KR20060045944A - 슬래그 볼을 포함하는 고강도 아스콘 조성물 및 이를제조하는 방법 - Google Patents

슬래그 볼을 포함하는 고강도 아스콘 조성물 및 이를제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아토마이징(atomizing)된 슬래그를 잔골재로 활용한 아스콘 및 아스콘을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 아스콘에 포함되는 잔골재 중의 전부 또는 일부를 상기 아토마이징 처리된 슬래그로 대체함으로서 강도가 우수한 아스콘 조성물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 아스콘 조성물은 굵은 골재, 잔골재, 채움재 및 아스팔트로 이루어지고, 상기 잔골재 100 중량부 중 아토마이징 처리된 크기 5mm 이하의 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그 볼이 0 내지 70 중량부 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우 강도가 우수하고 혼합시 가열온도를 대폭 감소시킬 수 있는 아스콘 조성물을 얻을 수 있다.
아스콘, 슬래그 볼, 아토마이징, 잔골재, 전로 슬래그, 전기로 슬래그

Description

슬래그 볼을 포함하는 고강도 아스콘 조성물 및 이를 제조하는 방법{HIGH STRENGTH ASCON COMPOSITION COMPRISING SLAG BALL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 고강도 아스콘 조성물을 제조하는 순서를 나타내는 공정흐름도이다.
본 발명은 아토마이징(atomizing)된 슬래그를 잔골재로 활용한 아스콘 및 아스콘을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 아스콘에 포함되는 잔골재 중의 전부 또는 일부를 상기 아토마이징 처리된 슬래그로 대체함으로서 강도가 우수한 아스콘 조성물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
아스콘이라 함은 아스팔트 콘크리트(asphalt concrete)의 약자로서 석유 정제 후 배출되는 아스팔트에 잔골재, 굵은골재 및 채움재 등을 혼합한 도로포장재를 일컫는 것이다.
종래의 아스콘의 예를 들면 잔골재로서 모래와 석분을 각각 8중량% 및 50중량%, 굵은 골재로서 자갈 33중량%, 채움재 3중량% 및 아스팔트 6중량%를 포함하는 아스콘을 들 수 있다. 상기와 같은 잔골재, 굵은 골재 및 채움재는 아스콘의 강도를 유지하고 내부 공극을 최소화하기 위하여 적절한 비율로 사용되고 있다.
종래에는 상기 예에서 언급한 바와 같이 골재로서 천연자원으로부터 얻을 수 있는 모래, 석분, 자갈 등을 주로 사용하였으나, 상기 골재는 채취가능한 자원이 한계를 드러내고 환경파괴의 요인으로 작용하기 때문에 그 채취에 제약을 받게 되고, 따라서 이에 대한 대체 골재의 도입이 시급한 실정이다.
그 결과, 최근에 다양한 대체골재가 개발되고 있는데 고로 기재슬래그(대한민국 특허공개공보 1997-0026990), 수재 슬래그(대한민국 특허공개공보 1996-0022346), 전로 슬래그(대한민국 특허공개공보 1997-0026991) 또는 폐주물사(대한민국 특허 등록번호 10-0357669) 등을 이용하는 기술을 그 예로 들 수 있다. 그러나 상기 문헌에서 제시된 골재는 모두 괴상의 골재로서 아스콘에서 사용하기 적합한 굵은 골재와 잔골재의 규격을 만족하기 위해서는 일정한 크기로 분쇄하고 선별하는 과정이 필요하게 된다. 또한, 강도가 낮고, 일부 골재의 경우 내부에 존재하는 프리라임(free lime)의 수화과정을 고려하여 1-2개월간의 시효(aging) 처리가 필요하고, 원하는 강도(안정도)를 얻기가 매우 어렵다는 많은 문제점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 아스콘을 구성하는 잔골재 중 일부를 아토마이징 처리된 슬래그 볼로 대체하여 천연골재 확보 문제를 해소함은 물론이고 기존의 인조 골재를 포함하는 아스콘 조성물에 비하여 부가적인 처리가 필요하지 않고 강도가 우수한 아스콘 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 또한 종래의 아스콘용 