KR20040019040A - 아스팔트 콘크리트 포장용 조성물, 이의 제조방법, 및이를 포함하는 포장면 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아스팔트 결합제 및 골재 재료를 포함하는 아스팔트 콘크리트 포장용 조성물, 이의 제조방법 및 이러한 아스팔트 콘크리트 포장용 조성물을 포함하는 포장면을 제공하는 것이다.

Description

아스팔트 콘크리트 포장용 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 포장면 {An asphalt concrete paving composition, a process for the manufacture of the same and a paved surface comprising the same}

본 발명은 고무, 특히 조각 고무, 예를 들면 폐 타이어로부터의 분쇄 타이어 고무를 첨가하여 개질시킨 아스팔트 또는 비투멘(bitumen) 포장용 조성물에 관한 것이다.

석유 정련에 의해 생성된 통상의 아스팔트 시멘트(AC)는 결합제로서의 품질 개선을 위해 개질되어야 한다. 석유 정련 공정으로부터 생성된 아스팔트 시멘트는 분자량이 비교적 높은 다핵 탄화수소로부터 형성된 아스팔텐(asphaltene) 및 말텐(maltene)을 포함하는 탄화수소 및 헤테로사이클릭 화합물의 혼합물이다. 아스팔트는 이의 공급원, 예를 들면, 원유 및 정유소에 따라 다양하다. 아스팔트 결합제는 골재 입자, 예를 들면 파쇄 암석, 석재, 충전재 등을 함께 지탱시키는데 사용되는 물질이고 이에 의해 아스팔트 콘크리트가 형성된다.

다양한 개질제가 기술되어 있고 아스팔트 포장용 조성물의 성능을 개선시키고 수명을 연장시킬 목적으로 상업화되어 왔다. 고온 아스팔트에 첨가되는 물질의 한 부류는 중합체 개질제이다. 고온에서 아스팔트에 첨가되는 일반적으로 사용되는 하나의 중합체는 통상적으로 아스팔트 결합제 혼합물의 10중량% 미만을 차지하는 스티렌-부타디엔-스티렌 (SBS) 블록 공중합체이다. SBS를 사용하면 적용된 아스팔트 콘크리트의 특정 물질적 특성 및 성능 특징은 개선되지만, 아스팔트에서의 이의 불용성을 포함하는 몇몇 단점을 나타내는데, 이러한 단점으로 인해 혼합물을 적합한 유형으로 계속 혼합하지 않는 경우 SBS가 저장 동안 분리되어 아스팔트의 상부로 뜬다. 분쇄 타이어 고무(GTR)와 함께 사용하는 경우, 아스팔트-SBS 혼합물은 저장 동안 점도가 증가된다. 개질제로서 SBS를 사용하는 추가의 단점은, 연방-수립된 전략적 고속도로 연구 프로그램[federally-established Strategic Highway Research Program (SHRP)] 아스팔트 결합제 시험("PG") 등급에서 동일한 수준으로 개선시키려면 비교적 다량의 중합체가 요구된다는 것이다.

폴리프로필렌은 또한 개질제로서 상업적으로 사용되어 왔으나, SBS와 마찬가지로 이 물질은 아스팔트와의 완전한 용액을 형성하지 않고 혼합물의 기계적 교반 및/또는 재순환이 불연속적이거나 특정 수준 이하로 떨어지는 경우, 중합체 첨가제가 분리되어 처리 장치에서 고온 아스팔트의 표면 상에 분리층을 형성한다.

아스팔트의 개질제로서 사용하도록 제안된 또 다른 중합체성 물질은 스티렌-부타디엔 고무(SBR)이다. 그러나, SBR을 함유하는 개질된 아스팔트는 비교적 높은 점성을 갖는 조성물을 형성하고, 그 결과 포장 기계의 날개, 호퍼, 삽 및 봉니(lute) 상에서 물질의 바람직하지 않은 누적 침전물이 형성된다. 이러한 영향은 또한 고온 콘크리트가 도로 표면상에서 가공 처리될 경우 롤러 장치의 표면에서 픽업으로서 나타나고, 이는 롤링하기 전에 아스팔트를 약 150℉ 미만으로 냉각시킴으로써만 완화시킬 수 있다. 또한, 가공 처리된 포장 콘크리트는 특정 기후 조건하에서 "거미줄 모양의 균열" 또는 미세한 표면 균열을 더욱 진행시키는 경향이 있다.

