KR102336135B1 - 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스 중 어느 하나 이상을 포함하는 개질제를 포함하여 고온 소성변형 저항성을 향상시키고 열처리된 골재를 포함하여 배수효과를 향상시켜 수막현상을 줄일 수 있으며, 셀룰로오스 섬유를 포함하여 내구성을 향상시키는 유용한 효과를 달성할 수 있다.

Description

개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법{Modified asphalt concrete composition and preparation method thereof}
본 발명은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로, 아스팔트 콘크리트의 내구성 등과 같은 물성을 향상시킨 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 아스팔트는 유기화합물과 미량의 무기화합물 등이 포함된 수천 종 이상의 고분자 탄화수소(C-H)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질로서 가열하게 되면 서서히 액상으로 변화되는 특성을 갖는다.
상기 아스팔트는 천연 아스팔트, 석유계 아스팔트 및 포장용 타르와 같은 종류로 나눠지며 스트레이트 아스팔트, 유화 아스팔트가 널리 알려져 있다.
또한 상기 아스팔트는 점착성이 뛰어나고 광물질 재료와의 부착성이 우수하기 때문에 결합재료나 접착재료로 이용되며, 물에 용해되지 않고 불투수성이므로 방수재료로도 이용되고, 사용목적에 따라 점도를 변화시킬 수 있어 그 활용범위가 다양하고 도로 포장용, 방수용, 도료용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
도로 포장용으로 사용되는 아스팔트는 석유계 아스팔트로 접착성, 신장성(伸張性), 흡투수(吸透水)가 우수한 스트레이트 아스팔트가 일반적으로 사용된다.
그러나 스트레이트 아스팔트는 연화점이 낮고, 온도감온성이 크고, 내후성이 약하고, 응집력이 약한 단점을 가지고 있으므로 이를 보완하고, 사용하는 곳의 특성에 맞도록 다양한 개질제를 첨가하여 사용되고 있다.
일반적으로 폴리머 개질제를 많이 사용하는데 폴리머 개질제로는 NR(천연고무), SBR(Styrene-Butadiene Rubber), EVA(Ethyl-Vinyl-Acetate), SIS(Styrene-Isoprene-Styrene), EEA(Ethylene-Ethyl-acrylate-Acetate), SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 등이 사용된다.
그 중에서도, SBS는 아스팔트와 균질하게 열용융 혼합되려면 약 180℃이상에서 최소 5시간 이상 교반하면서 유지해야만 비교적 균질하게 열용융 혼합되기 때문에 공업적으로 SBS 개질 아스팔트는 프리믹스 방식으로 아스팔트 제조사에서 직접 생산할 수밖에 없었다.
이에, 본원출원인은 균일한 품질의 확보가 용이한 현장투입식 개질제를 포함하여 기존 아스팔트 조성물에 비해 고온 소성변형 저항성이 우수하고 배수효과 및 내구성을 향상시킨 아스팔트 조성물에 대한 기술을 제안하려고 한다.
대한민국 등록특허 제10-2058674호(2019.12.17)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 현장투입식 개질제를 포함하여 기존 아스팔트 조성물에 비해 고온 소성변형 저항성이 우수하고 배수효과 및 내구성을 향상시킨 아스팔트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부; 및 부착증진제 0.2~1 중량부를 포함하고,
상기 골재는 굵은골재 및 잔골재가 4~6:6~4의 중량비율로 포함하고,
상기 굵은골재는 50 내지 90 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부의 활성탄;을 혼합하고 열처리하여 제조한 것이고,
상기 개질제는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스 중 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 개질제는 구슬 또는 플레이크 형태로, 0.1~5mm의 크기를 갖는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 다공성의 굵은골재를 제조하기 위해 50 내지 90 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부의 활성탄;을 혼합하고 열처리하여 굵은골재를 제조하는 단계;
상기 제조된 굵은골재 및 잔골재를 4 내지 6: 6 내지 4의 비율로 혼합하여 골재를 제조하는 단계;
아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 상기 제조된 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부 및 부착증진제 0.2~1 중량부의 비율로 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 개질제는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스 중 어느 하나 이상을 혼합한 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스 중 어느 하나 이상을 포함하는 개질제를 포함하여 고온 소성변형 저항성을 향상시키고 열처리된 골재를 포함하여 배수효과를 향상시켜 수막현상을 줄일 수 있으며, 셀룰로오스 섬유를 포함하여 내구성을 향상시키는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
본 발명은 아스팔트, 골재, 개질제, 가교제, 셀룰로오스 섬유 및 부착증진제를 포함하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 골재 80~95 중량부 또는 80~90 중량부; 개질제 1~5 중량부 또는 1~3 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부 또는 1~3중량부 및 부착증진제 0.2~1 중량부 또는 0.2~0.7 중량부를 포함한다.
