KR102077053B1 - 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 - Google Patents
철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부; 수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 10 내지 90중량부; 개질제 0.5 내지 10중량부; 에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 철도용 도상에 저비용으로 용이하게 기초 포장을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 철도용 도상에 저비용으로 용이하게 기초 포장을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도에 사용되는 아스팔트 콘크리트의 물성을 향상시키는 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 아스팔트는 유기화합물과 미량의 무기화합물 등이 포함된 수천 종 이상의 고분자 탄화수소(C-H)가 매우 복잡하게 구성된 흑색 또는 흑갈색 고체 또는 반고체의 열가소성 물질로서 가열하게 되면 서서히 액상으로 변화되는 특성을 갖는다.
상기 아스팔트는 천연 아스팔트, 석유계 아스팔트 및 포장용 타르와 같은 종류로 나눠지며 스트레이트 아스팔트, 유화 아스팔트가 널리 알려져 있다.
또한 상기 아스팔트는 점착성이 뛰어나고 광물질 재료와의 부착성이 우수하기 때문에 결합재료나 접착재료로 이용되며, 물에 용해되지 않고 불투수성이므로 방수재료로도 이용되고, 사용목적에 따라 점도를 변화시킬 수 있어 그 활용범위가 다양하고 도로 포장용, 방수용, 도료용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
도로 포장용으로 사용되는 아스팔트는 석유계 아스팔트로 접착성, 신장성(伸張性), 흡투수(吸透水)가 우수한 스트레이트 아스팔트가 일반적으로 사용된다.
그러나 스트레이트 아스팔트는 연화점이 낮고, 온도감온성이 크고, 내후성이 약하고, 응집력이 약한 단점을 가지고 있으므로 이를 보완하고, 사용하는 곳의 특성에 맞도록 다양한 개질재를 첨가하여 사용되고 있다.
일반적으로 아스팔트 개질재의 종류로는 고무계열, 열가소성수지계열, 열경화성수지계열, 탄화수소계열, 필러계열, 섬유계열, 산화방지제, 환원제 등이 있으며 고무계열에는 천연고무, Styrene Butadiene Rubber(SBR), 폐타이어(Crumb Rubber) 등을 사용하며, 열가소성수지계열에는 Styrene Butadiene Styrene(SBS), Ethylenevinylacetate(EVA), Polyethylene(PE), Polypropylene(PP), Polyvinyl Chloride(PVC), Polyethylene Terephthalate(PET) 등이 사용되며, 열경화성수지계열에는 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 페놀수지, 석유수지 등이 이용되며 탄화수소계열에는 천연아스팔트, 길소나이트 등이 있다.
하지만, 지금까지 개발된 아스팔트 개질재는 사계절의 큰 기온차이에 의하여 시공 후 시간이 지나면 아스팔트가 저온균열과 피로균열에 대한 저항성이 감소되어 나타나는 포장의 균열 및 소성변형에 대한 문제점을 가지고 있으며, 공기와 햇빛에 노출됨으로써 발생되는 아스팔트 산화, 부착력 약화에 의한 골재탈리 등의 문제점이 나타나며 또한, 현장투입식 개질재(Plant-mix type)는 균일한 품질의 확보가 용이하지 않고, 사전혼합식(Pre-mixtype) 개질 아스팔트는 구성물을 균일한 혼합이 쉽지 않고 개질재와 아스팔트 등의 각각의 구성물이 물리적인 결합에 의존하기에 저장성이 떨어져 보존에 어려움이 있다.
특히, 2000년 이후 속경성 시멘트와 폴리머로 콘크리트의 성능을 개선한 개질콘크리트가 개발되었으며, 짧은 경화시간과 높은 투수저항성, 동결융해저항성 등으로 인하여 콘크리트 도로구조물의 보수재료로 널리 사용되고 있다.
그러나 상기 개질콘크리트는 다량의 라텍스를 포함하므로 비용이 고가이고, 열반사율이 높아 동절기 초기결빙에 대한 예방효과가 종래 아스팔트 콘크리트보다 미비하며, 열흡수율이 낮아 우리나라와 같이 외기온도변화(일교차, 4계절)가 심한 환경에서는 온도응력으로 인하여 균열, 표면박리, 탈락(포트홀) 등이 발생한다는 문제점이 있다.
더욱이, 일부 교량이나 특수지역 중 지/정체가 심하고 중 차량 비율이 높은 교통조건 및/또는 차량 중량이 높은 철도 등에서는 일반 개질아스팔트(Polymer-modified asphalt: PMA) 포장도 견디기 어려운 곳이 있다.
