KR100757234B1 - 반강성 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 그 포장방법 - Google Patents
반강성 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 그 포장방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도로포장용 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 이를 이용한 도로의 포장방법에 관한 것으로, 종래의 시멘트 콘크리트 도로나 아스팔트 콘크리트 도로의 단점들인 긴 시공기간, 주행 쾌적성의 떨어짐, 균열 및 소성변형에 대한 취약성뿐만 아니라, 칼라 아스팔트 콘크리트의 단점인 색상발현이 지속적이지 못하는 문제점을 개선한 도로포장재 및 그 포장방법에 관한 것이다.
본 발명의 반강성 포장용 칼라 폴리머 시멘트 조성물은 초미립 시멘트 50~60중량%를 함유하는 초속경 시멘트 혼합물 60~75중량%와, 아크릴수지나 SBR수지계 중에서 선택되는 폴리머 디스퍼젼(수지 50~60중량%의 수용액) 75~82중량%을 함유하는 수용성 폴리머 혼합물 25~40중량%로 이루어진다. 본 발명의 칼라 반강성 포장재는 아스팔트 콘크리트의 공극에 상기 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 주입한 후 표면을 규사, 제강슬래그, 실리카를 이용하여 거칠게 처리하는 방법으로 포장한다.
도로포장재, 칼라 도로포장, 반강성, 미끄럼방지, 아크릴수지, SBR수지, 속경성 시멘트.
Description
본 발명은 도로포장용 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 이를 이용한 도로포장방법에 관한 것으로, 종래의 시멘트 콘크리트 도로나 아스팔트 콘크리트 도로의 단점들인 긴 시공기간, 주행 쾌적성의 떨어짐, 균열 및 소성변형에 대한 취약성뿐만 아니라, 칼라 아스팔트 콘크리트의 단점인 색상발현이 지속적이지 못하는 문제점을 개선한 도로포장재 및 그 포장방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 명색성이 우수하여 색상을 통해 운전자의 경각심을 불러일으킬 수 있고, 마찰력이 높아 돌발사태 발생시 급정거가 가능한 특징이 있으므로 학교주변의 스쿨존이나 사고가 빈번한 횡단보도, 교차로 등의 포장에 사용하기에 적합하며, 내구성이 우수하므로 통행량이 많은 도로, 특히 중차량이 많은 도로에도 적용할 수 있는 도로포장용 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 그 포장방법을 제공한다.
교통안전을 위하여 각별한 주의가 필요한 지역, 예를 들면 학교주변의 스쿨존과 같은 곳에서는 표지판, 과속방지턱 등을 설치하는 한편 칼라 아스팔트 콘크리트로 도로를 포장함으로써 운전자에게 경각심을 일으켜 속도의 제어에 도움을 주고 있으며, 버스전용차로와 같이 특정 차량만 진입할 수 있는 구간에도 칼라 아스팔트 콘크리트로 도로를 포장함으로써 운전자의 주의를 환기하고 있다. 그러나, 종래의 칼라 아스팔트 도로포장재의 경우 색상 발현 기간이 길지 못할 뿐 아니라, 소성변형에 취약한 문제가 있어, 시간이 지남에 따라 식별력이 떨어지고 도로의 변형으로 인한 사고의 위험성이 커지므로, 잦은 보수를 필요로 하여 통행방해로 인한 불편함이 따르는 등 도로의 관리에 어려움이 있었다.
또한, 도시 미관을 살리고 보행자의 안전을 확보하기 위하여 공원, 자전거도로, 체육시설, 보도 등에도 칼라 반강성 도로포장재를 이용한 포장이 증가하고 있으나, 종래의 칼라 반강성 도로포장재의 경우 색의 선명도가 떨어질 뿐 아니라 색상 발현 기간이 짧고 소성변형에 취약한 문제점이 있었다.
한편, 강성 칼라 도로포장재의 경우에는 내구성이 우수한 장점은 있으나, 휨성능이 떨어져 도로에 균열이 발생할 수 있고 먼지와 소음이 다량 발생하는 단점 외에도 색상 발현력이 현저하게 떨어지는 한계가 있었다.
따라서, 상기 칼라 도로포장재의 단점들을 개선하여, 휨성이 우수하고 유색성, 명색성, 접착성이 우수한 칼라 시멘트 페이스트의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기 종래 도로포장재의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마찰력이 높아 돌발사태 발생시 급제동이 가능하므로 버스정류장이나 도로 진출입로, 교 차로, 휴게소의 포장재로 적합할 뿐 아니라, 명색성이 우수하여 학교주변의 스쿨존이나 버스전용차로, 자전거도로를 비롯한 안전지대에 적합한 포장재 및 그 포장방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 내하중성 및 내마모성이 우수하여 교통량이 많은 도로나 하적장, 주차장, 차고, 공장 등의 포장뿐 아니라, 공원, 광장, 휴게소 등 미관을 고려할 필요가 있는 장소에도 적합한 포장재 및 그 포장방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 칼라 반강성 포장용과 칼라 미끄럼방지 포장용의 두 가지 형태로 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 이들을 이용한 도로의 포장방법을 제공한다.
