KR102397853B1 - Additive composition for asphalt concrete and manufacturing method of asphalt concrete using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 아스팔트 콘크리트 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트 콘크리트의 제반 성능을 향상시키기 위해 아스팔트 콘크리트의 제조시 첨가되는 개질제 혹은 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an asphalt concrete additive and a method for producing asphalt concrete using the same, and more particularly, to a modifier or additive added during the production of asphalt concrete to improve overall performance of asphalt concrete, and a method for producing asphalt concrete using the same will be.
도로의 포장에 사용되는 아스팔트 콘크리트 혹은 아스콘은 아스팔트와 골재(자갈)을 주요 구성성분으로 한다. 이때, 아스팔트는 골재를 서로 접착하게 만들어 주는 바인더 역할을 하게 된다. Asphalt concrete or asphalt concrete used for pavement of roads has asphalt and aggregate (gravel) as its main components. At this time, the asphalt serves as a binder that makes the aggregates adhere to each other.
아스팔트의 종류로는 석유 정제품인 일반 아스팔트와 개질 아스팔트가 있는데, 개질 아스팔트는 일반적으로 내구성을 향상시키기 위한 고분자 내지 여러 첨가제(혹은 개질제)를 포함하고 있다. As the type of asphalt, there are general asphalt and modified asphalt, which are petroleum refined products, and modified asphalt generally contains a polymer or various additives (or modifiers) to improve durability.
아스팔트의 내구성 향상을 위한 개질제는 크게 계면활성제 계열과 고분자 계열로 구분할 수 있는데, 계면활성제 계열의 개질제는 아스팔트의 표면 장력을 낮추어 골재와의 혼합성을 향상시키는 효과가 있으며, 고분자 계열의 개질제는 골재 사이에 접착되어 아스팔트 콘크리트의 응집력을 향상시키는 효과가 있다. 이러한 고분자 계열의 개질제는 스티렌 부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber, SBR), 스티렌 부타디엔 스티렌(Styrene Butadiene Styrene, SBS) 등을 주요 구성성분으로 하고 있다.Modifiers for improving the durability of asphalt can be broadly divided into surfactant series and polymer series. Surfactant-based modifiers have the effect of lowering the surface tension of asphalt to improve mixability with aggregates, and polymer-based modifiers are aggregates. It has the effect of improving the cohesive strength of asphalt concrete by bonding between them. These polymer-based modifiers include Styrene Butadiene Rubber (SBR) and Styrene Butadiene Styrene (SBS) as major components.
한편, 최근에는 아스팔트 콘크리트에 있어서 요구되는 성능으로서 내구성 뿐만 아니라 차량이 아스팔트 도로를 지나갈 때 발생하는 소음을 최소화하는 저소음 성능과 비나 눈이 내릴 때 신속하게 배수시킬 수 있는 배수 성능 또한 중요시되고 있다.On the other hand, recently, as a performance required for asphalt concrete, not only durability, but also low noise performance that minimizes noise generated when a vehicle passes an asphalt road, and drainage performance that can drain quickly when it rains or snows is important.
이에, 아스팔트 내지 아스팔트 콘크리트에 첨가되는 개질제 혹은 첨가제로서 아스팔트 콘크리트의 저소음 성능과 배수 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 개질제 혹은 첨가제에 대한 기술 개발과 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.Accordingly, as a modifier or additive added to asphalt or asphalt concrete, technology development for a modifier or additive that can effectively improve the low noise performance and drainage performance of asphalt concrete and technology development for an asphalt concrete manufacturing method using the same is required.
관련 선행기술문헌으로는 등록특허공보 제10-1773927호(발명의 명칭: 고등급 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법, 공고일자: 2017년 09월 01일) 및 등록특허공보 제10-1992833호(발명의 명칭: 플랜트 믹스형 저소음 배수성 아스팔트 개질제, 이의 제조방법 및 이를 사용한 도로 포장방법, 공고일자: 2019년 06월 28일) 등이 있다.As related prior art documents, Patent Publication No. 10-1773927 (Title of the invention: High-grade low-noise drainage asphalt concrete composition and construction method using the same, announcement date: September 01, 2017) and Registered Patent Publication No. 10-1992833 (Name of the invention: plant mix type low-noise drainage asphalt modifier, manufacturing method thereof and road paving method using the same, announcement date: June 28, 2019) and the like.
