KR102348655B1 - 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물 - Google Patents

저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제를 포함하여 재활용 아스콘 조성물을 구성한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 자원의 보호와 유해가스 배출을 감소시키면서 에너지 소비량을 절감하여 환경 보호적인 측면을 강화할 수 있고 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm) 등의 물성이 품질기준치 보다 월등하게 높게 제조될 수 있다.

Description

저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물{ASCON COMPOSITION IMPROVED ROAD PAVEMENT MATERIAL VULNERABLE TO LOW TEMPERATURE CRACKING AND BRITTLE}
본 발명은 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자원의 보호와 유해가스 배출을 감소시키면서 에너지 소비량을 절감하여 환경 보호적인 측면을 강화할 수 있고 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm) 등의 물성이 품질기준치 보다 월등하게 높게 제조될 수 있는 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 도로포장재는 시멘트 콘크리트(이하, 레미콘)와 아스콘으로 크게 나뉜다. 레미콘은 포장재의 강도가 우수하고 시공 후 내구성이 좋은 장점을 갖고 있지만, 유지보수가 힘들어 주행자가 느끼는 소음과 주행성이 좋지 않다.
반면, 아스콘의 내구성은 레미콘보다 떨어지지만 부분적인 보수가 용이하며 차량에서 느끼는 승차감과 소음은 월등히 우수하다.
아스콘은 생산방식에 따라 가열 아스콘, 중온 아스콘, 상온 아스콘으로 나뉘는데, 가열 아스콘은 생산원료인 골재를 180~190℃로 가열하고 150~160℃로 가열된 바인더인 아스팔트를 혼합하여 생산하는 것이고, 중온 아스콘은 골재와 아스팔트의 생산온도를 100~120℃로 낮추어 생산하는 아스콘이며, 상온 아스콘은 비 가열 방식으로 아스콘의 생산온도가 상온(Room Temp.)인 아스콘이다.
아스콘은 여러 가지 종류가 있는데, 일반적인 도로에 포장되는 일반 아스콘, 골재나 아스팔트를 개량하여 교통하중이 많은 도로에 적용되는 개질 내유동 아스콘, 또한 아스콘에 특수한 기능을 부여하여 제조되는 기능성 아스콘인 배수성 아스콘, 저소음 아스콘, 교량용 특수 아스콘 등이 있다.
한편, 우리나라에서는 매년 건설폐기물 중 폐아스콘이 약 800만톤 정도 발생하고 있으며 이중 재활용되는 폐아스콘은 전체 폐아스콘 발생량의 약 13% 정도를 차지하고 있다.
그러나 이중 대부분이 성토, 복토용으로 사용되고 재활용 가열 및 상온 아스팔트 혼합물과 같은 고부가 가치용으로는 2% 정도밖에 사용되지 않고 있다.
또한, 차량의 급속한 증가로 인해 교통량이 늘어나고 이로 인해 도로의 조기파손 및 도로 유지보수 비용이 증가하면서 발생하는 간접비용까지 환산하면 막대한 석유자원의 낭비를 초래하고 있는 실정 이다.
현재 통상적인 재활용 아스콘 생산기술은 폐아스콘의 구재아스팔트의 노화로 인해 침입도 값이 20~30정도로 낮기 때문에 일반적으로 그 사용량이 제한적으로 사용되고 있다. 만약 품질성능에 대한 개선방안 없이 다량의 아스콘용 순환골재를 투입하게 되면 침입도 저하로 인해 조기 균열과 박리 현상 등이 발생하여 도로 포장체 수명을 단축하는 악영향을 줄 수가 있다.
즉, 기존의 폐아스콘 재활용 기술은 폐아스콘 사용량이 상대적으로 적고, 재활용 가열 아스팔트 혼합물의 품질성능이 우수하지 못하여 폐아스콘 재활용에 대한 수요를 충분히 충족시키지 못하고 있다.
따라서, 많은 양의 아스콘용 순환골재를 사용하고자 할 때는 침입도 회복에 필요한 재생첨가제가 반드시 필요하며, 도로파손의 원인이 되고 있는 소성변형, 저온 및 피로균열, 수분민감도에 대한 저항성을 높이기 위한 적절한 개질재를 첨가할 필요가 있다.
이러한 필요에 따라 개발된 기존 기술로는 재생골재와 폐유리 골재를 사용한 상온 아스팔트콘크리트 혼합물의 제조방법, 폐아스팔트 콘크리트를 활용한 상온 아스팔트 콘크리트 및 그 제조방법, 폐아스콘과 폐콘크리트를 이용한 재생 아스콘 도로포장재 및 그의 제조방법 등이 있으나, 기존의 기술로는 재생첨가제와 개질재의 사용으로 인한 가격 경쟁력이 높아 생산 및 시공이 어려운 현실이며, 품질성능에 있어 노화된 아스팔트 바인더의 회생 및 개질효과가 미미한 문제점으로 보편적으로 사용 가능한 제품의 상용화 실현에 많은 어려움이 있었다.
또한, 일반적으로 알려져 있는 가열식 아스콘(HMA;Hot Mixing Asphalt)은 생산온도가 약 140~160℃이고, 개질재가 첨가된 개질 아스콘 생산온도는 약 160~180℃이다.
그러나 상기와 같은 종래의 가열식 일반 아스콘은 고온에서 생산이 이루어지게 됨으로써, 매연, 독성물질이 배출되며 CO2를 포함하는 다량의 유해가스가 배출되는 등의 커다란 문제점이 있었던 것이다.
최근에는 종래의 가열식 아스콘보다 낮은 온도에서 생산이 가능하도록 하여, 유해가스 등의 발생을 저감시킬 수 있는 중온아스콘 조성물이 등장하고 있는데, 이러한 중온아스콘의 기존 특허로는 대한민국 등록특허공보 제10-1023425호 등이 알려져 있다.
즉, 상기 중온아스콘의 조성은 골재 80~95중량%에 아스콘 바인더 3~18중량%, SBS(스티렌-부타디엔-스티렌)가 포함된 중온아스콘 개질재 1~4중량%가 혼합되며, 이때 상기 중온아스콘 개질재는 전체 100 중량%에 대하여 분자량이 50,000~100,000인 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌) 45~55중량%, 프로세스오일 1~8중량%, 석유수지 5~15중량%, 산화방지제 0.1~0.5중량%, 사소비트(Sasobit) 왁스 25~35중량%가 혼합된 아스콘 조성물에 의해, 종래 가열식아스팔트에 비하여 낮은 온도에서 생산이 가능하여 연료 소모량을 절감 시킬 수 있음은 물론, CO2를 포함한 유해가스 배출이 감소되어 친환경적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.
그러나 상기와 같은 중온아스콘의 경우 상기 중온아스콘의 물성 향상을 위하여 추가되는 SBS(스티렌-부타디엔-스티렌)와 프로세스오일로 인해서, 오히려 도로의 저온 균열이 빈번하게 발생하며, 중온아스콘의 인장력 및 안정성이 저하되어 소성변형 등의 문제점이 있었다.
국내등록특허 제10-1863295호(2018년 05월 25일 등록) 국내등록특허 제10-1362986호(2014년 02월 07일 등록) 국내등록특허 제10-1141259호(2012년 04월 23일 등록)
본 발명은 자원의 보호와 유해가스 배출을 감소시키면서 에너지 소비량을 절감하여 환경 보호적인 측면을 강화할 수 있고 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm) 등의 물성이 품질기준치 보다 월등하게 높게 제조될 수 있는 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제를 포함하여 재활용 아스콘 조성물을 구성한다.
