KR20200076087A - 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법 - Google Patents

상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200076087A
KR20200076087A KR1020180164792A KR20180164792A KR20200076087A KR 20200076087 A KR20200076087 A KR 20200076087A KR 1020180164792 A KR1020180164792 A KR 1020180164792A KR 20180164792 A KR20180164792 A KR 20180164792A KR 20200076087 A KR20200076087 A KR 20200076087A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aggregate
weight
parts
asphalt
heating
Prior art date
Application number
KR1020180164792A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102245067B1 (ko
Inventor
황익현
황주철
Original Assignee
황익현
황주철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 황익현, 황주철 filed Critical 황익현
Priority to KR1020180164792A priority Critical patent/KR102245067B1/ko
Publication of KR20200076087A publication Critical patent/KR20200076087A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102245067B1 publication Critical patent/KR102245067B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00Details of pavings
    • E01C11/005Methods or materials for repairing pavings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/08Fats; Fatty oils; Ester type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/08Apparatus for transporting and heating or melting asphalt, bitumen, tar, or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72Repairing or restoring existing buildings or building materials

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법은 전체 골재 100 중량부에 대하여, 20~80 중량부의 골재를 가열하는 골재 준비단계; 골재의 표면을 코팅할 수 있도록, 가열된 골재에 아스팔트, 점착제 및 개질제를 혼합하는 제1 혼합단계; 전체 골재 100 중량부에 대하여 20~80중량부의 골재를 투입하고, 입자들이 서로 붙는 것을 방지할 수 있도록 필러를 혼합하여 기초제를 마련하는 제2 혼합단계; 기초제를 상온까지 냉각시키는 냉각단계; 및 냉각된 기초제에 프로세스 오일을 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계;를 포함한다.

Description

상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법{ROAD REPAIR AGENT FOR ORDINARY AND LOW TEMPERATURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND PAVEMENT METHOD USING THE SAME}
본 발명은 아스팔트 및 시멘트 포장의 포트홀, 맨홀 주변, 도로의 단면 및 전면 보수 가능한 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법에 관한 것이다.
도로는 주로 아스팔트, 시멘트로 포장되고 있는바, 운행 차량의 대형화, 과적 차량의 통행, 교통량 증가, 동절기 동결 융해, 하절기 소성 변형 및 강우 발생에 따라, 크랙, 포트홀 등이 발생하는 등 파손이 발생하여 도로 보수가 필요한 구간이 빈번하게 발생하고 있는 실정이다.
차량이 빈번하게 통행하는 도로가 파손되면 교통사고가 발생할 위험이 존재하며, 이로 인해 인적, 물적 피해가 발생되어 심각한 경제적 손실이 일어나게 된다.
따라서, 도로 파손이 발생되는 즉시, 신속하게 보수를 시행하여야 하기 때문에 보수성 및 사용상 간편함을 감안하여 상온 포대 아스콘이 주로 사용된다. 종래 상온 포대 아스콘은 주로 골재와 바인더로 유화 아스팔트, 컷트백 아스팔트, 도로 포장용 아스팔트를 연화제와 함께 사용하고 있다.
이 중에서 바인더로 유화 아스팔트는 온도가 낮아지면 동결되기 때문에 동절기에 사용이 어렵고 부착력이 낮아 보수 품질이 낮아 점차 사용이 줄고 있는 추세이다.
바인더로 컷트백 아스팔트를 사용하는 경우 연화제로 석유류를 사용하게 되는데, 일반적으로 석유류는 악취가 심하며 공기를 오염시킬 뿐만 아니라 아스팔트의 부착력이 저하되어 내구성이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 수분에 취약하여 우천시 여러 번 반복하여 보수를 실시해야 하는 문제점을 가지고 있었다.
한편, 도로포장용 아스팔트를 바인더로 사용하는 경우, 아스팔트를 연화시키는 연화제로 석유류와 시너(thinner)류를 혼합하여 사용하는데, 바인더로 컷트백 아스팔트를 사용하여 보수하는 경우와 같이 내구성이 취약한 문제점을 가지고 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 종래 보수제에 SBS 등을 사용하여 품질을 개선하는 기술이 개발되었으나, 품질이 안정적이지 못하고 작업성 및 보관성이 낮은 문제점을 가지고 있었다.
한편, 수분에 대한 취약성을 해결하고자 보수제에 수경화성 일액형 또는 이액형 에폭시를 적용하는 기술이 개발되었으나, 일액형 에폭시는 보관성이 좋지 않으며, 이액형 에폭시는 재혼합 등의 문제로 취급이 어려운 문제점을 가지고 있었다.
이에, 골재와 혼합되는 유화 아스팔트 및 컷트백 아스팔트를 이용한 상온 포대 아스콘과 같이 보관성이 우수하면서 작업성을 향상시키고, 보수면의 품질을 향상시킬 수 있는 기술 개발이 시급한 실정이다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2013-0031726 A(2013.03.29)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 작업성이 우수하면서 부착력을 향상시켜 보수 품질 및 내구성을 향상시킬 수 있는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법을 제공한다.
또한, 보관성이 우수하고, 제조비용을 절감할 수 있는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상온에서 120℃까지 가열하여 사용할 수 있으며, 상온으로 사용시 포대 아스콘과 같은 도로 보수제로 사용할 수 있고, 저온으로 가열하여 사용하는 경우 작업성을 보다 개선하면서 부착력을 향상시킬 수 있어 요구되는 품질 또는 현장 조건 등에 따라 상온 또는 저온으로 가열하여 사용할 수 있는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법은 전체 골재 100 중량부에 대하여, 제1 믹서에서 20~80 중량부의 골재를 가열하는 골재 준비단계; 골재의 표면을 코팅할 수 있도록, 가열된 골재에 아스팔트, 개질제와 점착제를 혼합하는 제1 혼합단계; 전체 골재 100 중량부에 대하여 20~80중량부의 골재를 투입하고, 입자들이 서로 붙는 것을 방지할 수 있도록 필러를 혼합하여 기초제를 마련하는 제2 혼합단계; 기초제를 상온까지 냉각시키는 냉각단계; 및 냉각된 기초제에 프로세스 오일을 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계;를 포함한다.
골재 준비단계는, 골재의 최대 입도가 3~19㎜가 되도록 선별하는 골재 선별과정; 및 선별된 골재를 80~150℃의 온도로 건조 및 가열하는 골재 예열과정;을 포함할 수 있다.
