KR20160116739A

KR20160116739A - 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법

Info

Publication number: KR20160116739A
Application number: KR1020150044926A
Authority: KR
Inventors: 권봉주
Original assignee: 주식회사 오에이티엠엔씨
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-10-10
Also published as: KR101681961B1

Abstract

본 발명은 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법에 관한 것으로, 그 목적은 순환골재와 속경반응성 개질유제 바인더에 의해 포장의 노후화가 심해 포트홀, 부분 파손이 발생한 구간에 보수적용하여 포장도로의 내구성을 신속하게 보장할 수 있는 순환골재 및 속경 반응성 개질 유제바인더를 이용한 포장도로 유지보수공법을 제공하는 것이다.
본 발명은 속경반응성 개질유제 바인더가 함유된 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법에 있어서;
상기 속경반응성 순환골재 혼합물은, 순환골재 100 중량부에 대하여, 속경 반응성 개질유제 바인더 3∼13 중량부, 반응제 1∼5 중량부, 물 1∼7 중량부를 포함하고, 포장 또는 교면포장의 손상 부분을 절삭하는 절삭단계; 상기 절삭된 표면을 청소 및 택코팅하는 바탕처리 단계; 상기 바탕처리된 표면에 상기 순환골재 혼합물을 포설하는 순환골재 혼합물층 형성단계에 의해 포장도로를 긴급 유지보수하도록 되어 있다.

Description

속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법{Development of Material and Application for urgent pavement maintenance using Reclaimed Asphalt Aggregate and Quick setting reactive emulsified asphalt binder}

본 발명은 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법에 관한 것으로, 순환골재와 속경 반응성 개질유제 바인더를 포함하는 순환골재 혼합물에 의해 포장도로를 신속하게 보수하여, 포장도로의 내구성을 보장할 수 있는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법에 관한 것이다.

아스팔트 포장도로는 시공 후 지속적인 차량통행, 시간의 경과에 따른 아스팔트의 노후화, 기후 및 환경변화에 의한 강수량의 증가 등으로 인하여 파손이 발생되고 있으며, 도심지의 경우에도 재건축 등으로 인해 대형차량 및 과적차량 통행량이 증가되고 있어 포장도로에 대한 파손 부위도 다발적으로 발생되고 있다.

이와 같은 포장도로 파손부위는 적기에 보수되어야 포장층을 지속적으로 유지할 수 있으며, 그렇지 못할 경우 파손부위가 점차 확대되어, 대규모 보수를 해야 하는 상황이 발생되어 경제적 손실 및 교통사고등을 초래하게 된다.

이와 같이 아스팔트 포장도로는 어떻게 유지 관리를 하느냐에 따라 그 수명이 달라지므로, 포장도로에 대하여 적절한 보수시기와 보수공법을 선정하는 것이 매우 중요하다.

보통 아스팔트 도로에 파손부위가 생겼을 때는 아스팔트 보수재를 사용하여 보수하며, 아스팔트 보수재는 통상적으로 바인더, 보조바인더, 용제, 골재, 기타 첨가제로 구성되어 있다. 이러한 아스팔트 보수재는 유동성, 다짐성, 재료간응집성, 반응성, 가교성, 저장안정성 등에서 우수한 물성이 구비되어야 하나, 이러한 물성들은 서로 밀접하게 관련되어 있기 때문에 단순한 처방으로 모든 물성을 좋게 한다는 것은 쉬운 일이 아니며, 이로 인하여 편리한 시공성과 빠른 강도발현을 구비할 수 있는 아스팔트 보수재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

현재 아스팔트 보수재 및 콘크리트 제조 시에 사용되는 골재는 천연 암석을 파쇄하여 제조한 천연골재가 대부분을 차지하고 있으나, 최근에는 주거환경을 개선하고 주택 보급률을 향상시키기 위하여 대단위의 공동주택이 건설됨은 물론 교통 환경의 개선을 위하여 도로 확장 및 포장공사가 이루어지면서 많은 양의 골재가 소요되어 골재부족현상이 심화되고 있을 뿐 아니라, 도로의 보수과정에서 발생하는 순환골재나 폐콘크리트의 양도 나날이 증가되고 있는 실정이다.

