KR100471989B1 - 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법 및 도로포장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가요성의 개립도 아스팔트 혼합물 포장체의 공극에 강성 재료인 시멘트 페이스트를 침투시켜 반강성을 갖게 함으로서, 내유동성이 개선되게하여 소성변형이 방지될 수 있도록 하고, 시멘트 페이스트 제조시 보수성 재료인 고흡수성의 폴리머를 사용하여 보수성을 갖게 함으로서, 하절기 고온하에서 포장체의 방사열에 의한 주행 및 보행의 문제점을 개선시킬 수 있도록 하며, 침투용 시멘트 페이스트를 준비하는 단계에서 유색 안료 및 도로표지 도료용 유리알을 상온에서 배합하여 사용함으로서, 가열에 의한 안료의 탈색 및 변색의 우려가 없는 다양한 칼라의 경관 포장이 가능할 뿐만 아니라 야광 기능을 함께 갖도록 한 것으로, 개질아스팔트를 이용하여 개립도 아스팔트 혼합물을 제조하는 단계와; 제조된 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하는 단계와; 시멘트와 보수성 재료를 배합하여 보수성 시멘트 페이스트를 제조하는 단계와; 상기 시공된 개립도 아스팔트 혼합물 포장체의 공극에 보수성 시멘트 페이스트를 침투시키는 단계; 및 시멘트 페이스트가 침투된 포장체를 일정시간 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법 및 도로포장재{METHOD FOR PAVING OF A ROAD AND PAVING MATERIALS}

본 발명은 반강성(半剛性)과 보수성(保水性)을 갖는 도로포장방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가요성(可撓性)의 개립도(開粒度) 아스팔트 포장 혼합물 포장체의 공극에, 강성(剛性)을 갖는 보수성 시멘트 페이스트를 침투시켜 반강성과 보수성을 함께 갖도록 하는 것이다.

종래의 도로포장의 대표적인 포장방법은 콘크리트를 이용한 포장방법과 아스팔트를 이용한 포장방법이 있는 바, 이러한 콘크리트 포장과 아스팔트 포장의 문제점에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 콘크리트 포장은 강성을 갖는 포장으로 시공 및 양생기간이 길고, 건조수축에 의한 균열이 발생하며, 주행 소음 증가, 주행성 및 미끄럼 저항성 등에서 아스팔트 포장에 비하여 상대적인 단점을 지니고 있고, 소성변형으로 인한 도로의 파손은 발생하지 않지만 보행 및 주행 안정성 및 쾌적성에서 아스팔트 도로포장에 비해 그 기능이 못 미칠 뿐만 아니라, 시멘트 콘크리트의 양생시간이 길어 포장의 설치 시간이 길기 때문에 도로의 신설구간 외에는 적용이 용이하지 않은 단점을 갖고 있다.

또 다른 포장방법인 아스팔트 포장은 가요성을 갖는 포장으로서 상기에 열거한 콘크리트 포장의 단점과 상반되는 개념의 장점을 지니고 있지만, 근년에 와서 년평균 기온의 상승과 더불어 하절기 장기간 고온 현상과 중차량 및 교통량 증가에 따른 차량 정체 현상 등에 의해 아스팔트 도로포장의 소성변형이 아스팔트 포장도로 파손의 절대적인 요인으로 작용하여 포장수명이 단축되고 도로의 유지 보수비용이 증가하는 등의 문제점이 나타났으며, 하절기 장기 고온에 의한 포장체의 온도상승으로 열섬 현상이 발생하여 방사열에 의한 도로 주행 및 보행시 불쾌감이 증가되는 등의 단점 또한 동시에 나타났다.

그리고 종래의 칼라 아스팔트 포장의 경우, 아스팔트 혼합물 제조시 유색안료를 함께 가열함으로서 고온에 의한 칼라의 변색 및 탈색이 촉진되고, 하절기 아스팔트의 연화에 의한 유동이 발생하여 포장 표면의 끈적임에 의한 바퀴자국 및 오염물질이 부착하여 칼라 기능을 상실시킬 뿐만 아니라, 소성변형에 대한 저항성이 약한 단점을 갖고 있다.

현재 우리나라 거의 대부분의 도로포장이 아스팔트 포장인 바, 상기한 아스팔트 포장의 소성변형으로 야기되는 문제점은 심각한 실정으로, 그에 대한 문제점을 열거하면, 먼저 소성변형이 발생한 포장 표면의 평탄성 유지를 위하여 포장의 표면을 깍아내어 표층 두께가 부족하게 됨으로서 포장의 조기 파손을 야기시키고, 강우시 도로면 배수가 원활하지 못하게 되어 주행차량에 의하여 물보라를 일으키게 되며, 수막 현상이 발생되어 노면 마찰력 감소로 주행안정성에 문제가 발생될 뿐만 아니라, 동절기 결빙이 발생하기 쉽고, 노면이 평탄하지 못하여 조향성과 주행성이 불량하게 되어 교통사고의 원인이 되기도 하며, 짧은 포장수명에 따른 잦은 보수공사로 인하여 유지보수 비용의 증가와 교통정체를 유발하는 등 많은 문제를 야기시키고 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 현재 일부 개선 대책들이 개발 또는 실 행단계에 있으나, 근본적인 대책은 아직 확립되지 않고 있는 것이 현실이며, 현재 실행단계에 있는 개선 대책으로서는 아스팔트 결합재를 개질하여 감온성 및 내유동성(耐流動性)을 개선한 고분자 개질아스팔트(Polymer modified Asphalt) 포장이나 사용 골재의 입도를 개선하고 섬유재를 보강하여 아스팔트 혼합물의 물성을 개선한 SMA(Stone Mastic Asphalt)포장 등이 실행되고는 있으나, 현재의 도로 교통 환경 여건 하에서 소성변형 방지를 위한 근본적인 대책 및 포장수명의 장수명화에 대한 대책으로서는 미흡한 것 또한 현실이다.