본 발명에 따른 칼라 폴리머 시멘트 조성물은 공통적으로 반강성, 미끄럼방지의 특성을 지니고 있으나, 칼라 반강성 포장용의 경우는 도로의 표층 포장재에 적합하고, 미끄럼방지 포장용은 기존 도로의 표면 위에 사용하는 미끄럼방지 처리용으로 적합하다. 물론, 본 발명에 따른 칼라 반강성 포장과 칼라 미끄럼방지 포장을 병행하여 사용할 수도 있으며, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 도포한 후에는 표면처리재를 이용하여 표면을 거칠게 처리함으로써 미끄럼방지 효과를 더욱 향상시킨다.
본 발명의 칼라 반강성 포장용 칼라 폴리머 시멘트 조성물은 초속경 시멘트 혼합물 60~75중량%와 수용성 폴리머 혼합물 25~40중량%로 이루어진다.
상기 초속경 시멘트 혼합물은 초미립 시멘트(4000~6000㎠/g 분말도를 가진 시멘트) 50~60중량%, 고로슬래그 20~30중량%, 탄산칼슘 10~15중량%, 알루미네이트 속경제 5~10중량%, 알루미네이트 팽창제 1~2중량%, 유동화제 1~2중량%로 이루어진다. 상기에서 초미립 시멘트는 분말도가 4000~6000㎠/g으로 일반 시멘트의 분말도 2500~3500㎠/g와 비교하여 분말도가 높은 특징이 있으며, 이로 인하여 접촉하였을 때 수화반응이 빨리 진행되므로 시멘트의 초기강도가 매우 높은 특성을 나타낸다. 고로슬래그, 탄산칼슘은 무기질계 미분말로 시멘트의 장기강도를 증진시키고 시멘트의 수화조직을 치밀하게 만들어 화학적인 내구성을 증진시킨다. 알루미네이트 속경제의 경우 물과 접촉할 경우 그 반응 속도가 매우 빨라 시멘트와 혼합시 일반 시멘트가 수십일에 걸쳐 얻어지는 압축강도를 수시간에 얻을 수 있게 해주고, 알루미네이트 팽창제는 급속한 수화반응으로 인한 건조수축을 억제함으로써 균열의 발생 및 내구성 저하를 방지하는 역할을 한다.
상기 수용성 폴리머 혼합물은 아크릴수지나 SBR수지계 중에서 선택되는 폴리머 디스퍼젼(수지 50~60중량%의 수용액) 75~82중량%, 안료 6~12중량%, 소포제 1~2중량%, 분산제 0.5~1중량%, 증점제 1~2중량%, 감수제 1~2중량%, 수화지연제 1~2중량%, 평활제 2~3중량%, 수축저감제 0.5~2중량%로 이루어진다. 상기에서 아크릴수지나 SBR수지 중에 선택되는 폴리머 디스퍼젼은 칼라 폴리머 시멘트 조성물이 경화했을 때 연성을 주어 휨강도를 최대한 발현시킴과 동시에 부착강도 및 화학적 내구성 을 향상시켜 칼라 폴리머 시멘트 조성물의 내구성을 향상시키는 역할을 한다. 소포제는 재료의 혼합 및 주입시 기포발생을 최소화하여 칼라 폴리머 시멘트 조성물의 조직을 치밀하게 만들어 주고, 분산제의 경우 초속경 시멘트 및 칼라 안료 등이 고르게 분산하여 일정한 품질을 유지할 수 있도록 하며, 수화지연제는 작업성을 도와주고, 평활제는 자기충전효과를 개선하는 역할을 하며, 수축저감제는 칼라 폴리머 시멘트 조성물이 경화시 건조수축 현상을 방지하기 위하여 첨가한다. 안료의 경우 도로의 식별을 위하여 여러 종류의 칼라 안료를 사용하는데 자외선에 의한 탈색을 방지하기 위하여 무기질계 안료를 사용한다.
본 발명에 있어서 상기 제시된 혼합비들이 절대적인 것은 아니나, 상기 비율을 벗어날 경우에는 압축강도, 휨강도, 부착강도, 명색성 등이 떨어질 수 있으므로 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 칼라 반강성 포장재는 아스팔트 콘크리트와 주입제에 해당하는 상기 칼라 폴리머 시멘트 조성물 및 표면처리재로 이루어진다.
칼라 반강성 포장을 위한 아스팔트 콘크리트는 아스팔트 바인더 3~7중량%, 조골재 65~80중량%, 세골재 10~25중량%, 채움재 3~10중량%로 이루어진다. 상기 아스팔트 콘크리트를 도로에 포설시에는 도로의 포화도, 안정도 및 소성변형에 대한 저항성을 고려하여 공극률이 15~25%의 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하며, 아스팔트 바인더가 다량 첨가되면 원가가 상승하고, 너무 소량 첨가되면 바인더의 역할을 하지 못하므로 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다. 또한, 상기 조골재는 입도가 13mm~4메쉬로서 하중을 직접 지지하여 소성변형을 억제하는 역할을 하고, 세골재는 입도가 4~200메쉬로서 조골재 사이를 채우고 하중을 전달하는 역할을 하며, 채움재는 입도가 200~500메쉬로서 공극을 적정비율로 맞추는 역할을 하는데, 상기 공극률의 범위를 벗어나지 않기 위해서는 조골재, 세골재, 채움재의 중량비를 각각 (3~7):(10~25):(65~80)의 범위를 벗어나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 상기 메쉬(MESH)란 체의 구멍이나 입자의 크기를 나타내는 단위로 타일러 표준체(Tyler Standard Sieve)에서는 1 inch(인치) 길이 안에 들어 있는 눈금의 수를 의미한다.