따라서 매우 강한 아스팔트 포장을 두껍게 시공해야하나 일반 아스팔트 포장의 경우 두꺼운 것뿐만 아니라 자체적으로 탄성(Elasticity), 인성(Toughness) 및 인장강도(Tensile strength) 등이 강해야 한다.
일반적으로 강상판(Steel box girder) 교량은 물론 콘크리트 교량 등에도 하부 층의 열화(Deterioration) 방지를 위하여 방수공정이 수반된다.
하지만 방수 층(도막이나 코팅 등)은 구조적 성능은 없으면서도 비용이 높다는 문제점이 있다.
따라서 상기에 언급한대로 탄성이 우수한 혼합물과 인성과 인장강도가 크면서도 고 부착기능이 수반된 혼합물을 적용한다면 구조적 성능과 내구성을 동시에 발휘하는 아스팔트 포장이 될 수 있고, 이에 따라 과다한 교통하중 등을 견딜 수 있으면서 내구성이 우수한 기능도 함께 수반한 아스팔트 포장이 되므로 시공 상 용이함은 물론 빠른 교통개방이 가능하게 된다.
한편, 전술한 기술과 관련한 종래기술로서 대한민국특허공개 제10-2016-0106070호에 고분자 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 사용한 고분자 개질 아스팔트 콘크리트 제조방법이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 철도용 도상에 기초 포장용으로 사용 가능한 개질 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부;
수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부;
골재 500 내지 2,000중량부;
미분말 골재 10 내지 90중량부;
개질제 0.5 내지 10중량부;
에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부;
셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 및
산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 10 내지 90중량부, 개질제 0.5 내지 10중량부, 에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고응집력과 고결합력을 구비하여 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도, 철도용 도상에 저비용으로 용이하게 기초 포장을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부; 수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 10 내지 90중량부; 개질제 0.5 내지 10중량부; 에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계; 상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 10 내지 90중량부, 개질제 0.5 내지 10중량부, 에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하는 타설단계; 상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및 상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 아스팔트라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 석유계 아스팔트 또는 아스팔트 혼합물을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 아스팔트 혼합물은 천연 아스팔트 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
상기 아스팔트 혼합물, 특정적으로 천연 아스팔트 혼합물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 천연 아스팔트 혼합물이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 스트레이트(straight) 아스팔트, 트리니다드레이크(Trinidad lake) 아스팔트, 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 침입도 20 내지 40의 스트레이트 아스팔트와 천연 아스팔트, 예를 들면 트리니다드레이크 아스팔트 및/또는 트리니다드에퓨레 아스팔트 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 침입도 20 내지 40의 스트레이트 아스팔트 70 내지 80중량% 및 트리니다드레이크 아스팔트 또는 트리니다드에퓨레 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 20 내지 30중량%를 혼합한 것을 사용하는 것을 추천한다.
여기서, 상기 스트레이트 아스팔트(straight asphalt)는 석유 아스팔트로 원료를 건류 또는 증류한 잔류물을 정제한 통상의 아스팔트로, 특히 침입도가 20 내지 40인 것이 도로에 시공 시 용이성이 있어 더욱 좋다.
상기 스트레이트 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 70 내지 80중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 70중량% 미만일 경우에는 아스팔트 포장 후 굳는데 오랜 시간이 소요될 수 있고, 연화점이 낮아질 수 있으며, 80중량%를 초과할 경우에는 유동성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 천연 아스팔트는 본 발명의 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 유동성 개선과 더불어 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항 등을 증가시키는 작용을 한다.
상기 천연 아스팔트는 트리니다드레이크(trinidad lake) 아스팔트 및/또는 트리니다드에퓨레(Trinidad epure) 아스팔트 등을 사용할 수 있다.
상기 천연 아스팔트는 아스팔트 혼합물에 20 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20중량% 미만일 경우에는 유동성, 변형저항, 미끄럼저항 및 마찰저항의 개선효과가 미미하며, 30중량%를 초과할 경우에는 본 발명의 아스팔트가 연질화되고 연화점이 낮아질 수 있다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 구성하는 아스팔트 외 나머지 성분들의 함량은 아스팔트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 스티렌이소프렌스티렌(stylene isoprene stylene; SIS)은 균열 발생을 억제하고, 포트홀을 방지할 뿐 아니라, 아스팔트에 점결력을 제공하는 동시에 강도를 향상시킨다.