현재 실행되고 있는 아스팔트 포장도로에서 이러한 소성변형은 여름철에 주로 발생하는 것으로서 부적합한 포장재료의 사용, 부적합한 포장혼합물의 배합, 시공방법 등에 연유한 아스팔트 포장의 내유동성 부족으로 발생되는 것으로 파악되고 있으나, 근년에 발생되는 소성변형의 주요인은 상기에서도 언급하였지만, 지구온난화 현상에 따른 기온의 상승, 즉 하절기 장기간의 고온현상과 더불어 중차량 및 교통량 증가로 인한 정체 지체 구간에서 포장체의 온도가 상승하는데 기인한 것으로, 종래의 아스팔트 도로포장방법으로는 이러한 도로환경의 변화에 대한 대책으로서 한계가 있기 때문에, 이에 대한 근본적인 대책으로서의 적합한 포장재료 및 포장방법의 개발이 절실히 요구되는 시점이다.

상기 근본적인 대책을 마련하기 위한 일환으로, 일본에서는 근년에 와서 반강성 도로포장의 적용이 점차 확산되고 있으며, 이로 인한 포장의 내유동성 확보 및 포장의 장수명화로 포장의 내구성 및 경제성 향상에 많은 기여를 하고 있다. 또한 최근에 와서는 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라, 친환경성 도로포장방법의 일환으로 보수성 재료를 사용한 반강성 보수성 도로포장방법이 개발되어 실용화 단계에 이르고 있지만, 이 경우 시멘트 페이스트의 보수성을 높이기 위하여, 보수성 재료의 사용량을 높여 시멘트 페이스트의 최대 흡수율을 증가시키게 되면 보수성 재료의 특성상 시멘트 페이스트의 강도 발현이 저하되어, 반강성 포장체의 내하중성을 확보하기 어렵게 되므로 교통하중이 크게 작용하는 차도 등에는 적용하기 어려운 것이 단점으로 대두되고 있다.

상기 보수성 시멘트 페이스트의 보수성 증가에 따른 강도 발현 저하현상에 대하여 좀더 상세히 설명하면, 일반 시멘트 페이스트의 경우 보수성의 척도인 최대 흡수율이 10% 미만인 반면, 보수성 시멘트 페이스트의 경우 보수성에 의한 포장체의 온도 상승 억제 효과를 갖게 하기 위해서는 최대 흡수율을 40∼80%까지 높여야 되기 때문에 보수성 재료의 배합률을 증가시키게 되는데, 이러한 보수성 재료의 배합률 증가는 보수성 재료의 특성상 시멘트 페이스트의 응결 및 경화를 지연 또는 저하시켜 강도 발현이 어렵게 된다. 이러한 현상은 보수성 재료인 고흡수성 폴리머를 배합한 시멘트 페이스트가 응결 및 경화시 시멘트의 수화와 폴리머 필름의 형성이 동시에 진행되어, 폴리머의 망상구조를 포함한 일체화된 메트릭스 상, 즉 co-matrix 상이 형성되어 폴리머 시멘트 페이스트로서의 특성을 나타내게 되는데, 보수성을 높이기 위하여 고흡수성 폴리머의 배합량을 증가시키게 되면, co-matrix상에서 폴리머의 망상구조 및 흡수 공극 비율이 증가하여 고흡수성에 의한 시멘트 페이스트의 수화 온도 저하와 응결 시간의 지연이 발생할 뿐만 아니라, 공기 연행량 또한 증가하게 되어 강도가 저하되는 문제점이 있었다.

상기 보수성 시멘트 페이스트의 보수성 증가에 따른 강도 변화의 일예로, 최대 흡수율 40%의 보수성 시멘트 페이스트의 7일 양생 압축강도 발현이 100 kg/cm² 정도인 것에 비하여, 최대 흡수율을 2배로 높인 80%의 고보수성 시멘트 페이스트의 압축강도가 그 1/10인 10 kg/cm² 정도밖에 발현되지 않아 교통하중이 크게 작용하는 차도 등의 포장에는 적용할 수 없기 때문에, 고보수성과 고내구성이 동시에 요구되는 차도 등의 반강성 도로포장에 있어서는, 높은 보수성을 갖음과 동시에 소요의 강도 기준인 7일 양생 압축강도 100 kg/cm² 이상을 발현시킬 수 있는 보수성 시멘트 페이스트의 개발이 필요한 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 도로포장방법이 지닌 제반 문제점을 해결하기 위하여, 내유동성이 개선된 개립도 아스팔트 혼합물 포장체의 공극에, 보수성을 갖는 시멘트 페이스트를 침투시켜 반강성 및 보수성을 갖도록 도로를 포장함으로서, 종래의 각종 아스팔트 혼합물에 의한 포장에 비하여, 고온에서의 내유동성 척도인 동적안정도를 최대 40배 이상 개선되게 하여 소성변형을 근본적으로 방지할 수 있도록 함과 동시에, 포장의 장수명화를 실현함으로서 포장의 유지관리 비용을 절감할 수 있도록 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법 및 도로포장재를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 시멘트 페이스트 제조시 보수성 재료인 고흡수성의 폴리머를 혼합함으로써, 아스팔트 포장에 비해서 포장체의 온도를 약30% 이상 낮출 수 있게 하여 하절기 포장체로부터 발생하는 방사열에 의한 주행 및 보행시의 문제점을 개선할 수 있도록 하고, 보수성을 갖는 반강성 포장에서 침투용 시멘트 페이스트의 보수성 증가에 따른 강도 발현 저하의 문제점에 대해서는 특수 첨가재를 사용하여 반강성 포장체의 고보수성 및 고내구성을 동시에 확보할 수 있도록 하여, 교통하중이 크게 작용하는 차도의 포장에도 적용이 가능하도록 하며, 시멘트 페이스트 제조시 유색 안료 및 도로표지 도료용 유리알을 상온 혼합 사용함으로써, 안료의 가열 및 하절기 고온시 아스팔트의 끈적임에 의한 칼라의 변색 및 탈색의 우려가 없는 칼라포장기능 및 야광기능을 갖도록 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법 및 도로포장재를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법은,

