KR20170007104A - Asphalt mixtures and pavement construction method using the same thing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최대입경이 10mm인 제강슬래그를 포함하는 골재가 혼입된 아스팔트 조성물로서, 합성입도는 체크기 10mm, 5mm, 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm, 0.08mm일 경우, 각각 98~99.7%, 75~80%, 45~57%, 27~40%, 17~27%, 10~16%, 7~9%, 4~6%인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 포장공법을 제시함으로써, 내구성, 내수성, 강도가 우수하며 접착력이 뛰어나고, 교통통제시간을 단축시키며, 시공성이 우수하고, 경제적이도록 한다.The present invention relates to an asphalt composition containing an aggregate containing steelmaking slag having a maximum particle diameter of 10 mm, wherein when the synthetic granules are 10 mm, 5 mm, 2.5 mm, 1.2 mm, 0.6 mm, 0.3 mm, 0.15 mm and 0.08 mm, Wherein the asphalt composition comprises 98 to 99.7%, 75 to 80%, 45 to 57%, 27 to 40%, 17 to 27%, 10 to 16%, 7 to 9% and 4 to 6% By presenting the packaging method, it is excellent in durability, water resistance, strength, adhesive strength, shortening of traffic control time, excellent workability and economical.

Description

아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 포장공법{ASPHALT MIXTURES AND PAVEMENT CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME THING}[0001] ASPHALT COMPOSITION AND PAVEMENT CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME THING [0002]

본 발명은 토목, 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 포장공법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to civil engineering and technical fields, and more particularly, to an asphalt composition and an asphalt pavement method using the same.

국내에서 제철공정에서 발생하는 폐기물은 주 제품의 50%에 달하며 2015년 기준 약 2,800 여만 톤의 막대한 양이 발생하고 있다.In Korea, the waste generated from the steelmaking process accounts for 50% of the main products, and by 2015 there is an enormous amount of about 28 million tons.

이러한 폐기물은 철, 탄소, 석회석 등의 재활용이 가능한 유효 자원을 다량 함유하고 있어, 골재로의 재활용이 가능하다.These wastes contain a large amount of effective resources that can be recycled, such as iron, carbon, and limestone, and thus can be recycled as aggregates.

이미 미국, 호주, 캐나다, 유럽 등에서는 슬래그를 우수한 골재로 재가공하여 고부가가치의 아스팔트 및 시멘트 콘크리트용 골재로 사용하고 있다.In the United States, Australia, Canada, and Europe, slag has been reworked with excellent aggregate and used as aggregate for high value added asphalt and cement concrete.

국내의 경우, 최근 자연환경보전에 관한 법률이 강화되어 도로포장용 골재 채취 및 석산의 신규개발이 어려워져 양질의 골재 수급이 어렵고, 지역에 따라 골재 파동이 발생하는 경우도 있다.In Korea, it is difficult to collect high quality aggregate because it is difficult to collect pavement for road pavement and new development of pavement due to strengthened law on conservation of natural environment in recent years. In some cases, aggregate wave is generated depending on area.

이러한 시대적 요구에 부합하여 제철소에서 부산물로 발생하는 슬래그를 골재로 재가공하여 도로포장재료로 활용하고자 하는 노력이 활발히 추진되고 있다.In accordance with the demands of the times, efforts are being actively made to reuse slag generated as a by-product in a steel mill as aggregate and utilize it as a road pavement material.

선행연구에 의하면, 슬래그 골재는 밀도 (density), 마모감량 (abrasion) 등의 기준이 국내의 도로용 골재 기준을 충분히 만족하며, 슬래그 골재를 사용한 아스팔트 혼합물의 마샬안정도 (Marshall Stability) 값은 도로용 표층 및 기층용 혼합물 기준을 만족하는 것으로 나타났다.According to previous studies, the criteria such as density, abrasion, etc. of the slag aggregate satisfies the criteria of the road aggregate in Korea sufficiently and the value of Marshall Stability of the asphalt mixture using the slag aggregate is high Surface and base mixture standards.

또한, 소성변형 저항성 (rutting resistance)은 일반 쇄석골재 (crush run) 혼합물에 비하여 슬래그 골재를 사용한 아스팔트 혼합물이 우수한 것을 확인할 수 있다.Also, the rutting resistance can be confirmed to be superior to the crush run mixture using the slag aggregate asphalt mixture.

따라서, 슬래그 골재는 도로용 아스팔트 콘크리트에 충분히 활용이 가능한 것이다.Therefore, the slag aggregate can be fully utilized for road asphalt concrete.

하지만 국내의 슬래그 재활용 분야의 경우, 슬래그 미분말 및 도로용 노반재로의 단순 사용에 그치고 있어 외국에 비하여 사용방법 및 활용도 측면에서 미비한 실정이다.However, in the field of slag recycling in Korea, it is limited to simple use of slag powder and roadbed material, which is insufficient in terms of usage and utilization compared to foreign countries.

또한, 슬래그 골재의 아스팔트 배합의 경우, 슬래그 골재 표면의 특성으로 인한 불완전 코팅 발생하는 등 문제점이 있으므로, 이러한 문제점을 해결하고 잔류 아스팔트의 물성을 회복시키기 위한 방안이 필요하다.Further, in the case of mixing asphalt of slag aggregate, incomplete coating occurs due to the characteristics of the surface of slag aggregate. Therefore, there is a need to solve such a problem and to recover the physical properties of the residual asphalt.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 내구성, 내수성, 강도가 우수하며 접착력이 뛰어나고, 교통통제시간을 단축시키며, 시공성이 우수하고, 경제적인 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 포장공법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an asphalt composition and an asphalt pavement method using the same, which are excellent in durability, water resistance and strength and excellent in adhesion, shorten traffic control time, The purpose is to provide.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 최대입경이 10mm인 제강슬래그를 포함하는 골재가 혼입된 아스팔트 조성물로서, 합성입도는 체크기 10mm, 5mm, 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm, 0.08mm일 경우, 각각 98~99.7%, 75~80%, 45~57%, 27~40%, 17~27%, 10~16%, 7~9%, 4~6%인 아스팔트 조성물을 제시한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an asphalt composition containing aggregate containing steelmaking slag having a maximum particle size of 10 mm, wherein the synthetic granules are 10 mm, 5 mm, 2.5 mm, 1.2 mm, 0.6 mm, 0.3 mm, 0.15 mm And 0.08 mm, the asphalt composition having 98 to 99.7%, 75 to 80%, 45 to 57%, 27 to 40%, 17 to 27%, 10 to 16%, 7 to 9% and 4 to 6% present.

본 발명의 아스팔트 조성물은 상기 골재 90~97 중량%; 채움재 1~6 중량%; 바인더 1~7 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.The asphalt composition of the present invention comprises 90 to 97% by weight of the aggregate; 1 to 6% by weight filler; And 1 to 7% by weight of a binder.

상기 골재는 상기 골재를 기준으로 제강슬래그 0.15 중량부; 순환골재 0.15 중량부; 및 일반골재 0.7 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.The aggregate contained 0.15 part by weight of steel making slag based on the aggregate; 0.15 parts by weight of recycled aggregate; And 0.7 parts by weight of a general aggregate.

상기 채움재는 석회석분, 포틀랜드 시멘트, 소석회, 회수 더스트 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.It is preferable that the filler is any one or a mixture of two or more of limestone powder, Portland cement, slaked lime and recovered dust.

상기 바인더는 일반 아스팔트 85~95 중량%; SBS 개질제 2~7 중량%; 유화제 2~8 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.The binder contains 85 to 95% by weight of common asphalt; 2 to 7% by weight of SBS modifier; And 2 to 8% by weight of an emulsifier.

