KR102405842B1 - Filler composition for asphalt pavement, filler for asphalt pavement manufactured therefrom, and asphalt for pavement comprising thereof - Google Patents
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Abstract
아스팔트 포장용 채움재 조성물이 제공된다. 일 실시예에 있어서, 슬래그 10~30중량%, 혼화재 5~35중량%, 촉진제 10~50중량%, 및 발포세라믹체 5~35중량%를 포함하고, 상기 슬래그는 페로니켈슬래그 및 고로슬래그 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 혼화재는 플라이애쉬, 실리카퓸, 및 천연 포졸란 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 채움재 조성물은 상기 혼화재와 동일한 색을 가질 수 있다.A filler composition for asphalt pavement is provided. In one embodiment, 10 to 30% by weight of slag, 5 to 35% by weight of an admixture, 10 to 50% by weight of an accelerator, and 5 to 35% by weight of a foamed ceramic body, wherein the slag is of ferronickel slag and blast furnace slag At least one is included, and the admixture includes at least one of fly ash, silica fume, and natural pozzolan, and the filler composition may have the same color as the admixture.
Description
본 발명은 아스팔트 포장용 채움재 조성물, 이로부터 제조된 아스팔트 포장용 채움재 및 이를 포함하는 도로포장용 아스팔트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업폐기물을 사용하면서도 물성이 크게 향상되고 사용시간이 지속되어도 아스팔트가 변색되지 않도록 하는 소재를 적용한 아스팔트 포장용 채움재 조성물, 이로부터 제조된 아스팔트 포장용 채움재, 및 이를 포함하는 도로포장용 아스팔트에 관한 것이다.The present invention relates to a filler composition for asphalt pavement, a filler for asphalt pavement prepared therefrom, and asphalt for road pavement comprising the same, and more particularly, to significantly improve physical properties while using industrial waste and to prevent discoloration of the asphalt even if the use time continues It relates to a filling composition for asphalt pavement to which a material is applied, a filling material for asphalt pavement prepared therefrom, and asphalt for road paving comprising the same.
아스팔트 혼합물은 도로포장용으로 사용되는 재료로 아스팔트와 골재, 채움재를 혼합하여 제조한다. 아스팔트 혼합물에서 채움재는 공극률 감소, 아스팔트량 감소, 결합력 증대, 시공성 향상 등의 여러 가지 목적으로 사용한다. KS F 3501에서는 아스팔트 포장용 채움재 규격을 규정하는데, 석회석분, 포틀랜드 시멘트, 소석회, 플라이애시, 회수더스트, 전기로 제강더스트, 주물더스트, 각종 소각회 및 기타 적당한 광물성 물질의 분말로 규정한다. 아스팔트 포장용 채움재는 산업현장에서는 주로 석회석분을 사용하고, 가열 아스팔트 혼합물을 제조하는 공장에서는 주로 골재를 가열할 때 발생하는 분진을 집진한 회수더스트를 석회석분과 혼합하여 사용한다.Asphalt mixture is a material used for road pavement, and is manufactured by mixing asphalt, aggregate, and filling material. In the asphalt mixture, the filler material is used for various purposes such as reducing porosity, reducing the amount of asphalt, increasing bonding strength, and improving workability. KS F 3501 stipulates the specifications of filler material for asphalt pavement, and it is specified as powder of limestone powder, Portland cement, slaked lime, fly ash, recovered dust, electric furnace steelmaking dust, casting dust, various incineration ash and other suitable mineral substances. As a filler material for asphalt pavement, limestone powder is mainly used in industrial sites, and in factories that manufacture heated asphalt mixtures, the collected dust collected when heating aggregates is mainly used by mixing limestone powder and limestone powder.
포틀랜드 시멘트와 소석회는 석회석을 열분해한 후 추가공정을 거쳐 생산되기 때문에 석회석을 단순 파쇄한 석회석분에 비하여 상당히 고가이며, 이에 따라 아스팔트 채움재로 널리 사용되지 못하고 있다. 플라이애시는 대부분 콘크리트 혼화재료로 활용되고 있으나, 밀도가 1.8 ~ 2.2g/㎤ 정도로 가볍기 때문에 KS F 3501 아스팔트 포장용 채움재 규격에 의한 품질특성 중 흐름값이 규격에 부적합한 경우가 많아 널리 사용되지 못하는 실정이다. 석고는 전량 수입에 의존하고 있는 고가의 광물이고, 알루미나시멘트나 CSA 등도 시멘트 소성과정에서 알루미나성분 등 화학성분을 조정하여 생산하는 매우 고가의 특수시멘트들이므로, 적용에 한계가 있다.Since Portland cement and slaked lime are produced through an additional process after pyrolysis of limestone, they are considerably more expensive than limestone powder obtained by simply crushing limestone, and therefore, are not widely used as asphalt fillers. Fly ash is mostly used as a concrete admixture material, but because it has a light density of 1.8 to 2.2 g/cm 3 . Gypsum is an expensive mineral that is entirely dependent on imports, and alumina cement and CSA are very expensive special cements produced by adjusting chemical components such as alumina during the cement firing process, so there is a limit to their application.
