KR102647677B1 - 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 복합 포장공법 - Google Patents
내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 복합 포장공법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부; 스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부; 석유수지 1 내지 30중량부; 골재 800 내지 1,500중량부; 왁스 0.1 내지 5중량부; 식물성 오일 0.1 내지 5중량부; 박리방지제 0.1 내지 5중량부; 산화방지제 0.1 내지 5중량부; 및 가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 복합 포장공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고온 저항성이 우수하여 소성변형, 밀림 등이 줄어들어 포장파손이 적고, 고내유동성, 및/또는 내구성 등이 좋을 뿐만 아니라, 노화 등이 쉽게 발생하지 않으면서도, 균열, 탈리 및 포트홀을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 콘크리트 공용성 등급(PG)이 PG76-22, PG76-28, PG76-34, PG82-22, PG82-28, PG82-34, PG88-22, PG94-22 등급이다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고온 저항성이 우수하여 소성변형, 밀림 등이 줄어들어 포장파손이 적고, 고내유동성, 및/또는 내구성 등이 좋을 뿐만 아니라, 노화 등이 쉽게 발생하지 않으면서도, 균열, 탈리 및 포트홀을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 콘크리트 공용성 등급(PG)이 PG76-22, PG76-28, PG76-34, PG82-22, PG82-28, PG82-34, PG88-22, PG94-22 등급이다.
Description
본 발명은 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 복합 포장공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온에 대한 저항성이 높아 소성변형, 밀림 등이 줄어들어 포장파손이 적은 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 복합 포장공법에 관한 것이다.
일반적으로 아스팔트는 유기화합물과 미량의 무기화합물 등이 포함된 수천 종 이상의 고분자 탄화수소(C-H)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질로서 가열하게 되면 서서히 액상으로 변화되는 특성을 갖는다.
상기 아스팔트는 천연 아스팔트, 석유계 아스팔트 및 포장용 타르와 같은 종류로 나눠지며 스트레이트 아스팔트, 유화 아스팔트가 널리 알려져 있다.
또한 상기 아스팔트는 점착성이 뛰어나고 광물질 재료와의 부착성이 우수하기 때문에 결합재료나 접착재료로 이용되며, 물에 용해되지 않고 불투수성이므로 방수재료로도 이용되며, 사용목적에 따라 점도를 변화시킬 수 있어 그 활용범위가 다양하고 도로 포장용, 방수용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
도로 포장용으로 사용되는 아스팔트는 석유계 아스팔트로 접착성, 신장성(伸張性), 흡투수(吸透水)가 우수한 스트레이트 아스팔트가 일반적으로 사용된다.
그러나 스트레이트 아스팔트는 연화점이 낮고, 온도감온성이 크고, 내후성이 약하고, 응집력이 약한 단점을 가지고 있으므로 이를 보완하고, 사용하는 곳의 특성에 맞도록 다양한 개질재를 첨가하여 사용되고 있다.
일반적으로 아스팔트 개질재의 종류로는 고무계열, 열가소성수지계열, 열경화성수지계열, 탄화수소계열, 필러계열, 섬유계열, 안정제, 환원제 등이 있으며 고무계열에는 천연고무, Styrene Butadiene Rubber(SBR), 폐타이어(Crumb Rubber) 등을 사용하며, 열가소성수지계열에는 Styrene Butadiene Styrene(SBS), Ethylenevinylacetate(EVA), Polyethylene(PE), Polypropylene(PP), Polyvinyl Chloride(PVC), Polyethylene Terephthalate(PET) 등이 사용되며, 열경화성수지계열에는 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 페놀수지, 석유수지 등이 이용되며 탄화수소계열에는 천연아스팔트, 길소나이트 등이 있다.
하지만, 지금까지 개발된 아스팔트 개질재는 사계절의 큰 기온차이에 의하여 시공 후 시간이 지나면 아스팔트가 저온균열과 피로균열에 대한 저항성이 감소되어 나타나는 포장의 균열 및 소성변형에 대한 문제점을 가지고 있으며, 공기와 햇빛에 노출됨으로써 발생되는 아스팔트 산화, 부착력 약화에 의한 골재탈리 등의 문제점이 나타나며 또한, 현장투입식 개질재(Plant-mix type)는 균일한 품질의 확보가 용이하지 않고, 사전혼합식(Pre-mixtype) 개질 아스팔트는 구성물을 균일한 혼합이 쉽지 않고 개질재와 아스팔트 등의 각각의 구성물이 물리적인 결합에 의존하기에 저장성이 떨어져 보존에 어려움이 있다.
특히, 2000년 이후 속경성 시멘트와 폴리머로 콘크리트의 성능을 개선한 개질콘크리트가 개발되었으며, 짧은 경화시간과 높은 투수저항성, 동결융해저항성 등으로 인하여 콘크리트 도로구조물의 보수재료로 널리 사용되고 있다.
그러나 상기 개질콘크리트는 다량의 라텍스를 포함하므로 비용이 고가이고, 열반사율이 높아 동절기 초기결빙에 대한 예방효과가 종래 아스팔트 콘크리트보다 미비하며, 열흡수율이 낮아 우리나라와 같이 외기온도변화(일교차, 4계절)가 심한 환경에서는 온도응력으로 인하여 균열, 표면박리, 탈락(포트홀) 등이 발생한다는 문제점이 있다.