본 발명의 목적은, 아스팔트 콘크리트의 내구성 뿐만 아니라, 아스팔트 콘크리트의 저소음 성능 및 배수 성능을 향상시킬 수 있는 아스팔트 콘크리트 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an asphalt concrete additive capable of improving the durability of asphalt concrete, as well as the low noise performance and drainage performance of asphalt concrete, and an asphalt concrete manufacturing method using the same.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 아스팔트 콘크리트의 저소음 성능 및 배수 성능을 향상시키기 위해 아스팔크 콘크리트의 배합시 혼입되는 첨가제로서, 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-Butadiene Rubber), 로진(Rosin), 및 재생 고무(Reclaimed Rubber)를 구성성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 첨가제에 의해 달성된다.The above object is, according to the present invention, as an additive to be incorporated when mixing asphalt concrete to improve the low noise performance and drainage performance of asphalt concrete, styrene-butadiene rubber (Styrene-Butadiene Rubber), rosin (Rosin), and regeneration It is achieved by the asphalt concrete additive, characterized in that it contains rubber (Reclaimed Rubber) as a component.
바람직하게, 상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 전체 중량(100중량%)에 대하여 상기 스티렌-부타디엔 고무 30~45중량%, 상기 로진 15~20중량% 및 상기 재생 고무 8~15중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.Preferably, the asphalt concrete additive comprises 30 to 45% by weight of the styrene-butadiene rubber, 15 to 20% by weight of the rosin and 8 to 15% by weight of the regenerated rubber based on the total weight (100% by weight). can
바람직하게, 상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer), 및 폴리에틸렌(Polyethylene)을 구성성분으로 더 포함할 수 있다.Preferably, the asphalt concrete additive may further include an Ethylene-Vinyl Acetate copolymer, and polyethylene as components.
바람직하게, 상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 전체 중량(100중량%)에 대하여 상기 스티렌-부타디엔 고무 30~45중량%, 상기 로진 15~20중량%, 상기 재생 고무 8~15중량%, 상기 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 5~13중량% 및 상기 폴리에틸렌 5~13중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.Preferably, the asphalt concrete additive is 30 to 45% by weight of the styrene-butadiene rubber, 15 to 20% by weight of the rosin, 8 to 15% by weight of the regenerated rubber, and the ethylene-vinyl based on the total weight (100% by weight) 5 to 13% by weight of the acetic acid copolymer and 5 to 13% by weight of the polyethylene may be included as components.
바람직하게, 상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 질석(Vermiculite)을 구성성분으로 더 포함할 수 있다.Preferably, the asphalt concrete additive may further include vermiculite as a component.
바람직하게, 상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 전체 중량(100중량%)에 대하여 상기 스티렌-부타디엔 고무 30~45중량%, 상기 로진 15~20중량%, 상기 재생 고무 8~15중량%, 상기 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 5~13중량%, 상기 폴리에틸렌 5~13중량% 및 상기 질석 1~8중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.Preferably, the asphalt concrete additive is 30 to 45% by weight of the styrene-butadiene rubber, 15 to 20% by weight of the rosin, 8 to 15% by weight of the regenerated rubber, and the ethylene-vinyl based on the total weight (100% by weight) 5 to 13% by weight of the acetic acid copolymer, 5 to 13% by weight of the polyethylene, and 1 to 8% by weight of the vermiculite may be included as components.
바람직하게, 상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 자일렌(Xylene) 2~4중량%, 아세트산 2-에톡시에탄올(Acetic acid 2-Ethoxyethanol) 2~4중량%, C.I. Pigment yellow 34 1~3중량%, 구리 폴리클로로프탈로시아닌 녹색(Copper Pollychlorophthalocyanine Green) 0.3~0.8중량%를 구성성분으로 더 포함할 수 있다.Preferably, the asphalt concrete additive is 2 to 4% by weight of xylene, 2 to 4% by weight of acetic acid 2-Ethoxyethanol, C.I. Pigment yellow 34 1-3 wt%, copper polychlorophthalocyanine green (Copper Pollychlorophthalocyanine Green) 0.3-0.8 wt% may be further included as a component.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상기와 같은 구성을 갖는 아스팔트 콘크리트 첨가제를 아스팔트 콘크리트의 배합시 상기 아스팔트 콘크리트의 전체 중량(100중량%)에 대하여 0.1~2.0중량%로 첨가하여 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 제조방법에 의해 달성된다.The above object, according to the present invention, includes the step of adding and mixing the asphalt concrete additive having the above composition in an amount of 0.1 to 2.0% by weight based on the total weight (100% by weight) of the asphalt concrete when mixing the asphalt concrete It is achieved by a method for producing asphalt concrete, characterized in that
본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법에 의하면, 일반적으로 아스팔트 콘크리트에서 요구되는 간접인장강도비, 동적안정도 등의 물성 기준을 충분히 만족시키면서도, 아스팔트 콘크리트의 저소음 성능 및 배수 성능을 크게 향상시킬 수 있다.According to the asphalt concrete additive and the asphalt concrete manufacturing method using the same according to the present invention, while sufficiently satisfying the physical property standards such as indirect tensile strength ratio and dynamic stability generally required for asphalt concrete, the low noise performance and drainage performance of asphalt concrete are greatly improved can be improved
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.