상기 아스팔트 콘크리트를 포설, 다짐한 후에는 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 고르게 혼합하여 제조한 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 주입하여 공극을 메운다.
칼라 반강성 포장을 위한 표면처리재는 규사, 제강슬래그, 실리카 중 선택된 어느 하나로 이루어지며, 입자가 너무 작으면 미끄럼 저항성이 떨어지고, 입자가 너무 크면 접착이 잘 이루어지지 않으므로 입도가 5~20메쉬인 것이 바람직하다. 상기 표면처리재를 칼라 폴리머 시멘트 조성물이 주입된 표면에 인력으로 고르게 살포하고 고무레이크나 로울러 등으로 압착하여 표면을 거칠게 마감함으로써 도로의 미끄럼 저항성을 더욱 높이는 역할을 할 수 있으며, 살포량이 너무 많으면 접착이 잘 이루어지지 않고 살포량이 너무 적으면 미끄럼방지 효과가 떨어지므로 1.0~1.5kg/㎡의 범위 내에서 살포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 칼라 반강성 포장방법은 아스팔트 콘크리트 포설단계, 칼라 폴리머 시멘트 조성물 주입단계, 표면처리재 처리단계, 양생 및 표면강화제 처리단계로 이루어진다.
아스팔트 콘크리트 포설단계에서는 상기 배합비에 따라 생산된 아스팔트 콘크리트를 도로에 포설하고 공극률 15~25%가 되도록 다짐하며, 칼라 폴리머 시멘트 조성물 주입단계에서는 상기 배합비에 따라 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 제조하고 이들을 혼합하여 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조한 후 아스팔트 콘크리트의 공극에 주입한다.
표면처리재 처리단계에서는 상기 표면처리재를 1.0~1.5kg/㎡ 의 양으로 칼라 폴리머 시멘트 조성물 상부 표면에 고르게 살포한 후 고무레이크나 로울러를 이용하여 압착함으로써 표면을 거칠게 처리하며, 양생 및 표면강화제 처리단계에서는 양생시간을 거친 후에 통상의 표면강화제를 도포하고 경화시킨 후 교통을 개방한다.
한편, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 응용하여 기존 도로의 표면에 미끄럼방지 표면처리용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조할 수 있다. 본 발명의 칼라 미끄럼방지용 칼라 폴리머 시멘트 조성물은 초속경 시멘트 혼합물 55~65중량%와 수용성 폴리머 혼합물 35~45중량%로 이루어진다.
칼라 미끄럼방지용 초속경 시멘트 혼합물은 상기 칼라 반강성 포장용 초속경 시멘트 혼합물과 동일하게 초미립 시멘트 50~60중량%, 고로슬래그 20~30중량%, 탄산칼슘 10~15중량%, 알루미네이트 속경제 5~10중량%, 알루미네이트 팽창제 1~2중량%, 유동화제 1~2중량%로 이루어진다.
칼라 미끄럼방지용 수용성 폴리머 혼합물은 상기 칼라 반강성 포장용 수용성 폴리머 혼합물과 유사하나, 접착강도와 연성을 더욱 증가시킬 수 있도록 알루미늄 스타레이트와 에틸렌 글리콜을 추가로 함유하며, 구체적으로는 아크릴수지나 SBR수지계 중에서 선택되는 폴리머 디스퍼젼(수지 50~60중량%의 수용액) 70~80중량%, 안료 6~12중량%, 소포제 1~2중량%, 분산제 0.5~1중량%, 증점제 1~2중량%, 감수제 1~2중량%, 수화지연제 1~2중량%, 평활제 2~3중량%, 수축저감제 0.5~2중량%, 알루미늄 스타레이트 3~5중량%, 에틸렌 글리콜 1~2중량%로 이루어진다.
본 발명에 있어서 상기 제시된 혼합비들이 절대적인 것은 아니나, 상기 비율을 벗어날 경우에는 압축강도, 휨강도, 부착강도, 명색성 등이 떨어질 수 있으므로 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 칼라 미끄럼방지 포장재는 상기 칼라 폴리머 시멘트 조성물과 표면처리재로 이루어진다.
칼라 미끄럼방지용 표면처리재는 규사, 제강슬래그, 실리카 중 선택된 어느 하나로 이루어지며, 입자가 너무 작으면 미끄럼 저항성이 떨어지고, 입자가 너무 크면 접착이 잘 이루어지지 않으므로 입도가 5~18메쉬인 것이 바람직하다. 상기 표면처리재를 칼라 폴리머 시멘트 조성물이 도포된 표면에 인력으로 고르게 살포하고 고무레이크나 로울러 등으로 압착하여 표면을 거칠게 마감함으로써 도로의 미끄럼 저항성을 더욱 높이는 역할을 할 수 있으며, 살포량이 너무 많으면 접착이 잘 이루어지지 않고 살포량이 너무 적으면 미끄럼방지 효과가 떨어지므로 3.0~4.0kg/㎡의 범위 내에서 살포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 칼라 미끄럼방지 포장방법은 표면정리단계, 프라이머 도포단계, 칼라 폴리머 시멘트 조성물 도포단계, 표면처리재 처리단계, 양생 및 표면강화제 처리단계로 이루어진다.