제1 혼합단계는, 제1 믹서에 가열된 골재에 전체 골재 100 중량부에 대하여 각각 아스팔트 3~8 중량부, 점착제 0.1~1 중량부 및 개질제 0.1~1 중량부를 투입하고 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하는 것이 바람직하다.
제1 혼합단계는, 아스팔트와 점착제 및 개질제가 완전히 용융될 때까지 가열하면서 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
개질제는, SBS, SIS, LDPE, HDPE, EVA 중 선택되는 하나 이상의 개질 베이스와 점착제는, 로진, PE왁스, 사소비트 왁스, 석유수지 중 1개 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 개질 베이스 중 SBS, SIS는 프로세스 오일이 흡수될 수 있도록 개질 베이스 100 중량부에 대하여 30~100 중량부의 프로세스 오일을 첨가한 후 1 시간 이상 숙성시키고, LDPE, HDPE, EVA는 3mm이하를 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.
제2 혼합단계에서, 나머지 골재 20~80중량부를 가열 혼합되어 있는 아스팔트와 개질제가 코팅된 혼합골재에 투입하고 온도를 낮춘 후 입자분리를 위하여 사용되는 필러는 탄산칼슘(CaCO3), 소석회, 시멘트 중 선택되는 하나 이상이며, 전체 골재 100 중량부에 대하여 1~5중량부 범위로 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
마무리 단계에서, 제2 믹서에 제1 믹서에서 마련된 혼합물과 나머지 아스팔트와 프로세스 오일을 투입하고 혼합하되, 프로세스 오일은 아로마 오일, 나프타 오일, 파라핀 오일 중에서 선택되는 하나 이상이고, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부 범위로 투입되는 것이 바람직하다.
냉각단계는, 상온 냉각을 주로 실시하나 냉각을 빠르게 할 수 있도록 물을 사용하여 냉각 시킬 수 있으며, 이때 물은 미스트(mist) 상태로 분사하여 냉각시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법은 제1 혼합단계에서 제1 믹서에 아스팔트의 전체 배합 설계량 100 중량부에 대하여 10~80 중량부가 투입되고, 마무리 단계 이전에, 아스팔트의 전체 배합 설계량 중 제1 혼합단계에서 투입되고 남은 나머지 재료를 제2 믹서에 추가하고 혼합하는 아스팔트 추가단계;를 더 포함할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제는 상술한 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 도로 포장방법은 최대 입도가 3~19㎜인 쇄석 골재, 석분, 재생 아스팔트 순환골재, 규사, 유리 중에서 선택된 어느 하나 이상의 재료로 이루어진 골재를 마련하는 골재 준비단계; 마련된 골재의 전체 배합 설계량 100 중량부에 대하여 20~80중량부의 골재를 제1 믹서에 투입하고 80~150℃의 온도로 건조 및 가열하는 골재 예열단계; 제1 믹서에 아스팔트와 개질제와 점착제를 투입하고 100~150℃로 가열하면서 혼합하여 골재의 표면을 코팅하는 제1 혼합단계; 골재의 전체 배합 설계량 중 골재 예열단계에서 투입되고 남은 나머지 골재를 제1 믹서에 투입하고, 입자들이 서로 붙는 것을 방지하도록 필러를 혼합하여 기초제를 제조하는 제2 혼합단계; 기초제를 상온까지 냉각시키는 냉각단계; 냉각된 기초제를 제2 믹서에 투입하고, 프로세스 오일을 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계; 및 도로에 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 배출, 포설하고 다짐하는 포장단계;를 포함한다.
제1 혼합단계는, 가열된 골재에 전체 골재 100 중량부에 대하여 각각 아스팔트 3~8 중량부, 점착제 0.1~1 중량부 및 개질제 0.1~1 중량부를 투입하고 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제1 혼합단계는, 아스팔트와 개질제와 점착제가 완전히 용융될 때까지 가열하면서 혼합하는 것이 바람직하다.
점착제는, 로진, 왁스, 석유수지 중 선택되는 하나 이상이고, 개질제는, SBS, SIS, LDPE, HDPE, EVA 중 선택되는 하나 이상의 개질 베이스와 개질 베이스 100 중량부에 대하여 30~100 중량부의 프로세스 오일이 혼합하여 마련되되, 개질 베이스에 프로세스 오일을 첨가한 후 1시간 이상 숙성시킨 것을 특징으로 할 수 있다.
제2 혼합단계에서, 나머지 골재를 투입하여 온도를 낮추고 필러는 탄산칼슘(CaCO3), 소석회, 시멘트 중 선택되는 하나 이상이며, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0~5중량부(단, 0제외) 범위로 투입함이 바람직하며, 제1 믹서에서 배출시켜 냉각시키 것이 바람직하다.
제1 믹서에서 제조되어 냉각된 혼합물은 마무리 단계에서, 제2 믹서에 프로세스 오일과 함께 투입하여 혼합하되, 프로세스 오일은 아로마 오일, 나프타 오일, 파라핀 오일 중에서 선택되는 하나 이상이고, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부 범위로 투입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
냉각단계는, 상온 냉각을 주로 사용하나, 냉각 속도를 빠르게 하기 위해 물을 미스트(mist) 상태로 분사하여 냉각시킬 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 포장방법은 포장단계 이전에, 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 가열믹서에 투입하고 30~120℃의 온도로 가열하는 저온 가열단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로 포장방법은 제1 혼합단계에서 제1 믹서에 아스팔트의 전체 배합 설계량 100 중량부에 대하여 10~80 중량부가 투입되고, 마무리 단계 이전에, 아스팔트의 전체 배합 설계량 중 제1 혼합단계에서 투입되고 남은 나머지를 제2 믹서에 추가하여 혼합하는 아스팔트 추가단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 즉석에서 별도의 가열과정 없이 상온 상태로 포트홀 등을 보수하거나, 120℃ 이하의 저온 가열만으로 우수한 도로 포장 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 보충제로 10~50% 사용하고, 상온 또는 저온 가열만으로 도로 포장이 가능하여 도로의 보수 또는 포장 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 현장에서 발생되는 아스콘 등과 같은 재생 아스팔트 순환골재를 저온가열하여 골재로 재활용함으로써, 골재 사용량 및 폐기물 발생을 최소화하여 도로 포장비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제1 믹서에서 골재에 코팅된 아스팔트와 개질 첨가제를 현장에서 다짐시 도로 보수제의 품질을 확보하고 제2 믹서에서 추가되는 프로세스 오일은 작업성과 보관성을 확보하는 역할을 하여 포장시 흐름성이 우수하고 다짐 후 포장품질이 우수한 도로 보수제를 완성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 프로세스 오일은 아스팔트, 개질 첨가제와 혼합되어 아스팔트 일부를 동화 및 활성화시킴으로써 상온에서도 우수한 품질을 확보할 수 있으며, 저온가열시 제조되는 아스팔트 혼합물의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법을 나타낸 순서도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법을 나타낸 순서도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 이용한 도로 포장방법을 보여주는 순서도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 이용한 도로 포장방법을 보여주는 순서도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법은 골재를 마련하고 제1 믹서에서가열하는 골재준비단계와 가열된 골재의 표면에 아스팔트 혼합물을 코팅시키는 제1 혼합단계와 코팅된 골재 입자들이 서로 붙지 않도록 골재와 필러를 추가하고 혼합하여 기초제를 마련하는 제2 혼합단계와 기초제를 상온으로 냉각시키는 냉각단계 및 제2 믹서에 냉각된 기초제에 프로세스 오일을 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 골재 준비단계는 전체 골재 100 중량부에 대하여 20~80 중량부의 골재를 가열하여 준비하는 과정으로, 포장 조건에 따라 골재를 입도 별로 선별하는 선별과정과 선별된 골재를 예열하는 골재 예열과정을 포함할 수 있다.