본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법은 도로 포장에 사용되는 아스팔트 콘크리트에 적용되는 것으로, 신규 도로 포장에 사용되는 아스팔트 콘크리트는 물론, 기존의 아스팔트 도로를 보수하기 위한 작업에 사용되는 아스팔트 콘크리트에도 적용될 수 있다.The asphalt concrete additive and the asphalt concrete manufacturing method using the same according to the present invention are applied to asphalt concrete used for road pavement, and used for repairing existing asphalt roads as well as asphalt concrete used for new road paving. It can also be applied to asphalt concrete.
본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제는 아스팔트 콘크리트의 저소음 성능 및 배수 성능을 향상시키기 위해 아스팔크 콘크리트의 배합시 혼입되는 것으로, 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR)를 주요 구성성분으로 한 고분자 계열의 첨가제 혹은 개질제이다. 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제는 고무 냄새가 나고 진한 회색 내지 검은색을 띠는 분말 형태로 제공될 수 있다.The asphalt concrete additive according to the present invention is mixed in the mixing of asphalt concrete to improve the low noise performance and drainage performance of asphalt concrete, and is a polymer series containing Styrene-Butadiene Rubber (SBR) as a main component. It is an additive or modifier of The asphalt concrete additive according to the present invention may be provided in the form of a powder having a rubbery smell and having a dark gray to black color.
한편, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 제조방법은 이하에서 설명하는 구성성분과 함량을 갖는 아스팔트 콘크리트 첨가제를 아스팔트 콘크리트의 배합시 첨가되어 아스팔트 콘크리트의 재료(아스팔트, 골재 등)와 함께 혼합되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 아스팔트 콘크리트의 배합시 아스팔트 콘크리트의 전체 중량(100중량%)에 대하여 0.1~2.0중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 예컨대, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 아스팔트 콘크리트 1톤당 1~20kg이 첨가될 수 있다.On the other hand, the asphalt concrete manufacturing method according to the present invention is characterized in that the asphalt concrete additive having the components and contents described below is added when the asphalt concrete is mixed and mixed with the asphalt concrete material (asphalt, aggregate, etc.) . Here, the asphalt concrete additive is preferably added in an amount of 0.1 to 2.0% by weight based on the total weight (100% by weight) of the asphalt concrete when the asphalt concrete is mixed. For example, the asphalt concrete additive may be added in an amount of 1 to 20 kg per 1 ton of asphalt concrete.
이하, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제의 구체적인 구성성분과 그 함량을 바람직한 실시예들을 통해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, specific components and contents of the asphalt concrete additive according to the present invention will be described in detail through preferred embodiments.
본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제는 스티렌-부타디엔 고무(Styrene-Butadiene Rubber), 로진(Rosin), 및 재생 고무(Reclaimed Rubber)를 구성성분으로 포함할 수 있다. 여기서, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 스티렌-부타디엔 고무 30~45중량%, 로진 15~20중량% 및 재생 고무 8~15중량%를 구성성분으로 포함하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량에 대하여 스티렌-부타디엔 고무 42중량%, 로진 18.5중량% 및 재생 고무 13.5중량%를 구성성분으로 포함한다.The asphalt concrete additive according to an embodiment of the present invention may include styrene-butadiene rubber, rosin, and reclaimed rubber as components. Here, the asphalt concrete additive preferably contains 30 to 45 wt% of styrene-butadiene rubber, 15 to 20 wt% of rosin, and 8 to 15 wt% of regenerated rubber as components based on the total weight (100 wt%). More preferably, the asphalt concrete additive comprises 42% by weight of styrene-butadiene rubber, 18.5% by weight of rosin and 13.5% by weight of regenerated rubber, based on the total weight thereof.
