KR102450053B1

KR102450053B1 - 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조

Info

Publication number: KR102450053B1
Application number: KR1020210143492A
Authority: KR
Inventors: 정재규
Original assignee: (주)신성엔지니어링
Priority date: 2021-10-26
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2022-10-07

Abstract

본 발명은 아스팔트, 부틸고무, 골재, 필러, 중온첨가제, 무기섬유, 리튬염, 탈황석고, 수산화알루미늄을 포함하는 포장층; 상기 포장층 표면에 도포되며 아스팔트 유제, 시멘트, 부틸고무, 카라기난, 리그닌 술폰산염을 포함하는 표층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조에 관한 것이다.

Description

동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조{Road pavement structure with improved freeze-thaw resistance}

본 발명은 동결융해에 대한 저항성을 향상시킨 도로포장구조에 관한 것이다.

일반적으로 아스팔트는 온도변화에 따라 상태가 크게 변화하므로 이에 의해 제조된 아스팔트 포장 역시 온도의 변화에 따라 심한 거동변화를 갖게 된다. 이러한 감온성에 의해 도로포장에 사용되는 아스팔트 포장은 하절기 고온환경에서는 연성에 의해 소성변형이 발생되고 동절기 저온환경에는 취성에 의한 균열이 발생된다.

특히 동절기에 눈비가 내린 후, 기온이 강하하게 되면 보도, 도로, 주차장 등의 노면이 결빙되면서 각종 사고가 빈번히 발생하게 되는데, 아스팔트로 포장된 도로의 경우에는 아스팔트(아스팔트 혼합물)가 수분을 흡수하여 도로 표면이 쉽게 결빙되어 "블랙아이스"를 형성함으로써 교통사고가 자주 발생하게 된다.

따라서, 아스팔트 포장 노면의 결빙을 방지하고, 쌓인 눈 또는 얼음을 융해시키고, 노면 상에 형성된 수분의 재결빙을 방지하며, 노면에 달라붙은 눈을 노면으로부터 분리시켜 제설작업의 용이성을 증가시키기 위하여 모래 등의 마찰제 또는 동결방지제, 융설제를 포함한 제설제를 살포하거나, 제설차량을 이용하여 적설시마다 수시로 눈을 제거하고 있다.

통상적으로 널리 사용되는 동결방지제로 사용중인 염화칼슘의 경우에는 제설작업을 위하여 도로의 노면에 살포될 경우, 염소이온(Cl^-)과 철(Fe)이 반응하여 염화철(FeCl₂)를 생성하고, 이로 인해 자동차, 철근, 철골 등을 부식시키거나, 강한 독성으로 인하여 시설구조물의 내구성 저하와, 지하수 등의 오염을 유발하는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10- 1471837호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제설제 등의 사용을 제어할 수 있도록 포장구조 자체가 동결융해에 대한 높은 저항성을 갖으며, 이에 더하여 내수성, 강도 등 타 물성도 향상시킨 도로포장구조를 제공하고자 함이다.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조(이하 "본 발명의 포장구조"라함)는 아스팔트, 부틸고무, 골재, 필러, 중온첨가제, 무기섬유, 리튬염, 탈황석고, 수산화알루미늄을 포함하는 포장층; 상기 포장층 표면에 도포되며 아스팔트 유제, 시멘트, 부틸고무, 카라기난, 리그닌 술폰산염을 포함하는 표층;을 포함하고, 상기 무기섬유 표면에는 알긴산나트륨을 포함하는 코팅층이 도포됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 표층에는 실리카 에어로젤이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 필러에는 트리지마이트, 이산화규소, 백운석이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 백운석은 이산화탄소가 포함된 가스와 반응시켜 탄산마그네슘 피막이 내, 외부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 필러에는 소다회 생산과정에서 부산되는 무기성 폐슬러지 분말과 아황산염 혼합물이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 포장구조는 동결융해에 대한 높은 저항성을 가짐과 동시에 내수성, 내균열성, 강도 등 높은 물성을 가지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 포장구조를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 포장구조(1)는 도 1에서 보는 바와 같이 아스팔트, 부틸고무, 골재, 필러, 중온첨가제, 무기섬유, 리튬염, 탈황석고, 수산화알루미늄을 포함하는 포장층(2); 상기 포장층 표면에 도포되며 아스팔트 유제, 시멘트, 부틸고무, 카라기난, 리그닌 술폰산염을 포함하는 표층(3);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 포장층(2)은 아스팔트 100중량부에 대해 부틸고무 5 내지 10중량부, 골재 및 필러 300 내지 1,000중량부(중량비로 7:3 내지 9:1), 중온첨가제 0.01 내지 1중량부, 무기섬유 0.01 내지 1중량부, 리튬염 0.01 내지 1중량부 , 탈황석고 0.01 내지 1중량부, 수산화알루미늄 0.01 내지 1중량부로 배합됨이 타당하다.