한편, 종래 선행문헌1과 같이 폐자원을 재활용하고자 하는 기술이 개발되었다. 그러나, 종래기술에 의할 때 친환경에 기여할 수 있다는 의의가 있으나 골재 입도를 균일하게 제어하기 어려워 결합력을 증대하기 위한 강력한 바인더가 필수적으로 포함되어 오히려 환경비친화적 인 결과로 이어지거나, 아스팔트 포장 시 소음이 지나치게 크게 발생하거나, 아스팔트의 압축강도가 저하되는 문제가 있었다.On the other hand, as in the prior art document 1, a technology for recycling waste resources has been developed. However, according to the prior art, it is meaningful that it can contribute to eco-friendliness, but it is difficult to uniformly control the aggregate particle size, so a strong binder to increase the bonding force is essential, which leads to rather environmentally unfriendly results, or noise during asphalt pavement This was excessively large, or there was a problem in that the compressive strength of the asphalt was lowered.
따라서, 환경친환경적이면서도 골재 입도를 균일하게 제어할 수 있고, 아스팔트 포장 시의 저소음특성을 달성하고, 바인더 함량을 크게 감소시키고, 아스팔트의 압축강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 아스팔트 채움재 조성물의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop an asphalt filler composition that can control the aggregate particle size uniformly while being environmentally friendly, achieve low noise characteristics during asphalt pavement, significantly reduce the binder content, and improve the compressive strength and durability of asphalt. do.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 친환경에 기여할 수 있으면서도 골재 입도를 균일하게 제어할 수 있고, 아스팔트 포장 시의 저소음특성을 달성하고, 바인더 함량을 크게 감소시키고, 아스팔트의 압축강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 아스팔트 채움재 조성물, 이로부터 제조되는 아스팔트 채움재 및 이를 포함하는 도로포장용 아스팔트를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, can contribute to environment-friendliness and uniformly control the aggregate particle size, achieve low noise characteristics during asphalt pavement, significantly reduce the binder content, and An object of the present invention is to provide an asphalt filler composition capable of improving compressive strength and durability, an asphalt filler prepared therefrom, and asphalt for road paving comprising the same.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 아스팔트 포장용 채움재 조성물에 있어서, 슬래그 10~30중량%, 혼화재 5~35중량%, 촉진제 10~50중량%, 및 발포세라믹체 5~35중량%를 포함하고, 상기 슬래그는 페로니켈슬래그 및 고로슬래그 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 혼화재는 플라이애쉬, 실리카퓸, 및 천연 포졸란 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 채움재 조성물은 상기 혼화재와 동일한 색을 갖는, 아스팔트 포장용 채움재 조성물을 제공한다.The present invention in order to solve the above problems, in the filler composition for asphalt pavement, 10 to 30% by weight of slag, 5 to 35% by weight of admixture, 10 to 50% by weight of accelerator, and 5 to 35% by weight of foamed ceramic body The slag includes at least one of ferronickel slag and blast furnace slag, and the admixture includes at least one of fly ash, silica fume, and natural pozzolan, and the filler composition has the same color as the admixture. It provides a filler composition for asphalt pavement having.
본 발명은 또한 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 상기 아스팔트 포장용 채움재 조성물을 다각형 성형 몰드에 주입 후 양생하여 일정 규격 및 단입도를 갖도록 제조된, 아스팔트 포장용 채움재를 제공한다The present invention also provides a filler for asphalt pavement, manufactured to have a certain standard and single particle size by curing the filler composition for asphalt pavement after injecting it into a polygonal molding mold in order to solve the above problems
본 발명은 또한 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 상기 아스팔트 포장용 채움재 5~18중량%, 아스팔트 바인더 0.5~2중량%, 및 골재 80~94.5중량%를 포함하는, 도로포장용 아스팔트를 제공한다.The present invention also provides an asphalt for road paving, comprising 5 to 18% by weight of the filler for asphalt pavement, 0.5 to 2% by weight of the asphalt binder, and 80 to 94.5% by weight of aggregate in order to solve the above problems.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 산업부산물을 적극 활용하기 때문에 경제적이면서 친환경적인 아스팔트 포장용 채움재를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since industrial by-products are actively used, an economical and eco-friendly filling material for asphalt pavement can be provided.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 석회석분보다 우수한 수준으로 아스팔트 포장용 채움재의 규격을 만족하므로, 아스팔트 포장공사에 유리하게 활용할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it satisfies the specification of a filler for asphalt pavement at a level superior to that of limestone powder, it can be advantageously used for asphalt pavement construction.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 골재 구조적 특성으로부터 골재간 결합력이 증가됨으로써 강력한 바인더를 사용하지 않고도 배수성 포장, 저소음 포장, 소성변경 방지특성을 달성할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, since the bonding force between the aggregates is increased from the structural characteristics of the aggregates, it is possible to achieve drainage pavement, low noise pavement, and plastic change prevention characteristics without using a strong binder.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. However, the following examples are provided so that those of ordinary skill in the art can fully understand the present invention, and can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is limited to the examples described below it is not going to be
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 도로포장용 아스팔트 혼합물에 혼입하여 사용하기 위한 아스팔트 포장용 채움재 조성물에 관한 것으로, 산업부산물 및 발포세라믹체를 포함함에 따라 친환경에 기여할 수 있으면서도 아스팔트의 압축강도를 향상시킬 수 있는 아스팔트 채움재 조성물을 제공하기 위해, 슬래그 10~30중량%, 혼화재 5~35중량%, 촉진제 10~50중량%, 및 발포세라믹체 5~35중량%를 포함한다.The present invention relates to a filler composition for asphalt pavement for use by mixing in an asphalt mixture for road pavement, and provides an asphalt filler composition that can improve the compressive strength of asphalt while contributing to eco-friendliness by including industrial by-products and foamed ceramic body To do so, it contains 10 to 30% by weight of slag, 5 to 35% by weight of an admixture, 10 to 50% by weight of an accelerator, and 5 to 35% by weight of a foamed ceramic body.
