 발명의 아스팔트 조성물은 제어된 성분 및 물성을 가지는 본 발명의 재생기능제를 포함함으로써 고침입도 및 우수한 점도범위를 가져 이를 포함하는 재생 아스팔트 조성물은 재생능력이 매우 우수하다.
또한 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 강도, 점성도, 안정도, 유연성 등에서 재생능력이 신규 아스팔트 조성물의 물성과 동등하거나 보다 우수한 수준의 물성을 가진다.
또한 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 본 발명의 아스팔트 조성물을 포함함으로써 폐아스콘 및 다른 구성성분과의 혼합성이 좋으며, 재생능력이 매우 우수하다.
나아가 본 발명의 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 재생 아스팔트 혼합물은 재생능력이 우수하고, 접착력이 향상될 뿐만 아니라 수분 저항성이 강화되어 이를 이용하여 시공된 포장도로는 수명이 연장되고 유지보수비용이 절감되어 매우 경제적이며, 소성변형 저항성, 균열 저항성, 골재와의 혼합성 및 다짐성이 매우 우수하다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 이 때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 기재된 '성능복원물질'은 폐아스팔트를 재생시키기 위한 조성물로 모든 아스팔트용 조성물에 사용가능하며, 이를 포함함으로써 폐아스팔트를 포함하는 모든 아스팔트용 조성물의 폐아스팔트의 재생능력을 향상시킨다.
본 발명에 기재된 ‘아스팔트 조성물’은 신규 아스팔트, 본 발명의 재생기능제 및 박리방지제를 포함하는 조성물을 의미한다.
또한 본 발명에 기재된 ‘재생 아스팔트 조성물’은 본 발명의 아스팔트 조성물 및 폐아스팔트를 포함하는 조성물을 의미한다.
또한 본 발명에 기재된 ‘재생 아스팔트 혼합물’은 본 발명의 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물에 폐아스콘 및 골재를 포함하는 조성물을 의미한다. 본 발명에 기재된 ‘폐아스팔트’는 일반아스팔트, 개질아스팔트, 재생아스팔트 등의 노화된 모든 아스팔트를 의미한다. 또한 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물은 채움재 등을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물 제조 시 본 발명의 재생기능제, 신규 아스팔트, 박리방지제, 폐아스콘 및 골재를 각각 투입하여 혼합할 수 있으며, 신아스팔트, 박리방지제 및 재생기능제를 포함하는 아스팔트 조성물을 미리 혼합(프리믹싱)한 후 여기에 폐아스콘; 골재; 채움재; 등을 투입하는 것도 가능하며, 상기 방법을 이외에 당업자가 인식할 수 있는 모든 방법으로도 재생 아스팔트 혼합물의 제조가 가능함은 물론이다.
본 발명에 기재된 ‘알킬’은 탄소수 1 내지 30개, 바람직하게 탄소수 1 내지 30개의 지방족 탄화수소 그룹을 의미한다. 상기 알킬은 단독으로 또는 조합하여 사용되는 경우에 각각 직쇄형 또는 분지형 알킬일 수 있다. 직쇄형 또는 분지형 알킬은 구체적으로 메틸, 에틸, 노말프로필, 아이소프로필, 노말부틸, 아이소부틸, tert-부틸, 노말펜틸, 네오-펜틸, 노말헥실, 이소헥실, 노말헵틸, 노말옥틸, 노말노닐, 노말데실 등이 포함될 수 있다.
이하 본 발명의 일 양태에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명은 특정한 구성성분을 제어된 함량으로 포함함으로써 제어된 특정한 물성을 가져 폐아스팔트의 재생능력을 놀랍도록 향상시킬 수 있는 재생기능제를 제공하는 것으로, 본 발명의 재생기능제는 바람직하게 아스팔트용 재생기능제일 수 있다.
본 발명의 재생기능제는,
25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며,
동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195이고,
비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과인 것을 특징으로 하는 조성물이다.
본 발명의 재생기능제는 제어된 특정한 구성성분을 포함하며, 나아가 이들의 구성성분이 제어된 함량을 가짐으로써 특정한 물성을 가져 폐아스팔트에 대한 놀라운 재생능력을 가진다.
특히 본 발명의 재생기능제는 아스팔트 재생기능제로 제어된 특정한 구성성분을 특정한 함량으로 포함함으로써 특정한 온도범위에서의 특정한 동점도 범위, 비중 및 인화점을 가짐으로써 극히 향상된 재생능력을 가진다.
보다 향상된 물성을 가지기위한 측면에서 바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함한다.
바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 동점도가 60℃에서 90 내지 190 cSt이며, 100℃에서 15 내지 35cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 175일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 특정한 온도에서 특정한 범위의 동점도를 가지며, 특정한 두 온도에서의 동점도 차이가 제어된 특정한 범위를 가짐으로써 폐아스팔트의 재생기능제로써 놀랍도록 향상된 재생능력을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동점도는 일정한 모세관 속에서 액체가 흐르는 속도를 환산한 방법으로 측정하며, 구체적으로 ASTM D445 규격에 따라 제어된 온도에서 측정하였다.
보다 바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 동점도가 60℃에서 100 내지 190 cSt이며, 100℃에서 20 내지 35 cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 80 내지 170일 수 있으며, 초기 끓는점이 250℃초과일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 인화점 및 초기 끓는점이 높아 이를 포함하는 재생 아스팔트 조성물 및 재생 아스팔트 혼합물을 혼합, 가열 또는 도포 시 휘발성의 유해화합물의 발생이 적어 작업환경 및 환경적인 측면에서 보다 친환경적이다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제의 인화점은 200℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게 250℃ 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 250 내지 350℃일 수 있고, 초기 끓는점은 300℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 350℃ 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 350 내지 400 ℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 바람직하게 5 내지 25 중량%의 포화 탄화수소, 60 내지 80중량%의 방향족 탄화수소, 0.1 내지 10중량%의 레진 및 0.1 내지 5중량%의 아스팔텐을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 포화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 레진 및 아스팔텐을 상기의 범위로 포함함으로써 폐아스팔트의 재생능력을 더욱 향상시키고 균열저항성 또한 향상시킬 수 있다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 10 내지 25 중량%의 포화 탄화수소, 60 내지 70중량%의 방향족 탄화수소, 5 내지 10중량%의 레진 및 0.5 내지 3중량%의 아스팔텐을 포함할 수 있다.