더욱이, 일부 교량이나 특수지역 중 지/정체가 심하고 중 차량 비율이 높은 교통조건에서는 일반 개질아스팔트(Polymer-modified asphalt: PMA) 포장도 견디기 어려운 곳이 있다.
따라서 매우 강한 아스팔트 포장을 두껍게 시공해야하나 일반 아스팔트 포장의 경우 두꺼운 것뿐만 아니라 자체적으로 탄성(Elasticity), 인성(Toughness) 및 인장강도(Tensile strength) 등이 강해야 한다.
등록특허 제0841404호에는 개질 고내구성 아스팔트를 개시하고 있는데, 이는 골재의 크기를 세분하여 사용함으로써, 증가된 공극률 특성을 갖도록 하는 것에 특징이 있다.
한편, 최근 기후변화 등으로 인하여 이상고온 현상이 나타나고 있으며, 이러한 이상고온 현상이 발생하는 여름철의 경우 아스팔트 포장의 소성변형이 쉽게 발생하고, 밀림 등이 많은 적도 부근의 국가에서는 소성변형으로 인한 아스팔트 포장도로 파손이 사회적 문제로 대두되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 고온 저항성이 우수하여 소성변형, 밀림 등이 줄어들어 포장파손이 적고, 고내유동성, 및/또는 내구성 등이 좋을 뿐만 아니라, 노화 등이 쉽게 발생하지 않으면서도, 균열, 탈리 및 포트홀을 방지할 수 있는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부;
스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부;
석유수지 1 내지 30중량부;
골재 800 내지 1,500중량부;
왁스 0.1 내지 5중량부;
식물성 오일 0.1 내지 5중량부;
박리방지제 0.1 내지 5중량부;
산화방지제 0.1 내지 5중량부; 및
가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 대상면을 평탄화하고, 이물질을 제거하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 대상면에 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제1포설단계;
상기 제1포설단계에서 포설된 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제1양생단계;
상기 제1양생단계가 종료된 대상면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부, 스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부, 석유수지 1 내지 30중량부, 골재 800 내지 1,500중량부, 왁스 0.1 내지 5중량부, 식물성 오일 0.1 내지 5중량부, 박리방지제 0.1 내지 5중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 및 가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제2포설단계; 및
상기 제2포설단계에서 포설된 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제2양생단계를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 아스팔트 복합 포장공법을 제공한다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고온 저항성이 우수하여 소성변형, 밀림 등이 줄어들어 포장파손이 적고, 고내유동성, 및/또는 내구성 등이 좋을 뿐만 아니라, 노화 등이 쉽게 발생하지 않으면서도, 균열, 탈리 및 포트홀을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 바인더 공용성 등급(PG)이 PG76-22, PG76-28, PG76-34, PG82-22, PG82-28, PG82-34, PG88-22, PG94-22 등급이며, SMA 아스팔트 콘크리트 혼합물, 밀입도 아스팔트 콘크리트 혼합물, 배수성 아스팔트 콘크리트 혼합물에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아스팔트 복합 포장 공법의 샌드 매스틱의 포설 사진,
도 2는 본 발명에 따른 아스팔트 복합 포장 공법의 개질아스팔트 콘크리트의 포설 사진.
도 2는 본 발명에 따른 아스팔트 복합 포장 공법의 개질아스팔트 콘크리트의 포설 사진.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부; 스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부; 석유수지 1 내지 30중량부; 골재 800 내지 1,500중량부; 왁스 0.1 내지 5중량부; 식물성 오일 0.1 내지 5중량부; 박리방지제 0.1 내지 5중량부; 산화방지제 0.1 내지 5중량부; 및 가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 대상면을 평탄화하고, 이물질을 제거하는 정리단계; 상기 정리단계가 종료된 대상면에 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제1포설단계; 상기 제1포설단계에서 포설된 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제1양생단계; 상기 제1양생단계가 종료된 대상면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부, 스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부, 석유수지 1 내지 30중량부, 골재 800 내지 1,500중량부, 왁스 0.1 내지 5중량부, 식물성 오일 0.1 내지 5중량부, 박리방지제 0.1 내지 5중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 및 가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제2포설단계; 및 상기 제2포설단계에서 포설된 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제2양생단계를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 아스팔트 복합 포장공법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 아스팔트라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 스트레이트 아스팔트, 컷백 아스팔트, 블로운 아스팔트 등의 석유계 아스팔트를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 스트레이트 아스팔트(straight asphalt)는 석유 아스팔트로 원료를 건류 또는 증류한 잔류물을 정제한 통상의 아스팔트로, 특히 침입도가 60 내지 80인 것이 도로에 시공 시 용이성이 있어 더욱 좋다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 구성하는 아스팔트 외 나머지 성분의 함량은 아스팔트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene; SIS)는 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 균열 발생을 억제하고, 포트홀을 방지할 뿐 아니라, 점결력을 제공하는 동시에 강도를 향상시킨다.
