KR20100074696A - 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법 - Google Patents

Abstract

개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법이 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 개질 유황 결합재를 이용하여 교면에 방수층을 형성하고, 형성된 방수층 위에 포장을 한다.

본 발명에 따르면, 우수의 침투나 외부의 충격으로부터 구조체를 보호할 수 있고, 포장의 내구 수명을 연장시킬 수 있으며, 보다 용이하게 교면 포장의 재시공 및 보수가 가능한 장점이 있다.

개질, 유황, sulfur, 교면, 포장, 방수, 접착

Description

개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법{Pavement method of a road on the bridge by using modified sulfur binder}

본 발명은 교면 포장 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 100℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한 물성을 가지는 개질 유황 결합재를 이용하여 교면을 포장하는 방법에 관한 것이다.

유황(sulfur)은 비금속 원소 중의 하나로써 천연 유황도 존재하나, 원유나 천연 가스의 탈황 과정 등에서 많이 발생된다.

원유나 천연 가스의 탈황 과정에서 발생되는 유황을 단순한 산업 폐기물로 처리하기 보다는 이를 다양한 산업 분야에 활용하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다.

특히, 최근 유황을 종래의 건설 자재를 대신하여 또는 함께 이용하여 건설 자재의 성능을 향상시키는 기술이 개발되어 이용되고 있다.

그러나 유황의 물성은 119℃ 이상의 온도에서 용해되고 상온에서는 고체인 성 질을 가진다.

또한, 인화점이 207℃이고, 자연 발화 온도가 245℃로서 착화성을 가지는 등의 문제점이 있어, 건설용 자재 등 실제 다양한 산업 분야에 이용하기에는 어려운 단점이 있었다.

이러한 단점을 개량하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있으나, 유황의 물성상 반응 제어가 곤란하고 상온에서 급격하게 고상화되어 성형할 수 없는 등의 단점이 있다.

이러한 유황의 단점을 개선하여 다양한 산업 분야에 이용하고자 유황에 다양한 물질을 첨가하여 물성을 개선한 개질 유황 결합재에 대한 많은 연구와 개발 노력이 있으나 여전히 반응 제어가 곤란하고 상온에서 급격하게 고상화되어 성형할 수 없는 등의 단점을 가지고 있다.

이에 본 출원인은 종래의 개질 유황 결합재의 문제점을 극복할 수 있는 개질 유황 결합재 및 그 제조 방법 등에 관하여 2007년 6월 25일 특허출원(한국특허출원번호 제10-2007-0062430호)하였다.

본 출원인이 개발하여 특허출원한 개질 유황 결합재는 물의 증발 온도인 100℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능한 물성을 지니며, 소수성을 가지는 개질 유황 결합재를 100℃ 이하의 물에 완전 용해 시킬 수 있게 되었다.

또한, 유황과 첨가물의 첨가량의 범위에 따라 변화를 줄 수 있으며, 강도, 방수성, 내화학성, 탄성, 내화성 및 비폭열성 등에서 우수한 성능을 가지게 되었다.

뿐만 아니라 이러한 개질 유황 결합재를 이용한 콘크리트 및 아스팔트 혼합물 도 개발하였다.

한편, 종래의 도로 포장 방법 중 교면 즉 교량의 상판에 포장을 하는 경우 통상적으로 지면에 포장을 하는 경우와 달리 우수의 침투나 외부의 충격으로부터 교량 상판 구조물을 보호할 수 있도록 포장을 하는 것이 하는 것이 요구된다.

특히, 교면 포장의 경우 지면과 같은 토공부 포장과 달리 처짐 및 진동의 발생, 혹독한 기후에의 노출, 차량 하중의 집중화, 포장체 내 침투수의 장기 체류 등으로 인하여 그 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

그리고 교면 포장의 경우 포장의 보수나 재시공시 교량의 구조물에 영향을 미칠 수 있고 공간상의 제한 등으로 포장의 보수나 재시공이 용이하지 않은 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 우수의 침투나 외부의 충격으로부터 교량 상판 구조물을 보호할 수 있도록 하는 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법을 제안하는 것이다.