또한 상기 표층(3)은 아스팔트 유제 100중량부에 대해 시멘트 10 내지 30중량부, 부틸고무 1 내지 5중량부, 카라기난 0.01 내지 1중량부, 리그닌 술폰산염 0.01 내지 1중량부로 배합됨이 타당하다.

상기 아스팔트는 그 종류를 한정하지 않으나, 예로 BRA(Buton Rock Asphalt) 혹은 TLA(Trinidad Lake Asphalt)가 적용될 수 있다. BRA(Buton Rock Asphalt) 혹은 TLA(Trinidad Lake Asphalt)는 일반 아스팔트보다 휨강도계수가 낮아 강상판 등에 적용되는 경우 강상판의 거동에 종속되어 접합면의 들뜸 등의 문제가 제어되는 것이다.

상기 부틸고무는 내충격성을 강화하는 것은 물론 저온에서도 탄성을 잃지 않는 재질특성에 의해 동결융해가 반복되는 과정에서 페이스트의 계속적인 신축에도 이러한 신축에 대한 충격을 상기 부틸고무가 완화토록 하여 동결융해에 대한 저항성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

즉 저온에서 페이스트에 동결융해가 반복되면 반복적인 신축에 의해 페이스트에 균열이 발생될 수 있는데 상기 부틸고무가 저온에서도 탄성을 유지할 수 있어 이러한 신축을 보상할 수 있으므로 동결융해에 따른 페이스트의 균열 등의 이상을 제어할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서는 상기 필러에 트리지마이트, 이산화규소, 백운석이 포함되는 예를 제시하고 있다.

상기 트리지마이트의 첨가에 의해 내염해성을 향상시키도록 하는 것은 물론 강도, 방수성을 증진시키도록 하는 것이다.

또한 이산화규소와 백운석이 더 첨가되도록 하는데, 이는 이하에서 설명하는 바와 같이 중온첨가제가 첨가된 아스팔트 혼합물의 경우 가열 아스팔트 혼합물보다 수분 민감성이 저하되어 내수성이 저하되는 문제를 해결하기 위한 것이다.

상기 이산화규소는 열전도율이 낮추고 온도 편차를 줄여 온도 변화 및 습도 변화에 대한 저항성을 높이는 기능 및 역할을 한다.

이에 더하여 페이스트에 대한 내수성을 부여하기 위해 백운석이 포함되도록 하는데 상기 백운석은 이산화규소와 반응하여 물에 대한 내수성을 부여하게 되는 것이다.

즉 상기 필러에 이산화규소와 백운석 혼합물이 첨가되도록 하는데 이산화규소는 습도변화 대한 페이스트의 안정성을 향상시키도록 하며 이에 더하여 백운석이 더 첨가되어 백운석이 이산화규소와 반응으로 페이스트의 물에 대한 내수성을 부여토록 하는 것이다.

결과적으로 중온 아스팔트 혼합물의 혼합과정에서 골재로부터 충분한 수분제거가 이루어지지 않더라도 이러한 수분의 노출됨에 의한 습도변화에 대해 이산화규소에 의해 안정성을 획득하고, 이에 더하여 이산화규소와 백운석의 반응으로 노출된 수분에 대해 페이스트의 내수성을 향상시키도록 하는 것이다.

이에 더하여 본 발명에서는 개질 백운석을 혼합하여 이산화규소와의 반응성을 향상시킴에 의해 내수성을 배가시키도록 하는 예를 제시한다.

본 실시예에서는 상기 백운석은 이산화탄소가 포함된 가스와 반응시켜 탄산마그네슘 피막이 내, 외부에 형성되는 개질 백운석이 포함되도록 하는 것을 특징으로 한다.

백운석은 내, 외부에 기공이 존재하는데, 개질 백운석은 백운석 입자를 이산화탄소 포함가스와 반응시켜 백운석 내, 외부에 탄산마그네슘 피막이 도포되도록 하는 것으로, 백운석 입자를 100 내지 300℃ 온도하에서 5 내지 30중량%로 이산화탄소가 함유된 가스를 공급하여 확산에 의해 표면 및 내부에 탄산마그네슘 피막이 형성되도록 하는 것이다.