바람직한 스티렌이소프렌스티렌은 신율이 320 내지 1,400%인 스티렌이소프렌스티렌을 사용하는 것이 좋고, 스티렌이소프렌스티렌의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스티렌부타디엔스티렌(stylene butadien stylene; SBS)은 상기 스티렌이소프렌스티렌과 같이 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 균열 및 박리 발생을 억제하고, 아스팔트에 점결력을 제공하는 동시에 강도를 향상시킨다.
바람직한 스티렌부타디엔스티렌은 신율이 320 내지 1,400%인 스티렌부타디엔스티렌을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 석유수지는 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 고접착성 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 석유수지, 바람직하게는 방향족 석유수지, 지방족 석유수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 특히 바람직하게는 용융온도가 100℃ 이상이고, 침입도가 30이하, 140℃에서 점도(이하 140℃ 점도)가 50 내지 500cps인 석유수지가 적합하지만, 추천하기로는 용융온도가 110℃ 내지 140℃이고, 침입도가 5~20, 140℃ 점도가 50 내지 300cps인 석유수지가 좋지만, 더욱 추천하기로는 점도가 100 내지 150cps인 지방족 C-5석유수지를 사용하는 것이 좋다.
바람직한 석유수지의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 골재는 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 구성성분, 예를 들면, 아스팔트, 스티렌이소프렌스티렌, 스티렌부타디엔스티렌, 석유수지 등에 의하여 뭉쳐져서 한 덩어리를 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료이며, 화학적으로 안정하다.
상기 골재는 천연규사, 화강암, 석회암, 보크사이트, 모래, 자갈, 현무암, 오석, 바잘트, 맥암, 버미큘라이트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물, 또는 기타 이와 비슷한 재료를 지칭한다.
특정적으로, 본 발명에 따른 골재는 약 10 내지 13mm의 입경 및 약 0.7%의 흡수율을 갖는 염기성 맥암, Al2O3이 80% 이상인 보크사이트, 및/또는 약 5mm의 입경 및 5.40%의 흡수율을 갖는 보크사이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 골재는 아스팔트 콘크리트 조성물의 맞물림 특성을 고려하여 그 크기를 선택적으로 사용할 수 있는바, 바람직한 골재의 혼합입도는 골재 체가름 시험법으로 측정 할 경우, 20mm는 100% 통과하고, 13mm는 93 내지 100% 통과하고, 10mm는 40 내지 55% 통과하고, 5mm는 16 내지 30% 통과하고, 2.5mm는 12 내지 23% 통과하고, 0.6mm는 10 내지 18% 통과하고, 0.3mm는 8 내지 15% 통과하고, 0.15mm는 7 내지 14% 통과하고, 0.08mm는 7 내지 12% 통과하는 것;
또는, 13mm는 100% 통과하고, 10mm는 90 내지 100% 통과하고, 5mm는 25 내지 45% 통과하고, 2.5mm는 15 내지 30% 통과하고, 0.6mm는 11 내지 20% 통과하고, 0.3mm는 10 내지 16% 통과하고, 0.15mm는 9 내지 15% 통과하고, 0.08mm는 8 내지 13% 통과하는 것;
또는 10mm는 100% 통과하고, 8mm는 90 내지 100% 통과하고, 5mm는 30 내지 60% 통과하고, 2.5mm는 15 내지 30% 통과하고, 0.6mm는 12 내지 20% 통과하고, 0.3mm는 10 내지 16% 통과하고, 0.15mm는 9 내지 15% 통과하고, 0.08mm는 8 내지 13% 통과하는 것;
또는 8mm는 100% 통과하고, 6mm는 90 내지 100% 통과하고, 2.5mm는 15 내지 30% 통과하고, 0.6mm는 12 내지 20% 통과하고, 0.3mm는 10 내지 16% 통과하고, 0.15mm는 9 내지 15% 통과하고, 0.08mm는 8 내지 13% 통과하는 것;
또는 20mm는 100% 통과하고, 13mm는 90 내지 100% 통과하고, 10mm는 76 내지 90% 통과하고, 5mm는 44 내지 74% 통과하고, 2.5mm는 28 내지 58% 통과하고, 0.6mm는 11 내지 32% 통과하고, 0.3mm는 5 내지 21% 통과하고, 0.15mm는 3 내지 15% 통과하고, 0.08mm는 2 내지 10% 통과하는 것;
또는 20mm는 100% 통과하고, 13mm는 95 내지 100% 통과하고, 10mm는 84 내지 92% 통과하고, 5mm는 55 내지 70% 통과하고, 2.5mm는 35 내지 50% 통과하고, 0.6mm는 18 내지 30% 통과하고, 0.3mm는 10 내지 21% 통과하고, 0.15mm는 6 내지 16% 통과하고, 0.08mm는 4 내지 8% 통과하는 것;
또는 20mm는 100% 통과하고, 13mm는 90 내지 100% 통과하고, 10mm는 73 내지 90% 통과하고, 5mm는 40 내지 60% 통과하고, 2.5mm는 25 내지 40% 통과하고, 0.6mm는 11 내지 22% 통과하고, 0.3mm는 7 내지 16% 통과하고, 0.15mm는 4 내지 12% 통과하고, 0.08mm는 3 내지 9% 통과하는 것;
또는 20mm는 100% 통과하고, 13mm는 92 내지 100% 통과하고, 10mm는 62 내지 81% 통과하고, 5mm는 10내지 31% 통과하고, 2.5mm는 10 내지 21% 통과하고, 0.6mm는 4 내지 17% 통과하고, 0.3mm는 3 내지 12% 통과하고, 0.15mm는 3 내지 8% 통과하고, 0.08mm는 2 내지 7% 통과하는 것;
또는 13mm는 100% 통과하고, 10mm는 90 내지 100% 통과하고, 5mm는 8 내지 22% 통과하고, 2.5mm는 6 내지 17% 통과하고, 0.6mm는 4 내지 13% 통과하고, 0.3mm는 3 내지 9% 통과하고, 0.15mm는 2 내지 8% 통과하고, 0.08mm는 2 내지 7% 통과하는 것;
또는 10mm는 100% 통과하고, 8mm는 90 내지 100% 통과하고, 5mm는 10 내지 25% 통과하고, 2.5mm는 8 내지 20% 통과하고, 0.6mm는 5 내지 12% 통과하고, 0.3mm는 4 내지 10% 통과하고, 0.15mm는 3 내지 8% 통과하고, 0.08mm는 3 내지 7% 통과하는 것;
또는 8mm는 100% 통과하고, 6mm는 90 내지 100% 통과하고, 2.5mm는 8 내지 20% 통과하고, 0.6mm는 5 내지 12% 통과하고, 0.3mm는 4 내지 10% 통과하고, 0.15mm는 3 내지 8% 통과하고, 0.08mm는 2 내지 7% 통과하는 것일 수 있다.
