KR20130043746A - 유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법 - Google Patents

유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법 Download PDF

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Abstract

유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법이 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 유황폴리머시멘트를 사용하여 교면에 방수층을 형성하고, 형성된 방수층 상면에 포장을 하는 단계를 포함하되, 유황폴리머시멘트 결합재는, 유황 및 유황의 개질제로서, 유황 100% 중량부에 대하여 디시클로펜타디엔 (dicyclopentadiene)계 개질제 0.1% 이상 100% 이하 중량부 및 유황 100% 중량부에 대하여 아마이드 (amide)류 1% 이상 100% 이하 중량부가 용융 혼합되어 있다.
본 발명에 따르면, 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투 및 외부 충격으로부터 교량 상부 구조물을 보호할 수 있고, 또한, 차량의 반복하중에 의한 변위 및 진동 발생, 가혹한 기후 조건에 노출, 차량 하중의 대형화 및 중량화, 포장체 내의 침투수 장기 체류 등에 대한 교면 포장의 사용 수명을 연장시킬 수 있으며, 보다 편리하게 교면 포장의 재시공이나 보수가 가능한 장점이 있다.

Description

유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법 {Bridge deck slab pavement method by using of Sulfur Polymer Cement}
본 발명은 교면 포장 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 100℃ 이하의 온도에서 용융 및 재용융이 가능한 재료적인 성질을 갖는 유황폴리머시멘트 (SPC: Sulfur Polymer Cement)를 이용하여 교면을 포장하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 시멘트라 하면 토목, 건축 등의 건설 구조물 및 기타 시설물 등에 널리 사용되는 결합 경화제로서 흔히 석회, 실리카, 알루미나, 산화철 등이 포함된 포틀랜드 시멘트를 가리킨다.
그러나, 시멘트는 넓은 뜻으로 물질과 물질을 접착하는 결합재로 토목, 건축 등의 건설 구조물 및 기타 시설물 등에 널리 사용될 수 있는 시멘트의 종류는 포틀랜드 시멘트 이외에도 다양하다.
한편, 이와 같은 건설 구조물 및 기타 시설물 등에 사용될 수 있는 시멘트로서, 원소유황 (elemental sulfur)을 사용하여 그 성질을 개질시켜 종래로부터 사용되어 오던 전통적인 포틀랜드 시멘트를 대체하거나 또는 포틀랜드 시멘트와 함께 혼합 사용하여 건설 구조물 및 기타 시설물 등의 축조에 이용하는 다양한 기술이 연구 개발되어 오고 있다.
원소 유황을 사용하여 그 성질을 개질시킨 시멘트는, 특히 포장 재료 또는 건축용 자재 및 토목용 자재 또는 폐기물 고화용 자재 등으로 사용되고 있다.
이와 관련하여 한국은 물론 미국, 일본, 캐나다, 러시아 및 아랍에미레이트 (UAE: United Arab Emirates) 등에서 다양한 기술이 연구 개발되어 오고 있으며, 또한 많은 특허들이 출원 및 등록되어 있는 실정이다.
이러한 원소 유황을 사용하여 중합반응을 통해 그 성질을 개질시켜 제조되는 유황 시멘트는 원소 유황을 물리적, 화학적 처리를 통해 시멘트로 기능하게 하므로 유황폴리머시멘트 (SPC: Sulfur Polymer Cement), 개질 유황 (MS: Modified Sulfur), 가소화 유황 (PS: Plasticized Sulfur) 또는 개질 유황 결합재 등의 다양한 명칭으로 불리어지고 있으나, 이하에서는 유황폴리머시멘트 (SPC: Sulfur Polymer Cement)라는 용어로 통일하여 사용하기로 한다.
한편, 이러한 유황폴리머시멘트는 전술한 바와 같이 중합반응을 통한 원소 유황의 물리적, 화학적 처리에 따라 다양한 물리적, 화학적 성질을 기능하게 할 수 있으며, 특히 유황폴리머시멘트의 화학적 조성 및 유황폴리머시멘트의 사용 방법과 이용 분야 등과 관련하여 다양한 기술 개발이 진행되고 있다.
특히, 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 단점인 취성, 취약한 내산성 및 내화학성, 낮은 강도 및 저 내구성 등의 특징적인 성질을 보완하기 위한 방안으로, 포틀랜드 시멘트 대신 유황폴리머시멘트를 결합재로 사용하고, 이를 페이스트, 모르타르 또는 콘크리트를 제조하는 기술이 개발되어 오고 있다.
특히, 한국 등록 특허 10-0911659호에는 개질제로 디시클로펜타디엔계와 헤테로고리 아민류인 피리딘 (pyridine)을 사용하여 100℃ 이하의 온도에서 용융 및 재용융이 가능한 재료적인 성질을 갖는 유황폴리머시멘트를 제조할 수 있다고 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 기술, 특히 한국 등록 특허 10-0911659호의 경우, 100 ℃ 이하의 온도에서 용융 및 재용융이 가능하도록 하기 위해서는 디시클로펜타디엔계 개질제를 많이 사용하여 중합시키므로 제조되는 유황폴리머시멘트의 품질관리가 매우 어렵게 되어 제품의 균질성을 확보하기 곤란하며, 따라서 실제 작업 현장에서 사용하는 경우 유황폴리머시멘트 콘크리트 제품의 품질확보와 제품의 안정성이 확보되지 않는 등 문제점이 제기되고 있다.
