KR950006735B1 - 긴급 도로보수용재 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

긴급 도로보수용재

본 발명은 컷 백 아스팔트, 도로포장용 타르, 아클리계변성부타디엔 중합제, 염화칼륨, 염화암모늄을 혼합한 긴급도로보수용의 혼화제를 쇄석골재와 포오틀랜드시멘트에 설정비율로 혼합하여 도로포장부의 긴급보수용재로 만들어서 주로 차도 및 보도등의 긴급 및 응급보수시 수분내에 처리하여 교통사고 예방, 교통체증 유발방지, 차량 및 인명의 재산과 보호, 도로파손증가의 방지, 도로교통의 원활함과 적은 시공비용으로써 경제적 손실을 줄이고자 발명한 긴급도로보수용재에 관한 것이다.

아스팔트 및 시멘트 콘크리트도로의 패인부분, 각종공사후 복구소부수등의 방법에 대해서는 복구범위와 파손의 크기, 상태를 고려해서 기존의 도로상태대로 원상복구를 해야한다.

여기서 도로포장부의 구조는 밑으로부터 상부로 준비하면 토사 및 흙의 다짐층인 노상 및 노반층, 차단층 및 동상방지층, 보조기층 및 기층, 중간층과 표층등으로 분리 구성되어 있다.

그 시공방법도 그 층별로 달리하고 있으며, 일반적으로 중간층 및 표층등이 가열혼합가열포설 아스팔트혼합물(이하 고온아스콘)과 도로포장용 시멘트 콘크리트등의 소재를 사용해서 포장체를 이루고 있다.

종래의 보수재료와 방법은 고온아스콘과 시멘트 콘크리트를 사용하고 있으며, 이 물질의 특성은 KS F 2349 가열혼합, 가열포설 역청포장용 혼합물과 도로포장용 시멘트 콘크리트 KS F 2402 콘크리트의 워커빌리티, KS F 2421 콘크리트의 온도 및 공기량 KS F 2403, KS F 2407~8, KS F 2405 콘크리트의 강도등의 규격에 적합해야 한다. 특히 일반도로의 대다수를 이루고 있는 고온아스콘의 보수시공은 고온아스콘 혼합물의 온도변화 특성에 매우 민감하다.

즉, 혼합온도시 135℃이상 유지 보수시공온도시 125℃이상 유지를 준수하여야 한다. 또한 시공전 처리로써 접착성을 높이기 위해, 반드시 택코팅 및 프라임코팅(TACK COATING 및 PRIME COATING)을 해야하며, 혼합된 골재의 결합력유지와 박리방지를 위해서는 반드시 다짐기(다짐롤러등)로 적정압으로 다져야한다. 또한, 보수시공시 기후의 조건 즉, 대기온도 영상 10℃이상과 눈, 비 등의 제한을 받는다.

또한, 보수시공할 위치가 차량교통이 빈번한 교통지역이거나, 고속도로, 국도, 주요간선도로 등 대도시, 공업 및 상업교통량 밀접지역일 경우 재래의 방법과 재료로 보수시공하려하면 범위가 약 10M²정도 보수를 한다고 했을 때 평균 3~4시간정도가 소요되기 때문에 이시간 동안 막심한 교통체증을 일으키는 원인을 제공하고 있으며, 이것은 막대한 경제적 손실을 국가 및 국민들에게 주고 있다.

그리고, 보수할 도로의 포장체의 중간층이상이 도로포장용 시멘트 콘크리트로 이루어져 있으면, 상기 언급한 품질을 유지하는 시멘트 콘크리트로 파손부위에 쏟아부어 양생시켜서 적정강도를 발휘할 시기에 차량 및 사람이 소통할 수 있도록 하므로써 적어도 보수시공 후 7일 내지 10일이 경과되어야 하므로 고온아스콘의 재료 사용시의 보수보다도 더욱 교통체증에 악 영향을 준다. 또한 이 방법은 기존의 콘크리트면과의 접착력의 부족으로 이한 분리가 일어날수 있으며, 충격에도 약하여 쉽게 균열이 일어나서 파손이 많으며, 시공 후 야간교통소통에 있어서, 교통사고유발을 일으키고 있어 시공 후 굳어질때까지의 관리방법에 있어서는 교통 관계자 및 보수관계자로 하여금 항시 주의를 갖게 하고 있다.

