KR102451027B1 - 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 도로포장공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아스팔트 48~60 중량%; 개질재 1~6 중량%; melamine, triamine, sulfur 중 어느 하나인 분산제 0.05~0.2 중량%; 안정제 0.1~0.3 중량%; 물 38~45 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물을 제시함으로써, 아스팔트 콘크리트와 개질 유화아스팔트의 동시포설방식에 의한 시공 시, 개질 유화아스팔트의 노즐 막힘현상을 방지하면서도, 아스팔트 포장체의 전단강도 및 부착력을 증대할 수 있도록 한다.

Description

동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 도로포장공법{MODIFIED EMULSION ASPHALT AND CONSTRUCTION METHOD FOR PAVEMENT USING THE SAME}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 도로포장공법에 관한 것이다.

유화아스팔트란, 아스팔트를 유화제와 안정제를 함유한 물속에 미립자로 분산하여 액상으로 한 형태를 의미하고, 원하는 물성을 얻기 위하여 개질재를 추가한 유화아스팔트를 개질 유화아스팔트라 한다.

개질 유화아스팔트를 혼입한 아스팔트 콘크리트(아스콘)는 전단강도와 부착력이 높다는 장점이 있지만, 접착력이 매우 높으므로, 이들을 미리 혼합한 상태로 운반하여 포설하는 경우 시공이 어렵고 시공장비의 손상이 발생한다는 단점이 있다.

따라서 아스팔트 콘크리트와 개질 유화아스팔트를 각각 저장한 상태로 운반하여, 현장에서 아스팔트 콘크리트의 포설 시, 이와 동시에 개질 유화아스팔트를 포설하는 동시포설방식을 사용한다.

그런데, 이러한 동시포설방식을 사용하는 경우에도, 개질 유화아스팔트 자체의 높은 접착력으로 인해 노즐 막힘이 발생하여 시공이 어렵다는 점, 이러한 문제를 방지하기 위하여 개질재의 혼입량을 줄이는 경우 아스팔트 포장체의 전단강도 및 부착력이 감소한다는 점 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 아스팔트 콘크리트와 개질 유화아스팔트의 동시포설방식에 의한 시공 시, 개질 유화아스팔트의 노즐 막힘현상을 방지하면서도, 아스팔트 포장체의 전단강도 및 부착력을 증대할 수 있도록 하는 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 도로포장공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 아스팔트 48~60 중량%; 개질재 1~6 중량%; melamine, triamine, sulfur 중 어느 하나인 분산제 0.05~0.2 중량%; 안정제 0.1~0.3 중량%; 물 38~45 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물을 제시한다.

상기 개질재는 스티렌-부타디엔고무(Styrene Butadiene Rubber), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체(Styrene Butadiene Styrene), 석유수지 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 안정제는 실리카, 콜라겐, 우레탄 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 개질 유화아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장공법으로서, 노면에 대하여, 아스팔트 콘크리트을 포설함과 동시에 상기 개질 유화아스팔트 조성물을 포설하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장공법을 제시한다.

본 발명은 상기 아스팔트 도로포장공법에 사용되는 도로포장장치로서, 아스팔트 콘크리트의 포설부 및 다짐부가 구비된 본체(100); 상기 본체(100)의 전방을 향하여 상기 개질 유화아스팔트 조성물을 분사하도록, 상기 본체(100)의 전방에 설치된 전방 분사부(110); 상기 본체(100)의 측방을 향하여 상기 개질 유화아스팔트 조성물을 분사하도록, 상기 본체(100)의 측방에 설치된 측방 분사부(120); 상기 본체(100)의 후방을 향하여 상기 개질 유화아스팔트 조성물을 분사하도록, 상기 본체(100)의 후방에 설치된 후방 분사부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장장치를 제시한다.

상기 측방 분사부(120)는, 상기 본체(100)의 측방으로 돌출됨과 아울러, 외측 단부가 후방을 향하여 경사지게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 아스팔트 콘크리트와 개질 유화아스팔트의 동시포설방식에 의한 시공 시, 개질 유화아스팔트의 노즐 막힘현상을 방지하면서도, 아스팔트 포장체의 전단강도 및 부착력을 증대할 수 있도록 하는 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 도로포장공법을 제시한다.

도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 아스팔트 도로포장장치의 구성도.
도 2는 인장부착강도 시험의 공정도.
도 3은 전단부착강도 시험장치의 사진.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 개질 유화아스팔트 조성물은 기본적으로, 아스팔트 48~60 중량%; 개질재 1~6 중량%; melamine, triamine, sulfur 중 어느 하나인 분산제 0.05~0.2 중량%; 안정제 0.1~0.3 중량%; 물 38~45 중량%;를 포함하여 구성된다.

개질재는 아스팔트의 전단강도 및 부착강도를 높여주는 역할을 하는 성분으로서, Styrene Butadiene Rubber, Styrene Butadiene Styrene, 석유수지 중 어느 하나에 의해 구성될 수 있다.

분산제(melamine, triamine, sulfur)는 개질재와 아스팔트의 응집을 억제시켜주는 역할(계면활성작용으로 개질재와 아스팔트를 미립화하여 입자끼리 달라붙지 않도록 분산 안정화)을 한다.