또한, 교량의 처짐 및 진동의 발생, 혹독한 기후에의 노출, 차량 하중의 집중화, 포장체 내 침투수의 장기 체류 등에도 포장의 내구 수명을 향상시킬 수 있는 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법을 제안하는 것이다.

그리고, 보다 용이하게 교면 포장의 재시공이나 보수가 가능한 장점이 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법이 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 교면 포장 방법에 있어서, 개질 유황 결합재를 이용하여 상기 교면에 방수층을 형성하는 단계(a); 및 상기 형성된 방수층 위에 포장을 하는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법이 제공된다.

상기 개질 유황 결합재는, 유황과 상기 유황의 개질제로서 상기 유황 100% 중량에 대하여 디시클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)계 개질제 0.1~100 중량%와 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류(hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류(alkylamine) 0.01~200 중량%가 용융 혼합된 개질 유황 결합재일 수 있다.

또한, 상기 개질 유황 결합재는, 상기 개질 유황 결합재에 유황, 올리고머(oligomer) 및 디씨클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)을 사용하여 생성되는 또 다른 개질 유황 결합재가 혼합된 개질 유황 결합재일 수 있다.

그리고, 상기 상기 개질 유황 결합재는 광물성 분말을 더 포함할 수 있다.

상기 단계(b)는, 기층을 형성하는 단계; 및 표층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 표층은 시멘트 콘크리트를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 시멘트 콘크리트는 상기 개질 유황 결합재를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 표층은 아스팔트 콘크리트를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 아스팔트 콘크리트는 상기 개질 유황 결합재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 표층은 수지를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 수지는 에폭시(epoxy) 수지, MMA(Methyl Methacrylate) 수지, 라텍스(latex) 수지 중 적어도 하나일 수 있다.

그리고, 상기 표층을 형성하는 것은 상기 기층에 상기 개질 유황 결합재를 도포한 후 수행될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 개질 유황 결합재를 이용한 교면 포장 방법에 의하면, 우수의 침투나 외부의 충격으로부터 교량 상판 구조물을 보호할 수 장점이 있다.

또한, 교량의 처짐 및 진동의 발생, 혹독한 기후에의 노출, 차량 하중의 집중화, 포장체 내 침투수의 장기 체류 등에도 포장의 사용기한을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 보다 용이하게 교면 포장의 재시공 및 보수가 가능한 장점이 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호 를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저 본 발명의 설명에서는 교면 포장이라는 용어를 사용하나, 이러한 교면 포장은 교량의 상판에서 이루어지는 포장뿐만 아니라 지면이 아닌 구조물 위에 포장을 수행하는 경우도 포함된다.

한편, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장의 단면의 예시에 대해 살펴보기로 한다.

먼저 도 1은 종래의 교면 포장의 단면을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장의 단면을 도시한 단면도이다.

먼저 도 1을 참조하여 종래의 교면 포장의 단면을 살펴보면, 종래의 교면 포장 단면은 구조체(100), 접착층1(110), 방수층(120), 접착층2(130), 기층(140), 택코팅층(150) 및 표층을 포함한다.

구조체(100)는 교량의 상판으로서 일반적으로 콘크리트 구조체 또는 강 구조체일 수 있다.

접착층1(110)은 방수층(120)과 구조체(100) 사이의 접착력을 높여주기 위해 형성되는 층이며, 방수층(120)은 우수 등이 구조체에 직접적으로 침투하는 것을 방지한다.

접착층2(130)는 방수층(120)과 기층(140) 사이의 접착력을 높여주며, 이러한 구조체 보호를 위한 방수층(120) 및 방수층과의 다른 층의 접착력을 높여주기 위한 접착층을 형성한 후 기층(140), 택코팅층(150) 및 표층(160)을 시공하게 된다.

기층(140)은 표층(160)을 지지하고 하중 및 충격을 분산, 경감하여 이를 노반 이나 구조체에 전달하는 역할을 하는 층이다.

기층(140)은 쇄석이나 모래, 석분 등의 골재에 필요한 경우 아스팔트나 시멘트 등의 다른 물질들을 첨가하여 롤러(roller)로 다져서 형성된다.