특히, 도로포장의 개량 및 보수공사에서 발생하는 순환골재는 주요 건설폐기물로써 사회문제로 이슈화되고 있으며, 도로공사 중 발생하는 순환골재의 경우 약 11%만이 재활용되고 나머진 전량 폐기처리되므로, 심각한 환경적 문제가 발생되고 있으며, 이와 같은 환경문제를 해소하기 위하여 순환골재의 활용방안에 대한 연구가 널리 개발되어지고 있을 뿐 아니라, 포장도로의 유지보수에 있어서도 순환골재의 활용에 대한 연구가 본격적으로 이루어지고 있다.

이와 같은 순환골재의 활용에 대한 연구로, 폐아스콘에서 유래되는 순환골재, 신규골재, 시멘트 및 에틸렌 비닐 아세테이트 개질 유화아스팔트를 포함하여 별도의 가열과정 없이 상온에서 도로의 포장 시공이 가능한 상온 재생 아스팔트콘크리트 혼합물에 관한 특허(10-1360886호)가 있으나, 이는 주로 기층용으로 사용되는 폐아스콘 혼합물에 관한 내용으로 양생시간이 오래걸리고 일정한 내구성을 확보하기가 힘들어 실제 도로 포장에 적용되어지지 않고 있는 상황이다.

또한, 폐아스콘, 신규골재, 시멘트 및 유리전이온도가 -30℃이하인 아크릴계 에멀젼과 증발 잔류물의 연화점이 70℃ 이상인 성수지 에멀젼으로 개질된 개질 유화아스팔트를 포함하여 적용한 특허(10-1360886호)가 있으나, 이는 GR F 4026 상온 재생 아스팔트 콘크리트 혼합물에 규정되어있는 입도에 적합하도록 조절된 골재 혼합물과, 골재와 혼합성이 우수하고 유화 파괴가 늦게 진행되는 완속경화형 4차 아민계열의 계면활성제를 포함하고 있는 양이온계 유화아스팔트를 사용하여 기층 및 표층에 적용하려고 했으나 완속경화형 유제의 반응시간 및 양생시간이 길어 실제 현장에 적용되기에는 많은 한계점들이 발생하였다.

또한, 대한민국 등록특허 제 10-136479호는 상온 재생 아스팔트 혼합물에 따르면 골재의 가열이 없으므로 구제아스팔트 재활용 효과를 얻을 수 있고, 아스팔트의 가열 산화열화에 의한 품질, 성능의 저하 및 온도관리의 어려움 등의 문제점을 개선하여 제조시공 및 품질관리가 용이해지고 포장수명의 연장과 재생포장의 품질이 향상되며, 제품의 상온 저장이 가능하므로 제조시공시의 잉여 제품을 폐기할 필요가 없으며, 가열 아스팔트 혼합물 공법과 달리 골재의 가열로 인한 먼지, 이산화탄소, 질소, 황산화합물 등 대기환경 오염물질의 발생을 억제하여 환경친화적 도로건설을 할 수 있다고 하지만, 실제 재생 아스팔트 혼합물에 소성변형 억제 및 균열파괴를 감소시키기 위해 투입하는 재생 첨가제가 강성으로 작용을 해 결합되는 아스팔트 콘크리트 표층용 포장과의 열팽창계수 차이 등으로 인하여 균열발생, 접착면 분리 등이 발생하는 등의 한계점과 표층에 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0942383호 순환골재 및 개질유화아스팔트를 이용한 포장도로 유지보수공법에서는 순환골재 혼합물 자체가 표층으로 사용하기엔 충분한 내구성을 확보하기가 힘들어 순환골재혼합물을 포설한 후에 개질유화아스팔트와 0∼8㎜ 내외의 슬래그 혼합골재를 혼합 투입하여 액상혼합물층 표면에 박층으로 포장하는 작업을 진행한다는 번거로운 문제점이 있었다.

등록특허공보 등록번호 10-1440937(2014.09.05) 등록특허공보 등록번호 10-1154860(2012.06.04)

본 발명의 목적은 순환골재와 속경반응성 개질유제 바인더에 의해 포장의 노후화가 심해 포트홀, 부분 파손이 발생한 구간에 보수적용하여 포장도로의 내구성을 신속하게 보장할 수 있는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법을 제공하는 것이다.