상기 일반 아스팔트는 포화탄화수소 5~15 중량부; 방향족 30~45 중량부; 레진 30~45 중량부; 아스팔텐 5~20 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.The general asphalt may contain 5 to 15 parts by weight of saturated hydrocarbons; 30 to 45 parts by weight aromatic; 30 to 45 parts by weight of a resin; And 5 to 20 parts by weight of asphaltenes.

상기 바인더는 일반 아스팔트 85~95 중량%; 중온화 첨가제 0.1~10 중량%; 부식방지제 0.05~2 중량%; 및 보강제 1~20 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.The binder contains 85 to 95% by weight of common asphalt; 0.1 to 10% by weight of a warming additive; 0.05 to 2% by weight of a corrosion inhibitor; And 1 to 20% by weight of a reinforcing agent.

상기 중온화 첨가제는 왁스성분 첨가제 및 폴리에테르아민 성분 첨가제를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the warming additive comprises a wax component additive and a polyether amine component additive.

상기 왁스성분 첨가제 대 폴리에테르아민 성분 첨가제의 혼합 중량비는 1:0.2~1:1인 것이 바람직하다.The weight ratio of the wax component to the polyetheramine component additive is preferably 1: 0.2 to 1: 1.

상기 왁스성분 첨가제는 용융점이 60℃ 이상인 폴리에틸렌 왁스 또는 피셔-트롭쉬(fischer-Tropsh) 공정에 의해 합성된 합성 왁스 중 어느 하나이고, 상기 폴리에테르아민 성분은 800 이상의 분자량을 가지는 것이 바람직하다.The wax component additive is any one of a polyethylene wax having a melting point of 60 ° C or higher or a synthetic wax synthesized by a fischer-Tropsh process, and the polyether amine component preferably has a molecular weight of 800 or more.

상기 폴리에테르아민 성분은 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드에 의해 형성된 에테르 작용기를 포함하는 것이 바람직하다.The polyether amine component preferably comprises an ether functionality formed by ethylene oxide and propylene oxide.

상기 부식방지제는 폐놀계 부식방지제, 아민계 부식 방지제 또는 유황계 부식방지제 중 어느 하나인 것이 바람직하다.It is preferable that the corrosion inhibitor is any one of a phenolic anticorrosion agent, an amine-based corrosion inhibitor or a sulfur-based corrosion inhibitor.

상기 보강제는 감압증류공정의 부산물이고, 상기 감압증류공정의 부산물은 감압증류공정의 중간 단에서 생산되는 방향족 함량이 50% 이상인 탄화수소 화합물 형태인 것이 바람직하다.The reinforcing agent is a by-product of the reduced pressure distillation step, and the by-product of the reduced pressure distillation step is preferably a hydrocarbon compound having an aromatic content of 50% or more produced at the middle stage of the reduced pressure distillation step.

상기 감압증류공정의 부산물은 ASTM D93에 의한 인화점이 230℃ 이상이고, ASTM D2171에 의한 점도(60℃)가 1,000 센티포아즈(cP) 이하인 것이 바람직하다.As a by-product of the above vacuum distillation step, it is preferable that the flash point according to ASTM D93 is not less than 230 DEG C and the viscosity (60 DEG C) according to ASTM D2171 is not more than 1,000 centipoise (cP).

본 발명의 아스팔트 조성물은 공극율은 3.5~7%인 것이 바람직하다.The asphalt composition of the present invention preferably has a porosity of 3.5 to 7%.

본 발명의 일 실시 예에 따른 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 포장공법은 상기 아스팔트 조성물을 혼합하여 제조하는 제조단계; 아스팔트 포장면의 이물질을 제거하는 전처리 단계; 상기 아스팔트 포장면의 외면에 상기 아스팔트 조성물을 포설하는 포설단계;를 포한한다.The asphalt pavement method using the asphalt composition according to an embodiment of the present invention comprises: a step of mixing and manufacturing the asphalt composition; A pretreatment step of removing foreign matters from the asphalt pavement surface; And an installation step of installing the asphalt composition on an outer surface of the asphalt pavement surface.

상기 제조단계는 상기 아스팔트 조성물의 혼합온도가 130~140℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the manufacturing step, the mixing temperature of the asphalt composition is preferably 130 to 140 ° C.

본 발명의 일 실시 예에 따른 아스팔트 조성물을 이용한 또 다른 아스팔트 포장공법은 기층 및 표층을 형성하기 위한 상기 아스팔트 조성물을 각각 혼합하여 제조하는 제조단계; 상기 아스팔트 포장을 하기 위한 영역에 상기 아스팔트 조성물을 타설하여 상기 기층을 형성하는 기층 형성단계; 상기 기층의 상부에 역청재료를 포설하는 역청재료 포설단계; 상기 포설한 역청재료의 상부에 상기 아스팔트 조성물을 타설하여 상기 표층을 형성하는 표층 형성단계;를 포함한다.Another asphalt pavement method using the asphalt composition according to an embodiment of the present invention includes a manufacturing step of mixing the asphalt composition for forming the base layer and the surface layer, respectively; A base layer forming step of forming the base layer by placing the asphalt composition in an area for carrying the asphalt pavement; A step of installing a bituminous material on top of the base layer; And a surface layer forming step of forming the surface layer by placing the asphalt composition on top of the installed bituminous material.

상기 제조단계는 상기 기층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~185℃이며, 다짐온도는 115~150℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the manufacturing step, the mixing temperature of the asphalt composition to form the base layer is 130 to 185 ° C, and the compaction temperature is 115 to 150 ° C.

상기 제조단계는 상기 표층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~140℃이며, 다짐온도는 115~125℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the manufacturing step, the mixing temperature of the asphalt composition to form the surface layer is 130 to 140 ° C, and the compaction temperature is 115 to 125 ° C.

상기 기층 형성단계는 상기 기층의 두께가 8~12cm가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the base layer forming step, the base layer preferably has a thickness of 8 to 12 cm.

상기 표층 형성단계는 상기 표층의 두께가 3~7cm가 되도록 하는 것이 바람직하다.In the surface layer forming step, the thickness of the surface layer is preferably 3 to 7 cm.

본 발명은 내구성, 내수성, 강도가 우수하며 접착력이 뛰어나고, 교통통제시간을 단축시키며, 시공성이 우수하고, 경제적인 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 포장공법을 제시한다.The present invention provides an asphalt composition and an asphalt pavement method using the same, which is excellent in durability, water resistance and strength, excellent in adhesion, shortens traffic control time, excellent in workability, and economical.

