KR102590877B1 - 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트 - Google Patents
배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무, EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함하는 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트에 관한 것으로, 공극률 16% 이상의 배수성 아스팔트를 형성하여 우수로 인한 안전 문제를 예방하고, 포장 도로 자체의 내구성이 향상되어 포장 도로의 수명이 연장되는 장점이 있다.
Description
본 발명은 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SBS 고무, EPDM 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함하여 배수성, 내후성 내구성 등의 특성이 우수한 포장 도로를 제공할 수 있는 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트에 관한 것이다.
아스팔트는 석유원유의 성분 중에서 휘발성 유분이 대부분 증발하고 난 후의 잔류물로, 고온에서는 점성이 높은 액체 또는 반고체 상태를 유지하지만, 상온 이하의 온도에서는 딱딱하게 굳어지는 물성을 가지고 있으며, 가소성, 방수성, 전기절연성, 접착성 등의 특성이 뛰어나 골재 등의 건축 재료와 혼합되어 도로 포장 재료나 방수재 등으로 널리 적용되고 있다.
특히, 도로 포장 재료로 사용되는 경우에는 주행중인 차량의 진동, 소음 등을 흡수하여 부드러운 승차감, 주행감을 제공하고, 보다 조용한 주행을 가능하게 하며, 시멘트 도로보다 우천이나 결빙에 강하여 보다 안전한 장점이 있다.
일반적인 포장 도로는 비포장 도로보다 편안하고 안전한 주행을 가능하게 하나, 우천시에는 빗물이 배수되지 못하기 때문에 도로 안전이 급격히 나빠지는 문제가 있다. 특히, 빗물로 인해 도로 표면에 수막이 형성되면 타이어와 도로 표면 사이의 마찰력이 낮아져 타이어가 쉽게 미끄러지는 문제가 있고, 빗물이 모여 물 웅덩이가 형성되면 차량이 물 웅덩이를 밟고 지나갈 때 물이 비산되어 형성된 물보라로 인해 주변 차량의 시야를 방해하는 등 우천시에 발생하는 다량의 문제로 인해, 물의 배수가 가능한 포장 도로의 필요성이 대두되었다.
이에 포장 도로의 공극률이 약 16% 이상인 배수성 아스팔트가 개발되었으며, 이러한 배수성 아스팔트는 우천시 빗물이 투수되어 도로 표층으로 물이 고이지 않고, 주행중 빗물의 비산이 적으며, 물보라 형성이 적어서 주행시의 시야 확보가 양호하며, 수막 현상을 예방하여 노면 미끄럼을 방지할 수 있는 등의 장점이 있다.
그러나, 현재까지 개발된 배수성 아스팔트는 골재 탈리나 포트홀 형성 등의 문제점이 있어, 보다 강인하고 내구성이 뛰어난 배수성 아스팔트가 요구되고 있다.
본 발명에서는 SBS 고무, EPDM 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함하여 배수성, 내후성 내구성 등의 특성이 우수한 포장 도로를 제공할 수 있는 배수성 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무, EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함하는 배수성 아스팔트 개질제 조성물에 관한 것이다.
상기 배수성 아스팔트 개질제는, SBS 고무 100 중량부에 대하여, EPDM 고무 5~18 중량부, 프로세싱오일 9~20 중량부, 석유수지 5~15 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부를 포함할 수 있다.
상기 SBS 고무는, 중량평균 분자량 10,000~17,000의 제1 SBS 고무; 및 중량평균 분자량 25,000~36,000의 제2 SBS 고무;를 포함할 수 있다.
상기 제1 SBS 고무와 제2 SBS 고무는 1 : 0.3~0.7의 중량 비율로 포함될 수 있다.
상기 첨가제는 산화방지제, 분산제 및 습윤점착제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 골재, 아스팔트 및 배수성 아스팔트 개질제를 포함하는 배수성 개질 아스팔트에 관한 것이다.
상기 배수성 아스팔트 개질제는 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무, EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함할 수 있다.