상기 슬래그는 페로니켈슬래그 및 고로슬래그를 포함한다. 예를 들어, 상기 슬래그는 상기 페로니켈슬래그와 상기 고로슬래그가 1300∼℃의 온도에서 용융된 후 급냉되어 분쇄된 물질을 포함할 수 있다. 상기 슬래그는 상기 아스팔트 채움재 조성물 100중량% 당 10~30중량%이 포함될 수 있고, 상기 수치 범위 내에서 아스팔트 물성을 유지하는 동시에 폐자원을 충분히 활용할 수 있다.The slag includes ferronickel slag and blast furnace slag. For example, the slag may include a material that is rapidly cooled and pulverized after the ferronickel slag and the blast furnace slag are melted at a temperature of 1300 to ℃. The slag may be included in an amount of 10 to 30% by weight per 100% by weight of the asphalt filler composition, and it is possible to sufficiently utilize waste resources while maintaining asphalt physical properties within the numerical range.
스테인레스 스틸의 주원료인 페로니켈은 전기로 또는 로터리 킬른에서 제련하여 생성되며, 이때 상기 페로니켈슬래그가 필수적으로 발생된다. 보통 니켈 1톤당 약 30톤의 슬래그가 발생하는 것으로 알려져 있다.Ferronickel, the main raw material of stainless steel, is produced by smelting in an electric furnace or a rotary kiln, in which case the ferronickel slag is essentially generated. It is known that about 30 tons of slag is generated per ton of nickel.
상기 페로니켈슬래그의 주성분은 마그네슘 실리케이트 화합물로 주성분은 MgO 와 SiO2이다. 이들의 주요 결정상은 enstatite(MgO·SiO2) 및 forsterite(2MgO·SiO2)로 구성되어 있으며. MgO 성분은 30~35% 이며, SiO2 성분은 약 55~60%로 포함될 수 있다. 이와 같이 다량의 MgO를 함유하고 있기 때문에 MgO를 추출하는 기술이나 MgO를 기본으로 하는 마그네시아 시멘트의 제조가 가능할 수 있다. 또한, 상기 페로니켈 슬래그를 산 용액에서 분해하여 Mg 이온을 얻을 수 있는데 이는 Mg 이온이 Mg 금속 제조 및 MgCl2 혹은 MgSO4 등의 Mg 화합물을 제조하기 위한 기본 원료로 사용될 수 있다. 상기 페로니켈슬래그의 활성화 기술을 이용하여 상기 페로니켈슬래그의 반응성을 높일 수 있으며, 이들 원료를 활용하여 마그네시아계 시멘트의 제조도 가능할 수 있다. 한편, 슬래그나 알루미노 규산염 광물 같은 잠재수경성 광물들은 물만 존재하는 경우 반응이 진행되지 않는다. 상기 슬래그는 물과 접하자마자 표면에 불투수층이 생성되어 더 이상의 반응을 차단한다. 상기 슬래그나 알루미노 규산염 광물이 해리되어 축중합을 통해 안정한 수화물을 생성하기 위해서는 자극제나 촉진제가 필요하다. 시멘트 수화에서 방출되는 Ca(OH)2 나 알칼리, 석고 등이 상기 슬래그의 수화 자극제의 역할을 할 수 있다. 특히, NaOH와 같은 알칼리는 Ca(OH)2 보다 더 큰 효과가 있어서 상기 슬래그나 알루미노 규산염 광물의 수화는 알칼리 활성화에 기인할 수 있다.The main component of the ferronickel slag is a magnesium silicate compound, and the main components are MgO and SiO 2 . Their main crystalline phases consist of enstatite (MgO·SiO 2 ) and forsterite (2MgO·SiO 2 ). The MgO component is 30 to 35%, and the SiO 2 component may be included in about 55 to 60%. As such, it contains a large amount of MgO, so it may be possible to extract MgO or to manufacture magnesia cement based on MgO. In addition, Mg ions may be obtained by decomposing the ferronickel slag in an acid solution, which may be used as a basic raw material for manufacturing Mg metal and Mg compounds such as MgCl 2 or MgSO 4 . The reactivity of the ferronickel slag can be increased by using the activation technology of the ferronickel slag, and magnesia-based cement can be manufactured by using these raw materials. On the other hand, latent hydraulic minerals such as slag and aluminosilicate minerals do not react when only water is present. As soon as the slag comes into contact with water, an impermeable layer is formed on the surface to block further reaction. In order to dissociate the slag or the aluminosilicate mineral to form a stable hydrate through polycondensation, a stimulant or accelerator is required. Ca(OH) 2 released from hydration of cement, alkali, gypsum, etc. may act as a hydration stimulant of the slag. In particular, alkalis such as NaOH have a greater effect than Ca(OH) 2 , so hydration of the slag or aluminosilicate minerals may be due to alkali activation.
