KR980009392A

KR980009392A - 아스팔트 혼합용액과 이를 이용한 아스팔트 혼합물의 제조방법

Info

Publication number: KR980009392A
Application number: KR1019980001205A
Authority: KR
Inventors: 김현준
Original assignee: 김현준; 나린개발 주식회사
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 1998-04-30

Abstract

본 발명은 도로 포장용 아스팔트 혼합용액과 이를 이용한 혼합물의 제조방법에 관한 것으로서, 침입도가 35~50 정도인 아스팔트 용재 80~84%에 폴리프로필렌 중합체, 열가소성수지, 포오틀랜드수지, 아스팔텐과의 혼합액 16~20%를 180℃이상에서 고온 용융시켜 제조되는 아스팔트 혼합용액과 상기 혼합용액 26~30%(중량비)에 쇄석 골재 35~45%(중량비), 건조 모래 28~32%(중량비)를 180~220℃에서 혼합하여 제조하는 아스팔트 혼합물의 제조방법을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 본 발명은 기존의 아스팔트 혼합물에 비하여 결합력이 뛰어나며 상온에서의 냉각시간, 방수성, 유동성 및 작업성이 우수하여 한냉지 및 저온시공이 가능할 뿐만 아니라 교량 조인트 충진제, 맨홀주변 충진제, 건축용 바닥재 등의 다양한 소재로 사용할 수 있는 복합적인 효과가 기대되는 것이다.

Description

아스팔트 혼합용액과 이를 이용한 아스팔트 혼합물의 제조방법

본 발명은 도로 포장용 아스팔트 혼합용액과 이를 이용한 혼합물의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 아스팔트 용재에 폴리프로필렌 중합체, 열가소성수지, 포오틀렌드수지, 아스팔텐과의 혼합액을 고온 용융시켜 제조된 혼합액에 쇄석 골재, 건조 모래를 고온에서 혼합하여 제조하는 아스팔트 혼합물의 제조방법에 관한 것이다.

도로 포장재에 있어서 일반적으로 널리 쓰여지고 있는 기존의 아스팔트 혼합물은 KSF 2349(한국 표준 규격)에서 규정한 가열혼합 가열포설 역청포장용 혼합물이며, 대다수의 포장재로 쓰이고 있다.

이 혼합물은 아스팔트의 쇄석골재, 모래, 광물성 분말들이 배합기준에 따라 150~170℃ 사이에서 기계식 강제 혼합시설(아스팔트 믹싱 프랜트)에서 생산되어 덤프트럭 등 운반수단에 의해 시공현장에 보내지며 현장에서의 시공온도는 125℃이상에서 피니셔, 로울러 포장공 등에 의해 포설되어 적절한 다짐을 통해서 차량이나 기타의 교통수단의 등급에 따라 시공되어 진다.

그리고 결합재로 쓰여지는 아스팔트 용재인 AP-3(아스팔트 기준 등급)가 한국에서 주로 쓰여지고 있으며, 이것에 대한 규정은 KSM 2201(도로포장용 아스팔트 규격)에서 시방되어진 바에 의하면 다음과 같다.

기존 도로 포장재 아스팔트 혼합물의 단점은 동절기 영하의 기온에는 시공을 할 수 없으며, 기존 건교부의 포장용 도로 시공 지침에도 영하 5℃이하에서는 시공을 하지 못하도록 규정하고 있다.

또한 하절기에는 도로 포장면의 굴곡현상(Rutting), 종단면의 요철(凹凸) 코루게이션 현상, 소성변형에 의한 라벨링 현상, 아스팔트액이 도로 하중의 변화 증가에 따라 흘러내리는 블리딩 현상 등이 반복적으로 일어나 균열 및 포트 홀, 골재 박리이탈 등으로 내구성을 저하시켜 평균적으로 4~5년 내에 재포장인 덧씌우기 및 재보수 등을 계속적으로 반복하게 되어 국가 도로 신설에 따른 포장 예산 보다도 보수유지에 소요되는 예산이 해를 거듭할수록 증가되고 있는 주된 요인으로 작용하였다.

결국 이것은 기존 아스팔트 혼합물의 포장재가 가지고 있는 기술의 한계이다. 즉 결합재로 쓰이고 있는 아스팔트 용재의 결합력의 낮음에 주 원인이 있는 것이다.

따라서 결합재인 아스팔트 용재의 결합력을 개선하여 도로포장의 강도에 내구성을 증가시키기 위한 방법으로 선진각국에서는 고강도의 결합력을 가지는 아스팔트 용재를 개발하고 있으며, 이것은 석유계 아스팔트의 개질 방법과 천연 아스팔트(Natural asphalt materials)등을 사용하는 방법과 상기 두가지를 적절하게 혼합하여 사용하는 방법등이 학술적으로 보고되어 있다.

본 발명은 기존 아스팔트 혼합물의 문제점을 해소하기 위하여 석유계 아스팔트 개질과 배합방법을 구성하는 것으로서, 한냉지 및 저온시공 도로포장에서도 작업시간이 단축되며 우수한 경도력과 결합력을 가질 수 있는 아스팔트 혼합용액과 이를 이용한 아스팔트 혼합물의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 침입도가 35~50 정도인 아스팔트 용재 80~84%에 폴리프로필렌 중합체, 열가소성수지, 포오틀랜드수지, 아스팔텐과의 혼합액 16~20%를 180℃이상에서 고온 용융시켜 제조되는 아스팔트 혼합용액과 상기 혼합용액 26~30%(중량비)에 쇄석 골재 35~45%(중량비), 건조 모래 28~32%(중량비)를 180~220℃에서 혼합하여 제조하는 아스팔트 혼합물의 제조방법을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