본 발명은 속경반응성 개질유제 바인더가 함유된 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법에 있어서;

상기 속경반응성 순환골재 혼합물은, 순환골재 100 중량부에 대하여, 속경 반응성 개질유제 바인더 3∼13 중량부, 반응제 1∼5 중량부, 물 1∼7 중량부를 포함하고, 포장 또는 교면포장의 손상 부분을 절삭하는 절삭단계; 상기 절삭된 표면을 청소 및 택코팅하는 바탕처리 단계; 상기 바탕처리된 표면에 상기 순환골재 혼합물을 포설하는 순환골재 혼합물층 형성단계에 의해 포장도로를 긴급 유지보수하도록 되어 있다.

본 발명은 포장의 노후화가 심한 포장을 절삭한 후, 순환골재와 속경 반응성 개질유제를 혼합하고 이를 상온에서 포설 및 다짐하여 속경성 순환골재 혼합층을 형성하도록 되어 있어, 빠른시간내에 포장도로의 내구성 확보가 가능하고, 이를 통해 조기에 교통개방이 가능하다.

즉, 본 발명은 속경 반응성 개질 유화아스팔트와 순환골재를 활용함으로써 시공 후 신속한 교통개방을 가능케하는 친환경공법으로, 종래 순환골재를 활용한 상온 포장공법들이 48시간 내외의 양생시간을 가지고, 주로 중층에만 적용되었다는 한계를 벗어나 표층에도 적용가능 하도록 하고 적용 후 교통개방시간도 1시간 내외로 하여 작업시간이 단축되고, 교통차단시간의 최소화 및 공사비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 현장에서 발생되는 순환골재를 현장에서 바로 재활용함으로써, 신속 보수가 필요한 소규모 응급보수현장에서 작업팀의 작업 효율을 높이고 짧은 교통차단과 신속한 작업으로 작업팀의 안전과 시민의 안전을 확보할 수 있다.

본 발명은 식물성 윤활제가 아스팔트에 용해된 후, 반응제 및 순환골재내 성분인 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 강알카리성 성분들과의 반응에 의해 경화 및 분자간 가교(Crosslinking)가 형성되게 함으로써, 아스팔트 바인더의 연화점 및 인하점을 상승시켜 아스팔트 바인더의 성능을 향상시킨다.

본 발명은 순환골재를 재활용함으로써, 폐자재의 발생을 줄이고, 그로 인해 발생 할 수 있는 폐기물 처리 비용 등의 부대비용을 줄이며, 이산화탄소 등의 유해요소 배출을 최소화할 수 있다.

본 발명은 소규모 긴급보수 현장에 소량 수급이 어려운 가열식 아스팔트 콘크리트 혼합물 대신 현장 순환골재를 적극적으로 활용하여, 자재의 원활한 확보와 우수한 경제성을 구비한다.

본 발명은 순환골재 및 속경반응성 개질유제 바인더를 함유한 순환골재 혼합물을 1∼8㎝로 시공하도록 되어 있고 속경 반응성 개질 유화아스팔트가 혼합물의 내구성 및 양생 등의 문제 해결이 가능하다.

또한, 본 발명은 도로 소파보수, 콜드조인트 보수 시에는 재료의 구득 및 시공이 용이하여 소규모 보수에 적합하며, 소규모의 인력에 의한 시공이 가능할 뿐 아니라, 전용장비를 사용시에는 시공성이 증대되는 등 많은 효과가 있다.

또한, 본 발명의 순환골재 혼합물은 우수한 내구성과 수분저항성 및 상온시공성을 구비하고 있어, 긴급보수용 도로 보수에 적용 가능하다.

또한, 본 발명은 식물성 윤활제를 함유하도록 되어 있어, 여름철 온도에 대한 안정성과 내모성, 내수성, 내구성이 향상되고, 경화시간 조절 및 조기 교통개방이 가능하도록 우수한 강도를 구비하는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 시공방법을 보인 블록 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 층구조를 보인 예시도

본 발명에 따른 속경반응성 순환골재 혼합물은, 순환골재 100 중량부에 대하여, 속경 반응성 개질유제 바인더 3∼13 중량부, 반응제 1∼5 중량부, 물 1∼7 중량부를 포함하도록 되어 있다.

또한, 상기 순환골재 혼합물은 순환골재 100 중량부에 대하여, 신규 쇄석골재 0.5∼40 중량부를 더 첨가할 수 있다.

상기 순환골재는 아스팔트 함량이 평균 4.9wt% 를 구비하는 것으로, 아래 [표1]의 아스팔트 콘크리트 재생골재의 품질 기준에 적합한 것을 사용한다. 이와 같은 순환골재를 사용하면 건설폐기물의 재활용뿐 아니라 신규골재를 사용하는 혼합물에 비해 사용하는 유제가 약 15∼25% 정도 절감된다.