또한, 상기 골재는 흡수율이 3.0% 이하이고, 마모율 30% 이하인 것을 사용할 수 있다.
바람직한 골재의 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 800 내지 1,500중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 왁스는 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 제조 및/또는 시공시 필요한 온도를 종래공법에 비하여 낮추는, 바람직하게는 10 내지 40℃ 정도 낮출 수 있도록 하여 이산화탄소 및 유해물질 배출을 최소화하기 위한 것으로서, 이러한 목적으로 사용되는 당업계의 통상적인 왁스라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리에틸렌 왁스를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 왁스는 개질 지방산과 혼합된 혼합물을 사용할 수도 있는바, 이러한 경우, 상기 왁스, 특정적으로 폴리에틸렌 왁스는 개질 지방산과 1:0.1 내지 0.6의 중량비율로 혼합되는 것이 좋다.
여기서, 상기 폴리에틸렌 왁스는 융점이 95 내지 125℃이고, 약 140℃에서의 용융점도가 80 내지 400cPs인 것이 바람직하다.
이때, 상기 폴리에틸렌 왁스의 융점이 95℃ 미만인 경우에는 아스팔트와 혼합시에 아스팔트의 강성이 약해질 수 있고, 융점이 125℃를 초과하는 경우에는 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 충분히 분산되지 않아 물성 저하의 우려가 있다.
또한, 폴리에틸렌 왁스의 140℃에서 용융점도가 80cPs 미만인 경우에는 고온 물성이 약화되어 도로 포장용 아스팔트로서 부적합하며, 140℃에서 용융점도가 400cPs을 초과하는 경우에는 아스팔트의 점도가 지나치게 높아져 개질아스팔트 콘크리트 조성물 제조 및 포설 시에 공정이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 왁스와 함께 혼합되어 사용되는 개질 지방산은 폴리에틸렌 왁스의 중온화 기능을 보완하면서 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 수분 민감성을 향상시키는 역할을 한다.
특정적으로, 상기 개질 지방산은 탄소수 12 내지 24개의 지방산을 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화아연 및 산화아연으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 용융 반응시켜 얻어지는 것이 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 수분 민감성 개선 효과 측면에서 바람직하다.
또한, 상기 개질 지방산은 융점이 110 내지 140℃의 범위인 것이 바람직하다. 개질 지방산의 융점이 상기 범위를 벗어나서 아스팔트 조성물의 제조온도보다 높은 경우에는 저온화 기능 보완 효과 및 수분 민감성 개선 효과를 얻을 수 없다.
본 발명에 따른 식물성 오일은 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 점성을 감소시켜 작업을 용이하게 하고, 균열 등에 대한 내구성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 식물성 오일이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 들기름, 참기름, 콩기름, 식용유, 해바라기유 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 해바라기유를 사용하는 것을 추천하며, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 박리방지제는 개질아스팔트 콘크리트 조성물이 시공면으로부터 쉽게 박리되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 박리방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리인산계, 아민계, 또는 인산 에스테르계 박리방지제를 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 박리방지제는 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제; 산가가 10 ㎎KOH/g 이하이고, 총 아민가가 140 내지 400㎎HCl/g인 아민계 박리방지제일 수 있다.
바람직한 박리방지제의 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 산화방지제는 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 산화를 방지하기 위한 것이다.
바람직한 산화방지제는 아민계, 비스페놀계, 모노페놀계 및 유황계 산화방지제, 바람직하게는 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)[2 . 2 - M e t h y l e n e b i s ( 4 - m e t h y l - 6 - t - b u t y l p h e n o l )], 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀(2.6-di -t-Butyl-4-methylphenol) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 가소제는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 구성하는 구성성분들 간의 혼합을 원활하게 수행할 수 있도록 한다.