도 1은 본 발명의 아스팔트 혼합물의 합성입도를 나타낸 그래프.
도 2는 순환골재를 포함하는 본 발명의 아스팔트 혼합물의 합성입도를 나타낸 그래프
도 3 이하는 본 발명의 효과를 검증하기 위한 실험결과로서,
도 3는 골재의 합성입도 곡선을 나타낸 그래프.
도 4은 검증시험에 사용된 선회다짐기의 이미지.
도 5는 공시체 제작완료 상태를 나타낸 이미지.
도 6는 변형강도 시험을 위한 Kim Test 어셈블리에 공시체를 세팅한 상태를 나타낸 이미지.
도 7은 간접인장강도의 모사도.
도 8은 공시체를 거치하여 간접인장강도 시험을 수행하는 상태를 나타낸 이미지.
도 9은 반복주행 시험을 수행하는 상태를 나타낸 이미지.
도 10는 Wheel tracking 시험을 위하여 slab 공시체를 거치한 상태를 나타낸 이미지.
도 11은 변형강도 측정 결과를 나타낸 그래프.
도 12은 간접인장강도 측정 결과를 나타낸 그래프.
도 13는 Wheel tracking 시험결과 동적안정도를 측정한 결과를 나타낸 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing composite particle size of an asphalt mixture of the present invention. FIG.
2 is a graph showing the synthetic particle size of the asphalt mixture of the present invention containing recycled aggregate
3 and the following are experimental results for verifying the effects of the present invention,
3 is a graph showing a composite particle size curve of an aggregate;
Figure 4 is an image of a turning compander used in the verification test.
5 is an image showing the completion of production of a specimen.
6 is an image showing a specimen set in a Kim Test assembly for deformation strength test.
7 is a simulation of indirect tensile strength.
Fig. 8 is an image showing a state in which an indirect tensile strength test is carried out through a specimen. Fig.
9 is an image showing a state in which a cyclic running test is performed.
Fig. 10 is an image showing a state in which a slab specimen is mounted for wheel tracking test. Fig.
11 is a graph showing the results of measurement of deformation strength.
12 is a graph showing the results of indirect tensile strength measurement.
13 is a graph showing the result of measuring the dynamic stability of the wheel tracking test result.

이하, 첨부표 및 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the accompanying drawings.

본 발명은 최대입경이 10mm인 제강슬래그를 포함하는 골재가 혼입된 아스팔트 조성물로서, 합성입도는 체크기 10mm, 5mm, 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm, 0.08mm일 경우, 각각 98~99.7%, 75~80%, 45~57%, 27~40%, 17~27%, 10~16%, 7~9%, 4~6%인 것이 특징이다.The present invention relates to an asphalt composition containing an aggregate containing steelmaking slag having a maximum particle diameter of 10 mm, wherein when the synthetic granules are 10 mm, 5 mm, 2.5 mm, 1.2 mm, 0.6 mm, 0.3 mm, 0.15 mm and 0.08 mm, Is in the range of 98 to 99.7%, 75 to 80%, 45 to 57%, 27 to 40%, 17 to 27%, 10 to 16%, 7 to 9% and 4 to 6%.

표 1 및 도 1은 위의 합성입도 분포를 나타낸 표 및 그래프이다.Table 1 and Fig. 1 are tables and graphs showing the above synthesized particle size distribution.

Figure pat00001
Figure pat00001

국내에는 단순하게 제강슬래그가 혼입된 아스팔트 조성물은 개발된 바 있지만, 최대입경이 10mm인 골재의 합성입도 기준이 정립된 바가 없다.In Korea, an asphalt composition having steel slag mixed therein has been developed. However, the synthetic particle size standard of aggregate having a maximum particle diameter of 10 mm has not been established yet.

따라서, 본 발명에서는 10mm 밀입도 혼합물의 합성입도 기준을 제시함으로써, 제강슬래그가 혼입된 아스팔트 조성물의 성능을 극대화할 수 있다는 점이 가장 큰 특징이다.Therefore, in the present invention, maximizing the performance of the asphalt composition containing the steelmaking slag by maximizing the composite particle size standard of the 10 mm wheat grain size mixture is the most important feature.

보다 구체적으로, 본 발명의 아스팔트 조성물을 통해 얻을 수 있는 장점은 다음과 같다.More specifically, the advantages obtained through the asphalt composition of the present invention are as follows.

첫째, 제강슬래그가 혼입됨으로써, 아스팔트의 소성변형 저항성 및 균열 저항성이 향상되고, 강도, 내구성, 내수성이 뛰어나므로 도로용 아스팔트 콘크리트로서의 성능을 효과적으로 발휘할 수 있다는 장점이 있다.First, steel slag is mixed to improve the resistance to plastic deformation and cracking resistance of asphalt, and the strength, durability, and water resistance of the asphalt are excellent, so that the performance of the asphalt concrete for road can be effectively exhibited.

아울러, 본 발명에서는 10mm 밀입도 합성입도 기준을 명확히 제시함에 따라, 위의 장점을 보다 극대화할 수 있다.In addition, the present invention can maximize the above advantages by clearly showing the synthetic granularity standard of 10 mm wheat grain size.

둘째, 제강슬래그를 아스팔트 골재로서 사용함으로써, 제조공정에서 발생하는 이산화탄소를 저감시켜 친환경적이며, 경제적이라는 장점이 있다.Second, by using steelmaking slag as an asphalt aggregate, carbon dioxide generated in the manufacturing process is reduced, which is eco-friendly and economical.

셋째, 본 발명의 아스팔트 조성물을 이용하여 아스팔트 포장을 할 경우, 시공성이 뛰어남과 아울러, 중온화 기술이 적용되므로 교통통제시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다.Third, the asphalt pavement using the asphalt composition of the present invention is excellent in workability and is advantageous in that it can shorten the traffic control time because the middle temperature technique is applied.

넷째, 본 발명의 아스팔트 조성물을 이용하여 아스팔트 포장을 할 경우, 포장재에 대하여 접착력이 우수하고, 박층포장을 통해 다양한 마감효과와 논슬립 효과를 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.Fourth, when the asphalt pavement is applied using the asphalt composition of the present invention, the pavement is excellent in adhesion to the pavement, and various finishing effects and non-slip effect can be increased through the thin pavement.

위와 같은 아스팔트 조성물은 골재 90~97 중량%; 채움재 1~6 중량%; 바인더 1~7 중량%;를 포함하여 구성된다.The asphalt composition as described above contains 90 to 97% by weight of aggregate; 1 to 6% by weight filler; 1 to 7% by weight of a binder.

표 2는 위의 성분 배합비를 나타낸 것이다.Table 2 shows the composition ratio of the above ingredients.

Figure pat00002
Figure pat00002

위 골재(골재를 기준으로)는 제강슬래그 0.15 중량부; 순환골재 0.15 중량부; 및 일반골재 0.7 중량부;를 포함하는 구성으로 사용할 수 있다.The above aggregate (based on aggregate) contained 0.15 part by weight of steelmaking slag; 0.15 parts by weight of recycled aggregate; And 0.7 parts by weight of a common aggregate.

이 경우, 순환골재를 사용하여 환경오염원을 줄이고, 경제성을 향상시킬 수 있다.In this case, the environmental pollution source can be reduced by using the recycled aggregate, and the economic efficiency can be improved.

표 3 및 도 2는 순환골재가 포함된 골재의 합성입도 분포를 나타낸 표 및 그래프이다.Table 3 and FIG. 2 are tables and graphs showing the synthetic particle size distribution of the aggregate containing the recycled aggregate.

Figure pat00003
Figure pat00003

위의 채움재는 석회석분, 포틀랜드 시멘트, 소석회, 회수 더스트 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.The above filler may be any one or a mixture of two or more of limestone powder, Portland cement, slaked lime and recovered dust.

여기서, 회수 더스트는 PRV(Percent of Rigden Voids) 시험을 시행하여 적합한 회수 더스트를 사용한다.Here, the recovered dust is subjected to the PRV (Percent of Rigden Voids) test and the appropriate recovered dust is used.

또한, 바인더는 일반 아스팔트 85~95 중량%; SBS 개질제 2~7 중량%; 유화제 2~8 중량%;를 포함하여 구성된다.Further, the binder contains 85 to 95% by weight of common asphalt; 2 to 7% by weight of SBS modifier; And 2 to 8% by weight of an emulsifier.

표 4은 위의 성분 배합비를 나타낸 것이다.Table 4 shows the composition ratio of the above ingredients.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, 일반 아스팔트는 포화탄화수소 5~15 중량부; 방향족 30~45 중량부; 레진 30~45 중량부; 아스팔텐 5~20 중량부;를 포함하여 구성된다.Here, the general asphalt is a mixture of 5 to 15 parts by weight of saturated hydrocarbons; 30 to 45 parts by weight aromatic; 30 to 45 parts by weight of a resin; 5 to 20 parts by weight of asphaltenes.