따라서, 개질 유화아스팔트 조성물의 포설 시, 과도한 접착력으로 인한 개질 유화아스팔트의 노즐 막힘현상을 방지하면서도, 아스팔트 포장체의 전단강도 및 부착력을 증대할 수 있도록 한다.

안정제는 실리카, 콜라겐, 우레탄 중 어느 하나에 의해 구성되며, 개질유화 아스팔트의 저장안정성을 높여주는 역할을 한다.

본 발명에 의한 개질 유화아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장공법은 상술한 바와 같이, 노면에 대하여, 아스팔트 콘크리트을 포설함과 동시에 개질 유화아스팔트 조성물을 포설하는 방식을 취한다.

이러한 아스팔트 도로포장공법에 사용되는 도로포장장치는, 아스팔트 콘크리트의 포설부 및 다짐부가 구비된 본체(100); 본체(100)의 전방을 향하여 개질 유화아스팔트 조성물을 분사하도록, 본체(100)의 전방에 설치된 전방 분사부(110); 본체(100)의 측방을 향하여 개질 유화아스팔트 조성물을 분사하도록, 본체(100)의 측방에 설치된 측방 분사부(120); 본체(100)의 후방을 향하여 개질 유화아스팔트 조성물을 분사하도록, 본체(100)의 후방에 설치된 후방 분사부(130);를 포함하여 구성된다.

이는 본체(100)가 아스팔트 콘크리트를 포설하고 다짐하면서 전방을 향하여 구동하는 도중, 분사부(110,120,130)를 통해 포설 및 다짐되는 아스팔트 콘크리트에 대하여 개질 유화아스팔트 조성물을 골고루 분사한다는 효과가 있다.

측방 분사부(120)는 본체(100)의 측방으로 돌출됨과 아울러, 외측 단부가 후방을 향하여 경사지게 형성되는데, 이는 분사된 개질 유화아스팔트 조성물이 포설 및 다짐된 아스팔트 콘크리트의 상면 이외의 장소로 이탈하는 것을 방지한다는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 의한 개질 유화아스팔트 조성물의 물성을 입증하기 위한 시험내용 및 결과에 관하여 설명한다.

본 발명의 실시예는 스트레이트 아스팔트 50 중량%; 개질재(Styrene Butadiene Rubber) 4 중량%; 분산제(melamine) 0.15 중량%; 안정제(실리카) 0.25 중량%; 물 42 중량%;의 혼합에 의해 구성된 개질 유화아스팔트 조성물이다.

비교예 1 내지 3은 택코트 재료에 관한 것으로서, 비교예 1은 RS(C)-4, 비교예 2는 SSC-1, 비교예 3은 고무개질 유화아스팔트 조성물이다.

표 1은 인장부착강도 시험결과에 관한 것이다.

인장부착강도는 ASTM D 4541, Pull-off Strength 시험방법에 따라, 실시예 및 비교예에 의한 시편 인장을 통해 부착강도를 평가하는 방식을 취하였다.(도 2)

시험 결과, 본 발명의 실시예가 가장 우수한 인장부착강도를 갖는 것으로 나타났고, 비교예 3은 고무개질 유화아스팔트 조성물에 비해서도 우수한 강도를 갖는 것으로 나타났다.

표 2는 전단부착강도 시험결과에 관한 것이다.

전단부착강도는 TeDOT, TEX-249-F 시험방법에 따라, 실시예 및 비교예에 의한 시편을 구속한 후, 전단하중을 인가하여 전단부착강도를 평가하는 방식을 취하였다.(도 3)

시험 결과, 본 발명의 실시예가 가장 우수한 전단부착강도를 갖는 것으로 나타났고, 특히 살포량이 0.45ℓ/㎡ 인 경우, 비교예들에 비해 가장 강도의 차이가 큰 것으로 나타났다.

표 3은 유화 아스팔트 잔유물(Residue) 공용성 시험결과에 관한 것이다.

공용성 시험은 고온 및 저온의 아스팔트에서 공용성능을 평가하는 시험을 의미한다.

시험 결과, 어느 경우에도 본 발명의 실시예가 가장 우수한 공용성을 갖는 것으로 나타났고, PG 82-22 규격을 충분히 만족하는 것으로 나타났다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 본체 110 : 전방 분사부
120 : 측방 분사부 130 : 후방 분사부

Claims (6)

1. 아스팔트 48~60 중량%;
   스티렌-부타디엔고무(Styrene Butadiene Rubber), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체(Styrene Butadiene Styrene), 석유수지 중 어느 하나인 개질재 1~6 중량%;
   melamine, triamine 중 어느 하나인 분산제 0.05~0.2 중량%;
   실리카, 콜라겐, 우레탄 중 어느 하나인 안정제 0.1~0.3 중량%;
   물 38~45 중량%;를 포함하는 동시포설용 개질 유화아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 도로포장공법으로서,
   노면에 대하여, 아스팔트 콘크리트을 포설함과 동시에 상기 개질 유화아스팔트 조성물을 포설하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 도로포장공법.
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