이를 해결하기 위하여 상온에서 도로를 즉시 보수할 수 있도록 도로보수용재(일본국 특개평 2-84465)를 개발하였던 것으로, 그 구성물은, 침입도 40-100의 스트레이트 아스팔트 100중량부(이하부)와, 입경이 1-10mm인 탄산칼슘 또는 탄산마그네슘계 골재 500-6000 및, 카르복실기 또는 카르복실기에서 유도되는 기를 가지는 융점 90-120℃의 고온하에서 혼합하고, 이 혼합물을 100℃이하로 냉각한 후, 등율 1-100부를 혼합하였던 것으로, 이는 보수된 도로위를 차량이나 사람들이 통과할 때 그 보수재가 차량바퀴 및 발바닥에 묻어서 떨어져 나가게 되는 문제점이있어 보수재위에 별도로 물을 뿌리거나 모래 및 석분을 뿌려야 되는 불편함이 있었던 것이다.

본 발명은 상기 언급한 종래의 고온아스콘 및 상온아스콘으로 보수하는 문제점과 도로포장용 시멘트 콘크리트로서의 보수시공상 문제점을 일시에 해결할 수 있게 하였다.

즉, 본 발명의 특징은, 첫째, 컷 백 아스팔트, 도로포장용 타르, 아크릴계변성 부타디엔 중합체, 염화칼륨, 염화암모늄을 혼합한 긴급도로보수용의 혼화제를 쇄석골재와 포오틀랜드 시멘트에 설정비율로 혼합하여 도로포장부의 긴급보수용재로 만들어서 주로 차도 및 보도등의 긴급 및 응급보수시 수분내에 처리하여 긴급 복구후 즉시 차량 및 사람의 통행을 하게 함으로써 추후 또다른 보수나 조치가 필요없어 매우 편리하고 경제적이며, 둘째, 본 발명에 사용되는 긴급도로보수재는 색상을 조절할 수 있도록 배합이 가능하여 아스팔트 포장도로나 시멘트 콘크리트포장도로에 모두 사용될 수 있을 뿐만아니라, 기존 도로의 도로포장부의 중간층이상, 또는 표층부위와에 접착을 택코팅이나 프라임코팅이 필요없이도 높은 접착력을 갖게 할 수 있고, 세째, 보수 시공온도의 제한성 때문에 필히 고온을 유지하여야 하는 고온아스콘의 시공온도를 대폭내려, 기온이 영하온도 약 45℃에서도 시공할 수 있게 하며, 넷째, 도로포장용 타르에 의하여 접착강도가 높아져서 시공 후 처리 즉, 긴급도로보수재와 차량바퀴 및 발바닥에 묻어나는 성질을 없애기 위해 물을 뿌려 다지거나, 모래 및 석분등을 뿌리지 않도록 처리할 수 있다.

여기서 긴급이란 기존의 수시간에 걸쳐 도로보수시공하는 시공 시간과 달리 수분내에 도로보수시공을 끝마칠 수 있고 차량을 통행할 수 있음을 뜻하는 시간적 의미를 나타낸다.

이하 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

긴급도로보수재는 상온에서 액상을 갖는 컷 백 아스팔트(CUT BACK ASPHALT)중 인화점(T.O.C)27℃ 이상, 점도(S.F.S)25℃에서 75~600증류시험은 증류량(360℃까지의 유출량에 대한 부피 225℃까지) 15%이상 ~90%이하의 물성치를 갖는 것과 포장용 타르 중 점도(S.F.S)30℃에서 75~600, 수분함유량은 0.05%이하 고형분 함유량(W/WT) 최소 0.05%~최대4%, 증류시험은 증류량(300℃이하에서)최소 4~최대15%의 물성치를 갖는 것과 아클리계변성포화부타디엔 중합계를 일반온도(영상 5℃이상~60℃이하)에서 액상인것과, 분말상태의 염화칼륨과 염화암모늄을 각각 소정의 비율대로 섞은 혼화제와 쇄석골재 규격 13mm에서 200mesh까지 입도의 적정량과 포오틀랜드 시멘트를 소정의 비율로 기계적 혼합하여 만들어지는 것을 특징으로 한다.