바람직한 스티렌이소프렌스티렌은 신율이 320 내지 1,400%인 스티렌이소프렌스티렌을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 수소가 첨가된 석유수지는 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 점착성 및 점착 안정성과 내열성을 제공하는 동시에 수소를 첨가하여 냄새, 독성 등을 제거하고 빛과 열에 대한 안정성을 부가하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 수소가 첨가된 석유수지라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 수소가 첨가된 석유수지, 예를 들면 수첨(수소첨가 된) C-5 석유수지, 쿠마론인덴수지, 수첨 디사이클로펜타디엔계 석유수지(hydrogenateddicyclopentadiene hydrocarbon resin) 등의 석유수지(hydrocarbon resin or petroleum resin) 중에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 평균분자량이 300 내지 3,000Da이고, 연화점이 50 내지 150℃인 방향족 탄화수소계 석유수지를 사용하는 것을 추천하지만, 접착력이 뛰어나면서도 취성이 적은 수첨 디사이클로펜타디엔계 석유수지 및/또는 수첨 C-5 석유수지를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
바람직한 수소가 첨가된 석유수지의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 골재는 아스팔트, 스티렌이소프렌스티렌, 및/또는 수소가 첨가된 석유수지(수첨 석유수지) 등과 같은 결합재에 의하여 뭉쳐져서 한 덩어리를 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료이며, 화학적으로 안정하다.
상기 골재는 모래, 자갈, 현무암, 오석, 바잘트, 기타 이와 비슷한 재료를 지칭한다.
특정적으로, 상기 골재로서 약 0.7%의 흡수율을 갖는 염기성 맥암 및/또는 약 5.40%의 흡수율을 갖는 보크사이트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 골재의 평균입도는 0.08 내지 13mm인 것을 사용하는 것이 좋고, 특정적으로 0.08mm 이상 4.76mm 미만의 것은 잔골재라 하고, 4.76mm 이상의 것은 굵은 골재라 한다. 바람직한 골재의 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 500 내지 2,000중량부인 것이 좋고, 상기 골재에 포함되는 잔골재 및 굵은 골재의 혼합량은 특별히 제한되지 않으므로 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 미분말 골재는 상기 골재, 특정적으로 잔골재와 굵은 골재들 사이의 공극에 충진되어 방수성 등을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 사용하는 미분말 골재라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
여기서, 상기 미분말 골재는 상기 골재와 함께 사용함으로써, 골재간의 맞물림 효과를 증대시켜 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트조성물이 일반 아스팔트 혼합물 보다 소성변형에 강하게 된다.
바람직한 미분말 골재의 크기는 적어도 0.08mm미만, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.0799mm의 평균입도를 갖는 것을 추천하고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 10 내지 90중량부인 것이 좋다.
또한, 상기 미분말 골재는 석분 미분말, 석회석 미분말, 모래 미분말, 자갈 미분말, 현무암 미분말, 오석 미분말, 바잘트 미분말, 기타 이와 비슷한 재료를 지칭한다.
본 발명에 따른 개질제는 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 내구성 및 유동성을 향상시키며, 고온에서의 유동성을 증가시키고 저온에서의 균열발생을 억제시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 개질제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 고무, 플라스틱 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 고무로는 천연고무, 스타이렌-부타디엔(SB), 폴리프로펜 라텍스, 분쇄고무 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 플라스틱으로는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌 아크릴 공중합체, 염화폴리비닐, 에틸렌 프로필렌, 폴리올레핀 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
바람직한 개질제의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 에틸렌-프로필렌 공중합체는 에틸렌으로부터 유도되는 반복단위와, 프로필렌으로부터 유도되는 반복단위를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 에틸렌-프로필렌 공중합체의 에틸렌 함량은 밀도가 후술하는 범위내이면 특별한 제한은 없지만, 통상 70 내지 79중량%, 바람직하게는 71 내지 78중량%, 보다 바람직하게는 72 내지 78중량%, 더욱 바람직하게는 73 내지 77중량%, 특히 바람직하게는 75 내지 77중량%이고, 그 나머지는 예를 들면, 21 내지 30중량%는 프로필렌으로부터 유도되는 반복단위 등이다.
여기서, 상기 에틸렌-프로필렌 공중합체내의 에틸렌 함량은 13C-NMR로 측정하는 것이 좋다.
또한, 상기 에틸렌-프로필렌 공중합체는 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 탄소수 4 내지 20의 α-올레핀, 환상 올레핀, 폴리엔, 방향족 올레핀으로부터 선택되는 적어도 한 종의 단량체로부터 유도되는 반복단위를, 예를 들면 5중량% 이하, 바람직하게는 1중량% 이하의 양으로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌-프로필렌 공중합체의 밀도는 ASTM D1505-85에 따라서 측정된 밀도로서, 857 내지 882kg/m3, 바람직하게는 859 내지 880kg/m3, 보다 바람직하게는 860 내지 880kg/m3, 더욱 더 바람직하게는 864 내지 875kg/m3, 특히 바람직하게는 868 내지 875kg/m3의 범위를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 에틸렌-프로필렌 공중합체의 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량으로써, 80,000 내지 400,000Da, 바람직하게는 100,000 내지 380,000Da, 특히 바람직하게는 120,000 내지 350,000Da의 범위인 것을 포함할 수 있다.