이와 같이 피막이 형성되도록 하여 백운석의 내, 외부 기공에 탄산마그네슘(MgCO₃)을 생성시켜 이산화규소와의 반응성을 배가시킴으로써 상기에서 언급한 바와 같이 내수성을 향상시키도록 하는 것이다.

상기 혼합물은 트리지마이트 100중량부에 대해 이산화규소 20 내지 50중량부, 백운석 20 내지 50중량부가 혼합되도록 하는 것이 타당하며, 필러 전체 중량대비 상기 혼합물은 10 내지 50중량부로 배합됨이 타당하다.

상기 중온첨가제는 아스팔트 바인더의 제조 및/또는 시공시 필요한 온도를 20 내지 40℃ 정도 낮추도록 하는 것으로, 이로 인해 이산화탄소 및 유해물질 배출을 최소화하기 위한 것이다.

상기 중온첨가제로 다양한 공지의 재질이 적용될 수 있으며, 예로 폴리에틸렌 왁스가 적용될 수 있다. 상기 폴리에틸렌 왁스는 융점이 90 내지 130℃이고, 약 130℃에서의 용융점도가 80 내지 300cPs인 것이 바람직하다.

상기 폴리에틸렌 왁스의 융점이 90℃ 미만인 경우에는 아스팔트와 혼합시에 아스팔트의 강도가 약해질 수 있고, 융점이 130℃를 초과하는 경우에는 균일한 분산이 이루어지지 않아 비균일한 물성이 발현될 수 있는 것이다.

상기 리튬염은 응고점을 강하시킴으로써 융빙작용을 발휘한다. 통상, 물이 응고점은 0℃이지만, 물에 비휘발 성분이 혼합됨에 의해 통상의 응고점보다 낮아지는 현상을 응고점 강하하다고 한다. 본 발명에서는 상기 리튬염이 첨가됨에 의해 동결 억제 효과가 발현되도록 하는 것이다.

상기 탈황석고는 내염성이 발현되도록 하기 위한 것으로, 상기 탈황석고는 페트로코크스를 원료로 하는 유동층상 보일러에서 탈황과정의 부산물로 생성되는 것으로서, CaSO₄, free-CaO, SiO₂, MgO, Fe₂O₃ 및 Al₂O₃를 포함한다. 바람직하게 탈황석고의 CaSO₄ 함량은 20 내지 50중량%가 타당하다.

상기 수산화알루미늄은 수분을 흡착하는 성능이 우수하고 방수성을 가져 조성물의 장기간에 걸쳐 결빙방지 효과를 연장하기 위하여 사용한다.

일반적으로, 골재의 품질 또는 입도는 포장의 성능에 큰 영향을 주며, 산지에 따라 물리-화학적인 특성이 다르다. 일반적으로 굵은 골재는 2.5㎜(No. 8)체에 남는 골재를 의미하는 한편, 잔골재는 2.5㎜체를 통과하고 0.08㎜(No. 200)체에 남는 골재를 의미한다.

여기서 굵은 골재는 부순 골재(쇄석), 부순 슬래그, 부순 자갈 등으로서, 바람직하게는 점토, 실트, 유기물 등의 유해물질을 함유하지 않는 것이 바람직하다(KS F 2357 규격 참조). 잔골재는 암석, 자갈 등을 깨어 얻어진 부순 모래(스크리닝스), 자연 모래 또는 이들의 혼합물로서, 먼지, 점토, 유기물 등의 유해물질을 함유하지 않는 것이 바람직하다(KS F 2357 규격 참조).

상기 무기섬유는 가교작용을 통해 균열저항성을 향상시키도록 하는 것으로, 무기섬유는 유기섬유에 비해 압축강도 또는 인장강도가 우수하여 높은 압력(500㎏/20sq.cm)과 충격에도 파괴되지 않으며 탄성을 유지시켜줄 뿐만 아니라 셀프-힐링이 가능하도록 한다.

이러한 무기섬유는 그 종류를 한정하지 않으나, 예로 그라스울, 바잘트, 세라믹울 등이 적용될 수 있다.

한편 상기 포장층(2)에는 중온첨가제가 첨가되는데 종래 가열 아스팔트 혼합물보다 낮은 온도에서 골재를 가열하기 때문에 아스팔트 혼합물 제조과정에서 골재 내 존재하는 수분을 제거하는데 한계가 있다.