표 5는 위의 성분 배합비를 나타낸 것이다.Table 5 shows the composition ratio of the above ingredients.

Figure pat00005
Figure pat00005

위 바인더는 일반 아스팔트 85~95 중량%; 중온화 첨가제 0.1~10 중량%; 부식방지제 0.05~2 중량%; 및 보강제 1~20 중량%;를 포함하는 바인더를 사용할 수 있다.The above binder contains 85 to 95% by weight of common asphalt; 0.1 to 10% by weight of a warming additive; 0.05 to 2% by weight of a corrosion inhibitor; And 1 to 20% by weight of a reinforcing agent;

이때, 중온화 첨가제는 왁스성분 첨가제 및 폴리에테르아민 성분 첨가제를 포함하고, 왁스성분 첨가제 대 폴리에테르아민 성분 첨가제의 혼합 중량비는 1:0.2~1:1인 것을 사용할 수 있다.At this time, the warming additive includes a wax component additive and a polyether amine component additive, and a mixture weight ratio of the wax component additive to the polyether amine component additive is 1: 0.2 to 1: 1.

왁스 성분과 폴리에테르아민 성분은 상호 보완적 기능을 가진다. The wax component and the polyetheramine component have complementary functions.

왁스 성분은 소성변형 저항성을 향상시켜 고온 성능의 저하를 방지하는 역활을 하고, 폴리에테르아민 성분은 균열 저항성을 향상시켜 저온 성능의 저하를 방지하는 역활을 한다.The wax component serves to improve resistance to plastic deformation and to prevent deterioration of high-temperature performance, while the polyetheramine component improves crack resistance to prevent degradation of low-temperature performance.

왁스성분 첨가제는 용융점이 60℃ 이상인 폴리에틸렌 왁스 또는 피셔-트롭쉬(fischer-Tropsh) 공정에 의해 합성된 합성 왁스 중 어느 하나이고, 상기 폴리에테르아민 성분은 800 이상의 분자량을 가지는 것이 바람직하다.The wax component additive is any one of a polyethylene wax having a melting point of 60 ° C or higher or a synthetic wax synthesized by a fischer-Tropsh process, and the polyether amine component preferably has a molecular weight of 800 or more.

중온화 첨가제 중 폴리에테르아민 성분은 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드에 의해 형성된 에테르 작용기를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferred that the polyether amine component in the mesophilic additive comprises an ether functional group formed by ethylene oxide and propylene oxide.

부식방지제는 폐놀계 부식방지제, 아민계 부식 방지제 또는 유황계 부식방지제 중 어느 하나인 것이 바람직하다.It is preferable that the corrosion inhibitor is any one of a phenolic anticorrosion agent, an amine-based corrosion inhibitor or a sulfur-based corrosion inhibitor.

위 부식방지제는 표면이 거칠고 포어(pore)가 많은 슬래그 골재 내에 아스팔트가 고르게 코팅되도록 함과 동시에 산화를 억제하여 슬래그 골재의 부식을 방지한다.The above corrosion inhibitor prevents the corrosion of the slag aggregate by suppressing the oxidation while allowing the asphalt to be uniformly coated in the slag aggregate having a rough surface and a large pore.

보강제는 감압증류공정의 부산물이고, 감압증류공정의 부산물은 감압증류공정의 중간 단에서 생산되는 방향족 함량이 50% 이상인 탄화수소 화합물 형태인 것이 바람직하다.The reinforcing agent is a by-product of the reduced pressure distillation step, and the by-product of the reduced pressure distillation step is preferably in the form of a hydrocarbon compound having an aromatic content of 50% or more produced in the middle stage of the reduced pressure distillation step.

감압증류공정의 부산물은 ASTM D93에 의한 인화점이 230℃ 이상이고, ASTM D2171에 의한 점도(60℃)가 1,000 센티포아즈(cP) 이하인 것이 바람직하다.As a by-product of the reduced pressure distillation step, it is preferable that the flash point according to ASTM D93 is 230 DEG C or more and the viscosity (60 DEG C) according to ASTM D2171 is 1,000 centipoise (cP) or less.

보강제는 물리력 보강제로서, 순환골재를 사용하는 아스팔트 조성물에 첨가되어 아스팔트 조성물의 스티프니스(stiffness) 및 침입도를 보강시켜 준다.The reinforcing agent is a physical reinforcing agent and is added to an asphalt composition using recycled aggregate to reinforce the stiffness and penetration of the asphalt composition.

또한, 본 발명의 보강제는 기존의 식물성 오일류가 가진 아스팔트 원료와의 이질성을 최소화 하여 피로균열저항성을 향상시킨다.In addition, the reinforcing agent of the present invention minimizes the heterogeneity with the asphalt raw material of the existing vegetable oils and improves the fatigue crack resistance.

본 발명의 아스팔트 조성물은 공극율 3.5~7%인 것이 바람직하다.The asphalt composition of the present invention preferably has a porosity of 3.5 to 7%.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 아스팔트 조성물을 이용하여 중온 박층 아스팔트 포장공법을 실시할 수 있다.As described above, the mid-temperature thin layer asphalt pavement method can be carried out by using the asphalt composition of the present invention.

아스팔트 포장공법은 다음과 같은 공정으로 이루어질 수 있다.The asphalt pavement method can be made by the following process.

먼저, 아스팔트 조성물을 혼합하여 제조하는 제조단계와 아스팔트 포장면의 이물질을 제거하는 전처리 단계가 이루어진다.First, a manufacturing step of mixing the asphalt composition and a pretreatment step of removing foreign matter from the asphalt pavement surface are performed.

이 때, 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~140℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the mixing temperature of the asphalt composition is preferably 130 to 140 ° C.

그리고 아스팔트 포장면의 외면에 아스팔트 조성물을 포설하는 포설단계가 이루어진다.And an asphalt composition is installed on the outer surface of the asphalt pavement surface.

또한, 본 발명의 아스팔트 포장공법은 다음과 같이 아스팔트 구조물의 기층 및 표층을 형성하는 방법으로 실시할 수 있다.Also, the asphalt pavement method of the present invention can be carried out by forming a base layer and a surface layer of an asphalt structure as follows.

먼저, 기층 및 표층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물을 각각 혼합하여 제조하는 제조단계가 이루어진다.First, a manufacturing step of mixing the asphalt composition for forming the base layer and the surface layer is performed.

이 때, 기층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~185℃이며, 다짐온도는 115~150℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the mixing temperature of the asphalt composition for forming the base layer is preferably 130 to 185 ° C, and the compaction temperature is preferably 115 to 150 ° C.

또한, 표층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~140℃이며, 다짐온도는 115~125℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.The mixing temperature of the asphalt composition for forming the surface layer is preferably 130 to 140 캜, and the compaction temperature is preferably 115 to 125 캜.

다음으로, 아스팔트 포장을 하기 위한 영역에 아스팔트 조성물을 타설하여 상기 기층을 형성하는 기층 형성단계가 이루어진다.Next, a base layer forming step for forming the base layer by pouring the asphalt composition into the area for carrying the asphalt pavement is performed.

여기서, 기층의 두께는 8~12cm가 되도록 하는 것이 바람직하다.Here, the thickness of the base layer is preferably 8 to 12 cm.

그리고 기층의 상부에 역청재료를 포설하는 역청재료 포설단계가 이루어진다.Then, a bitumen material installation step is carried out to install a bitumen material on the top of the base layer.