표면정리단계에서는 아스팔트 콘크리트나 시멘트 콘크리트 도로에서 미끄럼방지 처리를 필요로 하는 구간의 표면을 평삭기를 이용하여 2~5mm 깊이로 거칠게 취핑하거나 고압세척기를 이용하여 표면을 청소한 후 이물질을 제거하고, 프라이머 도포단계에서는 통상의 방법과 같이 접착성을 높이기 위하여 프라이머를 0.5~0.8kg/㎡의 양으로 도포하며, 시멘트 콘크리트 도로의 경우에는 추가로 신구 접착제를 0.5~0.8kg/㎡의 양으로 도포한다.
칼라 폴리머 시멘트 조성물 도포단계에서는 상기 배합비에 따라 미끄럼방지용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하여 준비된 도로 표면에 고르게 도포하는데, 지나치게 다량 도포하면 도로의 두께가 두꺼워지고 너무 소량 도포하면 접착강도가 떨어질 수 있으므로 3.0~4.0kg/㎡의 범위 내에서 도포하는 것이 바람직하다.
표면처리재 처리단계에서는 상기 표면처리재를 3.0~4.0kg/㎡의 양으로 칼라 폴리머 시멘트 조성물 상부 표면에 고르게 살포한 후 고무레이크나 로울러를 이용하여 압착함으로써 표면을 거칠게 처리하며, 양생 및 표면강화제 처리단계에서는 양생시간을 거친 후에 통상의 표면강화제를 도포하고 경화시킨 후 교통을 개방한다.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통해 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
초미립 시멘트 50중량%, 고로슬래그 28중량%, 탄산칼슘 15중량%, 알루미네이트 속경제 5중량%, 알루미네이트 팽창제 1중량%, 유동화제 1중량%가 되도록 혼합하여 초속경 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 77중량%, 안료 9중량%, 소포제 2중량%, 분산제 1중량%, 증점제 2중량%, 감수제 2중량%, 수화지연제 2중량%, 평활제 3중량%, 수축저감제 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 1-1>
아스팔트 바인더 4.5중량%, 4메쉬~13mm입도의 조골재 70중량%, 4~200메쉬 입도의 세골재 20중량%, 200~500메쉬 입도의 채움재 5.5중량%가 되도록 혼합하고 압착하여 공극률 약 20%의 아스팔트 콘크리트 공시체를 제조하였다. 이때, 간접 인장강도 시험용 공시체는 각각 Φ100㎜×50㎜의 원통형으로, 반복주행시험, 휨강도시험 및 미끄럼저항성 등의 시험용 공시체는 각각 300×300×50㎣의 크기로 제조하였 다. 제작된 공시체에 상기 실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 주입한 후 입도 5~20메쉬의 규사를 1.0kg/㎡ 양으로 고르게 살포하고 로울러로 마감 양생하여 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 2-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 2의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 3>
초미립 시멘트 50중량%, 고로슬래그 28중량%, 탄산칼슘 15중량%, 알루미네이트 속경제 5중량%, 알루미네이트 팽창제 1중량%, 유동화제 1중량%가 되도록 혼합하여 초속경 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 82중량%, 안료 9중량%, 소포제 1중량%, 분산제 1중량%, 증점제 1중량%, 감수제 1중량%, 수화지연제 1중량%, 평활제 2중량%, 수축저감제 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 3-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 3의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 3에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 4-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 4의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 5>
초미립 시멘트 55중량%, 고로슬래그 20중량%, 탄산칼슘 12중량%, 알루미네이트 속경제 10중량%, 알루미네이트 팽창제 2중량%, 유동화제 1중량%가 되도록 혼합하여 초속경 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 77중량%, 안료 9중량%, 소포제 2중량%, 분산제 1중량%, 증점제 2중량%, 감수제 2중량%, 수화지연제 2중량%, 평활제 3중량%, 수축저감제 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 5-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 5의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 5에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 6-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 6의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 7>
초미립 시멘트 55중량%, 고로슬래그 20중량%, 탄산칼슘 12중량%, 알루미네이트 속경제 10중량%, 알루미네이트 팽창제 2중량%, 유동화제 1중량%가 되도록 혼합하여 초속경 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 82중량%, 안료 9중량%, 소포제 1중량%, 분산제 1중량%, 증점제 1중량%, 감수제 1중량%, 수화지연제 1중량%, 평활제 2중량%, 수축저감제 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 7-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 2의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 7-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 8>
상기 실시예 7에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 8-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 8의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것 외에는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 9>
초미립 시멘트 50중량%, 고로슬래그 28중량%, 탄산칼슘 15중량%, 알루미네이트 속경제 5중량%, 알루미네이트 팽창제 1중량%, 유동화제 1중량%가 되도록 혼합하여 초속경 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 72중량%, 안료 9중량%, 소포제 2중량%, 분산제 1중량%, 증점제 2중량%, 감수제 2중량%, 수화지연제 1중량%, 평활제 3중량%, 수축저감제 1중량%, 알루미늄 스타레이트 5중량%, 에틸렌 글리콜 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 1.5:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 미끄럼방지 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 9-1>
아스팔트 바인더 5.5중량%, 4메쉬~13mm입도의 조골재 50중량%, 4~200메쉬 입도의 세골재 40중량%, 200~500메쉬 입도의 채움재 4.5중량%가 되도록 혼합하고 압착하여 공극률 약 5%, 300×300×50㎣ 크기의 아스팔트 콘크리트 공시체를 제조하였다.