본 발명의 주된 내용은 석유계 아스팔트 개질과 배합방법에 있다. 즉 지하에 있는 천연 아스팔트 광산에서 추출된 천연 아스팔트 암석 중에서 아스팔트 함량이 6%이상인 것을 미세한 분말 0.08㎜ 이하로 만들어 이것을 기존의 아스팔트 등급에서 AP-3가 아닌 AP-1 등급의 침입도가 낮은 등급의 것을 일정비율로 혼합하는 방법과 국내에서 생산되어지지 않는 천연 아스팔트 암석 분말을 수입하는 방법 보다는 상기의 AP-1 등급의 낮은 침입도의 기존 석유계 아스팔트에 천연 아스팔트 암석 분말의 주성분의 특성을 가지는 석유계 수지를 적당량 혼합하여 강제 중합시키는 방법이 있다.

천연 아스팔트 암석 분말을 녹여서 함량 분석을 한 결과는 다음과 같다.

또한 상온에서 고체인 암석 분말의 녹는 온도(연화점)는 100~120℃이며, 융점은 170~190℃이었다.

이 천연 아스팔트 암석 분말의 고온 용융액을 기존 석유계 아스팔트 AP-1을 170~190℃로 고온 용융시킨 후에 16~20%를 강제 혼합시킨 결과 이 혼합용액의 물성치를 시험한 결과는 다음과 같다.

일반 도로 포장용 아스팔트 혼합물의 결합제인 AP-3와 비교할 때 첫째, 낮은 침입도, 높은 용융온도와 상온으로 굳어져 고체가 되는 냉각속도가 매우 빠르게 나타나는 것을 알 수 있다.

기존 AP-3가 용융상태인 액체에서 고체가 되는 시간은 40~60분인데 비하여 5~7분 이내에 굳어지며 단단함을 나타내는 경도치가 10~20배 정도가 높은 것을 알 수가 있었다.

이것은 기존 AP-3에 비해 AP-1으로 채택한 것과 천연 아스팔트 광석분말 용액이 가지는 고강도의 결합력에 의한 것으로 알 수 있다.

본 발명에서는 기존 아스팔트 용재인 AP-3를 쓰지 않고 AP-1을 주제로 하고 천연 아스팔트 광석 분말용액이 가지는 고강도의 결합력을 대체할 수 있는 석유계 수지 중에서 폴리프로필렌 중합체, 열가소성 수지, 포오틀랜드 시멘트분말과 아스팔렌 용액을 상기의 혼합방법으로 고온 용융 혼합액을 만든 결과는 다음과 같다.

그리고 용융 액체에서 고체로 되는 냉각속도가 10분정도 였다.

이로써 천연 아스팔트 광석 분말 대신 폴리프로필렌 중합체와 열가소성 수지, 포오틀랜드 시멘트분말, 아스팔텐 용액을 AP-1과 16~20% 넣어 180℃에서 고온 용융 완전 중합용재를 얻을 수 있었다.

이 혼합용재를 중량비로 쇄석골재(입도 8㎜ 이하) 35~45%, 건조모래 28~32%, 혼합용재 26~30%를 200℃ 고온에서 완전 혼합하여 얻어진 혼합물로 시험 포장을 만든 결과 기존의 AP-3 혼합물에 비해 골재와의 결합력이 20배 정도였으며 고온에서 유동성이 매우 좋아 부을 수 있는 성질이 있어서 작업성이 뛰어났으며, 탄력성도 동시에 가짐으로서 균열이나 크랙이 발생하지 않았으며 골재의 박리현상이나 코르게이션, 라벨링 등이 일어나지 않았다.

이 혼합물로 일반도로 포장재나 교량 조인트 충진재, 맨홀주변 충진재로 사용 가능하며 색상을 첨가하여 건축용 바닥재, 지하 주차장, 옥상 주차장 등의 소재로 널리 쓰일 수 있음을 인지하게 되었다.

또한 혼합액이 26~30%가 많이 쓰이는 것은 건조 모래와의 완전 혼합을 위한 것이지만, 이것은 모래입자 사이의 완전한 밀입공간을 채워주어 방수성, 유동성이 뛰어남을 알 수 있었다.

그리고 영하 10℃ 이하에서도 시공을 한 결과 표면이 매끄럽고 유동성이 뛰어나며 포장한 후에도 골재와의 결합력에 있어서 기존의 AP-3 아스팔트 혼합물과는 다른 것을 알 수 있었다.

상술한 바와 같은 본 발명은 기존의 아스팔트 혼합물에 비하여 결합력이 뛰어나며 상온에서의 냉각시간, 방수성, 유동성 및 작업성이 우수하여 한냉지 및 저온시공이 가능할 뿐만 아니라 교량 조인트 충진제, 맨홀 주변 충진제, 건축용 바닥재 등의 다양한 소재로 사용할 수 있는 복합적인 효과가 기대되는 것이다.

Claims

침입도가 35~50 정도인 아스팔트 용재 80~84%에 폴리프로필렌 중합체, 열가소성수지, 포오틀랜드 수지, 아스팔텐과의 혼합액 16~20%를 180℃이상에서 고온 용융시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 혼합용액.
침입도가 35~50 정도인 아스팔트 용재 80~84%에 폴리프로필렌 중합체, 열가소성수지, 포오틀랜드 수지, 아스팔텐과의 혼합액 16~20%를 180℃이상에서 고온 용융시켜 제조된 혼합액 26~30%(중량비)에 쇄석 골재 35~45%(중량비), 건조 모래 28~32%(중량비)를 180~220℃에서 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 혼합물의 제조방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.