[표1]

상기 속경반응성 개질유제 바인더는 아스팔트 50∼70wt%, 유화제 0.1∼5.0wt%, 산 0.1∼5.0wt%, 식물성 윤활제 0.1∼3.0wt%, 특수 고분자플라스틱 3∼10wt%, 저장성 향상제 0.1∼3wt%, 경화시간 조절용 첨가제 0.1∼1.0wt% 및 물 23∼45.5wt%로 이루어져 있다.

또한, 상기 속경반응성 개질유제 바인더는 폴리머 및 라텍스 첨가제 1∼5wt% 를 더 포함할 수 있다.

상기 아스팔트는 국내에서 생산되는 PG 64-22 등급의 스트레이트 아스팔트를 기준으로 한다.

상기 유화제는 CRS, CMR, CSS-1h, CQS-1h의 양이온계(Cationic)를 사용하고, 상기 산은 염산, 인산 등의 산을 의미하며, 상기 산과 유화제의 첨가량은 각각 약 0.1∼4.0wt% 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 식물성 윤활제는 특수 고분자플라스틱과 함께 아스팔트 바인더에 사전 투입되어 용해되는 것으로, 유채꽃 오일(Rapeseed Oil) 또는 아미씨 오일(Linseed Oil)이 사용된다.

또한, 상기 식물성 윤활제는 유채꽃 오일(Rapeseed Oil) 또는 아미씨 오일(Linseed Oil)과 동등 또는 그 이상의 성능을 발현하는 식물성 지방산(Fatty Acid)을 사용할 수 있다.

이와 같은 식물성 윤활제는 Oil-in water 의 형태로 속경반응성 개질유제 바인더 상에 존재하게 되며, 순환골재내 성분인 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 강알카리성 성분들 또는, 순환골재내 잔존하는 강알카리성 성분 및 반응제내 강알카리성 성분들과 반응하여, 아래 [반응식]에서와 같이 경화 및 분자간 가교(Crosslinking)가 형성되게 함으로써, 아스팔트 바인더의 연화점 및 인하점을 상승시켜 아스팔트 바인더의 성능을 향상시키게 된다.

[반응식]

본 발명에 사용되는 식물성 윤활제인 유채꽃 오일(Rapeseed Oil)과 아미씨 오일(Linseed Oil)의 물리학과 화학적 특성은 아래 [표2]에 나타내었다.

[표2]

상기 특수 고분자플라스틱은 열가소성 수지 및 열가소성 엘라스토머(elastomer) 및 아크릴산(Acrylic Acid)로서 고온유동성을 조정하고 점착성, 저온향상 및 신축성을 향상시키며, 강도를 보강함과 동시에, 순환골재와의 혼합 시 결합력 강화를 위하여 첨가된다.

상기 특수 고분자플라스틱은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리부타디엔(poly Butadiene), 폴리에틸렌(polyetylene), 에틸렌-부텐 공중합체(ethylene-Buten copolymer), 에틸렌-옥텐 공중합체(ethylene-octene copolymer) 중, 단독 또는 2∼3종을 혼용하여 사용하거나, 스티렌부타디엔 공중합체(Styrene butadiene block copolymer) 및 스티렌 이소플렌 블록 공중합체(Styrene isoprene block copolymer) 중 선택된 1종 또는 이들의 혼합물을 사용한다.

이와 같은 특수 고분자플라스틱은 열(고온)에서 안정하고, 하지(아스팔트 도로면)와의 접착력을 증대시키는 특성이 있다.

상기 저장성 향상제인 바이오스탭(BioStab)은 콩에서 추출한 식물성 첨가제로, 에멀젼된 아스팔텐(아스팔트입자) 및 특수 고분자플라스틱을 안정화시켜 저장기간을 연장하고, 품질저하를 방지하며, 식물성 모놀레이트(Sorbitan Monooleate)계 바이오스탭(식물성 유화제)을 사용한다.

상기 경화시간 조절용 첨가제는 유화수 파트에 첨가하여 본 발명의 속경반응성 개질유제 바인더와 순환골재의 배합 시, 순환골재에 대한 재생 아스팔트를 연화 및 재생(Rejuvenate) 시켜주어 코팅(Coating)성을 높여줄 뿐 아니라, 배합시 브레이킹 타임(Breaking Time)을 안정화시켜 주는 역할을 하는 것으로, 사용조건에 따라 1∼4급 아민(amine)계 또는 폴리아민(polyamin)계를 사용한다.