고무상 3원 공중합체를 포함하는 다양한 기타 중합체는 아스팔트 개질제로서의 용도를 갖는것으로 기술되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제5,733,955호에는 개질제로서 중합체의 주쇄를 형성하는 이소부톡시메틸 아크릴아미드, 비닐 방향족 단량체 및 공액 디올레핀 단량체를 포함하는 고무상 중합체의 첨가가 기술되어 있다. 황과 스티렌-공액 디엔 블록 공중합체인 선형 공중합체와 특정 분자량의 유사 선형 공중합체로 구성된 중합체의 혼합물인 아스팔트 개질제는 미국 특허 제5,773,496호에 기술되어 있다. 이러한 또는 기타 중합체성 개질제가 상업적 도로 포장업자에 의해 사용되었다고 알려진 바는 없다.

아스팔트 시멘트 개질제로서 사용되는 물질은 조각 고무이다. 미국 및 세계 도처에서 조각 고무의 주 공급원은 폐 타이어로부터의 분쇄 타이어 고무이다. 미국 연방 고속도로 행정부(FHWA)가 고속도로 포장에 사용하기 위해 스크랩 타이어로부터 제조된 조각 타이어를 아스팔스 시멘트용 개질제로서 허가하였다. 아스팔트 시멘트용 개질제로서 다른 "미사용" 중합체성 개질제 대신 조각 고무를 사용하는 것은 폐 타이어를 생태학적으로 허용 가능하면서 경제적인 방법으로 처분하려는 끊임없는 문제점에 대한 해결책으로서 일부 업자들에게 환영받고 있다.

40메시 이하의 비교적 작은 입자 크기의 물질들이 바람직하지만, 다양한 입자 크기의 조각 고무 또는 GTR이 고온 아스팔트 시멘트로 혼입된다. 두종의 기본적 유형의 조각 고무가 유용하고 이들은 각각의 제조방법에 의해 분리된다. 극저온성 GTR은 타이어를 비교적 큰 조각으로 자른 다음 고무를 극저온 조건하에서 분쇄함으로써 제조된다. 실온 또는 가온 분쇄 GTR은 극저온 이외의 조건하에서 제조된다. 극저온 GTR은 주사 전자 현미경(SEM) 기술에 의해 조사되는 경우 규칙적인 특정 형태를 나타내고, 극저온으로 동결된 결정질 타이어 고무의 파쇄로부터 기대될 수 있는 만큼의 일반적으로 비교적 좁은 표면적의 편평한 표면을 갖는 입자를 나타낸다. 이에 반해, 실온 GTR 입자는 고무 구조를 당겨 자르고 분쇄하여 수득한 연장된 텐드릴을 갖는 불규칙적인 외형(극저온 파쇄와 비교하여)이고, 극저온 공정에 의해 제조된 입자에 비해 훨씬 더 넓은 표면적을 갖는다.

포장용 조성물에서 결합제로서 사용되는 아스팔트 시멘트용 개질제로서 GTR를 사용하면, 통과하는 차량 교통량으로 부터 받는 힘(force)하에서 가요되어 성형시 얇은 얼음 막을 파단시킬 정도로 보다 탄성적인 도로 표면을 갖게되는 것을 포함하는 몇몇 장점을 제공한다. 또한, 도로 표면의 색상이 더 어두워지므로 태양 방사 에너지를 더 많이 흡수하여 축적된 얼음을 용융시키고 습윤 표면을 더욱 신속하게 건조시킨다. 또한, GTR을 첨가하면 내활주성이 개선된다. 그러나, 아스팔텐 및 말텐과 고무 입자들 사이에 화학 결합이 형성될 기회가 제한되고 아스팔트 시멘트에 GTR을 균질하게 현탁시키기가 어렵다. 이러한 화학적 및 물리적 한계로 인해, GTR을 함유하는 가공 처리된 포장도로는 연속적 교통량이 많고/많거나 과도한하중이 부과되는 조건에서 바퀴자국이 나고 또한 제동 및 급가속 영역에서 홈이 파여진다.