개질아스팔트를 이용하여 개립도 아스팔트 혼합물을 제조하는 단계(S1)와; 제조된 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하는 단계(S2)와; 시멘트와 보수성 재료를 배합하여 보수성 시멘트 페이스트를 제조하는 단계(S3)와; 상기 시공된 개립도 아스팔트 혼합물 포장체의 공극에 보수성 시멘트 페이스트를 침투시키는 단계(S4); 및 시멘트 페이스트가 침투된 포장체를 일정시간 양생하는 단계(S5); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 도로포장재는, 개질아스팔트를 이용하여서 된 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하고, 다짐된 아스팔트 포장체에 형성된 공극에, 시멘트와 보수성 재료를 배합하여서 된 보수성 시멘트 페이스트를 침투시키고 이를 일정시간 양생한 후 일정형태로 가공 및 절삭하여서 되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 개질아스팔트를 이용하여 개립도 아스팔트 혼합물을 제조(S1)한다.

이 때 상기 개질아스팔트는 결합재인 아스팔트에 아스팔트 개질재를 혼합하여서 되는 것이며, 개립도 아스팔트 혼합물은 개질아스팔트, 굵은골재, 잔골재 및 채움재가 혼합되어 이루어진다.

또한 시멘트 페이스트가 용이하게 침투될 수 있도록 하기 위해 개립도 아스팔트 혼합물은 15∼30%의 공극률을 확보할 수 있도록 하고, 각 재료의 배합비는 아스팔트 혼합물의 시방기준을 만족할 수 있도록 적정 배합설계 방법에 의하여 결정하도록 한다.

이 때 상기 공극률이 15% 미만이면 시멘트 페이스트의 침투가 용이하지 않을 뿐만 아니라 반강성 포장체의 강성 및 내구성이 감소하여 목표로 하는 내유동성이 확보되기 어렵고, 30% 이상이 되면 강성이 너무 증가하게 되어 가요성을 상실하게 되므로, 15%∼30%를 목표공극률로 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 개질재를 이용하여 개질된 개질아스팔트는, 고온물성인 연화점이 60℃ 이상, 135℃의 점도가 1,000∼4,000 cp 가 되어야 하며, 이러한 개질아스팔트를 이용한 개립도 아스팔트 혼합물은 동적안정도 3,000회/mm 이상이 되어야 하는 바, 그 이유는 현재 사용되고 있는 개질하지 않은 도로포장용 일반 아스팔트의 연화점은 40∼50℃ 정도이고, 135℃의 점도는 300∼500 cp 정도로서 하절기 고온에서의 내유동성 확보가 어려울 뿐만 아니라, 아스팔트 피복 두께가 얇아져 개립도 아스팔트 포장의 내구성 확보에 문제가 있으므로, 개질재로 개질한 아스팔트의 연화점을 60℃ 이상으로 하여 여름철 포장체의 추정 최고 온도인 60℃ 이상에서도 유동에 대한 저항성을 개선할 수 있도록 하기 위해서이며, 점도를 1,000∼4,000 cp로 한 것은 점도가 1,000 cp 미만이면 개립도 아스팔트 혼합물 제조시 아스팔트 피복 두께가 얇아져 내구성이 저하되기 쉬울 뿐만 아니라, 개립도 아스팔트 혼합물은 15∼30%의 높은 공극률을 확보하기 위하여 굵은골재의 사용량을 70% 이상으로 하기 때문에 시공시 다짐 성능이 저하되어 다짐 불량이 되기 쉽기 때문이며, 4,000 cp 이상이면 아스팔트 혼합물의 제조시 혼합 작업이 용이하지 못하게 되어 아스팔트 피복이 잘되지 않기 때문이다.

상기 개립도 아스팔트 혼합물의 동적안정도는, 동적안정도가 3,000회/mm 미만이 되면, 하절기 고온의 교통 환경 하에서 내유동성을 확보하기 어렵기 때문에 아스팔트의 고온 물성인 연화점 및 고온 점도를 개선시킴으로서 아스팔트 혼합물의 내유동성 지표인 동적안정도가 3,000회/mm 이상 확보될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 개립도 아스팔트 혼합물이 준비(S1)되면, 이를 포장의 기능 및 특성에 적합한 통상의 시공방법으로 포설 및 다짐하여 공극률 15%∼30%의 다공성 아스팔트 포장을 완성(S2)한다.

상기와 같이 포장체가 완성(S2)되면, 시멘트와 보수성 재료를 배합하여 시공된 개립도 아스팔트 포장체의 공극에 침투시킬 보수성 시멘트 페이스트를 준비(S3)한다.

상기 보수성 시멘트 페이스트는, 시멘트, 보수성 재료인 고흡수성 폴리머, 강도 발현 증진재인 실리카 흄, 기타 첨가재 및 물을 혼합하여서 되는 바, 최대 흡수율 40%∼80%, 침투 작업성 지표인 흐름값이 9∼15초, 7일 양생 압축강도가 100 Kg/cm² 이상의 보수성 및 소요 강도를 갖도록 한다.