구체적으로, 골재 100 중량부, 아스팔트 5~20 중량부 및 배수성 아스팔트 개질제 0.1~5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 배수성 개질 아스팔트의 시공 방법에 관한 것으로, 시공면을 정리하는 단계; 배수성 개질 아스팔트를 준비하는 단계; 정리된 시공면에 배수성 개질 아스팔트를 포설하는 단계; 및 포설된 배수성 개질 아스팔트를 다짐한 뒤 양생하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 배수성 아스팔트 개질제 조성물은 배수성, 내후성 내구성 등의 특성이 우수한 포장 도로를 형성할 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%”는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)% 를 의미한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
본 발명은 배수성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 배수성 개질 아스팔트 및 이의 시공 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배수성 아스팔트 개질제 조성물은, 아스팔트, 골재 등을 포함하는 아스팔트 포장용 조성물에 개질제로써 포함되어, 아스팔트 포장 전 함께 용융됨으로써 균일한 조성물로 형성된 후 도로 포장에 적용될 수 있다. 이를 적용하여 형성된 도로는 배수성이 우수하고, 점탄 특성이 뛰어나며, 골재간 결합력 및 골재와 바닥면 간의 결합력이 강하여 도로 포장의 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 개질제 첨가시 압축 강도나 충격 강도의 저하 없이 도로 포장의 탄성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에 따른 배수성 아스팔트 개질제 조성물은 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무, EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함하며, 구체적으로는, SBS 고무 100 중량부에 대하여, EPDM고무 5~18 중량부, 프로세싱오일 9~20 중량부, 석유수지 5~15 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부를 포함한다.
상기 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무는 스티렌과 부타디엔이 반복적으로 결합된 공중합체로, 배수성 아스팔트 개질제 조성물의 주요 성분이다. SBS 고무는 골재간의 결합력을 향상시키고, 포장 도로의 점탄성을 높임으로써 포장도로에 반복적으로 가해지는 하중이나 온도 변화에 대한 저항성을 향상시키는 기능을 수행한다.
본 실시예에서의 SBS 고무는 중량평균 분자량 10,000~17,000의 제1 SBS 고무; 및 중량평균 분자량 25,000~36,000의 제2 SBS 고무;를 포함할 수 있다. 제1 SBS 고무는 낮은 분자량으로 인해 제조 과정에서 조성물의 점도를 감소시키고 구성 성분들 사이의 분산성을 향상시켜 균일한 혼합물을 형성시키는 데 기여하고, 제2 SBS 고무는 높은 분자량으로 인해 탄성뿐만 아니라 강성도 어느정도 확보할 수 있으므로, 단일종의 SBS 고무를 사용하는 것보다 보다 효과적인 혼합성, 분산성, 내구성 등의 효과를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 제1 SBS 고무와 제2 SBS 고무가 1 : 0.3~0.7의 중량 비율로 포함될 수 있으며, 상기 범위를 벗어나 제2 SBS 고무의 함량이 부족한 경우에는 강성 확보가 미미하고, 제2 SBS 고무의 함량이 과도한 경우에는 혼합성이나 분산성 저하로 인해 도로 포장이 불균일해지는 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 EPDM 고무는 SBS 고무와 유사하게 탄성 및 유연성 향상을 위해 첨가되며, 내열성과 내후성이 우수하여 SBS 고무를 단독으로 사용하는 경우에 발생하는 내후성 저하 문제를 보완할 수 있다. EPDM 고무는 SBS 고무 100 중량부에 대하여 5~18 중량부로 포함될 수 있고, 상기 중량 범위 미만으로 포함되는 경우에는 EPDM 고무 첨가에 의한 내후성, 내열성 향상 효과가 미미하고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 점도의 과도한 증가로 인한 유동성 및 작업성 저하 문제가 발생할 수 있으므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 프로세싱 오일은 배수성 아스팔트 개질제 조성물의 가공성 및 이를 사용한 아스팔트 조성물의 시공성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 파라핀 오일, 나프탄 오일, 방향족 오일, 플럭싱 오일, 식물성 오일 중 적어도 어느 하나 이상이 프로세싱 오일로 사용될 수 있다.