한편, 택코팅층(150)은 표층(160)이 아스팔트 콘크리트로 형성되는 경우에만 시공되는 층으로서 택코트(tack coat)라 불리우는 시방서 상의 시공 방법에 따라 형성되는 층으로서 택코트의 시공으로 기층(140)과 표층(160) 사이의 접착력을 높여준다.

표층(160)은 도로의 표면을 형성하는 층으로서 그 형성 재료에 따라 크게 아스팔트 콘크리트와 시멘트 콘크리트, 그리고 수지 등이 사용될 수 있다.

아스팔트 콘크리트 포장은 표층(160)에 사용되는 아스팔트 콘크리트의 재료나 시공 방법에 따라 구스 아스팔트(guss asphalt) 포장, 롤드 아스팔트(rolled asphalt) 포장 등으로 구분되기도 하나 이는 모두 아스팔트 콘크리트 포장의 범위에 포함됨은 당업자에게 자명하다.

그리고 시멘트 콘크리트 포장은 표층(160)에 사용되는 시멘트 콘크리트의 재료나 시공 방법에 따라 초속경 시멘트 콘크리트, 조강 시멘트 콘크리트 등으로 나누기도 하나 이는 모두 시멘트 콘크리트 포장의 범위에 포함됨은 역시 당업자에게 자명하다.

한편, 수지계 포장은 표층(160)을 에폭시(epoxy) 수지, MMA(Methyl Methacrylate) 수지, 라텍스(latex) 수지 등을 주성분으로 하는 물질을 이용하여 형성하는 포장으로서 시멘트 등과 혼합되어 표층(160)을 형성하기도 하며, 시멘트 와 혼합되어 시공되는 경우 시멘트 콘크리트 포장의 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

이러한 종래의 교면 포장에서는 구조체(100)로의 우수 등의 침입을 방지하기 위해 방수층(120)을 시공하고, 방수층(120)과 구조체(100), 그리고 방수층(120)과 기층(140)의 접착력을 높이기 위해 접착층(110, 130)을 시공한다.

그러나 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 개질 유황 결합재층(200)을 형성함으로써 종래의 방수층(120)과 같이 구조체로의 우수 등의 침입을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라 방수 성능을 향상시키고, 별도의 접착층(110, 130)을 포함하지 않아도 구조체(100) 및 기층(140)과의 접착력을 높일 수 있다.

특히 종래에는 구조체(100)로의 우수 등의 침투를 막기 위해 크게 침투계, 도막계, 쉬트계 등의 다양한 방법으로 방수층을 형성하였으나, 교면이라는 특수성에 의해 외부 충격 등에 의해서도 방수 성능에는 영향을 크게 받게 된다.

그러나 본 발명에서 이용하는 개질 유황 결합재를 구조체(100)에 도포함으로써 개질 유황 결합재가 가진 탄성력과 방수성 그리고 내화학성 등의 물성에 의해 구조체(100)로의 우수 등의 침투는 방지하면서도 외부 충격 등에도 방수 성능에 영향이 없게 된다.

또한, 본 발명에서 이용하는 개질 유황 결합재가 이질의 재료들에 대해서도 부착력이 높으므로 구조체(100) 및 기층(120) 사이에 도 1과 같은 별도의 접착층(110, 130)을 형성하지 않는 것이 가능할 수 있게 된다.

따라서 방수의 성능을 더욱 향상시키고 외부 충격 등에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 시공 과정도 줄일 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장 방법이 이루어지는 순서를 도 3 및 도 4를 참조하여 다시 한번 살펴본다.

도 3은 종래의 교면 포장이 이루어지는 순서를 도시한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장이 이루어지는 순서를 도시한 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 교면 포장이 이루어지는 순서는 구조체(100)에 접착층(110)을 시공하고(S300), 형성된 접착층(110)에 방수층(120)을 시공한다(S302).

그리고 방수층(120)에 다시 기층(140)과의 접착력을 높이기 위한 접착층(130)을 시공한 후(S304), 기층(140)을 시공한다(S306).

그리고 기층(140)과 표층(160)의 접착력을 높이기 위한 택코트 시공을 수행한 후(S308), 표층(160)을 시공한다(S310).