상기 아스팔트는 석유계 아스팔트 또는 천연 아스팔트 혼합물일 수 있다.
상기 석유계 아스팔트는 스트레이트 아스팔트(straight asphalt)로 원료를 건류 또는 증류한 잔류물을 정제한 통상의 아스팔트로, 특히 침입도가 20 내지 40인 것이 도로에 시공 시 사용성이 좋다.
상기 천연 아스팔트는 트리니다드레이크(trinidad lake) 아스팔트 및 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 천연 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 20 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20중량% 미만일 경우에는 유동성, 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항의 개선효과가 미미하며, 30중량%를 초과할 경우에는 아스팔트가 연질화되고 연화점이 낮아질 수 있다.
상기 아스팔트 혼합물은 스트레이트(straight) 아스팔트, 트리니다드레이크(Trinidadlake) 아스팔트 및 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 중 어느 하나 이상을 포함하고, 구체적으로, 스트레이트 아스팔트와 천연 아스팔트, 예를 들면 트리니다드레이크 아스팔트 및 트리니다드에퓨레 아스팔트 중 어느 하나 이상을 포함하는 혼합물일 수 있고, 보다 구체적으로는 스트레이트 아스팔트 70 내지 80중량% 및 트리니다드레이크 아스팔트 또는 트리니다드에퓨레 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 20 내지 30중량%를 혼합한 것일 수 있다.
상기 골재는 굵은골재, 잔골재 및 채움재를 포함하고, 구체적으로 상기 골재는 굴은골재:잔골재:채움재의 중량 비율이 4~6:6~4:0.1~1 또는 4.5~5.5: 4.5~5.5:0.5~1일 수 있다. 상기와 같은 비율로 굵은골재, 잔골재와 채움재의 비율을 조절하는 경우 적절한 슬럼프치를 가져 강도와 내구성이 향상된 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공할 수 있다.
상기 굵은골재는 50 내지 90 중량부, 50 내지 80 중량부 또는 60 내지 80 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부, 10 내지 20 중량부 또는 20 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부, 1 내지 5 중량부 또는 3 내지 8 중량부의 활성탄;을 혼합하고 열처리하여 제조된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 굵은골재는 자갈 또는 모래; 바텀애쉬 및 활성탄을 상기와 같은 비율로 혼합한 뒤 1000℃ 내지 1150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 열처리하여 제조한 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 굵은골재는 모래 또는 자갈; 바텀애쉬 및 활성탄을 상기와 같은 비율로 혼합한 뒤 1000℃ 내지 1150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 50℃ 내지 150℃, 70℃ 내지 150℃ 또는 90℃ 내지 120℃의 온도에서 5시간 내지 15시간, 7시간 내지 15시간 또는 9시간 내지 12시간 동안 열처리하여 제조한 것일 수 있다.
상기와 같이 제조된 굵은골재는 다공성을 나타내어 아스팔트 콘크리트의 배수성을 향상시키고, 상기 굵은골재는 활성탄을 포함함으로써, 중금속을 흡착할 수 있고, 탄산가스 또는 이산화탄소를 흡착하여 경량골재로 인해 발생하는 중성화 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같은 조건에서 제조된 굵은골재는 함수율이 0.5% 내지 3% 또는 1% 내지 2.5%를 나타낼 수 있다. 이에 따라 폭렬이 발생하지 않아 경량골재로 사용할 수 있다. 이때 상기 굵은골재는 단일입도로, 10 내지 30mm의 범위의 입도를 가지는 것일 수 있다. 굵은골재가 상기와 같은 단일입도를 가지는 경우 연속입도를 가지는 경우와 비교하여 우수한 슬럼프 값을 가질 수 있다.