상기 재활용 아스콘 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 43 내지 65 중량부, 순환골재 30 내지 50 중량부, 일반아스팔트 3 내지 6 중량부 및 섬유첨가제 0.1 내지 0.3 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm 범위인 굵은골재와 입도가 4 내지 8mm 이하 범위인 석분이고, 상기 섬유첨가제는 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 사용할 수 있다.
상기 재활용 아스콘 조성물은 일반골재 1 내지 37 중량부, 순환골재 60 내지 95 중량부, 일반아스팔트 0.5 내지 1.5 중량부 및 섬유첨가제 0.15 내지 0.4 중량부의 중량 비율로 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 일반골재, 일반아스팔트, 섬유첨가제 및 중온아스콘 첨가제를 포함하여 중온 아스콘 조성물을 구성하되, 상기 중온 아스콘 조성물은 일반골재 85.75 내지 96 중량부, 일반아스팔트 3 내지 6 중량부, 섬유첨가제 0.1 내지 0.3 중량부 및 중온 아스콘 첨가제 0.1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함된다.
상기 중온 아스콘 조성물은 일반골재 85.75 내지 96 중량부, 개질아스팔트 3 내지 6 중량부, 섬유첨가제 0.1 내지 3 중량부, 중온 아스콘 첨가제 0.1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 자원의 보호와 유해가스 배출을 감소시키면서 에너지 소비량을 절감하여 환경 보호적인 측면을 강화할 수 있고 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm) 등의 물성이 품질기준치 보다 월등하게 높게 제조될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 폐아스콘을 재생하여 순환골재로 사용함으로써 천연골재 자원의 보호와 환경 보호적 측면을 강화함과 동시에 노화된 아스팔트의 물성을 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 고성능의 재활용 아스콘 조성물에 관한 것으로, 상기 고성능의 재활용 아스콘 조성물은 재활용 아스콘의 배합설계시 추가되는 신재 일반아스팔트 보다 점도가 낮거나 접착력을 보유한 재활용 아스콘 첨가제 및 혼합물내에서 잘 분산될 수 있도록 1mm 이하의 단섬유의 셀룰로스 화이버를 섬유첨가제로 기본적으로 사용하는 등의 방법으로 제조되어져 신규의 아스팔트 콘크리트가 갖고 있는 강도, 경도, 점성도, 안정도, 유연성 등의 물성을 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 43 내지 65 중량부, 순환골재 30 내지 50 중량부, 일반아스팔트 3 내지 6 중량부 및 섬유첨가제 0.1 내지 0.3 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 일반골재는 골재, 석분 및 필러를 의미하며, 예를 들어, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm 범위인 굵은골재와 입도가 4 내지 8mm 이하 범위인 석분을 사용할 수 있고, 상기 필러는 석회석분, 소석회, 시멘트, 플라이 애쉬, 회수 더스트, 제강 더스트 등을 이용할 수 있고, 수분 함량은 1% 이하이어야 하고 입도는 KS F 3501의 기준에 따른 것을 사용할 수 있다.
상기 일반골재는 조성물 전체 함량 중에서 43 내지 65 중량부가 포함되는데, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm, 더욱 구체적으로는 도로의 표층 또는 기층에 따라서 13mm, 20mm, 25mm, 40mm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 석분은 일반골재 사이에 채워져 공극률이 비교적 균일하도록 입도가 4 내지 8mm 이하, 더욱 구체적으로는 6mm 이하 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 순환골재는 조성물 전체 함량 중에서 30 내지 50 중량부가 포함되는데, 더욱 구체적으로는 30 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 일반아스팔트는 바인더로 기능할 수 있고, 조성물 전체 함량 중에서 3 내지 6중량부가 포함되는데, 상기 일반아스팔트로는 PG 64-22을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 섬유첨가제는 조성물 전체 함량 중에서 0.1 내지 0.3 중량부가 포함되는데, 상기 섬유첨가제는 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 기본적으로 사용하며, 섬유첨가제의 계량이 용이하도록 가공된 펠릿(Pellet) 형태의 섬유첨가제가 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 섬유첨가제로 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 사용하는 이유는 재활용 아스콘 조성물의 배합에서 사용되는 신규 골재와 신규 아스팔트인 일반아스팔트는 생산온도가 160 내지 170℃를 유지하고 있으나, 폐아스콘인 순환골재는 고온에서 골재내의 아스팔트 산화 문제로 인해서 아스콘의 저온물성 취약함을 초래하기 때문에 섬유첨가제의 투입과 분산성이 중요하기 때문이다.
즉, 본 발명에서 상기 섬유첨가제로 1mm를 초과하는 섬유첨가제가 사용될 경우에는 아스콘 조성물 내에서 서로 엉키거나 쏠림 현상으로 인하여 전반적으로 분산되기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
이때, 상기 섬유첨가제는 계량이 용이하도록 하기 위하여 가공된 펠릿(Pellet) 형태의 섬유첨가제가 사용될 수 있는데, 상기 섬유첨가제는 바인더를 사용하여 단섬유 셀룰로스 파이버와 바인더가 결합되어 제조된 펠릿(Pellet) 형태의 섬유첨가제가 사용될 수 있다.
상기 섬유첨가제를 결합하여 펠릿 형태로 제조하는데 사용되는 바인더는 순환골재 내의 아스팔트 대비 재활용 아스콘 첨가제로 사용 가능한 바인더가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 바인더는 순환골재 내의 아스팔트 대비 5 내지 10 중량%가 포함되고, 아크릴폴리올, 폴리에스터레진, 로진, 피막박리방지제 및 역청제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 바인더가 사용될 수 있다.
상기 아크릴폴리올, 폴리에스테르레진, 로진, 역청제는 1mm 이하의 섬유첨가제 분말을 펠릿(pellet) 형태로 고정화하기 위한 역할을 수행하며 동시에 아스콘 조성물의 혼합공정의 온도에서 펠릿(pellet)이 분산되는데 도움을 주는 작용을 하는 재료로 선정된다. 특히, 첨가되는 역청제는 기존의 아스콘 조성물 내의 아스팔트와 섬유첨가제의 재료들간의 혼합성을 높이기 위해서 사용된다.
상기 피막박리방지제는 재활용 아스콘 조성물의 수분 민감성을 감소시켜 수분에 대한 피막의 박리 또는 이로 인한 골재 등의 탈리를 방지하기 위하여 첨가될 수 있다.
여기에 더불어 EVA, LLDPE, 오일이 함유된 SBS, SIS를 개질아스콘 첨가제로 사용하여 아스팔트와 골재의 결합력을 더욱 강화시켜 아스콘의 강도를 향상시켜 줄 수도 있다.
여기서 개질재의 첨가량은 재활용 아스콘 조성물 전체 아스팔트 함량 중에서 4 내지 12 중량부가 포함될 수 있고, 또한, 일반 재활용 아스콘 조성물에서 사용되는 PG 64-22의 아스팔트를 PG 76-22로 사용하여 재활용 개질 아스콘 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에서 상기 섬유첨가제는 친환경 악취저감제를 더 포함할 수 있는데, 상기 친환경 악취저감제는 식물에서 추출한 천연추출물로 아스콘 생산시 발생하는 냄새 또는 악취를 제거하기 위하여 포함될 수 있다.
상기 친환경 악취저감제로는 친환경 오일을 사용할 수 있고, 상기 친환경 오일은 파인애플, 오렌지 등에서 추출된 오일일 수 있는데, 예를 들어, 상기 친환경 오일은 보일드 린시드 오일(BLO), 아마씨유, 테레핀오일 또는 대두유 등의 원목용 오일을 사용하여 1mm 이하의 섬유가 pellet화 되어 아스콘 조성물에 첨가되었을 경우 조성물 내의 혼합공정 온도에서 잘 풀어져 혼합물 내부로 분산이 잘 되게 해주는 역할을 하며, 또한 사용된 오일로 인해 투입된 폐아스콘의 산화된 아스팔트를 연화하여 취성의 아스팔트에 유연성을 부여해주는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
상기 친환경 악취저감제로 사용되는 친환경 오일의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 공지의 구성인바, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 1 내지 37 중량부, 순환골재 60 내지 95 중량부, 일반아스팔트 0.5 내지 1.5 중량부 및 섬유첨가제 0.15 내지 0.4 중량부의 중량 비율로 포함되어 구성될 수도 있다.