이때, 골재는 쇄석 골재, 석분, 재생 아스팔트 순환 골재, 규사, 유리 등 다양한 골재가 선택적으로 사용될 수 있다.
골재 선별과정은 포장하고자 하는 노면의 위치와 상태 및 포장의 종류 등 도로 포장 조건 등에 따라 골재의 최대 치수 1~19㎜ 범위에서 선택하여 사용할 수 있으며, 일반적으로 골재는 최대 입도가 1mm, 3mm, 5mm, 8mm, 10mm, 13mm, 19mm의 골재로 구분되어 질 수 있다.
포장 조건에 따른 골재 선별이 완료되면, 골재 예열과정에서 선별된 골재를 제1 믹서에 투입한 후 가열하여 골재 내에 함유된 수분을 제거하면서 동시에 골재의 표면에 아스팔트가 원활하게 코팅될 수 있도록 예열시킨다.
이때, 골재는 80~150℃의 온도로 가열하는 것이 바람직한데, 그 이유는 80℃ 미만의 온도로 가열하는 경우 골재에 함유된 수분 건조에 장시간이 소요되어 생산성이 저하되거나, 수분이 완전하게 건조되지 못하여 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 이를 이용하여 도로 포장시 포장 품질이 저하될 수 있으며, 150℃를 초과하여 가열하는 경우 이후 첨가되는 아스팔트, 개질제 및 점착제가 손상되어 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 이를 이용하여 도로 포장시 포장 품질이 저하되거나, 필요 이상으로 예열 비용이 증가 및 냉각시간에 장시간이 소요되어 생산성이 저하될 수 있어 상기 범위로 제한한다.
상기와 같이 골재 준비단계가 완료되면, 제1 혼합단계에서 예열된 골재가 수용된 제1 믹서에 아스팔트와 개질제 및 점착제를 첨가한 후 혼합하여 골재의 표면에 아스팔트 코팅층을 형성한다.
이때, 제1 믹서에는 골재가 전체 골재 100 중량부에 대하여 20~80 중량부 투입되고, 아스팔트는 전체 골재 100 중량부에 대하여 3~8 중량부가 투입되는 것이 바람직한데, 그 이유는 아스팔트가 3 중량부 미만으로 투입되는 경우 골재의 코팅량이 부족하게 되고, 8중량부를 초과하는 경우 코팅된 골재 입자들 간 서로 붙게되는 문제점이 있어 상기 범위로 제한한다.
또한, 점착제로는 아스팔트 및 골재 간의 부착력 및 접착력을 개선하기 위해 첨가되는 것으로 로진(송진), 왁스 및 석유수지 등에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 점착제는 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.1~1 중량부가 투입된 것이 바람직하다.
왜냐하면, 점착제가 0.1 중량부 미만으로 첨가되는 경우 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 점착력이 낮아져 도로 포장면의 내구성 등 포장 품질이 저하되며, 1 중량부를 초과하는 경우 코팅된 골재 입자 간 서도 들러붙게 되어 취급을 어렵게 하고 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 품질을 저하시키거나, 취성을 갖게 되어 동절기에 크랙을 유발할 수 있어 상기 범위로 제한한다.
한편, 개질제는 SBS, SIS, LDPE, HDPE, EVA 중에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으며, 점착제는 아스팔트 및 골재 간의 부착력 및 접착력을 개선하기 위해 첨가되는 것으로 로진(송진), PE 또는 Sasobit 왁스 및 석유수지 등에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 점착제는 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.1~1 중량부가 투입된 것이 바람직하다.
개질제와 점착제의 총량은 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.2~2 중량부가 투입된 것이 바람직하다.
그 이유는, 개질제는 일반 아스콘에 비하여 낮은 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 품질이 개선될 수 있도록 골재에 코팅되는 아스탈트를 개질하기 위한 것으로, 0.2 중량부 미만으로 첨가되는 경우 아스팔트의 개질 정도가 미미하여 품질향상을 기대할 수 없고, 2 중량부를 초과하는 경우 작업성과 경제성이 저하되기 때문에 상기 범위로 제한한다.
보다 바람직하게, 본 발명에서 사용되는 개질제는 SBS, SIS, LDPE, HDPE, EVA 중에서 선택되는 하나 이상의 개질 베이스에 프로세스 오일을 혼합하여 마련될 수 있다.
개질 베이스로 SBS와 SIS를 사용하는 경우 프로세스 오일을 혼합하여 사용할 수 있고, 개질 베이스로 LDPE, HDPE, EVA를 사용하는 경우 그 입도가 3㎜ 이하가 되도록 분쇄하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 개질 베이스로 SBS 및 SIS를 사용하는 경우, 프로세스 오일은 SBS 및 SIS 전체 100 중량부에 대하여 30~100 중량부를 투입되며, 투입 후 약 1시간 이상 숙성시키는 것이 바람직하다.