상기 개질제는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 구체적으로, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스가 1:1:0.0625~0.25의 중량비 또는 1:1:0.083~0.25의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 또한, 상기 개질제는 구슬 또는 플레이크 형태로, 0.1~5mm 또는 0.1~5mm의 크기를 가질 수 있다.
상기 파라핀 왁스는 피셔-트롭시 방법에서 제조되는 바와 같이 실질적으로 선형인 파라핀 왁스의 수소이성질화 반응(hydroisomerisation)에 의해 제조된 것일 수 있다.
상기 폴리에틸렌 왁스는 융점이 융점이 95℃ 내지 125℃이고, 140℃ 용융점도가 400cPs(Centipoise) 이하일 수 있다.
상기 식물성 왁스는 카나우바(carnauba) 야자의 잎에서 건조 추출된 카나우바(carnauba) 왁스, 초본류 식물 칸델릴라(candelilla)에서 추출된 칸델릴라(candelilla) 왁스 및 야자열매에서 추출한 팜 왁스 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 식물성 왁스는 융점이 60~88℃이고, 인화점이 280~285℃일 수 있다.
상기와 같은 개질제를 포함함으로써, 본 발명의 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 윤활특성이 향상될 수 있고, 변형강도, 동적안정도를 향상시키면서도 강도 및 공용성능도 함께 향상시킬 수 있다.
상기 셀룰로오스 섬유는 천연 셀룰로오스 파이버로서 자동차 주행시 아스팔트 층간 종-횡 방향으로 가해지는 응력에 의한 인장력을 향상시키는 역할을 한다.
상기 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 글리세린, 상용화제, 흐름방지제 및 안정제 중 어느 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 100중량부를 기준으로 글리세린 2 내지 15중량부; 상용화제 2 내지 15중량부; 고무노화방지제 1 내지 10 중량부; 흐름방지제 1 내지 10중량부; 및 안정제 1 내지 10중량부를 포함할 수 있고, 이에 따라 점도 및 내구성의 개선 효과가 뛰어난 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공할 수 있다.
상기 글리세린은 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 점착력을 향상시키고 조성물의 산화발생을 억제할 수 있다.
고무노화방지제는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함된 고무, 아스팔트, 고분자 등이 노화되는 것을 방지하는 효과를 나타내고, 이는 주로 광산화를 일으키는 자외선을 흡수하는 기능이 있으며, 광산화물을 분해하여 버티칼상의 안정된 물질로 하거나 과산화물 라디칼과 작용하여 불활성 물질로 변화시키거나 라디칼 정지반응에 의해 생성한 물질과 반응하여 원래의 노화방지제 또는 다른 노화방지제로서 작용하는 물질로 바뀔 수 있다.
상기 고무노화방지제는 2-멀캅토 벤조이미다졸일 수 있다.
상기 상용화제는 폴리인산 및 금속염 무기산류 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 상용화제는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함된 각 구성성분(고무노화 방지제, 개질제 등)들 간의 상용성을 증대시킬 수 있다.
상기 흐름방지제는 폴리에틸렌(PE)왁스, 폴리프로필렌(PP)왁스, 아마이드왁스, 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 및 마이크로 왁스 중 어느 하나 이상을 포함한다. 상기 흐름방지제를 포함함으로써 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공시 필요 이상의 유동성을 갖지 않도록 제어할 수 있다.