'스티렌-부타디엔 고무'는 스티렌과 부티디엔의 공중합으로 얻어지는 물질로서, SBR로 불리고 있는 합성 고무의 일종이다. 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌과 부티디엔의 질량비를 예컨대 25:75로 하여 제조하며 전체 합성 고무의 80% 정도를 차지하는 것으로, 천연 고무에 비하여 내한성, 탄성 등은 못하나 내열성, 내마모성, 내노화성, 내수성, 내가스 투과성이 뛰어나 타이어, 호스, 벨트, 패킹 등에 널리 사용되고 있다. '로진'은 주로 소나무에서 채취되는 천연 수지로서, 담황 내지 갈색의 투명한 덩어리이지만 표면은 분말화되어 있고, 주요 성분은 아비에틴산, 피말산 등의 수지산이다. 로진은 연화점이 낮고 산가가 높으므로 각종 유도체로 사용되는데, 제지의 사이즈제, 인쇄 잉크, 바니시 외에 유기 안료의 표면처리제 등으로 널리 사용되고 있다. '재생 고무'는 폐기된 타이어, 튜브 등의 고무 제품에 대해 이물질을 제거하고 탈황 처리 등을 가해 가소성과 점착성을 부여한 고무로서, 보통은 새 고무에 혼합하여 강도나 신장이 크게 요구되지 않는 제품에 사용되고 있다. 참고로, 스티렌-부타디엔 고무, 로진 및 재생 고무에 대한 CAS(Chemical Abstract Service) 번호는 각각 '9003-55-8', '8050-09-7' 및 '139497-04-4'이다.'Styrene-butadiene rubber' is a material obtained by copolymerization of styrene and butidiene, and is a kind of synthetic rubber called SBR. Styrene-butadiene rubber is manufactured with a mass ratio of styrene and butydiene of, for example, 25:75, and accounts for about 80% of the total synthetic rubber. It has excellent gas permeability and is widely used in tires, hoses, belts, and packing. 'Rosin' is a natural resin mainly collected from pine trees. Although it is a light yellow to brown transparent mass, the surface is powdered, and the main component is resin acids such as abietic acid and pimalic acid. Rosin has a low softening point and a high acid value, so it is used as various derivatives. 'Regenerated rubber' is a rubber that has been given plasticity and adhesion by removing foreign substances and desulfurizing the discarded rubber products, such as tires and tubes. is being used For reference, Chemical Abstract Service (CAS) numbers for styrene-butadiene rubber, rosin, and regenerated rubber are '9003-55-8', '8050-09-7', and '139497-04-4', respectively.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제는 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer, EVA) 및 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)을 구성성분으로 더 포함할 수 있다. 여기서, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 및 폴리에틸렌은 아스팔트 콘크리트 첨가제의 전체 중량(100중량%)에 대하여 각각 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 5~13중량% 및 폴리에틸렌 5~13중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량에 대하여 스티렌-부타디엔 고무 30~45중량%, 로진 15~20중량%, 재생 고무 8~15중량%, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 5~13중량% 및 폴리에틸렌 5~13중량%를 구성성분으로 포함하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량에 대하여 스티렌-부타디엔 고무 42중량%, 로진 18.5중량%, 재생 고무 13.5중량%, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 10.5중량% 및 폴리에틸렌 10.5중량%를 구성성분으로 포함한다.In addition, the asphalt concrete additive according to an embodiment of the present invention may further include ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and polyethylene (PE) as components. Here, it is preferable that the ethylene-vinyl acetate copolymer and polyethylene are contained in 5 to 13% by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer and 5 to 13% by weight of polyethylene, respectively, based on the total weight (100% by weight) of the asphalt concrete additive. Do. That is, the asphalt concrete additive contains 30 to 45% by weight of styrene-butadiene rubber, 15 to 20% by weight of rosin, 8 to 15% by weight of regenerated rubber, 5 to 13% by weight of ethylene-vinyl acetic acid copolymer, and polyethylene, based on the total weight of the asphalt concrete additive. It is preferable to include 5 to 13% by weight as a component. More preferably, the asphalt concrete additive comprises 42% by weight of styrene-butadiene rubber, 18.5% by weight of rosin, 13.5% by weight of regenerated rubber, 10.5% by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer and 10.5% by weight of polyethylene, based on the total weight thereof. included as an ingredient.