특정적으로, 본 발명에 따른 에틸렌-프로필렌 공중합체는 시중에서 시판되는 에틸렌-프로필렌 공중합체를 포함하는 제품, 예를 들면 VistamaxxTM 8380(엑손모빌케미칼사)를 사용할 수도 있다.
바람직한 에틸렌-프로필렌 공중합체의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 셀룰로오스 섬유는 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물로 형성된 교면의 종-횡 방향으로 가해지는 응력에 의한 인장력 및/또는 경량성 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 셀룰로오스 섬유라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 천연 셀룰로오스 섬유를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 산화방지제는 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 산화를 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 산화방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것을 추천한다.
바람직한 산화방지제는 아민계, 비스페놀계, 모노페놀계 및 유황계 산화방지제가 사용될 수 있지만, 보다 구체적으로 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)[2 . 2 - M e t h y l e n e b i s ( 4 - m e t h y l - 6 - t - b u t y l p h e n o l )], 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀(2.6-di -t-Butyl-4-methylphenol) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 수분을 흡수하고 발포를 방지하며, 외부로부터 유입되는 염분 및 수분이 조성물 내부로 이동하는 것을 차단하여 조성물의 부식을 억제하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 세피올라이트를 더 포함할 수 있는데, 상기 세피올라이트는 굳기 2 내지 2.5이며 비중이 2인 단사정계에 속하는 광물로서 이를 콘크리트 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 실온에서 효과적으로 경화하고 내열성, 저온 성능, 내화학성, 내용매성 및 내유성과 같은 개선된 특성을 제공하기 위하여 아미노기 함유 실록산(Aminofunctional siloxan)을 더 포함할 수 있다.
상기 아미노기 함유 실록산은 특별히 제한되는 것은 아니며, 일례로서 아미노메틸폴리디메틸실록산을 들 수 있으며, 그 사용량은 아스팔트 100중량부를 기준으로 3 내지 10중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 내식성 및 내구성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 징크 크로메이트(zinc chromate)를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 강도, 내식성 및 내구성은 개선되나 작업성이 저하되고, 1중량부 미만이면 재료의 분리현상이 발생하여 좋지 않다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 플루오린화나트륨을 더 포함할 수 있는데, 플루오린화나트륨은 1차적으로 충진제로서의 역할도 하지만, 2차적으로는 내구성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기와 같은 함량 범위에서 그 효과를 얻을 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내후성 및 흡착력을 증가시키고, 공기 중에 떠다니는 이산화탄소를 흡수하여 공기정화 작용 및 자외선을 안정적으로 흡수할 뿐만 아니라, 바인더 역할도 수행할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 5 내지 20중량부로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 사용하는 것은, 규사가 바인더 역할을 수행하도록 하고, 규산나트륨은 세라믹 결합제로서 내후성 및 흡착력을 증가시키고, 공기 중에 떠다니는 이산화탄소를 흡수하여 공기정화 작용 및 자외선 파장영역 전체와 가시광선 파장 영역 전체에 걸쳐 흡수하는 효과적인 자외선 안정제 역할을 부여하게 하기 위함이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 고온 또는 저온에서 변화하는 점도변화를 감속시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부의 점도지수 향상제를 더 포함할 수 있다.