바람직한 가소제는 테레프탈산 금속염, 스테아린산 금속염, 저분자량 폴리에틸렌 및 저분자량 폴리아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 부착성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 공극을 치밀하게 하고 누수를 방지하며 강도를 향상시키기 위하여 나트륨벤토나이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함할 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 혼합시 급격한 반응을 억제하여 반응의 안정성을 향상시키기 위하여 중탄산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내화성 및 충진성 등을 향상시키기 위하여 마그네슘옥시클로라이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점착력, 반응성, 응집 방지성, 화학정 안정성 등을 개선하기 위하여 리튬알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 성분들 간의 비중차에 따른 재료의 분리 현상을 방지하기 위하여 웰란 검(welan gum)을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 작업성과 품질 안정성을 높일 뿐만 아니라, 피접착면과의 계면 접착력을 증대하기 위하여 올레인산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내열성, 탄성회복력, 및 내주름성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 디이소노닐프탈레이트(Di-Isononyl Phthalate, (DINP))를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 항균성 및 산화방지 효과를 향상시키기 위하여 토코페릴아세테이트(tocopheryl acetate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내열성, 내산성, 내알칼리성, 내식성 등을 개선하기 위하여 규산알루미늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 조절하고, 부착성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 점도 조절 및 부착성 향상의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 초기작업 성능을 유지하고 강도를 향상시키기 위하여 피로인산칼슘을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 인장력, 내수성, 내약품성 등을 개선하기 위하여 카르복시메틸셀롤로오스를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내마모성 및 내약품성 등을 개선하기 위하여 산화베릴륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 수축 저감, 경도 증가, 내열성 및 치수안정성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 규산칼슘을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물과 유기물과의 경화를 방지함으로써 경화 반응성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 수산화리튬을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내마모성, 내화성 및 내약품성을 향상시키기 위하여 할로이사이트(Halloysite)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 할로이사이트는 알루미늄과 실리콘의 비가 1:1인 규산알루미늄 점토광물로서 이를 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과가 발현된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 유연성, 신축성, 탄성, 및 자외선 저항성 등을 향상시키기 위하여, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 공극을 메워주어 시공시 공극이 발생하는 것을 방지하기 위하여 차아염소산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 차아염소산염을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 산패 발생 및 노화방지와 안정성 향상을 위하여 디부틸하이드록시톨루엔을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 산화를 방지하고, 신속한 경화특성을 제공하여 재료분리 억제 및 재료손실을 효과적으로 방지하고, 습윤경화성능, 균열억제성능, 및 수축 저항성능을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부의 순지트(Shungite) 미분말을 더 포함할 수 있는데, 상기 순지트는 규산염과 플러렌이 주성분인 광물질로서 항산화 능력이 뛰어난 것으로 알려져 있는데 이를 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 얻을 수 있으며, 바람직한 순지트 미분말의 평균입도는 1 내지 5㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 흡습성, 재료분리저항성, 내열성 등을 개선하기 위하여 마그네슘실리케이트(Magnesium Silicate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강성, 안정성, 결합력 및 보전성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 사이클로헥산을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화속도를 조절하고, 방수성 및 내식성을 개선하기 위하여 규불화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화를 촉진시키고 크랙의 발생을 예방하기 위하여 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 수축 저감, 경도 증가, 내열성 및 치수안정성을 개선하기 위하여 몰리브덴을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 부착강도, 내염해성, 중성화 저항성, 내열성, 자기보수성 등을 개선하기 위하여 알루미늄과 마그네슘이 풍부하고 흡착성이 강한 천연점토의 일종인 스멕타이트(smectite)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 초기 강도발현 향상을 위하여 호박산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 호박산은 다이카복시산으로 사용 시 온도 상승 시점이 빠르며, 온도 상승이 완만하게 이루어지다가 급격하게 올라가는 특성이 있어 초기 강도 발현에는 유리하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내충격성, 내약품성을 향상시키기 위하여, 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 폴리클로로트리플루오로에틸렌를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 가소성 및 보수성을 향상시키고 균열방지와 강도증진을 위하여 코코베타인을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 혼화성 및 분산성을 향상시키기 위하여 그래핀 파운더를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 산소의 접촉에 의한 화학반응을 억제 또는 차단시킴으로써 조성물이 산화반응에 의하여 분해되어 고유물성을 상실하는 것을 방지하기 위하여 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스페이트(Distearyl pentaerythritol diphosphite)를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 분산성 향상 및 조성물의 혼합 후에도 다시 엉김현상이 발생하지 않도록 하기 위하여 로진산 나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 부틸-2-프로페노에이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화속도를 조절하기 위하여 벤조일 퍼옥사이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분간의 결합력을 향상시키 위하여 모노-터트-부틸-하이드로퀴논을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.01 내지 1중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 공기, 빛 및 수분에 노출될 때 산화되어 변색이 발생되어 외관을 해침은 물론, 조성물의 물리적인 특성의 급격한 저하를 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 적동석을 더 포함할 수 있는데, 상기 적동석은 황화구리 광물의 풍화에 의해 생성되는 2차 광물로서 구리 이온이 용출하기 쉽기 때문에, 용출된 구리 이온이 미생물이나 바이러스와 접촉함으로써 효소나 단백질과 결합해 활성을 저하시켜 미생물 및 바이러스의 대사 기능을 저하시키고, 용출된 구리 이온의 촉매 작용에 의해서 공기 중의 산소를 활성화하여, 미생물 및 바이러스의 유기물을 분해시키는 효과가 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 혼합시 반응속도를 빠르게 하고, 접착 성능을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 2-브로모피리딘(2-bromopyridine)을 더 포함할 수 있다. 