상기 안정제는 펙틴, 아라비아검, 카라야검, 트라가칸검, 로커스트빈검, 구아검, 타마린드검, 타라검, 담마검, 한천, 카라기난, 알긴산, 잔탄, 덱스트란, 글루칸, 젤라틴, 카제인 및 셀루로오스 유도체 중 어느 하나 이상을 포함한다. 상기 안정제를 포함함으로써 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 각 구성성분을 보다 긴 시간 동안 안정적으로 보관할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법을 제공한다. 도 1은 본 발명에 따른 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법은 모래 또는 자갈; 바텀애쉬 및 활성탄을 혼합하여 굵은골재를 제조하는 단계(S100); 굵은골재와 잔골재를 혼합하여 골재를 혼합하여 골재를 제조하는 단계(S200); 및 상기 제조된 골재, 개질제, 가교제, 셀룰로오스 섬유 및 부착증진제를 아스팔트 조성물을 혼합하는 단계(S300)를 포함한다.
하나의 예로서, 본 발명은 다공성의 굵은골재를 제조하기 위해 50 내지 90 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부의 활성탄;을 혼합하고 열처리하여 굵은골재를 제조하는 단계(S100);
상기 제조된 굵은골재 및 잔골재를 4 내지 6: 6 내지 4의 비율로 혼합하여 골재를 제조하는 단계(S200);
아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 상기 제조된 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부 및 부착증진제 0.2~1 중량부의 비율로 아스팔트 조성물을 혼합하는 단계(S300)를 포함하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 굵은골재를 제조하는 단계는 모래 또는 자갈 50 내지 90 중량부; 바텀애쉬 10 내지 30 중량부; 및 활성탄 1 내지 10 중량부로 혼합하고 회전관상로 내에서 1000℃ 내지 1150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 소성할 수 있다.
구체적으로, 상기 굵은골재를 제조하는 단계는 모래 또는 자갈 50 내지 90 중량부; 바텀애쉬 10 내지 30 중량부; 및 활성탄 1 내지 10 중량부의 비율로 건조상태에서 균일하게 혼합시킨 분말을 70℃ 내지 150℃의 온도에서 20 내지 30시간 동안 건조시키는 과정; 및
상기 건조된 분말을 회전관상로 내에서 1000℃ 내지 1150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 열처리하는 과정을 거쳐 제조될 수 있다.
또한, 굵은골재를 제조하는 단계는 추가적으로 열처리하는 과정 이후에 상기 열처리한 분말을 암모니아 수용액 존재하에서 수열합성하는 과정; 및 상기 수열합성 과정을 통해 질소 작용기가 형성된 분말을 냉각하고 입도분리하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 건조시키는 과정은 모래 또는 자갈과 바텀애쉬를 일정 비율로 혼합하고 건조하여 분말을 제조하는 과정이다. 구체적으로, 건조시키는 과정은 50 내지 90 중량부 또는 60 내지 80 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부 또는 15 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부, 1 내지 7 중량부 또는 1 내지 5 중량부의 활성탄을 건조상태에서 균일하게 혼합시킨 분말을 70℃ 내지 150℃ 또는 100℃ 내지 120℃의 온도에서 20 내지 30시간 또는 22 내지 25시간 동안 건조하여 수행할 수 있다. 상기와 같이 건조함으로써 제조된 굵은골재는 함수율이 0.5% 내지 3% 또는 1% 내지 2.5%을 만족할 수 있다.
상기 열처리하는 과정은 상기 건조된 분말을 소성하는 과정이다. 구체적으로, 상기 열처리하는 과정은 건조된 분말을 회전관상로 내에서 1000℃ 내지 1150℃ 또는 1050℃ 내지 1100℃의 온도에서 10 내지 30분 또는 10 내지 20분 동안 열처리하여 수행할 수 있다. 상기 회전관상로는 1 내지 1.5m의 길이로 1 내지 5rpm 속도로 회전할 수 있고, 상기와 같이 열처리함으로써 다공성의 굵은골재를 제조할 수 있고, 이에 따라 배수성이 향상된 아스팔트 콘크리트를 형성할 수 있다.