바람직한 점도지수 향상제는 폴리-이소-부틸렌(Poly-iso-Butylene), 올레핀 공중합체(Olefin Copolymer), 에틸렌-프로필렌 공중합체(Ethylene-Propylene Copolymer), 스티렌-부타디엔 공중합체(Stylene-Butadiene Copolymer), 스티렌-말레익산 에스테르 공중합체(Stylene-maleic acid-ester Copolimer) 및/또는 폴리-메타크릴레이트(Polymethacrylate) 등을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내마모성 및 내약품성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 에머리 분말(emery powder)을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 내마모성 및 내약품성 등의 개선효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경제적이지 못하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지하여 환경오염을 유발하는 것을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성, 내화학성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 테트라메틸렌 디이소시아네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경도를 향상시키고 표면오염을 감소시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 흡수성, 투과성 및 보습성을 향상시키기 위하여 음이온 변성스타치의 일종인 스타치 포스페이트 에스테르를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 높이고 부착성을 향상시키기 위하여 카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내마모성, 내수성, 내화성 및 탈취성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부의 세리사이트를 더 포함할 수 있는데, 상기 세리사이트는 단사정계에 속하는 광물질로서, 안정성, 윤활성, 보습성 등이 뛰어나므로 이를 콘크리트 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 갖게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 진크 설페이트(zinc sulphate)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 진크 셀페이트는 알카리부여제로서 널리 사용되는 것으로 진크 설페이트가 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함되면 조성물이 도포되는 도로 등의 알카리성을 회복시키며, 표면에 비활성막을 생성함으로써 부식을 방지할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 겔화를 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부의 폴리인돌로카바졸을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내산성, 내알칼리성, 내후성, 난연성, 향균성, 방음성, 내마모성 및 내충격성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부의 알루미늄 실리케이트 미세 중공체 분말을 더 포함할 수 있는데 여기서 알루미늄 실리케이트 미세 중공체 분말은 30 내지 100마이크로미터 크기의 미세 중공을 갖는 미세 중공체 분말이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 접착력을 향상시키고 바인더 조성물이 도포되는 포장 대상면의 공극을 충전하기 위하여 폴리메틸실세스키옥산(polymetylsilsesquioxane)을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 초기 반응을 지연시키며, 작업성과 품질 안정성을 높일 뿐만 아니라, 피접착면과의 계면 접착력을 증대하기 위하여 올레인산나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 수명 연장을 위하여 마그네슘 실리케이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
상기, 마그네슘 실리케이트는 내화학성 및 내약품성과 풍화 저항성이 우수한 물성을 갖고 있으므로 개질아스팔트 콘크리트 조성물에 포함되면 상기와 같은 특성에 의해 수명이 연장되는 것이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 경화를 촉진시키고 크랙의 발생을 예방하기 위하여 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate)를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 산패 발생 및 노화방지와 안정성 향상을 위하여 디부틸하이드록시톨루엔을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 부착되는 교면 및/또는 구조물 등에 적용되어 내수성을 개선하기 위하여 케이산 소다를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물이 안정적으로 분산하도록 하고 수분을 흡수 팽윤하여 조성물의 안정성을 향상시키기 위하여 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone)을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 온도에 따라 점도가 상승할 수 있는 것을 방지해주는 온도조정첨가제를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부 더 포함할 수 있다.
바람직한 온도조정첨가제로는 마이크로 크리스탈린 왁스, 하이드록시 스테아린산(Hydroxy Stearic Acid), 1,2-하이드록시 스테아린산, 라우린산 아미드, 비스 아마이드 왁스(에틸렌 비스 스테라미드; Ethylene-Bis-Stearamide), 스테아린산 아미드, 오레인산 아미드, 에르카산 아미드, N-오레일 스테아린산 아미드, N-스테아릴 스테아린산아미드, N-스테아릴 에르카산 아미드 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 부착성, 균열저항성 등의 물리적 성능을 향상시키고, 염해, 동결융해 저항성, 내마모성 등의 내구성을 높일 수 있도록 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부의 개질유황을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개질유황은 유황(sulfur)의 단점을 개선하여 다양한 산업분야에 이용하고자 유황에 다양한 물질을 첨가하여 물성을 개선한 유황을 의미한다.
이때, 상기 유황은 비금속 원소중의 하나로 원유나 천연가스의 탈황과정 등에서 많이 발생되는 물질이다. 그러나 유황은 119℃ 이상의 온도에서 용해되고 상온에서 고체인 성질을 가지며, 인화점이 207℃이고, 자연 발화 온도가 245℃로서 착화성을 가지는 등의 문제점이 있어 다양한 산업 분야에 이용하기에는 어려운 단점이 있다. 이와 같은 단점을 해결하기 위해 개질유황이 개발되었다.
일례로, 개질유황은 유황에 디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene; DCPD), 비닐 톨루엔 (vinyl toluene), 디펜텐 (dipentene), 올레핀 올리고머 (olefin oligomer), 테트라하이드로인덴 (tetra hydraulic indene)등과 같은 개질제를 첨가하여 제조될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 열화방지, 내열성, 경화성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부의 감마-아미노프로필트리에톡시실란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 분산성 및 유동성을 일정시간 유지할 수 있도록 하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 이타코닉 산을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 용해성 및 분산성 향상을 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 황산 코발트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 조절하고 시공시 작업성을 향상시키기 위하여 자일렌를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5중량부 미만이면 점도 조절의 효과가 미미하며, 2중량부를 초과할 경우 과다하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도조절 및 방수특성을 향상시키기 위하여 글루탐산(glutamic acid)을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 압축강도를 향상시키기 위하여 폴리실리콘 슬러지를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폴리실리콘 슬러지는 그 성상이 밝은 회색빛을 띄고 있고, 함수율 62%로 높은 함수율로 배출되며, 밀도가 낮고 가벼우며, 분말도가 7,122㎤/g로 미세한 분말 형태로서, 화학조성은 대부분 SiO2와 CaO로 조성되어 있고 알칼리성분인 K2O와 Na2O가 미량 포함되어 있다.