'에텔렌-비닐 아세트산 공중합체'는 에틸렌과 초산 비닐 모노머를 공중합시켜 얻어지는 중합체로 'EVA'라고 한다. 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체는 초산 비닐의 함유량이 증가함에 따라 밀도가 증가하지만 한편 결정화도는 저하하여 유연성은 늘어나는데, 저함량 EVA는 보통의 저밀도 폴리에틸렌과 같이 가공되어 내충격성, 내스트레스 크랙킹성이 우수하여 중포장재, 라미네이트 필름의 접착제 등에 사용되고, 고농도의 EVA는 접착제의 원료 등으로 사용되고 있다. '폴리에틸렌'은 에틸렌의 중합으로 생기는 사슬 모양의 고분자 화합물로서, 석유의 원유를 분류하여 나프타 부분(100∼200℃ 유출부분)을 분리시키고, 이것을 분해시켜 약 25% 에틸렌을 분취한 후, 이 에틸렌을 중합시켜서 제조된다. 참고로, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 및 폴리에틸렌에 대한 CAS(Chemical Abstract Service) 번호는 각각 '24937-78-8' 및 '9002-88-4'이다.'Ethylene-vinyl acetate copolymer' is a polymer obtained by copolymerizing ethylene and vinyl acetate monomer and is called 'EVA'. Ethylene-vinyl acetate copolymer increases in density as the content of vinyl acetate increases, but on the other hand, crystallinity decreases and flexibility increases. It is used for heavy packaging materials, adhesives for laminate films, etc., and EVA with a high concentration is used as a raw material for adhesives. 'Polyethylene' is a chain-shaped high molecular compound produced by polymerization of ethylene. The crude oil of petroleum is classified to separate the naphtha part (100-200° C. effluent part), and after decomposing this, about 25% ethylene is fractionated. It is prepared by polymerization of For reference, the Chemical Abstract Service (CAS) numbers for the ethylene-vinyl acetic acid copolymer and polyethylene are '24937-78-8' and '9002-88-4', respectively.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제는 질석(Vermiculite)을 구성성분으로 더 포함할 수 있다. 여기서, 여기서, 질석은 아스팔트 콘크리트 첨가제의 전체 중량(100중량%)에 대하여 질석 1~8중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량에 대하여 스티렌-부타디엔 고무 30~45중량%, 로진 15~20중량%, 재생 고무 8~15중량%, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 5~13중량%, 폴리에틸렌 5~13중량% 및 질석 1~8중량%를 구성성분으로 포함하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량에 대하여 스티렌-부타디엔 고무 42중량%, 로진 18.5중량%, 재생 고무 13.5중량%, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 10.5중량%, 폴리에틸렌 10.5중량% 및 질석 5중량%를 구성성분으로 포함한다.In addition, the asphalt concrete additive according to an embodiment of the present invention may further include vermiculite as a component. Here, the vermiculite is preferably included in an amount of 1 to 8% by weight based on the total weight (100% by weight) of the asphalt concrete additive. That is, the asphalt concrete additive contains 30 to 45% by weight of styrene-butadiene rubber, 15 to 20% by weight of rosin, 8 to 15% by weight of regenerated rubber, 5 to 13% by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer, and polyethylene, based on the total weight of the asphalt concrete additive. It is preferable to include 5 to 13% by weight and 1 to 8% by weight of vermiculite as components. More preferably, the asphalt concrete additive comprises 42% by weight of styrene-butadiene rubber, 18.5% by weight of rosin, 13.5% by weight of regenerated rubber, 10.5% by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer, 10.5% by weight of polyethylene, and vermiculite, based on the total weight thereof. 5% by weight as a component.
'질석'은 운모와 같은 결정구조를 가지는 단사정계에 속하고 주로 사문암 지대에서 산출되는 알루미늄·마그네슘·철의 수산화규산염으로 된 점토 광물로서 버미큘라이트라고도 한다. 질석은 회백색 또는 갈색을 띠며 산에 쉽게 분해되고 양이온 교환능력이 크며 가열하면 팽창하는 성질이 있다. 이러한 질석은 다공질로 흡수능력이 좋아서 내열재료 및 방음재로서 널리 사용되고 있다. 참고로, 질석에 대한 CAS(Chemical Abstract Service) 번호는 '1318-00-9'이다.'Vermicite' belongs to the monoclinic system with a mica-like crystal structure and is a clay mineral composed of hydroxysilicates of aluminum, magnesium, and iron, mainly produced in serpentine areas. It is also called vermiculite. Vermiculite is grayish white or brown in color, easily decomposed by acid, has a large cation exchange capacity, and expands when heated. Such vermiculite is porous and has good absorption capacity, so it is widely used as a heat-resistant material and soundproofing material. For reference, the Chemical Abstract Service (CAS) number for vermiculite is '1318-00-9'.