한편, 전술한 바와 같이 표층(160)이 아스팔트 콘크리트가 아닌 시멘트 콘크리트 또는 수지 등으로 시공되는 경우 단계 404의 택코트 시공 단계는 포함되지 않을 수 있음은 전술한 바와 같다.

그리고 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장은 전술한 바와 같이 본 발명에서 이용하는 개질 유황 결합재가 이질의 재료들 에 대해서도 부착력이 높으므로 개질 유황 결합재를 별도의 접착층 없이 직접 구조체(100)에 시공하고 기층(140), 택코팅층(150) 및 표층(160)을 시공하는 것이 가능할 수 있다.

또한, 기층(140)과 표층(160) 사이에 부착력을 높여주기 위한 층을 형성하기 위한 예를 들면, 아스팔트 콘크리트 포장의 경우 택코팅층(150)의 시공 대신 본 발명에서 이용하는 개질 유황 결합재를 시공하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명에서는 표층(160)에 시공되는 아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트 또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개질 유황 결합재를 이용한 아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트를 이용하는 것이 가능하다.

이하에서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 이용할 수 있는 개질 유황 결합재 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트, 시멘트 콘크리트 등에 대해 살펴보기로 한다.

먼저 본 발명에서 이용되는 개질 유황 결합재는 전술한 본 출원인이 개발하여 특허출원한 물의 증발 온도인 100℃ 이하의 온도에서 재용융이 가능하며, 소수성을 가지는 개질 유황 결합재를 100℃ 이하의 물에 완전 용해 시킬 수 있는 개질 유황 결합재 또는 이에 다른 물질들을 혼합한 개질 유황 결합재일 수 있다.

그리고 이러한 개질 유황 결합재는 보다 바람직하게는 유황과 이 유황의 개질제로서 유황 100% 중량에 대하여 디시클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)계 개질제 0.1~100 중량%과 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류(hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류(alkylamine) 0.01~200 중량%가 용융 혼합된 것일 수 있다.

그리고 디시클로 펜타디엔계 개질제는 디시클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene: DCPD) 단독 혹은 DCPD에 시클로 페타디엔(cyclo pentadiene: CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물일 수 있다.

또한, DCPD 단독 또는 DCPD에 CPD, DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물에 디펜텐(dipentene), 비닐 톨루엔(vinyl toluene), 스티렌 모노머(styrene monomer), 디시클로 펜텐(dicyclo pentene) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물일 수 있다.

그리고 헤테로 고리 아민류는 피리딘(pyridine), 피리딘의 동족체, 피리딘의 이성질체, 피리딘의 동족체의 이성질체, 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린(isoquinoline), 아크리딘(acridine), 피롤(pyrrole)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

또한, 이러한 개질 유황 결합재에 다른 물질들이 더 첨가된 개질 유황 결합재일 수 있다.

다른 물질들은 예를 들면, 광물성 분말로서 천연 골재, 인공 골재, 슬래그(slag), 석탄재, 플라이 애쉬(fly ash), 실리카 흄(silica fume) 등 다양한 광물성 미분말이 가능하며, 그 중량비는 개질 유황 결합재 100 중량%에 대하여 20~50% 중량비를 가지고 그 입경은 70마이크론(ㅅm)인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 이러한 개질 유황 결합재에 첨가되는 다른 물질은 개질 유황 결합재와 는 다른 물성을 가진 또 다른 개질 유황 결합재도 가능하다.

도 5는 개질 유황 결합재에 첨가되는 다른 물질이 전술한 개질 유황 결합재와는 다른 물성을 가진 또 다른 개질 유황 결합재인 경우 이를 생성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5에서 개질 유황 결합재 1은 전술한 유황과 이 유황의 개질제로서 유황 100% 중량에 대하여 디시클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)계 개질제 0.1~100 중량%과 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류(hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류(alkylamine) 0.01~200 중량%가 용융 혼합된 것이다.

그리고, 개질 유황 결합재 2는 이러한 개질 유황 결합재와는 다른 조성 및 물성을 가지는 개질 유황 결합재이다.