본 발명의 재생기능제는 포화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 레진 및 아스팔텐을 포함하여 구성된다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 10 내지 25 중량%의 포화 탄화수소, 60 내지 70중량%의 방향족 탄화수소, 5 내지 10중량%의 레진 및 0.5 내지 3중량%의 아스팔텐을 포함하며, 비중이 0.95 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과이며, 초기 끓는점이 300℃ 이상이며, 동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195인 물성을 가짐으로써 보다 향상된 재생능력을 가질 수 있다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 방향족 탄화수소의함량(x)과 포화 탄화수소의 ?량(y)이 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
2.0 < x/y < 5.5
상기 식에서 x는 재생기능제에 포함된 방향족 탄화수소의 중량%이며, y는 재생기능제에 포함된 포화 탄화수소의 중량%를 나타낸다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 방향족 탄화수소의함량(x)과 포화 탄화수소의 ?량(y)이 하기 식 2를 만족할 수 있다.
2.5 < x/y < 4.5
본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 제어된 방향족 탄화수소의 함량과 포화 탄화수소의 함량의 비를 가짐으로써 보다 향상된 재생능력을 가진다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제는 5 내지 25중량%의 포화 탄화수소, 60 내지 70중량%의 방향족 탄화수소, 0.1 내지 5중량%의 아스팔텐 및 5 내지 10중량%의 레진을 포함하며, 비중이 0.94 내지 0.98이며, 인화점이 250℃ 이상이며, 동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 115이며, 하기 식 1을 만족하는 조성물일 수 있다.
[식 1]
2.0 < x/y < 5.5
상기 식 1에서 x는 재생기능제에 포함된 방향족 탄화수소의 중량%이며, y는 재생기능제에 포함된 포화 탄화수소의 중량%를 나타낸다.
또한 본 발명은 본 발명의 재생기능제, 신아스팔트 및 박리방지제를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.
즉, 본 발명은 25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며, 동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 115이고, 비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과인 재생기능제; 신규 아스팔트; 및 박리방지제를 포함하는 아스팔트 조성물을 제공한다.
본 발명의 아스팔트 조성물은 본 발명의 재생기능제를 포함함으로써 고침입도를 가져 폐아스팔트와 혼합할 시 신규 아스팔트 혼합물과 동등하거나 보다 향상된 물성을 가지도록 폐아스팔트를 재생시킬 수 있다.
바람직하게 본 발명의 재생기능제는 신규 아스팔트 조성물 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 5 내지 15중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 아스팔트 조성물에 포함되는 박리방지제는 신규 아스팔트 100중량부에 0.01 내지 2중량부로 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게 0.05 내지 1중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제는 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하고, 말단기 중 적어도 하나가 하기 화학식 2를 포함하는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020048871329-pat00003
[화학식 2]
Figure 112020048871329-pat00004
(상기 화학식 1 및 2에서,
A는 수소 또는 상기 화학식 2에서 선택되고,
R1은 C1-C30의 알킬이다.)
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제는 본 발명의 재생기능제와 바람직한 조합으로, 보다 우수한 박리방지 및 연화작용을 가지기위한 측면에서 상기 화학식 1 및 2에서 A는 상기 화학식 2에서 선택되며, R1은 C5-C20일 수 있으며, 보다 바람직하게는 C8-C18일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제인 상기 화학식 1은 폴리아민으로부터 유도된 단위이고, 상기 화학식 2는 알킬 글리시딜 에테르로부터 유도된 단위인 것일 수 있으며, 상기 알킬 글리시딜 에테르는 구체적으로 C1-C30알킬 글리시딜 에테르일 수 있으며, 상기 알킬 글리시딜 에테르는 서로 상이한 알킬을 갖는 화합물이 2종 이상 혼합된 혼합물일 수 있다.
상기 폴리아민은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 의미하며, 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 4]
Figure 112020048871329-pat00005
상기 화학식 4에서 m=1 내지 10이다.
보다 구체적으로 상기 폴리아민의 예를 들면, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민, 펜타에틸렌헥사아민, 헥사에틸렌헵타아민, 헵타에틸렌옥타아민, 옥타에틸렌노나아민, 노나에틸렌데카아민 및 데카에틸렌운데카아민에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다. 또한, 필요에 따라 아미노에틸피페라진 등의 방향족 화합물을 더 포함하는 것일 수 있다.
더욱 좋게는 디에틸렌트리아민, 테트라에틸렌펜타아민, 펜타에틸렌헥사아민, 헥사에틸렌헵타아민 및 폴리에틸렌폴리아민을 포함하는 혼합물인 것일 수 있으며, 수평균분자량이 250 내지 300 g/mol이고, 아민 함량이 1100 내지 1300 mgKOH/g 인 것일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 화학식 4에서 m은 7 내지 10에서 선택되는 정수일 수 있으며, 바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아민은 상기 화학식 4에서 m이 7 내지 10에서 선택되는 둘 이상인 화합물의 혼합물일 수 있다.
상기 알킬 글리시딜 에테르는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물 군에서 선택되는 어느 하나 또는 서로 상이한 알킬을 갖는 화합물이 2종 이상 혼합된 혼합물을 의미하며, 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 5]
Figure 112020048871329-pat00006
상기 화학식 5에서, R11은 C1-C30의 알킬이다.
더욱 좋게는 상기 화학식 5에서 R11은 C8-C18일 수 있다.
보다 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 알킬 글리시딜 에테르는 상기 화학식 5에서 R11이 C8-C18알킬인 화합물에서 상이한 알킬을 가지는 둘 이상의 화합물이 혼합된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다.
[화학식 3]
Figure 112020048871329-pat00007
(상기 화학식 3에서,
n은 0 ~ 10 에서 선택되는 정수이고,
상기 R1은 C1-C30의 알킬이고,
상기 A, R2 및 R3 는 각각 독립적으로 수소 또는
Figure 112020048871329-pat00008
에서 선택되고,
상기 A, R2 및 R3 중 어느 하나 또는 둘 이상은 반드시
Figure 112020048871329-pat00009
이고,
상기 R4는 C1-C30의 알킬이다.)
본 발명의 일 실시에에 따른 화학식 3에서, n은 0 내지 10에서 선택되는 정수, 더욱 좋게는 3 내지 10에서 선택되는 것일 수 있다.