상기 보수성 침투용 시멘트 페이스트의 최대 흡수율 기준을 40%∼80%로 하는 것은, 일반 시멘트 페이스트의 경우 최대 흡수율이 약 10% 미만으로서, 적외선 조사 시험에 의한 포장체의 온도 측정 결과, 아스팔트 혼합물 포장에 비하여 일반 시멘트 페이스트를 사용한 반강성 포장체의 온도 강하 효과가 10% 미만으로 미미하며, 최대 흡수율이 40% 이상인 보수성 시멘트 페이스트를 사용한 반강성 보수성 포장체의 경우 30% 이상의 온도 강하 효과를 나타내기 때문에, 보수성 시멘트 페이스트의 최대 흡수율을 40% 미만으로 하면 보수성이 저하되어 포장체의 온도 강하 효과가 미미하게 되고, 보수성 시멘트 페이스트의 최대 흡수율이 80%를 초과하게 되면, 시멘트 페이스트의 강도 발현이 어렵게 되기 때문이다.

상기 강도 발현이 어려운 이유는, 높은 보수성을 갖게 하기 위해서는 최대 흡수율을 높여야 되기 때문에 보수성 재료의 배합율을 증가시키게 되는데, 이러한 보수성 재료의 배합율을 증가시키게 되면, 시멘트와 고흡수성 폴리머의 결합 구조인 co-matrix 상에서 폴리머의 망상 구조 및 보수재의 흡수 공극의 체적 비율이 증가할 뿐만 아니라 연행공기량 또한 증가함으로서, 시멘트 페이스트의 응결 및 경화 속도를 지연 또는 저하시키기 때문이다.

일예로 상기 보수성 시멘트 페이스트의 최대 흡수율 40%를 기준으로, 최대 흡수율 약 10% 증가에 대해 강도 발현은 약 20% 정도 감소하는 경향을 나타냄으로서, 최대 흡수율 40% 이상에서는 강도 발현 증진재의 사용이 필요하게 되나, 최대 흡수율 80% 이상의 보수성 시멘트 페이스트에서는 강도 발현 증진재를 사용하여도 소요강도인 7일 양생 압축강도 100kg/cm² 이상 발현이 매우 어렵게 되기 때문이다.

본 발명에서는 이러한 보수성 시멘트 페이스트의 보수성 증가에 따른 강도 발현 저하 문제점을 개선하기 위하여, 보수성 시멘트 페이스트의 응결 및 경화 속도를 지연시키는 요인을 개선함과 아울러, 고흡수성 폴리머의 사용량 증가에 따른 공기 연행량의 증가를 억제시킴으로서 강도 발현을 촉진 및 증진시킬 수 있는 방안에 착안하게 되었으며, 이 방안은 시멘트 페이스트의 보수성에 영향을 미치지 않으면서도 강도 발현의 저하요인을 개선시킬 수 있는 것으로서, 보수성 시멘트 페이스트 제조시, 미세한 입자 구조를 가지면서 친수성이 높아 조기에 수화 반응을 일으켜 응결 및 경화 속도를 촉진시킴으로서 강도 발현을 증진시킬 수 있고, 미세한 입자의 공극에 연행 공기를 흡착함으로서 연행공기량을 억제할 수 있는 특수 첨가 재료인 실리카 흄을 일정량 배합하여, 최대흡수율 80%에서도 보수성 시멘트 페이스트의 7일 양생 압축 강도를 100kg/cm² 이상 발현시킬 수 있도록 하였다.

또한 침투용 시멘트 페이스트의 작업성 척도인 흐름값을 9∼15초로 한 것은 흐름값이 9초 미만이 되면 유동성이 너무 커지게 되어 물과 시멘트 재료의 분리가 발생하기 쉬우며, 15초 이상이 되면 유동성이 저하되어 작업성이 상실되므로 침투작업이 어렵게 되기 때문이다.

또한 시멘트 페이스트의 7일 양생 압축강도를 100 kg/cm² 이상으로 한 것은 압축강도가 100kg/cm² 미만이 되면, 시멘트 페이스트의 내하중성을 확보하기 어렵게 되어, 차도의 경우 교통하중에 의한 반강성 포장체의 내구성 확보가 어렵게 되기 때문이다.

또한 상기 보수성 시멘트 페이스트 제조시, 칼라 포장 기능을 위하여 선택적으로 소량의 유색 안료, 도료용 유리알 및 그들의 혼합물 중 어느 하나를 추가로 혼합할 수 있는 것으로서, 상기 유색 안료는 색상에 따라 적색의 경우 산화철, 녹색의 경우 산화 크롬, 청색의 경우 울트라 마린 등을 사용할 수 있는 것으로 이를 한정하는 것은 아니며, 배합설계의 결과에 따른 각 색상에 맞는 알맞은 안료를 선택하여 사용범위 내에서 적정량 사용하도록 한다.

또한 야광기능을 위하여 선택적으로 사용하는 도료용 유리알은 도로 시방서의 시방기준에 적합한 것을 사용한다.

보수성 시멘트 페이스트가 준비(S3)되면, 상기 시공된 개립도 아스팔트 혼합물 포장체의 표면에, 단위 면적당 침투 예상량을 약간 상회하는 보수성 시멘트 페이스트를 유포한 후 진동 플레이트, 진동 롤러 등으로 진동을 가하여 내부의 기포를 추출하면서 시멘트 페이스트를 충분히 침투(S4)시키고, 표면에 잔류하는 여분의 시멘트 페이스트는 고무 레이키 등으로 아스팔트 혼합물의 골재가 노출될 정도로 긁어 제거함으로써, 미끄럼 방지를 위한 조치를 취하도록 한다.

이 때 사용되는 보수성의 시멘트 페이스트는 무색 또는 유색의 배합이 가능함은 물론이며, 교통 개방시 까지의 양생시간에 따라 양생기간이 약 3일인 보통형, 양생기간 약 1일인 조강형, 양생기간 약 3시간인 초속경형 등 도로의 목적에 알맞은 페이스트를 선택하여 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 보수성 시멘트 페이스트를 주입할 시는 아스팔트 혼합물의 온도가 50℃ 이하가 된 후 시행하여야 하며, 침투용 시멘트 페이스트의 시공전에 기설 노면 주변부의 오염 및 손상을 막기 위해 비닐시트 등을 사용하여 노면을 보호하는 사전조치를 취하고, 시공 단부는 시멘트 페이스트가 흘러나오지 않도록 적절한 조치를 취해야 함은 물론이다.