그 이유는, 프로세스 오일은 이후 가열된 골재 및 아스팔트와 혼합 시 용융이 원활하도록 도움을 주는 것으로, 30 중량부 미만으로 투입되거나 1시간 미만으로 숙성시키는 경우 프로세스 오일이 개질 베이스 내부로 충분히 침투되지 못하여 상기의 효과 향상 정도가 미미하여 흐름성 저하 및 작업성 저하를 유발하고, 100 중량부를 초과하는 경우 초과되는 양만큼의 효과 향상을 기대할 수 없어 경제성이 저하되므로 상술한 범위 내에서 첨가되는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 혼합단계는 상기와 같이 마련된 아스팔트와 개질제 및 점착제를 예열된 골재가 수용된 제1 믹서에 투입한 후 가열하면서 혼합하되, 아스팔트와 점착제 및 개질제가 완전히 용융되도록 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하여, 골재의 표면에 아스팔트 코팅층을 형성시키는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 100℃ 미만의 온도로 가열하는 경우, SBS, EVA 등 일부 첨가물이 용융되지 않거나 골재 코팅에 장시간이 소요되어 생산성이 저하될 수 있고, 150℃를 초과하는 경우 혼합물 중 일부가 산화되는 등 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 품질을 저하시킬 수 있기 때문이다.
또한, 아스팔트와 개질제 및 점착제가 완전하게 용융되지 않을 경우, 골재의 표면에 균일한 아스팔트 코팅층을 형성시킬 수 없어, 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 품질을 균일하게 유지할 수 없기 때문에, 첨가된 아스팔트와 점착제 및 개질제가 완전히 용융될 때까지 혼합시키는 것이 바람직하다.
제1 혼합단계가 완료되면, 제2 혼합단계에서 제1 믹서에 코팅된 골재에 전체 골재 중 제1 혼합단계에서 투입되고 남은 나머지 골재(전체 골재 100 중량부에 대하여 20~80 중량부)와 필러를 투입하고 혼합하여 기초제를 제조한다.
제2혼합단계에서 사용되는 나머지 골재는 제1혼합단계의 가여된 골재의 온도를 낮추고 아스팔트와 첨가제가 추가되어 아스팔트와 함량이 떨어지는 결과를 초래하여 입자간에 접착력을 떨어뜨린다.
또한, 제2 혼합단계에서 사용되는 필러는 골재의 수분을 수화반응시켜 입자 간 서로 붙는 것을 방지하는 분리제의 역할과 충진제로써의 역할을 갖는 것으로 탄산칼슘(CaCO3), 소석회, 시멘트 등이 사용될 수 있으며, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0~5중량부 범위(단, 0 제외)에서 투입되는 것이 바람직하다.
이때, 필러는 그 양이 증가될수록 상기의 효과가 점차 증가하나, 전체 골재 100 중량부에 대하여 5중량부를 초과하여 첨가되면, 함량 대비 개선되는 효과가 미미한 바 경제적이지 못하고 포장시 작업성이 저하되기 때문에 상기 범위로 제한한다.
따라서, 필러와 골재는 상온 상태의 골재를 투입하는 것이 바람직한데, 그 이유는 제1 혼합단계에서 100~150℃로 가열하면서 혼합하여 제조되는 고온의 코팅된 골재를 냉각시킬 수 있어 이후 냉각시간 및 냉각에 사용되는 물의 량을 최소화할 수 있기 때문이다.
상기와 같이, 기초제 제조가 마련되면 배출하거나 제2 믹서에서 냉각단계에서 기초제를 상온까지 온도를 떨어뜨린다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉각단계에서 가열된 기초제가 수용된 제1 믹서 내부로 물을 분사하여 기초제를 상온까지 냉각시킬 수 있다.
이때, 분사된 물은 골재에 흡수되지 않고 증발 속도가 빠른데, 그 이유는 기초제에 사용된 골재는 골재 준비단계에서 이미 건조된 상태이고, 제1 혼합과정에서 가열하면서 혼합되어 그 온도가 높기 때문이다.
이렇게 분사된 물은 1㎏당 538kcal의 열을 빼앗을 수 있기 때문에 제조된 기초제의 온도를 빠르게 떨어뜨려 제조시간을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 보다 바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각단계는 물은 미스트(mist) 상태로 기초제에 분사하여 냉각하는 것이 바람직한데, 그 이유는 미스트 상태로 제1 믹서 내부로 분사되어야 기초제의 온도를 고르게 낮출수 있으며, 일부 영역에 물이 고여 기초제 내부로 흡수되어 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
상기의 냉각 방법 외에도 기초제를 제1 믹서 외부로 배출시켜 자연적으로 서서히 냉각시키거나, 냉각 믹서 등일 이용하여 상온으로 온도를 떨어뜨리는 방법을 사용할 수도 있다.
기초제가 냉각되면, 마무리 단계에서 기초제를 제2 믹서로 옮기고, 제2 믹서에 프로세스 오일을 투입하고 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마무리 단계에서 사용되는 프로세스 오일은 상온 및 저온에서 혼합성 및 작업성을 향상시키도록 첨가되는 것으로, 아로마 오일, 나프타 오일, 파라핀 오일 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있고, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부 범위로 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다.
그 이유는, 프로세스 오일이 0.5 중량부 미만으로 첨가되는 경우 상온 및 저온에서 혼합성 및 자업성이 저하되며, 5 중량부를 초과하여 사용하게 되면 접착력, 부착력 및 점착력을 저하시켜 포장 품질을 저하시킬 뿐만 아니라 양생시간을 증가시키는 문제점이 있기 때문이다.
상기와 같이 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제는 보관 및 사용이 용이할 수 있도록 마무리 단계 후 즉시 비닐, 톤백, 포대 등으로 포장하고 작업이 종료되는데, 필요에 따라 3일 이내 사용하는 경우 벌크로 운반하여 사용할 수 있다.
상기와 같이 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제는 장기간 보관 사용시 그 품질이 변하지 않도록 철저하게 밀봉 또는 진공포장하여 반출시키는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법은 제1 혼합단계에서 제1 믹서에 골재 20~80중량부에 전체 골재 100 중량부에 대하여 3~8 중량부로 설정되는 아스팔트의 전체 배합 설계량의 10~80 중량부, 즉, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.3~6.4 중량부가 투입되고, 아스팔트, 개질제 및 점착제로 골재를 1차 코팅된 것인바, 제2혼합 단계에서 상온의 나머지 골재를 투입하고, 필러는 전채 골재 100중량부에 1~5중량부를 투입 후 배출하며, 필요에 따라 물을 미스트 상태로 분사하여 냉각시킨 후 배출한다.