상기 일반골재는 골재, 석분 및 필러를 의미하며, 예를 들어, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm 범위인 굵은골재와 입도가 4 내지 8mm 이하 범위인 석분을 사용할 수 있고, 상기 필러는 석회석분, 소석회, 시멘트, 플라이 애쉬, 회수 더스트, 제강 더스트 등을 이용할 수 있고, 수분 함량은 1% 이하이어야 하고 입도은 KS F 3501의 기준에 따른 것을 사용할 수 있다.
상기 섬유첨가제를 결합하여 펠릿 형태로 제조하는데 사용되는 바인더는 순환골재 내의 아스팔트 대비 재활용 아스콘 첨가제로 사용 가능한 바인더가 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 바인더는 순환골재 내의 아스팔트 대비 5 내지 10 중량%가 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기한 조성물의 구성은 순환골재의 활용도를 최대한 높여주기 위해 일반골재를 전혀 사용하지 않을 수도 있는데, 이에 따라 일반골재는 조성물 전체 함량 중에서 0 내지 35 중량부가 포함하며, 상기 순환골재는 조성물 전체 함량 중에서 60 내지 95 중량부가 포함되는데, 상기 일반골재 및 순환골재는 모두 입도가 11 내지 40mm 범위, 더욱 구체적으로는 도로의 표층 또는 기층에 따라서 13mm, 20mm, 25mm, 40mm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 석분은 일반골재 사이에 채워져 공극률이 균일하도록 하기 위하여 입도이 4 내지 8mm 이하 범위, 더욱 구체적으로는 6mm 이하 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바인더로서의 일반아스팔트는 조성물 전체 함량 중에서 0.5 내지 1.5 중량부가 포함되는데, 상기 일반아스팔트로는 PG 64-22인 것을 사용할 수 있다.
상기 섬유첨가제는 조성물 전체 함량 중에서 0.15 내지 0.4 중량부가 포함될 수 있는데 이는 폐순환골재의 투입량이 증가하여 상대적으로 증가된 산화 아스팔트의 복원과 취성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 섬유첨가제는 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 기본적으로 사용하며 섬유의 계량이 용이하도록 가공된 펠릿(Pellet) 형태의 섬유첨가제를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 상기 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제 이외에 개질재 및 채움재를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에서 상기 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제 100 중량부에 대해 개질재 1 내지 5 중량부 및 채움재 2 내지 4 중량부의 중량 비율로 더 포함될 수도 있다.
상기 개질재는 EVA, LLDPE, 오일이 함유된 SBS, SIS, 열가소성 고무분말, EPDM 분말가루를 개질아스콘 첨가제로 사용하여 아스팔트와 골재의 결합력을 더욱 강화시켜 아스콘의 강도를 향상시켜 줄 수도 있다.
상기 개질재는 고무 분말(Rubber powder), 산화아연(ZnO), 팔미트산(Palmitic acid), 황(Sulfur), CBS(n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide) 및 테트라메틸티우람 디술피드(TMTD; tetramethyl thiuram disulfide)를 포함한다.
또한, 상기 개질재는 상기 고무 분말(Rubber powder) 100 중량부에 대해 상기 산화아연(ZnO) 1 내지 3 중량부, 팔미트산(Palmitic acid) 0.1 내지 1 중량부, 황(Sulfur) 0.7 내지 1.3 중량부, CBS(n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide) 0.8 내지 1.2 중량부 및 테트라메틸티우람 디술피드(TMTD; tetramethyl thiuram disulfide) 0.05 내지 0.3 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 고무 분말로는 예를 들어, 천연고무, 스티렌 부타디엔(styren-butadiene) 또는 SBR, 폴리프로펜 라텍스(polychroprene latex), 스티렌 부타디엔 스티렌(styren-butadiene-styren, SBS), 스티렌 이소프렌 스티렌(styren-isoprene-styren, SIS) 등이 이용될 수 있다.
상기 산화아연(ZnO)은 가황촉진제로 반응을 더욱 촉진시키기 위하여 사용되고, 상기 팔미트산(Palmitic acid)은 조성물들을 균일하게 분산시킬 수 있는 윤활제, 가소제 등으로 사용될 수 있다.
상기 황은 이온 반응을 일으켜 라디칼의 발생 효율을 상당히 낮출 뿐만 아니라, 발생한 라디칼을 트랩할 수 있다.
상기 CBS(n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide), 테트라메틸티우람 디술피드(TMTD; tetramethyl thiuram disulfide)는 가황촉진제(유기촉진제, 라디칼 발생제)로 사용되며, 상기 테트라메틸티우람 디술피드(TMTD)는 상기 고무를 가황(또는, 가교)할 뿐만 아니라 가교 반응에 의해 직접 접합시킬 수 있다.
상기 개질재는 고무 분말, 산화아연(ZnO), 팔미트산(Palmitic acid), 황(Sulfur), CBS(n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide) 및 테트라메틸티우람 디술피드(TMTD; tetramethyl thiuram disulfide)를 혼합한 후, 혼합, 압축 및 큐어링 등의 통상적인 공정을 거쳐 제조될 수 있다.
상기 채움재는 자원 재활용과 제조비용을 절감하기 위해서 사용 후 폐기되는 산업부산물인 폐고무 분말, 더욱 구체적으로는 폐타이어 고무(Ground Tire Rubber; GTR) 분말이 사용될 수 있다.
상기 폐타이어 고무(Ground Tire Rubber; GTR) 분말로는 활성화된 폐타이어 고무 분말(Ground Tire Rubber; GTR)이 사용될 수 있는데, 상기 활성화된 폐타이어 고무 분말은 고무 분말에 표면처리를 함으로써 결합력을 증대시킬 수 있고, 표면 처리에 의해 활성화된 표면을 갖는 폐타이어 고무 분말일 수 있다.
상기 활성화된 고무 분말은 폐고무 분말, 예를 들어 폐타이어 고무 분말을 표면 처리에 의해 활성화시킴으로써 얻어질 수 있는데, 상기 폐고무를 활성화시키기 위한 기술은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 미세 분쇄 기술(size reduction) 및 탈황 기술(devulcanization)을 포함할 수 있다.
미세 분쇄 기술은 덩어리 고무 형태를 입자화를 통해 표면적을 증가시켜 후속 공정에서의 반응도를 향상시키기 위한 것이며, 탈황 기술은 고무 재료의 특성인 탄성과 복원력을 부여하기 위해 배합 고무에 첨가된 가교제에 의해 고무 제품이 성형되면서 형성된 가교 구조(폴리설파이드 결합)를 역으로 끊어내어 성형 이전의 원료 고무 상태로 회복시키는 기술이다.
폐고무 활성화는 당해 기술분야에 공지된 방법 중 적절한 방법에 의해 이루어질 수 있다. 페고무 활성화를 위한 표면 처리는 물리적 탈황 처리 및 화학적 탈황 처리로 이루어진 군으로부터 선택되는 일 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 당해 기술분야에 공지된 이러한 폐고무 활성화 방법은 오존 처리, 초음파 처리, 마이크로파 처리, 코로나 방전법, 초임계수법, UV 처리, 열 분해법, De-Link System, 가수 분해법, 촉매법 등이 있으며, De-Link System으로 5㎜ 내외로 분쇄한 고무 스크랩에 티아졸계나 파라핀계 오일 등의 탈황제를 첨가한 후, 오토클레이브 내에서 고온 고압 상태로 탈황 반응을 일어나게 하거나, Hakke Mixer 등에서 고전단의 혼련으로 물리 화학적으로 탈황 반응을 유도해내는 방식 등이 널리 사용되고 있다.