그러므로, 본 발명의 목적은 조각 고무 또는 GTR을 함유하는 아스팔트 포장용 조성물의 성능 특성을 향상시키는 개선된 고무 개질된 아스팔트 포장용 결합제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고무 개질된 아스팔트 포장용 결합제를 제조하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 중요한 목적은 도로 포장을 위한 개선된 방법 및 조성물을 제공하여 폐 타이어로부터의 GTR을 광범위하게 적용하여 사용하고 이에 의해 폐 타이어의 재활용을 증진시켜 미국 및 전세계 도처의 주된 환경 및 생태학적 문제를 해결하는 것이다.

본 발명의 추가의 목적은 기존의 아스팔트 혼합 장치 및 포장 기계에서 제조될 수 있는 개선된 고무 개질된 아스팔트 포장용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가교 결합으로 인해 증진된 특성을 갖는 아스팔트 결합제를 제공하여 불량하게 제조된 하부 표면에 도포할 경우 우수한 아스팔트 콘크리트를 제조하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 시판 중인 중합체성 개질제를 사용하여 현재 사용되는 중합체성 개질제 및 첨가제보다 더 경제적으로 제조하고 도포할 수 있는 개선된 고무 개질된 아스팔트 포장용 결합제를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르는 개선된 고무 개질된 아스팔트 포장용 결합제는 아스팔트 시멘트 약 80중량% 내지 약 99중량%, 조각 고무 약 0.5중량% 내지 약 20중량% 및 폴리옥테나머 약 0.01중량% 내지 10중량%를 포함한다. 본 발명의 바람직한 양태에서, 개질된 아스팔트 포장용 결합제는 아스팔트 시멘트 약 80중량% 내지 약 95중량%, 조각 고무 약 2중량% 내지 15중량% 및 폴리옥테나머 약 0.2중량% 내지 약 5중량%를 포함한다. 상기 목적 및 다른 장점은 소량의 폴리옥타나머를 가열된 액체 아스팔트 시멘트로 혼입시킴으로써 달성된다고 밝혀졌다. 폴리옥테나머는 용융 아스팔트 시멘트에 약 325℉의 온도에서 무수 입자 형태로 첨가되고, 혼합물은 폴리옥테나머가 용해되거나 완전히 혼합될때까지 교반하거나 달리 말해 강하게 교반한다(재순환 펌프에 의해). 조각 고무를 폴리옥테나머 펠렛과 함께 또는 폴리옥테나머 펠렛이 분산된 후, 그리고 이들이 융합되어 혼합되기 전 또는 후에 고온 아스팔트 시멘트에 가할 수 있다.

폴리옥테나머는 이의 융점 이상에서 낮은 점도를 나타내는 결정질 구조를 갖는 사이클릭 거대분자이다. 거대분자는 높은 비율의 이중결합을 가지므로 가교결합이 가능하고 고무상 중합체를 제공한다. 중요하게는, 폴리옥테나머가 용융되는 경우, 꿀과 비교할만한 점도와 점착성을 갖는다. 용융 물질의 이러한 특성은 아스팔트 시멘트에 GTR을 혼합시키는데 도움을 준다. 다수의 이중 결합은 폴리옥테나머가 유용한 부위, 예를 들면 아스팔트 성분, 특히 아스팔텐 및 말텐 중의 황과 반응할 수 있고, GTR 또는 조각 고무의 표면에서 황과 반응하는데 유용한 다수의 부위를 이탈시키면서 결합제 조성물의 다른 주 성분을 형성한다. 일단 냉각되고 가교결합되면, 폴리옥테나머는 전혀 끈적이지 않고 GTR/아스팔트 결합제의 점착을 감소시켜, 도로가 더 고온일 지라도 더욱 수월하게 롤링되도록 도로 표면으로부터 아스팔트의 픽업이 거의 없다.