상기 폴리머 및 라텍스 첨가제는 1∼5wt% 로 첨가되어 아스팔트의 내노화성, 내열성, 내마모성 등 기계적 성질과 내오존성 향상시킨다.

이와 같이 생성된 속경반응성 개질유제 바인더는, 특수 고분자플라스틱과 식물성 윤활제의 첨가혼합에 의해, 전체 내구성, 내후성 및 골재와의 결합력이 우수하며 반응을 통한 양생시간이 짧아 순환골재와 혼합되어 포장재료로 사용할 경우 포장재료의 연성 및 내구성을 증대시키고, 긴급보수용으로 사용하기 적합하게 된다.

상기 반응제는 식물성 윤활제와의 반응을 통해 개질유제 바인더의 성능을 향상시키는 것으로, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼슘, 생석회 중 선택된 하나가 첨가되며, 속경반응성 순환골재 혼합물의 생성시 아스팔트에 용해된 식물성 플럭스 오일과 첨가제가 반응하여 산화가 발생되면서 경화되어 연화점을 상승시킴으로써, 아스팔트의 물성을 향상시키게 된다.

이하 상기와 같이 이루어진 본 발명의 속경반응성 순환골재 혼합물을 함유한 순환골재 혼합물을 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법을 첨부된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 시공방법을 보인 블록예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 층구조를 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 포장 또는 교면포장의 손상 부분을 절삭하는 절삭단계; 상기 절삭된 표면을 청소 및 택코팅하는 바탕처리 단계; 상기 바탕처리된 표면에 상기의 순환골재 혼합물을 포설하는 순환골재 혼합물층 형성단계를 포함하되,

상기 속경반응성 순환골재 혼합물은, 순환골재 100 중량부에 대하여, 속경 반응성 개질유제 바인더 3∼13 중량부, 반응제 1∼5 중량부, 물 1∼7 중량부를 포함하도록 되어 있다.

상기 절삭단계는, 손상이 심하게 발생하였거나 표면이 들떠 정리가 필요한 부분에 대하여 손상부분을 절삭하고, 상기 바탕처리 단계는 흙, 먼지, 이물질 등을 고압의 공기압축을 이용하여 제거해준 후 접착부에 택코팅을 살포한다.

상기 순환골재 혼합물층 형성단계는 건설폐기물인 순환골재를 활용하여 순환골재 혼합표층을 형성하는 단계로, 현장에서 속경반응성 개질유제 바인더에 물, 순환골재 및 반응제를 투입 교반 또는 살포하여 순환골재에 속경반응성 개질유제 바인더가 코팅된 순환골재 혼합물을 생성하고, 상기 생성된 순환골재 혼합물을 바탕처리된 표면에 포설 및 다짐하여 혼합물층을 형성한다.

이와 같은 순환골재 혼합물은 속경반응성 개질유제 바인더를 교반기에 투입하는 투입단계; 상기 교반기에 물을 투입하고 교반시키는 교반단계; 상기 교반기내로 입도 0∼19㎜ 이하의 순환골재 또는 2∼5㎜ 순환골재, 또는 5∼10㎜의 순환골재를 투입하면서 혼합하고, 반응제를 첨가하여 액상의 순환골재 혼합물을 형성하는 순환골재 혼합물 생성단계;에 의해 생성된다.

상기와 같은 속경반응성 개질유제 바인더는, 위에 기재된 바와 같이, 아스팔트 50∼70wt%, 유화제 0.1∼5.0wt%, 산 0.1∼5.0wt%, 식물성 윤활제 0.1∼3.0wt%, 특수 고분자플라스틱 3∼10wt%, 저장성 향상제 0.1∼3wt%, 경화시간 조절용 첨가제 0.1∼1.0wt% 및 물 23∼45.5wt%로 이루어져 있다.

상기 속경반응성 개질유제 바인더는, 유화제, 산, 물, 저장성 향상제, 경화시간 조절용 첨가제를 교반기에 투입하여 혼합유화수를 생성하고, 상기 교반 생성된 혼합유화수를 펌프에 의해 콜로이드 밀(Colloid mill)내로 특수 고분자플라스틱 및 식물성 윤활제가 용해된 아스팔트와 함께 공급하여 유화시켜 생성한다.