한편, 상기 페로니켈슬래그 분말을 단독으로 아스팔트 포장용 채움재 조성물로 사용할 경우 아스팔트 압축강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 상기 슬래그는 상기 페로니켈슬래그 60 내지 90 중량% 및 잠재 수경성이 높은 CaO가 포함된 상기 고로슬래그 10 내지 40 중량%를 포함하여 아스팔트 압축강도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 슬래그는 상기 페로니켈슬래그 70 내지 90 중량% 및 상기 고로슬래그 10 내지 30 중량%가 포함될 수 있다. 상기 수치 범위 내에서 폐자원을 효과적으로 활용하면서도 충분한 압축강도를 가진 도로포장용 아스팔트를 제조할 수 있다.On the other hand, when the ferronickel slag powder is used alone as a filler composition for asphalt pavement, there may be a problem in that the asphalt compressive strength is lowered. Accordingly, in the present invention, the slag may include 60 to 90% by weight of the ferronickel slag and 10 to 40% by weight of the blast furnace slag containing CaO having high potential hydraulic hardening to improve the asphalt compressive strength. For example, the slag may include 70 to 90% by weight of the ferronickel slag and 10 to 30% by weight of the blast furnace slag. It is possible to produce asphalt for road pavement with sufficient compressive strength while effectively utilizing waste resources within the above numerical range.
상기 페로니켈슬래그 및 상기 고로슬래그는 분말도 10,000~15,000㎠/g로 미분쇄한 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분말도는 11,000~15,000㎠/g로 미분쇄한 것을 사용할 수 있다. 상기 페로니켈슬래그 및 상기 고로슬래그는 상기 수치범위 내에서 균일한 입도를 가질 수 있고, 후술하는 골재 간 결합력을 증대시킬 수 있다.The ferronickel slag and the blast furnace slag may include a finely pulverized product having a fineness of 10,000 to 15,000 cm 2 /g. For example, a finely pulverized product may be used for the fineness of 11,000 to 15,000 cm 2 /g. The ferronickel slag and the blast furnace slag may have a uniform particle size within the numerical range, and may increase the bonding force between aggregates to be described later.
상기 혼화재는 플라이애쉬, 실리카퓸, 및 천연 포졸란 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The admixture may include at least one of fly ash, silica fume, and natural pozzolan.
상기 혼화재는 상기 아스팔트 채움재 조성물 100중량% 당 5~35중량%로 포함될 수 있고, 상기 수치 범위 내에서 시멘트 사용 비율을 감소시킴으로써 수화열을 낮추고 콘크리트를 기밀하게 생성하면서도 채움재 조성물의 흐름성을 유지하고 아스팔트의 압축강도 발현이 저해되지 않도록 할 수 있다.The admixture may be included in an amount of 5 to 35% by weight per 100% by weight of the asphalt filler composition, and by reducing the cement use ratio within the numerical range, it lowers the heat of hydration and creates airtight concrete while maintaining the flowability of the filler composition and asphalt It can prevent the expression of compressive strength of
촉진제는 상기 슬래그와 상기 혼화재의 수화반응을 촉진하기 위해 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 촉진제는 질산나트륨 5~45중량%, 황산나트륨 5~45중량%, 및 Free CaO를 20~60중량% 함유한 탈황더스트 40~95중량%를 포함할 수 있다. 질산나트륨은 몰리브덴 제련 공정에서 발생하는 부산물을 사용할 수 있고, 5중량% 미만이면 박리저항성이 저하되고, 45중량% 초과이면 흐름성이 저하될 수 있다. 황산나트륨은 철강 소결공정에서 발생되는 부산물인 폐망초로 사용하면 적당하며, 5중량% 미만이면 박리저항성이 저하되고 45중량% 초과하면 흐름성이 저하될 수 있다. 탈황 더스트는 탈황제를 가하여 황산화물을 제거하는 탈황처리 공정 이후 수집된 부산물로, 본 발명에서는 Free CaO(미반응 CaO)를 20~60중량% 함유한 탈황 더스트를 40~95중량% 사용할 수 있다. 이러한 탈황더스트는 페로니켈 제조공정에서 소결광 제조시 배출되는 배가스를 CaO 계열의 탈황제를 사용한 탈황 과정을 거치는 공정을 통해 수집할 수 있다. 탈황 더스트의 Free CaO는 H2O와 반응하여 Ca(OH)2를 생성하고 Ca(OH)2는 강도 향상에 기여할 수 있다. 탈황 더스트가 95중량%를 초과하면 과팽창하는 문제가 발생할 수 있다.The accelerator may be applied to accelerate the hydration reaction of the slag and the admixture. For example, the accelerator may include 5 to 45% by weight of sodium nitrate, 5 to 45% by weight of sodium sulfate, and 40 to 95% by weight of desulfurization dust containing 20 to 60% by weight of free CaO. Sodium nitrate may be used as a by-product generated in the molybdenum smelting process, and if it is less than 5% by weight, the peel resistance may be lowered, and if it is more than 45% by weight, the flowability may be reduced. Sodium sulfate is suitable to be used as a by-product of the steel sintering process, for example, waste sorghum. If it is less than 5% by weight, the peeling resistance is lowered, and if it exceeds 45% by weight, the flowability may be reduced. Desulfurization dust is a by-product collected after a desulfurization process in which sulfur oxides are removed by adding a desulfurization agent. In the present invention, 40 to 95% by weight of desulfurization dust containing 20 to 60% by weight of free CaO (unreacted CaO) can be used. Such desulfurization dust can be collected through a process of desulfurization using a CaO-based desulfurization agent in the exhaust gas emitted during the production of sinter ore in the ferronickel manufacturing process. Free CaO of desulfurization dust reacts with H 2 O to generate Ca(OH) 2 and Ca(OH) 2 can contribute to strength improvement. If the desulfurization dust exceeds 95% by weight, a problem of over-expansion may occur.