조성물에 비하여 비교적 낮은 출탕온도에서도 충분한 유동성을 확보하여 출탕 및 포장작업이 용이한 아스콘 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아스콘 조성물은 굵은 골재, 잔골재, 채움재 및 아스팔트로 이루어진 아스콘 조성물로서, 상기 잔골재 100 중량부 중 아토마이징 처리된 크기 5mm 이하의 슬래그 볼이 0 내지 70 중량부 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 아스콘 조성물의 잔골재는 잔골재 100 중량부 중 석분을 30 내지 95 중량부 포함하는 동시에, 상기 슬래그 볼의 함량이 25 중량부 미만일 경우에 모래와 슬래그 볼이 합하여 5 내지 25 중량부 포함되도록 모래를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 아스콘 조성물의 잔골재 100 중량부 중 상기 슬래그 볼이 15 중량부 이상 포함되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬래그 볼은 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그로부터 제조되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 상기 전로 또는 전기로 슬래그는 CaO : 14.5~63 중량%, Fe2O3 : 22~45 중량%, SiO2 : 10~22 중량%, MgO : 6~10 중량%, FeO : 3 중량% 이하, Al2O3 : 5.5 중량% 이하 및 기타 미량의 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 아스콘 조성물은 굵은 골재 : 17~38 중량%, 잔골재 : 40 ~ 65 중량%, 채움재 1~8중량%, 아스팔트 : 2~10 중량% 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따른 아스콘 조성물을 제조하기 위한 방법은 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈 및 채움재를 호퍼에 준비하는 제 1 단계; 상기 준비된 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈 및 채움재를 제 4 항에 기재된 조성비율로 혼합기에 불출하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계 및 제 2 단계와는 별도로 아스팔트를 저장한 후 가열하는 제 3 단계; 상기 가열한 아스팔트를 제 4 항에 기재된 조성비율로 혼합기 에 투입하는 제 4 단계; 상기 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈, 채움재 및 아스팔트를 혼합하는 제 5 단계; 및 상기 혼합된 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈, 채움재 및 아스팔트 혼합체를 110 내지 140℃로 가열하는 제 6 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 아스콘 조성물은 굵은 골재, 잔골재, 채움재, 아스팔트 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 아스콘 조성물로서, 상기 잔골재 100 중량부 중 0 내지 70 중량부(0 중량부는 미포함)가 아토마이징 처리된 직경 5mm 이하의 슬래그 볼인 것을 특징으로 한다.
상기 종래의 기술에서도 언급하였듯이, 종래의 아스콘 조성물은 잔골재로 천연재료인 모래를 주로 포함하고 있었으나, 상기 모래의 채취 한계 및 환경 파괴 등의 이유로 상기 모래를 잔골재로 포함하는 아스콘 조성물은 사용에 제약이 있어왔을 뿐만 아니라, 강도(안정도) 등이 우수한 개선된 아스콘 조성물에 대한 요구도 끊임없이 제기되어 왔다.
따라서, 상기 종래의 아스콘 조성물의 잔골재 중 일부 또는 전부를 대체 골재 대체하는 여러가지 대안이 제시되어 왔다. 그러나, 상기 대체 골재는 골재 자 체의 물성이 아스콘 용 잔골재에서 요구되는 물성치에 미치지 못하거나 특별한 전처리를 하여야 하는등의 문제를 가지고 있어서 상기 대체골재를 포함하는 아스콘은 제조상의 불리한 점을 가지고 있을 뿐만 아니라 종래의 아스콘 조성물에 비하여 요구물성이 오히려 열악해지는 등의 문제점을 가지고 있었다.