이렇게 냉각된 1차 믹서의 혼합물은 2차 믹서로 투입하여 나머지 아스팔트와 프로세스 오일을 혼합하게 되는데 가열된 아스팔트을 사용할 프로세스오일의 50%이내의 범위에서 사용하며 2차 믹서에 투입하여 혼합하고, 나머지 프로세스오일은 1, 2차로 나누어 사용할 수 있다.
이에 기초제의 표면에 이미 코팅된 아스팔트 코팅층의 손상을 최소화하면서 아스팔트로 2차 코팅층을 형성함으로써 제조되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 품질을 향상시킬 수 있고, 이후 현장 시공시 저온에서 뿐만 아니라 상온에서도 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 이용한 도로 포장방법을 보여주는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 이용한 도로 포장방법을 보여주는 순서도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따라 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 이용한 도로 포장방법은 포장 조건에 따라 골재를 선별하고 예열하는 골재 준비단계와, 예열된 골재의 일부에 아스팔트와 개질제 및 점착제를 투입하고 100~150℃로 가열하면서 혼합하여 골재를 코팅시키는 제1 혼합단계와, 코팅된 골재에 상온의 필러와 남은 골재를 투입하여 기초제를 제조하는 제2 혼합단계와, 기초제를 상온으로 냉각시키는 냉각단계와 냉각된 기초제에 프로세스 오일을 투입하여 상온 및 저온 가열 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계 및 포장하고자 하는 도로에 제조된 기초제를 배출, 포설하고 다짐하여 도로를 포장하는 포장단계를 포함한다.
이때, 상온 및 저온 가열 도로 보수제를 제조하는 과정은 앞서 설명한 내용과 동일하여 상술한 내용으로 갈음하고, 차이점 및 이후 과정을 중심으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 골재 준비단계 및 제2 혼합단계에서 사용되는 골재는 쇄석 골재 및 석분 외에도 노화된 아스팔트 포장 등 도로 보수시 발생되는 폐아스콘과 같은 재생 아스팔트 순환골재 등을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 노화된 아스팔트 포장을 위해 노면 절삭기를 이용하여 절삭한 폐아스콘을 파쇄한 후 필요로 하는 입도에 따라 선별하여 사용할 수 있다.
이때, 상기와 같은 폐아스콘은 골재에 아스팔트가 코팅되어 있고, 유분 등은 증발 또는 제거된 상태로서, 유분 및 레진(첨가제) 등을 추가로 보충하여 그 품질을 보존 또는 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 골재로 현장에서 발생되는 폐아스콘을 일부 혼합하여 사용하게 되면, 프로세스 오일 등과 같은 유분과 폐아스콘의 연화제 역할을 하고 SBS, EVA 등 개질 베이스 및 로진 등 점착제가 폐아스콘의 품질을 향상시킬 수 있어, 현장에서 임시 보수제가 아닌 내구성이 확보된 보수제로 재활용할 수 있어, 골재 사용량 및 폐기물 발생을 최소화하여 도로 포장시 비용을 절감하고 포장 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 포장방법은 포장단계 이전에 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 직접 또는 간접열 믹서 등과 같은 가열믹서에 투입하고 가열하면서 혼합하는 저온 가열단계를 더 포함하는 것이 바람직한데, 그 이유는 도로 포장시 유동성을 향상시켜 작업성을 보다 향상시킬 수 있기 때문이다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 가열단계는 30~120℃의 온도로 가열하는 것이 바람직한데, 그 이유는 30℃ 미만으로 가열하는 경우 작업성 향상 정도가 상온 대비 미미하고, 120℃를 초과하는 경우 중온 가열식으로 상온 및 저온 가열을 목적으로 하는 본원발명의 취지와 어긋나는 결과를 초래하기 때문이다.
또한, 저온 가열단계는 노면을 30~120℃로 예열하는 노면 예열과정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 동절기 등과 같이 가열믹서에서 배출되는 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제와 노면의 온도 차이가 큰 경우 노면 상에 배출되는 상온 및 저온 겸용 도로 보수제가 급격히 냉각됨에 따라 작업성을 저하시킬 뿐만 아니라, 노면과 보수부위 간 부착력이 저하되고, 도로 포장 품질이 저하될 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로 포장방법은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 포장방법과 동일하며, 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 도로 보수제 제조방법과 같이, 제1 혼합단계에서 아스팔트 전체 배합 설계량 중 10~80중량%만이 투입되고, 마무리 단계 이전에 나머지 아스팔트를 추가하고 100~150℃로 가열하면서 혼합하는 아스팔트 추가단계를 더 포함할 수 있다.
상기 아스팔트 추가단계에 대해서는 앞서 본 발명의 다른 실시예에 따른 상온 및 저온 가열 도로 보수제 제조방법에서 설명한 바와 동일하여, 구체적인 설명에 대해서는 앞서 상술한 설명으로 갈음한다.
상기와 같이 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제는 그 표면에 아스팔트와 점착제 및 개질제를 이용한 1차 코팅층과 그 위에 아스팔트 2차 추가 코팅층이 형성됨에 따라 그 품질이 월등이 개선되어 별도의 가열과정을 생략하더라도 상온에서도 임시 포장이 아닌 내구성을 확보한 도로 포장 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 이를 이용한 도로 포장방법의 구체적인 실시예들에 대하여 설명한다.
1. 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제(실시예 2)를 이용한 도로 포장
(1) 기초제 제조공정
(1) 제1공정 : 기초제 제조 공정
가. 제1 믹서에 입도가 13㎜인 신골재140℃로 가열하여 수분을 증발시키고 예열한다.
나. 예열된 골재에 아스팔트(AP-5), 점착제로 로진 및 개질제로 EVA를 투입하고 1분간 혼합하여 코팅층을 형성시킨다.
다. 재생골재를 및 필러를 투입하고 60초간 혼합하여 기초제를 제조한 후 배출하여 야적시키며, 상온에서 자연냉각 시킨다.
* 재생골재의 경우 습기(함수비:1.5%)가 있어 물을 별도로 사용하지 않는다.
아래 표 1은 제조된 기초제의 배합표이다.(표 1에서 재생골재에 함수된 물은 혼합과정에서 전량 증발되어 계에서 제외.)