한편, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재 조성물은 상기 혼화재와 동일한 색을 가질 수 있다. 예를 들어, 발포세라믹 생성과정에서 TIO2, SIO2와 같은 혼화재를 가공하여 사용하는 방법을 준용하여 상기 혼화재와 동일한 색을 구현할 수 있고, 사용되는 용도에 따라 검정, 파랑, 황색, 주황색 등 다양한 색상을 구현하여 사용할 수 있다. On the other hand, the filler composition for asphalt pavement of the present invention may have the same color as the admixture. For example, the same color as the above-mentioned admixture can be realized by applying the method of processing and using admixtures such as TIO 2 and SIO 2 in the process of producing foamed ceramics, and various types such as black, blue, yellow, orange, etc. It can be used to implement color.
발포세라믹체는 상기 아스팔트 채움재 조성물 100중량% 당 5~35중량%로 포함될 수 있다. 상기 수치 범위 내에서 골재 간 결합력이 증대되어 아스팔트의 내구성이 향상될 수 있다.The foamed ceramic body may be included in an amount of 5 to 35% by weight per 100% by weight of the asphalt filler composition. The bonding force between the aggregates may be increased within the numerical range to improve the durability of the asphalt.
상기 발포세라믹체는 카올린족 광물, 피로필라이트(Pyrophyllite, 엽납석), 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 마이카(Mica, 운모), 일라이트(Illite), 및 탈크(Talc, 활석) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 세라믹분말을 발포제로 발포시킨 것일 수 있다.The foamed ceramic body includes at least one of kaolin group minerals, pyrophyllite (Pyrophyllite), montmorillonite, mica (Mica), illite, and talc (Talc, talc) It may be one made by foaming ceramic powder with a foaming agent.
본 발명은 별도로 제작된 성형틀에서 양생시켜 제조된 일정 형태의 발포세라믹체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 골재간 엇물림(Intelocking) 효과를 최대한 발휘하여 포장구체 형성에 최적화된 단면이 제공될 수 있고, 최근 사용이 급증하는 배수성, 저소음포장에 적합한 단면과 강도를 나타낼 수 있다. The present invention may include a foamed ceramic body of a certain type manufactured by curing in a separately manufactured mold. Accordingly, a cross section optimized for pavement sphere formation can be provided by maximizing the interlocking effect between aggregates, and a cross section and strength suitable for drainage and low-noise pavement, which are rapidly increasing in use in recent years, can be exhibited.
상기 발포제는 탄화규소, 질화규소, 질화붕소, 산화안티몬, 산화비소, 카본블랙, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 백운석 및 물 유리 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The foaming agent may include at least one of silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, antimony oxide, arsenic oxide, carbon black, sodium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, and water glass.
상기 발포세라믹체는 기공도가 10% 내지 60% 일 수 있다. 상기 수치범위 내에서 상기 발포세라믹체와 아스팔트포장에 있어 바인더 역할을 하는 아스팔트의 골재와의 접지면적 및 접착강도를 증가시킴으로써 일반 아스팔트 포장공법 대비 향상된 압축강도 및 인장강도를 달성할 수 있다.The foamed ceramic body may have a porosity of 10% to 60%. By increasing the contact area and adhesive strength between the foamed ceramic body and the aggregate of asphalt serving as a binder in the asphalt pavement within the above numerical range, it is possible to achieve improved compressive strength and tensile strength compared to the general asphalt paving method.
상기 발포세라믹체는 상기 세라믹분말, 규산염, 및 발포제의 혼합분말로부터 형성되되, 상기 혼합분말은 입도가 80mesh 내지 100mesh 일 수 있다. 본 발명의 상기 발포세라믹체는 상기 수치범위 내의 입도를 가질 때, 포장층에 적합한 전술한 10% 내지 60%의 기공도를 가지고, 포장층에 적합한 엇물림(interlocking)을 달성할 수 있는 다각형 골재가 형성될 수 있으며, 포장 시 다짐장비에 의한 골재의 파손을 방지할 수 있는 강도의 구현이 가능하다. The foamed ceramic body is formed from a mixed powder of the ceramic powder, silicate, and a foaming agent, and the mixed powder may have a particle size of 80 mesh to 100 mesh. When the foamed ceramic body of the present invention has a particle size within the above numerical range, it has a porosity of 10% to 60% suitable for the pavement layer, and is a polygonal aggregate capable of achieving interlocking suitable for the pavement layer. can be formed, and it is possible to realize the strength that can prevent damage to the aggregate by compaction equipment during packaging.