이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 본 출원인에 의해 개발되어 특허출원된 개질 유황 결합재를 개질 유황 결합재 1로 명칭하기로 한다.

그리고 개질 유황 결합재 2는 본 출원인에 의해 개발되어 특허출원된 개질 유황 결합재와는 다른 개질 유황 결합재로서 예를 들면, 종래의 올리고머(oligomer)와 디씨클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)을 유황에 결합하여 생성되는 개질 유황 결합재일 수 있다.

한편, 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 이러한 본 출원인에 의해 개발되어 특허출원된 개질 유황 결합재와는 다른 개질 유황 결합재를 개질 유황 결합재 2로 명칭하기로 한다.

이러한 개질 유황 결합재 2는 일반적으로 적어도 100℃를 초과하는 온도에서 융용 및 재융용이 이루어진다.

한편, 개질 유황 결합제 1과 2에는 다른 물질들이 더 첨가될 수도 있다.

그리고 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2는 모두 첨가되는 물질의 첨가량의 범위에 따라 물성을 조절할 수 있다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2를 혼합하여 새로운 개질 유황 결합재(이하, 설명의 편의를 위해 개질 유황 결합재 3으로 명칭하기로 한다)를 만들어 물성을 조정하는 것이 가능하다.

또한, 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2 외에 다른 첨가물을 추가적으로 첨가하는 것도 가능하며 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2의 배합 비율 및 추가적으로 첨가되는 다른 첨가물의 배합 비율도 다양하게 설정 가능하다.

그리고 물성의 조절은 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2의 배합 비율에 따라 달라질 수 있으며, 또한 혼합 과정에서 다른 첨가물을 더 첨가함으로써 물성을 조정하는 것도 가능하다.

그리고 혼합 과정에서 다른 첨가물은 전술한 바와 같이 예를 들면, 광물성 미분말로서 천연 골재, 인공 골재, 슬래그, 석탄재, 플라이 애쉬(fly ash) 등 다양한 광물성 분말이 가능하나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 5에서는 개질 유황 결합재 2가 100℃를 초과하는 온도에서 융용 및 재융용이 이루어지므로 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2의 혼합을 위해 용융 혼합이 이루지는 것으로 도시하였다.

그러나 개질 유황 결합재 1은 100℃ 이하의 온도를 가지는 물에서 녹을 수 있 는 수경성을 가지므로 개질 유황 결합재 1을 물에 녹이는 방법 등으로 액상으로 형성하고 개질 유황 결합재 2를 용융하여 액상으로 형성한 후 이를 상호 혼합하는 방법도 가능하다.

그리고 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2의 배합 비율은 다양하게 설정 가능하며, 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2가 함께 배합되는 경우라면 아무런 제한이 없음은 전술한 바와 같다.

한편, 이러한 개질 유황 결합재를 시멘트 콘크리트나 아스팔트 콘크리트로 형성하여 도로 포장이나 다양한 구조체를 형성하는데 이용하는 것이 가능하다.

먼저 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 시멘트 콘크리트의 생성 과정을 살펴본다.

본 발명의 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 콘크리트의 생성 과정을 개략적으로 예시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 콘크리트의 또 다른 생성 과정을 개략적으로 예시한 도면이다.

도 6은 먼저 액상의 개질 유황 결합재를 생성하고 생성된 액상의 개질 유황 결합재를 이용하여 개질 유황 시멘트 콘크리트를 생성하는 경우를 예시하여 도시한 것임에 비해, 도 7은 고상의 개질 유황 결합재를 시멘트, 골재 및 물과 함께 혼합하여 개질 유황 시멘트 콘크리트를 생성하는 경우를 예시한 것이다.

도 5의 설명에서 살펴본 바와 같이, 개질 유황 결합재 1은 수경성으로서 고상 의 개질 유황 결합재를 물에 섞어 액상으로 제조하는 것이 가능하다.

그러나 개질 유황 결합재 3은 첨가되는 물질이나 배합 비율 등에 따라 달라질 수 있으나 일반적으로 물에 잘 녹지 않고 또한, 녹는 온도가 100℃를 초과하므로 용융 과정을 통해 액상의 개질 유황 결합재를 형성할 수 있다.