또한, 유황폴리머시멘트는 소수성 (hydrophobic)이기 때문에 실제 물에 잘 녹지 않거나 또는 물에 녹는 경우라도 유황폴리머시멘트 입자끼리 상호 결합되어 용융된 유황폴리머시멘트 입자가 포틀랜트 시멘트나 골재들 사이에 고르게 분산되지 못하는 문제점이 제기되고 있다.
이에 따라, 본 출원인이 특허 출원한 한국 출원 특허 10-2011-0037825호에는 개질제로 디시클로펜타디엔계와 아마이드류를 이용하여 100? 이하의 온도에서 용융 및 재용융이 가능한 재료적인 성질을 가지면서, 종래 기술의 문제점을 개선시킨 유황폴리머시멘트를 제시하였다.
이러한 유황폴리머시멘트와 콘크리트의 배합비를 조절하여, 강도 (압축강도, 휨강도, 휨인장강도 및 부착강도)의 증진, 낮은 투수성, 높은 수밀성 및 기밀성, 내산성 및 내화학성, 점탄성 (viscoelasticity), 및 내폭렬성 (anti-spalling) 등에서 우수한 재료적 특성을 갖는 유황폴리머시멘트 콘크리트의 제조가 가능하다.
한편, 종래의 도로 포장 방법 중 교면 포장인 경우, 즉 교량의 상부 구조물 상판 (deck plate)인 슬래브 상면에 포장을 하는 경우, 통상적으로 지반 상에서 포장을 하는 토공부 포장과는 달리, 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투 및 외부 충격으로부터 교량 상부 구조물을 보호할 수 있도록 포장하는 것이 절대적으로 필요하다.
특히, 교면 포장의 경우 지반 상에 시공되는 토공부 포장과 달리 차량의 반복하중에 의한 변위 및 진동 발생, 가혹한 기후 조건에 노출, 차량 하중의 대형화 및 중량화, 포장체 내의 침투수 장기 체류 등으로 인해 그 사용 수명이 단축되는 문제점이 발생되고 있다.
또한, 교면 포장의 경우 포장의 재시공 또는 보수 시 교량의 상부 구조물에 영향을 끼칠 뿐만 아니라, 공간상의 제약 등으로 인해 포장의 재시공이나 보수가 어려운 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투 및 외부 충격으로부터 교량 상부 구조물을 보호할 수 있도록 하는 유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법을 제안하는 것이다.
또한, 차량의 반복하중에 의한 변위 및 진동 발생, 가혹한 기후 조건에 노출, 차량 하중의 대형화 및 중량화, 포장체 내의 침투수 장기 체류 등에 대한 교면 포장의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법을 제안하는 것이다.
또한, 보다 편리하게 교면 포장의 재시공이나 보수가 용이한 유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법을 제안하는 것이다.
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 유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 교면 포장 방법에 있어서, 유황폴리머시멘트를 사용하여 상기 교면에 방수층을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 방수층 상면에 포장을 하는 단계를 포함하되, 상기 유황폴리머시멘트 결합재는, 유황 및 상기 유황의 개질제로서, 상기 유황 100% 중량부에 대하여 디시클로펜타디엔 (dicyclopentadiene)계 개질제 0.1% 이상 100% 이하 중량부 및 상기 유황 100% 중량부에 대하여 아마이드 (amide)류 1% 이상 100% 이하 중량부가 용융 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법이 제공된다.
상기 유황폴리머시멘트는, 상기 유황폴리머시멘트에 유황, 디시클로펜타디엔 (DCPD: dicyclopentadiene) 및 시클로펜타디엔 (CPD: cyclopentadiene), 올레핀 올리고머 (olefin oligomer), 헤테로고리 아민 (heterocyclic amine)류, 알킬 아민 (alkyl amine)류, 암모늄염 (ammonium salt)류, 요소 화합물 (urea compounds)류 또는 아미노산 화합물(amino acid compounds)류, 또는 방향족 화합물류 중 적어도 하나를 사용하여 제조되는 또 다른 유황폴리머시멘트가 혼합된 유황폴리머시멘트일 수 있다.
상기 유황폴리머시멘트는, 플라이애쉬, 고로슬래그, 시멘트킬른더스트 (CKD: cement kiln dust), 활석, 운모, 실리카, 흑연, 카본블랙, 부석, 불용성 염류 (insoluble salts), 마그네슘산화물 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 형성된 방수층 상면에 포장을 하는 단계는, 기층을 형성하는 단계; 및 표층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 표층은 시멘트 콘크리트를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 시멘트 콘크리트는 상기 유황폴리머시멘트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 표층은 아스팔트 콘크리트를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 아스팔트 콘크리트는 상기 유황폴리머시멘트를 포함할 수 있다.
또한, 표층은 수지계 폴리머 및 고무계 폴리머 중 적어도 하나를 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 수지계 폴리머는 에폭시(epoxy)계 수지 및 아크릴 (acrylate)계 수지 중 하나일 수 있고, 상기 고무계 폴리머는 디엔 (diene)계 고무, 비-디엔 (non-diene)계 고무 중 하나일 수 있다.
또한, 상기 표층을 형성하는 것은 상기 기층에 상기 유황폴리머시멘트를 도포한 후 시공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유황폴리머시멘트를 이용한 교면 포장 방법에 의하면, 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투 및 외부 충격으로부터 교량 상부 구조물을 보호할 수 있는 장점이 있다.
또한, 차량의 반복하중에 의한 변위 및 진동 발생, 가혹한 기후 조건에 노출, 차량 하중의 대형화 및 중량화, 포장체 내의 침투수 장기 체류 등에 대한 교면 포장의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
그리고, 보다 편리하게 교면 포장의 재시공이나 보수가 용이한 장점이 있다.
