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KR101357014B1 - 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물 - Google Patents

아스팔트 포장용 코팅재의 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스팔트 시공시에 아스팔트의 미려함과 소성변형을 방지하여 도로의 수명을 연장함과 아울러 특히 높은 온도(즉, 80℃ 이상의 고온)에서도 작업이 가능한 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물을 제시한다.
이러한 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재는 아스팔트 작업시에 60~80℃ 고온일 때에도 아무런 문제없이 주입 및 침투 작업이 가능하기 때문에 아스팔트의 수명을 연장할 수 있으며, 또한 각 조성물을 혼합한 이후에도 약 30분 정도 경과하여도 충분한 유동성(flow)을 가지고 주입 작업이 용이한 특징이 있다.

Description

아스팔트 포장용 코팅재의 조성물{A composite of coating material asphalt pavement}
본 발명은 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아스팔트의 소성변형 현상을 완화시키고 유지보수 주기 단축과 유지 보수 비용을 절감할 수 있으며 특히 고온(약 80℃ 이상)에서도 작업이 가능한 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물에 관한 것이다.
통상적으로, 도로 포장으로는 아스팔트 포장 및 콘크리트 포장이 있으며, 현재는 아스팔트 포장이 대부분이기는 하지만 콘크리트 포장도 증가하고 있는 추세이다. 이전에는 포장층의 침하 등과 같은 것이 아스팔트 포장의 문제점이었지만, 최근에는 이상 고온, 중차량의 급격한 증가 및 정체구간 증가로 인해 아스팔트 포장의 변형이 주요 문제점으로 부각되고 있다. 또한 아스팔트 포장은 공용 개시 후 1~2년 정도에 소성변형이 발생되고, 그 후 공기 및 자외선과의 접촉으로 산화가 진행되어 피로균열이 발생하는 문제를 가지고 있다.
이와 대조적으로, 콘크리트 포장에서 가장 큰 문제점은 보수에 대한 어려움이다. 일반적으로 코크리트 포장은 긴 양생 시간을 필요로 하기 때문에, 공용 중인 도로에서 교통을 오랜 시간 동안 차단하여야 하며, 콘크리트 덧씌우기 포장 공법이 아스팔트 포장의 시공 방법에 비해 어렵다.
아스팔트 포장이 연성 포장이라면, 콘크리트 포장은 강성 포장이라 할 수 있으며, 각 포장 방법마다 서로 상반되는 장점 및 단점을 포함하고 있다. 이러한 두 포장 방법의 장점을 접목시켜 연구된 새로운 포장 기법이 반강성 포장 공법이다.
한편, 상기 반강성 포장 공법은 1954년 프랑스에서 개발된 공법으로서 샐비어심(Salviacime) 포장용으로 개발되었으며, 아스팔트 포장의 휨성과 콘크리트 포장의 강성 및 내구성을 복합적으로 활용하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 반강성 포장은 공극이 큰 개립도 아스팔트포장을 시공한 후에 그 공극에 시멘트를 주성분으로 한 침투용 시멘트 밀크를 침투시키는 공법으로서, 아스팔트의 연성과 콘크리트의 강성을 동시에 지닌 포장이다.
그러나, 상기한 바와 같이 반강성 포장 공법에 사용되는 종래의 아스팔트 포장용 코팅재는 소성변형에 약하고 내구성이 떨어지기 때문에 도로의 잦은 유지보수로 인해 교통 혼잡을 초래할 뿐만 아니라 막대한 경제적 손실 및 경쟁력을 저하시키는 단점이 있다.
또한, 종래의 아스팔트 포장용 코팅재는 잦은 도로의 유지보수로 인해 소음이나 먼지 등을 발생시켜 주변 생활에 불편을 초래하고, 특히 단시간에 양생이 되지 않고 높은 온도(즉, 80℃ 이상의 온도)에서는 작업이 불가능하기 때문에 작업시간이 길어지는 단점과 작업비용을 증가시키는 문제점이 있다.
본 발명은 고온(약 80℃ 이상)에서도 작업이 가능함은 물론 아스팔트의 미려함과 소성변형을 방지하여 도로의 수명을 연장시킬 수 있는 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 시멘트 8.5중량부, 모래 1.4중량부, 포즐란 0.4중량부, 수지에멀젼 0.2중량부, 고무라텍스 0.1중량부의 비율로 이루어짐을 특징으로 하는 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물.
본 발명은 내유동성, 명색성, 내유성 등이 우수하기 때문에 아스팔트 포장의 내구성을 높일 수 있으며, 특히 80℃ 이상의 고온에서도 작업이 가능하기 때문에 작업시간을 단축할 수 있음은 물론 작업비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 본 발명은 방냉 시간을 줄이거나 방냉 시간이 불필요하게 되어 시공능력을 향상시켜 주며, 또한 포장용 코팅재의 유동성 보존기간이 길고 침투성이 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명은 단시간에 갱생이 가능하기 때문에 차량의 소통이 빨리 이루어질 뿐만 아니라 장기간 동안 안정적인 강도를 확보할 수 있고, 단시간 내에 강도를 나타낼 수 있으며, 아스팔트 포장의 굴곡 강도와 접착성 및 내구성이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 안정도를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 2는 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 동적안정도를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 3은 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 회복탄성계수(25℃)를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 4는 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 간접인장강도(25℃)를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 5는 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 수분민감성(TSR)을 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 6은 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 파단시의 휨강도를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 7은 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 미끄럼저항성을 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 8은 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 압축강도를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 9는 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 휨강도를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