상기 실시예 9에 따른 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 상기 공시체의 표면에 4kg/㎡의 양으로 고르게 도포한 후, 입도 5~18메쉬의 규사 4kg/㎡를 양으로 고르게 살포하고 로울러로 마감 양생하여 칼라 미끄럼방지 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 10>
상기 실시예 9에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 미끄럼방지 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 10-1>
상기 실시예 9-1에서 실시예 9의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 10의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 미끄럼방지 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 11>
초미립 시멘트 50중량%, 고로슬래그 28중량%, 탄산칼슘 15중량%, 알루미네이트 속경제 5중량%, 알루미네이트 팽창제 1중량%, 유동화제 1중량%가 되도록 혼합하여 초속경 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 79중량%, 안료 9중량%, 소포제 1중량%, 분산제 1중량%, 증점제 1중량%, 감수제 1중량%, 수화지연제 1중량%, 평활제 2중량%, 수축저감제 1중량%, 알루미늄 스타레이트 3중량%, 에틸렌 글리콜 1중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 1.5:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 미끄럼방지 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 11-1>
상기 실시예 9-1에서 실시예 9의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 11의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 미끄럼방지 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<실시예 12>
상기 실시예 11에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 미끄럼방지 포장재용 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<실시예 12-1>
상기 실시예 9-1에서 실시예 9의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 실시예 12의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 미끄럼방지 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<비교예 1>
포틀랜트 시멘트 80중량%, 고로슬래그 20중량%가 되도록 혼합하여 시멘트 혼합물을 제조하고, 물 91중량%, 안료 9중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<비교예 1-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 비교예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<비교예 2>
포틀랜트 시멘트 80중량%, 고로슬래그 20중량%가 되도록 혼합하여 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 86중량%, 안료 9중 량%, 분산제 1중량%, 평활제 2중량%, 수축저감제 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<비교예 2-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 비교예 2의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<비교예 3>
상기 비교예 2에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<비교예 3-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 비교예 3의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<비교예 4>
초미립 시멘트 60중량%, 고로슬래그 20중량%, 탄산칼슘 10중량%, 알루미네이트 속경제 10중량%가 되도록 혼합하여 시멘트 혼합물을 제조하고, 물 91중량%, 안료 9중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<비교예 4-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 비교예 4의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<비교예 5>
초미립 시멘트 60중량%, 고로슬래그 20중량%, 탄산칼슘 10중량%, 알루미네이트 속경제 10중량%가 되도록 혼합하여 시멘트 혼합물을 제조하고, 아크릴수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액) 86중량%, 안료 9중량%, 분산제 1중량%, 평활제 2중량%, 수축저감제 2중량%가 되도록 혼합하여 수용성 폴리머 혼합물을 제조하였다. 상기 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 2:1의 중량비로 균일하게 혼합하여 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<비교예 5-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 비교예 5의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<비교예 6>
상기 비교예 5에서 아크릴수지를 대신하여 SBR수지(수지 54중량%의 디스퍼젼 수용액)를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조하였다.
<비교예 6-1>
실시예 1의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 대신하여 비교예 6의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 <실시예 1-1>과 동일한 방법으로 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 제조하였다.
<시험예 1> 칼라 폴리머 시멘트 조성물의 강도 시험
시험용 공시체는 상기 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 6에서 제조한 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용하여 KF S (2402, 2424, 2477, 4004, 4715), KS L (5104) 및 JIS A (1171, 6916)의 시멘트 모르타르 시험방법에 따라 제작하였다. Φ75㎜×150㎜(인장강도 및 압축강도 시험용)의 원통형 몰드, 60×60×240㎣(휨강도 시험용), 40×40×10㎣(접착강도 시험용) 크기의 몰드에 각각 상기 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 6에서 제조한 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 충진한 후 3종류 양생법을 이용하여 각각의 시험용 공시체를 제조하였다. 상기 양생법은 3시간 동안 20℃, 50%(RH)에서 건조 양생하는 방법, 3일 동안 20℃, 50%(RH)에서 건조 양생하는 방법, 2일 동안 20℃, 80%(RH)에서 습윤 양생하고 5일 동안 20℃의 수중에서 양생한 다음 21일 동안 20℃, 50%(RH)에서 건조 양생하는 방법을 이용하였다.
상기 제조한 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 6의 칼라 폴리머 시멘트 조성물로 제조한 공시체의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 각각의 공시체를 대상으로 KS F 2477(폴리머 시멘트 모르타르의 강도 시험방법)에 따른 압축강도 및 휨강도, KS L 5104(시멘트 모르타르의 인장강도 시험방법)에 따른 인장강도, JIS A 6916(마무리 도포제용 바탕 조정 도포제)에 따른 부착강도를 측정하였으며, 결과는 표 1에 기재하였다.
<시험예 2> 칼라 폴리머 시멘트 조성물의 흡수률, 플로우값 및 건조 수축률 시험
시험용 공시체는 상기 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 6에서 제조한 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용하여 KF S (2402, 2424, 2477, 4004, 4715), KS L (5104) 및 JIS A (1171, 6916)의 시멘트 모르타르 시험방법에 따라 제작하였다. 40×40×160mm 크기의 몰드에 각각 상기 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 6에서 제조한 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 3층으로 충진하여 각각의 시험용 공시체를 제조하였다.
상기 제조한 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 6의 칼라 폴리머 조성물 공시체의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 각각의 공시체를 대상으로 KS F 4004(콘크리트 벽돌의 흡수률 시험방법)에 따른 흡수율, KS F 2402(콘크리트 슬럼프 시험)에 따른 플로우값, KS F 2424(콘크리트의 길이 변화시험)에 따른 건조수축률을 측정하였으며 결과는 표 2에 기재하였다.
| 압축강도(kgf/cm2) | 휨강도(kgf/cm2) | 인장강도(kgf/cm2) | 부착강도(kgf/cm2) | |||||||||
| 3시간 | 3일 | 28일 | 3시간 | 3일 | 28일 | 3시간 | 3일 | 28일 | 3시간 | 3일 | 28일 | |
| 실시예 1 | 130 | 375 | 489 | 39 | 111 | 121 | 61 | 71 | 78 | 16 | 27 | 30 |
| 실시예 2 | 125 | 369 | 493 | 37 | 105 | 123 | 62 | 73 | 78 | 17 | 28 | 31 |
| 실시예 3 | 122 | 366 | 488 | 42 | 110 | 129 | 60 | 71 | 80 | 16 | 30 | 31 |
| 실시예 4 | 119 | 371 | 490 | 41 | 117 | 127 | 59 | 70 | 75 | 18 | 29 | 32 |
| 실시예 5 | 137 | 395 | 505 | 36 | 96 | 112 | 58 | 75 | 82 | 17 | 29 | 34 |
| 실시예 6 | 136 | 392 | 498 | 35 | 95 | 105 | 61 | 76 | 83 | 19 | 30 | 33 |
| 실시예 7 | 135 | 387 | 501 | 38 | 96 | 114 | 57 | 74 | 80 | 16 | 30 | 32 |
| 실시예 8 | 136 | 385 | 491 | 39 | 101 | 117 | 63 | 75 | 81 | 17 | 29 | 30 |
| 비교예 1 | 0 | 273 | 385 | 0 | 54 | 67 | 0 | 29 | 41 | 0 | 17 | 21 |
| 비교예 2 | 0 | 265 | 366 | 0 | 83 | 109 | 0 | 63 | 70 | 0 | 22 | 26 |
| 비교예 3 | 0 | 270 | 375 | 0 | 79 | 107 | 0 | 65 | 71 | 0 | 21 | 26 |
| 비교예 4 | 115 | 371 | 491 | 19 | 59 | 71 | 21 | 31 | 52 | 13 | 18 | 22 |
| 비교예 5 | 109 | 356 | 475 | 29 | 98 | 103 | 51 | 64 | 68 | 15 | 26 | 30 |
| 비교예 6 | 105 | 361 | 469 | 28 | 88 | 95 | 53 | 65 | 68 | 16 | 26 | 29 |
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 압축강도에 있어서 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 실시예 1 내지 8의 공시체의 경우 3시간 강도가 매우 우수한 성능을 보였으나, 비교예 1 내지 3에서 일반 포틀랜트 시멘트로 제조한 공시체의 경우 경화가 이루어 지지 않아 3시간 압축강도를 측정할 수 없었고, 비교예 4 내지 6은 상대적으로 강도가 낮게 나타났다. 또한, 휨강도, 인장강도, 접착강도에 있어서도 비교예에 비하여 실시예의 공시체가 더 우수한 것으로 나타났다. 즉, 본 발명에 따른 칼라 폴리머 시멘트 조성물은 비교예에 비하여 월등히 우수한 압축, 휨, 인장 및 접착강도를 보여주고 있다.
| 흡수율 (%) | 플로우 값 (cm) | 건조수축률 | |
| 실시예 1 | 1.0 | 72 | 2.3×10-4 |
| 실시예 2 | 0.9 | 71 | 2.1×10-4 |
| 실시예 3 | 0.8 | 69 | 2.1×10-4 |
| 실시예 4 | 0.9 | 67 | 2.2×10-4 |
| 실시예 5 | 0.9 | 69 | 2.2×10-4 |
| 실시예 6 | 0.8 | 71 | 2.3×10-4 |
| 실시예 7 | 0.7 | 67 | 1.9×10-4 |
| 실시예 8 | 0.8 | 65 | 2.0×10-4 |
| 비교예 1 | 7.5 | 53 | 3.9×10-4 |
| 비교예 2 | 1.9 | 67 | 2.4×10-4 |
| 비교예 3 | 2.1 | 69 | 2.3×10-4 |
| 비교예 4 | 5.7 | 59 | 3.8×10-4 |
| 비교예 5 | 1.5 | 67 | 2.3×10-4 |
| 비교예 6 | 1.6 | 68 | 2.3×10-4 |
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 흡수율에 있어서 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 실시예 1 내지 8의 공시체가 비교예 1 내지 비교예 6의 공시체보다 월등히 낮게 나타났다. 따라서, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용하여 도로를 포장할 경우 물이 하부로 침투되는 것을 억제하여 도로의 내구성이 증대됨을 알 수 있다. 또한, 플로우 값의 경우 고유동 시멘트 모르타르의 작업성을 측정하기 위한 것으로 플로우 값이 높을수록 작업성이 좋다는 것을 의미하는데, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물은 플로우 값이 높아 칼라 반강성 포장의 모체인 아스팔트 콘크리트의 작은 공극에 침투시키기 위한 요건을 충족시키고 있음을 알 수 있다. 한편, 건조수축율에 있어서는 실시예 1 내지 8의 공시체가 비교예 1 내지 6의 공시체보다 수축율이 낮으므로, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용하여 시공시 수축으로 인한 제품하자 요인이 감소됨을 알 수 있다.