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 포장 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 사용될 수 있는 유황폴리머시멘트의 제조 과정을 도시한 개략도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 사용될 수 있는 유황폴리머시멘트 콘크리트의 생성 과정을 도시한 개략도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 사용될 수 있는 유황폴리머시멘트 콘크리트의 또 다른 생성 과정을 도시한 개략도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 사용될 수 있는 유황폴리머시멘트 아스팔트 콘크리트의 생성 과정을 도시한 개략도.
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 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저 본 발명의 설명에서는 교면 포장이라는 용어를 사용하나, 이러한 교면 포장은 교량의 상부 구조물의 슬래브 상면에서 이루어지는 포장뿐 아니라 지반이 아닌 기타 구조물 상면에 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 포장 단면을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장 단면을 도시한 단면도이다.
먼저 도 1을 참조하여 종래의 교면 포장의 단면을 살펴보면, 교면 포장 단면은 상부 구조물 (100), 접착층1 (110), 방수층 (120), 접착층2 (130), 기층 (140), 택코팅층 (150) 및 표층 (160)을 포함한다.
상부 구조물 (100)은 교량의 상판 슬래브에 작용하는 모든 하중을 지지하는 구조물로 일반적으로 콘크리트 구조물, 강 구조물, 및 복합 구조물일 수 있다.
접착층1 (110)은 방수층 (120)과 상부 구조물 (100) 사이의 부착력을 높이기 위해 설치되는 층이며, 방수층 (120)은 우수 및 중금속의 현탁액 등이 상부 구조물에 직접적으로 침투되는 것을 방지하기 위해 설치된다.
접착층2 (130)는 방수층 (120)과 기층 (140) 사이의 부착력을 높이기 위해 설치되는 층이며, 이러한 상부 구조물의 보호를 위한 방수층 (120) 및 방수층 (120)과 다른 포장 층과의 부착력을 높여주기 위한 접착층2 (130)를 설치한 후 기층 (140), 택코팅층 (150) 및 표층 (160)을 시공하게 된다.
기층 (140)은 표층 (160)을 지지하고 하중 및 충격을 분산, 경감시키며, 이를 노반이나 상부 구조물에 전달하는 역할을 하는 포장 층이다.
기층 (140)은 쇄석이나 모래, 석분 등의 골재에, 필요한 경우, 아스팔트 또는 시멘트 등의 다른 물질들을 첨가하여 롤러 (roller)로 다져서 형성시킨다.
한편, 택코팅층 (150)은 표층 (160)이 아스팔트 콘크리트로 형성되는 경우에만 시공되는 택코트 (tack coat)라 불리어지는 도포에 의한 접착층으로 기층 (140)과 표층 (160) 사이의 부착력을 높여준다.
표층 (160)은 차량과 직접 접촉되는 도로상의 최 상층부 표면층으로 마모층 (wearing course)이라고도 불리어지며, 그 형성 재료에 따라 아스팔트 콘크리트 표층, 시멘트 콘크리트 표층, 수지계 표층 또는 고무계 표층 등이 사용될 수 있다.
아스팔트 콘크리트 교면 포장은 표층 (160)에 사용되는 아스팔트 콘크리트의 재료나 시공 방법에 따라 구스 아스팔트 (guss asphalt) 교면 포장, 롤드 아스팔트 (rolled asphalt) 교면 포장 등으로 구분하기도 하나 이는 모두 아스팔트 콘크리트 포장의 범위에 포함됨은 당업자에게는 자명하다.
또한, 시멘트 콘크리트 포장은 표층 (160)에 사용되는 시멘트 콘크리트의 재료나 시공 방법에 따라 초조강 (VES: very early strength, 종종 “초속경 (very rapid setting)”이라고도 혼돈되어 불리어지고 있음) 시멘트 콘크리트 포장, 조강 (HES: high early strength) 시멘트 콘크리트 포장 등으로 구분되기도 하나, 이는 모두 시멘트 콘크리트 포장의 범위에 포함됨은 역시 당업자에게는 자명하다.
한편, 수지계 폴리머를 사용한 포장은, 표층 (160)을 에폭시 (epoxy)계 수지, 아크릴 (acrylate)계 수지 (예를 들면, MMA (methyl methacrylate) 등), 또는 고무계 폴리머를 사용한 포장은, 표층 (160)을 디엔 (diene)계 고무 (예를 들면, SBR (styrene butadiene rubber) 등) 또는 비-디엔 (non-diene)계 고무 (예를 들면, UR (urethane rubber) 등)와 같은 합성고무 (synthetic rubber)와 같은 폴리머들 중 적어도 하나이상을 사용하여 형성되는 포장으로 시멘트 등과 혼합하여 표층 (160)을 형성하기도 하며, 시멘트와 혼합하여 시공하는 경우 시멘트 콘크리트 포장의 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다(예를 들면, PMC (Polymer Modified Concrete) 포장, LMC (Latex Modified Concrete) 포장, VES-LMC (Very Early Strength-Latex Modified Concrete) 포장, HPC (High Performance Concrete) 포장 등).
이러한 종래의 교면 포장에서는 상부 구조물 (100)로의 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투를 방지하기 위한 방수층 (120)을 시공하고, 방수층 (120)과 상부 구조물 (100), 그리고 방수층 (120)과 기층 (140)의 부착력을 높이기 위해 접착층들 (110, 130)을 시공한다.
그러나, 본 발명에서는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 유황폴리머시멘트층 (200)을 형성시킴으로써 종래의 방수층 (120)과 같은 역할을 기능할 수 있으며, 이에 따라 상부 구조물로의 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투를 방지할 수 있다.