또한, 폴리실리콘 슬러지를 60℃에서 24시간 이상 건조시킨 후, 얻은 결정상은 CaCO3로 이루어져 있으며, Na2O와 Cl의 화합물인 NaCl이 소량 포함되어 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 화학적 안정성을 부여함으로써 장시간의 저장성을 높이고, 시공시 급격한 경화를 방지하여 우수한 품질을 제공할 수 있도록 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 스티렌-아크릴 에스터 공중합체(Styrene-Acrylic ester copolymer)를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 노화방지, 박리방지 및 균열 저항성 향상을 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 글루코노락톤(gluconolactone)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 유동성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 수용성 폴리사카라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 방수성, 내열성, 내염성 및 접착성 등을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부의 아세틸레이티드라놀란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 수분침투를 방지하여 내구성을 향상시키기 위해 아스팔트 100중량부 기준으로 가교된 폴리아크릴레이트염 1 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 개질아스팔트 콘크리트 조성물의 내부의 공극을 채우게 되어 수분의 침투를 방지하게 되고 이에 따라 내부의 내구성을 증진시키는 역할을 하게 되는데, 상세하게는 상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 아크릴레이트염의 중합체가 가교(crosslinking)된 물질을 말하며, 가교제로 아크릴산(Acrylic acid)이 포함된 아크릴산과 소듐아크릴레이트(sodium acrylate)의 공중합체로 이루어지며, 하기(C3H4O2.C3H3O2Na)x의 분자식을 갖는다.
상기 구조로 이루어지는 가교된 폴리아크릴레이트염은 고분자 사슬 간의 가교결합(cross-linking)을 통한 3차원 망상구조 또는 단일 사슬구조에서 친수성기의 도입에 따라 가교된 폴리아크릴레이트염이 사용되면 수분 침투시팽창하여 내부 공극을 채워 수분의 침투를 방지하고, 내구성을 증진시키게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 균일한 혼합을 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 디부틸프탈레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 개질아스팔트 콘크리트 조성물은 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부의 알긴산 용해물을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 알긴산 용해물은 아스팔트 콘크리트 조성물이 건조되어 경화시 수축이 커서 갈라지거나 굴곡 및 충격 강도가 약하여 부서지기 쉬운 부분을 극복하며 재료들의 결합 촉진과 균열 방지를 위한 결합제로 작용한다.
특히, 상기 알긴산 용해물은 아스팔트 콘크리트 조성물의 배합시 발생할 수 있는 독성을 중화시킬 뿐만 아니라 방습 및 방수, 표면 내구 코팅성이 강화되어 백화 현상을 예방하며 크랙을 방지하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 알긴산 용해물을 제조하는 방법은 당업계의 통상적인 알긴산 용해물 제조방법이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 해조류를 배합수가 저장된 소성로에 넣고 약 60℃로 약 3시간 가열시켜 제조한다.