본 실시예에 있어서는 구체적인 공정 조건 등을 고려하여 당해 기술분야에 공지된 방법 중 적절한 방법을 선택하여 폐고무 분말을 활성화시켜 사용하거나, 또는 시판되는 표면 활성화된 폐고무 분말을 사용할 수도 있다.
상기 폐타이어 고무(Ground Tire Rubber; GTR) 분말은 하기의 제조방법으로 제조된 폐타이어 고무(Ground Tire Rubber; GTR) 분말이 이용될 수 있다.
먼저, 폐타이어에서 비드 와이어 스크랩과 폐타이어 고무를 분리하여 수거할 수 있다.
상기 단계에서 폐타이어에서 상기 비드 와이어 스크랩과 폐타이어 고무의 분리는 공지의 타이어 철심 제거 설비 시스템을 이용할 수 있는데, 이러한 기술은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 공지의 기술인 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩을 가열하여 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 단계에서 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩의 가열은 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩을 가열로에 투입한 후 700 내지 800℃ 온도에서 15 내지 25분 동안 수행될 수 있는데, 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩을 가열함으로써 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩에 부착되어 있는 이물질을 용융시켜 제거할 수 있다.
그 다음으로, 상기 가열된 비드 와이어 스크랩을 가열로에서 꺼낸 후 냉각시킬 수 있다.
상기 단계에서 상기 가열된 비드 와이어 스크랩의 냉각은 상기 가열된 비드 와이어 스크랩을 30 내지 50℃의 온도에서 3 내지 5시간 동안 방치함으로써 수행될 수 있다.
이어서, 상기 냉각된 비드 와이어 스크랩을 일정한 길이 단위로 절단한 후, 상기 절단된 비드 와이어 스크랩을 혼합액에 침지시킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 절단된 비드 와이어 스크랩을 산 성분 등이 용해된 혼합액에 침지시킴으로써, 상기 절단된 비드 와이어 스크랩에 잔류하는 각종 유해가스 잔류 성분이나 중금속 등 기타 미세 이물질을 완전하게 제거할 수 있는데, 예를 들어, 상기 비드 와이어 스크랩의 절단은 0.5 내지 2.5cm의 길이 단위로 절단할 수 있다.
상기 단계에서 상기 혼합액은 티오요소(Thiourea)류 화합물, 과황산염, 아미노산, 계면활성제 및 정제수를 혼합하여 제조되는데, 상기 혼합액은 상기 티오요소류 화합물 0.1 내지 1 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.15 중량%, 아미노산 0.001 내지 0.005 중량%, 계면활성제 0.005 내지 0.01 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어질 수 있다.
상기 티오요소류 화합물은 비드 와이어 스크랩이 상기 혼합액에서 안정적으로 유지되어 이물질이 제거될 수 있도록 하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 티오요소류 화합물은 티오요소 (NH2)2CS 또는 일반식 (R1R2N)(R3R4N)C=S(여기서, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 에틸기 또는 메틸기에서 선택되는 어느 하나임)로 표현되는 티오요소 유도체를 포함할 수 있다.
상기 과황산염은 상기 비드 와이어 스크랩에 잔류하는 각종 유해가스 잔류 성분이나 중금속 등 기타 미세 이물질을 제거하는 산화제로 사용될 수 있는데, 상기 과황산염으로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 아미노산은 상기 비드 와이어 스크랩에 잔류하는 각종 유해가스 잔류 성분이나 중금속 등 기타 미세 이물질이 안전하게 제거될 수 있는 환경을 제공하고 산도 변화에 대한 완충 작용과 아울러 금속 이온의 봉쇄제 역할을 수행할 수 있는데, 상기 아미노산은 탄소수 3 내지 10의 아미노산으로, 상기 아미노산은 이소류신, 아르기닌, 프롤린, 티로신, 글루탐산, 글루타민 및 글리신으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 계면활성제는 혼합액을 구성하는 조성물이 혼합액 내에서 균일하게 분산되도록 할 수 있는데, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제를 포함할 수 있고, 상기 양이온성 계면활성제는 상기 비이온성 계면활성제 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노알릴에테르 및 폴리에틸렌글리콜 비스페놀-A 에테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 상기 양이온성 계면활성제로는 세틸트리메틸암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸암모늄 클로라이드 및 세틸암모늄 브로마이드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 절단되어 혼합액에 침지된 비드 와이어 스크랩을 분리하고 정제수에서 세척한 후 건조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 혼합액에 침지되어 미세 잔류 이물질이 제거된 비드 와이어 스크랩을 분리하고, 상기 비드 와이어 스크랩을 정제수로 세척한 후 40 내지 50℃의 온도에서 건조함으로써 상기 비드 와이어 스크랩에 잔류하는 수분을 제거할 수 있다.
그 다음으로, 상기 수거된 폐타이어 고무를 파쇄하여 고무가루를 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 수거된 폐타이어 고무의 파쇄는 당해 기술분야에서 공지된 파쇄기를 이용하여 수행될 수 있는데, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이어서, 상기 파쇄된 폐타이어 고무가루를 탄화시킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 파쇄된 폐타이어 고무가루를 탄화기 등과 같은 공지의 장치에 통과시키게 함으로써 상기 고무가루를 탄화시킬 수 있는데, 예를 들어, 상기 탄화기는 밀폐형 저산소 분위기로 간접가열방식으로 원료에 포함된 휘발성분을 기화시키는 설비로, 열원은 열풍이며 열분해 가스화 처리방식으로 처리된다. 특성은 환원방식으로 산화에 의한 오염 물질이 발생하지 않으며, 폐기물 발생이 거의 없으며 자원으로서 탄화물 제조가 가능하며, 오일 및 건류 가스로 에너지 회수가 가능하며, 설비가 간단하여 유지 관리에 유리하며, 폐기물과 다이옥신이 발생하지 않는 무공해 자원화 시설이다.
또한, 상기 단계에서는 상기 파쇄된 폐타이어 고무가루를 700 내지 750℃ 온도의 탄화기에서 5 내지 10분 동안 체류한 후 통과되도록 함으로써 상기 파쇄된 폐타이어 고무가루를 탄화시킬 수 있다.
다음으로, 상기 건조된 비드 와이어 스크랩과 폐타이어 고무가루를 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 건조된 비드 와이어 스크랩 및 폐타이어 고무가루로 이루어진 혼합물은 건조된 비드 와이어 스크랩 1 내지 5 중량부 및 폐타이어 고무가루 30 내지 40 중량부의 중량 비율로 배합되어 혼합될 수 있다.
그 다음으로, 상기 혼합물을 가열하여 탄화시킨 후 압출, 분쇄하여 폐타이어 고무 분말(Ground Tire Rubber; GTR)을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 혼합물을 750 내지 800℃의 온도에서 1 내지 10분 동안 탄화시킨 후 10 내지 20kgf/cm2의 압력으로 가압하여 압출하고, 상기 가압 압출된 혼합물을 공지의 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 2mm의 직경이 되도록 분쇄함으로써 폐타이어 고무 분말(Ground Tire Rubber; GTR)을 제조할 수 있다.
하기의 [표 1]은 재활용 아스콘 조성물의 품질기준을 나타내는 것이다.