또한, 상기 n이 2 이상인 경우, 상기 A는 동일 또는 상이할 수 있으며, 각각 수소 또는
Figure 112020048871329-pat00010
에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 3의 화합물은 중량평균분자량이 500 내지 1500g/mol인 범위에서 박리방지기능, 혼합성 및 다짐성이 우수하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제는 총 아민 함량이 100 내지 1500 mgKOH/g, 25℃에서 측정된 동점도가 1500 내지 15000cSt이고, 질소/산소 몰비가 0.5 내지 4인 것일 수 있다. 더욱 구체적으로 총 아민 함량이 200 내지 800mgKOH/g, 25℃에서 측정된 점도가 2000 내지 13000cSt이고, 질소/산소 몰비가 0.7 내지 3.5인 것일 수 있다. 상기 범위에서 아스팔트와 골재의 혼합성, 아스팔트 혼합물의 다짐성, 수분저항성 등을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 범위는 폴리아민과 알킬 글리시딜 에테르의 종류 및 함량에 의해 조절이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박리방지제 중 총 아민 함량은 ASTM D2896에 의해 측정될 수 있으며, 아스팔트의 박리방지 기능을 향상시키는데 영향을 미치는 것으로, 총 아민 함량이 100 내지 1500 mgKOH/g, 더욱 좋게는 200 내지 800 mgKOH/g인 범위에서 상기 효과를 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 신규 아스팔트에 특정한 재생기능제 및 특정한 박리방지제의 조합을 포함함으로써 동일한 침입도로 조절할 시에 종래의 아스팔트 조성물과 대비하여 점도가 낮아 연화효과가 현저하게 향상된다.
구체적으로 본 발명의 아스팔트 조성물은 고침입도이고 점도가 낮아 우수한 재생성능을 가지는 동시에 놀랍도록 향상된 연화효과를 가진다.
본 발명의 아스팔트 조성물은 특정한 구성성분을 제어된 함량으로 포함함으로써 제어된 특정한 물성을 가지는 재생기능제와 상기 화학식 1로 표시되는 박리방지제를 조합으로 포함함으로써 아스팔트의 재생능력을 향상시키고 수분저항성이 우수하다.
즉, 바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 본 발명의 재생기능제를 포함함으로써 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 100 내지 170 dmm이며, 절대점도(60℃)가 600 내지 1500 Poise일 수 있다. 상기와 같은 범위의 고침입도를 가짐으로서 보다 우수한 재생능력, 균열저항성 등을 가지며, 보다 바람직한 침입도의 범위는 110 내지 160dmm일 수 있다.
바람직하게 본 발명의 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 120 내지 150dmm이며, 절대점도(60℃)가 600 내지 1000 Poise일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 조성물 및 폐아스팔트를 포함하는 재생 아스팔트 조성물을 제공한다.
구체적으로 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은,
25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며, 동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 115이고, 비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과인 재생기능제; 신규 아스팔트; 및 박리방지제를 포함하는 아스팔트 조성물과 폐아스팔트를 포함한다.
본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 본 발명의 재생기능제를 포함하는 아스팔트 조성물을 포함함으로써 놀랍도록 향상된 재생능력과 우수한 수분저항성 및 고침입도를 가진다.
따라서 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 60 내지 80dmm이며, 열화전 절대점도(60℃)가 1500 내지 2200 Poise일 수 있다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 조성물은 본 발명의 재생기능제를 포함하는 아스팔트 조성물을 포함으로써 열화전 점도(절대점도)가 1600 내지 2000 Poise이며, 163℃ 5시간에서 열화 후 점도가 3200 내지 4500 Poise으로 신규 아스팔트와 동등한 수준의 물성을 가지는 것으로 폐아스팔트가 재생되었음을 알 수 있다.
나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 Tc.s(300MPa)-Tc.m(0.300)값이 1.8℃ 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 Tc.m(300MPa)-Tc.m(0.300)값이 1.8 내지 3.0℃, 보다 좋기로는 2.0 내지 3.0℃일 수 있다.
이로부터 본 발명의 재생기능제를 포함하는 재생 아스팔트 조성물의 재생능력이 현저하게 향상되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 조성물은 본 발명의 재생기능제 및 박리방지제를 포함으로서 균열저항성, 다짐성 및 골재 등과의 혼합성 등이 매우 우수하며 재생능력이 놀랍도록 향상된다.
또한 본 발명은 본 발명의 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물; 폐아스콘; 및 골재;를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 본 발명의 아스팔트 조성물, 본 발명의 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 포함함으로서 균열저항성, 다짐성 및 골재 등과의 혼합성 등이 매우 우수하여 재생능력이 놀랍도록 향상된다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 다짐재 및 채움재를 더 포함할 수 있다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물 1 내지 10중량%, 폐아스콘 10 내지 50중량% 및 골재 및 채움재 50 내지 80중량%를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물 2 내지 5중량%, 폐아스콘 25 내지 40중량%, 골재 및 채움재 55 내지 70중량%를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 재생 아스팔트 혼합물은 특정한 구성성분을 제어된 함량으로 포함함으로써 제어된 특정한 물성을 가지는 본 발명의 재생기능제와 상기 화학식 1로 표시되는 박리방지제를 조합으로 포함하는 아스팔트 조성물, 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 포함함으로써 폐아스콘의 재생능력을 극히 향상시켜 수분저항성, 다짐성, 혼합성 및 균열저항성 등을 향상시켜 이를 이용한 아스팔트 도포시 생산성, 작업성 및 아스팔트 성능이 매우 우수하다.
본 발명의 절대점도는 ASTM D445에 의해 측정될 수 있으며, 재생 아스팔트 조성물 제조 시, 용이한 유동성을 가지면서 혼합성을 향상시키기 위한 점도 범위인 것이 바람직하며, 구체적으로 60℃에서 측정된 점도가 1500 내지 2200 Poise인 범위에서 목적으로 하는 효과를 발현할 수 있다.