본 발명의 발명자들은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 강도등의 아스콘에서 요구되는 물성이 종래의 아스콘 조성물보다 훨씬 우수한 아스콘용 조성물에 관하여 집중 연구한 결과 아스콘 조성물 중 잔골재를 아토마이징 처리된 슬래그 볼로 대체하면 상기와 같은 요구를 해결할 수 있다는 사실을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명의 아스콘 조성물에 포함시키고자 하는 슬래그 볼은 아토마이징 처리된 슬래그 볼을 말한다. 아토마이징 처리라 함은 슬래그 포트(pot) 또는 이와 유사한 용기에 용융된 상태로 수용된 전로 또는 전기로 슬래그를 용융 상태 그대로 아래쪽으로 낙하시킴과 동시에 슬래그의 낙하 방향과 교차하는 또 하나의 방향으로 가스 및/또는 물로 이루어진 혼합 기체를 분사하여 상기 낙하하는 슬래그를 미세 액적으로 분리시키는 작업을 말한다. 상기 낙하하는 슬래그는 혼합 기체로부터 운동에너지를 전달 받아 미세 액적을 이루기 위하여 필요한 표면에너지를 전달받게 된다.
상기의 과정으로 형성된 미세 액적은 표면장력으로 인하여 구형의 형상을 가지게 되고 이후 공기와 물 등과 같은 냉각매체에 의하여 냉각되어 고상의 슬래그 볼을 형성하게 된다. 이러한 고상의 슬래그 볼은 통상의 서냉법으로 처리된 괴상의 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그와는 확연히 다른 물성을 가지고 있다. 종래의 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그에는 미재화(未滓化)된 생석회(CaO)(일명 free lime)가 다량 존재하고 있고 이들은 수분과 반응하여 수산화 칼슘(Ca(OH)2)을 형성하여 부피가 팽창하고 그 결과 슬래그가 분화(粉化) 되는 현상을 초래하게 되지만 본 발명에 의한 아스콘 조성물에 포함되는 상기 슬래그 볼은 미재화된 생석회가 거의 존재하고 있지 않아 분화될 염려가 없다.
상기 아토마이징 처리된 슬래그 볼을 잔골재로 포함하는 아스콘은 다른 대체골재를 포함하는 아스콘과는 달리 별도의 부가 처리 없이, 아스콘의 강도와 유동성을 향상시킬 수 있다.
그 이유는 아토마이징 처리된 슬래그 볼의 특성에 기인한 것으로서, 아토마이징 처리된 슬래그 볼은 하기의 특성을 가지기 때문이다.
입도 분포
하기 표 1에 한국공업규격(KSF-2357)에서 잔골재의 규격으로 요구하는 내용 과 슬래그 볼의 입도를 비교한 결과를 나타내었다. 표 1에서 알 수 있듯이, 슬래그 볼은 아토마이징 처리되었기 때문에 미세하고 균일한 입도를 갖추어 아스콘에서 요구되는 잔골재로서 아주 우수한 특성을 가진다. 따라서, 특별한 입도를 조정하기 위한 특별한 부가처리가 필요하지 않게 된다.
[표 1]
체의 호칭 치수(mm) 체를 통과하는 무게 백분율(%)
KS 규격(입도 No. 3) 슬래그 볼
5 100 100
2.5 95-100 100
1.2 85-100 95
0.6 65-90 80
0.3 30-60 52
0.15 5-25 17
0.08 0-5 3
경도
슬래그 볼은 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그로부터 제조될 수 있는데, 제조되는 강에 따라 조금씩 틀리지만 상기 전로 슬래그 및 전기로 슬래그는 대체로 하기 표 2의 조성을 따른다.
[표 2]
Figure 112005023956059-PAT00001
상기와 같은 조성을 가진 슬래그는 내부에 2CaO·Fe2O3, 3CaO·Fe2O3, MgO·Al2O3 및 3CaO·SiO2와 같은 여러가지 종류의 복합상을 포함할 수 있으며, 상기 복합상은 대체로 안정하며 경도가 높은 것이 특징이다. 특히, 상기 복합상 중 MgO·Al2O3는 스피넬로 불리우는 매우 안정한 상을 가져서 슬래그 볼의 경도향상에 큰 기여를 한다. 따라서, 본 발명에서 사용하는 슬래그 볼은 모스 경도 6.5~8.0 및 비커스 경도 500~700으로 매우 높은 경도값을 나타낸다.