위의 역청재료 포설단계는 택코트의 침투 및 기층재료와의 혼합문제를 해결하기 위한 공정이라 할 수 있다.The above step of installing the bitumen material is a process for solving the problem of tack coat penetration and mixing with the base material.

역청재료를 포설하고 1~2시간이 경과한 이후, 포설한 역청재료의 상부에 아스팔트 조성물을 타설하여 표층을 형성하는 표층 형성단계가 이루어진다.After 1 to 2 hours have elapsed from the installation of the bituminous material, a surface layer forming step of forming the surface layer by placing the asphalt composition on the top of the installed bituminous material is performed.

이 때, 표층은 두께가 3~7cm가 되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the surface layer has a thickness of 3 to 7 cm.

이와 같은 공정으로 이루어진 아스팔트 포장공법은 시공이 용이하고, 성능이 뛰어난 중온 박층 도로포장을 구현하므로 기능적, 시공적, 경제적 측면에서 유리하다는 장점이 있다.The asphalt pavement method with such a process is advantageous in functional, construction, and economical aspects because it is easy to construct and realizes a mild thin road pavement having excellent performance.

이하, 본 발명의 효과를 알아보기 위한 실험예에 관하여 설명한다.Hereinafter, experimental examples for explaining the effects of the present invention will be described.

본 발명의 골재로서 제강슬래그가 혼입된 아스팔트 조성물의 성능을 검증하기 위하여, 본 발명에서 제시하는 성분 배합비에 따라 최적아스팔트 함량 (optimum asphalt content: OAC)으로 공시체를 제조하여, 소성변형 저항성, 균열저항성 (resistant of cracking) 등을 평가하였다.In order to verify the performance of the asphalt composition containing the steelmaking slag as the aggregate of the present invention, the specimens were produced with optimum asphalt content (OAC) according to the mixing ratio of the present invention, and the plastic deformation resistance, (resistance of cracking).

즉, 본 발명의 아스팔트 혼합물과 화강암 쇄석을 사용한 일반혼합물을 공시체로 제조하여 변형강도 시험, 간접인장강도 시험, 휠 트랙킹 시험을 수행함에 따라 성능을 평가하여 비교, 분석하였다.That is, a general mixture using the asphalt mixture of the present invention and a granite crushed stone was prepared as a specimen, and the performance was evaluated, compared, and analyzed by performing a deformation strength test, an indirect tensile strength test, and a wheel tracking test.

표 6에 나타낸 바와 같이, 공시체 제작에 사용한 아스팔트는 PG64-22 (pen. 60-80), PG76-22(HMA), PG76-22 (WMRA) 3종을 사용하였다.As shown in Table 6, three types of asphalt used in the preparation of the specimen were PG64-22 (pen. 60-80), PG76-22 (HMA) and PG76-22 (WMRA).

ItemItem SpecSpec PG64-22
(HMA)
PG64-22
(HMA)
PG76-22
(HMA)
PG76-22
(HMA)
PG76-22
(WMRA)
PG76-22
(WMRA)
Penetration(1/10mm)Penetration (1 / 10mm) -- 7171 2727 Absolute viscosity
(at60℃, Poise)
Absolute viscosity
(at 60 ° C, Poise)
-- 20002000 8846888468
점도, cP, 135℃Viscosity, cP, 135 ° C -- 415415 17471747 G/sinδ,kPaG / sd, kPa 64 ℃64 ° C ≥1.0≥1.0 1.211.21 -- 76 ℃76 ° C -- 1.461.46 (R)TFOT 후(R) After TFOT G/sinδ,kPaG / sd, kPa 64 ℃64 ° C ≥2.2≥2.2 1.11.1 -- 76 ℃76 ° C -- 2.522.52 PVA ResiduePVA Residue Stiffness, MPaStiffness, MPa -12 ℃-12 ° C ≤300≤300 190190 155.6155.6 M-ValueM-Value -12 ℃-12 ° C ≥0.3≥0.3 0.350.35 0.340.34 Performance GradePerformance Grade 64-2264-22 76-2276-22 76-2276-22
PG64-22 아스팔트는 국내에서 일반적으로 널리 사용하는 아스팔트로 침입도 기준 60-80 등급인 AP-5
PG76-22(HMA)는 개질 아스팔트로 hot mix 용(hot mix asphalt : HMA, H-PMA)
PG76-22(WMRA)는 개질 아스팔트로 Warm mix 용(Warm mix asphalt :WMRA)

PG64-22 Asphalt is a commonly used asphalt in Korea and is classified into 60-80 grade AP-5
PG76-22 (HMA) is a modified asphalt for hot mix (hot mix asphalt: HMA, H-PMA)
PG76-22 (WMRA) is a modified asphalt for warm mix (Warm mix asphalt: WMRA)

표 7에 나타낸 바와 같이, 골재는 굵은 골재 최대치수 10mm의 슬래그 굵은 골재와 슬래그 잔골재를 사용하였고, 비교를 위하여 강원도 횡성지역의 화강암 (granite) 쇄석을 사용하였으며, 채움재(mineral filler)로 석회석분(limestone powder)을 사용하였다.As shown in Table 7, granular aggregate of 10 mm maximum coarse aggregate and fine aggregate of slag and slag aggregate were used. For comparison, granite crushed stone was used in Kangwon-do, Gangwon-do, and limestone fraction (mineral filler) limestone powder) was used.

Figure pat00006
Figure pat00006

배합설계의 경우, 합성입도는 굵은 골재 최대치수 10mm 기준을 적용하였고, 각 골재를 합성하여 결정된 입도는 표 8 및 도 3에 도시된 그래프와 같다.In the case of mixing design, the synthetic granularity is based on the maximum size of coarse aggregate of 10 mm, and the particle sizes determined by synthesizing each aggregate are shown in the graphs shown in Table 8 and FIG.

Figure pat00007
Figure pat00007

공시체 제조는 경기대에서 제공한 배합설계 자료를 근거로 결정한 OAC를 적용하였으며, 공시체는 직경 150mm 와 100mm 공시체를 제작하였다.The specimens were manufactured by using OAC determined based on the mixing design data provided by Kyonggi University. The specimens were 150 mm in diameter and 100 mm in diameter.

골재의 수급 여건에 따라 150mm에서 100mm로 변경하여 제작하였다.It was changed from 150mm to 100mm according to the supply and demand condition of aggregate.

도 4는 본 검증시험에 사용된 PINE사의 선회다짐기 (superpave gyratory compactor)를 도시한 것이며, 도 5는 공시체 제작 완료 사진이다.FIG. 4 shows a superpave gyratory compactor of PINE used in the present verification test, and FIG. 5 is a photograph showing the production of a specimen.

혼합물 제조 시, 골재 및 아스팔트 가열 단기노화(short term aging) 온도 및 시간은 표 9에 나타낸 바와 같다.In preparing the mixture, the aggregate and asphalt heating short term aging temperature and time are as shown in Table 9.

AggregateAggregate asphaltasphalt Agg
(℃)
Agg
(° C)
asphalt
(℃)
asphalt
(° C)
목표혼합
온도(℃)
Goal Mix
Temperature (℃)
단기노화Short-term aging 선회
다짐
turning
promise
온도(℃)Temperature (℃) 시간(H)Time (H) GraniteGranite PG64-22PG64-22 165165 160160 155155 155155 1One 100100
Slag

Slag
PG64-22PG64-22 165165 160160 155155 155155 1One 100100
PG76-22PG76-22 175175 170170 170170 170170 1One 100100 PG76-22PG76-22 145145 160160 135135 135135 22 100100

먼저, 변형강도(deformation strength: SD) 시험을 실시하였다.First, a deformation strength (SD) test was conducted.