뿐만 아니라 방수 성능을 향상시키고, 별도의 접착층들 (110, 130)을 설치하지 않아도 상부 구조물 (100) 및 기층 (140)과의 부착력을 높일 수 있다.
특히, 종래에는 상부 구조물 (100)로의 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투를 방지하기 위해 침투계, 도막계, 및 쉬트계 등의 방수재를 사용한 방수층을 설치하였으나, 교면이라는 특수성으로 인해 외부 충격이나 진동 등에 의해 영향을 받게 되어 방수 성능이 저하된다.
그러나, 본 발명에서 사용하는 유황폴리머시멘트를 상부 구조물 (100)에 액상의 상태로 도포함으로써 유황폴리머시멘트가 지니고 있는 점탄성력과 수밀성 또는 내산 및 내화학성 등의 재료적인 특성에 의해 상부 구조물 (100)로의 우수 또는 중금속의 현탁액 등의 침투는 방지하면서도 외부 충격이나 진동 등에 의한 방수성에서 우수한 성능을 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 유황폴리머시멘트는 서로 다른 이질적인 재료들에 대한 부착력도 크기 때문에 상부 구조물 (100) 및 기층 (120) 사이에 도 1과 같은 별도의 접착층 (110, 130)을 설치하지 않아도 시공이 가능하게 된다.
따라서, 방수 성능을 향상시키고 외부 충격이나 진동 등에도 거의 영향을 받지 않으며 시공 절차도 줄일 수 있게 되는 장점이 있다.
이러한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장이 이루어지는 순서를 도 3 및 도 4를 참조하여 간략히 설명하고자 한다.
도 3은 종래의 교면 포장 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 교면 포장이 시공되는 순서는 상부 구조물 (100)에 접착층1 (110)을 설치하고 (S300), 설치된 접착층1 (110)에 방수층 (120)을 시공한다 (S302).
그 후, 방수층 (120)에 기층 (140)과의 부착력을 높이기 위한 접착층2 (130)를 설치한 후 (S304), 기층 (140)을 시공한다 (S306).
그리고, 기층 (140)과 표층 (160)의 부착력을 높이기 위한 택코팅 도포를 통한 택코팅층을 시공한 후 (S308), 표층 (160)을 최종적으로 시공한다 (S310).
한편, 전술한 바와 같이 표층 (160)이 아스팔트 콘크리트가 아닌 시멘트 콘크리트, 수지계 또는 고무계 등으로 시공되는 경우 단계 308의 택코팅층 시공 단계를 생략할 수 있음은 전술한 바와 같다.
그러나, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장은 전술한 바와 같이 본 발명에서 사용하는 유황폴리머시멘트가 이질적인 재료들에 대한 부착력도 높으므로 유황폴리머시멘트를 별도의 접착층 없이 직접 상부 구조물 (100)에 시공하고 기층 (140), 택코팅층 (150) 및 표층 (160)을 시공하는 것이 가능하다.
또한, 기층 (140)과 표층 (160) 사이의 부착력을 증진시키기 위한 접착층을 설치하기 위해, 예를 들면, 아스팔트 콘크리트 포장의 경우 택코팅 (150)의 도포 시공 대신, 본 발명에서 사용하는 유황폴리머시멘트를 도포 시공하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에서 표층 (160)에 시공되는 아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트 또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유황폴리머시멘트를 사용한 아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트를 사용한 포장도 가능하다.
이하에서는 도 5 또는 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 사용할 수 있는 유황폴리머시멘트 및 이를 사용한 아스팔트 콘크리트 교면 포장 또는 시멘트 콘크리트 교면 포장에 대해 살펴보기로 한다.
먼저 본 발명에서 사용하는 유황폴리머시멘트는 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따라 본 출원인이 특허 출원한 한국 출원 특허 10-2011-0037825호에 따라 제조된 유황폴리머시멘트를 사용할 수 있다.
본 발명에서 이용될 수 있는 유황폴리머시멘트는, 원소유황 및 원소유황의 개질제로, 원소유황 100%중량부에 대하여 디시클로펜타디엔 (dicyclopentadiene)계 개질제 0.1 ~ 100%중량부; 및 원소유황 100%중량부에 대하여 아마이드 (amide)류 1 ~ 100%중량부가 용융 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 유황폴리머시멘트가 이용될 수 있다.
그리고 아마이드류는 산 아마이드, 금속 아마이드 또는 아마이드 화합물계 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 산 아마이드는 포름아마이드 (HCONH2), 아세트아마이드 (CH3CONH2), 디메틸포름아마이드 (HCON(CH3)2), 디메틸아세트아마이드 (CH3CON(CH3)2) 및 벤즈아마이드 (C6H5CONH2) 등 중 적어도 하나일 수 있으며, 금속 아마이드는 나트륨아마이드 (NaNH2) 및 칼슘아마이드 (Ca(NH2)2) 등 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 시클로펜타디엔계 개질제는, 디시클로펜타디엔 (dicyclopentadiene; DCPD) 단량체 단독, 또는 DCPD 단량체에 시클로펜타디엔 (cyclopentadiene; CPD) 단량체, DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물, 또는 디시클로펜타디엔 (dicyclopentadiene; DCPD) 단량체 단독 또는 DCPD 단량체에, 시클로펜타디엔 (cyclopentadiene; CPD) 단량체, DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물에, 용매 (solvent) 역할을 하는 고리족 탄화수소 화합물 (cyclic hydrocarbon compounds)계인 디펜텐 (dipentene), 리모넨 (limonene), 비닐톨루엔 (vinyltoluene), 스티렌 (styrene), 메틸스티렌 (methylstyrene), 디시클로펜텐 (dicyclopentene), 피넨 (pinen), 인덴 (indene) 또는 방향족 탄화수소 화합물 (aromatic hydrocarbon compounds)계 중 적어도 하나가 첨가된 올레핀 (olefin)계 탄화수소 화합물의 혼합물일 수 있다.