프로세싱 오일은 SBS 고무 100 중량부에 대하여 9~20 중량부로 포함될 수 있고, 이 중량 범위를 벗어나 그 함량이 부족한 경우에는 가공성 및 시공성 향상 효과가 미미하고, 상기 중량 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 과도한 유동성 향상 및 점도 감소에 의해 시공성이 불량해지는 문제가 발생하므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 석유수지는 배수성 아스팔트 개질제 조성물의 접착력을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, SBS 고무 100 중량부에 대하여 5~15 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위 미만으로 포함되는 경우에는 석유수지에 의한 접착력 향상 효과를 얻기 곤란하고, 상기 중량 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 포장 도로의 탄성이 저하되어 온도변화나 하중에 대한 저항성이 저하되어 결과적으로 도로 포장의 수명이 단축될 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
석유수지로는 C5~C9 수지가 사용될 수 있고, 예를 들어, 피페릴렌, 이소프렌, 사이클로펜타디엔, 디사이클로펜타디엔 및 2-메틸-2-부텐으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 C5 수지가 포함될 수 있으며, 이에 제한되지 않고 통상적으로 도로 포장 개질에 적용될 수 있는 다양한 종류의 C5~C9 수지가 사용될 수 있다.
상기 첨가제는 배수성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함한 아스팔트 조성물 및 이를 시공하여 형성된 포장 도로의 물성, 가공성 및 시공성 등의 특성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 첨가제로는 산화방지제, 분산제 및 습윤점착제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
산화방지제는 배수성 아스팔트 개질제 조성물의 산화, 아스팔트 포장 도로의 산화를 방지하기 위해 첨가되는 것으로, 힌더드 페놀과 같은 페놀계 산화방지제나 아릴아민과 같은 아민계 산화방지제 등이 사용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 첨가제로 산화방지제가 포함되는 경우, 충분한 산화방지 효과를 얻을 수 있으면서 이로 인한 물성 저하나 안정성 저하 등의 문제를 방지하기 위해 산화방지제는 SBS 고무 100 중량부에 대하여 0.5~3 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
분산제는 각 성분들의 균일한 분산 및 침전 방지를 통한 상 안정성 확보를 위해 첨가되는 것으로, 스테아린산, 팔미트산, 올레산 및 라우르산 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 분산성을 향상시킬 수 있는 계면활성제나 상 안정성 확보를 위한 점증제 등의 분산제로써 적용되는 것도 가능하다. 첨가제로 분산제가 포함되는 경우, 분산제로 인한 충분한 분산 효과를 얻으면서, 이로 인한 안정성 저하를 방지하기 위해 분산제는 SBS 고무 100 중량부에 대하여 1~4 중량부로 포함될 수 있다.
습윤점착제는 골재에 대한 물리, 화학적인 점착력을 향상시키고, 추가적으로 골재에 대한 습윤(wetting) 특성을 향상시켜 보다 강력한 결합력을 확보함으로써 배수성 아스팔트 도로 포장의 단점인 골재 탈리를 방지하고, 내구성을 향상시킬 수 있는 성분이다. 뿐만 아니라 우천시 도로 표층의 수분에 대한 습윤 특성이 향상되어 표면에 물이 고이지 않고 빠르게 공극으로 배수될 수 있도록 한다.
첨가제로 습윤점착제가 포함되는 경우에 습윤점착제는 SBS 고무 100 중량부에 대하여 1~3 중량부로 포함될 수 있으며, 이 중량 범위 내에서 포함될 때 습윤점착제에 의한 습윤점착성 및 포장 도로의 내구성을 향상시킬 수 있고, 동시에 과도한 끈적임으로 인한 시공성 불량 문제를 개선할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
이러한 습윤점착제로는 알콕시 실란 화합물, 실란 디올 화합물 및 헥사메틸디실라잔의 혼합물이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 알콕시 실란 화합물 41~74 중량%, 실란 디올 화합물 5~28 중량% 및 헥사메틸디실라잔이 20~35 중량%로 포함된 혼합물이 사용될 수 있으며, 이러한 중량 범위로 혼합된 혼합물을 사용할 때 배수성 포장 도로로써 적절한 공극률과 투수계수를 갖고, 구조 안정성 및 향상된 내구성을 확보할 수 있는 포장 도로를 형성할 수 있다.