아스팔트 혼합물의 변형강도는 소성변형 (rutting) 특성과 높은 상관관계를 나타내는 특성치로서 배합설계의 중요 변수 중 하나이다 (R2=0.9 이상).The deformation strength of the asphalt mixture is one of the important parameters of the mixing design (R2 = 0.9 or more) as a characteristic value showing a high correlation with the rutting characteristics.

변형강도 시험방법은 공시체 제조 시 다짐 방향과 파괴 시험 시 하중의 재하 방향이 동일하고, 축 방향 압축 및 전단에 대한 저항이 고려되어 아스팔트 혼합물의 소성변형에 대한 저항성을 보다 개관적으로 평가할 수 있다.The deformation strength test method can evaluate the resistance to the plastic deformation of the asphalt mixture more thoroughly considering the direction of compaction in the preparation of specimens and the direction of loading under load in fracture test and considering resistance to axial compression and shear.

또한, 변형강도 시험의 객관성을 인정하여 국토해양부 지침에는 마샬 안정도와 변형강도 기준을 병행하여 적용할 수 있도록 하고 있다.In addition, the objectivity of the deformation strength test is acknowledged, and the Marshall stability and deformation strength standard are applied to the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs Directive.

아스팔트 콘크리트의 변형강도 시험은 60℃ 수조에서 꺼낸 공시체에 하중을 가하여 얻은 하중-변형 곡선에서 최대 하중 (P)과 이때 표면으로부터 눌려 들어간 수직변형 (y)을 읽어 계산하였다.The deformation strength test of asphalt concrete was calculated by reading the maximum load (P) and the vertical deformation (y) pressed from the surface at a load-deformation curve obtained by applying a load to a specimen taken out from a 60 ° C water tank.

도 5는 변형강도 시험을 위한 Kim Test 어셈블리에 공시체를 세팅한 모습이다.5 is a view showing a specimen set in a Kim test assembly for deformation strength test.

다음으로, 간접인장강도(Indirect tensile strength: ITS) 시험을 실시하였다.Next, the indirect tensile strength (ITS) test was performed.

간접인장강도 시험은 아스팔트 혼합물을 특성화하는데 있어서 유용한 인장강도와 인장변형률을 제공하여 균열발생 저항을 예측하는데 활용이 가능하다.The indirect tensile strength test can be used to predict cracking resistance by providing tensile strength and tensile strain useful for characterizing asphalt mixtures.

본 연구에서 간접인장강도 시험은 5, 25, 40℃의 온도에서 3종의 바인더 혼합물에 대하여 수행하였다.In this study, indirect tensile strength tests were performed on three binder mixtures at temperatures of 5, 25 and 40 ℃.

간접인장강도 시험은 공시체를 안쪽이 직경 100㎜로 오목한 하중 스트립을 공시체 상하 중심에 대고 하중을 가하여 파괴 시의 최대 하중을 측정하여 계산한다.The indirect tensile strength test is performed by measuring the maximum load at the time of failure by placing a specimen with a specimen of 100 mm diameter inside the specimen and placing the specimen in the top and bottom of the specimen.

도 7은 간접인장강도의 모사도이고, 도 8은 공시체를 거치하여 간접인장강도 시험을 수행하는 모습이다.Fig. 7 is a simulation of the indirect tensile strength, and Fig. 8 is a view showing an indirect tensile strength test carried out on a specimen.

다음으로, Wheel tracking 시험에 의한 동적안정도 (dynamic stability)를 시험하였다.Next, the dynamic stability by the wheel tracking test was tested.

본 발명에서는 반복주행 시험을 수행하기 위하여 305×305×50㎜의 슬래브 공시체를 롤러 압축 다짐기 (roller press compactor)로 공극률 4%를 목표하여 제조하였다(도 9).In the present invention, a 305 × 305 × 50 mm slab specimen was prepared with a roller press compactor aiming for a porosity of 4% (FIG. 9).

제조된 공시체는 24시간 상온 양생 후 60℃에 6시간 보관 후 시험하였다. 시험 온도 60℃, 재하 윤하중 686kN (70kg), 통과횟수 42회/min로 60분 동안 2,520회 반복주행 (시간과 통과횟수)에 따른 침하량을 측정하였다. 바퀴의 재질은 강재, 직경 200㎜, 폭 50㎜이고 1회 왕복거리 (stroke)는 230㎜이다(KS F 2374). The prepared specimens were stored for 24 hours at room temperature and then stored at 60 ° C for 6 hours. The settlement amount was measured at a test temperature of 60 ° C, a load weight of 686 kN (70 kg), and a running time (number of passes and times) of 2,520 times for 60 minutes at 42 times / min. The material of the wheel is steel, diameter 200mm, width 50mm and stroke length 230mm (KS F 2374).

도 10는 Wheel tracking 시험을 위하여 slab 공시체를 거치한 모습이다.10 shows a slab specimen mounted for wheel tracking test.

위와 같이 실험한 결과는 다음과 같다.The results of the experiment are as follows.

먼저, 변형강도의 경우, 화강암 골재를 사용한 일반 혼합물과 슬래그 골재를 사용한 일반 및 H-PMA, WMRA 혼합물의 변형강도는 표 10, 도 11에 나타낸 바와 같다. First, in the case of the deformation strength, the deformation strengths of the general mixture using the granite aggregate and the slag aggregate, and the H-PMA and WMRA mixtures are shown in Table 10 and FIG.

Figure pat00008
Figure pat00008

*일반 화강암골재 혼합물의 변형강도는 4.05 MPa로 일반 혼합물 기준인 3.2를 상회하는 값을 보였다.* The deformation strength of general granite aggregate mixture was 4.05 MPa, which is higher than the standard mixture value of 3.2.

본 발명의 아스팔트 혼합물의 경우 일반은 3.96, 개질인 경우 H-PMA, WMRA 혼합물이 5.0, 4.54 MPa을 나타내 국토교통부 기준인 일반 3.2, 중차량용 4.25 MPa을 만족하는 값을 나타내었다.In the case of the asphalt mixture according to the present invention, the value of H-PMA and WMRA was 5.0 and 4.54 MPa, respectively, which were 3.96 and 3.24, respectively.

즉, 본 발명에 따른 아스팔트 혼합물의 경우, 비교용 화강암 일반 혼합물보다 높은 변형강도를 나타냈고, 변형강도는 유사한 값을 나타낸 것을 확인할 수 있다.That is, the asphalt mixture according to the present invention showed higher deformation strength than the comparative granite general mixture, and the deformation strengths showed similar values.

간접인장강도를 시험한 결과는 다음과 같다.The results of the indirect tensile strength test are as follows.

표 11, 도 12에 나타낸 바와 같이, 슬래그 및 일반 아스팔트 혼합물의 간접인장강도는 온도가 증가하면서 감소하였다.As shown in Table 11 and Fig. 12, the indirect tensile strength of the slag and ordinary asphalt mixture decreased with increasing temperature.

Figure pat00009
Figure pat00009

5℃에서 일반 혼합물이 3.39 MPa의 인장강도를 나타내 가장 높은 값을 보였고, 슬래그 AP-5, H-PMA, WMRA 혼합물은 각각 2.54, 2.72, 2.3 MPa을 나타내었다.At 5.degree. C., the tensile strength of the general mixture was 3.39 MPa, and the slag AP-5, H-PMA and WMRA mixtures showed 2.54, 2.72 and 2.3 MPa, respectively.