그리고 이러한 유황폴리머시멘트는 액상 또는 고상일 수 있다.
한편, 유황폴리머시멘트는 무기질 충진제가 더 포함될 수 있다.
무기질 충진제로는 플라이애쉬, 고로슬래그, 시멘트킬른더스트 (CKD: cement kiln dust), 활석, 운모, 실리카, 흑연, 카본블랙, 부석, 불용성 염류 (insoluble salts) (예를 들면, 탄산바륨, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 등), 마그네슘산화물 및 이의 혼합물 등이 있다.
이와 같은 무기질 충진제는 일반적으로 농조화제 (濃調化劑) (thickening agent)로 작용하여, 경도 (hardness) 또는 강도 (strength)를 증진시킨다.
한편, 한국 출원 특허 10-2011-0037825호에 따라 제조된 유황폴리머시멘트 이외에 또 다른 재료적인 성질을 지닌 유황폴리머시멘트도 추가적으로 사용 가능함은 주지의 사실이다.
도 5는 유황폴리머시멘트에 추가적으로 첨가되는 또 다른 유황폴리머시멘트를 이용하여 제 3의 유황폴리머시멘트를 제조하는 과정을 도시한 개략도이다.
도 5에서 유황폴리머시멘트1은 전술한 한국 출원 특허 10-2011-0037825호에 따라 제조된 유황폴리머시멘트이며 또한, 유황폴리머시멘트2는 유황폴리머시멘트1과는 다른 개질제, 배합 및 재료적 성질을 가지는 또 다른 유황폴리머시멘트이다.
이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 본 출원인에 의해 개발되어 특허 출원된 유황폴리머시멘트를 유황폴리머시멘트1로 호칭하기로 한다.
그리고, 유황폴리머시멘트2는 유황폴리머시멘트1 이외의 또 다른 유황폴리머시멘트이다.
한편, 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 이러한 본 출원인 등에 의해 개발되어 특허 출원된 유황폴리머시멘트1 이외의 또 다른 유황폴리머시멘트를 유황폴리머시멘트2로 호칭하기로 한다.
여기서, 특기할 사항은 유황폴리머시멘트2는 용융 또는 재용융 온도가 100℃ 이하 (일반적으로 “저온용융 유황폴리머시멘트”라고 호칭함) 인 또 다른 유황폴리머시멘트 결합재 및/또는 재용융온도가 100℃를 초과 (일반적으로 “고온 용융 유황폴리머시멘트”라고 호칭함)하는 또 다른 종류의 유황폴리머시멘트일 수 있다.
한편, 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2에는 유황폴리머시멘트 이외에 또 다른 물질들이 더 추가될 수 있다.
그리고 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2는 추가되는 물질의 배합비에 따라 유황폴리머시멘트의 재료적인 성질이 달라지며, 이에 따라 요구되는 재료적 성질을 조절할 수 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2를 혼합하여 새로운 유황폴리머시멘트 (이하, 설명의 편의를 위해 유황폴리머시멘트3으로 호칭하기로 한다)를 만들어 유황폴리머시멘트의 재료적인 성질을 조절하는 것이 가능하다.
또한, 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2 이외에 또 다른 첨가물을 추가하는 것도 가능하며, 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트 결합재2의 배합비 및 첨가되는 다른 추가물의 배합 비도 다양하게 설정 가능하다.
그리고 유황폴리머시멘트의 재료적인 성질 조절은 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2의 배합비에 따라서도 달라질 수 있으며, 또한 혼합 과정에서 다른 첨가물을 더 추가함으로써 유황폴리머시멘트3의 재료적인 성질을 조절하는 것도 가능하다.
그리고 혼합 과정에서 추가되는 다른 첨가물은, 전술한 바와 같이, 예를 들면, 무기질 충진제가 더 포함될 수 있다.
이와 같은 무기질 충진제로는 플라이애쉬, 고로슬래그, 시멘트킬른더스트 (CKD: cement kiln dust), 활석, 운모, 실리카, 흑연, 카본블랙, 부석, 불용성 염류 (insoluble salts) (예를 들면, 탄산바륨, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 등), 마그네슘산화물 및 이의 혼합물 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 5에서는 유황폴리머시멘트 1과 유황폴리머시멘트2의 용융 혼합을 위해 용융 및 재용융 혼합이 이루지는 과정을 도시한 그림이다.
그리고, 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2의 배합비는 다양하게 설정 가능하며, 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2가 동시에 배합되는 경우라면 아무런 제한이 없음은 전술한 바와 같다.
한편, 이러한 유황폴리머시멘트를 시멘트 콘크리트 교면 포장 또는 아스팔트 콘크리트 교면 포장의 도로 포장 및 다양한 콘크리트 구조물의 구조체를 형성하는데 사용하는 것이 가능하다.