여기서, 해조류는 염수에 서식하는 식물로서 정조류, 갈조류, 홍조류 등으로 분류되는 바다 식물이고, 알긴산이 다량 함유된 갈조류인 미역, 다시마, 곤포, 병포 및 천초로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 알긴산 용해물을 추출하는 방법은 전술한 일정 시간을 가열하는 방법 이외에 건조된 해조류를 에탄올로 추출하고 무기물질을 제거한 후 추출물에 약산을 처리하여 Na2C03 수용액 내에서 얻는 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 철도용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 10 내지 90중량부, 개질제 0.5 내지 10중량부, 에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함할 수 있다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
침입도 30의 스트레이트 아스팔트 75g 및 트리니다드레이크 아스팔트로 이루어진 천연 아스팔트 25g의 혼합물로 이루어진 아스팔트 혼합물 100g, 신율이 약 850%인 스티렌이소프렌스티렌 16g, 수첨 디사이클로펜타디엔계 석유수지 16g, 평균입도가 약 3mm인 자갈과 평균입도가 약 5mm인 자갈이 5:5의 중량비율로 혼합된 골재 1,200g, 평균입도가 약 0.03mm인 석회석으로 이루어진 미분말 골재 60g, 천연고무와 폴리에틸렌이 1:1의 중량비율로 혼합된 개질제 6g, VistamaxxTM 8380(엑손모빌케미칼사)로 이루어진 에틸렌-프로필렌 공중합체 13g, 천연 셀룰로오스 섬유 1g, 및 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 1g을 혼합하여 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세피올라이트 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노메틸폴리디메틸실록산 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 징크 크로메이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 플루오린화나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리-이소-부틸렌 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에머리 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 9g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라메틸렌 디이소시아네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스타치 포스페이트 에스테르 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀룰로스 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세리사이트 6g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 진크 설페이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리인돌로카바졸 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 약 70마이크로미터 크기의 미세 중공을 갖는 알루미늄 실리케이트 분말 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리메틸실세스키옥산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 올레인산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 마그네슘 실리케이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸하이드록시톨루엔 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 케이산 소다 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐피롤리돈 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 마이크로 크리스탈린 왁스 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유황에 디시클로 펜타디엔을 첨가해 제조한 개질유황 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감마-아미노프로필트리에톡시실란 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이타코닉 산 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산 코발트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 자일렌 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글루탐산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리실리콘 슬러지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스티렌-아크릴 에스터 공중합체 3g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글루코노락톤 3g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 수용성 폴리사카라이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아세틸레이티드라놀란 6g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가교된 폴리아크릴레이트염 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸프탈레이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 39]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 해조류를 정수(배합수)와 함께 소성로에 넣고 60℃로 3시간 가열시켜 제조한 알긴산 용해물 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 40]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 실시예 39에 따라 부가된 부가물을 모두 더 부가하여 실시하였다.
[실 험]
실시예들에 따라 제조된 조성물을 이용하여 약 60mm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조한 후 균열성, 간접인장강도, 변형강도, 회전점도(Rotational Viscosity) 등을 측정하였고, 약 50mm 두께의 아스팔트층을 제조하여 동적안정도를 측정하여 표 1로 나타냈다.
여기서, 동적안정도는 소성변형 저항성 평가로 Kim Test에 의한 변형강도 시험과 시험을 통해 측정하고, 간접인강도는 균열 저항성을 평가하기 위해 진행되었고, 압축강도는 아스팔트 압축강도시험기를 이용하여 측정하였다.
| 균열정도 | 동적안정도 (pass/mm) |
간접인장강도 (ITS) |
변형강도 (Mpa) |
회전점도 | |||
| 115℃ | 125℃ | 135℃ | |||||
| 실시예 1 | 없음 | 1880 | 0.87 | 5.61 | 4724 | 2533 | 1366 |
| 실시예 2 | 없음 | 1871 | 0.88 | 5.90 | 5542 | 2948 | 1659 |
| 실시예 3 | 없음 | 1868 | 0.87 | 5.91 | 5731 | 4089 | 1738 |
| 실시예 4 | 없음 | 1977 | 0.89 | 5.89 | 5856 | 3439 | 1637 |
| 실시예 5 | 없음 | 1963 | 0.88 | 5.83 | 4840 | 3251 | 1484 |
| 실시예 6 | 없음 | 1932 | 0.92 | 5.86 | 6020 | 3661 | 1826 |
| 실시예 7 | 없음 | 1885 | 0.91 | 5.93 | 5945 | 2344 | 1729 |
| 실시예 8 | 없음 | 1858 | 0.93 | 5.90 | 5356 | 2882 | 1574 |
| 실시예 9 | 없음 | 1921 | 0.91 | 5.83 | 5792 | 3664 | 1788 |
| 실시예 10 | 없음 | 1939 | 0.87 | 5.69 | 6440 | 3142 | 2063 |
| 실시예 11 | 없음 | 1931 | 0.87 | 5.69 | 6471 | 3139 | 1932 |
| 실시예 12 | 없음 | 1924 | 0.89 | 5.56 | 5938 | 2941 | 1661 |
| 실시예 13 | 없음 | 1863 | 0.86 | 5.73 | 6294 | 3658 | 1953 |
| 실시예 14 | 없음 | 1975 | 0.87 | 5.71 | 4127 | 2124 | 1448 |
| 실시예 15 | 없음 | 1989 | 0.89 | 5.48 | 5233 | 2349 | 1648 |
| 실시예 16 | 없음 | 1984 | 0.88 | 5.77 | 4631 | 2686 | 1379 |
| 실시예 17 | 없음 | 1884 | 0.86 | 5.88 | 4550 | 2588 | 1281 |