알콕시 실란 화합물로는 (3-글리시딜옥시프로필)트리에톡시 실란((3-glycidyloxypropyl)triethoxy silane), (3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시 실란((3-glycidyloxypropyl)trimethoxy silane), (3-아미노프로필)트리에톡시 실란((3-aminopropyl)triethoxy silane), (3-아미노프로필)트리메톡시 실란((3-aminopropyl)trimethoxy silane), (3-머캅토프로필)트리에톡시 실란((3-mercaptopropyl)triethoxy silane), (3-머캅토프로필)트리메톡시 실란((3-mercaptopropyl)trimethoxy silane), 트리에톡시메틸 실란(triethoxymethyl silane) 및 트리메톡시메틸 실란(trimethoxymethyl silane)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
실란 디올 화합물로는 디올 작용기와 실란 작용기를 모두 포함한 화합물이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어, 디메틸 실란디올(dimethyl silanediol), 에틸메틸 실란디올(ethylmethyl silanediol), 디벤질 실란디올(dibenzyl silanediol) 및 디페닐 실란디올(diphenyl silanediol) 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 배수성 개질 아스팔트에 관한 것으로, 본 실시예에 따른 배수성 개질 아스팔트는 공극률 16% 이상, 바람직하게는 20% 이상일 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 배수성 개질 아스팔트는 골재 100 중량부, 아스팔트 5~20 중량부 및 배수성 아스팔트 개질제 0.1~5 중량부를 포함할 수 있으며, 여기서 배수성 아스팔트 개질제로는 본 발명의 일 실시예에 따른 배수성 아스팔트 개질제 조성물이 사용될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 골재는 포장 도로의 기본적인 골격을 형성하는 것으로, 예를 들어, 쇄석, 자갈, 모래, 규사, 시멘트, 소석회, 석회석분 등 건축 분야에서 사용되는 다양한 종류의 골재가 사용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아스팔트는 골재들을 서로 결합시키기 위한 결합재로써, 스트레이트 아스팔트, 컷백 아스팔트, 유화 아스팔트 등 특별히 제한되지 않고 사용 가능하나, 바람직하게는 스트레이트 아스팔트를 사용할 수 있다. 아스팔트는 골재 100 중량부에 대하여 5~20 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 중량 범위 미만으로 포함되는 경우에는 골재간의 결합력 부족으로 인한 포장 도로의 내구성 저하 문제가 발생할 수 있고, 상기 중량 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 포장 도로의 공극 막힘으로 인한 배수성 저하 문제나 강도 저하 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 배수성 아스팔트 개질제는 배수성 아스팔트 조성물의 물성, 작업성 등을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 본 발명에서는 포장 도로의 점탄성 향상, 접착성 향상, 원료들의 균일한 분산 등의 목적을 위해 첨가되며, 이러한 배수성 아스팔트 개질제로 본 발명의 일 실시예에서 설명한 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무, EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 고무, 프로세싱오일, 석유수지 및 첨가제를 포함하는 배수성 아스팔트 개질제 조성물이 사용될 수 있다.
배수성 아스팔트 개질제는 골재 100 중량부에 대하여 0.1~5 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 중량 범위 미만으로 포함되는 경우에는 개질 효과가 미미하고, 상기 중량 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 배수성 개질 아스팔트의 안정성이나 포장 도로의 강성 등이 저하될 수 있으므로 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예는 배수성 개질 아스팔트의 시공 방법에 관한 것으로, 시공면을 정리하는 단계; 배수성 개질 아스팔트를 준비하는 단계; 정리된 시공면에 배수성 개질 아스팔트를 포설하는 단계; 및 포설된 배수성 개질 아스팔트를 다짐한 뒤 양생하는 단계;를 포함한다.
상기 시공면을 정리하는 단계는 배수성 개질 아스팔트를 사용한 포장 도로가 형성될 시공면을 평탄하게 정리하는 단계이다.