상기 발포세라믹체는 단입도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 단입도는 오차범위가 20%, 일 예로 10%, 다른 예로 5% 이내일 수 있다. 즉, 본 발명은 발포세라믹체를 별도로 제작된 성형틀에서 양생시켜 일정 형태를 갖도록 제조하는 동시에 입도 제어가 가능하므로, 상기 발포세라믹체가 이상적인 단입도를 갖도록 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 포장층에 적합한 강한 엇물림(interlocking)을 달성하여 높은 강도의 포장구체를 제조할 수 있다.The foamed ceramic body may have a single particle size. For example, the single grain size may have an error range of 20%, for example, 10%, and for another example, 5% or less. That is, in the present invention, the foamed ceramic body can be manufactured to have an ideal single particle size because it is manufactured to have a certain shape by curing the foamed ceramic body in a separately manufactured molding die and at the same time to control the particle size. Accordingly, the present invention can produce a high-strength packaging sphere by achieving strong interlocking suitable for the packaging layer.
본 발명은 또한 전술한 아스팔트 포장용 채움재 조성물로부터 제조된 아스팔트 포장용 채움재를 제공한다.The present invention also provides a filler for asphalt pavement prepared from the above-described filler composition for asphalt pavement.
일 예로, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재는 전술한 아스팔트 포장용 채움재 조성물을 다각형 성형 몰드에 주입하여 양생할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재는 종래기술 대비 일정한 규격을 가진 다각형 형태로 제조되어 상호 엇물림이 가능하게 됨으로써 자체 결합력이 향상되어 바인더 사용량을 감소시킬 수 있다.As an example, the filler for asphalt pavement of the present invention may be cured by injecting the above-described filler composition for asphalt pavement into a polygonal molding mold. Accordingly, the filler for asphalt pavement of the present invention is manufactured in a polygonal shape having a certain standard compared to the prior art, and interlocking is possible, thereby improving self-cohesion and reducing the amount of binder used.
일 예로, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재는 단입도를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재는 자체 결합력이 향상되어 바인더 사용량을 감소시킬 수 있다.As an example, the filler for asphalt pavement of the present invention may have a single particle size. Accordingly, the filler for asphalt pavement of the present invention can reduce the amount of binder used by improving its bonding strength.
일 예로, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재는 표면에 소정 거칠기를 갖도록 표면처리 될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 아스팔트 포장용 채움재는 상호 마찰력 증대로 전술한 자체 결합력이 더욱 향상되어 바인더 사용량을 감소시킬 수 있다.As an example, the filler for asphalt pavement of the present invention may be surface-treated to have a predetermined roughness on the surface. Accordingly, the filler for asphalt pavement of the present invention can further improve the above-described self-coupling force due to increased mutual friction, thereby reducing the amount of binder used.
본 발명은 또한 전술한 아스팔트 포장용 채움재를 포함하는 도로포장용 아스팔트를 제공한다. 본 발명은 골재 입도를 균일하게 제어할 수 있고, 저소음특성을 달성하는 동시에 강력한 바인더를 사용하지 않고도 골재간 충분한 결합력을 달성할 수 있도록 하기 위해 상기 아스팔트 포장용 채움재 5~18중량%; 아스팔트 바인더 0.5~2중량%; 및 골재 80~94.5중량%;를 포함할 수 있다.The present invention also provides an asphalt for road pavement comprising the above-mentioned filler for asphalt pavement. The present invention can uniformly control the aggregate particle size, and at the same time achieve low noise characteristics, and at the same time achieve sufficient bonding strength between the aggregates without using a strong binder 5-18 wt% of the filler for asphalt pavement; Asphalt binder 0.5-2 wt%; and 80 to 94.5 wt% of aggregate; may include.
상기 아스팔트 포장용 채움재가 5중량% 미만이면 채움재의 사용 효과가 미미하고 18중량% 초과이면 아스팔트의 강도가 저하될 수 있다. If the filler for the asphalt pavement is less than 5% by weight, the effect of using the filler is insignificant, and if it exceeds 18% by weight, the strength of the asphalt may be reduced.
전술한 바와 같이 본 발명은 아스팔트 바인더가 매우 낮은 함량으로 포함될 수 있다. 본 발명에서 상기 아스팔트 바인더는 0.5중량% 미만이면 접착력 저하에 따른 박리 문제가 발생할 수 있고, 2중량% 초과이면 환경 친화적인 아스팔트를 제조하기 위한 의의가 달성될 수 없고, 경제성이 열악해지며, 아스팔트의 균열이 발생할 수 있다.As described above, in the present invention, the asphalt binder may be included in a very low content. In the present invention, if the amount of the asphalt binder is less than 0.5% by weight, peeling problems may occur due to lowering of adhesive strength, and if it is more than 2% by weight, the significance for producing environmentally friendly asphalt cannot be achieved, economical efficiency becomes poor, and asphalt cracks may occur.
본 발명에서 상기 골재는 이산화티타늄을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 아스팔트 포장의 석재를 상기 이산화티타늄 골재로 대체할 수 있고, 흡음 및 방음 특성이 우수하며, 내균열성, 내마모성, 강도, 동결융해성, 접착성이 향상된 도로포장용 아스팔트를 제공할 수 있다.In the present invention, the aggregate may include titanium dioxide. Accordingly, the present invention can replace the stone material of the asphalt pavement with the titanium dioxide aggregate, and has excellent sound absorption and sound insulation properties, and provides asphalt for road paving with improved crack resistance, abrasion resistance, strength, freeze-thaw resistance, and adhesion. can do.