상기 수열합성하는 과정은 암모니아 수용액을 이용한 수열합성을 통해 굵은골재의 표면에 질소 작용기를 형성하는 과정이다. 상기 열처리한 분말을 암모니아 수용액 존재하에서 50℃ 내지 150℃, 70℃ 내지 150℃ 또는 90℃ 내지 120℃의 온도에서 5시간 내지 15시간, 7시간 내지 15시간 또는 9시간 내지 12시간 동안 수열합성하여 굵은골재의 표면에 질소 작용기를 형성할 수 있다.
상기와 같은 굵은골재는 활성탄을 포함하고, 굵은골재 표면에 질소 작용기를 형성함으로써, 중금속을 흡착할 수 있고, 탄산가스 또는 이산화탄소를 흡착하여 굵은골재로 인해 발생하는 중성화 현상을 방지할 수 있다.
상기 입도분리하는 과정은 수열합성 과정을 통해 질소 작용기가 형성된 분말을 냉각시키고 입도분리하여 단일입도를 가지는 분말을 형성하는 과정이다. 구체적으로, 입도분리하는 과정은 10 내지 30mm의 범위의 단일입도를 가지는 분말을 제조할 수 있다. 상기와 같은 단일입도를 가지는 경우 연속입도를 가지는 경우와 비교하여 우수한 슬럼프 값을 가지는 굵은골재를 제공할 수 있다.
상기 골재를 제조하는 단계는 상기 제조된 굵은골재, 잔골재 및 채움재를 4~6:6~4:0.1~1 또는 4.5~5.5: 4.5~5.5:0.5~1의 비율로 혼합하여 수행할 수 있다. 상기와 같은 비율로 굵은골재, 잔골재와 채움재의 비율을 조절하는 경우 적절한 슬럼프치를 가져 강도와 내구성이 향상된 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조할 수 있다.
상기 아스팔트 조성물을 혼합하는 단계는, (A) 파라핀 왁스:폴리에틸렌 왁스:식물성 왁스 = 1:1:0.0625~0.25의 중량비로 균일하게 혼합시켜 개질제를 제조하는 단계(S110); 및 (B) 상기 아스팔트 100 중량부; 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부; 및 부착증진제 0.2~1 중량부를 혼합하여 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하는 단계(S120)를 포함할 수 있다.
상기 (A) 단계는 개질 아스팔트 콘크리트의 윤활특성을 향상시키고, 변형강도, 동적안정도를 향상시키면서 강도 및 공용성능도 함께 향상시킬 수 있는 개질제를 제조하는 과정이다.
상기 (A) 단계는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스가 1:1:0.0625~0.25의 중량비 또는 1:1:0.083~0.25의 중량비로 호모믹서(Homogenizer)를 사용하여 2,000rpm의 속도로 10분간 교반하여 혼합할 수 있다.
상기 (B) 단계는 각 구성성분을 일정한 비율로 혼합하여 우수한 성능을 나타내는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하는 단계이다.
상기 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하는 단계는 아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 상기 제조된 골재 80~95 중량부 또는 80~90 중량부; 개질제 1~5 중량부 또는 1~3 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부 또는 1~3중량부 및 부착증진제 0.2~1 중량부 또는 0.2~0.7 중량부의 비율로 혼합하여 수행할 수 있다.
또한, 상기 혼합하는 단계는 글리세린, 상용화제, 흐름방지제 및 안정제 중 어느 하나 이상을 추가로 첨가할 수 있다. 구체적으로, 상기 글리세린 2 내지 15중량부; 상용화제 2 내지 15중량부; 고무노화방지제 1 내지 10 중량부; 흐름방지제 1 내지 10중량부; 및 안정제 1 내지 10중량부의 비율로 혼합할 수 있고, 이에 따라 점도 및 내구성의 개선 효과가 뛰어난 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부; 및 부착증진제 0.2~1 중량부를 포함하고,
    상기 골재는 굵은골재 및 잔골재가 4~6:6~4의 중량비율로 포함하고,
    상기 굵은골재는 50 내지 90 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부의 활성탄;을 혼합하고 열처리하여 제조한 것이고,
    상기 개질제는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스 및 식물성 왁스를 포함하되, 파라핀 왁스:폴리에틸렌 왁스:식물성 왁스 = 1:1:0.0625~0.25의 중량비로 배합하고,
    상기 개질제는 구슬 또는 플레이크 형태로, 0.1~5mm의 크기를 갖는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개질 아스팔트 콘크리트 조성물은 글리세린, 상용화제, 흐름방지제, 안정제 중 어느 하나 이상을 추가로 포함하되,
    아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 글리세린 2 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 고무노화방지제 1 내지 10 중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 안정제 1 내지 10중량부를 첨가하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물.