이때 긴급도로 보수부위가 시멘트 콘크리트도로일때는 상술한 혼합물의 배합에 상온에서 분말상태 200mes이하인 이산회티탄(TIO₂)을첨가하여 사용한다.

먼저 혼화제 비율은 컷 백 아스팔트는 23~30%, 도로포장용 타르 51%~62%, 아크릴계변성포화부타디엔 중합제 11~14%, 염화칼륨과 염화암모늄 4~5%정도가 되는 것이 바람직하고 혼합용기에서 60℃이하에서 3시간정도 혼합한다.

여기에서 컷 백 아스팔트의 최저치보다 소량이면 입도 분리형상이 일어나고 최고치보다 많으면 아스팔트의 뭉침현상이나 블리딩(BLEEDING)현상이 일어나며, 도로포장용 타르가 최저치보다 소량이면 골재와의 피막성이 나빠지고 최고치보다 많으면 시공후 접착력의 과다로 굳는 시간이 오래 걸리며, 아크릴계변성포화부타디엔 중합제의 량이 최저치보다 소량이면 골재와 골재의 결합력이 약하고 최고치보다 많으면 시공후 균열이 생겨 파괴되기 쉬워진다.

상기에서 상온이란 겨울에 긴급도로보수재가 얼지 않을 정도의 최저 온도와 여름에 복사열에 의하여 상승된 최고온도범위를 말한다.

또한, 본 발명 혼합제의 특징은 가열하여 혼합하는 것이 아니고, 상온에서 혼합하므로 시공온도의 제한을 받지 않는 것이 특징이며, 또 장기간 저장을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 혼화제를 가지고, 적정규격의 쇄석골재와 포오틀랜드 시멘트와 혼합하여 긴급도로 보수재를 만들며, 이것의 기술적 구성은 다음과 같다.

긴급도로 보수부위를 도로포장부의 중간층과 표층부에 사용하게끔 배합설계되어야 하므로 사용되는 쇄석의 입도는 중간층과 표층부로 나누어지며 이를 살펴보면 표 1과 같다.

[표 1]

긴급도로부수재의 쇄석골재입도와 혼화재의 량

상기에서 사용된 쇄석골재의 건조도는 99.98%이상이고, 골재는 단단한 경화질의 화강암과 현무암으로 사용되며, 편평 및 세장석편의 비율은 20%이하여야 하고, 부순골재의 면은 2개이상이어야 한다.

이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

[중간층용]

컷 백 아스팔트 23~30%, 도로포장용 타르 51~62% 아크릴계변성부타디엔 중합제 11~14% 염화칼륨과 염화암모늄 4~5%를 혼합한 혼합제를 5.1~7.1%와, 표 1의 쇄석골재 85.9~89.9%와 포오틀랜드 시멘트 5~7%의 비율로 상온에서 기존의 혼합기계로 혼합하여 포장하였다. 도로포장이 시멘트 콘크리트일 경우에는 이산화티타늄분말을 전체 혼합물의 중량비의 1.5~4%를 첨가한다.

이와같은 혼합한 혼합물을 청결하게 준비된 도로의 파손부위에 아무런 전처리 과정이 없어 쏟아붓고 평탄작업을 해서 모래나 기타 이물질을 보수표면에 뿌리지 않고 차량을 통과시키면서 보았으나, 골재의 박리현상과 블리딩현상, 바퀴에 혼합물이 묻어나지 않고 안정화 상태로 계속유지 되었다. 시공후 시험기간이 24시간, 7일, 1개월, 3개월, 1년이 지난상태에서도 크랙이나 입자 분리등의 문제가 없이 안정화 상태를 유지하였다.

본 발명에 있어서, 긴급보수시공을 위해, 폴리에티렌필름(두께 0.2mm)으로된 한국인 표준체력작업 능률상 25kg의 중량으로 포대에 담고 상기 방법대로 행하여 보았을때, 매우 편리하고 긴급성 보수시공을 할 수 있게 되었고, 이미 혼합물이 완전히 혼합되어 포대에 넣어 저장이 된 상태로 있기 때문에, 기타의 추가의 첨가제가 필요없으며, 모래 및 돌가루 물을 뿌리는 후처리 과정도 없이 긴급보수가 완료되어 차량이 수월히 통과되었음을 알수 있었다.