적합한 폴리옥테나머는 독일 마를 소재의 휠스 아게로부터 시판되고 미국에서는 판매자인 뉴저지주 소머셋 소재의 크레아노바 인코포레이티드(Creanova Inc.)를 통해 상표명 베스테나머(VESTENAMER™)로서 시판된다. 폴리옥테나머의 바람직한 형태는 트랜스-폴리옥테나머이고, 이는 또한 "트랜스-옥테나머 고무"(TOR)로서 명칭된다. 두 종류의 베스테나머™ 트랜스-폴리옥테나머가 상업적으로 시판된다: "8012"는 트랜스 함량이 약 80%(시스 함량이 20%)이고 융점이 약 129℉/54℃인 물질이고, "6213"은 트랜스 함량이 약 60%(시스 함량이 40%)이고 융점이 약 86℉/30℃인 물질이다. 이러한 두 중합체는 환에서 탄소원자 8개 마다 이중결합을 갖는다. 본 발명의 실시시 사용되는 TOR의 바람직한 형태는 트랜스 함량이 약 80%이다. 그러나, 폴리옥테나머의 시스 및 트랜스 이성체 형태의 비율이 다른 화합물은 또한, 본 발명에서 사용하는 유용한 생성물을 배합함으로써 수득할 수 있다. 이러한 부류의 화합물은 미국 특허 제3,804,803호의 교시에 따라서 제조될 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에서, GTR 및 폴리옥테나머는 약 280℉ 내지 약 350℉의 온도 범위에서 유지되는 고온 액화 아스팔트 시멘트(AC)에 첨가된다. 바람직한 온도는 약 320℉ 내지 약 350℉이고, 아스팔트 시멘트의 품질과 특성에 따라 결정되고, 이미 언급한 바와 같이 공급원에 따라 가변적일 수 있다.

바람직한 양태에서, 아스팔트 시멘트 및 GTR은 균질한 조성물이 수득될 때까지 소정의 온도 범위로 유지된다. 다수의 기존 분야의 설비에서, 혼합은 때때로 AC 가열 탱크에서 하나 이상의 재순환 펌프에 의해 제공된다. 공정의 가장 바람직한 양태에서, 저전단 회전 블레이드, 패들 등에 의해 혼합하고, 그 결과 점성 아스팔트 시멘트에서 무수 물질 및 습윤 물질이 보다 균일하게 분포된다. 약 30분 내지 약 2시간 동안 계속 혼합한다. 혼합 동안, 폴리옥테나머는 용융되고 이중결합은 아스팔트 시멘트 중의 황 및 GTR 표면의 황과 반응하기 시작한다. 이러한 표면 효과의 관점에서, GTR은 가능한 한 넓은 표면적을 갖는 형태로 제공되는 것이 바람직하다.

AC 및 GTR 또는 다른 조각 고무를 혼합한 후, 무수 폴리옥테나머를 첨가하고 계속 혼합한다. 본 발명의 바람직한 실시에서, AC 중의 자유 유동 물질을 분배함으로써 GTR이 첨가되는 한편, AC는 순환되고/되거나 혼합되어 아스팔트 시멘트에 의한 GTR 입자의 피복을 용이하게 한다. 그 후, 폴리옥테나머는 또한 무수 형태로 첨가되고 계속 혼합하면 물질이 용해되어 AC를 함유하는 용액을 형성한다. 이러한 방법으로, 폴리옥테나머의 이중결합은 GTR의 표면상의 황 및 기타 반응성 부위와 반응하고 가교결합될 것이다. 따라서, 본 발명에 이르러 이해된 바와 같이, 본 발명의 방법 및 조성물은 아스팔텐의 가교결합 및 폴리옥테나머에 존재하는 다수의 이중결합, 예를 들면 탄소원자 8개 마다의 이중결합에 의한 GTR의 반응성 부위와AC의 기타 반응성 부위의 가교결합을 증진시킴으로써 우수한 아스팔트 결합제를 제공한다.

조각 고무의 바람직한 형태는 소위 가온 또는 실온 분쇄 공정에 의해 제조된 분쇄 타이어 고무이다. 실온에서 타이어 고무를 분쇄하고 당겨 자르면 폴리옥테나머와의 결합 또는 가교결합에서 유용한 반응성 부위의 수를 바람직하게 증가시키는 표면적이 넓은 불규칙적인 입자를 제조한다. GTR의 다수의 공급원이 존재하고 물질은 가황되거나 탈황화된 형태로 사용될 수 있다. 산화적 또는 환원적 공정에 의해 제조된 GTR의 탈황화 GTR이 사용될 수 있다. 입자 크기가 20메시 내지 480메시 스크린인 등급의 물질이 본 발명을 실시하는데 바람직하다. 그러나, 입자 크기가 약 10메시 보다 작은 GTR도 사용될 수 있다.