| 실시예 18 | 없음 | 1853 | 0.86 | 6.01 | 5932 | 3612 | 1874 |
| 실시예 19 | 없음 | 1936 | 0.87 | 5.94 | 5761 | 2942 | 1463 |
| 실시예 20 | 없음 | 1882 | 0.89 | 5.88 | 5434 | 4482 | 1732 |
| 실시예 21 | 없음 | 1978 | 0.87 | 5.87 | 5871 | 3438 | 1826 |
| 실시예 22 | 없음 | 1951 | 0.88 | 5.79 | 4847 | 3236 | 1849 |
| 실시예 23 | 없음 | 1973 | 0.87 | 5.53 | 5361 | 2937 | 1646 |
| 실시예 24 | 없음 | 1976 | 0.88 | 5.51 | 6189 | 3671 | 1932 |
| 실시예 25 | 없음 | 1891 | 0.87 | 5.52 | 4342 | 2128 | 1460 |
| 실시예 26 | 없음 | 1887 | 0.89 | 5.54 | 4296 | 2349 | 1541 |
| 실시예 27 | 없음 | 1831 | 0.86 | 5.58 | 4135 | 2689 | 1692 |
| 실시예 28 | 없음 | 1932 | 0.90 | 5.67 | 5604 | 3672 | 2030 |
| 실시예 29 | 없음 | 1863 | 0.92 | 5.55 | 6109 | 2484 | 1848 |
| 실시예 30 | 없음 | 1921 | 0.85 | 5.82 | 5334 | 2835 | 1733 |
| 실시예 31 | 없음 | 1931 | 0.87 | 6.19 | 6225 | 3676 | 2011 |
| 실시예 32 | 없음 | 1893 | 0.87 | 6.23 | 4691 | 2466 | 1773 |
| 실시예 33 | 없음 | 1963 | 0.85 | 5.90 | 4983 | 2856 | 1849 |
| 실시예 34 | 없음 | 1948 | 0.85 | 6.06 | 6031 | 3675 | 2024 |
| 실시예 35 | 없음 | 1943 | 0.88 | 5.72 | 5840 | 2362 | 1831 |
| 실시예 36 | 없음 | 1967 | 0.86 | 5.85 | 5545 | 2889 | 1668 |
| 실시예 37 | 없음 | 1941 | 0.84 | 5.81 | 5889 | 3677 | 1692 |
| 실시예 38 | 없음 | 1920 | 0.85 | 5.80 | 6431 | 3142 | 1818 |
| 실시예 39 | 없음 | 1984 | 0.92 | 5.78 | 6434 | 4126 | 1755 |
| 실시예 40 | 없음 | 1983 | 0.91 | 5.77 | 6241 | 4116 | 1728 |
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 사용한 실시예들의 균열성, 동적안정도, 간접인장강도 및 변형강도가 좋고, 회전점도가 110 내지 130℃에서 적어도 1200 이상인 것으로 나타났다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부;
수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부;
골재 500 내지 2,000중량부;
미분말 골재 10 내지 90중량부;
개질제 0.5 내지 10중량부;
에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부;
셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 및
산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물에,
세피올라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
징크 크로메이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고,
에머리 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
세리사이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고,
2-하이드록시에틸 아크릴레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하며,
디부틸하이드록시톨루엔을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함하고,
개질유황을 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하며,
감마-아미노프로필트리에톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고,
자일렌을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함하며,
글루탐산을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하고,
글루코노락톤을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
수용성 폴리사카라이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고,
아세틸레이티드라놀란을 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함하며,
가교된 폴리아크릴레이트염을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
알긴산 용해물을 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부로 더 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 표면의 이물질을 제거한 후 청소하는 이물질 제거-청소단계;
상기 이물질 제거-청소단계가 종료된 표면에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 수소가 첨가된 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 10 내지 90중량부, 개질제 0.5 내지 10중량부, 에틸렌-프로필렌 공중합체 0.5 내지 25중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 및 산화방지제 0.1 내지 2중량부를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물에, 세피올라이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 징크 크로메이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 규산나트륨과 규사가 1:1의 중량비율로 혼합된 규산나트륨 및 규사 혼합물을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고, 에머리 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 세리사이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하며, 디부틸하이드록시톨루엔을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함하고, 개질유황을 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부로 더 포함하며, 감마-아미노프로필트리에톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하고, 자일렌을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함하며, 글루탐산을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하고, 글루코노락톤을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 수용성 폴리사카라이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고, 아세틸레이티드라놀란을 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함하며, 가교된 폴리아크릴레이트염을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며, 알긴산 용해물을 아스팔트 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부로 더 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물을 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 개질아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법.
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Legal Events
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20191204 |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20200120 Patent event code: PE09021S01D |
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20200207 Patent event code: PR07011E01D |
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