<시험예 3> 칼라 반강성 포장재의 인장강도 시험
하기 표 3의 품질기준을 만족하도록 실시예 1-1 내지 8-1과 비교예 1-1 내지 6-1에서 제조한 Φ100㎜×50㎜ 원통형의 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 이용하여 간접 인장강도를 시험하였다.
제조된 공시체는 탈영 후 24시간 동안 25℃에서 보관한 다음 같은 온도에서 시험하였으며, 간접 인장강도는 공시체 상하에 같은 곡률을 가진 폭 12.7mm 하중 띠를 통해 50mm/min의 재하속도로 하중을 가한 후, 하기의 수학식을 이용하여 산출하였다. 산출한 간접 인장강도는 표 4에 기재하였다.
간접인장강도 = 2P / πDt
상기 수학식에서 P는 최대하중(kg), D는 공시체의 직경(10cm), t는 공시체의 두께(cm)를 나타낸다.
| 항 목 | 품 질 기 준 | 비고 |
| 공극율(%) | 15%이상 | |
| 마샬안정도(㎏/㎠) | 300이상 | |
| 흐름치(1/100㎝) | 20~40 | |
| 밀도(g/㎠) | 1.90이상 | |
| 다짐횟수(회) | 50 | 양면 |
<시험예 4> 칼라 반강성 포장재의 반복주행시험
실시예 1-1 내지 8-1과 비교예 1-1 내지 6-1에서 제조한 300×300×50㎣ 크기의 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 이용하여 반복주행시험을 하였다. 제작된 공시체는 24시간 동안 양생하고 시험온도에서 6시간 이상 저장한 후 시험을 수행하였다. 반복주행시험기는 지름 200mm, 폭 53mm의 강재 바퀴를 사용하였고, 바퀴를 분당 30회 속도로 왕복 주행에 따른 수직 침하량을 측정하였으며, 강재와 칼라 반강성 포장재의 직접 접촉에 의한 파손을 방지하기 위하여 폴리프로필렌 부직포를 공시체 표면에 덮어둔 다음 차륜 하중을 50kg으로 하여 공시체가 1mm 침하하는데 필요한 반복횟수를 측정하였다. 측정 결과는 표 4에 기재하였다.
<시험예 5> 칼라 반강성 포장재의 휨강도 및 미끄럼저항성 시험
실시예 1-1 내지 8-1과 비교예 1-1 내지 6-1에서 제조한 300×300×50㎣ 크기의 칼라 반강성 포장 시험용 공시체를 이용하여 휨강도 및 미끄럼저항성을 시험하였으며, 결과는 표 4에 기재하였다.
| 간접인장강도 (kg/cm²) | 반복주행시험 (cycle/mm) | 휨강도 (kgf/cm²) | 미끄럼저항성 (BPT) | |
| 실시예 1-1 | 12.5 | 19,100 | 32.5 | 83 |
| 실시예 2-1 | 12.7 | 18,900 | 31.8 | 79 |
| 실시예 3-1 | 14.3 | 22,000 | 33.1 | 78 |
| 실시예 4-1 | 15.3 | 23,100 | 32.4 | 85 |
| 실시예 5-1 | 12.7 | 20,900 | 32.6 | 83 |
| 실시예 6-1 | 12.9 | 19,500 | 33.2 | 78 |
| 실시예 7-1 | 16.1 | 22,300 | 32.3 | 79 |
| 실시예 8-1 | 12.8 | 21,800 | 31.9 | 75 |
| 비교예 1-1 | 6.8 | 15,900 | 22.7 | 62 |
| 비교예 2-1 | 7.5 | 18,800 | 21.5 | 67 |
| 비교예 3-1 | 7.2 | 17,600 | 20.9 | 66 |
| 비교예 4-1 | 9.3 | 17,200 | 26.3 | 65 |
| 비교예 5-1 | 9.7 | 18,500 | 29.9 | 74 |
| 비교예 6-1 | 10.2 | 18,700 | 27.1 | 76 |
상기 표 4에 나타난 바와 같이 간접 인장강도 시험, 반복주행시험, 휨강도 시험 및 미끄럼저항성 시험 모두에서 본 발명에 따른 칼라 반강성 포장 시험용 공시체(실시예 1-1 내지 8-1)가 비교예의 공시체보다 매우 우수한 데이터를 얻을 수 있었다. 간접 인장강도 및 휨강도의 경우 도로의 균열 및 피로도를 통하여 수명을 예측할 수 있는 데이터로, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 실시예의 공시체가 비교예의 공시체에 비하여 강도가 높게 나타났다. 특히, 반복 주행시험의 경우는 도로의 소성 변형에 관련된 데이터로 비교예의 공시체에 비하여 본 발명에 따른 실시예의 공시체의 수치가 높게 나타났다. 또한, 미끄럼저항성이 낮을 경우 미끄럼으로 인한 사고가 많이 유발될 수 있는데, 실시예의 공시체가 비교예의 공시체에 비하여 높은 수치를 나타내고 있다. 따라서, 본 발명의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 포장재는 도로의 균열이나 피로도 및 소성변형에 대한 저항성이 우수하여 내구성이 뛰어나고 미끄럼방지 효과가 우수한 것을 알 수 있다.