먼저 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 사용될 수 있는 콘크리트의 생성 과정을 살펴보도록 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 사용될 수 있는 콘크리트의 생성 과정을 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교면 포장에 이용될 수 있는 콘크리트의 또 다른 생성 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6은 먼저 액상의 유황폴리머시멘트를 생성하고 생성된 액상의 유황폴리머시멘트를 사용하여 유황폴리머시멘트 콘크리트를 제조하는 경우를 도시한 것임에 비해, 도 7은 고상의 유황폴리머시멘트를 시멘트, 골재, 물 및 혼화제와 함께 혼합하여 유황폴리머시멘트 콘크리트를 제조하는 경우를 예시한 도면이다.
그리고, 액상으로 형성되는 유황폴리머시멘트에는 시멘트, 골재 및 혼화제를 혼합하여 유황폴리머시멘트 콘크리트를 제조할 수 있다.
한편, 도 7에 사용되는 유황폴리머시멘트는, 특히 저온 용해 유황폴리머시멘트인 경우 고상의 유황폴리머시멘트를 시멘트, 골재, 물 및 혼화제 등과 혼합하여 유황폴리머시멘트 콘크리트를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에 사용되는 유황폴리머시멘트 콘크리트에 사용되는 시멘트의 종류는 아무런 제한이 없다.
특히, 예를 들어, 초조강 (VES) 시멘트 또는 조강 (HES) 시멘트를 표층 (160)에 시공할 경우, 시멘트 콘크리트의 양생 시간이 급속하게 줄어들어 신속한 보수 및 교통 개방이 요구되는 교면 포장의 사용에 더욱 유리하다.
더욱이 유황폴리머시멘트를 상부 구조물 (110)의 방수를 위해 사용하는 경우 유황폴리머시멘트의 경화 시간이 일반적인 방수재들의 경화 시간에 비해 상대적으로 짧은 점 등을 고려할 때 유황폴리머시멘트를 방수층 (120)으로 시공하고, 또한 나아가 초조강 (VES) 시멘트 또는 조강 (HES) 시멘트를 사용한 유황폴리머시멘트 콘크리트 표층 (160)을 시공하는 경우, 더욱 시공 시간을 단축하는 것이 가능하나 이러한 시공 방법에 한정되는 것은 아니다.
또한, 전술한 유황폴리머시멘트, 시멘트, 및 골재 외에 다른 물질을 추가하여 유황폴리머시멘트 콘크리트를 제조하는 것도 가능하며, 추가되는 물질은 수지계 폴리머 또는 고무계 폴리머로 앞에서 전술한 에폭시 (epoxy)계 수지, 아크릴 (acrylate)계 수지 (예를 들면, MMA (methyl methacrylate) 등) 및 디엔 (diene)계 고무 (예를 들면, SBR (styrene butadiene rubber) 등) 또는 비-디엔 (non-diene)계 고무 (예를 들면, UR (urethane rubber) 등)와 같은 합성고무 (synthetic rubber)도 포함될 수 있다. 또한, 전술한 무기질 충진제로는 플라이애쉬, 고로슬래그, 시멘트킬른더스트 (CKD: cement kiln dust), 활석, 운모, 실리카, 흑연, 카본블랙, 부석, 불용성 염류 (insoluble salts) (예를 들면, 탄산바륨, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 등), 마그네슘산화물 및 이의 혼합물을 더 포함하는 것도 가능하다.
한편, 표층 (160)을 아스팔트 콘크리트로 시공하는 경우 표층 (160)을 형성하는 아스팔트 콘크리트도 본 발명에서 사용하는 유황폴리머시멘트를 사용하여 제조할 수 있다.
이러한 아스팔트 콘크리트는 아스팔트 콘크리트를 제조하기 전 골재 등과 혼합시킬 아스팔트 혼합물을 유황폴리머시멘트를 사용하여 먼저 제조하고, 이를 골재 등과 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조하거나, 또는 유황폴리머시멘트, 아스팔트 및 골재를 함께 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조하는 것도 가능하다.
골재 등과 혼합될 아스팔트 혼합물을 유황폴리머시멘트를 사용하여 먼저 제조하는 경우 유황폴리머시멘트1을 단독으로 사용하거나, 또는 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2를 혼합하여 제조되는 유황폴리머시멘트3을 유황폴리머시멘트로 사용하여 아스팔트 혼합물을 제조하는 것도 가능하다.
유황폴리머시멘트를 추가하는 것을 제외하고는 본 발명에 사용되는 아스팔트 혼합물을 제조하는 방법은 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 방법과 동일한 방법으로 제조하는 것이 가능하다.
물론 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 방법과 다른 방법으로 아스팔트 혼합물을 제조하는 것도 가능하나, 종래의 아스팔트 혼합물의 제조 방법을 이용하면 기존의 아스팔트 혼합물의 제조 설비나 장비 등을 그대로 사용하면서 재료적인 성능이 개선된 아스팔트 혼합물의 제조가 가능하게 되는 장점이 있다.
그리고 아스팔트 혼합물의 제조 시 혼합되는 종래의 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물에는 아무런 제한이 없으며, 유황폴리머시멘트와의 배합비에도 아무런 제한이 없다.
특히, 아스팔트 및 유황폴리머시멘트가 모두 열가소성 (thermoplastic) 재료이므로 용융 혼합의 과정을 통해 균일하게 혼합하는 것이 가능하다.
다만, 아스팔트는 그 등급에 따라 점도가 다르나, 일반적으로 60℃의 온도에서 점도가 약 250 P (아스팔트 점도 등급 AC-2.5인 경우) ~ 4,000 P (아스팔트 점도 등급 AC-40인 경우)를 가지므로, 혼합을 용이하기 위해 유황폴리머시멘트 자체의 재료적인 성질을 조절하는 것도 가능하다.