결과적으로 중온첨가제가 첨가된 아스팔트 혼합물은 가열 아스팔트 혼합물보다 수분 민감성이 저하되므로, 아스팔트 포장에 유입된 물에 의하여 골재와 아스팔트 사이의 점착력(cohesion) 및 부착력(adhesion)이 약화되어, 골재와 아스팔트의 탈리를 유발하게 된다. 이러한 현상 즉 아스팔트가 골재에서 흘러내리는 현상을 "드레인다운(Drain-Down)" 현상이라고 하는데 이러한 현상에 의해 시공 후 골재가 아스팔트로부터 탈리되는 문제가 발생하게 되는 것이다.

이에 본 발명에서는 상기 무기섬유는 표면이 알긴산나트륨을 포함하는 코팅층이 도포된 개질 무기섬유가 사용되도록 하는데, 알긴산나트륨이 골재에 포함된 수분과 접촉시 점성을 발현시킴으로써 무기섬유와 골재의 점착에 의해 드레인다운 현상을 제어하게 되는 것이다.

즉 알긴산나트륨을 포함하는 코팅층이 도포된 무기섬유가 골재로부터 아스팔트를 잡아주는 힘을 배가시켜 드레인다운 현상을 제어토록 하는 것이다. 또한 알긴산나트륨이 골재에 포함된 수분을 흡수함으로써 이러한 수분에 의한 바인더의 내수성 저하요인을 제어토록 한다.

상기 알긴산나트륨은 다당류의 하나로서 카르복실기를 가지고 있으며, 다시마류를 소다회 처리하여 만들 수 있는데, 알긴산나트륨은 수분과 접촉시 점성이 발현되는 성질을 가지고 있다.

상기 알긴산나트륨이 포함된 코팅층은 계면활성제와 알긴산나트륨을 포함하는 혼합물에 의한 코팅층이 적용될 수 있다.

한편 본 발명에서는 상기 필러에 소다회 생산과정에서 부산되는 무기성 폐슬러지 분말과 아황산염 혼합물이 포함되도록 하는 예를 제시한다.

상기 소다회 생산과정에서 부산되는 무기성 폐슬러지 분말은 염화나트륨과 탄산칼륨을 주원료로 하여 소다희(Na₂CO₃)를 생산하는 공장에서 배출되는 무기성 폐슬러지를 침강, 수세과정을 거쳐 슬러지에 포함된 염소기(Cl^-)를 약 70% 정도 제거하고 소정온도에서 건조하고 분쇄과정을 거쳐 소정크기의 그물망에 의해 제조되는 것이다.

이와 같은 무기성 폐슬러지 분말은 비중이 작지만 강도는 높고 열을 가해도 팽창하지 않는 특징을 가진 소재로서 아스팔트의 강도를 향상시키도록 하는 것이며, 이러한 무기성 폐슬러지의 재활용으로 친환경적인 장점을 갖게 되는 것이다.

그런데 상기 무기성 폐슬러지 분말만을 사용하는 경우 어느 정도 강도를 보강할 수 있으나, 상기 무기성 폐슬러지 분말에는 강도증진의 저해요소로 작용하는 염소기(Cl^-) 성분이 잔류하고 있어 아스팔트 강도보강에 한계가 있다.

이에 본 발명에서는 필러에 무기성 폐슬러지 분말과 아황산염 혼합물이 첨가되도록 하는 것이다. 상기 아황산염은 분해작용에 의해 무기성 폐슬러지 분말로부터 염소기(Cl^-) 성분의 분해가 촉진되고 염화수소를 거쳐 고체상의 염화아연으로 고정화 되도록 함으로써 강도저해 요인으로서 염소기(Cl^-)를 불활성화 시키는 것이다.

바람직하게는 무기성 폐슬러지 분말과 아황산염이 중량비로 (95:5) 내지 (99:1)로 혼합되는 것이 타당하며, 상기 혼합물은 필러 전체중량대비 10 내지 30중량부로 배합됨이 타당하다.

상기 표층(3)은 상기 포장층(2) 표면에 도포되며 아스팔트 유제, 시멘트, 부틸고무, 카라기난, 리그닌 술폰산염을 포함하도록 하는 것으로, 상기 포장층(2)에 상기 표층(3)이 도포되도록 함으로써 내염해성을 배가시키는 것은 물론 방수성, 내마모성, 포트홀 방지 등의 효능이 발현되도록 하는 것이다.