또한, 본 발명의 신규 아스팔트는 KS F 2389에 따른 아스팔트 공용성 고온 등급이 46 내지 82℃ 이고, 저온등급이 -10 내지 -40℃ 로 분류되는 것에서 선택되는 것일 수 있다. 상기 범위에서 해당 지역의 기후나 교통조건에 따라 적당한 등급의 아스팔트를 선정하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물은 본 발명의 재생기능제 이외에 아스팔트 침입도 조절제 및 아스팔트 연화제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
상기 아스팔트 침입도 조절제 및 아스팔트 연화제는 통상적으로 당업계에서 사용되는 성분이라면 제한되지 않으며, 구체적으로 예를 들면, 석유계 감압증류 공정 부산물, 중질유 유동상촉매 분해공정부산물, 탈아스팔텐 공정 부산물, 윤활유계 및 동식물계 유분에서 선택되는 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
그 함량은 제한되는 것은 아니나 아스팔트 조성물 100 중량부에 대하여, 0.05 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 15 중량부, 좋게는 0.5 내지 12 중량부로 사용하는 것일 수 있으며, 상기 범위에서 목적으로 하는 효과를 달성하기에 충분한 함량이면서, 경제적인 면에서 적절하다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 재생 아스팔트 혼합물은 고분자계 개질제 및 탄화수소계 개질제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 상기 고분자계 개질제의 예로는 천연고무, 스티렌-부타디엔-러버 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 비닐클로라이드, 에틸렌메타크릴레이트, 에틸렌프로필렌고무, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 부틸고무, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리클로로프렌 고무 및 폐타이어 재생고무 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자계 개질제는 제한되는 것은 아니나, 중량 평균 분자량이 50,000 내지 600,000g/mol인 것일 수 있다. 그 함량은 개질아스팔트 함량 중 0.5 내지 15 중량%, 더욱 좋게는 2 내지 12 중량%로 포함되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 탄화수소계 개질제의 예로는 왁스계 아스팔트 첨가제, 천연 아스팔트, 석유계 피치 및 길소나이트 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 탄화수소계 개질제의 함량은 개질아스팔트 함량 중 0.5 내지 15 중량%, 더욱 좋게는 2 내지 12 중량%로 포함되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 따른 골재는 천연골재, 순환골재 및 이들의 혼합골재를 사용하는 것일 수 있다. 상기 순환골재는 예를 들면 건설폐기물 및 철강 슬래그 등의 산업 폐기물 및 폐아스콘(Reclaimed Asphalt Pavement)으로부터 얻어진 골재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다. 상기 천연골재와 순환골재의 혼합골재는 천연골재 30 내지 99.9 중량% 및 순환골재 0.1 내지 70 중량%를 포함하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 골재의 함량 및 크기는 시공하고자 하는 포장의 종류와 공극율, 시공하고자 하는 노면의 지반조건, 기상조건, 교통량 및 차선의 수 등에 따라 결정되는 것이므로 제한되지 않는다. 구체적으로 일 예를 들면, 골재의 함량은 전체 재생 아스팔트 혼합물의 중량 중 50 내지 80중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 골재는 시공하고자 하는 포장의 종류에 따라 굵은 골재, 잔 골재 등을 혼합하여 사용하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 채움재(filler)는 석회석분, 소석회, 포틀랜트 시멘트, 회수 더스트, 전기로 제강더스트, 주물 더스트, 플라이 애쉬, 카본블랙, 유황, 리그닌, 셀룰로오스 파이버, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리비닐알콜 섬유 및 천연섬유 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다. 채움재의 함량은 시공하고자 하는 포장의 종류에 따라 변경될 수 있으므로 제한되지 않는다. 구체적으로 예를 들면 채움재의 함량은 전체 재생 아스팔트 혼합물의 중량 중 1 내지 10중량%를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 골재 및 채움재의 함량은 시공하고자 하는 아스팔트의 공극율 등에 따라 변경될 수 있으며, 골재 및 채움재의 혼합물 함량이 전체 아스팔트 혼합물 중 60 내지 90 중량%인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 본 발명의 특정한 구성성분을 제어된 함량으로 포함함으로써 제어된 물성을 가지는 재생기능제를 포함하는 아스팔트 조성물을 포함함으로써, 골재와의 혼합성을 향상시킬 수 있다. 또한, 천연골재뿐만 아니라 폐아스콘 골재 등의 순환골재를 사용하는 경우에도 혼합성, 다짐성 및 수분저항성이 매우 향상되는 효과가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 아스팔트 조성물을 1 내지 10중량%, 더욱 좋게는 2 내지 5중량% 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물은 폐아스콘 10 내지 50중량%, 골재 및 채움재의 혼합물 50 내지 80중량%와 신규 아스팔트 및 재생기능제를 포함하는 아스팔트 조성물 1 내지 10 중량%를 포함하는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 아스팔트 조성물은 신규 아스팔트 100 중량부에 대하여, 재생기능제를 0.1 내지 20 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에서 목적으로 하는 작업성 및 수분저항성을 개선하는데 충분하며, 경제적이므로 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 필요에 따라 해당 분야에서 통상적으로 사용하는 첨가제라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 재생 아스팔트 혼합물에 사용되는 첨가제의 예로는 왁스계 타입의 중온아스팔트(WMA)첨가제, 아민계 타입의 중온아스팔트(WMA) 첨가제, 추가의 박리방지제 및 재생기능제(Rejuvenator) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있으며, 이에 제한되지 않고 시공하고자 하는 포장의 대상에 따라 다양한 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 아스팔트 콘크리트의 표층, 중간층 및 기층 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상에 사용되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 밀입도 아스팔트 콘크리트 포장, 내유동성 아스팔트 콘크리트 포장, 조립도 아스팔트 콘크리트 포장, 개립도 아스팔트 콘크리트 포장, 배수성 아스팔트 콘크리트 포장 및 쇄석 매스틱 아스팔트 콘크리트 포장 등에서 선택되는 아스팔트 콘크리트 포장에 사용되는 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 혼합물은 본 발명의 재생기능제를 포함함으로써 신규 아스팔트와 동등하거나 더 우수한 물성을 가진다.
바람직하게 본 발명의 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 100 내지 170dmm일 수 있으며, 바람직하게는 (1/10mm, 25℃, 100g, 5초)에서 120 내지 150dmm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 조성물은 절대점도(60℃)가 600 내지 1500 Poise일 수 있으며, 바람직하게 650 내지 800 Poise일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 조성물은 Tc.s(300MPa)-Tc.m(0.300)값이 1.5℃ 이상일 수 있으며, 바람직하게는 Tc.s(300MPa)-Tc.m(0.300)값이 1.8℃ 이상일 수 있으며 보다 바람직하게는 2.0℃ 이상 일 수 있다.
아스팔트의 재생능력을 측정한 값인 ΔTc(Delta Tc, ℃)는 아스팔트의 유연성을 나타내는 지표로, PG규격 내 Creep Stiffness와 m-value의 각 임계온도 차이(TC.S(300MPa)-TC.m(0.300))를 의미하며, 값이 작을수록 폐아스팔트의 내구성(특히 균열저항성능)이 열위하게 되는 것으로 미국 내 연구 보고되고 있다. 임계온도는 BBR(Bending Beam Rheometer)장비를 활용하여 Creep Stiffness(Creep하중에 대한 저항값)가 300MPa이 되는 온도와, m-value(시간에 따른 Creep Stiffness의 변화량)가 0.3이 되는 온도를 평가하여 계산 식 1,2,3을 활용 계산하여 얻은 값이다.