그리고 아스팔트와 유황폴리머시멘트 이외에 또 다른 첨가물을 추가하는 것도 가능하며 아스팔트와 유황폴리머시멘트의 배합비 및 첨가되는 다른 추가물의 배합비도 다양하게 설정 가능하다.
아스팔트와 유황폴리머시멘트의 배합비에 따라 재료적인 성질이 달라질 수 있으며, 또한 혼합 과정에서 다른 첨가물을 더 추가함으로써 재료적인 성질을 조절하는 것도 가능하다.
한편, 이러한 유황폴리머시멘트의 혼합으로 전통적인 아스팔트가 지니고 있는 평탄성, 점탄성, 방수성, 전기 절연성, 접착성, 및 화학적 안정성을 더욱 높일 수 있게 된다.
특히 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 아스팔트 혼합물을 사용하여 도로 포장을 실시하는 경우 유황폴리머시멘트가 가지는 점탄성으로 인해 차량 주행시 소음 및 마찰력을 더욱 줄여 줄 수 있게 된다.
그리고, 유황폴리머시멘트를 사용하면 종래의 아스팔트가 지니고 있는 방수성을 더욱 증가시킬 수 있으며, 아스팔트 포장의 장점 중 하나인 도로 포장 공사 후 즉시 교통 개방이 가능한 또 다른 장점이 있다.
뿐만 아니라, 종래의 아스팔트 포장의 가장 큰 문제점 중 하나인 소성 변형 (rutting)에 대한 저항성을 증가시켜 아스팔트 포장의 사용 수명을 증가시킬 수 있다
이하에서는 도 8을 참조하여 아스팔트 도로 포장에 사용될 수 있는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유황폴리머시멘트 아스팔트 콘크리트 혼합물의 제조 방법에 대해 설명하고자 한다.
한편, 전술한 바와 같이 아스팔트를 도로 포장에 사용하기 위해서는 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 골재와 혼합하여 이를 도로 포장에 사용하여야 한다.
아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 골재에 혼합한 것을 아스팔트 콘크리트 (asphalt concrete) 또는 약칭하여 아스콘 (ascon)이라 호칭하기도 한다. 따라서, 이러한 아스팔트 콘크리트의 경우에도 기본적으로는 아스팔트에 골재가 혼합된 것으로 아스팔트 혼합물의 한 종류에 포함될 수 있음은 자명하다.
그러나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 아스팔트에 골재가 아닌 다른 재료가 첨가된 것은 아스팔트 혼합물로, 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물에 골재가 첨가된 경우를 아스팔트 콘크리트로 호칭하기로 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 유황폴리머시멘트에 아스팔트 및 골재를 더 추가함으로써 제조될 수 있다.
먼저 유황폴리머시멘트는 유황폴리머시멘트1을 단독으로 사용하거나, 또는 유황폴리머시멘트1과 유황폴리머시멘트2를 혼합하여 생성되는 유황폴리머시멘트3일 수 있음은 전술한 바와 같다.
아스팔트는 순수한 아스팔트 또는 여기에 다른 물질이 첨가된 아스팔트 혼합물일 수 있으며, 이러한 아스팔트에 모래, 자갈, 쇄석 등의 골재를 혼합함으로써 아스팔트 콘크리트가 제조된다.
골재는 전술한 모래, 자갈, 쇄석뿐 아니라 재활용이 가능한 산업 폐기물 등 다양한 종류가 가능하다.
산업폐기물로는, 예를 들면, 소각회, 소각비회, 도시쓰레기 고온용융로로부터 발생되는 용융비회, 전력사업 및 일반산업으로부터 배출되는 석탄회, 유동상 소각장치에 사용되는 유동사, 중금속에 오염된 토양, 연마가루, 각종 금속제조 시 부산되는 부산물 (예를 들면, 철강 슬래그, 철강 먼지, 철니켈 슬래그 (ferronickel slag), 동 슬래그 등으로부터 선택한 적어도 한 종류 이상)등이 가능하다.
앞에서 기술한 철강 슬래그는, 제철산업으로부터 부산되는 슬래그를 가리키며, 고로로부터 배출되는 고로슬래그, 평로 또는 전로로부터 배출되는 평로슬래그, 전로슬래그 등이 있다. 철강슬래그의 주 성분은 실리카, 알루미나, 산화칼슘, 산화철 등의 산화물 또는 기타 무기 황화물도 포함된다.
앞에서 기술한 소각회는, 도시쓰레기 소각로 또는 산업폐기물 소각로 등의 각종 연소로로부터 배출되며, 주 성분은 또한 실리카, 알루미나, 산화칼슘, 산화철 등의 산화물이며, 납, 카드뮴, 비소 등의 유해금속의 함유량도 많다.
전술한 골재 이외에, 예를 들면, 점토광물, 활성탄, 탄소섬유 (carbon fiber), 유리섬유 (glass fiber), 비닐론 (vinylon) 섬유, 아라미드 (aramid) 섬유, 또는 모래, 자갈, 동등의 유해물질을 함유하지 않은 무기계 자재, 유기계 자재 등도 골재로 사용될 수 있다.
한편, 종래의 아스팔트 혼합물인 아스팔트를 도로 포장 등의 용도에 사용하기 위해서는 순수한 아스팔트 그 자체를 사용하기 보다는 아스팔트의 재료적인 성질을 개선하기 위해 다양한 물질을 첨가하여 제조되는 아스팔트 혼합물을 지칭하는 것임은 전술한 바와 같다.