상기 아스팔트 유제는 계면활성제를 이용해 아스팔트를 안정적으로 분산시킨 것이다.

상기 계면활성제는 유화제로서 기능을 하는 것으로, 종류에 따라 양이온(cation)계, 음이온(anion)계 또는 비이온(Nonion)계가 적용될 수 있다.

상기 시멘트는 그 종류를 한정하지 않으나 속경성 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 카라기난은 증점안정제로서 재료분리나, 저점도화 등을 제어하기 위한 것이다.

상기 리그닌 술폰산염은 온도에 의존하는 경화시간의 영향을 개선토록 하는 것이다.

상기 부틸고무는 기 설명한 바와 동일하므로 그 상세 설명은 생략한다.

또한 상기 표층(3)에는 실리카 에어로젤이 더 첨가되도록 할 수 있다. 바람직하게 아스팔트 유제 100중량부에 대해 실리카 에어로젤 1 내지 5중량부가 배합되도록 하는 것이 타당하다.

상기 실리카 에어로젤은 초다공성 나노구조(10nm open-pore)로 되어 있으며, 초경량성은 물론 초단열성 및 흡음성, 내열성 등을 갖춘 친환경 소재이다. 또한, 공기가 가득 차 있는 다공성 젤(Gel) 소재이며, 실리카 등으로 이루어진 무기계와 고분자 사슬로 이어진 유기계로 구분된다. 또한, 수성의 물 기반으로 구성되며 실리카 에어로젤의 나노 기공구조가 온전히 유지되어 도막 내부에서는 발수가 이루어지며 발수 각도는 130도 이상의 초소수성을 가진다. 상기 실리카 에어로젤은 조성물의 초소수성, 경량화, 단열성, 내열성을 개선하여 결빙방지 효과를 얻기 위하여 사용된다.

이하 실험예에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

<포장층의 시편제작>

아스팔트를 교반하면서 예열한 후, 아스팔트 100중량부에 대해 부틸고무 5중량부, 중온첨가제 0.05중량부, 바잘트섬유 0.1중량부, 리튬염 0.1중량부, 탈황석고 0.1중량부, 수산화알루미늄 0.1중량부를 순차적으로 투입하고 교반온도를 140℃로 유지하며 30분 동안 교반하여 개질 아스팔트 바인더를 제조하고, 골재 및 석분 100중량부(중량비로 8 : 2)에 대해 상기 개질 아스팔트 바인더 20중량부를 혼합하여 140℃를 유지하며 아스팔트 혼합물을 제조하였다.

여기서 실시예 1은 순수 바잘트섬유가 개질 아스팔트 바인더에 첨가된 것이고, 실시예 2는 알긴산나트륨 코팅층이 도포된 바잘트섬유가 첨가된 것이다.

또한 실시예 3은 실시예 2와 동일하되 필러에 트리지마이트, 이산화규소, 백운석이 중량비로 1:0.2:0.2로 혼합되도록 하며 필러는 석분 100중량부에 대해 상기 혼합물 20중량부가 혼합되도록 한 것이고, 실시예 4는 실시예 3과 동일하되 백운석은 이산화탄소가 포함된 가스와 반응시켜 탄산마그네슘 피막이 내, 외부에 형성되는 개질 백운석이 사용되었으며, 실시예 5는 실시예 2와 동일하되 필러에 석분 100중량부에 대해 무기성 폐슬러지 분말 20중량부가 혼합되도록 한 것이고, 실시예 6은 실시예 5와 동일하되 석분 100중량부에 대해 무기성 폐슬러지 분말 및 아질산염 혼합물 20중량부(중량비로 99:1)가 혼합되도록 한 것이다.

한편 비교예의 경우 실시예 1과 동일하게 배합하되 리튬염 및 수산화알루미늄이 첨가되지 않은 시료이다.

상기에서 보는 바와 같은 7개의 시편을 가지고 하기 실험을 수행하였으며 그 결과가 표 1 및 표 2에 도시되고 있다.

시료	결빙시간(분)	융빙시간(분)
비교예	250	380
실시예1	410	210

결빙 및 융빙시험은 아스팔트와 골재를 중량비 10:90의 비율로 혼합하여 제조된 아스콘을 30cm×30cm×5cm의 몰드에 투입하여 일반 포설용 아스팔트 슬래브 몰드를 제조한 다음, 상기 몰드 위에 비교예 및 실시예 1에서 제조한 조성물을 1cm의 두께로 도포하고, 몰드 주변을 은박테이프로 감아 온도계를 설치하였다.