도 10은 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 컨시스턴시를 시험한 결과를 보이고 있는 시험성적서.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 아스팔트 시공시에 아스팔트의 미려함과 소성변형을 방지하여 도로의 수명을 연장함과 아울러 특히 높은 온도(즉, 80℃ 이상의 고온)에서도 작업이 가능한 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물을 구현하고자 한다.
즉, 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재는 아스팔트 작업시에 60~80℃의 고온일 때에도 아무런 문제없이 주입 및 침투 작업이 가능하기 때문에 아스팔트의 수명을 연장할 수 있으며, 또한 각 조성물을 혼합한 이후에도 약 30분 정도 경과하여도 충분한 유동성(flow)을 가지고 주입 작업이 용이한 특징이 있다.
이와 같은 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물은 시멘트를 주성분으로 하면서 여기에 모래, 포즐란, 수지에멀젼, 고무라텍스로 이루어진다. 바람직하게는, 시멘트 : 모래 : 포즐란 : 수지에멀젼 : 고무라텍스의 배합비율을 시멘트 8.5중량부, 모래 1.4중량부, 포즐란 0.4중량부, 수지에멀젼 0.2중량부, 고무라텍스 0.1중량부의 비율로 배합하는 것이 최상의 효과를 구현할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 아스팔트 포장용 코탱재의 조성물 중에서 상기 포즐란은 I WILL 주식회사에서 판매하는 상품명 "Mowinyl-Powder LDM 2071P"제품을 사용하고, 상기 수지에멀젼은 일본 아이루 주식회사에서 판매하는 상품명 "Melment F10M" 제품을 사용하며, 상기 고무라텍스는 일본 산노고코 주식회사에서 판매하는 상품명 "SN 데포마 14HP"제품을 사용한다.
하기의 표 1에서는 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재와 종래에 널리 사용되고 있는 아스팔트 포장용 코팅재의 물리적 특성을 각각 비교하였으며, 표 2에서는 본 발명의 아스팔프 포장용 코팅재의 시험결과를 나타내었다.
구 분 본 발명의 아스팔트
포장용 코팅재		 종래의 아스팔트
포장용 코팅재
명색성 × ○
주행성 ○ ○
미끄럼 저항성 ○ ○
내유성 × ○
내유동성 △ ○
내마모성 △ ○
내화성 × △
시험항목 단위 시험 결과값 일반 기준값 시험방법
안정도 N 18,067 6,000 이상 KS F 2395 : 2004
동적 안정도 회/mm 7,853 1,000 이상 KS F 2374 : 2000
회복탄성계수 Mpa 6,412 1,000 KS F 2376 : 2001
간접인장강도 Mpa 1.317 0.75 이상 KS F 2382 : 2008
수분민감성 - 0.84 0.75~0.78 KS F 2398 : 2005
파단시의 휨강도 Kgf/㎠ 65 25 이상 KS F 2395 : 2009
미끄럼 저항성 BPN 60 60 KS F 2375 : 2001
상기 표 1과 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재는 종래에 비해 명색성, 내유성, 내유동성, 내마모성, 내화성 등이 뛰어날 뿐만 아니라 안정도, 회복탄성계수, 간접인장강도, 수분민감성, 파단시의 휨강도 등이 일반기준치보다 높다는 것을 확인할 수 있다. 또한 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재는 종래의 코팅재에 비해 유지보수 비용을 3배 정도 절감(약 60% 정도의 비용을 절감)할 수 있다.
한편, 상기 표 2에서 제시하고 있는 시험결과는 도 1 내지 도 7에서 보는 바와 같이 한국건자재시험연구원에서 시험한 시험성적서를 통해 구체적으로 확인할 수 있다.
하기의 표 3에서는 본 발명에 따른 아스팔트 포장용 코팅재의 압축강도 및 휨 강도의 특성을 시험한 결과값을 나타내었고, 상기 표 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 코팅재는 압축강도 및 휨 강도가 기술 표준값보다 높게 나왔다는 것을 확인할 수 있다. 한편 하기의 표 3에서 제시하고 있는 시험결과값은 도 8 내지 도 10에서 보는 바와 같이 한국건자재시험연구원에서 시험한 시험성적서를 통해 구체적으로 확인할 수 있다.
시험항목 단위 시험 결과값 기술 표준값 시험방법
압축강도(1일) N/㎟ 9.6 KS L 5105 : 2007
압축강도(3일) N/㎟ 15.8 KS L 5105 : 2007
압축강도(7일) N/㎟ 23.1 9.8~29.4 KS L 5105 : 2007
휨 강도(1일) N/㎟ 2.1 KS L ISO 679 : 2006
휨 강도(3일) N/㎟ 3.2 KS L ISO 679 : 2006
휨 강도(7일) N/㎟ 4.2 1.96 이상 KS L ISO 679 : 2006
컨시스턴시 초 12 9~13 KS F 2432 : 2004
상기한 바와 같은 물리적 특성이 있는 본 발명의 아스팔트 포장용 코팅재는 일반 도로뿐만 아니라 버스정류장, 버스터미널, 컨테이너 야드, 공장창고의 바닥, 톨게이트, 주자창, 주유소, 활주로, 터널 내부의 도로, 상점가의 도로, 유원지의 도로 등에 사용된다. 특히, 소성변형의 발생 및 유지 보수시 어려움이 예상되는 도로(예를 들면, 교량, 터널, 교차로 지점, 중대형 차량의 통행이 많은 지점 등)에 사용하게 되면 최상의 효과를 구현할 수 있다.

Claims (1)

  1. 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물에 있어서,
    시멘트 8.5중량부,
    모래 1.4중량부,
    포즐란 0.4중량부,
    수지에멀젼 0.2중량부,
    고무라텍스 0.1중량부의 비율로 이루어짐을 특징으로 하는 아스팔트 포장용 코팅재의 조성물.
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