그리고 도 8에서는 액상의 유황폴리머시멘트에 아스팔트, 골재를 함께 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조하는 것으로 예시하였으나, 먼저 순수한 아스팔트 또는 전통적인 아스팔트 혼합물에 유황폴리머시멘트를 혼합하여 새로운 아스팔트 혼합물을 먼저 제조하고, 제조된 아스팔트 혼합물에 골재를 추가하여 아스팔트 콘크리트를 제조하는 것도 가능하다.
그리고 도 8에서는 액상의 유황폴리머시멘트를 아스팔트 및 골재와 혼합하는 것으로 도시하였으나, 고상의 유황폴리머시멘트를 아스팔트와 용융 혼합을 통해 아스팔트 혼합물을 제조하거나, 또는 골재를 더 포함하여 아스팔트 콘크리트를 제조하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 유황폴리머시멘트, 아스팔트, 골재 이외에 또 다른 물질들을 추가하여 유황폴리머시멘트 아스팔트 콘크리트를 제조하는 것도 가능하다. 추가되는 물질은 수지계 폴리머로는 에폭시 (epoxy)계 수지, 아크릴 (acrylate)계 수지 (예를 들면, MMA (methyl methacrylate) 등) 등이 있으며, 또한 고무계 폴리머로는 디엔 (diene)계 고무 (예를 들면, SBR (styrene butadiene rubber) 등), 비-디엔 (non-diene)계 고무 (예를 들면, UR (urethane rubber) 등)와 같은 합성고무 (synthetic rubber)가 있으며, 이와 같은 폴리머들중 하나이상을 포함할 수 있다.
그리고 전술한 무기질 충진제로는 플라이애쉬, 고로슬래그, 시멘트킬른더스트 (CKD: cement kiln dust), 활석, 운모, 실리카, 흑연, 카본블랙, 부석, 불용성 염류 (insoluble salts) (예를 들면, 탄산바륨, 황산바륨, 탄산칼슘, 황산칼슘, 탄산마그네슘 등), 마그네슘산화물 및 이의 혼합물을 더 포함하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에서는 상부 구조물에 유황폴리머시멘트를 도포한 방수층을 형성시켜, 별도의 접착층을 형성시키지 않고서도 방수 성능을 향상시키며, 또한 외부 충격 등에 방수층이 영향을 적게 받을 뿐 아니라 시공 시간과 시공 과정도 줄일 수 있게 된다.
더욱이 표층과 기층 사이에 전통적인 택코팅 대신 유황폴리머시멘트를 도포하거나 및/또는 표층을 형성하는 시멘트 콘크리트 또는 아스팔트 콘크리트를 유황폴리머시멘트를 사용한 유황폴리머시멘트 콘크리트 교면 포장 또는 유황폴리머 아스팔트 콘크리트 교면 포장을 이용함으로써 교면 포장의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 시공 시간과 시공 과정을 더욱 단축할 수 있다.
그리고 교면 포장의 시공 시간과 시공 과정을 줄일 수 있게 됨에 따라 보다 편리하게 교면 포장의 재시공 및 보수가 가능하게 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.
100: 상부 구조물 110: 접착층1 120: 방수층 130: 접착층2
140: 기층 150: 택코팅층 160: 표층 200: 유황폴리머시멘트층

Claims (12)

  1. 교면 포장 방법에 있어서,
    유황폴리머시멘트를 사용하여 상기 교면에 방수층을 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 방수층 상면에 포장을 하는 단계를 포함하되,
    상기 유황폴리머시멘트 결합재는,
    유황 및 상기 유황의 개질제로서, 상기 유황 100% 중량부에 대하여 디시클로펜타디엔 (dicyclopentadiene)계 개질제 0.1% 이상 100% 이하 중량부 및 상기 유황 100% 중량부에 대하여 아마이드 (amide)류 1% 이상 100% 이하 중량부가 용융 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유황폴리머시멘트는,
    상기 유황폴리머시멘트 결합재에 원소유황, 디시클로펜타디엔 (DCPD: dicyclopentadiene) 및 시클로펜타디엔 (CPD: cyclopentadiene), 올레핀 올리고머 (olefin oligomer), 헤테로고리 아민 (heterocyclic amine)류, 알킬 아민 (alkyl amine)류, 암모늄염 (ammonium salt)류, 요소 화합물 (urea compounds)류 또는 아미노산 화합물 (amino acid compounds)류, 또는 방향족 화합물류 중 적어도 하나를 사용하여 제조되는 또 다른 유황폴리머시멘트가 혼합된 유황폴리머시멘트인 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유황폴리머시멘트는, 플라이애쉬, 고로슬래그, 시멘트킬른더스트 (CKD: cement kiln dust), 활석, 운모, 실리카, 흑연, 카본블랙, 부석, 불용성 염류 (insoluble salts), 마그네슘산화물 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 형성된 방수층 상면에 포장을 하는 단계는,
    기층을 형성하는 단계; 및
    표층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표층은 시멘트 콘크리트를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시멘트 콘크리트는 상기 유황폴리머시멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 표층은 아스팔트 콘크리트를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 아스팔트 콘크리트는 상기 유황폴리머시멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 표층은 수지계 폴리머 및 고무계 폴리머 중 적어도 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수지계 폴리머는 에폭시(epoxy)계 수지 및 아크릴 (acrylate)계 수지 중 하나인 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고무계 폴리머는 디엔 (diene)계 고무, 비-디엔 (non-diene)계 고무 중 하나인 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 표층을 형성하는 것은 상기 기층에 상기 유황폴리머시멘트를 도포한 후 시공하는 것을 특징으로 하는 교면 포장 방법.
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