상기 이산화티타늄 골재는 통상의 원료 배합과 소성(燒成)기술을 바탕으로 0.8mm 내지 40mm의 크기 및 0.4 내지 2.3의 비중으로 제조될 수 있다. The titanium dioxide aggregate may be manufactured in a size of 0.8mm to 40mm and a specific gravity of 0.4 to 2.3 based on conventional raw material mixing and firing technology.
본 발명은 상기 이산화티타늄 골재를 포함함으로써 원료의 배합과 화학적 반응에 의해 기존의 인공골재 생성과정에서 필수적 요인인 소성과정, 즉 예열대에서의 예열곡선과 용융점에서의 용융시간 조정, 발포가스의 통제, 냉각구간에서의 온도제어 등의 공정이 필요하지 않고 배합과 화학적 반응으로만 제조가 가능하여 기존 제조기술 대비 획기적으로 제품제조 시간 및 비용을 절감시켜 원가를 절감하고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 아스팔트 포장에 있어 기존에 사용되어 온 천연골재를 대체함으로써 석산개발 등에 따른 자연환경 훼손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 이산화티타늄 골재를 적용함으로써 아스팔트의 물성을 유지하면서도 골재의 색상을 내,외부 아스팔트와 동일한 색상이 되도록 구현할 수 있게 되어 시간이 경과하여도 기존 포장에서의 문제점인 골재의 마모로 인한 포장 표면의 변색, 예를 들어, 회색으로의 변색 등의 현상을 방지함으로써 뛰어난 도로경관을 유지할 수 있다.In the present invention, by including the titanium dioxide aggregate, the firing process, which is an essential factor in the existing artificial aggregate production process by the mixing of raw materials and chemical reaction, that is, adjustment of the preheating curve in the preheating zone and the melting time at the melting point, control of the foaming gas As it does not require processes such as temperature control in the cooling section, it can be manufactured only by mixing and chemical reaction, so it can significantly reduce product manufacturing time and costs compared to existing manufacturing technologies, thereby reducing costs and improving process efficiency. . In addition, the present invention can prevent damage to the natural environment due to the development of stone mountains, etc. by replacing the natural aggregate that has been used in the past in the asphalt pavement. In addition, the present invention can implement the color of the aggregate to be the same color as that of the inner and outer asphalt while maintaining the physical properties of the asphalt by applying the titanium dioxide aggregate. By preventing the discoloration of the pavement surface caused by, for example, discoloration to gray, excellent road scenery can be maintained.
예를 들어, 상기 이산화티타늄 골재는 다각형, 일 예로, 육각형 형태를 갖도록 제조될 수 있다. 이에 따라, 상기 이산화티타늄 골재 상호간 맞물림이 가능하게 되어 자체 결합력이 향상된다.For example, the titanium dioxide aggregate may be manufactured to have a polygonal shape, for example, a hexagonal shape. Accordingly, it is possible to engage the titanium dioxide aggregates with each other, thereby improving self-coupling force.
예를 들어, 상기 이산화티타늄 골재는 표면에 돌기가 형성되어 아스팔트 포장시 종래 포장에 사용되는 골재와 달리 돌기간 결합으로 인해 결합력(INTERROCKING)이 향상될 수 있다. For example, the titanium dioxide aggregate has protrusions formed on the surface, so that, unlike aggregates used for conventional pavement when paving asphalt, the interlocking force may be improved due to bonding between protrusions.
예를 들어, 상기 이산화티타늄 골재는 표면에 소정 거칠기를 갖도록 표면처리 되어 상기 이산화티타늄 골재 상호간 맞물림이 가능하게 되어 자체 결합력이 향상될 수 있다.For example, the titanium dioxide aggregate may be surface-treated to have a predetermined roughness on the surface, so that the titanium dioxide aggregate may engage with each other, thereby improving self-coupling force.
예를 들어, 상기 이산화티타늄 골재는 소재 특성 상 제조과정에서 균일한 크기로 제조될 수 있어 아스팔트 포장 시 골재 간 공간을 확보할 수 있게 되어 배수성이 향상되고, 아스팔트의 저소음 포장이 가능해질 수 있다.For example, the titanium dioxide aggregate can be manufactured in a uniform size during the manufacturing process due to the characteristics of the material, so that it is possible to secure a space between the aggregates during asphalt paving, thereby improving drainage and enabling low-noise paving of asphalt.
이에 따라, 본 발명은 친환경적이고 흡음 및 방음 특성이 우수한 동시에, 내균열성, 내마모성, 강도, 동결융해성, 접착성이 향상된 도로포장용 아스팔트를 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention can provide an asphalt for road pavement that is environmentally friendly and has excellent sound absorption and sound insulation properties, and improved crack resistance, abrasion resistance, strength, freeze-thaw resistance, and adhesion properties.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.In the above, the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, but it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .
Claims (12)
아스팔트 포장용 채움재 5~18중량%, 상기 아스팔트 바인더 0.5중량%, 및 골재 80~94.5중량%를 포함하고,
상기 아스팔트 포장용 채움재는 아스팔트 포장용 채움재 조성물을 다각형 성형 몰드에 주입 후 양생하여 일정 형태 및 단입도를 갖도록 제조되되, 상기 아스팔트 포장용 채움재 조성물은 슬래그 10~30중량%, 혼화재 5~35중량%, 촉진제 10~50중량%, 및 발포세라믹체 5~35중량%를 포함하고,
상기 혼화재는 플라이애쉬, 실리카퓸, 및 천연 포졸란 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
상기 슬래그는 페로니켈슬래그 60 내지 90 중량% 및 고로슬래그 10 내지 40 중량%를 포함하되, 상기 페로니켈슬래그 및 상기 고로슬래그는 분말도가 11,000 ㎠/g 내지 15,000 ㎠/g 이고,
상기 발포세라믹체는 오차범위 5% 이내의 단입도를 갖고,
상기 골재는 이산화티타늄 골재를 포함하되, 상기 이산화티타늄 골재는 0.8 ㎜ 내지 40 ㎜의 크기 및 0.4 내지 2.3의 비중 범위에서 균일한 크기로 제조되며,
상기 이산화티타늄 골재는 상기 이산화티타늄 골재 상호간 맞물림이 가능한 다각형 형태를 갖되, 표면에 상호 결합이 가능한 돌기가 형성되어 결합력이 향상되며, 내,외부 아스팔트와 동일한 색상으로 구현되어 시간이 경과하여도 골재의 마모로 인한 포장 표면의 변색 현상을 방지할 수 있는, 도로포장용 아스팔트.
In the asphalt for road pavement, which can improve the compressive strength and durability of asphalt even with a low content of asphalt binder,
5 to 18% by weight of a filler for asphalt pavement, 0.5% by weight of the asphalt binder, and 80 to 94.5% by weight of aggregate,
The filler for asphalt pavement is prepared to have a certain shape and single particle size by injecting the filler composition for asphalt pavement into a polygonal molding mold and then curing, the filler composition for asphalt pavement is slag 10 to 30% by weight, admixture 5 to 35% by weight, accelerator 10 ~50% by weight, and 5 to 35% by weight of the foamed ceramic body,
The admixture includes at least one of fly ash, silica fume, and natural pozzolan,
The slag includes 60 to 90% by weight of ferronickel slag and 10 to 40% by weight of blast furnace slag, wherein the ferronickel slag and the blast furnace slag have a fineness of 11,000 cm2/g to 15,000 cm2/g,
The foamed ceramic body has a single particle size within an error range of 5%,
The aggregate includes titanium dioxide aggregate, wherein the titanium dioxide aggregate is prepared in a uniform size in a size of 0.8 mm to 40 mm and a specific gravity range of 0.4 to 2.3,
The titanium dioxide aggregate has a polygonal shape capable of interlocking with the titanium dioxide aggregate, and the protrusions capable of mutual bonding are formed on the surface to improve the bonding force, and it is implemented in the same color as the inner and outer asphalt, so that the aggregate of the aggregate is formed over time. Asphalt for road pavement that can prevent discoloration of the pavement surface due to abrasion.
상기 채움재 조성물은 상기 혼화재와 동일한 색을 갖는, 도로포장용 아스팔트.
The method according to claim 1,
The filler composition has the same color as the admixture, asphalt for road pavement.
상기 발포세라믹체는 카올린족 광물, 피로필라이트(Pyrophyllite, 엽납석), 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 마이카(Mica, 운모), 일라이트(Illite), 및 탈크(Talc, 활석) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 세라믹분말을 발포제로 발포시킨 것인, 도로포장용 아스팔트.
The method according to claim 1,
The foamed ceramic body includes at least one of kaolin group minerals, pyrophyllite (Pyrophyllite, pyrophyllite), montmorillonite, mica (Mica, mica), illite, and talc (Talc, talc) Asphalt for road pavement, which is made by foaming ceramic powder with a foaming agent.
상기 발포제는 탄화규소, 질화규소, 질화붕소, 산화안티몬, 산화비소, 카본블랙, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 백운석 및 물 유리 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 도로포장용 아스팔트.
4. The method according to claim 3,
The foaming agent comprises at least one of silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, antimony oxide, arsenic oxide, carbon black, sodium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite and water glass, asphalt for road paving.
상기 발포세라믹체는 기공도가 10% 내지 60% 인, 도로포장용 아스팔트.
5. The method according to claim 4,
The foamed ceramic body has a porosity of 10% to 60%, asphalt for road pavement.
상기 발포세라믹체는 상기 세라믹분말, 규산염, 및 상기 발포제의 혼합분말로부터 형성되되,
상기 혼합분말은 입도가 80mesh 내지 100mesh 인, 도로포장용 아스팔트.
4. The method according to claim 3,
The foamed ceramic body is formed from a mixed powder of the ceramic powder, silicate, and the foaming agent,
The mixed powder has a particle size of 80mesh to 100mesh, asphalt for road pavement.
상기 아스팔트 포장용 채움재는 표면에 소정 거칠기를 갖도록 표면처리된, 도로포장용 아스팔트.
The method according to claim 1,
The asphalt pavement filler is surface-treated to have a predetermined roughness on the surface, asphalt for road pavement.
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|---|---|---|---|
| KR1020210073713A KR102405842B1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Filler composition for asphalt pavement, filler for asphalt pavement manufactured therefrom, and asphalt for pavement comprising thereof |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116854406A (en) * | 2023-07-07 | 2023-10-10 | 常熟路桥工程有限公司 | Foaming warm mix asphalt mixture and preparation method thereof |
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2021
- 2021-06-07 KR KR1020210073713A patent/KR102405842B1/en active IP Right Grant
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