중금속 용출
아스콘은 도로 포장재로 많이 사용되는 것이므로 비나 눈 등의 수분이 많은 환경에 노출되는 경우가 빈번하다. 따라서, 아스콘이 중금속을 포함하고 있을 경우에는 상기 중금속이 수분에 용출되어 하수 또는 인근 토양으로 유입될 우려가 있다. 따라서, 아스콘에 사용되는 골재에는 중금속이 포함되어 있으면 안된다. 본 발명의 잔골재용 슬래그 볼은 하기 표 3에 기재한 바와 같이 중금속을 전혀 포함하고 있지 않다.
[표 3]
규제물질 Pb Cu As Hg Cd Cr CN
허용기준치 (ppm) 3.0이하 3.0이하 1.5이하 0.005이하 0.3이하 1.5이하 1.0이하
시험결과 (ppm) 미검출 미검출 미검출 미검출 미검출 미검출 미검출
기타 특성
하기 표 4에 기재된 바로 부터, 본 발명에서 사용하고자 하는 슬래그 볼의 비중과 압축강도는 모래에 비하여 매우 높은 값을 나타내고, 흡수율은 모래의 1/6 수준으로 낮은 값을 나타내어 물을 흡수하지 않을 수록 유리한 아스콘의 조건에 적합함을 알 수 있다.
또한, 하기 표 4중 형상 계수는 그 값이 1 일 경우 완전한 구형이라는 것을 의미하는데 본 발명의 슬래그 볼은 그 형상계수가 0.95로 거의 구형에 가까운 형상을 나타내었다. 상기와 같이 형상 계수가 구형일 경우 아스팔트의 저항이 최소화되어 아스팔트와 슬래그 볼의 혼합이 촉진될 수 있다.
또한, 상기 표 1의 입도 분포에서 알 수 있듯이 본 발명의 슬래그 볼은 한국 공업규격에서 요구하는 잔골재의 입도분포를 만족할 뿐만 아니라 입도가 균일함을 나타내는 하기 표 4의 균등계수도 1.22(균등계수가 1.00일 경우에는 모든 입자가 동일한 크기를 가짐)로 매우 균일한 입도 분포를 나타내고 있다는 것을 알 수 있다.
[표 4]
진비중 (g/cm3) 겉보기비중 (g/cm3) 흡수율 (%) 압축강도 (kg/cm2) 형상계수 균등계수 안식각
3.54 2.12 0.1 223 0.95 1.22 14~18°
상기한 슬래그 볼을 아스콘의 잔골재의 일부 또는 전부를 대체하여 아스콘을 제조하는 경우에는 상기 제조된 아스콘은 강도 및 경도가 우수하고, 중금속 오염의 염려가 없는 매우 효과적인 아스콘일 수 있다. 또한, 상기 슬래그 볼은 내부에 산화철 성분 등을 포함하고 있어 그 색이 검고 따라서 도로 포장재로 사용할 경우 아스콘 색상이 오래 유지될 수 있다는 부가적인 효과도 얻을 수 있다.
상기와 같은 우수한 효과를 얻기 위해서는 본 발명의 아스콘 조성물의 잔골재 100 중량부 중 70 중량부 이하(0 중량부는 미포함)는 상기 슬래그 볼인 것이 바람직하다. 다만, 슬래그 볼의 포함비율이 잔골재 100 중량부 중 70 중량부를 초과할 경우에는 아스콘 포장된 노면이 박리될 우려가 있어 바람직하지 않다. 슬래그 볼은 70 중량부까지는 투입될 수록 아스콘 조성물의 강도 및 경도 등의 물성을 향상시키므로 상기 강도와 경도의 측면에서는 특별히 하한을 정할 필요는 없다. 다만, 구형인 슬래그 볼의 형상이나 높은 밀도로 인하여 아스콘 조성물 제조시 유동성을 개선하여 가열온도를 낮출 수 있는데, 상기와 같은 효과를 얻기 위해서는 잔골재 100 중량부 중 15 중량부 이상은 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 아스콘 조성물의 구체적인 조성은 굵은 골재 : 17~38 중량%, 잔골재 : 40 ~ 65 중량%, 채움재 1~8중량%, 아스팔트 : 2~10 중량% 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성인 것이 바람직하다. 이하, 본 발명에서 제공하고자 하는 아스콘 조성물의 조성범위 한정이유에 대하여 상세히 설명한다.