침투용 보수성 시멘트 페이스트의 침투가 완료(S4)된 후 일정시간 양생(S5)하여, 포장체의 동적안정도 10,000 회/mm 이상, 미끄럼 저항치 40 BPN 이상의 특성을 갖는 반강성 포장을 완성하도록 한다.

또한 필요한 경우에는 교통 개방전 적절한 시기에 포장표면을 샌드블라스트 또는 연마기로 연마 가공 처리하는 등의 추가조치를 취할 수 있음은 물론이다.

상기와 동일한 방법으로, 개질아스팔트를 이용하여서 된 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하고, 다짐된 아스팔트 포장체에 형성된 공극에, 시멘트와 보수성 재료를 배합하여서 된 보수성 시멘트 페이스트를 침투시키고 이를 일정시간 양생한 후, 일정형태로 가공 및 절삭하면 도로포장재를 제조할 수 있게 된다.

즉, 별도의 틀에 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하고 이에 시멘트 페이스트를 침투시켜 양생하면 별도의 도로포장재를 제조할 수 있어 현장시공이 간편하게 되는 것이며, 이를 블록형태 등으로 가공 및 절삭하면 그 시공이 더욱 간편하게 되어 차도 뿐만 아니라 인도 등에도 손쉽게 본 발명의 도로포장방법을 적용할 수 있게 되는 것이며, 공기가 단축되어 차도나 인도 등의 이용에 불편함이 없게 되는 것이다.

상기 본 발명의 도로포장재에 사용되는 개질아스팔트, 개립도 아스팔트 혼합물, 보수성 시멘트 페이스트 등의 조성물, 배합비, 물성 등은 이미 설명하였으므로 그 설명을 생략하도록 한다.

이하 본 발명에 사용된 각 조성물, 그 배합비 및 특성에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 개립도 아스팔트 혼합물 제조(S1)시 사용하는 결합재인 아스팔트는 도로 포장용 아스팔트 또는 수지계 탈색 바인더를 사용할 수 있는 것인 바, 그 사용량은 아스팔트 혼합물의 종류에 따라 아스팔트 혼합물의 시방기준을 만족하는 범위 내에서 적정 배합설계 방법에 의해 결정한다.

상기 아스팔트 및 수지계 탈색 바인더의 개질재로는 개립도 아스팔트 혼합물의 내유동성 향상 및 다짐 성능의 개선에 적합한 것을 사용하여야 하므로, 스티렌부타디엔고무(SBR), 고무분말(CMR) 및 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 중 어느 하나가 적합하며, 이 고무계의 개질재는 혼합물 제조시 사용하는 아스팔트의 감온성을 개선함으로서, 하절기 높은 공용온도에서 단단한 아스팔트 혼합물이 되게 하고, 중간 공용온도에서 피로균열에 저항할 수 있는 탄성을 갖게 하며, 동절기 낮은 공용온도에서도 온도균열에 저항할 수 있는 유연성을 갖게 하는 작용을 하게 되는 것이고, 또한 고무계의 아스팔트 개질재는 높은 점성에 의한 아스팔트의 고온 점도를 개선함으로서, 골재의 아스팔트 피복 두께를 두껍게 하여 개립도 아스팔트 혼합물의 다짐성능을 향상시키는 작용을 할뿐만 아니라, 고무성분의 탄성에 의한 주행 소음의 감소 및 미끄럼 저항성을 개선하는 기능 또한 부여한다.

이러한 고무 개질재의 선정은 아스팔트 혼합물의 종류 및 도로의 기능 및 특성에 따라 결정하며, 아스팔트 혼합물의 종류별 사용량은 개질된 아스팔트의 연화점이 60℃ 이상, 135℃의 점도가 1,000∼4,000 cp 범위를 만족하고, 아스팔트 혼합물의 시방기준을 만족하는 배합설계 방법에 의하여 결정한다.

상기의 아스팔트 혼합물 제조(S1)에 사용되는 굵은골재는, 아스팔트 혼합물 시공 후 충분한 연속 공극률을 확보할 수 있도록 굵은골재의 최대치수가 25mm, 20mm, 13mm, 10mm인 부순 굵은골재를 사용하되 5mm체 통과량이 20% 미만인 것을 사용하며, 잔골재는 일반 아스팔트 혼합물용 잔골재 기준에 적합한 것을 사용하되 굵은골재 및 잔골재의 사용량은 아스팔트 혼합물의 설계 연속 공극률과 사용된 굵은골재 및 잔골재의 입도 분포에 따라 결정한 량으로 한다.

또한 필요에 따라서는 유색골재 및 아스팔트 재생골재를 혼합 사용하되, 아스팔트 혼합물용 골재의 시방기준에 적합한 것을 사용한다.

아스팔트 혼합물 제조(S1)에 사용되는 포장용 채움재는 일반 아스팔트 혼합물용 채움재 기준에 적합한 것을 사용하며, 사용량은 합성입도 기준을 만족하는 범위에서 결정한 량으로 한다.

상기 보수성 시멘트 페이스트 제조(S3)시 사용하는 시멘트는 포장의 기능 및 특성에 적합한 재료를 선택하고, 교통개방 까지의 양생시간에 따라 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 시멘트, 초조강 시멘트, 알루미나 시멘트 또는 이를 조합한 것을 사용하며, 어느 경우이든 내구성 및 시공성 기준에 적합한 것을 사용하여야 한다.