25, 40℃에서 간접인장강도는 일반 혼합물의 0.72, 0.25 MPa 수준에 비하여 슬래그 AP-5 혼합물은 0.49, 0.18 MPa로 약 70% 수준의 값을 나타내었다.At 25 and 40 ℃, the indirect tensile strength of the slag AP-5 mixture was 0.49 and 0.18 MPa, which was about 70%, compared with 0.72 and 0.25 MPa, respectively.

하지만, 본 발명에 따른 아스팔트 혼합물의 인장강도는 H-PMA, WMRA 혼합물이 각각 0.95, 0.84 MPa의 값을 나타내 각각 31, 17% 증가하는 것으로 나타나 개질 효과가 큰 것을 보인다.However, the tensile strength of the asphalt mixture according to the present invention shows a value of 0.95 and 0.84 MPa for the H-PMA and WMRA mixtures, respectively, which increases by 31 and 17%, respectively.

H-PMA와 WMRA 혼합물의 인장강도는 H-PMA 혼합물이 약 15% 정도 높은 값을 나타내었다.The tensile strength of the mixture of H-PMA and WMRA was about 15% higher than that of the H-PMA mixture.

다음으로 동적 안정도 시험결과는 다음과 같다.The results of the dynamic stability test are as follows.

Wheel tracking 시험결과 동적안정도를 도 12에 나타내었다.The dynamic stability of the wheel tracking test results is shown in Fig.

일반 슬래그 혼합물의 동적안정도는 242pass/mm로 나타나 일반 혼합물의 530에 비하여 50% 수준을 보였다.The dynamic stability of the conventional slag mixture was 242 pass / mm, which was 50% higher than that of the general mixture.

하지만 슬래그 AP-5 혼합물의 공극률이 5.8로 나타나 부족한 다짐이 원인인 것으로 판단되었다.However, the porosity of the slag AP-5 mixture was found to be 5.8, indicating that insufficient compaction was the cause.

H-PMA 혼합물의 동적안정도는 1,491 pass/mm로 개질 아스팔트 사용에 따른 소성변형 저항성의 증가로 나타난 것으로 보인다.The dynamic stability of the H-PMA mixture is 1,491 pass / mm, which appears to be due to an increase in plastic deformation resistance when using modified asphalt.

WMRA 혼합물의 경우 동적안정도는 1,666pass/mm로 소성변형성의 증가가 나타났다.The dynamic stability of the WMRA mixture was 1,666 pass / mm, indicating an increase in plastic deformation.

위와 같이, 본 발명의 아스팔트 조성물의 효과를 검증하기 위한 실험 결과, 변형강도, 인장강도, 동적안정도 모두 뛰어나므로, 우수한 성능의 도로포장을 확보할 수 있다는 것을 확인하였다.As a result of the test for verifying the effect of the asphalt composition of the present invention as described above, it was confirmed that the road pavement with excellent performance can be ensured because it is excellent in the deformation strength, tensile strength and dynamic stability.

표 12는 순환골재가 포함된 골재와 함께 PG76-22(WMRA) 바인더를 사용하여 제조한 공시체의 변형강도 결과이다.Table 12 shows the results of deformation strength of specimens prepared using PG76-22 (WMRA) binder with aggregate containing recycled aggregate.

AggAgg BinderBinder OAC
(%)
OAC
(%)
Density
(g/㎤)
Density
(g / cm3)
Air Voids
(%)
Air Voids
(%)
VMA
(%)
VMA
(%)
VFA
(%)
VFA
(%)
SD
(MPa)
S D
(MPa)
제강슬래그(15%)
순환골재 (15%)
일반골재(70%)
Steelmaking slag (15%)
Recycled aggregate (15%)
General aggregate (70%)
WMRA
PG76-22
WMRA
PG76-22

5.6

5.6
2.4542.454 3.43.4 16.716.7 79.879.8
6.86

6.86
2.4562.456 3.33.3 16.616.6 80.380.3 2.4532.453 3.43.4 16.716.7 79.879.8

위 시험결과와 같이 변형강도는 국토교통부의 중차량 기준인 4.25MPa 기준을 만족한다.As shown in the above test results, the deformation strength meets the criteria of 4.25MPa, which is the medium vehicle standard of the Ministry of Land, Transport and Traffic.

표 13은 순환골재가 포함된 골재와 함께 PG76-22(WMRA) 바인더를 사용하여 제조한 공시체의 동적안정도 시험결과이다.Table 13 shows the results of the dynamic stability test of the specimens prepared using the PG76-22 (WMRA) binder together with the aggregate containing the recycled aggregate.

AggAgg BinderBinder 45분 변형량
(mm)
45 min strain
(mm)
최종침하량
(mm)
Final settlement
(mm)
DSKS
(pass/mm)
DS KS
(pass / mm)
DSNEW
(pass/mm)
DS NEW
(pass / mm)
변형속도
(mm/min)
Strain rate
(mm / min)
제강슬래그(15%)
순환골재 (15%)
일반골재(70%)
Steelmaking slag (15%)
Recycled aggregate (15%)
General aggregate (70%)
WMRA
PG76-22
WMRA
PG76-22

2.13

2.13

2.28

2.28

4128

4128

2876

2876

0.0102

0.0102

위 시험결과와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 동적안정도는 4128로서, 한국도로공사 동적안정도 기준인 2500을 만족하는 것을 확인할 수 있다.As shown in the above test results, the dynamic stability according to one embodiment of the present invention is 4128, which is confirmed to satisfy the dynamic stability standard of 2500, Korea Highway Corporation.

표 14는 순환골재가 포함된 골재와 함께 PG76-22(WMRA) 바인더를 사용하여 제조한 공시체의 회복탄성계수(MR) 시험결과이다.Table 14 shows the results of the resilient modulus (M R ) test of the specimens prepared using the PG76-22 (WMRA) binder with the aggregate containing the recycled aggregate.

Agg.
Agg.
Binder
Binder
AP
Cont.(%)
AP
Cont. (%)
Air
Voids(%)
Air
Voids (%)
5℃5 ℃ 25℃25 ℃ 45℃45 ° C
MR M R MR M R MR M R 제강슬래그(15%)
순환골재 (15%)
일반골재(70%)
Steelmaking slag (15%)
Recycled aggregate (15%)
General aggregate (70%)
WMRA
PG76-22
WMRA
PG76-22

5.6

5.6

3.4

3.4

20,208

20,208

12,640

12,640

1,372

1,372

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

Claims (22)