혼합물의 종류 조립도
아스콘		 밀입도
아스콘		 세립도
아스콘		 밀입도 갭
아스콘		 밀입도
아스콘
최대입도 (20mm) (20mm)
(13mm)		 (13mm) (13mm) (20F)(13F)
다짐 횟수(회)
 50(75) 50
안정도(N) 6,000이상 6,000이상
(7,500이상)		 6,000 이상
흐름값
(1/100cm)		 20 ~ 40
공극률(%) 3~7 3 ~ 6 3 ~ 7 3 ~ 5
포화도(%) 65 ~ 85 75 ~ 85(65 ~ 80)(2) 65 ~ 85 75 ~ 85
간접인장강도
(N/㎟)		 0.8 이상
터프니스
(N*mm)		 8,000 이상
수침 후
인장강도지수		 0.7 이상
하기의 [표 2]는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물의 실시예 및 비교예에 따른 배합 구성과 이에 따른 물성에 관하여 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR)를 상호 비교한 시험결과에 관한 것이다.

혼합물 배합 구성(중량%)		 PG
등급		 마샬안정도(N) 흐름값
(1/100cm)		 인장강도비
(TSR)

혼합골재		 섬유첨가제/개질첨가제 일반아스팔트
(AP)		 7500 기준치
20~40		 기준치
0.75 이상
골재
(13mm)		 석분
(6mm)		 순환
골재		 필라
실시예1 35.8 16.73 40 3 0.17/0 4.1 64-22 9825 31 0.77
실시예2 35.8 16.73 40 3 0.17/0 4.1 82-22 12054 31 0.79
실시예3 35.8 16.63 40 3 0.27/0 4.1 64-22 9982 33 0.79
실시예4 35.8 16.63 40 3 0.27/0 4.1 82-22 12003 31 0.81
실시예5 35.8 16.43 40 3 0.17/0.5 4.1 64-22 11098 31 0.78
비교예 35.8 17.03 40 3 재생첨가제 0.07 4.1 64-22 7900 29 0.71
상기 [표 2]를 참조하면, 실시예 1은 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22인 일반아스팔트 4.1중량%, 입도 13mm의 골재 35.8중량%와 입도 6mm의 석분 16.73중량% 및 순환골재 40중량%, 그리고 필라 3중량%을 혼합하여 제조된 혼합골재 99.73중량%;
섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.17중량%로서 순환골재 40중량%의 산화된 아스팔트 3%로 1.2%의 산화된 아스팔트의 6%인 0.072%의 바인더를 포함한다.
상기 실시예 2는 실시예 1보다 바인더의 PG등급을 달리한 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 76-22인 일반아스팔트 4.1중량%, 입도 13mm의 골재 35.8중량%와 입도 6mm의 석분 16.73중량% 및 순환골재 40중량%, 그리고 필라 3중량%을 혼합하여서 된 혼합골재 99.73중량%;
섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.17중량%로서 순환골재 40중량%의 산화된 아스팔트 3%로 1.2%의 산화된 아스팔트의 6%인 0.072%의 바인더를 포함한다.
실시예3은 실시예 1보다 석분의 함량을 미량 줄이고 섬유첨가제의 양을 더 늘린 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22인 일반아스팔트 4.1중량%, 입도 13mm의 골재 35.8중량%와 입도 6mm의 석분 16.63중량% 및 순환골재 40중량%, 그리고 필라 3중량%을 혼합하여서 된 혼합골재 99.63중량%;
섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로우즈 화이버 0.27중량%로서 순환골재 40중량%의 산화된 아스팔트 3%로 1.2%의 산화된 아스팔트의 9%인 0.108%의 바인더를 포함한다.
실시예 4는 실시예 3보다 바인더의 PG등급을 달리한 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 76-22 인 일반아스팔트 4.1중량%, 입도 13mm의 골재 35.8중량%와 입도 6mm의 석분 16.63중량% 및 순환골재 40중량%, 그리고 필라 3중량%을 혼합하여서 된 혼합골재 99.63중량%;
섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.27중량%로서 순환골재 40중량%의 산화된 아스팔트 3%로 1.2%의 산화된 아스팔트의 9%인 0.108%의 바인더를 포함한다.
실시예5는 실시예 1 및 실시예 3 보다 석분의 함량을 줄이고, 섬유첨가제는 0.17 중량%를 사용하며, 섬유첨가제 대신 개질첨가제를 첨가한 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22 인 일반아스팔트 4.1중량%, 입도 13mm의 골재 35.8중량%와 입도 6mm의 석분 16.43중량% 및 순환골재 40중량%, 그리고 필라 3중량%을 혼합하여서 된 혼합골재 99.33중량%;
섬유첨가제는 0.17 중량%를 사용하고 개질첨가제 0.5중량%를 사용한 것으로 섬유첨가제에는 순환골재 40중량%의 산화된 아스팔트 3%로 1.2%의 산화된 아스팔트의 6%인 0.072%의 바인더를 포함한다.
비교예는 본 발명 실시예1, 2, 3, 4, 5 보다 석분의 함량을 늘이고, 섬유첨가제 또는 개질첨가제를 전혀 사용하지 않은 재활용 아스콘 조성물에 관한 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22인 일반아스팔트 4.1중량%, 입도 13mm의 골재 35.8중량%와 입도 6mm의 석분 16.93중량% 및 순환골재 40중량%, 그리고 필라 3중량%을 혼합하여서 된 혼합골재 99.83중량%;
섬유첨가제 또는 개질첨가제를 0 중량%를 사용하고,
순환골재내의 아스팔트 대비 0.1중량% 첨가되는 나머지 재활용 아스콘 첨가제 0.17중량%로 구성된 재활용 아스콘 조성물에 관한 것이다.
상기와 같은 시험결과 본 발명의 실시예1, 2, 3, 4, 5는 비교예의 재활용아스콘 조성물보다 모두 마샬 안정도(N) 및 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR)의 물성 측면에서 기술적으로 보다 월등함을 나타내었다.
또한, 섬유첨가제를 전혀 투입하지 않은 재활용 아스콘 조성물인 비교예 보다는 본 발명의 실시예1, 2, 3, 4, 5의 경우와 같이 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버를 투입한 재활용 아스콘 조성물들이 특히 마샬 안정도(N) 및 인장강도비(TSR)의 물성 측면에서 기술적으로 보다 월등함을 나타내었다.
그러는 한편, 본 발명의 실시예1, 2와 같이 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버를 동일 중량%를 투입하였을 때에는 PG등급이 높은 아스팔트를 투입하였을 때 마샬 안정도(N) 및 인장강도비(TSR)의 물성 측면에서 기술적으로 보다 월등함을 나타내었다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 재활용 아스콘 조성물은 기술의 적합도가 매우 월등하고 안정성과 내수성이 뛰어난 것을 알 수 있다.
그러는 한편, 개질첨가제로서 EVA, LLDPE, 오일이 함유된 SBS, SIS를 개질아스콘 첨가제로 사용된 재활용 개질아스콘은 아스팔트와 골재의 결합력이 더욱 강화되어 아스콘의 강도가 더욱 더 향상된다.
상기와 같은 제조되는 본 발명의 재활용 아스콘 조성물은 폐아스콘을 재활용하는 것이어서 자원의 낭비를 줄여주면서도 재활용아스콘의 품질기준치 보다 마샬 안정도(N) 및 인장강도비(TSR)의 물성 측면에서 월등한 재활용아스콘 조성물을 얻을 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 재활용 아스콘 조성물을 이용하여 도로 포설면을 포장하는 포장시공방법을 수행하였더니 안정성과 내구성이 우수한 도로포장면을 얻을 수 있었다.