상기 보수성 시멘트 페이스트 제조(S3)시 특별히 사용하는 보수성 재료인 고흡수성 폴리머는, 그래프트 중합에 의한 전분계 폴리머, 카복시 메틸화에 의한 셀룰로스계 폴리머 및 가교 제공 중합에 의한 합성고분자계 폴리머 중 어느 하나를 사용하며, 포장의 기능 및 특성에 적합한 재료를 선택하고 사용량은 고흡수성 폴리머가 배합된 시멘트 페이스트의 최대 흡수율이 40∼80% 범위를 만족하는 량을 사용하되, 배합 시험에 의해서 결정한다.

상기 보수성 재료인 고흡수성 폴리머는 자중의 수십배 이상 물을 흡수해 다소의 힘을 가하여도 밖으로 물이 배출되지 않는 폴리머이며, 이는 이온기를 가지는 전해질 폴리머 또는 히드록실기를 가지는 친수성 폴리머를 약간 가교시키는 것에 의해 만들어지고, 가교 구조를 가지는 폴리머 안에 물이 들어가게 되면 물과 폴리머가 결합하여 물이 밖으로 배출되기 어려워지기 때문에 보수성을 갖는 작용을 하게 되며, 이러한 고흡수성 폴리머가 가지는 고흡수성 및 보수성 특성 때문에, 반강성 보수성 포장체의 습도 조정과 포장체 내에 보수된 수분의 증발시 기화잠열에 의한 흡열현상이 일어나, 최대 흡수율 40∼80%의 반강성 보수성 포장의 경우 아스팔트 포장에 비하여 포장체의 온도를 약 30% 이상 강하시키는 기능을 나타내게 되는 것이다.

또한 일반 시멘트 페이스트에 비하여 고흡수성 폴리머가 배합된 보수성 시멘트 페이스트는 보수성은 뛰어 나지만, 40∼80%의 최대 흡수율을 갖는 보수성을 높인 보수성 시멘트 페이스트의 경우 높은 보수성에 의한 시멘트 페이스트의 응결 및 경화 속도가 저하되어 강도 발현이 어려운 단점을 가지고 있기 때문에, 최대 흡수율 40% 이상의 경우 반강성 포장의 소요 강도 기준인 7일 양생 압축강도 100kg/cm² 이상의 발현을 위해서는 강도 발현을 증진시킬 수 있는 재료를 사용할 필요가 있게 되므로, 하기의 강도 발현 증진재를 사용하는 것이다.

상기 보수성 시멘트 페이스트 제조(S3)시 소요의 강도 발현을 위하여 특별히 사용되는 강도 발현 증진재로는 실리카 흄이 적합하며, 그 물성은 비중 2.0 이상, 분말도 200,000 cm²/g 이상이며, 실리카 함량 90% 이상의 것을 사용한다.

이러한 실리카 흄은 분말도가 높을 뿐만 아니라, 친수성 또한 높기 때문에 물과 접촉한 후 단시간 내에 반응하여 그 수화물이 시멘트 입자 사이에 겔층을 형성하게 되고, 시멘트가 수화반응을 일으키는 동안 석회 성분과 조기에 포졸란 반응을 일으켜 안정된 시멘트 복합체인 칼슘 실리카 수화물(C-S-H)을 생성하여 조기 및 장기적으로 강도 발현을 촉진 및 증진시키는 작용을 하게 된다.

또한 보수성 시멘트 페이스트의 최대 흡수율 약 10% 증가에 대해 강도 발현은 약 20% 정도 감소하게 됨으로서, 이러한 실리카 흄의 사용량은 시멘트 페이스트의 보수성을 증가시킴에 따라 소요의 강도를 발현시키기 위해서는 그 사용량을 증가 시켜야 하는 것으로, 그 사용량은 보수성 시멘트 페이스트의 최대 흡수율 40∼80% 범위 내에서 소요 강도 기준인 7일 양생 압축강도가 100kg/cm² 이상을 발현할 수 있는 배합량으로 하되, 배합시험에 의해서 결정한다.

일예로 최대 흡수율 80%에서의 강도 발현 증진재인 실리카 흄 10%를 사용한 보수성 시멘트 페이스트의 7일 양생 압축강도가 100 kg/cm² 이상 발현된 반면, 강도 발현 증진재를 사용하지 않은 최대 흡수율 80%의 보수성 시멘트 페이스트의 경우 10 kg/cm² 미만의 강도밖에 발현되지 않음으로서, 최대흡수율 40∼80% 보수성 시멘트 페이스트 제조시 소요의 강도 기준을 만족시키기 위해서는 강도 발현 증진재의 사용이 필요함을 알 수 있는 것이다.

또한 상기의 시멘트 페이스트 제조(S3)시 통상적으로 사용되는 기타 첨가재 로는, 건조수축 및 동결융해 방지재, 미끄럼 방지재, 유동성 개선재, 응결 조정재가 사용되는 바, 상기 건조수축 및 동결융해 방지재로는 고무계 에멀젼인 합성고무 라텍스, 아크릴 수지 에멀젼 또는 아스팔트 유제 및 고분자 유화제 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하며, 이 재료들은 건조수축을 저감시켜 균열을 억제할 뿐만 아니라, 동결융해에 대한 저항성을 개선하는 작용도 동시에 하는 것으로서, 그 사용량은 시멘트 페이스트의 동결융해에 대한 저항성 시험결과, 동탄성계수가 150 싸이클에서 60% 이상이 유지되도록 배합시험에 따라 결정한 량으로 한다.

또한 이러한 건조수축 및 동결융해 방지재의 또 다른 특성은 개립도 아스팔트 혼합물 제조(S1)시 사용한 아스팔트와 친화성이 크기 때문에, 반강성 포장에서 아스팔트 혼합물과 시멘트 페이스트의 부착력을 강화시키는 작용도 하게 되는 것이다.