또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 항균작용을 부여하고 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함될 수 있는 중금속을 제거하기 위하여, 카르복시메틸 키토산(carboxymethyl chitosan)을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 카르복시메틸 키토산은 키토산 유도체로서 통상 게, 새우 등의 갑각류의 껍데기로부터 추출된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 초기 강도를 개선하고 균열발생을 억제하기 위하여 트리칼슘알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내산성 및 내화성을 개선하기 위하여 마그네사이트 미분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 마그네사이트는 탄산마그네슘으로 이루어진 삼방정계의 마그네슘 광물로서, 바람직한 마그네사이트 미분말의 평균입도는 1 내지 5㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내후성 및 흡착력을 증가시키고, 공기 중에 떠다니는 이산화탄소를 흡수하여 공기정화 작용 및 자외선을 안정적으로 흡수할 뿐만 아니라, 콘크리트 역할도 수행할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 1 내지 10중량부로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 사용하는 것은, 규사가 콘크리트 역할을 수행하도록 하고, 규산나트륨은 세라믹 결합제로서 내후성 및 흡착력을 증가시키고, 공기 중에 떠다니는 이산화탄소를 흡수하여 공기정화 작용 및 자외선 파장영역 전체와 가시광선 파장 영역 전체에 걸쳐 흡수하는 효과적인 자외선 고무노화방지제 역할을 부여하게 하기 위함이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 울소나이트(Ursolite)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 부착력, 응집력 및 재료분리 방지성 등을 개선하고, 수축 저항성, 부착강도, 휨강도, 인장강도 및 압축강도 등의 물리적 성능을 향상시키기 위하여 아미노메틸폴리스티렌 수지를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 방부, 방오 및 항균성 등을 향상시키기 위하여 산화티탄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도향상 및 방수성 향상을 위하여 소르비탄모노올레산에스테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내마모성 및 작업성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 돌로스톤(dolostone)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 반응성을 개선하여 강도를 발현하고, 내오염성 및 재료분리 저항성을 향상시키기 위하여 메타인산 나트륨(sodium metaphosphate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내마모성, 내약품성, 내용제성, 내열성 및/또는 내수성을 개선하기 위하여 푸르푸릴알코올(furfuryl alcohol)을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도를 개선하고 표면오염을 방지하기 위하여 산화제일구리(Cu2O)를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성을 보강하고, 접착분리를 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 아라고나이트(aragonite)를 더 포함할 수 있는데, 상기 아라고나이트는 사방정계의 탄산염 광물로서 잘게 분쇄가 가능하여 표면적을 증가시키기 쉬운 장점이 있어, 이를 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 세균, 곰팡이 박테리아 등에 의해 부패되는 것을 방지하고, 상온에서 공기 중에서 산소에 의해 산화되는 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 벤조산(benzoic acid)을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 시공방법은 당업계의 통상적인 시공방법이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 종래의 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물로 형성되는 아스팔트층의 상면에 개질아스팔트 콘크리트 조성물로 이루어진 아스팔트층을 형성시키는 아스팔트 복합 포장공법을 포함할 수 있다.
전술한 점을 고려하여, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 내구성이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 아스팔트 복합 포장공법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 아스팔트 복합 포장공법은 시공하고자 하는 대상면을 평탄화하고, 이물질을 제거하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 대상면에 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제1포설단계;
상기 제1포설단계에서 포설된 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제1양생단계;
상기 제1양생단계가 종료된 대상면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부, 스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부, 석유수지 1 내지 30중량부, 골재 800 내지 1,500중량부, 왁스 0.1 내지 5중량부, 식물성 오일 0.1 내지 5중량부, 박리방지제 0.1 내지 5중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 및 가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제2포설단계; 및
상기 제2포설단계에서 포설된 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제2양생단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1포설단계의 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물은 1 내지 3cm의 두께로 포설되고, 제2포설단계의 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 3 내지 8cm의 두께로 포설된 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1포설단계의 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용하는 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