[식 1]
Figure 112020048871329-pat00011
[식 2]
Figure 112020048871329-pat00012
[식 3]
Figure 112020048871329-pat00013
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 60 내지 80 dmm이며, 절대점도(60℃)가 1500 내지 2200 Poise이고, Tc.s(300MPa)-Tc.m(0.300)값이 1.5℃ 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 65 내지 75dmm이며, 절대점도(60℃)가 1600 내지 2000 Poise이고, Tc.s(300MPa)-Tc.m(0.300)값이 1.8 내지 2.0℃ 이상일 수 있다.
다음으로 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 재생 아스팔트 혼합물의 제조방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생기능제를 포함하여 제조되는 것이라면 한정이 있는 것은 아니며, 통상적으로 재생 아스팔트 혼합물에 포함되는 구성성분들을 혼합하여 제조할 수 있다.
바람직하게 본 발명의 재생 아스팔트 혼합물의 제조방법의 일 양태는,
본 발명의 아스팔트 조성물, 본 발명의 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 프리믹싱하는 단계 및
상기 아스팔트 조성물, 폐아스콘 및 골재를 혼합하는 혼합 단계;를 포함한다.
구체적으로, 신규 아스팔트 및 25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며, 동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195이고, 비중이 0.94 내지 1.00이며, 인화점이 250℃ 초과인 재생기능제를 배합하여 아스팔트 조성물을 제조하는 프리믹싱 단계; 및
상기 아스팔트 조성물, 폐아스콘 및 골재를 혼합하는 혼합 단계;를 포함한다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 프리믹싱 단계는 100 내지 190℃의 온도에서 1 내지 120분간 수행되고, 상기 혼합 단계는 100 내지 190℃의 온도에서 10 내지 100초간 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 재생 아스팔트 혼합물의 또 다른 양태는,
본 발명의 아스팔트 조성물, 본 발명의 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 폐아스콘 및 골재와 혼합하는 혼합 단계;를 포함할 수 있다.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합하는 단계는 100 내지 190℃의 온도에서 10 내지 100초간 수행되는 것일 수 있다.
이하는 보다 구체적인 설명을 위하여 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성은 하기 측정방법으로 측정을 하였다.
1) 동적수침 후 골재 피복률 (%)
EN-12697-11 Determination of the affinity between aggregate and bitumen 실험방법을 기준으로 하였다. 구체적으로는, 실시예 및 비교예에 기재된 골재 중 8 내지 11mm 사이의 골재 510g과 아스팔트 조성물 16g을 실시예 및 비교예에 기재된 혼합 온도에서 3분간 혼합하여 상온에서 냉각 후 이중 150g의 시료를 취하여 물이 들어 있는 시험용 유리병에 넣고 분당 60회의 속도로 24시간 회전시켜 준 후 아스팔트가 골재에 피복된 량을 육안으로 평가하였다.
2) ΔTc (Delta Tc, ℃)
AASHTO PP78 Standard Practice for Design Considerations When Using Reclaimed Asphalt Shingles (RAS) in Asphalt Mixtures 실험방법을 기준으로 하였다. 구체적으로는, Creep Stiffness와 m-value의 각 임계온도 차이(TC.S(300MPa)-TC.m(0.300))로 계산되며, 저온(-6℃, -12℃, 18℃ 등)에서 AASHTO TP1 Standard Test Method for Determining the Flexural Creep Stiffness of Asphalt Binder Using the Bending Beam Rheometer (BBR) 실험방법을 기준으로 측정한 뒤 해당 시료의 Creep Stiffness가 300MPa이 되는 온도(Tc.s)와, m-value(시간에 따른 Creep Stiffness의 변화량)가 0.3이 되는 온도(Tc.m)를 산출하여 비교 평가하였다.
3) 절대점도
ASTM D 3381 실험방법을 기준으로 하였다. 아스팔트의 절대점도(60℃)를 측정하기 위해 항온조에서 진공을 가한 후 일정 구간을 통과하는 시간을 측정하여 해당 구간의 계수를 곱하여 절대점도를 산출한다.
4) 동점도
ASTM D 445 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity) 실험방법을 기준으로 하였다. 절대 점도를 그 시료의 온도에서 밀도로 나눈 값으로 계산된다.
5) 침입도
ASTM D 5-06 Standard Test Method for Penetration of Bituminous Materials 실험방법을 기준으로 하였다. 25℃에서 100g 하중의 침으로 5초간 찔러 시료에 침이 0.1mm 들어가는 것을 침입도 1로 표기하는 것을 기준으로 들어간 침입구간을 평가한다.
6) 인화점
ASTM D 92-12a Standard Test Method for Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester 실험방법을 기준으로 하였다. 일정 조건하에서 시료를 가열한 경우 발생하는 증기의 양이 시료표면상으로 공기와 가연혼합 기체를 만들기에 충분하게 되고 여기에 화염을 접근시키면 섬광을 발생하면서 순간적으로 연소하는 시료의 온도를 평가한다.
7) 비중
ASTM D 70-09 Standard Test Method for Density of Semi-Solid Bituminous Materials 혹은 ASTM D 1298-99 Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum Products by Hydrometer Method 실험방법을 기준으로 하였다. 측정온도(15℃)에서 시료의 부피 당 질량 값을 4℃에서 물이 시료의 동일한 부피 당 가진 질량 값으로 나누는 원리로 평가 및 산출한다.
8) 동적안정도 (소성변형저항성, 회/mm)
KS F 2374 “역청 포장 혼합물의 휠 트래킹 시험 방법”을 기준으로 하였다. 아스팔트 혼합물 공시체를 표면으로부터 (45~60분 동안) 1mm 변형하는 데 소요되는 시험 차륜의 통과 횟수를 평가한다. 이 때 시험온도는 60℃이고, 차륜 하중은 686N을 기준으로 한다.
9) 터프니스 (균열저항성)
터프니스는 KS F 2382 “아스팔트 혼합물의 간접 인장강도 시험방법”을 기준으로 하였다. 아스팔트 혼합물 공시체의 변위-하중 평가 중 파단 될 때까지의 넓이를 산출하여 평가한다.
10) 인장강도비 (수분민감성)
AASHTO T 283 Resistance of Compacted Asphalt Mixtures to Moisture-Induced Damage 시험 방법을 기준으로 하였다. 구체적으로는, 아스팔트와 골재를 160℃에서 2분간 혼합 후 지름 101.6mm의 몰드에 넣고 140℃에서 공극률 7%가 되도록 선회 다짐하여 시편을 제조한 다음 수침 전후의 인장강도를 측정하여 비교하였다. 인장강도는 KS F 2382 “아스팔트 혼합물의 간접 인장강도 시험방법”을 기준으로 하였다.
11) 아스팔트와 골재간의 혼합성
AASHTO T 195-11 Standard Method of Test for Determining Degree of Particle Coating of Asphalt Mixtures 실험방법을 기준으로 하였다. 구체적으로는, 아스팔트 혼합물의 중량이 약 2.5kg이 되도록 아스팔트와 골재를 계량하여 125℃에서 2분간 혼합한 후, 9.5mm의 체로 걸러 체에 남은 굵은 골재의 총량을 기준으로 하여 코팅된 골재의 비율을 측정하였다.
12) 아스팔트와 골재간의 다짐성
NCHRP Report 691 Mix Design Practices for Warm mix Asphalt에서 언급된 선회다짐기(SGC)를 활용한 다짐성(Compactability) 시험방법을 기준으로 하였다. 구체적으로는, 아스팔트와 골재를 125℃에서 2분간 혼합한 후 지름 101.6mm의 몰드에 넣고 115℃에서 선회다짐기를 사용하여 공극이 7%될 때까지의 다짐수를 측정하였다.
[실시예 1] 재생기능제의 제조
상압잔사유를 감압증류공정(VDU, Vaccum Distillation Unit)에 투입하고, 감압증류 공정상 폐아스팔트의 회복성능에 효과적인 방향족 탄화수소가 다량 포함한 감압증류물을 추출하여 발명의 재생기능제를 제조하였으며, 이의 물성은 하기 표 1에 나타내었다.
품명 재생기능제 상용재생기능제
비중 0.9586 0.9318
동적 점도(cSt) 60℃ 105.5 89.5
100℃ 20.9 20.5
인화점(℃) 294 250
TLC/FID(%) 포화 탄화수소 22 28
방향족 탄화수소 70 64
레진 6 7
아스팔텐 2 1
[비교예 1]상용 재생기능제
상용 재생기능제를 사용하였으며, 이의 물성은 상기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2] 박리방지제의 제조
박리방지제는 폴리아민 혼합물 20중량% 및 하기 표 2의 알킬 글리시딜 에테르 80중량%를 반응시켜 제조된 것으로 총 아민함량은 250mgKOH/g, 점도(25℃) 7748cst, N/O 몰비 0.83, 중량평균분자량은 1474g/mol이었다.
탄소수 C8 C10 C12 C14 C16 C18
중량% <0.3 <1 <65 21~28 4~8 0.5
[실시예 3 내지 실시예 4] 아스팔트 조성물의 제조
침입도 70dmm인 신규 아스팔트를 기준으로 실시예 1에서 제조된 재생기능제의 함량을 조절하여 침입도 102과 135dmm인 재생용 고침입도 아스팔트 조성물을 제조하였다.
구체적으로 침입도 70dmm인 신규 아스팔트에 신규 아스팔트 총 100 중량부를 기준으로 각각 5 중량부(실시예 3), 8 중량부(실시예 4)의 실시예 1의 재생기능제를 혼합하고, 여기에 신규 아스팔트 총 100 중량부를 기준으로 0.5중량부의 실시예 2에서 제조된 박리방지제(화학식 4)를 투입하여 온도를 유지하면서 30분동안 300rpm 속도의 교반 하에 혼합하여 아스팔트 조성물을 제조하였으며, 그 물성을 측정하였으며 하기 표 3에 나타내었다.
[비교예 2] 상용 재생기능제를 사용한 고침입도 아스팔트
상기 실시예 4에서 실시예 1의 재생기능제 대신 비교예 1의 상용 재생기능제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 아스팔트 조성물을 제조하였으며, 그 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 3 실시예 4 비교예 2
열화(163℃, 5 h)전 침입도(dmm) 102 135 135
열화(163℃, 5 h)전 점도(60℃, poise) 1,210 690 765
열화(163℃, 5 h)후 점도(60℃, poise) 2,289 1,333 1,433
표 3에서 보이는 바와 같이 본 발명의 재생기능제 투입량을 조절하여 침입도가 높고 점도가 낮은 고침입도 아스팔트를 제조할 수 있고, 상용 재생기능제를 활용하여 제조한 비교예 2 대비 동일 침입도 기준 낮은 점도의 아스팔트를 생산하여 폐아스팔트의 연화작용에 우수한 특성을 가진다.
[실시예 5] 재생기능제를 포함하는 아스팔트 재생효과
폐아스콘 내 잔류 폐아스팔트를 모사하기 위해 40시간 동안 압력노화(Pressure Aging Vessel, 100℃ 20MPa)시켜 침입도 22 dmm이며, 점도 40,000 posie를 기준으로 폐아스팔트를 제조하였다.
실시예 1의 재생기능제 및 신규 아스팔트를 투입하여 아스팔트 조성물을 제조하고, 여기에 폐아스콘 내 잔류한 노화 아스팔트를 모사하여 제조된 폐아스팔트를 투입하여 재생 아스콘 내 아스팔트를 모사한 시료인 재생 아스팔트 조성물을 제조하였다. 신규 아스팔트는 폐아스팔트와 혼합되었을 때 2000 Poise( 60°C) 수준의 점도가 되도록 양을 결정하여 재생기능제를 투입하여 제조하였다.
구체적으로 총 100 중량%가 되도록 폐아스팔트 30 중량%의 침입도 22 dmm시료를 160℃로 가열하였고, 신규 아스팔트는 70 중량%를 폐아스팔트에 투입 혼합하였다. 신규 아스팔트 총 100 중량부를 기준으로 8 중량부의 실시예 1의 재생기능제를 혼합하고, 여기에 신규 아스팔트 총 100 중량부를 기준으로 0.5 중량부의 실시예 2에서 제조된 박리방지제(화학식 4)를 투입하여 온도를 유지하면서 30분동안 300rpm 속도의 교반 하에 혼합하여 재생 아스팔트 조성물을 제조하였다.
제조된 재생 아스팔트 조성물의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 3]
상기 실시예 5에서 실시예 1에서 제조된 폐아스팔트 및 재생기능제를 첨가하지 않고, 노화되지 않은 신규 아스팔트의 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
[비교예 4]
상기 실시예 5에서 실시예 1의 재생기능제 대신 비교예 1의 상용 재생기능제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 재생 아스팔트 조성물을 제조하고 그 물성을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 5 비교예 3 비교예 4
열화(163℃, 5 h)전 침입도(dmm) 71 70 71
열화(163℃, 5 h)전 점도(60℃, poise) 1980 2,000 1940
열화(163℃, 5 h)후 점도
(국내기준: 5,000이하, 60℃, poise)		 3,660 3900 3,690
열화(163℃, 5 h)후 ΔTc(℃) 2.3 2.3 0.9
상기 표 4로부터 본 발명의 재생 아스팔트 조성물이 신규 아스팔트 혼합물(비교예 3)과 대비하여 동등하거나 더 우수한 물성을 가진 것을 알 수 있으며, 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 특정한 구성성분 및 이의 함량이 제어되어 특정한 물성을 가지는 재생기능제를 포함함으로써 미국 내에서 연구 및 보고되고 있는 유연성을 나타내는 지표인 ΔTc가 신규 아스팔트 수준임을 알 수 있다. 이로써 본 발명의 재생 아스팔트 조성물이 매우 우수한 재생능력을 가진 것을 알 수 있다.
구체적으로 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 본 발명의 특정한 재생기능제를 포함함으로써 높은 침입도를 가지며, 다른 구성성분과 혼화성이 좋고, 균열저항성도 우수하며, 친환경적이다.
나아가 본 발명의 재생 아스팔트 조성물은 특정한 박리방지제를 포함함으로써 놀랍도록 향상된 수분저항성을 가짐을 알 수 있다.
[실시예 6] 재생 아스팔트 혼합물을 이용한 재생 아스팔트 시편의 제조
상기 실시예 4의 재생기능제를 사용한 고침입도 아스팔트 조성물 2.76 중량%와 현장 폐아스콘 30.00 중량%(폐아스콘 점도 :24,000 Poise), 신규 골재 및 석회석 채움재 67.24 중량%를 160 ℃에서 혼합하여 WC-3입도를 만족하는 재생 아스팔트 시편 혼합물을 제조하였다.
상기 폐아스콘은 KS F 2572에 따른 순환골재의 품질 규격을 만족하는 것을 사용하였으며, 상기 골재는 KS F 2357에 따른 골재 규격을 만족하는 것을 사용하였으며 석회석 채움재는 KS F 3501에 따른 채움재 규격을 만족하는 것을 사용하였다. 상기 WC-3입도는 한국 국도교통부에서 제시한 규격으로, 최대골재 크기가 20mm인 밀입도 아스팔트 혼합물(Dense-graded asphalt mixture of 20mm nominal maximum aggregate size)이다.
상기 재생 아스팔트 시편 혼합물을 130℃에서 다짐하여 아스팔트 시편을 제조하였으며, 상기의 기재와 같이 물성을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.
[비교예 5]
상기 실시예 6에서 실시예 4의 아스팔트 조성물을 사용하는 대신 상용 재생기능제를 포함한 비교예 4의 아스팔트 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 시편을 제조하여 동일하게 물성을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.
성능항목 규격(국토교통부) 실시예 6 비교예 5
소성변형저항성 동적안정도 750 이상, 회/mm 1,936 1,862
균열저항성 터프니스 8,000 이상, N*?*mm 16,953 14,036
수분민감성 인장강도비 0.75 이상 0.82 0.61
점도회복성 추출 후 점도 5,000 이하, Poise 4,222 4,320
성능항목 품질기준 실시예 6 비교예 5
아스팔트와 골재간의 혼합성 코팅율 (2분, 125℃), % 95이상 99.5 92.5
아스팔트와 골재간의 다짐성 다짐횟수 (공극 7%기준, 115℃), 회 - 16.5 19.5
본 발명의 재생 아스팔트 혼합물은 본 발명의 재생기능제 및 본 발명의 박리방지제와의 조합으로 포함함으로써 상용화 재생기능제를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물과 대비하여 소성변형저항성, 균열저항성, 수분민감성, 점도회복성, 또한 혼합성 및 다짐성 등에 있어서 매우 향상된 값을 가지는 것을 알 수 있다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 신규 아스팔트; 박리방지제 및
    25중량%이하의 포화 탄화수소 및 60중량%이상의 방향족 탄화수소를 포함하며,
    동점도가 60℃에서 80 내지 200cSt이며, 100℃에서 5 내지 40cSt이며, 60℃에서의 동점도와 100℃에서 동점도의 차이가 75 내지 195이고,
    비중이 0.94 내지 0.96이며, 인화점이 250℃ 초과인 재생기능제;를 포함하는 아스팔트 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 재생기능제는 신규 아스팔트 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부로 포함하는 아스팔트 조성물.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 박리방지제는 신규 아스팔트 100중량부에 대하여 0.01 내지 2중량부로 포함하는 아스팔트 조성물.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 박리방지제는 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하고, 말단기 중 적어도 하나가 하기 화학식 2를 포함하는 화합물인 아스팔트 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112020048871329-pat00014

    [화학식 2]
    Figure 112020048871329-pat00015

    상기 화학식 1 및 2에서 A는 수소 또는 상기 화학식 2에서 선택되고,
    R1은 C1-C30의 알킬이다.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 100 내지 170dmm이며, 절대점도(60℃)가 600 내지 1,500 poise인 아스팔트 조성물.
  10. 제 5항 내지 제 9항에서 선택되는 어느 한 항의 아스팔트 조성물 및 폐아스팔트를 포함하는 재생 아스팔트 조성물.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 재생 아스팔트 조성물은 침입도(1/10mm, 25℃, 100g, 5초)가 60 내지 80dmm이며, 절대점도(60℃)가 1500 내지 2200 poise인 재생 아스팔트 조성물.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 재생 아스팔트 조성물은 TC.S(300MPa)TC.m(0.300)값이 1.8℃ 이상인 재생 아스팔트 조성물.
  13. 제 5항 내지 제 9항에서 선택되는 어느 한 항의 아스팔트 조성물, 제 10항의 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물; 폐아스콘; 및 골재;를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물
  14. 제 5항 내지 제 9항에서 선택되는 어느 한 항의 아스팔트 조성물, 제 9항의 재생 아스팔트 조성물 또는 이들의 혼합물을 프리믹싱하는 단계; 및
    상기 단계에서 프리믹싱된 조성물에 폐아스콘 및 골재를 혼합하는 단계;를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 프리믹싱 단계는 100 ~ 190℃의 온도에서 1 ~ 120분간 수행되고, 상기 혼합 단계는 100 ~ 190℃의 온도에서 10 ~ 100초간 수행되는 것인 재생 아스팔트 혼합물의 제조방법.
KR1020200057833A 2020-05-14 2020-05-14 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물 KR102313593B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200057833A KR102313593B1 (ko) 2020-05-14 2020-05-14 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물
AU2021202987A AU2021202987A1 (en) 2020-05-14 2021-05-11 Eco-friendly regenerated asphalt composition and regenerated asphalt mixture comprising the same
CN202110511250.1A CN113667321A (zh) 2020-05-14 2021-05-11 环保再生沥青组合物及包含该再生沥青组合物的再生沥青混合物
JP2021082299A JP2021178961A (ja) 2020-05-14 2021-05-14 環境にやさしい再生アスファルト組成物およびこれを含む再生アスファルト混合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200057833A KR102313593B1 (ko) 2020-05-14 2020-05-14 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR102313593B1 true KR102313593B1 (ko) 2021-10-19
KR102313593B9 KR102313593B9 (ko) 2022-09-20

Family

ID=78228124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200057833A KR102313593B1 (ko) 2020-05-14 2020-05-14 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2021178961A (ko)
KR (1) KR102313593B1 (ko)
CN (1) CN113667321A (ko)
AU (1) AU2021202987A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980072997A (ko) * 1997-03-10 1998-11-05 조규향 폐아스콘 재생용 첨가제 및 폐아스콘의 재포장방법
KR20120073529A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 에스케이이노베이션 주식회사 중온 아스팔트 포장용 조성물
JP2013224401A (ja) * 2012-03-21 2013-10-31 Jx Nippon Oil & Energy Corp 高芳香族基油及び高芳香族基油の製造方法
KR101941610B1 (ko) 2017-08-17 2019-01-24 에스케이이노베이션 주식회사 작업성 및 수분저항성이 개선된 고기능성 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법
JP2020029520A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 出光興産株式会社 劣化アスファルト再生用添加剤及び再生アスファルト合材の製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101914385B (zh) * 2010-06-25 2013-07-10 中国海洋石油总公司 一种沥青再生剂及其制备方法
KR101771412B1 (ko) * 2016-03-04 2017-08-25 에스케이이노베이션 주식회사 아스팔트 조성물
CN106497100B (zh) * 2016-10-31 2018-10-02 南京高佳路桥工程有限公司 沥青再生剂的乳化方法
CN109233306A (zh) * 2018-07-11 2019-01-18 北京建筑大学 一种沥青温拌改性再生剂及其制备方法
CN108841186B (zh) * 2018-07-19 2021-06-01 浙江数智交院科技股份有限公司 一种沥青再生剂及其制备方法和应用
CN112111165A (zh) * 2020-09-25 2020-12-22 青海大学 一种沥青再生剂及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980072997A (ko) * 1997-03-10 1998-11-05 조규향 폐아스콘 재생용 첨가제 및 폐아스콘의 재포장방법
KR20120073529A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 에스케이이노베이션 주식회사 중온 아스팔트 포장용 조성물
JP2013224401A (ja) * 2012-03-21 2013-10-31 Jx Nippon Oil & Energy Corp 高芳香族基油及び高芳香族基油の製造方法
KR101941610B1 (ko) 2017-08-17 2019-01-24 에스케이이노베이션 주식회사 작업성 및 수분저항성이 개선된 고기능성 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법
JP2020029520A (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 出光興産株式会社 劣化アスファルト再生用添加剤及び再生アスファルト合材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021178961A (ja) 2021-11-18
AU2021202987A1 (en) 2021-12-02
CN113667321A (zh) 2021-11-19
KR102313593B9 (ko) 2022-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017201338B2 (en) Asphalt binder composition
JP6228593B2 (ja) 回収アスファルトの再生
KR100946588B1 (ko) 상온 재생 아스팔트 콘크리트 혼합물 및 그 시공방법
US7745518B2 (en) Asphalt binder for porous pavements
US8062413B1 (en) Utilization of heavy oil fly ash to improve asphalt binder and asphalt concrete performance
KR101233006B1 (ko) 중온 아스팔트에 적용하기 위한 폴리포스페이트 개질제
US10150870B2 (en) High-grade mastic asphalt composition and paving construction method using the same
KR101941610B1 (ko) 작업성 및 수분저항성이 개선된 고기능성 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법
Essawy et al. Environmentally friendly road construction
EP1951818A1 (en) Bitumen composition
KR101906757B1 (ko) 고분자 개질 아스팔트를 포함한 기계적 물성과 내노화 성능이 개선된 아스콘 조성물
ITMI20081980A1 (it) Miscele bituminose ad alto contenuto di polimero
KR102313593B1 (ko) 재생기능제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 재생 아스팔트 혼합물
US10407557B2 (en) Sulfur extended asphalt modified with crumb rubber for paving and roofing
US10240040B2 (en) Method of making sulfur extended asphalt modified with crumb rubber
CN108129074A (zh) 一种高强沥青混合料及其制备方法
KR20220098448A (ko) 고성능 아스팔트 조성물, 이를 포함하는 아스팔트 혼합물 및 아스팔트 혼합물의 제조방법
KR20170069121A (ko) 고분자와 개질 유황을 사용한 중온형 재활용 개질 아스팔트 혼합물
Haritonovs et al. Performance based evaluation on the use of different waste materials in asphalt
US20200385611A1 (en) Modified asphaltic product and process
KR102620247B1 (ko) 아스팔트용 에폭시 수지 조성물, 이를 이용한 에폭시 아스팔트 혼합물 및 택코팅용 에폭시 수지 조성물
KR102047471B1 (ko) 저소음 내수성 중온화 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 중온화 아스팔트 시공방법
Sarvanantha et al. Quality Enhancement of Recycled Asphalt Product Using Warm Mix Asphalt Technology
KR20230092556A (ko) 중온 구스 아스팔트 조성물
KR20230033889A (ko) 아미노실란 화합물을 포함하는 아스팔트 첨가제, 이를 포함하는 아스팔트 조성물 및 이를 포함하는 아스팔트 혼합물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
J202 Request for trial for correction [limitation]
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2021105000132; TRIAL DECISION FOR CORRECTION REQUESTED 20211118

Effective date: 20220726