이하, 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 중온 아스콘 조성물을 종래의 가열식 아스팔트에 비하여 30 내지 70℃ 낮은 온도에서 아스콘 혼합물을 제조하는 것으로, 이에 따라 CO2를 포함한 유해가스 배출을 감소시키면서 에너지의 소비량을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 아스콘 조성물은 낮은 온도에서도 혼합물내에서 잘 분산될 수 있도록 특수하게 개발된 중온 아스콘 첨가제를 첨가하여 골재에 아스팔트의 피막이 낮은 온도에서도 손쉽고 용이하게 형성될 수 있으며 기존의 중온 아스콘의 저온 생산으로 발생되는 물성의 약화를 보안하기 위해 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버로된 섬유첨가제를 중온 아스콘에 원활한 혼합이 이루어질 수 있도록 함으로써 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm)가 품질기준치 보다 월등히 높게 제조될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 일반골재, 일반아스팔트, 섬유첨가제 및 중온아스콘 첨가제를 포함한다.
본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 85.75 내지 96 중량부, 일반아스팔트 3 내지 6 중량부, 섬유첨가제 0.1 내지 0.3 중량부 및 중온 아스콘 첨가제 0.1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 일반골재는 골재, 석분 및 필러를 의미하며, 예를 들어, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm 범위인 굵은골재와 입도가 4 내지 8mm 이하 범위인 석분을 사용할 수 있고, 상기 필러는 석회석분, 소석회, 시멘트, 플라이 애쉬, 회수 더스트, 제강 더스트 등을 이용할 수 있고, 수분 함량은 1% 이하이어야 하고 입도은 KS F 3501의 기준에 따른 것을 사용할 수 있다.
상기 일반골재는 조성물 전체 함량 중에서 85.75 내지 96 중량부가 포함되는데, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm, 더욱 구체적으로는 도로의 표층 또는 기층에 따라서 13mm, 20mm, 25mm, 40mm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 석분은 일반골재 사이에 채워져 공극률이 비교적 균일하도록 입도가 4 내지 8mm 이하, 더욱 구체적으로는 6mm 이하 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 일반아스팔트는 바인더로 기능하고, 조성물 전체 함량 중에서 3 내지 6 중량부가 포함되는데, 상기 일반아스팔트는 PG 64-22이 사용될 수 있다.
상기 섬유첨가제는 조성물 전체 함량 중에서 0.1 내지 0.3 중량부가 포함되는데, 여기서 상기 섬유첨가제는 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 기본적으로 사용하며 사용되는 방법은 벌크(Bulk) 형태의 섬유첨가제를 사용할 수도 있는 것은 물론 섬유의 계량이 용이하도록 가공된 펠릿(Pellet) 형태의 섬유첨가제 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 섬유첨가제로 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 사용하는 이유는 일반 가열아스콘의 경우에는 170 내지 180℃ 온도의 골재를 150 내지 160℃ 온도의 아스팔트와 혼합하여서 150 내지 170℃ 온도로 생산되는데 비해, 중온 아스콘은 생산온도를 낮추어 100 내지 120℃ 온도로 생산하는 것이어서 섬유첨가제는 낮은 온도에서도 아스콘 조성물내에서 잘 분산될 수 있어야 하기 때문이다.
이때, 상기 섬유첨가제를 계량이 용이하도록 가공된 펠릿(Pellet) 형태로 제조시에는 후술하는 중온 아스콘 첨가제를 이의 바인더로 사용하여 하나의 결합된 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
상기 중온 아스콘 첨가제는 상기 일반아스팔트 대비 중온아스콘 첨가제 2 내지 5 중량%를 포함하는데, 상기와 같이 섬유첨가제가 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버에 기본적으로 더 사용하는 것으로, 상기 중온 아스콘 첨가제로는 PE Wax, 파라핀 Wax 계열의 연화점이 50 내지 80℃인 것을 사용할 수도 있고, 비 Wax 계열의 연화점 50 내지 80℃의 로진 에스테르와 식물성오일, 피막박리방지제, 부착증진제를 포함하여 구성된 것을 사용할 수도 있는 것은 물론, 녹는점이 낮은 EVA 계열의 폴리머와 피막박리방지제, 부착증진제를 포함하여 구성된 것 중에서 선택하여 사용할 수도 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 85.75 내지 96 중량부, 개질아스팔트 3 내지 6 중량부, 섬유첨가제 0.1 내지 3 중량부, 중온 아스콘 첨가제 0.1 내지 5 중량부의 중량 비율로 포함될 수도 있다.
상기 일반골재는 골재, 석분 및 필러를 의미하며, 예를 들어, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm 범위인 굵은골재와 입도가 4 내지 8mm 이하 범위인 석분을 사용할 수 있고, 상기 필러는 석회석분, 소석회, 시멘트, 플라이 애쉬, 회수 더스트, 제강 더스트 등을 이용할 수 있고, 수분 함량은 1% 이하이어야 하고 입도은 KS F 3501의 기준에 따른 것을 사용할 수 있다.
상기 일반골재는 조성물 전체 함량 중에서 85.75 내지 96 중량부가 포함되는데, 상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm, 더욱 구체적으로는 도로의 표층 또는 기층에 따라서 13mm, 20mm, 25mm, 40mm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 석분은 일반골재 사이에 채워져 공극률이 비교적 균일하도록 입도가 4 내지 8mm 이하, 더욱 구체적으로는 6mm 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 개질아스팔트는 바인더로 기능하고, 조성물 전체 함량 중에서 3 내지 6 중량부가 포함하는데, 상기 개질아스팔트로는 PG 76-22 또는 PG 82-22이 사용될 수 있다.
상기 섬유첨가제는 조성물 전체 함량 중에서 0.1 내지 0.3 중량부가 포함되는데, 여기서 상기 섬유첨가제는 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 기본적으로 사용하며 사용되는 방법은 벌크(Bulk) 형태의 섬유첨가제를 사용할 수도 있는 것은 물론 섬유의 계량이 용이하도록 가공된 펠릿(Pellet) 형태의 섬유첨가제 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 섬유첨가제로 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 사용하는 이유는 일반 가열아스콘의 경우에는 170 내지 180℃ 온도의 골재를 150 내지 160℃ 온도의 아스팔트와 혼합하여서 150 내지 170℃ 온도로 생산되는데 비해, 중온 아스콘은 생산온도를 낮추어 100 내지 120℃ 온도로 생산하는 것이어서 섬유첨가제는 낮은 온도에서도 아스콘 조성물내에서 잘 분산될 수 있어야 하기 때문이다.
이때, 상기 섬유첨가제를 계량이 용이하도록 가공된 펠릿(Pellet) 형태로 제조시에는 후술하는 중온 아스콘 첨가제를 이의 바인더로 사용하여 하나의 결합된 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
상기 중온 아스콘 첨가제는 상기 일반아스팔트 대비 중온아스콘 첨가제 2 내지 5 중량%를 포함하는데, 상기와 같이 섬유첨가제가 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버에 기본적으로 더 사용하는 것으로, 상기 중온 아스콘 첨가제로는 PE Wax, 파라핀 Wax 계열의 연화점이 50 내지 80℃인 것을 사용할 수도 있고, 비 Wax 계열의 연화점 50 내지 80℃의 로진 에스테르와 식물성오일, 피막박리방지제, 부착증진제를 포함하여 구성된 것을 사용할 수도 있는 것은 물론, 녹는점이 낮은 EVA 계열의 폴리머와 피막박리방지제, 부착증진제를 포함하여 구성된 것 중에서 선택하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물은 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 45 내지 75 중량부, 순환골재 30 내지 60 중량부, 일반아스팔트 3 내지 6 중량부, 섬유첨가제 0.1 내지 0.3 중량부 및 중온아스콘 첨가제 0.1~5 중량부의 중량 비율로 포함된다.