그리고 액상으로 형성된 개질 유황 결합재에 시멘트 및 골재를 혼합하여 시멘트 콘크리트를 생성할 수 있다.

한편, 도 7은 사용되는 개질 유황 결합재가 특히 개질 유황 결합재 1인 경우 고상의 개질 유황 결합재를 시멘트, 골재 및 물에 섞어 시멘트 콘크리트를 생성할 수 있다.

한편, 본 발명에서 이용하는 개질 유황 시멘트 콘크리트에 포함되는 시멘트의 종류는 아무런 제한이 없다.

특히 예를 들어 시멘트가 초속경 시멘트 또는 조강 시멘트의 경우 표층(160)에 시공될 시멘트 콘크리트의 양생 시간이 급속하게 줄어들어 신속한 보수 및 재시공이 요구되는 교면에 더욱 유리할 수 있다.

더욱이 개질 유황 결합재를 구조체(110)의 방수를 위해 이용하는 경우 개질 유황 결합재의 경화 시간이 일반적인 방수 재료들의 경화 시간에 비해 상대적으로 빠른 점 등을 고려할 때 개질 유황 결합재를 방수층(120)으로 시공하고 또한 초속경 시멘트 또는 조강 시멘트를 이용하여 생성되는 개질 유황 시멘트 콘크리트를 표층(160)으로 시공하는 경우 더욱 시공 기간이나 시간을 단축하는 것이 가능하나 이러한 시공 방법에 한정되는 것은 아니다.

또한, 전술한 개질 유황 결합재, 시멘트, 골재 외에 다른 물질들을 추가적으로 포함하여 개질 유황 시멘트 콘크리트를 형성하는 것도 가능하며, 추가되는 물질은 전술한 에폭시, MMA, 라텍스와 같은 수지도 포함될 수 있으며, 전술한 광물성 분말로서 천연 골재, 인공 골재, 슬래그(slag), 석탄재, 플라이 애쉬(fly ash), 실리카 흄(silica fume) 등 다양한 광물성 미분말을 더 포함하는 것도 가능하다.

한편, 표층(160)을 아스팔트 콘크리트 시공하는 경우 표층(160)을 형성하는 아스팔트 콘크리트도 본 발명에서 이용하는 개질 유황 결합재를 이용하여 생성할 수 있다.

이러한 아스팔트 콘크리트는 아스팔트 콘크리트를 형성하기 전 골재 등과 혼합될 아스팔트 혼합물을 개질 유황 결합재를 이용하여 먼저 생성하고 이를 골재 등과 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 형성하거나, 개질 유황 결합재, 아스팔트 및 골재를 함께 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 형성하는 것도 가능하다.

골재 등과 혼합될 아스팔트 혼합물을 개질 유황 결합재를 이용하여 먼저 생성하는 경우 개질 유황 결합재 1을 단독으로 또는 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2를 결합하여 생성되는 개질 유황 결합재 3을 개질 유황 결합재로서 사용하여 아스팔트 혼합물을 제조한다.

개질 유황 결합재를 투입하는 것을 제외하고 본 발명에서 이용되는 아스팔트 혼합물을 제조하는 방법은 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 제조하는 것이 가능하다.

물론 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 방법과 다른 방법으로 제조하는 것도 가능할 것이나 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 방법을 그대로 이용함으로써 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 설비나 장비 등을 그대로 이용하면서 성능이 개선된 아스팔트 혼합물의 제조가 가능하게 되는 이점이 있을 수 있다.

그리고 아스팔트 혼합물의 제조시 혼합되는 기존의 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물은 아무런 제한이 없으며, 개질 유황 결합재와의 배합 비율도 아무런 제한이 없다.

특히, 아스팔트 및 개질 유황 결합재가 모두 열 가소성의 물질이므로 용융 혼합의 과정을 통해 균일하게 혼합하는 것이 가능하다.

다만, 아스팔트는 종류에 따라 녹는 온도가 다르나, 일반적으로 약 160℃의 온도에서 점도가 약 180cp를 가지므로, 혼합을 용이하기 위해 개질 유황 결합재 자체의 물성을 조절하는 것도 가능하다.