상기 미끄럼 방지재로는 실리카 샌드를 사용하며, 내마모성이 우수하고, 입형은 비교적 능각이 풍부하여 미끄럼 저항성이 우수하며, 흡수율이 적은 것을 사용하고, 그 사용량은 반강성 포장체의 미끄럼 저항 측정시 40 BPN 이상이 될 수 있도록 배합 시험에 따라 결정한 량으로 한다.

상기 기타 첨가재 중에서 선택적으로 사용되는 유동성 개선재 및 응결 조정재는, 시멘트 페이스트가 목표로 하는 플로우 값 및 압축강도 기준을 만족시키는 범위 내에서 배합시험에 의해 결정하여 사용한다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

(실시예)

하기 표 1은 본 발명에 의한 개질아스팔트의 배합 및 품질특성 시험결과이다.

개질아스팔트와 일반아스팔트의 품질특성 시험결과

구분	배합비율(중량%)		시험결과
	아스팔트	개질재	연화점(℃)	점도(cp)
일반아스팔트	100	-	45	450
개질아스팔트	80	20	85	2200

상기 표 1은 아스팔트 개질재를 사용하여 개질한 아스팔트와 개질재를 사용하지 않은 아스팔트의 고온특성인 연화점과 점도를 비교한 것으로서, 상기 재료 중 아스팔트는 한국산업규격의 도로 포장용 아스팔트의 침입도 등급 60∼80(AP-5)의 것을 사용하였고, 아스팔트 개질재로는 고무분말(CRM)을 사용하되 결합재 총량의 20%를 혼합 사용하였다.

상기한 시험결과에서 알 수 있는 바와 같이, 개질하지 않은 일반 아스팔트의 연화점은 45℃인 반면, 개질 아스팔트의 연화점은 85℃를 나타내고 있어, 개질한 아스팔트는 여름철 포장체의 추정 최고 온도인 60℃ 이상에서도 안정적으로 유동에 대한 저항성을 개선할 수 있음을 알 수 있으며, 점도 시험결과에서 일반 아스팔트는 450cp, 개질 아스팔트는 2,200cp 로서 개질 아스팔트가 높은 점성을 나타내고 있어, 아스팔트 혼합물 제조시 아스팔트 피복 두께를 두껍게 함으로써, 개립도 아스팔트 혼합물의 내구성과 다짐 성능이 향상되게 할 수 있음을 알 수 있다.

하기 표 2는 아스팔트 혼합물의 배합 및 품질특성 시험결과이다.

아스팔트 혼합물의 배합 및 품질특성 시험결과

구분	재료배합율(%)					시험결과
	아스팔트	개질재	굵은골재	잔골재	채움재	밀도(g/cm2)	공극율(%)	안정도(kg)	동적안정도(회/mm)
일반(밀입도 13mm)	6.0	-	45	45	4.0	2.35	4.0	920	550
개질(갭입도 13mm)	4.8	1.2	50	40	4.0	2.30	4.5	1,150	5,200
반굴곡(개립도 13mm)	4.8	1.2	75	15	4.0	1.95	22	470	4,450

상기 표 2의 일반(밀입도 13mm)은 일반 아스팔트를 사용한 밀입도 아스팔트 혼합물이고, 개질(갭입도 13mm)은 개질 아스팔트를 사용한 갭입도 아스팔트 혼합물이며, 반굴곡(개립도 13mm)은 개질 아스팔트를 사용한 반강성 포장용을 위한 개립도 아스팔트 혼합물의 배합예로서, 굵은골재는 골재 최대치수가 13mm(78호)로 5mm체 통과량 15%의 화강암을 분쇄한 쇄석을 사용하였으며, 입도 및 물성은 한국산업규격(KS)의 기준에 적합한 것을 사용하였고, 잔골재는 부순모래를 사용하였으며 5mm체에서 95% 이상 통과한 것으로 한국산업규격의 물성 기준에 적합한 것을 사용 하였으며, 채움재는 석회석분을 사용하였다.

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 다짐회수 양면 50회로 동일하게 다짐한 일반(밀입도) 아스팔트 혼합물 및 개질(갭입도) 아스팔트 혼합물의 공극율이 4.0~4.5%인데 비하여, 반강성 포장용(개립도) 아스팔트 혼합물의 다짐후 공극율이 22%인 것으로 미루어 보아, 침투용 재료를 침투시키기 위한 공극이 확보된 다공성 아스팔트 혼합물이 만들어 졌음을 알 수 있었다.

또한 반강성 포장용(개립도) 아스팔트 혼합물의 안정도가 일반(밀립도) 및 개질(갭입도) 아스팔트 혼합물에 비하여 낮게 나타나고 있는 것은 공극율이 약 5배 정도 증가하였기 때문이며, 일반 아스팔트를 사용한 밀입도 아스팔트 혼합물에 비하여 개질 아스팔트를 사용한 갭입도 아스팔트 혼합물 및 반강성 개립도 아스팔트 혼합물의 동적 안정도가 약 10배 정도 높게 나타나고 있는 것으로부터, 개질재를 사용하여 개질 아스팔트가 고온에서의 물성이 개선되어 유동에 대한 저항성이 개선되었음을 알 수 있었다.

하기 표 3은 침투용 시멘트 재료의 배합에 따른 품질특성 시험결과이다.