여기서는 자원의 재활용을 하기 위해서 조성물 전체 함량 중에서 순환골재를 30 내지 60중량부 사용하는 것이어서 일반골재는 조성물 전체 함량 중에서 45 내지 75 중량부가 포함되는데, 상기 일반골재 및 순환골재는 모두 입도가 11 내지 40mm 범위, 더욱 구체적으로는 도로의 표층 또는 기층에 따라서 13mm, 20mm, 25mm, 40mm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 석분은 일반골재 사이에 채워져 공극률이 비교적 균일하도록 입도이 4 내지 8mm 범위, 더욱 구체적으로는 6mm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 바인더로서의 개질아스팔트는 조성물 전체 함량 중에서 3 내지 6중량부가 포함되는데, 상기 바인더로서의 개질아스팔트는 PG 64-22가 사용될 수 있다.
상기 섬유첨가제는 조성물 전체 함량 중에서 0.1 내지 0.3 중량부가 포함되는데, 여기서 상기 섬유첨가제 역시 전자들과 마찬가지의 이유 즉, 중온아스콘은 생산온도를 낮추어 100 내지 120℃ 온도로 생산하는 것이어서 섬유첨가제는 낮은 온도에서도 조성물내에서 잘 분산될 수 있어야 하기 때문에 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버를 기본적으로 사용하며 사용되는 방법은 후술하는 중온아스콘 첨가제를 이의 바인더로 사용하여 하나의 결합된 형태로 제조하여 사용한다.
상기 중온 아스콘 첨가제는 조성물 전체 함량 중에서 0.1 내지 5 중량부가 포함되는데, 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버인 섬유첨가제를 기본적으로 더 사용하는 것으로 중온 아스콘 첨가제로는 PE Wax, 파라핀 Wax 계열의 연화점이 50 내지 80℃인 것을 사용할 수도 있으며, 비 Wax계열의 연화점 50 내지 80℃인 로진 에스테르와 식물성오일, 피막박리방지제, 부착증진제를 포함하여 구성된 것을 사용할 수도 있는 것은 물론, 녹는점이 낮은 EVA계열의 폴리머와 피막박리방지제, 부착증진제를 포함하여 구성된 것 중에서 선택하여 사용할 수도 있다.
하기의 [표 3]은 일반 중온 아스콘 조성물의 품질기준을 나타내는 것이다.

특성값
 아스팔트 혼합물의 종류
WC-1 ~ 4, MC-1 WC-5, 6
다짐횟수 마샬다짐 : 양면 75(50)
마샬안정도(N) 7500 이상(5000 이상) 6000
흐름값(1/100cm) 20~40 15~40
공극률(%) 3~6 3~5
포화도(%) 65-80 70~85
간접인장강도(N.㎟) 0.8 이상
터프니스(N.mm) 8000 이상
인장강도비(TSR) 0.75 이상
동적안정도 750 이상 1000 이상
하기의 [표 4]는 본 발명에 따른 일반 중온 아스콘 조성물과 종래의 일반 중온 아스콘 조성물의 물성에 관하여 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm)를 상호 비교한 시험결과에 관한 것이다.
혼합물 배합 구성(중량%)

PG
등급		 마샬안정도
(N)		 흐름값(1/100cm) 인장강도비
(TSR)		 동적안정도
(회/mm)
혼합골재 중온아스콘첨가제 섬유첨가제 일반아스팔트(AP) 7500 기준치
20~40		 기준치
0.75 이상		 750 이상
골재
(13mm)		 석분
(6mm)		 필라
실시예1 45.23 45.9 3 0.17 0.1 5.6 64-22 9802 31 0.76 1000
실시예2 45.23 45.9 3 0.17 0.1 5.6 76-22 12123 31 0.79 2423
실시예3 45.23 45.75 3 0.17 0.1 5.65 64-22 10214 33 0.81 1020
실시예4 45.23 45.75 3 0.17 0.1 5.65 76-22 11986 32 0.83 2235
비교예 45.23 46 3 0.17 0.1 5.6 64-22 8824 31 0.78 850
실시예 1은 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22인 일반아스팔트 5.6중량%, 입도 13mm의 골재 45.23중량%와 입도 6mm의 석분 45.9중량% 및 필라 3중량%을 혼합하여서된 혼합골재 99.73중량%; 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.1중량%; (섬유첨가제가 Pellet형태임), 상기 일반아스팔트 대비 0.17중량% 첨가되는 중온 아스콘 첨가제(중온 아스콘 첨가제가 비 Wax계열의 로진 에스테르와 식물성오일, 피막박리방지제, 부착증진제로 구성된 것임)로 구성된 중온아스콘 조성물에 관한 것이다.
실시예 2는 실시예 1 보다 바인더의 PG등급을 높인 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 76-22인 일반아스팔트 5.6중량%, 입도 13mm의 골재 45.23중량%와 입도 6mm의 석분 45.9중량% 및 필라 3중량%을 혼합하여서된 혼합골재 99.73중량%; 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.1중량%; (섬유첨가제가 Pellet형태임), 상기 일반아스팔트 대비 0.17중량% 첨가되는 중온 아스콘 첨가제(중온 아스콘 첨가제가 비 Wax 계열의 로진 에스테르와 식물성오일, 피막박리방지제, 부착증진제로 구성된 것임)로 구성된 중온아스콘 조성물에 관한 것이다.
실시예 3은 실시예 1 보다 석분의 함량을 미량 줄이고 섬유첨가제 및 일반아스팔트의 양을 더 늘린 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22인 일반아스팔트 5.65중량%, 입도 13mm의 골재 45.23중량%와 입도 6mm의 석분 45.75중량% 및 필라 3중량%을 혼합하여서된 혼합골재 99.63중량%; 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.2중량%; 상기 일반아스팔트 대비 0.17중량%가 첨가되는 중온아스콘 첨가제로 구성된 중온아스콘 조성물에 관한 것이다.
실시예 4는 실시예 3보다 바인더의 PG 등급을 높인 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 76-22 인 일반아스팔트 5.65중량%, 입도 13mm의 골재 45.23중량%와 입도 6mm의 석분 45.75중량% 및 필라 3중량%을 혼합하여서된 혼합골재 99.63중량%; 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버 0.2중량%; 상기 일반아스팔트 대비 0.17중량%가 첨가되는 중온 아스콘 첨가제로 구성된 중온아스콘 조성물에 관한 것이다.
비교예는 본 발명에 따른 실시예1, 2, 3, 4와 골재혼합물, 첨가제 등의 원료 및 조성비를 거의 일치시키되, 섬유첨가제를 전혀 사용하지 않은 것에 관한 중온 아스콘 조성물에 관한 것이다.
즉, 전체 조성물 100중량%에 대하여 바인더로서 PG 64-22인 일반아스팔트 5.6중량%, 입도 13mm의 골재 45.23중량%와 입도 6mm의 석분 46중량% 및 필라 3중량%을 혼합하여서된 혼합골재 99.83중량%; 상기 일반아스팔트 대비 0.17중량% 첨가되는 중온 아스콘 첨가제로 구성된 중온아스콘 조성물에 관한 것이다.
상기와 같은 시험결과 본 발명에 따른 실시예 1, 2, 3, 4는 물론, 섬유첨가제를 투입하지는 않았지만 주재료의 조성비가 본 발명의 실시예 1, 2, 3, 4의 범위안에 포함되는 비교예의 중온아스콘 조성물의 경우들은 모두 마샬 안정도(N) 및 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm)의 물성 측면에서 상기 [표 3]에서의 기준치 보다 높아 기술적으로 보다 월등함을 나타내었다.
또한, 섬유첨가제를 전혀 투입하지 않은 중온 아스콘 조성물인 비교예 보다는 본 발명의 실시예 1, 2, 3, 4의 경우와 같이 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버를 투입한 중온 아스콘 조성물들이 특히 마샬 안정도(N) 및 동적안정도(회/mm)의 물성 측면에서 기술적으로 보다 월등함을 나타내었다.
