KR20150120688A - 혼합비 조절이 용이한 도로 보수용 아스콘 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 보수 공사 현장에서 실시간으로 아스콘을 제조할 때, 짧은 시간에도 아스팔트와 골재가 고르게 혼합되어 골재의 표면에 아스팔트가 고르게 묻어 골재들 사이의 결합력이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 한 아스콘 조성물에 관한 것으로서, 도로 포장에 사용되는 골재에 아스팔트용융액을 도포한 후, 건조시켜 만들어진 아스팔트가 코팅된 아스팔트코팅골재와, 상기 아스팔트는 아스콘 제조 가열장치에 의해 가열 및 용융되고, 상기 아스팔트코팅골재에 혼합되어 아스팔트코팅골재가 서로 결합되게 하는 아스팔트고형물로 이루어진 것이다.

Description

도로 보수용 아스콘 조성물{asphalt concrete composition for road repair}

본 발명은 아스콘 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 도로 보수 공사할 때 보다 빠른 시간에 아스콘을 제작할 수 있게 한 도로 보수용 아스콘 조성물에 관한 것이다.

보다 상세하게 본 발명은 도로 보수 공사 현장에서 실시간으로 아스콘을 제조할 때, 짧은 시간에도 아스팔트와 골재가 고르게 혼합되어 골재의 표면에 아스팔트가 고르게 묻어 골재들 사이의 결합력이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 한 도로 보수용 아스콘 조성물에 관한 것이다.

아스팔트콘크리트(이하, "아스콘"이라 통칭함)는 아스팔트와 굵은 골재, 잔골재 및 포장용 채움재(석분, 시멘트 등)를 가열 혼합 또는 상온에서 혼합한 것으로 도로포장이나 주차장 등에 널리 사용되고 있다.

이러한 아스콘은 상기한 바와 같이 통상적으로 아스팔트와 굵은 골재, 잔골재 및 포장용 채움재를 혼합하여 만들어지지만, 다양한 새로운 것들이 개발되고 있으며, 이러한 아스콘과 관련된 기술로는 특허문헌 1 및 2 등 다양한 것이 있다.

특허문헌 1은 다양한 입도의 폐아스콘 혼합물에, 폐콘크리트 또는 천연골재를 선택적으로 혼합하고, 시멘트, MMA(methylmethacrylate), BAM(Buthylacrylmonomer), AN(Acrylonitrile), MAA(Methylacrylicacid), 유화제, 물, 촉매를 혼합 가열하여 생성된 순환골재 강화촉진 고분자 조성물과, 유화아스팔트와 N-아크릴 우레아를 포함하는 아스팔트 콘크리트 조성물이고,

특허문헌 2는 골재, 채움재, 결합제 및 박리방지제를 포함하는 조성물로서, 박리방지제의 주성분이 다이머산(Dimer acid)으로 이루어진 것이다.

이러한 다양한 아스콘 조성물을 상기한 바와 같이 도로의 포장이나 주차장의 시공에 많이 사용되고 있고 이렇게 시공된 도로나 주차장은 장시간 사용할 경우 파이거나 깨져 보수를 하여야 한다.

즉, 통상의 아스콘 포장도로는 자동차 통행량이 많아짐으로 인하여 아스콘포장 도로의 소성변형 및 노후화가 촉진되고 있으며, 특히 우리나라와 같이 연간 기온차가 많아, 하절기에는 고온에 의해 아스콘 포장도로가 연화되어 차량의 통행에 의해 도로가 파이고, 동절기에는 이렇게 변형된 도로 포장이 경화된 상태에서 차량이 통행함에 따라 변형된 부분에 충격이 가해져 도로가 손상되고 있다.

이렇게 손상된 도로를 보수하기 위해서는 원거리에 있는 아스콘 공장에서 아스콘을 운반하여야 하고, 이렇게 운반되는 아스콘은 운반 도중 온도가 하강하여 시공시 아스콘 온도 저하에 따른 품질불량으로 도로에 이미 포장된 아스콘과의 접착력이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 손상된 부분을 보수하기 위해서는 소량의 아스콘만이 필요하지만 소량생산 및 운반이 어려워 보수하고 남은 아스콘을 처리하는 데 많은 어려움이 있었다.