즉, 상기 속경반응성 개질유제 바인더는 유화제, 산, 물, 저장성 향상제, 경화시간 조절용 첨가제를 교반기에 투입/교반하여 혼합유화수를 생성하는 혼합유화수 생성단계와, 상기 혼합유화수에 특수 고분자플라스틱 및 식물성 윤활제가 용해된 아스팔트를 혼합탱크내에서 혼합하여 유화시키는 유화단계;에 의해 이루어진다.

이때, 상기 혼합탱크 및 혼합유화수와 개질된 아스팔트 혼합에는 약 130∼180℃ 정도의 스팀이 공급되며, 생성된 개질유제 바인더는 110∼160℃의 일정온도로 유지하도록 저장탱크에 저장된다.

상기 혼합유화수 생성단계는 유화수 제조탱크에 유화제(Emulsifier) 및 염산 또는 인산 등의 산을 넣고, 물을 첨가하여 pH 1∼4 가 되도록 조정한 후, 40∼70℃의 일정온도로 유지 저장하면서 저장성 향상제, 경화시간 조절용 첨가제 및, 나머지 물(pH 조정을 위하여 첨가된 물을 제외한 나머지 량)을 투입하여 고속 교반기에 의해 20∼30 RPM 으로 1∼2hr 혼합하여 혼합유화수를 생성한다.

상기 유화단계는 특수 고분자플라스틱 및, 식물성 윤활제가 용해된 아스팔트와 혼합유화수를 각각의 펌프에 의해 콜로이드 밀(Colloid mill)내로 공급하여 기계적 방법에 의해 유화시켜 개질유제 바인더를 생성한다.

상기 특수 고분자 플라스틱 및 식물성 윤활제는 국내에서 생산되는 PG 64-22 등급의 스트레이트 아스팔트를 150∼180℃로 가열한 상태에서 특수 고분자 플라스틱 및, 식물성 윤활제를 투입한 후, High Shear Mixer 또는 고점도 혼합교반기를 이용하여 30∼60분 정도를 혼합함으로써, 아스팔트에 첨가제가 균질하게 용해되도록 한다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

아스팔트 60wt%에 특수 고분자플라스틱(에틸렌-부텐공중합체) 3wt%, 식물성 윤활제 2wt%를 용해시키고, 이를 저장탱크에서 150℃로 유지 저장하며, 유화수 제조탱크에 양이온계 유화제(Emulsifier) 0.5wt%, 염산 0.5wt%를 투입한 후, 물을 첨가하여 pH 1∼4 가 되도록 조정한 다음, 이를 60℃로 유지시키면서 저장성 향상제(Biostab) 2wt%, 아민계 경화시간 조절용 첨가제 0.5wt% 및 나머지를 물로 교반기에 의해 30 RPM에서 2hr 혼합하여, 혼합유화수를 생성하고,

저장탱크내의 아스팔트와 혼합 유화수를 각각 펌프에 의해 콜리이드 밀(Colloid mill)내로 공급하여 기계적 방법에 의해 유화시켰으며, 이에 대한 점도 및 신도를 측정하고, 이를 양이온계 유화아스팔트 품질 기준(ASTM D 2397)과 대비하였다. 그 결과는 [표3]에 나타내었다.

이때, 상기 물은 속경반응성 개질유제 바인더가 총 100wt% 가 첨가되었으며, 이중 일부는 혼합유화수의 제조시 pH 조정을 위하여 첨가되고 나머지는 저장성향상제 및 경화시간 조절용 첨가제와 함께 첨가되었다.

[표3]

[표3]에서, 본 발명 개질유제 바인더의 내구성은 특수 고분자플라스틱의 첨가 및 식물성 윤활제 첨가로 일반 아스팔트에 비하여 신도가 우수하고, 침입도가 개선되었음을 알 수 있다.

상기와 같은 본 발명 개질유제 바인더는 상온시공이 가능하며 저점도로서 균열부에 쉽게 침투하므로 미세균열도 봉합할 수 있으며, 경화후 첨가된 특수 고분자플라스틱의 특성으로 우수한 접착성과 연성을 유지하므로, 포장도로 균열부위 등 특히 종방향 연속 균열, 망상균열의 보수시공을 용이하게 할 수 있다.