이 혼합물의 강도시험결과, 보수시공후 교통량의 정도 즉 다짐의 횟수와 공기와의 장시간 노출에 의해서 경화 및 안정화 되어감을 시험으로 알수 있었으며, 강도는 마샬안정도로 표현하면 표 2와 같이 얻었다.

[표 2]

마샬안정도 측정장치

이 시험은 마샬공시체를 20℃에서 대기중에서 양생하고 7일마다 20℃에서 마샬안정도 측정을 1주일에 2회편면 25회 다짐상태에서 시행을 하였다.

또한 상기 배합비를 기초로 하였을때 혼화제의 량이 최소치보다 작으면 골재간의 결합력과 기존표면과의 접착력이 떨어지고 최대치보다 많으면 액상뭉침현상이나 시공성이 떨어지고, 수명이 짧으며, 안정성이 좋지 않았고, 첨가되는 포오틀랜드 시멘트의 량이 최소치보다 작으면, 골재의 분리가 일어나서 수명이 짧고 최대치보다 많으면, 시공후 크랙등 파손이 일어나는 현상이 있었다.

또한 사용되는 골재의 표면건조도가 99.98% 이하이거나, 완전건조가 아닌 상태에서 혼합물을 만들면, 골재표면피막성이 떨어지고 골재간 결합력이 떨어져 수명과 안정성이 좋지 않았다.

[실시예 2]

[표층형]

컷 백 아스팔트 23~30%, 도로포장용 타르 51~62%, 아크릴계 변성부타디엔 중합제 11~14%, 염화칼륨과 염화암모늄 4~5%를 혼합한 혼화제를 4.7~7.6%와, 표 1의 쇄석골재 89.4~93.3%, 포오틀랜드 시멘트 2~3%의 비율로 상온에서 기존의 혼합기계에서 혼합하여 포장하였다. 도로보수부위가 콘크리트도로일 경우는 인산화티타늄분말을 전체 혼합물 중량비에서 1.5~4% 첨가한다.

이와같은 혼합물을 실시예 1과 같이 하여 긴급도로보수시공을 하였을 때 실시예 1에서 얻어지는 동일한 결과를 얻을수가 있었고, 표층등의 쇄석골재를 사용한 결과 긴급도로보수위의 표면이 미려하고 더욱 조밀함을 알수 있었다. 또한 표면의 요철상태가 양호하여 미끄럼방지 효과가 아주 뛰어났다.

실시예 1과 실시예 2를 통해서, 관측된 결과에 따라서 본 발명의 긴급도로보수재는 신규도로포장에도 널리 쓰일수 있음을 알게 되었고, 특히 소량이 긴급히 필요할때 동절기, 산간벽지 도서지방, 교통이 불편하여 자재 및 인력을 구하기 난이할때 매우 편리함을 인지하게 되었다.

특히 안료를 넣어 다양한 색상으로 만든 보수용재는 건축용 바닥재나, 지하주차장, 옥상주차장, 산책 및 공원등의 소도로 건설에 적합하다는 것을 인지하게 되었다. 또한 신축성과 온도변화에 따르는 변화가 거의 없어 교량 및 콘크리트 포장체의 신축이음재나 줄눈, 맨홀 인상작업시에도 효과가 있음을 인지하게 되었다.

Claims (3)

1. 컷 백 아스팔트 23~30%, 도로포장용 타르 51~62%, 아크릴계변성부타디엔 중합제 11~14%, 염화암모늄 4~5%를 혼합한 긴급도로보수용의 혼화제를, 쇄석골재와 포오틀랜드 시멘트에 혼합하여 제조함을 특징으로 하는 긴급도로보수용재.
2. 제1항에 있어서, 긴급도로보수용의 혼화제 5.1~7.1%, 쇄석골재 85.9~89.9%와 포오틀랜드 시멘트 5~7%의 비율로 상온에서 혼합하여 중간층용 보수용재를 제조함을 특징으로 하는 긴급도로보수용재.
3. 제3항에 있어서, 긴급도로보수용의 혼화제 4.7~7.6%, 쇄석골재 89.4~93.3%와 포오틀랜드 시멘트 2~3%의 비율로 상온에서 혼합하여 표층용 보수용재를 제조함을 특징으로 하는 긴급도로보수용재.