이러한 단점을 개선하기 위해 도로 보수를 위해 소량의 아스콘을 제작하기 위한 장치와 관련된 기술이 개발되고 있으며, 그 일예로 특허문헌 3 및 4가 있다.

특허문헌 3은 투입호퍼를 통하여 포장용 소재가 일정량 채워질 수 있도록 내부공간을 갖는 드럼 ; 드럼의 양단을 회전가능하게 지지하고, 드럼이 배치되는 일정크기의 밀폐된 내부공간에 일정량의 아스팔트가 저장되는 아스팔트 저장탱크를 구비하는 가열본체 ; 가열본체의 밀폐된 내부공간으로 열원을 제공하여 드럼내의 포장용 소재를 가열하고, 아스팔트 저장탱크의 아스팔트를 가열하는 히터 ; 히터에 의해서 가열되는 드럼을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 드럼모터 ; 드럼으로부터 배출되는 포장용 소재와 아스팔트 저장탱크로부터 배출되는 아스팔트가 공급되는 혼합탱크를 갖추고, 혼합탱크내부에 일방향으로 회전 구동되는 교반날개를 갖추어 포장용 소재와 아스팔트를 혼합하여 아스콘을 제조하는 믹서부 ; 및 혼합탱크의 개방된 상부를 덮어 혼합탱크에서 발생되는 분진을 제거하는 필터부 ;를 포함하는 아스콘 제조장치에 관한 것이고,

특허문헌 4는 일측에 아스콘 제조에 사용되는 원료가 투입되는 투입구가 구비되고 타측에 원료가 토출되는 토출구가 구비되며, 일정한 내부공간을 구비하여 회전 구동하는 드럼부와; 드럼부가 회전구동 가능하도록 지지하는 지지부와; 지지부의 일측에 구비되어 상기 드럼부를 회전 구동시키는 회전구동부와; 상기 드럼부의 내부공간에 수용된 상기 원료를 가열하도록 상기 드럼부의 외측에 배치되는 가열부와; 상기 원료가 가열되어 교반이 완료되면 상기 원료를 상기 드럼부의 외부로 토출시킬 수 있도록 상기 드럼부를 경사지게 배치시키는 경사구동부를 포함하여 구성된 아스콘 제조장치에 관한 것이다.

이러한 종래의 도로 보수용 아스콘 제조장치는 보수 현장에서 아스콘을 제작할 수 있어 필요한 양만큼의 아스콘만을 제조할 수 있으나, 교반시간이 충분치 못할 경우 아스팔트가 골재의 표면에 고르게 묻지 않아 골재들 사이의 결합력이 떨어진다. 따라서 골재의 결합력을 높이기 위해 많은 시간을 교반에 소비하여야하는 단점이 있다.

즉, 통상적으로 골재의 표면에는 미립의 흙이나 먼지가 묻어 있고, 이러한 골재에 아스팔트용융액을 혼합하면 흙이나 먼지에 의해 아스팔트용융액과 골재 사이에 표면장력이 생기고, 이에 따라 골재의 표면에 고르게 아스팔트가 도포되지 않게 되어 골재들 사이의 결합력이 떨어지는 것이다. 이에 따라 도로 보수 현장에서는 골재의 표면에 아스팔트용융액이 충분히 묻을 수 있도록 장시간 교반장치를 구동시켜야 하고, 이에 따라 아스콘 제조에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

또한, 이러한 골재에 아스팔트용융액이 충분히 도포되지 않은 아스콘을 도로에 시공하였을 때 골재가 서로 분리되어 보수한 도로에 굴곡이 생기거나 골재가 흩어져 보수 공사를 다시 하여야 하는 문제가 있다.