다양한 유형 또는 등급의 GTR이 유용하고 본 발명의 실시에서 사용된다. 예를 들면, 통상의 승용차 타이어는 특정한 도로 핸들링과 편안한 승차감을 나타내도록 제조업자에 의해 제조된다. 트럭 타이어 및 비도로 차량용 타이어는 상이한 특성을 요구하므로 상이하게 제조된다. 아스팔트 콘크리트를 제조하는데 사용된 골재는 자갈, 파쇄 암석, 석재, 채석장 자갈 및 재활용된 포장 재료를 포함하는 당해 기술분야에서 사용되는 다양한 표준 골재 중의 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 당해 조성물에서 사용하기 적합한 조각 고무의 또 다른 공급원은 공업적 폐 고무이다. 이들 물질은 실온 분쇄 또는 극저온 분쇄에 의해 제조될 수 있다. 물질은 목적하는 특성을 달성하고 규격에 맞도록 혼합될 수 있다.

특정 작업 세부사항을 증진시키기 위해, 첨가제를 본 발명의 아스팔트 결합제 조성물에 혼입시킬 수 있다. 광유가, PG 값을 허용되는 범위내로 유지시키기 위해 일반적으로 상술한 바와 같이 제조된 본 발명의 아스팔트 결합제에 첨가될 수 있다고 밝혀졌다.

본 발명의 개선된 아스팔트 포장용 결합제를 사용하는 고속도로 포장용 조성물이 기술될 것이다. 방법의 일반적 실시에서, 연방 고속도로 규격을 만족시키는 아스팔트 시멘트가 아스팔트 터미날에서 가열된 10,000갤론 들이 혼합 탱크 또는 아스팔트 콘크리트 플랜트에서 재순환 아스팔트 탱크에 첨가된다. 아스팔트 시멘트는 280℉ 내지 350℉의 온도 범위를 유지하고, 평균 온도는 해당 범위의 상한선, 즉 320℉ 내지 340℉이다. 아스팔트 시멘트는 재순환 펌프 및/또는 보조적 기계적 혼합 수단에 의해 순환된다. 추가 성분의 혼합을 촉진시키기 위해, 가열된 터미날 탱크 또한 편심 탑재형 이중 프로펠러 등의 형태로 보조적 교반기와 함께 제공될 수 있다. 아스팔트 콘크리트 플랜트에서 추가의 성분을 첨가하기 위해, 다른 성분(GTR, 폴리옥테나머)은 GTR 블랜드를 함유할 수 있는 골재 및 아스팔트 시멘트를 사용하여 퍼그 밀(Pug mill)에 첨가한다.

다음은 대표적 형태의 분쇄 고무 및 고무 입자를 사용하는 통상의 조성물을 예시한다. 당해 기술분야의 숙련가에게는 명백하듯이 구체적 비율 및 성분은 지역적 규격, 기후 및 기타 구체적 조건에 맞도록 다양할 수 있다.

실시예 1

아스팔트 포장용 결합제가 58 내지 28 아스팔트 시멘트 91.5부를 280 내지320℉의 온도 범위에서 가열하고, 80메시 재분쇄 승용차 타이어 고무(GTR) 8부를 연속적으로 혼합하면서 첨가함으로써 제조한다. 균일한 배합물이 수득될 때까지 약 2시간 동안 계속 혼합한다. 계속 혼합하고 80% 트랜스 폴리옥테나머(베스테나머™ 8012) 0.5부를 아스팔트에 용해될 때까지 약 30분 동안 혼합하면서 첨가한다. 그 후, 아스팔트 결합제 6부를 통상의 또는 수직형 드럼 뱃치식 제조 혼합기 중의 표준 석재 골재 94부에 첨가하여 아스팔트 콘크리트를 제조한다. 이어서, 아스팔트 콘크리트를 표준 포장 기술을 사용하여 적합하게 제조된 하부 표면에 도포하고 바퀴자국이 형성되고 홈이 파이는 것과 얇은 얼음 막이 형성되는 문제가 개선된 도로 표면을 제공한다.

실시예 2

아스팔트 포장용 결합제가 58 내지 28 아스팔트 시멘트 80부 및 40메시 분쇄 트럭 타이어 고무 18부를 280 내지 350℉의 온도 범위로 가열함으로써 제조된다. 균일한 배합물이 수득될때까지 약 3시간 동안 계속 혼합한다. 계속 혼합하고 60% 트랜스 폴리옥테나머(베스테나머™ 6213) 2부를 아스팔트에 용해될 때까지 약 30분 동안 혼합하면서 첨가한다. 배합된 아스팔트 결합제를 아스팔트 혼합 플랜트로부터 먼곳에 위치하는 포장 현장으로 이동시키기 위해 혼합기로부터 분리 트럭으로 옮긴다. 그 후, 아스팔트 결합제 8부를 포장용 도포기의 호퍼에서 표준 골재 92부와 혼합하여 적합하게 준비된 도로 표면에 도포되는 아스팔트 콘크리트를 제조한다.

실시예 3

아스팔트 포장용 결합제가 50 내지 30 아스팔트 시멘트 99부 및 극저온 분쇄 공업적 폐 고무 0.9부를 280 내지 350℉의 온도 범위에서 가열함으로써 제조한다. 균일한 배합물이 수득될 때까지 약 1시간 동안 계속 혼합한다. 그 후, 80% 트랜스 폴리옥테나머(베스테나머™ 8012) 0.1부를 아스팔트에 용해되어 결합제를 형성할 때까지 약 15분 동안 연속적으로 혼합하면서 첨가한다. 그 후, 아스팔트 결합제 7부를 통상의 혼합기에서 채석장 자갈 90부 및 재활용 유리 3부로 형성된 골재 배합물과 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조하고 이어서 적합하게 준비된 도로 표면을 재포장하기 위해 약 2인치 두께로 도포한다.

실시예 4

아스팔트 포장용 결합제가 64 내지 18 아스팔트 시멘트 80부를 280 내지 350℉의 온도 범위로 가열하고 실온 분쇄 비도로용 타이어 10부와 계속 혼합하면서 가한다. 약 1.5시간 동안 혼합한 후 균일한 배합물을 수득하고, 80% 트랜스 폴리옥테나머(베스테나머™ 8012) 10부를 첨가하고, 아스팔트에 용해되어 결합제를 형성할 때까지 약 1.5시간 동안 추가로 혼합한다. 그 후, 아스팔트 결합제 10부를 수직형 혼합기에서 골재 80부 및 10메시 분쇄 타이어 고무 10부의 배합물로 첨가하여 아스팔트 시멘트를 제조한다. 수득한 아스팔트 시멘트를 포장 현장으로 이동시키기 위해 트럭으로 옮기고 평형 하부 표면에 도포하고 롤링하여 주차장 및 진입로를제공한다.

실시예 5

고속도로 포장용 조성물은 하기의 골재 혼합물을 사용하여 제조한다:

총 4650 파운드의 골재를 실외 저장 호퍼로부터 가요성 컨버이어 벨트 시스텀을 통해 수분이 전혀 없도록 약 300℉ 내지 400℉의 온도로 유지되는 수평축이 구비된 가열된 드럼 혼합기로 옮긴다. 건조된 골재를 약 340 내지 350℉에서 배출한다.

가열된 골재를 오일-가열되고 약 300℉에서 유지되는 한 쌍의 역회전 블레이드를 갖는 퍼그 밀로 배출한다. 그 후, #10 GTR 40파운드 및 베스테나머™ 8012 트랜스 폴리옥테나머 3파운드를 퍼그 밀에 가하고 약 90rpm에서 약 5 내지 10초 동안 혼합한다.

이어서, 약 340℉에서 아스팔트 시멘트 중의 7% GTR의 혼합물 약 350파운드를 퍼그 혼합기에 첨가한다. 약 30 내지 35초 동안 혼합한 후, 아스팔트 콘크리트를 포장 현장으로 이동시키기 위해 트럭으로 옮기고, 여기서 포장용 도포기의 호퍼로 신속하게 옮긴다. 포장용 조성물은 호퍼로부터 진전되어 도포 부분을 향해 움직이는 12인치 스크류 콘베이어에 의해 추가로 혼합된다. 한 쌍의 역 회전 6인치 스크류 컨베이어를 아스팔트 콘크리트에 도포기의 앞부분을 따라 균일하게 분포시키면 준비된 도로 기판 상에 아스팔트 콘크리트가 퇴적된다. 퇴적된 포장용 조성물의 온도는 약 270℉이고 폴리옥테나머와 GTR/아스팔트 시멘트와의 초기 혼합으로 인해 약 1시간이 경과된다.