그리고 아스팔트와 개질 유황 결합재 외에 다른 첨가물을 추가적으로 첨가하는 것도 가능하며 아스팔트와 개질 유황 결합재의 배합 비율 및 추가적으로 첨가되는 다른 첨가물의 배합 비율도 다양하게 설정 가능하다.

그리고 물성의 조절은 아스팔트와 개질 유황 결합재의 배합 비율에 따라 달라질 수 있으며, 또한 혼합 과정에서 다른 첨가물을 더 첨가함으로써 물성을 조정하는 것도 가능하다.

한편, 이러한 개질 유황 결합재의 혼합으로 종래의 아스팔트가 가지는 방수성, 전기 절연성, 접착성 및 화학적 안정성을 더욱 높일 수 있게 된다.

특히 도로 포장에 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물을 이용하여 도로 포장을 수행하는 경우 개질 유황 결합재가 가지는 탄성으로 인하여 차량 주행시 소음 및 저항을 더욱 줄여 줄 수 있게 된다.

그리고, 종래의 아스팔트가 가지고 있던 방수성을 더욱 증가시키며 아스팔트 포장의 장점 중 하나인 도로 공사 후 즉시 차량의 통행이 가능한 시간이 더욱 단축되게 된다.

뿐만 아니라, 종래의 아스팔트 포장의 가장 큰 문제점 중 하나인 소성 변형에 대한 저항성을 증가시켜 아스팔트 포장의 수명을 증가시킨다

이하에서는 도 8을 참조하여 아스팔트가 가장 널리 사용되는 도로 포장에 사용될 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물의 제조 방법을 살펴보기로 한다.

한편, 전술한 바와 아스팔트를 도로 포장에 이용하기 위해서는 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 골재와 혼합하여 이를 도로 포장에 이용한다.

아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 골재에 혼합한 것을 아스팔트 콘크리트 또는 줄여서 아스콘이라 칭하기도 하나, 이러한 아스팔트 콘크리트의 경우에도 기본적으로 아스팔트에 골재가 혼합된 것으로서 아스팔트 혼합물의 한 종류에 포함될 수 있다.

그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 아스팔트에 골재가 아닌 다른 물질이 첨가된 것은 아스팔트 혼합물로, 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물에 골재를 포함하 는 경우는 아스팔트 콘크리트로 지칭하기로 하나 이는 모두 아스팔트 혼합물의 한 종류에 포함될 수 있음은 전술한 바와 같다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 아스팔트 콘크리트는 개질 유황 결합재에 아스팔트 및 골재를 더 혼합함으로써 제조될 수 있다.

먼저 개질 유황 결합재는 개질 유황 결합재 1을 단독으로 또는 개질 유황 결합재 1과 개질 유황 결합재 2를 결합하여 생성되는 개질 유황 결합재 3일 수 있음은 전술한 바와 같다.

아스팔트는 순수한 아스팔트 또는 이에 다른 물질이 첨가된 종래의 다른 아스팔트 혼합물일 수 있으며, 이러한 아스팔트에 모래, 자갈 쇄석 등의 골재를 혼합 혼합함으로써 아스팔트 콘크리트가 생성된다.

골재는 전술한 모래, 자갈, 쇄석뿐만 아니라 재활용이 가능한 산업 폐기물, 석탄회, 규사, 실리카, 석영분, 점토 광물 및 유리 분말 등 다양한 종류가 가능하다.

한편, 종래의 아스팔트 혼합물이란 아스팔트를 도로 포장 등의 용도에 사용하기 위해서는 순수한 아스팔트 그 자체를 이용하기 보다는 아스팔트의 물성을 개선하기 위해 다양한 물질을 첨가하여 생성되는 아스팔트 혼합물을 지칭하는 것임은 전술한 바와 같다.

한편, 도 8에서는 액상의 개질 유황 결합재에 아스팔트, 골재를 함께 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 생성하는 것으로 예시하였으나, 먼저 순수한 아스팔트 또 는 종래의 아스팔트 혼합물에 개질 유황 결합재를 혼합하여 새로운 아스팔트 혼합물을 먼저 생성하고 생성된 아스팔트 혼합물에 골재를 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 생성하는 것도 가능하다.