구분 골재(입도) 아스팔트 점착제 개질제 필러
신골재
(13㎜)
재생
골재
HQMA-130M
중량
(㎏)
532 400 35 1.0 2.0 20 0 990
(2) 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조공정
제2 믹서에 기초제를 투입하고 프로세스오일(나프타 오일)을 투입한 후 60초간 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조한다.
(아스팔트 총량 54.2㎏ : 신아스팔트 35㎏ + 재생골재(아스팔트 함량: 4.8%)에 함유된 아스팔트 28.8㎏)
아래 표 2는 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제(실시예 1)의 배합표이다.
구분 기초제 프로세스 오일
(나프타 오일)
중량(㎏) 990 10 1000
(3) 반복 생산하여 톤백에 비닐을 넣고 2ton씩 포장한다.(톤백아스콘)
(4) 포장공정
파손된 아스팔트 도로의 파손 부위를 절단하여 제거한 후, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제(실시예 1) 2ton을 혼합할 수 있는 가열믹서에 투입한 후 90℃로 가열하여 포설 및 다짐하여 보수하였다.
표 3은 보수면 시험결과(표준: SPS-KAI10002-F2349 : 가열 아스팔트 혼합물)를 나타낸 표이다.
구분 안정도
(N)
흐름값
(1/100㎝)
공극율
(%)
포화도
(%)
간접
인장
강도
(N/㎟)
인장
강도비
(TSR)
인성
(N·㎜)
동적
안정도
(25℃, 회/㎜)
다짐
(회)
규격 5000
이상
20~40 3~6 65~80 0.8
이상
0.8
이상
8000
이상
1000
이상
50
실시예 1 9842 35.4 4.8 75.4 0.85 0.84 9540 1450 50
표 3에서 알 수 있듯 본 발명의 실시예 1에 따르면, 100℃ 미만의 저온가열에서도 기존 가열 아스팔트 혼합물의 표준규격을 모두 만족할 뿐만 아니라, 안정도와 동적안정도 및 인성은 크게 향상되어 품질이 종래에 비해 크게 향상됨을 알 수 있다.
2. 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조 공정(실시예 2)
(1) 기초제 제조공정
(1) 제1공정 : 기초제 제조 공정
가. 제1 믹서에 최대 입도가 5㎜가 되도록 골재를 선별하고, 선별된 골재 중 석분을 130℃로 가열하여 수분을 증발시키고 예열한다.
나. 예열된 골재에 점착제로 석유수지(코오롱 유화 P-90), 개질제로 SBS와 나프타 오일 혼합물 및 아스팔트(AP-5)를 투입하고 130℃의 온도로 가열하면서 1분간 혼합하여 코팅층을 형성시킨다.
다. 나머지 골재(최대입도 3㎜)를 투입한 후 1분간 혼합하고, 필러로 탄산칼슘을 투입한 후 5초간 혼합하여 기초제를 제조한다.
라. 기초제에 물 10㎏을 미스트 상태로 투입 후 20초간 혼합한 후 배출하고 상온까지 냉각시킨다.
아래 표 4는 제조된 기초제의 배합표이다.(표 4에서 사용된 물은 냉각과정에서 전량 증발되어 계에서 제외.)
구분 골재(입도) 아스
팔트
석유
수지
개질제 필러
(CaCO3)
5㎜ 석분(3㎜ 이하) SBS 나프타 오일
중량
(㎏)
549 350 25 0.5 1.5 1.0 40 10 967
24시간 숙성
* 물은 계에서 제외
(2) 아스팔트 및 프로세스 오일 추가 공정
① 제2 믹서에 기초제를 투입하고 130℃로 가열 후 아스팔트와 오일을 혼합하여 투입 후 투입하고 60초간 혼합한다.
② 추가적으로 프로세스 오일(나프타 오일)을 투입한 후 30초간 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조한다.
아래 표 5는 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제의 배합표이고, 표 6은 시험결과(품질기준 : KSF 2369)를 나타낸 표이다.
구분 기초제 아스팔트 프로세스 오일
나프타 오일 나프타 오일
중량(㎏) 967 15 6 12 1000
시험 항목 안정도
(N)
흐름값
(1/100cm)
공극율
(%)
동적안정도
(25℃, 회/㎜)
규격 7350 20~40 3~15 750 이상
실시예 2 9250 28 6.5 7500
*KSF 2369
표 6에서 알 수 있듯 본 발명의 실시예 2에 따르면, 기존 도로 보수제의 흐름값 및 공극률을 모두 만족하면서 안정도는 규격에 비하여 약 26% 가량 향상되었고, 동적안정도도 품질을 만족하고 있으며, 그 내구성 및 품질이 종래에 비해 크게 향상되었음을 알 수 있다.
3. 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제(실시예 3)을 이용한 도로 포장(보부보충제)상온 및 저온가열겸용 도로보수제를 현장에서 절삭한 폐아스콘과 현장에서 사용한 도로보수제
(1) 기초제 제조공정
(1) 제1공정 : 기초제 제조 공정
가. 제1 믹서에 입도가 13㎜인 실골재140℃로 가열하여 수분을 증발시키고 예열한다.
나. 예열된 골재(1차)에 점착제로 석유수지(코오롱 유화 P-90), 개질제로 SBS와 아로마 오일 혼합물 및 아스팔트(AP-5)를 투입하고 130℃의 온도로 가열하면서 1분간 혼합하여 코팅층을 형성시킨다.
다. 나머지 골재(2차)와 필러로 탄산칼슘을 투입한 후 5초간 혼합하여 기초제를 제조한다.
라. 기초제에 물 5㎏을 미스트 상태로 투입후 20초간 혼합한 후 배출하고 상온까지 냉각시킨다.
아래 표 7는 제조된 기초제의 배합표이다.(표 7에서 사용된 물은 냉각과정에서 전량 증발되어 계에서 제외.)
구분 골재(13㎜) 아스
팔트
점착제 개질제 필러
(CaCO3)
1차 2차 SBS 아로마 오일
중량
(㎏)
400 487 40 2.1 0.5 1.5 40 10 970
24시간 숙성
* 물은 계에서 제외
(2) 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조공정
제2 믹서에 기초제를 투입하고 프로세스오일(아로마 오일 + 나프타 오일)을 투입한 후 10초간 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조한다.
아래 표 8은 제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제(실시예 3)의 배합표이다.