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 아스팔트 콘크리트 첨가제는 자일렌(Xylene), 아세트산 2-에톡시에탄올(Acetic acid 2-Ethoxyethanol), C.I. Pigment yellow 및 구리 폴리클로로프탈로시아닌 녹색(Copper Pollychlorophthalocyanine Green)을 구성성분으로 더 포함할 수 있다. 여기서, 자일렌, 아세트산 2-에톡시에탄올, C.I. Pigment yellow 및 구리 폴리클로로프탈로시아닌 녹색은 아스팔트 콘크리트 첨가제의 전체 중량(100중량%)에 대하여 자일렌 2~4중량%, 아세트산 2-에톡시에탄올 2~4중량%, C.I. Pigment yellow 34 1~3중량%, 구리 폴리클로로프탈로시아닌 녹색 0.3~0.8중량%으로 포함되는 것이 바람직하다.Furthermore, the asphalt concrete additive according to an embodiment of the present invention is xylene, acetic acid 2-ethoxyethanol, C.I. Pigment yellow and copper polychlorophthalocyanine green (Copper Pollychlorophthalocyanine Green) may be further included as components. Here, xylene, acetic acid 2-ethoxyethanol, C.I. Pigment yellow and copper polychlorophthalocyanine green are 2-4% by weight of xylene, 2-4% by weight of 2-ethoxyethanol acetic acid, and C.I. Pigment yellow 34 1-3 wt%, copper polychlorophthalocyanine green 0.3-0.8 wt% is preferably included.
이하, 본 발명의 실시예들과 그에 대한 시험 결과를 설명함으로써, 본 발명의 구성 및 작용효과를 더 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며, 이하에서 개시되는 실시예들에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and effect of the present invention will be described in more detail by describing the embodiments of the present invention and test results therefor. However, this is presented as a preferred example of the present invention, and the present invention is not limited or limited by the examples disclosed below.
<아스팔트 콘크리트 첨가제의 제조><Production of Asphalt Concrete Additives>
본 시험에 사용된 아스팔트 콘크리트 첨가제는 본 발명에 따라 스티렌-부타디엔 고무 42중량%, 로진 18.5중량%, 재생 고무 13.5중량%, 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 10.5중량%, 폴리에틸렌 10.5중량% 및 질석 5중량%를 적절히 혼합한 후, 소정의 온도로 가열된 상태에서 압출기로 압출하고 직경 2~3mm 정도로 절단하여 분말 형태로 제조하였다.The asphalt concrete additive used in this test was 42 wt% of styrene-butadiene rubber, 18.5 wt% of rosin, 13.5 wt% of regenerated rubber, 10.5 wt% of ethylene-vinyl acetate copolymer, 10.5 wt% of polyethylene, and 5 wt% of vermiculite according to the present invention. After mixing the weight % appropriately, extruded with an extruder in a state heated to a predetermined temperature, and cut to about 2-3 mm in diameter to prepare a powder.
<첨가제 함량에 따른 아스팔트 콘크리트의 배합><Combination of asphalt concrete according to the content of additives>
위와 같이 제조된 아스팔트 콘크리트 첨가제를 아스팔트 콘크리트의 전체 중량에 대한 함량(첨가량)을 달리하여 가열된 아스팔트 콘크리트에 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 배합하였다. 이때, 아스팔트 콘크리트(아스콘)는 아스팔트 10중량%와 골재 90중량%로 구성되는데, 아스팔트는 무색 아스팔트가 아닌 일반 아스팔트가 사용되었고, 골재는 KS 규격의 골재를 사용하였다.Asphalt concrete was blended by mixing the asphalt concrete additive prepared as above with the heated asphalt concrete by varying the content (addition amount) relative to the total weight of the asphalt concrete. At this time, asphalt concrete (ascon) is composed of 10% by weight of asphalt and 90% by weight of aggregate.