  4. 다공성의 굵은골재를 제조하기 위해 50 내지 90 중량부의 모래 또는 자갈; 10 내지 30 중량부의 바텀애쉬; 및 1 내지 10 중량부의 활성탄;을 혼합하고 열처리하여 굵은골재를 제조하는 단계;
    상기 제조된 굵은골재 및 잔골재를 4 내지 6: 6 내지 4의 비율로 혼합하여 골재를 제조하는 단계;
    아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 상기 제조된 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부 및 부착증진제 0.2~1 중량부의 비율로 아스팔트 조성물을 혼합하는 단계를 포함하고,
    상기 아스팔트 조성물을 혼합하는 단계는,
    (A) 파라핀 왁스:폴리에틸렌 왁스:식물성 왁스 = 1:1:0.0625~0.25의 중량비로 배합하여 개질제를 제조하는 단계(S110); 및
    (B) 상기 아스팔트 100 중량부; 골재 80~95 중량부; 개질제 1~5 중량부; 가교제 0.1~3 중량부; 셀룰로오스 섬유 1~5중량부; 및 부착증진제 0.2~1 중량부를 혼합하여 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하는 단계(S120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 굵은골재를 제조하는 단계는 모래 또는 자갈 50 내지 90 중량부; 바텀애쉬 10 내지 30 중량부; 및 활성탄 1 내지 10 중량부로 혼합하고 회전관상로 내에서 1000℃ 내지 1150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 소성하는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 아스팔트 조성물을 혼합하는 단계는 글리세린, 상용화제, 흐름방지제, 안정제 중 어느 하나 이상을 추가로 포함하되,
    아스팔트 100 중랑부를 기준으로, 글리세린 2 내지 15중량부, 상용화제 2 내지 15중량부, 고무노화방지제 1 내지 10 중량부, 흐름방지제 1 내지 10중량부, 안정제 1 내지 10중량부로 첨가하는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102058674B1 (ko) 2019-08-01 2019-12-23 주식회사 성안이엔씨 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR102077054B1 (ko) * 2019-12-16 2020-02-13 주식회사 지케이기술연구소 포트홀 보수를 위한 현장 가열형 포대용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR102137974B1 (ko) * 2019-12-20 2020-07-27 주식회사 포이닉스 고 내구성, 저소음 아스팔트 조성물 및 박층 시공방법
KR102146820B1 (ko) * 2020-03-18 2020-08-21 (주)지케이건설 Sis를 이용한 아스팔트 코트 조성물 및 이를 이용한 절삭포장면 안정처리공법
KR102210123B1 (ko) * 2020-08-12 2021-02-02 서재의 친환경적인 레미콘 조성물 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102058674B1 (ko) 2019-08-01 2019-12-23 주식회사 성안이엔씨 개질 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR102077054B1 (ko) * 2019-12-16 2020-02-13 주식회사 지케이기술연구소 포트홀 보수를 위한 현장 가열형 포대용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
KR102137974B1 (ko) * 2019-12-20 2020-07-27 주식회사 포이닉스 고 내구성, 저소음 아스팔트 조성물 및 박층 시공방법
KR102146820B1 (ko) * 2020-03-18 2020-08-21 (주)지케이건설 Sis를 이용한 아스팔트 코트 조성물 및 이를 이용한 절삭포장면 안정처리공법
KR102210123B1 (ko) * 2020-08-12 2021-02-02 서재의 친환경적인 레미콘 조성물 및 이의 제조방법

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