구분 기초제 아스팔트 프로세스 오일
아로마 오일 나프타 오일
중량(㎏) 970 - 20 10 1000
(3) 포장공정
구분 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 폐아스콘
중량(㎏) 200 800
표 9는 현장 폐아스콘을 재활용한 배합표를 보여주는 표이다.
파손된 아스팔트 도로의 파손 부위를 절단하여 가역믹서에 투입한 후, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제(실시예 3) 가열믹서에 투입한 후 100℃로 가열하여 파손 또는 절삭된 부분에 포설 및 다짐하여 보수하였다.
표 10는 보수면 시험결과(표준: SPS-KAI10002-F2349 : 가열 아스팔트 혼합물)를 나타낸 표이다.
구분 안정도
(N)
흐름값
(1/100㎝)
공극율
(%)
포화도
(%)
간접
인장
강도
(N/㎟)
인장
강도비
(TSR)
인성
(N·㎜)
동적
안정도
(25℃, 회/㎜)
다짐
(회)
규격 5000
이상
20~40 3~6 65~80 0.8
이상
0.8
이상
8000
이상
1000
이상
50
실시예 3 10400 29.8 5.1 71.4 0.82 0.86 8750 2045 50
표 10에서 알 수 있듯 본 발명의 실시예 3에 따르면, 100℃ 미만의 저온가열에서도 기존 가열 아스팔트 혼합물의 표준규격을 모두 만족할 뿐만 아니라, 안정도와 동적안정도 및 인성은 크게 향상되어 품질이 종래에 비해 크게 향상됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 전체 골재 100 중량부에 대하여, 20~80 중량부의 골재를 가열하는 골재 준비단계;
    골재의 표면을 코팅할 수 있도록, 가열된 골재에 아스팔트, 점착제 및 개질제를 혼합하는 제1 혼합단계;
    전체 골재 100 중량부에 대하여 20~80중량부의 골재를 투입하고, 입자들이 서로 붙는 것을 방지할 수 있도록 필러를 혼합하여 기초제를 마련하는 제2 혼합단계;
    기초제를 상온까지 냉각시키는 냉각단계; 및
    냉각된 기초제에 프로세스 오일을 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계;를 포함하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    골재 준비단계는,
    골재의 최대 입도가 3~19㎜가 되도록 선별하는 골재 선별과정 및 선별된 골재를 80~150℃의 온도로 건조 및 가열하는 골재 예열과정을 포함하고,
    제1 혼합단계는,
    가열된 골재에 전체 골재 100 중량부에 대하여 각각 아스팔트 3~8 중량부, 점착제 0.1~2 중량부 및 개질제 0.1~1 중량부를 투입하고, 아스팔트와 점착제 및 개질제가 완전히 용융될 때까지 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하는 것을 특징으로 하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제1 혼합단계에서는 제1 믹서에 아스팔트의 전체 배합 설계량 100 중량부에 대하여 10~80 중량부가 투입되고,
    마무리 단계 이전에,
    제2 믹서에 아스팔트의 전체 배합 설계량 중 제1 혼합단계에서 투입되고 남은 나머지 아스팔트 및 프로세스 오일을 추가하고 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하는 아스팔트 추가단계;를 더 포함하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    점착제는,
    로진, 왁스, 석유수지 중 선택되는 하나 이상이고,
    개질제는,
    SBS, SIS, LDPE, HDPE, EVA 중 선택되는 하나 이상의 개질 베이스와 프로세스 오일을 혼합하여 마련되되, 상기 개질 베이스로 SBS 또는 SIS가 선택된 경우 SBS 및 SIS 전체 100 중량부에 대하여 30~100 중량부의 프로세스 오일이 혼합되는 것을 특징으로 하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제2 혼합단계에서,
    필러는 탄산칼슘(CaCO3), 소석회, 시멘트 중 선택되는 하나 이상이며, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0~5중량부(단, 0제외) 범위로 투입되는 것을 특징으로 하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    마무리 단계에서,
    프로세스 오일은 아로마 오일, 나프타 오일, 파라핀 오일 중에서 선택되는 하나 이상이고, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부 범위로 투입되는 것을 특징으로 하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    냉각단계는,
    물을 미스트(mist) 상태로 분사하여 냉각시키는 것을 특징으로 하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 제조방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는, 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제.
  9. 입도가 3~19㎜인 쇄석 골재, 석분, 재생 아스팔트 순환골재, 규사, 유리 중에서 선택된 어느 하나 이상의 재료로 이루어진 골재를 마련하는 골재 준비단계;
    마련된 골재의 전체 배합 설계량 100 중량부에 대하여 20~80중량부의 골재를 제1 믹서에 투입하고 80~150℃의 온도로 건조 및 가열하는 골재 예열단계;
    제1 믹서에 아스팔트와 개질제 및 점착제를 투입하고 100~150℃로 가열하면서 혼합하여 골재의 표면을 코팅하는 제1 혼합단계;
    골재의 전체 배합 설계량 중 골재 예열단계에서 투입되고 남은 나머지 골재를 제1 믹서에 투입하고, 입자들이 서로 붙는 것을 방지하도록 필러를 혼합하여 기초제를 제조하는 제2 혼합단계;
    기초제를 상온까지 냉각시키는 냉각단계;
    냉각된 기초제를 제2 믹서에 투입하고, 프로세스 오일을 혼합하여 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 제조하는 마무리 단계; 및
    도로에 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 배출, 포설하고 다짐하는 포장단계;를 포함하는, 도로 포장방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    제1 혼합단계는,
    가열된 골재에 전체 골재 100 중량부에 대하여 각각 아스팔트 3~8 중량부, 점착제 0.1~1 중량부 및 개질제 0.1~1 중량부를 투입하고 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하는 것을 특징으로 하는, 도로 포장방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    제1 혼합단계는,
    아스팔트와 점착제 및 개질제가 완전히 용융될 때까지 가열하면서 혼합하는 것을 특징으로 하는, 도로 포장방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    점착제는,
    로진, 왁스, 석유수지 중 선택되는 하나 이상이고,
    개질제는,
    SBS, SIS, LDPE, HDPE, EVA 중 선택되는 하나 이상의 개질 베이스와 프로세스 오일을 혼합하여 마련되되, 상기 개질 베이스로 SBS 또는 SIS가 선택된 경우 SBS 및 SIS 전체 100 중량부에 대하여 30~100 중량부의 프로세스 오일이 혼합되는 것을 특징으로 하는, 도로 포장방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    제2 혼합단계에서,
    필러는 탄산칼슘(CaCO3), 소석회, 시멘트 중 선택되는 하나 이상이며, 전체 골재 100 중량부에 대하여 1~5중량부 범위로 투입되는 것을 특징으로 하는, 도로 포장방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    마무리 단계에서,
    프로세스 오일은 아로마 오일, 나프타 오일, 파라핀 오일 중에서 선택되는 하나 이상이고, 전체 골재 100 중량부에 대하여 0.5~5 중량부 범위로 투입되는 것을 특징으로 하는, 도로 포장방법.