1. 대한민국 특허등록 제0880146호 2. 대한민국 특허등록 제1296271호 3. 대한민국 특허등록 제0932308호 4. 대한민국 특허등록 제1313150호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 현장에서 아스콘을 제조할 때 보다 빠른 시간에 아스콘을 골재와 교반하여 제조할 수 있을 뿐만 아니라 골재에 고르게 아스팔트가 묻어 골재들 사이의 결합력이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 한 도로 보수용 아스콘 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상세하게 본 발명은 미리 골재의 표면에 아스팔트를 코팅하여 시공 현장에서 용융된 아스팔트를 혼합하였을 때 골재들 사이에 아스팔트가 고르게 혼합되어 골재들 사이의 결합력이 강화되게 한 도로 보수용 아스콘 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 도로 보수용 아스콘 조성물은 골재와 아스팔트를 포함하는 도로 보수용 아스콘 조성물에 있어서, 상기 골재는 도로 포장에 사용되는 골재에 아스팔트용융액을 도포 코팅하기 위해 사전교반을 한 후, 건조시켜 만들어진 아스팔트가 코팅된 아스팔트코팅골재이고, 상기 아스팔트는 아스콘 제조 가열장치에 의해 가열 및 용융되고, 상기 아스팔트코팅골재에 혼합되어 아스팔트코팅골재가 서로 결합되게 하는 아스팔트고형물인 것을 특징으로 한다.

상기 아스팔트용융액의 코팅 두께는 0.01~1mm인 것이 바람직하고, 상기 아스팔트용융액에는 입도 0.05~2mm의 모래가 혼합되고, 아스팔트용융액과 모래의 중량비 5~7 : 3~4로 혼합되어 골재의 틈을 채울 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 아스팔트코팅골재와 아스팔트고형물은 각각 따로 포장되고, 상기 아스팔트코팅골재를 포장할 때 아스팔트의 코팅 두께와 첨가될 아스팔트고형물의 양이 표기될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 도로 보수용 아스콘 조성물은 골재에 미리 용융액을 코팅하여 현장에서 아스팔트고형물을 혼합하였을 때 골재에 코팅된 아스팔트가 매개체가 되어 아스팔트고형물이 녹은 용융액이 골재에 고르게 묻어 골재들 사이의 결합력을 강화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이렇게 아스팔트코팅된 골재를 사용하여 아스팔트용융액이 보다 쉽게 골재에 코팅되게 함으로써 짧은 시간에 골재와 아스팔트를 혼합할 수 있어 보다 빠르게 아스콘을 제조할 수 있으며, 이에 따라 도로 보수에 소요되는 전체 시간을 감소시킬 수 있어 도로 보수시 불가피한 교통통행 제한시간을 단축할 수 있는 효과가 있다

도 1은 본 발명에 따른 도로 보수용 아스콘 조성물의 아스팔트코팅골재를 제조하는 과정을 도시한 과정도
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 아스팔트코팅골재의 서로 다른 예의 샘플 사진

이하 본 발명에 따른 도로 보수용 아스콘 조성물을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

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.

본 발명은 도로 보수 공사할 때 보다 빠른 시간에 아스콘을 제작할 수 있게 한다.

본 발명에 따른 도로 보수용 아스콘 조성물은 아스팔트가 코팅된 아스팔트코팅골재를 포함한다.

이러한 본 발명에 따른 도로 보수용 아스콘 조성물은 통상의 아스콘 조성물과 동일하게 골재와 아스팔트를 주성분으로 하고, 부재료로 모래나 아스팔트 채움재가 혼합될 수 있다.

상기 아스팔트코팅골재는 도로 포장에 사용되는 골재에 아스팔트용융액을 도포한 후, 건조시켜 만들어진 것으로 아스팔트용융액의 코팅 두께는 0.01~1mm가 될 수 있다.

즉, 본 발명의 아스팔트코팅골재를 사용하는 장소의 상황에 따라 도 2a 내지 도 2d에 도시한 바와 같이 다양하게 아스팔트를 코팅할 수 있으며, 이렇게 코팅 두께가 달라짐에 따라 실제 도로 보수를 위해 아스콘을 만들 때 첨가되는 아스팔트의 양이 달라질 수 있다.