상기 배수성 개질 아스팔트를 준비하는 단계는 골재, 아스팔트 및 배수성 아스팔트 개질제를 혼합하여 배수성 개질 아스팔트를 제조하는 단계이다. 이 단계를 통해 제조되는 배수성 개질 아스팔트는 본 발명의 다른 실시예에서 설명한 것과 동일하므로, 성분 및 조성과 관련된 중복되는 설명은 생략한다.
본 단계에서는 먼저 골재를 가열하고, 가열된 골재에 아스팔트를 투입한 후 가열 및 교반하여 아스팔트를 용융시켜 골재와 아스팔트가 혼합된 혼합 조성물을 형성한 뒤 계속적으로 가열 및 교반이 수행되는 중에 배수성 아스팔트 개질제를 투입하여 균일한 배수성 개질 아스팔트를 제조할 수 있다. 또는, 가열된 골재에 아스팔트를 투입하는 단계에서 아스팔트와 배수성 아스팔트 개질제를 함께 투입하여 배수성 개질 아스팔트를 제조하는 것도 가능하다.
여기서 가열 온도, 교반 속도, 시간 등의 공정 조건은 골재, 아스팔트 등과 같은 원자재의 종류, 크기 및 양에 따라 달라질 수 있으므로, 특별히 제한하지 않으며, 시공시 사용되는 원자재의 특성에 맞춰 적절히 선택될 수 있다.
상기 시공면을 정리하는 단계와 배수성 개질 아스팔트를 준비하는 단계의 순서는 특별히 제한되지 않으며, 동시에 수행될수도 있다.
다음으로 정리된 시공면에 배수성 개질 아스팔트를 포설하는 단계가 수행되며, 포설된 배수성 개질 아스팔트를 다짐한 뒤 양생하여 도로 포장을 완성할 수 있다.
다짐은 머캐덤 롤러, 탄뎀 롤러, 타이어 롤러 및 탬핑 롤러 등 도로 다짐 공정에 사용되는 다양한 종류의 롤러 장비가 사용될 수 있고, 양생에 소요되는 시간은 사용되는 아스팔트의 종류, 날씨, 기온 등에 따라 1시간부터 한달까지의 기간 중 적절하게 선택될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
[제조예]
SBS 고무 1000g, EPDM 고무 59g, 나프탄 프로세싱 오일 120g, C5 석유수지 85g, 힌더드 페놀 산화방지제 22g, 스테아린산 분산제 15g, 습윤점착제 10g을 가열 교반하여 균일한 조성물을 형성한 뒤, 냉각 및 성형하여 배수성 아스팔트 개질제 펠렛을 제조하였다. 이때, SBS 고무로는 중량평균 분자량 14,000 인 제1 SBS 고무와 중량평균 분자량 32,000 인 제2 SBS 고무가 1 : 0.4의 중량비율로 혼합된 것을 사용하였고, 습윤점착제로는 알콕시 실란 화합물 61 중량%, 실란 디올 화합물 15 중량% 및 헥사메틸디실라잔이 24 중량%로 포함된 혼합물을 사용하였다.
상기 습윤점착제에 사용되는 알콕시 실란 화합물로는 (3-글리시딜옥시프로필)트리에톡시 실란이 사용되었고, 실란 디올 화합물로는 디메틸 실란디올이 사용되었다.
다음으로, CA-20(평균입도 13~20mm) 규격의 굵은 골재 66 중량%, CA-13(평균입도 10~13mm) 규격의 굵은 골재 30 중량% 및 FA-1 규격의 잔골재 4 중량%의 비율로 혼합하고 가열하여 골재 혼합물을 준비하고, 골재 혼합물 100 중량부에 대하여 스트레이트 아스팔트(AP-5) 7 중량부 및 배수성 아스팔트 개질제 0.5 중량부를 혼합하고 가열하여 배수성 아스팔트 조성물을 제조한 뒤, 이를 몰드에 넣어 양면 각 50회 다짐한 뒤 1일간 양생하여 실시예 1의 아스팔트 공시체를 제조하였다.