잔골재 : 40~65 중량%
잔골재는 굵은 골재 사이의 공극을 채우고 아스콘의 강도를 확보하는 역할을 한다. 만일, 상기 잔골재가 65 중량%를 초과하여 포함될 경우에는 아스팔트 포장에 필요한 공극이 지나치게 감소하고, 장시간 사용한 후 노면에 굴곡이 생기며, 강도가 감소하게 된다. 그리고, 상기 잔골재가 40 중량% 미만 포함될 경우에는 공극이 지나치게 증가하여 공기나 수분의 침투가 용이하게 되고 그 결과 표면 박리등의 문제를 일으킨다. 따라서, 잔골재는 40~65 중량% 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 잔골재는 상기 슬래그 볼 외에도 모래 및 석분(石粉)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 잔골재 100 중량부 중 모래는 상기 슬래그 볼의 함량이 25 중량부 미만일 경우에는 상기 슬래그 볼과 합하여 5 내지 25 중량부 포함되는 것이 바람직하며 상기 석분은 30 내지 95 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 이는 상기 슬래그 볼은 일정 함량 범위내에서는 모래와 석분의 역할을 모두 수행하는데 슬래그 볼의 함량이 충분할 경우에는 모래는 포함될 필요가 없지만, 슬래그 볼의 함량이 미달되어 25 중량부 미만일 경우에는 모래와 슬래그 볼의 양이 합하여 5 내지 25 중량부가 될 때 까지는 모래로 그 양을 보충할 필요가 있기 때문이다.
만일, 모래와 슬래그 볼이 합하여 5 중량% 미만으로 첨가되면 포장된 노면의 굴곡이 심하게 되며, 25 중량%를 초과하여 첨가되면 표면박리가 일어날 우려가 심 해진다.
굵은 골재 : 17~38 중량%
굵은 골재는 잔골재와 함께 아스콘 조성물에 가장 많이 포함되는 재료이다. 즉, 굵은 골재와 잔골재의 투입비율은 상호 보완적이어서 잔골재가 많이 투입되면, 굵은 골재는 적게 투입된다. 따라서, 상기 굵은 골재가 17 중량% 미만 포함될 경우에는 공극 감소, 노면의 굴곡 또는 강도 감소등의 문제점이 나타나게 되며, 38 중량%를 초과하여 포함될 경우에는 수분 침투, 표면 박리 등의 문제가 발생된다. 그러므로, 굵은 골재는 17~38 중량% 포함되는 것이 바람직하다.
채움재 : 1~8 중량%
채움재는 아스콘 조성물의 공극율을 제어하기 위한 것으로 통상 포장된 아스콘은 3~6%의 공극율을 요구하는데 이를 이해서는 상기 채움재는 1~8 중량% 정도 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 채움재는 구체적으로는 한국 공업규격 KSF-3501을 만족하는 것이 더욱 바람직하다.
아스팔트 : 2~10 중량%
아스팔트는 아스콘 조성물에 결합력을 부여할 뿐만 아니라, 유동성을 부여하여 포장을 원활하게 하는 작용을 한다. 아스팔트의 함량이 2 중량% 미만일 경우에는 포장재의 결합력과 유동성이 약해지는 문제가 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 포장재의 강도가 약해지므로 상기 아스팔트의 함량은 2~10 중량%인 것이 바람 직하다.
이하에 도 1을 참조하여 본 발명의 아스콘 조성물을 제조하는 방법을 설명한다.
도 1은 이와 같은 특성을 갖는 특수가공 제강슬래그를 이용한 아스콘 제조방법의 공정도를 나타낸 것이다.
(1) 우선, 슬래그 볼, 모래, 석분, 굵은 골재 및 채움재를 각각의 호퍼에 투입한다(S10). 종래의 대체 골재는 잔골재로 사용하기 위하여 시효처리, 파쇄 및 입도 선별 공정 등의 여러가지 전처리 공정이 필요하였으나 본 발명의 슬래그 볼은 별도의 전처리 공정은 필요없다.
(2) 다음으로 각각의 호퍼에 저장된 슬래그 볼, 모래, 석분, 굵은 골재 및 채움재를 아스콘 조성물 제조에 필요한 소정량에 맞추어 혼합기로 불출하는 단계가 필요하다(S20). 상기 단계에서는 각각의 호퍼로부터 필요한 재료를 소정량 독립 컨베이어 벨트를 통해 이송한 다음 메인 컨베이어 벨트에서 합하여 혼합기에 불출하는 방식을 채택하는 것이 바람직하다.
(3) 상기의 원료 불출단계(S20)와는 별도로 아스팔트를 혼합에 적당한 온도로 준비한 후(S10-2) 혼합기에 아스콘 제조에 필요한 비율대로 공급할 필요가 있다(S20-2).
(4) 상기의 순서로 혼합기에 공급된 각각의 재료들은 혼합기내에서 교반/혼합된다(S30).
(5) 충분히 혼합된 재료들의 혼합체는 혼합가열기로 투입된다(S40).
(6) 혼합가열기에서는 혼합기로부터 교반/혼합되어 투입된 혼합물을 버너에서 발생된 열로 재가열한다(S50). 이때, 혼합물 온도는 110~140℃ 정도로 유지한다. 상기 가열온도는 본 발명의 아스콘 제조방법의 가장 큰 특징으로 종래에는 혼합물에 충분한 유동성을 부여하기 위하여 160℃ 이상으로 가열하였으나, 본 발명에서는 슬래그 볼이 구형이고 비중도 높아 140℃ 이하의 온도에서도 충분히 혼합될 수 있다. 따라서, 종래에 비하여 혼합물의 유지온도를 낮출 수 있으며 에너지 비용을 절감할 수 있다.
상기와 같이 가열된 혼합물은 저장 및 배출 단계를 통하여 도로 등의 포장용으로 사용된다.
(실시예 1)
굵은 골재로서 자갈을 사용하고, 잔골재로 슬래그 볼과 석분을 사용한 아스콘 공시체를 제작하여 시험하였다. 아스콘 조성물의 조성은 자갈 33 중량%, 잔골재 60.5 중량%, 채움재 2 중량%, 아스팔트 4.5 중량%이었으며, 상기 잔골재 100 중량부 중에는 슬래그 볼이 59 중량부, 크기 5mm 이하의 석분이 41 중량부 포함되어 있었다.
상기 아스콘 공시체에 대한 시험결과를 하기 표 5의 실시예 1에 나타내었다. 다만, 표 5중의 종래예는 종래의 경우를 나타내는 것으로서 잔골재 100 중량부 중 세척사 15 중량부 및 석분 85 중량부를 사용한 결과를 나타낸 것이다.
[표 5]
구분 KS 규격 실시예 1 종래예
조립율 1.95-6.43 2.60 3.04
밀도(g/cm3) 2.3 이상 3.48 2.60
흡수율(%) 5 이하 0.1 0.6
안정도(kgf) 600 이상 1327 1245
흐름값(1/100cm) 20-40 26 35
공극률(%) 3-6 4.39 5.13
포화도(%) 70-85 75.46 71.76
표 5의 결과로부터 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 아스콘 조성물의 조성으로 이루어진 아스콘 공시체의 안정도(압축강도)가 1327 kgf를 나타낸 반면 모래(세척사)를 사용한 종래의 아스콘 조성물로부터 제조된 공시체의 안정도는 1245 kgf로서 본 발명에 따른 실시예 1의 공시체의 강도가 현저히 높다는 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명에 따른 아스콘은 조립율, 밀도, 흡수율, 흐름값, 공극율 및 포화도 등 아스콘으로 사용하기 위해 필요한 KS 규격을 모두 충족시키고 있어 우수한 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
자갈 33 중량%, 잔골재 60.5 중량%, 채움재 2 중량%, 아스팔트 4.5 중량%이고, 상기 잔골재 100 중량부 중에 슬래그 볼이 34 중량부, 크기 5mm 이하의 석분이 66 중량부 포함된 아스콘 공시체를 제조하였다. 본 실시예에 따른 공시체의 강도 는 1289kgf로서 종래의 아스콘 조성물의 조성을 제조된 공시체(종래예)의 압축강도 1245 kgf보다 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 실시예 2에 의하여 제조된 공시체의 흐름값은 31로서 한국공업규격에서 요구하는 값을 만족하고 있었다.
또한, 본 실시예에 따른 아스콘 조성물의 최소가열온도를 확인하기 위하여 온도를 변경하면서 혼합가열한 결과 110℃ 이상의 범위에서는 충분한 혼합가열이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
본 발명에 의할 경우 잔골재 중 일부를 아토마이징 처리된 슬래그 볼로 대체함은 물론이고 기존의 인조 골재를 포함하는 아스콘 조성물에 비하여 부가적인 처리가 필요하지 않고 강도가 우수한 아스콘 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제조된 아스콘 조성물은 종래의 아스콘용 조성물에 비하여 비교적 낮은 출탕온도에서도 충분한 유동성을 확보하여 출탕 및 포장작업이 용이하다.

Claims (7)

  1. 굵은 골재, 잔골재, 채움재 및 아스팔트로 이루어진 아스콘 조성물로서,
    상기 잔골재 100 중량부 중 아토마이징 처리된 크기 5mm 이하의 슬래그 볼이 0 내지 70 중량부 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아스콘 조성물의 잔골재는 잔골재 100 중량부 중 석분을 30 내지 95 중량부 포함하는 동시에, 상기 슬래그 볼의 함량이 25 중량부 미만일 경우에 모래와 슬래그 볼이 합하여 5 내지 25 중량부 포함되도록 모래를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 아스콘 조성물의 잔골재 100 중량부 중 아토마이징 처리된 슬래그 볼이 15 중량부 이상 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬래그 볼은 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전로 슬래그 또는 전기로 슬래그는 CaO : 14.5~63 중량%, Fe2O3 : 22~45 중량%, SiO2 : 10~22 중량%, MgO : 6~10 중량%, FeO : 3 중량% 이하, Al2O3 : 5.5 중량% 이하 및 기타 미량의 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아스콘 조성물은
    굵은 골재 : 17~38 중량%,
    잔골재 : 40 ~ 65 중량%,
    채움재 1~8중량%,
    아스팔트 : 2~10 중량%
    및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물.
  7. 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈 및 채움재를 호퍼에 준비하는 제 1 단계;
    상기 준비된 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈 및 채움재를 제 4 항에 기재된 조성비율로 혼합기에 불출하는 제 2 단계;
    상기 제 1 단계 및 제 2 단계와는 별도로 아스팔트를 저장한 후 가열하는 제 3 단계;
    상기 가열한 아스팔트를 제 4 항에 기재된 조성비율로 혼합기에 투입하는 제 4 단계;
    상기 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈, 채움재 및 아스팔트를 혼합하는 제 5 단계; 및
    상기 혼합된 슬래그 볼, 모래, 석분, 자갈, 채움재 및 아스팔트 혼합체를 110 내지 140℃로 가열하는 제 6 단계;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 아스콘 조성물의 제조방법.
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