그러는 한편, 본 발명의 실시예 1, 2와 같이 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버를 0.1중량% 투입하였을 때보다도, 실시예 3, 4와 같이 섬유첨가제로서 1mm 이하의 단섬유인 셀룰로스 파이버를 0.2 중량% 투입하였을 때 마샬 안정도(N) 및 동적안정도(회/mm)는 물론이고 그 밖에 나머지 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR)까지도 기술적으로 보다 월등함을 나타내었다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 중온 아스콘 조성물은 기술의 적합도가 매우 월등하고 제품의 유연성이 뛰어나 현장 포설, 작업이 용이하고 시공성이 좋다.
상기와 같은 제조되는 본 발명에 따른 중온 아스콘 조성물은 종래의 가열식 아스팔트에 비하여 낮은 온도인 100 내지 120℃의 중온 상태에서 중온 아스콘 혼합물을 혼합하는 것이어서 CO2를 포함한 유해가스 배출이 감소되고, 에너지의 소비량이 절감된다.
또한, 낮은 온도에서도 혼합물내에서 잘 분산될 수 있도록 1mm 이하의 단섬유의 셀룰로스 파이버로 형성된 섬유첨가제 및 중온 아스콘 첨가제를 적절히 추가하였기 때문에 골재에 아스팔트의 코팅 피막이 간편하고 용이하게 형성되는 것은 물론, 중온아스콘의 원활한 혼합이 이루어지므로 마샬안정도(N), 흐름값(1/100cm), 인장강도비(TSR), 동적안정도(회/mm)가 품질기준치 보다 월등히 높은 중온 아스콘 조성물을 얻을 수 있다.
따라서, 이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 중온 아스콘 조성물을 이용하여 도로 포설면을 포장하는 포장시공방법을 수행하였더니 안정성과 내구성이 우수한 보수면을 얻을 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (6)

  1. 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제를 포함하여 재활용 아스콘 조성물을 구성하되, 상기 재활용 아스콘 조성물 전체 함량 중에서 일반골재 43 내지 65 중량부, 순환골재 30 내지 50 중량부, 일반아스팔트 3 내지 6 중량부 및 섬유첨가제 0.1 내지 0.3 중량부의 중량 비율로 포함되고,
    상기 일반골재는 입도가 11 내지 40mm 범위인 굵은골재, 입도가 4 내지 8mm 이하 범위인 석분 및 필러로 이루어지고, 상기 필러는 석회석분, 소석회, 시멘트, 플라이 애쉬, 회수 더스트 및 제강 더스트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 섬유첨가제는 1mm 이하의 단섬유 셀룰로스 파이버가 사용되되, 상기 섬유첨가제는 바인더를 사용하여 단섬유 셀룰로스 파이버와 바인더가 결합되어 제조된 펠릿(Pellet) 형태로 사용되고, 상기 바인더는 순환골재 내의 아스팔트 대비 5 내지 10 중량%가 포함되고, 아크릴폴리올, 폴리에스터레진, 로진, 피막박리방지제 및 역청제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 바인더가 사용되며, 상기 섬유첨가제는 친환경 악취저감제를 더 포함하되, 보일드 린시드 오일(BLO), 아마씨유 및 테레핀오일로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 오일이 사용되고,
    상기 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제 이외에, 개질재 및 채움재가 더 포함되되, 상기 일반골재, 순환골재, 일반아스팔트 및 섬유첨가제 100 중량부에 대해, 상기 개질재 1 내지 5 중량부 및 채움재 2 내지 4 중량부의 중량 비율로 더 포함되고,
    상기 개질재는, 고무 분말(Rubber powder) 100 중량부에 대해, 산화아연(ZnO) 1 내지 3 중량부, 팔미트산(Palmitic acid) 0.1 내지 1 중량부, 황(Sulfur) 0.7 내지 1.3 중량부, CBS(n-cyclohexyl benzothiazyl-2-sulfenamide) 0.8 내지 1.2 중량부 및 테트라메틸티우람 디술피드(TMTD; tetramethyl thiuram disulfide) 0.05 내지 0.3 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 고무 분말은 천연고무, 스티렌 부타디엔(styren-butadiene), 폴리프로펜 라텍스(polychroprene latex), 스티렌 부타디엔 스티렌(styren-butadiene-styren) 및 스티렌 이소프렌 스티렌(styren-isoprene-styren)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 고무 분말이 사용되며,
    상기 채움재는, 폐타이어 고무(Ground Tire Rubber) 분말이 사용되되, 상기 폐타이어 고무(Ground Tire Rubber) 분말은, 폐타이어에서 비드 와이어 스크랩과 폐타이어 고무를 분리하여 수거하고, 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩을 가열하여 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩에 부착되어 있는 이물질을 제거하되, 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩의 가열은 상기 분리 수거된 비드 와이어 스크랩을 가열로에 투입한 후 700 내지 800℃ 온도에서 15 내지 25분 동안 가열하여 수행되고, 상기 가열된 비드 와이어 스크랩을 가열로에서 꺼낸 후, 상기 가열된 비드 와이어 스크랩을 30 내지 50℃의 온도에서 3 내지 5시간 동안 방치하여 냉각시키며, 상기 냉각된 비드 와이어 스크랩을 0.5 내지 2.5cm의 길이 단위로 절단한 후, 상기 절단된 비드 와이어 스크랩을 혼합액에 침지시키되, 상기 혼합액은 티오요소류 화합물 0.1 내지 1 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.15 중량%, 아미노산 0.001 내지 0.005 중량%, 계면활성제 0.005 내지 0.01 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 티오요소류 화합물은 티오요소 (NH2)2CS 또는 일반식 (R1R2N)(R3R4N)C=S(여기서, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로 수소 원자, 에틸기 또는 메틸기에서 선택되는 어느 하나임)로 표현되는 티오요소 유도체를 포함하고, 상기 과황산염은 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 아미노산은 이소류신, 아르기닌, 프롤린, 티로신, 글루탐산, 글루타민 및 글리신으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제 및 양이온성 계면활성제를 포함하고, 상기 양이온성 계면활성제는 상기 비이온성 계면활성제 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되며, 상기 비이온성 계면활성제로는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노알릴에테르 및 폴리에틸렌글리콜 비스페놀-A 에테르로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되고, 상기 양이온성 계면활성제로는 세틸트리메틸암모늄 클로라이드, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸암모늄 클로라이드 및 세틸암모늄 브로마이드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 절단되어 혼합액에 침지된 비드 와이어 스크랩을 분리하고 정제수에서 세척한 후 40 내지 50℃의 온도에서 건조하고, 상기 수거된 폐타이어 고무를 파쇄하여 고무가루를 제조하며, 상기 파쇄된 폐타이어 고무가루를 700 내지 750℃ 온도의 탄화기에서 5 내지 10분 동안 체류한 후 통과되도록 함으로써 상기 파쇄된 폐타이어 고무가루를 탄화시키고, 상기 건조된 비드 와이어 스크랩 1 내지 5 중량부 및 폐타이어 고무가루 30 내지 40 중량부의 중량 비율로 혼합하여 혼합물을 제조하며, 상기 혼합물을 750 내지 800℃의 온도에서 1 내지 10분 동안 탄화시킨 후 10 내지 20kgf/cm2의 압력으로 가압하여 압출하고, 상기 가압 압출된 혼합물을 분쇄기를 이용하여 0.1 내지 2mm의 직경이 되도록 분쇄하여 분말화하는 과정을 거쳐 제조된 것을 특징으로 하는 저온균열 및 취성에 취약한 도로포장재를 개선한 아스콘 조성물.
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