구체적으로, 아래의 [표 1]에 정리한 바와 같이, 아스팔트 콘크리트의 전체 중량(100중량%)에 대해 아스팔트 콘크리트 첨가제를 각각 0.1중량%(실시예 1), 0.5중량%(실시예 2), 1.0중량%(실시예 3) 및 2.0중량%(실시예 4)를 첨가하여 혼합하였다. 참고로, 비교예에 따른 아스팔트 콘크리트 배합은 일반 아스팔트 콘크리트로서 아스팔트 콘크리트 첨가제가 혼합되지 않는 것이다.Specifically, as summarized in [Table 1] below, 0.1% by weight of the asphalt concrete additive (Example 1), 0.5% by weight (Example 2), respectively, based on the total weight (100% by weight) of the asphalt concrete; 1.0 wt% (Example 3) and 2.0 wt% (Example 4) were added and mixed. For reference, the asphalt concrete mixture according to the comparative example is general asphalt concrete, and the asphalt concrete additive is not mixed.
참고로, 아스팔트 콘크리트 첨가제가 아스팔트 콘크리트 전체 중량에 대하여 0.1중량% 미만으로 첨가되면 본 발명이 기대하는 배수 성능 및 저소음 성능을 제대로 발휘할 수 없고, 반대로 2.0중량%를 초과하여 첨가되면 첨가제의 비싼 단가를 고려할 때 경제성이 떨어지고 점도가 지나치게 증가하여 작업성 또한 떨어지는 문제점이 있다.For reference, when the asphalt concrete additive is added in an amount of less than 0.1% by weight based on the total weight of the asphalt concrete, the drainage performance and low noise performance expected by the present invention cannot be properly exhibited. In consideration of this, there is a problem in that the economic feasibility is deteriorated and the workability is also deteriorated because the viscosity is excessively increased.
<시험체 제작 및 시험 방법><Production of specimen and test method>
위와 같이 배합된 아스팔트 콘크리트 배합들(실시예 1 내지 4 및 비교예)로 약 60mm 두께의 아스팔트 층을 제작한 후, 공극률, 소음성, 간접인장강도비 및 동적안정도를 측정하였다.After preparing an asphalt layer with a thickness of about 60 mm with the asphalt concrete mixtures (Examples 1 to 4 and Comparative Examples) mixed as above, porosity, noise properties, indirect tensile strength ratio, and dynamic stability were measured.
여기서, '공극률'은 다져진 아스팔트 콘크리트 혼합물의 용적 중 공극이 차지하는 용적을 백분율로 나타낸 것이고, '소음성'은 dB 측정기를 통해 비교예를 '보통'으로 평가했을 때 실시예들의 상대적인 성능을 평가하였다. '간접인장강도비(ITSR：Indirect Tensile Strength Ratio)'는 수분에 대한 아스팔트 혼합물의 내구성을 평가하기 위한 것으로, 건조상태에서의 아스팔트 혼합물의 간접인장강도와 수분 포화 후의 간접인장강도의 비를 나타낸다. 아스팔트 혼합물의 간접인장강도 시험은 KS F 2382 규격을 따른다. 그리고, '동적안정도(DS：Dynamic Stability)'는 반복적인 차륜 하중에 대한 아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성을 평가하기 위한 것으로, 아스팔트 혼합물 표면으로부터 1mm 침하하는데 소요되는 시험 차륜 통과 횟수로 나타낸 것이다. 아스팔트 혼합물의 동적안정도 시험은 KS F 2374 규격에 따른다.Here, 'porosity' represents the volume occupied by the voids in the volume of the compacted asphalt concrete mixture as a percentage, and 'noise performance' is the relative performance of the examples when the comparative example was evaluated as 'normal' through a dB meter. . 'Indirect Tensile Strength Ratio (ITSR: Indirect Tensile Strength Ratio)' is used to evaluate the durability of an asphalt mixture against moisture, and represents the ratio of the indirect tensile strength of the asphalt mixture in the dry state to the indirect tensile strength after moisture saturation. Indirect tensile strength test of asphalt mixture follows KS F 2382 standard. And, 'Dynamic Stability (DS)' is to evaluate the plastic deformation resistance of the asphalt mixture against repeated wheel loads, and is expressed as the number of passages of the test wheel required to settle 1 mm from the surface of the asphalt mixture. Dynamic stability test of asphalt mixture follows KS F 2374 standard.