<시험예 6> 칼라 미끄럼방지 포장재의 부착강도 및 미끄럼저항성 시험
실시예 9-1 내지 12-1에서 제조한 300×300×50㎣ 크기의 칼라 미끄럼방지 포장 시험용 공시체를 이용하여 부착강도 및 미끄럼저항성을 시험하였으며, 결과는 표 5에 기재하였다.
| 실시예 9-1 | 실시예 10-1 | 실시예 11-1 | 실시예 12-1 | |
| 부착강도(kgf/cm2) | 35 | 31 | 34 | 33 |
| 미끄럼저항성(BPT) | 115 | 107 | 99 | 112 |
상기 표 5에 따르면, 본 발명에 따른 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용하여 미끄럼방지 포장한 실시예 9-1 내지 12-1 공시체의 부착강도와 미끄럼저항성이 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 따른 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 이용한 포장은 수명이 길고 노면의 마찰저항이 커 미끄럼으로 인한 사고 방지의 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따라 포장한 칼라 포장도로는 마찰력이 높아 돌발사태 발생시 급제동이 가능하므로 버스정류장이나 도로 진출입로, 교차로, 휴게소의 포장재로 사용할 경우 사고를 방지하는 효과를 낼 수 있으며, 명색성이 우수하여 학교주변의 스쿨존이나 버스전용차로, 자전거도로를 비롯한 안전지대에 사용할 경우 운전자의 경각심을 높이는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 칼라 포장도로는 내하중성 및 내마모성이 우수하므로 교통량이 많은 도로나 하적장, 주차장, 차고, 공장 등의 포장에 적용할 경우 잦은 보수 없이 장기간 사용할 수 있으며, 다양한 색상을 낼 수 있으므로 공원, 광장, 휴게소 등에 주변 환경과 어울리는 색상을 선택하여 포장함으로써 도시의 미관을 아름답게 꾸밀 수 있다.
Claims (3)
- 초속경 시멘트 혼합물 60~75중량%와 수용성 폴리머 혼합물 25~40중량%로 이루어지며,상기 초속경 시멘트 혼합물은 초미립 시멘트(4000~6000㎠/g 분말도를 가진 시멘트) 50~60중량%, 고로슬래그 20~30중량%, 탄산칼슘 10~15중량%, 알루미네이트 속경제 5~10중량%, 알루미네이트 팽창제 1~2중량%, 유동화제 1~2중량%로 이루어지고,상기 수용성 폴리머 혼합물은 아크릴수지나 SBR수지계 중에서 선택되는 폴리머 디스퍼젼(수지 50~60중량%의 수용액) 75~82중량%, 안료 6~12중량%, 소포제 1~2중량%, 분산제 0.5~1중량%, 증점제 1~2중량%, 감수제 1~2중량%, 수화지연제 1~2중량%, 평활제 2~3중량%, 수축저감제 0.5~2중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 폴리머 시멘트 조성물.
- 아스팔트 콘크리트와 주입제, 표면처리재로 이루어지며,상기 주입제는 제1항의 칼라 폴리머 시멘트 조성물이고,상기 아스팔트 콘크리트는 아스팔트 바인더 3~7중량%, 입도 13mm~4메쉬의 조골재 65~80중량%, 입도 4~200메쉬의 세골재 10~25중량%, 입도 200~500메쉬의 채움재 3~10중량%로 이루어지며,상기 표면처리재는 입도 5~20메쉬인 규사, 제강슬래그, 실리카 중 선택된 어 느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 반강성 포장재.
- 아스팔트 콘크리트 포설단계, 칼라 폴리머 시멘트 조성물 주입단계, 표면처리재 처리단계, 양생 및 표면강화제 처리단계로 이루어지며,상기 아스팔트 콘크리트 포설단계에서는 제2항의 아스팔트 콘크리트를 도로에 포설하고 공극률 15~25%가 되도록 다짐하고,상기 칼라 폴리머 시멘트 조성물 주입단계에서는 초속경 시멘트 혼합물과 수용성 폴리머 혼합물을 제조하고 이들을 혼합하여 제1항의 칼라 폴리머 시멘트 조성물을 제조한 후 아스팔트 콘크리트의 공극에 주입하며,상기 표면처리재 처리단계에서는 입도 5~20메쉬인 규사, 제강슬래그, 실리카 중 선택된 어느 하나로 이루어진 표면처리재를 1.0~1.5kg/㎡의 양으로 칼라 폴리머 시멘트 조성물 상부 표면에 고르게 살포한 후 고무레이크나 로울러를 이용하여 압착함으로써 표면을 거칠게 처리하고,상기 양생 및 표면강화제 처리단계에서는 양생시간을 거친 후에 표면강화제를 도포하고 경화시킨 후 교통을 개방하는 것을 특징으로 하는 칼라 반강성 포장재의 포장방법.
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