그리고 도 8에서는 액상의 개질 유황 결합재를 아스팔트 및 골재와 혼합하는 것으로 도시하였으나, 고상의 개질 유황 결합재를 아스팔트와 용융 혼합을 통해 아스팔트 혼합물을 생성하거나 또는 골재를 더 포함하여 아스팔트 콘크리트를 생성하는 것도 가능하다.

또한, 전술한 개질 유황 결합재, 아스팔트, 골재 외에 다른 물질들을 추가적으로 포함하여 개질 유황 아스팔트 콘크리트를 형성하는 것도 가능하며, 추가되는 물질은 에폭시(epoxy) 수지, MMA(Methyl Methacrylate) 수지, 라텍스(latex) 수지와 같은 수지도 포함될 수 있다.

그리고 전술한 광물성 분말로서 천연 골재, 인공 골재, 슬래그(slag), 석탄재, 플라이 애쉬(fly ash), 실리카 흄(silica fume) 등 다양한 광물성 미분말을 더 포함하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명에서는 구조체에 개질 유황 결합재를 시공하여 방수층을 형성함으로써 별도의 접착층을 형성하지 않고도 방수의 성능을 더욱 향상시키고 외부 충격 등에 방수층이 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 시공 기간과 시공 과정도 줄일 수 있게 된다.

더욱이 표층과 기층 사이에 종래의 택코트 시공 대신 개질 유황 결합재를 시공하거나 또는/및 표층을 형성하는 시멘트 콘크리트 또는 아스팔트 콘크리트를 개 질 유황 결합재를 이용한 시멘트 콘크리트 또는 아스팔트 콘크리트를 이용함으로써 교면 표장의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 시공 기간과 시공 과정을 더욱 줄일 수 있게 된다.

그리고 교면 포장의 시공 기간과 시공 과정을 줄일 수 있어 보다 용이하게 교면 포장의 재시공 및 보수가 가능할 수 있게 된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래의 교면 포장의 단면을 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장의 단면을 도시한 단면도.

도 3은 종래의 교면 포장이 이루어지는 순서를 도시한 순서도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장이 이루어지는 순서를 도시한 순서도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 개질 유황 결합재의 생성 과정을 개략적으로 예시한 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 시멘트 콘크리트의 생성 과정을 개략적으로 예시한 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 시멘트 콘크리트의 또 다른 생성 과정을 개략적으로 예시한 도면.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 아스팔트 콘크리트의 생성 과정을 개략적으로 예시한 도면.

Claims (12)

1. 교면 포장 방법에 있어서,

   개질 유황 결합재를 이용하여 상기 교면에 방수층을 형성하는 단계(a); 및

   상기 형성된 방수층 위에 포장을 하는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 개질 유황 결합재는,

   유황과 상기 유황의 개질제로서 상기 유황 100% 중량에 대하여 디시클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)계 개질제 0.1~100 중량%와 상기 유황 100 중량%에 대하여 헤테로 고리 아민류(hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류(alkylamine) 0.01~200 중량%가 용융 혼합된 개질 유황 결합재인 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 개질 유황 결합재는,

   상기 개질 유황 결합재에 유황, 올리고머(oligomer) 및 디씨클로 펜타디엔(dicyclo pentadiene)을 사용하여 생성되는 또 다른 개질 유황 결합재가 혼합된 개질 유황 결합재인 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 상기 개질 유황 결합재는,

   광물성 분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 단계(b)는,

   기층을 형성하는 단계; 및

   표층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 표층은 시멘트 콘크리트를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 시멘트 콘크리트는 상기 개질 유황 결합재를 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 표층은 아스팔트 콘크리트를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 아스팔트 콘크리트는 상기 개질 유황 결합재를 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
10. 제5항에 있어서,

    상기 표층은 수지를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 수지는 에폭시(epoxy) 수지, MMA(Methyl Methacrylate) 수지, 라텍스(latex) 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
12. 제5항에 있어서,

    상기 표층을 형성하는 것은 상기 기층에 상기 개질 유황 결합재를 도포한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.

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