침입도 70의 스트레이트 아스팔트 100g, 신율이 약 850%인 스티렌이소프렌스티렌 15g, 신율이 약 850%인 스티렌부타디엔스티렌 15g, 점도가 약 120cps인 지방족 C-5석유수지 15g, 골재 체가름 시험법으로 측정하여 20mm는 100% 통과하고, 13mm는 90 내지 100% 통과하고, 10mm는 76 내지 90% 통과하고, 5mm는 44 내지 74% 통과하고, 2.5mm는 28 내지 58% 통과하고, 0.6mm는 11 내지 32% 통과하고, 0.3mm는 5 내지 21% 통과하고, 0.15mm는 3 내지 15% 통과하고, 0.08mm는 2 내지 10% 통과한 골재 1,100g, 폴리에틸렌 왁스 3g, 해바라기유 3g, 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제 3g, 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 3g, 및 테레프탈산 금속염 3g을 혼합하여 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리에틸렌 왁스 3g 대신 폴리에틸렌 왁스와 개질 지방산이 2:1의 중량비율로 혼합된 혼합물 3g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 나트륨벤토나이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 중탄산나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 마그네슘옥시클로라이드 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 리튬알루미네이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 웰란 검 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 올레인산나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디이소노닐프탈레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 토코페릴아세테이트 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규산알루미늄 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸글리시딜에테르 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 피로인산칼슘 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀롤로오스 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 산화베릴륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규산칼슘 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 수산화리튬 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 할로이사이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 차아염소산염 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸하이드록시톨루엔 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 순지트 미분말 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 마그네슘실리케이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 사이클로헥산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규불화마그네슘 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 몰리브덴 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스멕타이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 호박산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 코코베타인 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 그래핀 파운더 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스페이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 로진산 나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸-2-프로페노에이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 벤조일 퍼옥사이드 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 모노-터트-부틸-하이드로퀴논 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 적동석 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 39]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2-브로모피리딘 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 40]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸 키토산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 41]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리칼슘알루미네이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 42]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 마그네사이트 미분말의 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 43]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 44]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 울소나이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 45]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노메틸폴리스티렌 수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 46]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 산화티탄 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 47]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소르비탄모노올레산에스테르 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 48]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 돌로스톤 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 49]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타인산 나트륨 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 50]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 푸르푸릴알코올 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 51]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 산화제일구리 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 52]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아라고나이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 53]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 벤조산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 54]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3 내지 실시예 53에 따라 부가된 부가물을 모두 부가하여 실시하였다.
[실험]
먼저, 침입도 70의 스트레이트 아스팔트 100g, 신율이 약 850%인 스티렌이소프렌스티렌 15g, 신율이 약 850%인 스티렌부타디엔스티렌 15g, 점도가 약 120cps인 지방족 C-5석유수지 15g, 골재 체가름 시험으로 2.5mm 통과량이 55~75%인 잔골재로 이루어진 골재 1,100g, 비닐아세테이트 모노머-파라핀오일 95중량% 및 과산화벤조일 5중량%를 포함하는 성능개선제 3g, 폴리에틸렌 왁스 3g, 해바라기유 3g, 천연 셀룰로오스 섬유 3g 및 테레프탈산 금속염 3g을 포함하는 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 이용하여 약 1.5cm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조하여 양생하였다.
그 다음, 상기 양생이 완료된 아스팔트 콘크리트층 상단으로 실시예들에 따라 제조된 조성물을 이용하여 약 5cm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조한 후 공극률, 소성변형 저항성, 간접인장강도, 변형강도, 동적안정도 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
여기서, 소성변형 저항성 평가로 Kim Test에 의한 변형강도 시험과 동적안정도 시험을 통해 측정하고, 간접인장강도는 균열 저항성을 평가하기 위해 진행하였다.
| 공극률 | 소성변형 저항성 | 동적안정도 (pass/mm) |
간접인장강도 (ITS) |
변형강도 (Mpa) |
|
| 실시예 1 | 3.2% | 좋음 | 4846 | 0.97 | 5.41 |
| 실시예 2 | 3.1% | 좋음 | 4782 | 0.95 | 5.35 |
| 실시예 3 | 3.3% | 좋음 | 4582 | 0.97 | 5.15 |