[실험예 1]
제조예에서 제조된 실시예 1의 아스팔트 공시체의 품질을 측정하여 표 1에 기재하였다.
| 시험 결과 | 품질 기준 | 시험 방법 | |
| 공극률(%) | 21.5 | 16이상 | KS F 2364 |
| 칸타브로 손실률(%, 20℃) | 13.5 | 20이하 | KS F 2492 |
| 칸타브로 손실률(%, -20℃) | 17.8 | 30이하 | KS F 2492 |
| 동적안정도(회/mm) | 5.590 | 3.000이상 | KS F 2374 |
| 투수계수(cm/s) | 0.24 | 0.05 이상 | KS F 2594 |
상기 표 1의 실험 결과를 참조하면, 실시예 1의 투수성 아스팔트로써의 성능이 품질 기준을 만족하는 것을 확인할 수 있다.
[실험예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 아스팔트 공시체를 제조하되, EPDM 고무의 함량을 표 2와 같이 다양하게 변화시킨 아스팔트 공시체를 제조하고, KS F 2492에 의거한 칸타브로 손실률과 KS F 2382에 의거한 공시체의 노화 전 간접인장강도를 측정 및 계산하여 표 2에 기재하였으며, 공시체를 오존 노화 시험기에서 24시간 방치한 후 상기와 동일한 방법으로 노화 후 간접인장강도를 측정하여 표 2에 함께 기재하였다. 이때 오존 노화 시험기는 오존 농도 50pphm, 50±5℃의 조건으로 가동되었다. 표 2에서 EPDM 고무의 함량은 SBS 고무 100 중량부에 대한 중량 비율을 의미한다.
| EPDM 고무 함량 (중량부) |
간접인장강도(MPa) | 칸타브로 손실률 (%, 20℃) |
||
| 노화 전 | 노화 후 | |||
| 비교예 1 | - | 1.2 | 0.7 | 12.8 |
| 비교예 2 | 2.5 | 1.2 | 0.8 | 13.0 |
| 실시예 1 | 5.9 | 1.3 | 1.1 | 13.5 |
| 실시예 2 | 11.0 | 1.4 | 1.3 | 13.4 |
| 실시예 3 | 17.8 | 1.3 | 1.2 | 14.2 |
| 비교예 3 | 20.2 | 1.3 | 1.2 | 20.1 |
상기 표 2의 실험 결과를 참조하면, EPDM 고무 함량이 증가할수록 오존에 대한 노화 저항성이 증가하는 것으로 나타나는 것을 확인할 수 있는데, 이 중 비교예 2의 경우에는 EPDM 고무의 함량이 충분치 않아 증가폭이 미미한 것으로 나타났다. 비교예 3의 경우에는 내오존성은 우수하나, 내마모특성을 나타내는 지표인 칸타브로 손실률이 급격히 증가하여 도로 표층의 포장재로써는 부적절한 것으로 나타났다.따라서, 본 실험 결과, EPDM 고무는 SBS 고무 100 중량부에 대하여 5~18 중량부로 포함되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
[실험예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 아스팔트 공시체를 제조하되, 첨가제로 사용되는 습윤점착제의 함량을 SBS 고무 100 중량부에 대하여 1 중량부의 비율로 고정하고, 습윤점착제에 포함되는 성분들의 함량을 표 3과 같이 다양하게 변화시켜 실시예 및 비교예의 아스팔트 공시체를 제조하였다.
| (단위: 중량%) | 알콕시 실란 화합물 | 실란 디올 화합물 | 헥사메틸디실라잔 |
| 공시체 1 | - | 38 | 62 |
| 공시체 2 | 72 | - | 28 |
| 공시체 3 | 74 | 26 | - |
| 공시체 4 | 70 | 13 | 17 |
| 공시체 5 | 65 | 15 | 20 |
| 공시체 6 | 61 | 15 | 24 |
| 공시체 7 | 60 | 9 | 31 |
| 공시체 8 | 58 | 7 | 35 |
| 공시체 9 | 55 | 7 | 38 |
이후, 각 공시체에 대하여 KS F 2762에 의거한 부착강도 및 KS F 2382에 의거한 간접인장강도를 측정하고 그 결과를 표 4에 기재하였으며, -18℃ ~ 4℃의 온도 및 120 사이클 조건으로 냉온반복시험을 수행한 뒤 상기와 동일한 방법으로 부착강도를 측정하여 그 결과를 표 4에 함께 기재하였다.