본 발명의 포장용 조성물의 퇴적 후, 포장용 롤러를 사용하여 압착을 개시하고 약 30분 동안 진행하여 아스팔트 콘크리트의 해당 뱃치를 사용하여 도로 부분에서의 포장을 마무리한다. 이 작업 동안 압축된 도로 표면의 온도는 150℉를 초과한다. 롤링 작업 동안, 본 발명의 조성물의 표면은 폴리옥테나머가 부재하는 GTR 아스팔트 콘크리트에 비해 롤링 장치에 대한 "픽업"이 현저하게 개선된다. 고온 아스팔트 콘크리트는, 포장 표면으로부터 물질의 픽업을 감소시키기 위해 냉각되어야만 하는 선행 기술의 조성물보다 훨씬 더 수월하게 롤링될 수 있다. 또한, 포장용 조성물은 트럭으로부터 포장 기계로 용이하게 배출되고 물질은 도포기의 표면 또는 이와 접촉하는 다양한 스크류 콘베이어 부분에 부착되지 않는다.

경제적 평가 데이터를 기초로 하여, 본 발명에 따르는 아스팔트 결합제 조성물은 SBS로 개질된 결합제에 비해 실질적 비용 절감면에서 우수한 성능 특성을 제공할 수 있다. 이러한 장점은 성분들의 보다 균일한 혼합, 도로 표면 픽업을 감소시키는 고무화된 아스팔트의 점착성 감소(가열된 롤러 실린더에 부착된 아스팔트), 신속한 포장(롤러는 고온 표면상에서 신속하게 작동된다)을 포함하며, 또한 도로에 보다 우수하게 가공 처리된 조성물을 제공한다. 따라서, 본 발명은 경제적으로 우수한 도로 표면의 이점을 제공하고, 이로써 당국의 예산내에 포장 도로의 길이를 증가시키거나 프로젝트의 비용을 절감시킨다.

Claims (11)

1. 아스팔트 시멘트를 약 280℉ 내지 약 350℉의 온도 범위로 가열하는 단계(a),

   가열된 아스팔트 시멘트에, 결합제 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 조각 고무 약 0.5 내지 약 20중량% 및 폴리옥테나머 약 0.01 내지 약 10중량%를 첨가하는 단계(b),

   아스팔트 시멘트, 조각 고무 및 폴리옥테나머를 폴리옥테나머가 용해되어 균질한 결합제 조성물이 형성될 때까지 혼합하는 단계(c),

   가열된 결합제 조성물과 골재 재료를 혼합하는 단계(d) 및

   결합제 조성물과 골재 재료를 혼합하여 골재 재료를 고온 결합제 조성물로 균일하게 피복함으로써 균질한 아스팔트 콘크리트 포장용 조성물을 형성시키는 단계(e)를 포함하는, 아스팔트 결합제 및 골재 재료를 포함하는 아스팔트 콘크리트 포장용 조성물의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 단계(e)의 혼합이 실질적으로 연속 공정의 일부인 방법.
3. 제2항에 있어서, 단계(e)의 혼합이 포장용 도포기의 호퍼에서 수행되는 방법.
4. 제3항에 있어서, 골재 재료가 재활용 포장 재료를 포함하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 단계(e)의 혼합이 수직형 배치식 제조 혼합기에서 수행되는 방법.
6. 제1항에 있어서, 단계(a) 내지 단계(c)가 단계(d) 및 단계(e)가 수행되는 위치로부터 멀리 떨어진 위치에서 수행되고, 단계(a) 내지 단계(c)에서 수득된 절연 탱크 속의 아스팔트 결합제를 단계(d) 및 단계(e)가 수행되는 멀리 떨어진 위치로 옮기는 단계를 추가로 포함하는 방법.
7. 아스팔트 시멘트, 폴리옥테나머 및 조각 고무로 이루어진 아스팔트 결합제 및 광물성 골재를 포함하는 포장용 조성물.
8. 제7항에 있어서, 폴리옥테나머의 이중 결합의 약 80%가 트랜스 위치에 존재하고 융점이 약 129℉(54℃)인 트랜스-폴리옥테나머인 포장용 조성물.
9. 제7항에 있어서, 10메시 스크린은 통과하나 20메시 스크린은 통과하지 못하는 분쇄 고무의 등급화된 입자를 포함하는 포장용 조성물.
10. 아스팔트 시멘트, 폴리옥테나머 및 조각 고무로 이루어진 아스팔트 결합제및 광물성 골재를 포함하는 포장면.
11. 제10항에 있어서, 폴리옥테나머의 이중 결합의 약 80%가 트랜스 위치에 존재하고 융점이 약 129℉(54℃)인 트랜스-폴리옥테나머인 포장면.