<시험 결과 및 분석><Test results and analysis>
실시예 1 내지 4 및 비교예에 따른 아스팔트 콘크리트 배합에 대해 공극률, 소음성, 간접인장강도비 및 동적안정도를 측정한 시험 결과를 아래의 [표 2]로 정리하였다.[Table 2] below summarizes the test results of measuring porosity, noise performance, indirect tensile strength ratio, and dynamic stability for the asphalt concrete mixture according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples.
위 [표 2]에 정리된 시험 결과에 의하면, 실시예 1 내지 4에 따른 아스팔트 콘크리트 배합은, 비교예에 따른 아스팔트 콘크리트 배합과 대비하여 공극률이 대폭 증가하여 아스팔트 콘크리트의 배수 성능이 크게 향상되었음은 물론, 저소음 성능에 있어서도 비교예와 대비하여 크게 향상된 것으로 확인되었다. 참고로, 아스팔트 콘크리트 첨가량의 함량이 증가할 수록 배수 성능과 저소음 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.According to the test results summarized in [Table 2] above, the asphalt concrete mixture according to Examples 1 to 4 significantly increased the porosity compared to the asphalt concrete mixture according to the comparative example, so that the drainage performance of the asphalt concrete was significantly improved. Of course, it was confirmed that the low noise performance was greatly improved compared to the comparative example. For reference, it can be seen that the drainage performance and low noise performance are improved as the content of the asphalt concrete is increased.
한편, 간접인장강도비와 동적안정도의 경우, 실시예 1 내지 4에 따른 아스팔트 콘크리트 배합은 비교예에 따른 아스팔트 콘크리트 배합과 대비하여 그 수치가 다소 떨어지는 결과를 보였지만, 일반적으로 아스팔트 콘크리트에서 요구되는 간접인장강도비의 기준(0.7 이상)과 동적안정도의 기준(1000 이상)을 충분히 만족시키는 것으로 나타났다.On the other hand, in the case of indirect tensile strength ratio and dynamic stability, the asphalt concrete blends according to Examples 1 to 4 showed slightly lower values compared to the asphalt concrete blend according to Comparative Examples, but indirectly required for asphalt concrete in general. It was found that the standard of tensile strength ratio (0.7 or more) and the criterion of dynamic stability (1000 or more) were sufficiently satisfied.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it should be said that such modifications or variations are included in the claims of the present invention.
Claims (8)
스티렌-부타디엔 고무(Styrene-Butadiene Rubber);
로진(Rosin);
재생 고무(Reclaimed Rubber);
에텔렌-비닐 아세트산 공중합체(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer);
폴리에틸렌(Polyethylene); 및
질석(Vermiculite);
을 구성성분으로 포함하는 아스팔트 콘크리트 첨가제로서,
상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 상기 스티렌-부타디엔 고무 42중량%, 상기 로진 18.5중량%, 상기 재생 고무 13.5중량%, 상기 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체 10.5중량%, 상기 폴리에틸렌 10.5중량% 및 상기 질석 5중량%를 구성성분으로 포함하고,
상기 아스팔트 콘크리트 첨가제는 상기 스티렌-부타디엔 고무, 상기 로진, 상기 재생 고무, 상기 에텔렌-비닐 아세트산 공중합체, 상기 폴리에틸렌 및 상기 질석을 혼합한 후, 소정의 온도로 가열된 상태에서 압출기로 압출하고 직경 2~3mm 정도로 절단하여 제조된 분말 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 콘크리트 첨가제.
As an additive mixed in the mixing of asphalt concrete to improve the low noise performance and drainage performance of asphalt concrete,
Styrene-Butadiene Rubber;
Rosin (Rosin);
Reclaimed Rubber;
Ethylene-Vinyl Acetate copolymer;
polyethylene; and
Vermiculite;
As an asphalt concrete additive comprising as a component,
The asphalt concrete additive comprises 42% by weight of the styrene-butadiene rubber, 18.5% by weight of the rosin, 13.5% by weight of the regenerated rubber, 10.5% by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer, based on the total weight (100% by weight) of the asphalt concrete additive. 10.5% by weight of polyethylene and 5% by weight of the vermiculite as components;
The asphalt concrete additive is mixed with the styrene-butadiene rubber, the rosin, the regenerated rubber, the ethylene-vinyl acetic acid copolymer, the polyethylene and the vermiculite, and then extruded with an extruder while heated to a predetermined temperature and has a diameter Asphalt concrete additive, characterized in that it is provided in the form of a powder manufactured by cutting to about 2-3 mm.
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