위와 같이 만들어진 아스팔트코팅골재는 소정 단위로 포장하여 유통시킬 수 있으며, 포장지의 외부에는 아스팔트코팅골재에 코팅된 아스팔트의 중량 비율과 두께에 따른 아스팔트고형물의 첨가량이 표기되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포장지에는 상기 아스팔트코팅골재를 이용하여 아스콘 제조에 할 때의 가열온도 및 시간 등을 더 표기할 수 있으며, 포장되는 도로의 환경이나 포장 시점에서의 환경에 따른 아스팔트 첨가 양을 표기할 수 있다.

상기한 바와 같이 아스팔트코팅골재는 자체에 이미 아스팔트가 코팅되어 있으므로 도로 보수 현장에서 첨가되는 아스팔트의 양을 줄고, 이에 따라 상기 아스팔트고형물의 양은 골재에 코팅된 양을 고려하여 조절될 수 있다.

상기 아스팔트고형물도 포장된 아스팔트코팅골재의 양에 맞추어 포장되어 아스팔트코팅골재와 같이 제공될 수 있다.

또한, 상기 아스팔트코팅골재는 불규칙적인 표면을 갖고 있으므로 홈이 형성되어 있을 수 있고, 표면이 지나치게 매끄러울 경우 아스콘 제조 과정에서 아스팔트와 골재 표면 사이의 결합력이 약해 수 있다. 이에 골재에 코팅되는 상기 아스팔트용융액에는 입도 0.05~2mm의 모래가 혼합될 수도 있다.

상기 아스팔트용융액과 모래의 비율은 중량비 5~7 : 3~4로 혼합될 수 있다.

상기 아스팔트용융액에 코팅되는 모래의 비율이 지나치게 많아지면 아스팔트용융액의 점도가 놓아져 골재 표면에 고르게 도포될 수 없으므로 상기 범위 내에서 모래를 혼합하여 모래 입자가 골재의 표명 일부에 덥혀 골재의 표면적이 넓어지게 할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 도로 보수용 아스콘 조성물은 상기한 바와 같이 골재의 표면에 아스팔트를 도포된 아스팔트코팅골재와 이렇게 아스팔트를 미리 골재에 코팅함으로써 현장에서 실시간으로 첨가되는 아스팔트의 양을 줄인 것이고, 아스팔트를 용융하고 골재를 첨가하여 아스콘을 제조하는 과정에서 아스팔트가 골재에 코팅된 아스팔트와 친화성을 가지므로 골재에 고르고 빠르게 아스팔트가 묻어 아스콘의 제조에 소요되는 시간을 줄일 수 있으므로 도로 보수 공사에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 것이다. 이에 따른 교통통행 제한시간을 단축함으로서 도로 이용자들의 불편을 감소시킬 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 골재와 아스팔트를 포함하는 도로 보수용 아스콘 조성물에 있어서,
   상기 골재는 도로 포장에 사용되는 골재에 아스팔트용융액을 도포한 후, 건조시켜 만들어진 아스팔트가 코팅된 아스팔트코팅골재이고,
   상기 아스팔트는 아스콘 제조 가열장치에 의해 가열 및 용융되고, 상기 아스팔트코팅골재에 혼합되어 아스팔트코팅골재가 서로 결합되게 하는 아스팔트고형물인 것을 특징으로 하는 도로 보수용 아스콘 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 아스팔트용융액의 코팅 두께는 0.01~1mm인 것을 특징으로 하는 도로 보수용 아스콘 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 아스팔트용융액에는 입도 0.05~2mm의 모래가 혼합되고, 아스팔트용융액 과 모래의 중량비는 5-7 : 3~4로 혼합된 것을 특징으로 하는 도로 보수용 아스콘 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 아스팔트코팅골재와 아스팔트고형물은 각각 따로 포장되고,
   상기 아스팔트코팅골재의 포장에는 아스팔트의 코팅 두께에 따른 중량비율과 첨가될 아스팔트고형물의 양이 표기된 것을 특징으로 하는 도로 보수용 아스콘 조성물.
   

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