| 실시예 4 | 3.2% | 좋음 | 4423 | 0.94 | 5.04 |
| 실시예 5 | 3.3% | 좋음 | 4842 | 0.93 | 5.15 |
| 실시예 6 | 3.1% | 좋음 | 4626 | 0.96 | 5.23 |
| 실시예 7 | 3.2% | 좋음 | 4954 | 0.94 | 5.33 |
| 실시예 8 | 3.5% | 좋음 | 4962 | 0.95 | 5.40 |
| 실시예 9 | 3.3% | 좋음 | 5057 | 0.98 | 5.92 |
| 실시예 10 | 3.5% | 좋음 | 5081 | 0.98 | 6.13 |
| 실시예 11 | 3.4% | 좋음 | 5281 | 0.96 | 6.35 |
| 실시예 12 | 3.7% | 좋음 | 5133 | 0.98 | 6.24 |
| 실시예 13 | 3.4% | 좋음 | 5965 | 1.08 | 6.74 |
| 실시예 14 | 3.5% | 좋음 | 5062 | 1.05 | 6.28 |
| 실시예 15 | 3.2% | 좋음 | 5285 | 1.01 | 6.65 |
| 실시예 16 | 3.6% | 좋음 | 5153 | 0.98 | 6.36 |
| 실시예 17 | 3.2% | 좋음 | 5056 | 0.96 | 6.09 |
| 실시예 18 | 3.5% | 좋음 | 5160 | 1.02 | 6.33 |
| 실시예 19 | 3.3% | 좋음 | 5041 | 1.01 | 6.23 |
| 실시예 20 | 3.4% | 좋음 | 4975 | 1.03 | 6.01 |
| 실시예 21 | 3.2% | 좋음 | 5038 | 0.96 | 6.11 |
| 실시예 22 | 3.2% | 좋음 | 5155 | 0.98 | 6.24 |
| 실시예 23 | 3.1% | 좋음 | 5473 | 0.99 | 6.88 |
| 실시예 24 | 3.4% | 좋음 | 5029 | 0.97 | 5.29 |
| 실시예 25 | 3.5% | 좋음 | 4943 | 0.99 | 5.18 |
| 실시예 26 | 3.4% | 좋음 | 5076 | 0.97 | 6.24 |
| 실시예 27 | 3.3% | 좋음 | 4462 | 1.01 | 5.41 |
| 실시예 28 | 3.7% | 좋음 | 4585 | 1.04 | 5.46 |
| 실시예 29 | 3.1% | 좋음 | 5051 | 0.98 | 6.25 |
| 실시예 30 | 3.5% | 좋음 | 5045 | 0.97 | 6.26 |
| 실시예 31 | 3.3% | 좋음 | 5074 | 0.99 | 6.24 |
| 실시예 32 | 3.8% | 좋음 | 5063 | 0.98 | 6.25 |
| 실시예 33 | 3.2% | 좋음 | 4681 | 1.07 | 5.56 |
| 실시예 34 | 3.0% | 좋음 | 5152 | 0.96 | 6.34 |
| 실시예 35 | 3.6% | 좋음 | 4872 | 0.99 | 5.66 |
| 실시예 36 | 3.2% | 좋음 | 5163 | 1.01 | 6.55 |
| 실시예 37 | 3.7% | 좋음 | 5083 | 0.97 | 6.12 |
| 실시예 38 | 3.5% | 좋음 | 5058 | 1.01 | 6.06 |
| 실시예 39 | 3.3% | 좋음 | 5565 | 1.00 | 6.34 |
| 실시예 40 | 3.1% | 좋음 | 5668 | 0.99 | 6.43 |
| 실시예 41 | 3.4% | 좋음 | 4963 | 0.96 | 5.61 |
| 실시예 42 | 3.6% | 좋음 | 5256 | 0.97 | 6.44 |
| 실시예 43 | 3.2% | 좋음 | 4178 | 0.98 | 5.15 |
| 실시예 44 | 3.6% | 좋음 | 4584 | 1.04 | 5.43 |
| 실시예 45 | 3.7% | 좋음 | 4348 | 1.00 | 5.27 |
| 실시예 46 | 3.2% | 좋음 | 4434 | 1.04 | 5.32 |
| 실시예 47 | 3.5% | 좋음 | 4451 | 1.05 | 5.36 |
| 실시예 48 | 3.2% | 좋음 | 4324 | 1.03 | 5.34 |
| 실시예 49 | 3.4% | 좋음 | 4446 | 1.04 | 5.48 |
| 실시예 50 | 3.6% | 좋음 | 4349 | 1.01 | 5.38 |
| 실시예 51 | 3.4% | 좋음 | 4377 | 1.03 | 5.31 |
| 실시예 52 | 3.2% | 좋음 | 4453 | 1.05 | 5.26 |
| 실시예 53 | 3.4% | 좋음 | 4378 | 1.05 | 5.25 |
| 실시예 54 | 3.5% | 좋음 | 4466 | 1.03 | 5.39 |
표 1에 나타낸 바와 같이, 내구성능이 우수한 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 사용한 실시예들의 공극률이 3.0~3.8% 범위 내로 좋고, 소성변형 저항성, 동적안정도, 간접인장강도 및 변형강도가 좋은 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부;
스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부;
석유수지 1 내지 30중량부;
골재 800 내지 1,500중량부;
왁스 0.1 내지 5중량부;
식물성 오일 0.1 내지 5중량부;
박리방지제 0.1 내지 5중량부;
산화방지제 0.1 내지 5중량부; 및
가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물에,
리튬알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
웰란 검을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하며,
부틸글리시딜에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
수산화리튬을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
사이클로헥산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
규불화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하며,
로진산 나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
벤조일 퍼옥사이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 시공하고자 하는 대상면을 평탄화하고, 이물질을 제거하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 대상면에 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제1포설단계;
상기 제1포설단계에서 포설된 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제1양생단계;
상기 제1양생단계가 종료된 대상면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 30중량부, 스티렌부타디엔스티렌 1 내지 30중량부, 석유수지 1 내지 30중량부, 골재 800 내지 1,500중량부, 왁스 0.1 내지 5중량부, 식물성 오일 0.1 내지 5중량부, 박리방지제 0.1 내지 5중량부, 산화방지제 0.1 내지 5중량부, 및 가소제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물에, 리튬알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 웰란 검을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하며, 부틸글리시딜에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 수산화리튬을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 사이클로헥산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 규불화마그네슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하며, 로진산 나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 벤조일 퍼옥사이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하여 포설하는 제2포설단계; 및
상기 제2포설단계에서 포설된 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 양생하는 제2양생단계를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 아스팔트 복합 포장공법.
- 제4항에 있어서,
상기 제1포설단계의 샌드 매스틱 아스팔트 콘크리트 조성물은 1 내지 3cm의 두께로 포설되고, 제2포설단계의 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 3 내지 8cm의 두께로 포설된 것을 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 이용한 아스팔트 복합 포장공법.
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2023
- 2023-12-22 KR KR1020230189177A patent/KR102647677B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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