이렇게 제조한 공시체 위에 증류수 200ml를 넣고 동결융해기에서 -4℃로 고정시킨 후 결빙실험을 수행하였으며, 증류수가 완전히 결빙되는데 까지 걸리는 시간을 측정하고, 그 결과를 상기 표 1에 나타내었다. 또한 완전 결빙 후에는 동결융해기를 다시 영상 4℃로 조정하여 융빙실험을 실시하였으며, 얼음이 완전히 녹을때까지 걸리는 시간을 측정하고 그 결과를 상기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이 실시예 1의 경우 비교예와 대비 리튬염 및 수산화알루미늄이 더 첨가됨에 의해 결빙시간이 길고 이에 반해 융빙사간은 짧은 것을 알 수 있는 바, 동결융해에 대한 저항성이 향상되고 있음을 알 수 있다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6
내수성(%)	58	64	73	79	64	66
균열저항성(N)	19,670	19,780	19,910	19,970	19,930	19,970
동적안정도(회/mm)	910	980	975	970	980	985
압축강도(MPa, 28일)	70	71	72	73	81	83

내수성(동적수침후 골재 피복률, %)은 EN-12697-11 Determination of the affinity between aggregate and bitumen 실험방법을 기준으로 하였으며, 균열저항성(마샬흐름값, 1/100cm)은 KS F 2337 마샬시험기를 사용한 아스팔트 혼합물의 마샬안정도 및 흐름값 시험방법을 기준으로 하였고, 동적안정도는 휠트랙킹실험(KS F 2374)방법에 따라 60℃에서 300mm×300mm×50mm의 공시체에 접지압 6.4kg/㎠의 힘을 바퀴로 가하여 패임깊이당 왕복회수(회/mm)를 측정하였으며, 압축강도는 아스팔트 압축강도시험기를 이용하여 측정하였다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이 실시예 2가 실시예 1보다 동적안정도에서 우수한 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 2에서 알긴산나트륨이 표면에 코팅된 바잘트섬유가 사용되어 상기에서 언급한 바와 같이 드레인다운 현상을 제어함에 기인한 것으로 판단된다.

또한 내수성면에서 실시예 2보다 실시예 3이 우수한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 상기에서 언급한 바와 같이 실시예 3의 경우 필러에 트리지마이트, 이산화규소 및 백운석 혼합물이 더 포함됨에 기인한 것으로 판단되며, 실시예 3보다 실시예 4가 내수성면에서 더 우수한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 상기에서 언급한 바와 같이 개질 백운석의 첨가에 의해 이산화규소와 백운석의 반응이 더욱 용이하도록 함에 기인한 것으로 판단된다.

또한 압축강도면에서 실시예 2보다 실시예 5가 우수한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 상기에서 언급한 바와 같이 실시예 5의 경우 무기질 슬러지 분말이 더 포함됨에 기인한 것으로 판단되며, 실시예 6이 실시예 5보다 압축강도면에서 더욱 우수한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 무기성 폐슬러지 분말에 아질산염이 더 포함되어 무기성 폐슬러지 분말에 포함된 염소기(Cl^-)를 불활성화 시킴에 기인한 것으로 판단된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

2 : 포장층 3 : 표층

Claims

아스팔트, 부틸고무, 골재, 필러, 중온첨가제, 무기섬유, 리튬염, 탈황석고, 수산화알루미늄을 포함하는 포장층;
상기 포장층 표면에 도포되며 아스팔트 유제, 시멘트, 부틸고무, 카라기난, 리그닌 술폰산염을 포함하는 표층;을 포함하고,
상기 무기섬유 표면에는 알긴산나트륨을 포함하는 코팅층이 도포됨을 특징으로 하는 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조.
제 1항에 있어서,
상기 표층에는 실리카 에어로젤이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조.
제 1항에 있어서,
상기 필러에는 트리지마이트, 이산화규소, 백운석이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조.
제 3항에 있어서,
상기 백운석은 이산화탄소가 포함된 가스와 반응시켜 탄산마그네슘 피막이 내, 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조.
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제 1항에 있어서,
상기 필러에는 소다회 생산과정에서 부산되는 무기성 폐슬러지 분말과 아황산염 혼합물이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 동결융해저항성을 향상시킨 도로포장구조.