  15. 청구항 9에 있어서,
    냉각단계는,
    물을 미스트(mist) 상태로 분사하여 냉각시키는 것을 특징으로 하는, 도로 포장방법.
  16. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 혼합단계에서는 제1 믹서에 아스팔트의 전체 배합 설계량 100 중량부에 대하여 10~80 중량부가 투입되고,
    마무리 단계 이전에,
    제2 믹서에 아스팔트의 전체 배합 설계량 중 제1 혼합단계에서 투입되고 남은 나머지 아스팔트 및 프로세스 오일을 추가하고 100~150℃의 온도로 가열하면서 혼합하는 아스팔트 추가단계;를 더 포함하는, 도로 포장방법.
  17. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    포장단계 이전에,
    제조된 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제를 가열믹서에 투입하고 30~120℃의 온도로 가열하는 저온 가열단계;를 더 포함하는, 도로 포장방법.
KR1020180164792A 2018-12-19 2018-12-19 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법 KR102245067B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180164792A KR102245067B1 (ko) 2018-12-19 2018-12-19 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180164792A KR102245067B1 (ko) 2018-12-19 2018-12-19 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200076087A true KR20200076087A (ko) 2020-06-29
KR102245067B1 KR102245067B1 (ko) 2021-04-26

Family

ID=71400886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180164792A KR102245067B1 (ko) 2018-12-19 2018-12-19 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102245067B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259059B1 (ko) * 2020-12-30 2021-06-01 서울시설공단 중저온 가열형 도로보수재 및 그 제조방법
KR20220119911A (ko) * 2021-02-22 2022-08-30 황익현 아스팔트 칩 제조장치와 아스팔트 칩 제조방법, 그리고 이를 이용해 제조된 아스팔트 칩 및 아스팔트 혼합물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130031726A (ko) 2011-09-21 2013-03-29 황익현 폐아스콘 골재를 이용한 도로 보수재 및 그 제조방법
JP2014227811A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 日工株式会社 アスファルトプラントの防塵方法
KR20170121965A (ko) * 2016-04-26 2017-11-03 황익현 저온가열 도로 보수제 및 그 제조방법, 저온가열 도로 보수제를 이용한 현장 저온가열 도로 포장방법
KR20180090012A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 황익현 상온 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고, 상온 도로 보수제를 이용한 현장 생산형 저온 도로 보수제 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130031726A (ko) 2011-09-21 2013-03-29 황익현 폐아스콘 골재를 이용한 도로 보수재 및 그 제조방법
JP2014227811A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 日工株式会社 アスファルトプラントの防塵方法
KR20170121965A (ko) * 2016-04-26 2017-11-03 황익현 저온가열 도로 보수제 및 그 제조방법, 저온가열 도로 보수제를 이용한 현장 저온가열 도로 포장방법
KR20180090012A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 황익현 상온 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고, 상온 도로 보수제를 이용한 현장 생산형 저온 도로 보수제 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259059B1 (ko) * 2020-12-30 2021-06-01 서울시설공단 중저온 가열형 도로보수재 및 그 제조방법
KR20220119911A (ko) * 2021-02-22 2022-08-30 황익현 아스팔트 칩 제조장치와 아스팔트 칩 제조방법, 그리고 이를 이용해 제조된 아스팔트 칩 및 아스팔트 혼합물

Also Published As

Publication number Publication date
KR102245067B1 (ko) 2021-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6805738B2 (en) Road repairing material
US20070062416A1 (en) Patching composition having tailorable appearance properties
KR101376065B1 (ko) 폐아스콘 골재를 이용한 도로 보수재 및 그 제조방법
NL2010586C2 (en) Mastic composition for asphalt mixtures and process for making such a mastic composition.
CN102010532A (zh) 一种温拌沥青混合料用橡塑合金及其制备方法
KR101038129B1 (ko) 중온의 폐아스팔트 혼합물을 사용한 가열 신재 혼합식아스팔트 콘크리트 및 그 제조방법
CN103043962A (zh) 一种沥青路面坑槽常温修补混合料及其制备方法和应用
WO2006009386A1 (en) Material in the shape of chip to improve quaility of asphalt concrete, and the manufacturing method thereof
KR102222350B1 (ko) 중저온 및 고온 겸용 아스팔트 첨가제용 기초제 및 그 제조방법, 그리고 중저온 및 고온 겸용 아스팔트 첨가제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 아스팔트 혼합물 및 그 제조방법
CN109053032A (zh) 一种储存式沥青路面坑槽修补材料及其制备方法
US6139612A (en) Asphalt paving mix formed of recycled asphalt concrete for paving at ambient temperatures and a process for making the same
US5223032A (en) Particulated asphalt composition and process
KR102245067B1 (ko) 상온 및 저온 가열 겸용 도로 보수제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 도로 포장방법
US3849355A (en) Aggregate composition containing synthetic thermoplastic resin pellets or fragments
US5221338A (en) Particulated asphalt composition and process
KR101244447B1 (ko) 도로보수재 제조 방법을 이용한 도로보수공법
KR20100012226A (ko) 상온의 아스콘 순환골재를 사용한 가열 혼합식 재생아스팔트 콘크리트 및 그의 제조방법
KR101240540B1 (ko) 운반이 용이한 아스콘을 사용하여 포장하는 방법
JP7257038B2 (ja) 舗装用混合物およびその製造方法ならびに添加剤
KR20180063958A (ko) 현장에서 배합하여 손상도로를 보수하는 공법
KR102596439B1 (ko) 반가공 아스콘 혼합물을 이용한 부분 보수 방법
US20040146351A1 (en) Road repair material
US1778461A (en) Cold-laid paving composition and method of producing same
JP2005016268A (ja) 常温保存可能再生アスファルト混合物及びその製造方法
US9249543B2 (en) Surfacing compositions and methods

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant