KR20070068564A

KR20070068564A - 개질 아스팔트 조성물

Info

Publication number: KR20070068564A
Application number: KR1020050130282A
Authority: KR
Inventors: 곽태경; 곽상운
Original assignee: 곽상운
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-02

Abstract

본 발명은 개질 아스팔트 조성물에 관한 것으로, 특히 도로 포장용 아스팔트 혼합물에 사용되는 개질 아스팔트 조성물에 있어서, 아스팔트 100 중량부에 대하여 입자크기가 25 내지 100 ㎛인 유리분말 50 내지 200 중량부를 혼합하여 조성되는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 조성물에 관한 것으로 이를 통하여 아스팔트 자체의 물성을 개선하여 온도변화에 민감하지 않고, 여름의 중차량 하중에 소성변형이 적으며, 겨울의 균열발생이 적으며, 지반과 골재와 접착력이 향상되고, 미끄럼 방지효과를 높이는 효과가 있다.

아스팔트, 유리분말, 유리섬유, 개질

Description

개질 아스팔트 조성물 {REFORMED ASPHALT COMPOSITION}

본 발명은 개질 아스팔트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아스팔트 포장에 사용되는 아스팔트 자체에 대한 물성을 개선하여 온도변화에 민감하지 않고, 여름의 중차량 하중에 소성변형이 적으며, 겨울의 균열발생이 적으며, 지반과 골재와 접착력이 향상되고, 미끄럼 방지효과를 높이는 효과가 있는 개질 아스팔트 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 도로포장 등에는 아스팔트나 시멘트 콘크리트가 주로 사용되고, 아스팔트의 경우는 아스팔트에 골재와 석분 같은 혼합물을 추가하여 도로포장을 수행하며, 이러한 아스팔트로는 천연아스팔트와 석유아스팔트로 분류할 수 있으나 상기 아스팔트는 극히 제한적으로 사용되는 천연아스팔트보다 널리 사용되는 석유아스팔트를 말하며, 이러한 석유아스팔트는 원유를 증류할 때 얻어지는 잔유분을 비롯하여 이와 유사한 성분으로 구성된 물질을 총칭한 것으로, 전체중량의 약 90~95%가 탄화수소로 구성되어 있으며, 그 외 헤테로원자와 금속성 이온으로 구성되어 있다. 이때, 아스팔트는 질소, 산소, 황과 같은 헤테로원자가 그 분자구조에서 종종 탄소로 치환되기도 하는데, 이와 같이 분자사이에서 발생되는 활발한 화학작용이 그 독특한 화학적, 물리적 특성의 원인이 된다.

상기한 도로포장방법에서 시멘트 콘크리트는 온도변화에 민감하지 않고 견고한 특징을 가지지만 시공에 오랜 시간이 걸리고, 차량주행성능이 좋지 않은 단점이 있고, 아스팔트 포장의 경우는 골재나 석분과 함께 아스팔트를 혼합하여 포장하게 되는데, 아스팔트포장이 시멘트 콘크리트포장에 비해 차량의 주행성능이 우수하고, 시공성이 우수하여 신설포장이나 보수포장이 편리하며, 공기를 단축할 수 있는 반면에, 여름철의 이상고온과 과다한 교통하중과 교통량에 의해 소성변형을 일으킬 수 있으며, 겨울에는 균열이 발생하는 등 온도에 민감하고 과다한 하중에 약한 단점을 갖고 있다.

따라서 이러한 단점을 해결하기 위하여 천연탄화수지를 첨가하거나 대한미국특허등록 제351261호에서와 같이 이에 추가하여 분말고무개질재를 추가하는 등의 방법을 제시하고 있으나, 충분한 효과를 나타내지 못하며, 가격의 상승으로 널리 보급되고 있지 못한 실정이다. 따라서 아스팔트 자체의 특성을 개선하여 온도 변화에 따른 물성저하를 막을 수 있는 아스팔트 자체의 개질이 절실히 요구되는 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 아스팔트 포장에 사용되는 아스팔트 자체에 대한 물성을 개선하여 온도변화에 민감하지 않고, 여름의 중차량 하중에 소성변형이 적으며, 겨울의 균열발생이 적으며, 지반과 골재와 접착력이 향상되고, 미끄럼 방지효과를 높이는 개질 아스팔트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

도로 포장용 아스팔트 혼합물에 사용되는 개질 아스팔트 조성물에 있어서, 아스팔트 100 중량부에 대하여 입자크기가 25 내지 100 ㎛인 유리분말 50 내지 200 중량부를 혼합하여 조성되는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 조성물을 제공한다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 개질 아스팔트 조성물에 관한 것으로서, 도로 포장용 아스팔트 혼합물에 사용되는 개질 아스팔트 조성물에 있어서, 아스팔트 100 중량부에 대하여 입자크기가 25 내지 100 ㎛인 유리분말 50 내지 200 중량부를 혼합하여 조성된다.

상기 아스팔트는 공지의 아스팔트 도로 포장에 사용되는 공지의 아스팔트를 모두 포함하는 것이다.

본 발명에 사용되는 상기 유리 분말은 아스팔트에 혼합되어 점도를 증가시키고 아스팔트의 표면장력을 떨어뜨려 지반 및 이후에 혼합되는 골재 또는 석분 등에 대한 아스팔트의 접착력을 향상시키고, 경화 후에는 아스팔트의 공극을 메꾸어 줌으로써 내충격성을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 유리 분말은 경도 6 내지 7의 강성물질로 아스팔트가 경화된 후에 그 경도를 강화시킴으로써 여름의 고온시에도 아스팔트가 외부의 압력(중하중 차량의 통과 등)에 의한 소성변형이 발생하는 것을 현저히 감소시키는 작용을 할 뿐만 아니라, 표면이 오염되었을 경우 물에 의하여 오염성분이 쉽게 빠져나가 제거될 수 있어 내오염성을 향상시키고, 내식성을 향상시키는 작용을 한다.

상기와 같이 아스팔트의 물성을 변화시키기 위해서 상기 유리분말은 그 입자의 크기가 25 내지 100 ㎛이어야 아스팔트와 유리분말이 충분히 상호 작용하여 아스팔트의 물성에 영향을 줄 수 있다. 즉, 유리분말의 입자가 25 ㎛보다 작은 경우에는 아스팔트의 점도가 너무 높아져 작업성이 떨어지고, 경화후에 아스팔트의 탈락될 수 있는 문제점이 있으며, 유리분말의 입자가 100 ㎛보다 큰 경우에는 상기 기술한 아스팔트와 유리분말간의 상호작용(아스팔트 내에 유리분말의 혼합에 따라 아스팔트의 반응기에 무기계의 filler를 결합시켜 친수성의 성질과 경도를 보강하고 아스팔트의Surface energy를 흡수시켜 결과적으로 Surface tension이 저하되므로 지반이나 골재 등에 강력한 부착을 지원하도록 하는 것)이 충분히 고르게 일어나지 못하므로 상기 범위 내인 것이 필수적이다.

또한 상기 유리 분말의 함량도 상기 아스팔트 100 중량부에 대하여 50 내지 200 중량부로 포함되어야 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 그 함량이 50 중량부 미만일 경우에는 아스팔트의 점도가 낮아지고 경화 후에는 강도의 증가가 미미하며, 200 중량부를 초과할 경우에는 점도가 너무 증가하여 작업성이 떨어지고, 아스팔트 함량이 낮아져서 아스팔트가 경화된 후에 탈락될 수 있는 문제점이 있다.

상기 유리 분말은 다양한 입자 형상을 사용할 수 있으며, 유리 분말의 입자는 일반 유리를 분쇄하여 얻는 것으로 유리 조성은 A, C, E, 내알칼리성 유리 분말 조성 등 아스팔트와의 상용성이 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.

또한 상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 개질 아스팔트 조성물에는 유리 섬유(glass fiber)를 더 포함할 수 있다. 상기 유리 섬유는 아스팔트 내에 존재하여 경화되어 아스팔트의 인장력을 증가시키고, 겨울의 저온시에 아스팔트가 균열되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이와 같은 유리 섬유는 E 글라스 조성의 장유리 섬유가 바람직하며, 내알칼리성 조성의 섬유도 사용이 가능하다.

상기 유리 섬유는 바람직하게는 섬유경이 10 내지 20 ㎛인 유리 섬유를 균일한 스트랜드(strand) 길이로 절단한 절단 섬유(chopped fiber) 또는 평균 섬유 길이로 분쇄하여 제조한 분쇄 섬유(milled fiber)가 사용될 수 있다. 특히, 절단 섬유는 2 내지 12 mm 정도의 섬유 길이로 재단된 것이 바람직하며, 분쇄 섬유는 평균 섬유길이가 100 내지 300 ㎛인 것이 바람직하다. 특히 분쇄 섬유가 아스팔트의 인장력 보강 및 분산성 면을 고려할 때 바람직하며, 절단 섬유와 분쇄 섬유를 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 유리 섬유는 상기 아스팔트 100 중량부에 대하여 10 내지 150 중량부로 추가로 더 포함되는 것이 바람직하다. 상기 유리 섬유의 함량이 상기 범위 내인 경우 인장강도, 내구성 및 분산 등 작업이 특히 유리한 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 개질 아스팔트 조성물에 따르면, 아스팔트 포장에 사용되는 아스팔트 자체에 대한 물성을 개선하여 온도변화에 민감하지 않고, 여름의 중차량 하중에 소성변형이 적으며, 겨울의 균열발생이 적으며, 지반과 골재와 접착 력이 향상되고, 미끄럼 방지효과를 높이는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명, 실시예 및 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

Claims

도로 포장용 아스팔트 혼합물에 사용되는 개질 아스팔트 조성물에 있어서, 아스팔트 100 중량부에 대하여 입자크기가 25 내지 100 ㎛인 유리분말 50 내지 200 중량부를 혼합하여 조성되는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 조성물.
제1항에 있어서,

상기 개질 아스팔트 조성물이 섬유경이 10 내지 20 ㎛인 유리 섬유를 균일한 스트랜드(strand) 길이로 절단한 절단 섬유(chopped fiber) 또는 평균 섬유길이를 100 내지 300 ㎛로 분쇄한 분쇄 섬유(milled fiber)를 상기 아스팔트 100 중량부에 대하여 10 내지 150 중량부 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개질 아스팔트 조성물.