실시예 2

실시예 1 에 따른 개질유제 바인더를 이용하여 하기의 [표4]에 기재된 바와 같이, 시편을 제조한 후 이에 대한 간접인장강도와 마샬안정도를 측정하였으며, 그 결과를 [표4]에 나타내었다. 이때, 물은 혼합 시 워커빌리티를 위해 소량(약 1중량부)가 첨가되었다.

[표4]

상기 [표4]에서와 같이, 마살안정도, 수침잔류안정도 및 간접인장강도비 시험 결과, 본 발명에 따른 순환골재 혼합물의 안정도가 일반 상온아스팔트 기준 안정도인 2500Ｎ 에 비해 약 7∼13배 정도 증가하였음을 알 수 있으며, 이와 같은 특성은 본 발명의 순환골재 혼합물이 교통개방상태에서 매우 안정된 혼합물을 구성하고 있음을 알 수 있다.

또한 수침잔류안정도의 경우, 75%를 상회하는 값의 성향을 볼 때 본 발명은 수침상태에서도 안정된 상태를 유지함을 알 수 있다.

또한, 이와 같은 간접인장강도 시험의 결과는 균열발생 가능성을 예상하는데 유용하며, 파괴에 앞서 높은 인장 변형율에 견딜 수 있는 혼합물은 그렇지 못한 혼합물 보다 균열에 대한 저항성이 우수하다고 할 수 있다.

또한, 순환골재 골재를 혼합한 개질 유제 혼합물은 간접인장강도 비가 0.7 을 상회하는 것을 볼 때 일반 상온아스팔트 혼합물에 비해 균열저항성 및 내구성이 우수하다는 것을 확인 할 수 있다.

실시예 3

실시예 2 에 따른 배율로 혼합된 순환골재 혼합물에 의한 도로소파 보수공법과 기존 공법을 대비하면 아래 [표5]과 같다.

[표5]

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 아스팔트층
(20) : 순환골재 혼합층

Claims

순환골재 100 중량부에 대하여,
속경 반응성 개질유제 바인더 3∼13 중량부, 반응제 1∼5 중량부, 물 1∼7 중량부를 포함하되,
상기 속경반응성 개질유제 바인더는 식물성 윤활제와 특수 고분자플라스틱을 함유한 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물.
청구항 1 에 있어서;
상기 속경반응성 개질유제 바인더는, 아스팔트 50∼70wt%, 유화제 0.1∼5.0wt%, 산 0.1∼5.0wt%, 식물성 윤활제 0.1∼3.0wt%, 특수 고분자플라스틱 3∼10wt%, 저장성 향상제 0.1∼3wt%, 경화시간 조절용 첨가제 0.1∼1.0wt% 및 나머지가 물로 하여 100 wt%로 이루어진 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물.
청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서;
상기 특수 고분자플라스틱은, 폴리스티렌(polystyrene), 폴리부타디엔(poly Butadiene), 폴리에틸렌(polyetylene), 에틸렌-부텐 공중합체(ethylene-Buten copolymer), 에틸렌-옥텐 공중합체(ethylene-octene copolymer) 중, 단독 또는 2∼3종을 혼용하여 사용하거나, 스티렌부타디엔 공중합체(Styrene butadiene block copolymer) 및 스티렌 이소플렌 블록 공중합체(Styrene isoprene block copolymer) 중 선택된 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물.
청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서;
상기 식물성 윤활제는 유채꽃 오일(Rapeseed Oil) 또는 아미씨 오일(Linseed Oil)인 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물.
청구항 2 에 있어서;
상기 경화시간 조절용 첨가제는 1∼4급 아민(amine)계 또는 폴리아민(polyamin)계이고,
상기 저장성 향상제는 식물성 모놀레이트(Sorbian Monooleate)계 바이오스탭(BioStab)인 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물.
청구항 1 에 있어서;
상기 반응제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산칼슘, 생석회 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물.
속경반응성 개질유제 바인더가 함유된 순환골재 혼합물을 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법에 있어서;
포장 또는 교면포장의 손상 부분을 절삭하는 절삭단계; 상기 절삭된 표면을 청소 및 택코팅하는 바탕처리 단계;
상기 바탕처리된 표면에 순환골재 혼합물을 포설하는 순환골재 혼합물층 형성단계를 포함하되,
상기 속경반응성 순환골재 혼합물은, 순환골재 100 중량부에 대하여, 속경 반응성 개질유제 바인더 3∼13 중량부, 반응제 1∼5 중량부, 물 1∼7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속경반응성 개질유제 바인더를 함유한 순환골재 혼합물을 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법.