| 간접인장강도(MPa) | 부착강도(MPa) | ||
| 냉온반복 시험 전 | 냉온반복 시험 후 | ||
| 공시체 1 | 0.8 | 1.1 | 0.8 |
| 공시체 2 | 1.0 | 1.3 | 0.9 |
| 공시체 3 | 0.9 | 1.2 | 0.8 |
| 공시체 4 | 1.1 | 1.3 | 1.0 |
| 공시체 5 | 1.3 | 1.8 | 1.6 |
| 공시체 6 | 1.3 | 2.0 | 1.9 |
| 공시체 7 | 1.3 | 1.9 | 1.8 |
| 공시체 8 | 1.2 | 1.9 | 1.7 |
| 공시체 9 | 1.2 | 1.7 | 0.9 |
상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 전체적으로 공시체 1~4에 비해 공시체 5~9의 간접인장강도와 냉온반복 시험 전 부착강도가 높게 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 공시체 5~8의 경우에는 공시체 9와 달리 냉온반복 시험 후에도 부착강도가 저하되는 정도가 미미한 것으로 나타났다. 따라서, 본 실험 결과로부터 습윤점착제로 알콕시 실란 화합물, 실란 디올 화합물 및 헥사메틸디실라잔을 함께 사용하되, 헥사메틸디실라잔은 20~35 wt%로 포함되는 것이 바람직함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
Claims (8)
- SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무 100 중량부, EPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 고무 5.9~17.8 중량부, 프로세싱오일 9~20 중량부, 석유수지 5~15 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부를 포함하고,
상기 첨가제는, 산화방지제 0.5~3 중량부, 분산제 1~4 중량부 및 습윤점착제 1~3 중량부를 포함하며,
상기 습윤점착제는 알콕시 실란 화합물 41~74 중량%, 실란 디올 화합물 5~28 중량% 및 헥사메틸디실라잔 20~35 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 개질제 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 SBS 고무는, 중량평균 분자량 10,000~17,000의 제1 SBS 고무; 및
중량평균 분자량 25,000~36,000의 제2 SBS 고무;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 개질제 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 SBS 고무와 제2 SBS 고무는 1 : 0.3~0.7의 중량 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는, 배수성 아스팔트 개질제 조성물.
- 삭제
- 골재 100중량부, 아스팔트 5~20중량부 및 배수성 아스팔트 개질제 0.1~5중량부를 포함하는 배수성 개질 아스팔트에 있어서,
상기 배수성 아스팔트 개질제는 SBS 고무 100 중량부, EPDM 고무 5.9~17.8 중량부, 프로세싱오일 9~20 중량부, 석유수지 5~15 중량부 및 첨가제 0.5~10 중량부를 포함하고,
상기 첨가제는, 산화방지제 0.5~3 중량부, 분산제 1~4 중량부 및 습윤점착제 1~3 중량부를 포함하며,
상기 습윤점착제는 알콕시 실란 화합물 41~74 중량%, 실란 디올 화합물 5~28 중량% 및 헥사메틸디실라잔 20~35 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배수성 개질 아스팔트.
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|---|
| KR100835670B1 (ko) * | 2007-11-16 | 2008-06-09 | 주식회사 포이닉스 | 아스팔트 개질재 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물 |
| KR20100040588A (ko) * | 2008-10-10 | 2010-04-20 | 김종문 | 폐이피디엠분말을 이용한 개질 아스팔트의 제조방법 |
| KR101508888B1 (ko) * | 2014-12-15 | 2015-04-07 | 최병덕 | 자착식 아스팔트 방수시트 |
| KR102286406B1 (ko) | 2021-01-14 | 2021-08-05 | 원용한 | 골재 접착력이 우수한 플랜트 믹스 타입 아스팔트 개질제 조성물 및 이를 이용한 배수성 아스팔트 조성물 |
-
2023
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