최대입경이 10mm인 제강슬래그를 포함하는 골재가 혼입된 아스팔트 조성물로서,
합성입도는
체크기 10mm, 5mm, 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm, 0.08mm일 경우, 각각 98~99.7%, 75~80%, 45~57%, 27~40%, 17~27%, 10~16%, 7~9%, 4~6%인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
An asphalt composition incorporating an aggregate containing steel-making slag having a maximum particle diameter of 10 mm,
Composite particle size
And 75% to 80%, 45% to 57%, 27% to 40%, and 17% to 27% in the case of the checker 10 mm, 5 mm, 2.5 mm, 1.2 mm, 0.6 mm, 0.3 mm, 0.15 mm, , 10 to 16%, 7 to 9%, and 4 to 6%.
제 1항에 있어서,
상기 골재 90~97 중량%;
채움재 1~6 중량%;
바인더 1~7 중량%;를
포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
The method according to claim 1,
90 to 97% by weight of the aggregate;
1 to 6% by weight filler;
1 to 7% by weight of a binder;
By weight of the asphalt composition.
제 2항에 있어서,
상기 골재는
상기 골재를 기준으로 제강슬래그 0.15 중량부;
순환골재 0.15 중량부; 및
일반골재 0.7 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
3. The method of claim 2,
The aggregate
0.15 parts by weight of steelmaking slag based on the aggregate;
0.15 parts by weight of recycled aggregate; And
And 0.7 parts by weight of a general aggregate.
제 2항에 있어서,
상기 채움재는
석회석분, 포틀랜드 시멘트, 소석회, 회수 더스트 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
3. The method of claim 2,
The filler
Limestone powder, Portland cement, slaked lime and recovered dust, or a mixture of two or more thereof.
제 2항에 있어서,
상기 바인더는
일반 아스팔트 85~95 중량%;
SBS 개질제 2~7 중량%;
유화제 2~8 중량%;를
포함하는 것을 특징으로 아스팔트 조성물.
3. The method of claim 2,
The binder
85 to 95% by weight of common asphalt;
2 to 7% by weight of SBS modifier;
2 to 8% by weight of an emulsifier;
The asphalt composition.
제 5항에 있어서,
상기 일반 아스팔트는
포화탄화수소 5~15 중량부;
방향족 30~45 중량부;
레진 30~45 중량부;
아스팔텐 5~20 중량부;를
포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
6. The method of claim 5,
The general asphalt
5 to 15 parts by weight of a saturated hydrocarbon;
30 to 45 parts by weight aromatic;
30 to 45 parts by weight of a resin;
5 to 20 parts by weight of asphaltenes;
By weight of the asphalt composition.
제 2항에 있어서,
상기 바인더는
일반 아스팔트 85~95 중량%;
중온화 첨가제 0.1~10 중량%;
부식방지제 0.05~2 중량%; 및
보강제 1~20 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 아스팔트 조성물.
3. The method of claim 2,
The binder
85 to 95% by weight of common asphalt;
0.1 to 10% by weight of a warming additive;
0.05 to 2% by weight of a corrosion inhibitor; And
1 to 20% by weight of a reinforcing agent.
제 7항에 있어서,
상기 중온화 첨가제는 왁스성분 첨가제 및 폴리에테르아민 성분 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
8. The method of claim 7,
Wherein the warming additive comprises a wax component additive and a polyether amine component additive.
제 8항에 있어서,
상기 왁스성분 첨가제 대 폴리에테르아민 성분 첨가제의 혼합 중량비는 1:0.2~1:1인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
9. The method of claim 8,
Wherein the weight ratio of the wax component to the polyetheramine component additive is 1: 0.2 to 1: 1.
제 8항에 있어서,
상기 왁스성분 첨가제는 용융점이 60℃ 이상인 폴리에틸렌 왁스 또는 피셔-트롭쉬(fischer-Tropsh) 공정에 의해 합성된 합성 왁스 중 어느 하나이고, 상기 폴리에테르아민 성분은 800 이상의 분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
9. The method of claim 8,
Wherein the wax component additive is any one of a polyethylene wax having a melting point of 60 DEG C or higher or a synthetic wax synthesized by a fischer-Tropsh process, and the polyether amine component has a molecular weight of 800 or more Composition.
제 8항에 있어서,
상기 폴리에테르아민 성분은 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드에 의해 형성된 에테르 작용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
9. The method of claim 8,
Wherein the polyether amine component comprises an ether functionality formed by ethylene oxide and propylene oxide.
제 7항에 있어서,
상기 부식방지제는 폐놀계 부식방지제, 아민계 부식 방지제 또는 유황계 부식방지제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
8. The method of claim 7,
Wherein the corrosion inhibitor is any one of a phenolic anticorrosion agent, an amine-based corrosion inhibitor, and a sulfur-based corrosion inhibitor.
제 7항에 있어서,
상기 보강제는 감압증류공정의 부산물이고, 상기 감압증류공정의 부산물은 감압증류공정의 중간 단에서 생산되는 방향족 함량이 50% 이상인 탄화수소 화합물 형태인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
8. The method of claim 7,
Wherein the reinforcing agent is a by-product of the vacuum distillation step, and the by-product of the vacuum distillation step is a hydrocarbon compound having an aromatic content of 50% or more produced in the middle stage of the vacuum distillation step.
제 13항에 있어서,
상기 감압증류공정의 부산물은 ASTM D93에 의한 인화점이 230℃ 이상이고, ASTM D2171에 의한 점도(60℃)가 1,000 센티포아즈(cP) 이하인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
14. The method of claim 13,
The by-product of the vacuum distillation step has a flash point according to ASTM D93 of not less than 230 占 폚 and a viscosity (60 占 폚) according to ASTM D2171 of not more than 1,000 centipoise (cP).
제 1항에 있어서,
공극율은 3.5~7%인 것을 특징으로 하는 아스팔트 조성물.
The method according to claim 1,
And the porosity is 3.5 to 7%.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 포장공법으로서,
상기 아스팔트 조성물을 혼합하여 제조하는 제조단계;
아스팔트 포장면의 이물질을 제거하는 전처리 단계;
상기 아스팔트 포장면의 외면에 상기 아스팔트 조성물을 포설하는 포설단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
15. An asphalt paving method using the asphalt composition of any one of claims 1 to 15,
A production step of mixing and mixing the asphalt composition;
A pretreatment step of removing foreign matters from the asphalt pavement surface;
And installing the asphalt composition on an outer surface of the asphalt pavement surface
Asphalt pavement method.
제 16항에 있어서,
상기 제조단계는
상기 아스팔트 조성물의 혼합온도가 130~140℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
17. The method of claim 16,
The manufacturing step
Wherein the mixing temperature of the asphalt composition is 130 to 140 ° C.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항의 아스팔트 조성물을 이용한 아스팔트 포장공법으로서,
기층 및 표층을 형성하기 위한 상기 아스팔트 조성물을 각각 혼합하여 제조하는 제조단계;
상기 아스팔트 포장을 하기 위한 영역에 상기 아스팔트 조성물을 타설하여 상기 기층을 형성하는 기층 형성단계;
상기 기층의 상부에 역청재료를 포설하는 역청재료 포설단계;
상기 포설한 역청재료의 상부에 상기 아스팔트 조성물을 타설하여 상기 표층을 형성하는 표층 형성단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
15. An asphalt paving method using the asphalt composition of any one of claims 1 to 15,
A base layer and an asphalt composition for forming a surface layer;
A base layer forming step of forming the base layer by placing the asphalt composition in an area for carrying the asphalt pavement;
A step of installing a bituminous material on top of the base layer;
A surface layer forming step of forming the surface layer by placing the asphalt composition on an upper part of the installed bituminous material;
Asphalt pavement method.
제 18항에 있어서,
상기 제조단계는
상기 기층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~185℃이며,
다짐온도는 115~150℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
19. The method of claim 18,
The manufacturing step
The mixing temperature of the asphalt composition for forming the base layer is 130 to 185 캜,
And the compaction temperature is set to be 115 to 150 占 폚.
제 18항에 있어서,
상기 제조단계는
상기 표층을 형성하기 위한 아스팔트 조성물의 혼합온도는 130~140℃이며,
다짐온도는 115~125℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
19. The method of claim 18,
The manufacturing step
The mixing temperature of the asphalt composition for forming the surface layer is 130 to 140 캜,
Wherein the compaction temperature is 115 to 125 占 폚.
제 18항에 있어서,
상기 기층 형성단계는
상기 기층의 두께가 8~12cm가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
19. The method of claim 18,
The base layer forming step
Wherein the base layer has a thickness of 8 to 12 cm.
제 18항에 있어서,
상기 표층 형성단계는
상기 표층의 두께가 3~7cm가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 포장공법.
19. The method of claim 18,
The surface layer forming step
Wherein the thickness of the surface layer is 3 to 7 cm.
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