침투용 시멘트 재료의 배합에 따른 품질특성 시험결과

구분	재료배합율(%)								물/시멘트비(%)	시험결과
	시멘트		보수성재료	강도 발현증진재	미끄럼방지재	건조수축 및 동결융해방지재	안료	유리알		플로우(초)	최대 흡수율(%)	상대동탄성계수(%)	공기량(%)	7일압축강도(kg/cm2)
	보통	초속경
일반시멘트페이스트	96.0	-	-	-	-	-	4.0	-	43	13	9	60이하	2.0	118
보수성시멘트페이스트(1)	45.0	20.0	10.0	10.0	10.0	5.0	-	-	48	13	81	60이상	4.7	135
보수성시멘트페이스트(2)	55.0	20.0	5.0	-	10.0	5.0	4.0	1.0	45	13	39	60이상	7.2	98

상기 표 3은 일반적인 시멘트 페이스트와 보수성 폴리머 재료를 사용한 시멘트 페이스트의 특성을 비교한 일예로서, 보수성을 갖게 하기 위하여 보수성 재료인 고흡수성 폴리머, 강도 발현 증진재 및 기타 첨가제를 사용한 배합과 사용하지 않은 배합의 품질특성 비교 시험결과이며, 사용 재료 중 보수성 재료는 합성 고분자계의 고흡수성 폴리머 분말을 사용하였으며, 강도 발현 증진재로는 실리카 흄을 사용 하였고, 건조수축 및 동결융해 방지재로는 아크릴계 에멀젼 수지를 사용하였으며, 미끄럼 방지재로는 경질의 규사를 사용하였고, 규사의 입도는 5mm체에서 100% 통과하고 NO.50 체에서 10% 통과하는 것을 사용하였으며, 안료는 적색의 산화철을 사용하였고, 유리알은 비중 2.50의 유리알 2호를 사용하였으며, 동일한 플로우 값을 얻기 위한 물/시멘트 비는 각각 43%, 48% 및 45%로 하였다.

또한 보수성 재료의 사용량 및 최대 흡수율 변화와 강도 발현 증진재의 사용량에 따른 시멘트 페이스트의 압축강도 물성을 조사하기 위하여, 보수성 시멘트 페이스트(1) 및 보수성 시멘트 페이스트(2)로 구분하여 배합 및 시험을 실시하였다.

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 일반 시멘트 페이스트에 비하여 보수성 시멘트 페이스트의 최대 흡수율이 약 4∼9배 이상 증가한 것으로부터, 보수성 시멘트 페이스트의 보수성에 의한 포장체의 온도 제어가 가능함을 알 수 있었으며, 고흡수성 폴리머를 사용한 보수성 시멘트 페이스트의 공기량이 일반 시멘트 페이스트의 공기량에 비하여 높게 나타나고 있는 것은 고흡수성 폴리머의 배합에 의한 것임을 알 수 있었고, 특히 보수성 시멘트 페이스트(1)의 경우 고흡수성 폴리머의 배합량 2배 증가에도 불구하고 보수성 시멘트 페이스트(2)보다 오히려 공기 연행량이 감소한 것은 강도 발현 증진재의 공기 연행 억제 기능의 효과인 것으로 판단되었다.

또한 강도 발현 증진재인 실리카 흄을 10% 사용한 경우, 보수성 시멘트 페이스트의 최대흡수율 81% 에서도 소요강도 기준인 7일 양생 압축강도가 100kg/cm² 보다 높은 값을 나타내고 있는 반면, 강도 발현 증진재를 사용하지 않은 보수성 시멘트 페이스트(2)의 경우 최대 흡수율 39% 에서도 소요강도 기준을 만족하지 못함을 나타내고 있는 것으로부터, 보수성을 높임과 동시에 소요의 강도를 발현시키기 위해서는 강도 발현 증진재를 사용하여야 함을 알 수 있었다.

그리고 동결융해에 대한 저항성에 있어서도, 동결융해 방지재를 사용한 시멘트 페이스트의 경우는 150 싸이클에서 60% 이상의 상대 동탄성계수를 확보할 수 있는 반면, 동결융해 방지재를 사용하지 않은 시멘트 페이스트의 경우 동일 조건에서 60% 이하로 나타나고 있음을 알 수 있었다.

하기 표 4는 본 발명에 의한 도로포장방법에 따른 품질특성 시험결과이다.

실시예 및 비교예의 재료배합율에 따른 품질특성 시험결과

구분	재료배합율(%)						시험결과
	아스팔트 혼합물			침투용 재료			동적안정도(회/mm)		포장체 온도(℃)	미끄럼 저항성(BPN)	야간 시인성
	일반(밀입도)	개질(갭입도)	반굴곡(개립도)	일반시멘트페이스트	보수성시멘트페이스트(1)	보수성시멘트페이스트(2)
실시예1	-	-	80	20	-	-	15,000		50	59	보통
실시예2	-	-	80	-	20	-	21,000		35	71	-
실시예3	-	-	80	-	-	20	13,000		40	68	높음
비교예1	100	-	-	-	-	-	550		56	63	-
비교예2	-	100	-	-	-	-	5,200		55	65	낮음

상기 표 4의 실시예1은 반강성 포장의 침투용 재료로 상기 표 3의 일반 시멘트 페이스트를 사용한 배합이며, 실시예2는 침투용 재료로 상기 표 3의 보수성 시멘트 페이스트(1)를 사용한 것이고, 실시예3은 침투용 재료로 상기 표3의 보수성 시멘트 페이스트(2)를 사용한 것이다.

또한 비교예1은 일반 아스팔트를 사용한 밀입도 13mm 아스팔트 혼합물 배합이며, 비교예2는 개질 아스팔트를 사용한 갭입도 13mm 아스팔트 혼합물의 배합예 이다.

상기 표 4의 시험결과에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예1의 일반 아스팔트를 사용한 밀입도 13mm 아스팔트 혼합물 및 비교예2의 개질 아스팔트를 사용한 갭입도 13mm 아스팔트 혼합물의 동적안정도에 비하여, 실시예1, 실시예2, 실시예3의 반강성 포장 혼합물의 동적안정도가 최대 40배 이상 높게 나타나고 있는 것으로 부터, 반강성 포장의 내유동성이 아스팔트 포장에 비하여 현저히 향상되어 소성변형에 대한 저항성이 현저히 개선됨을 알 수 있었으며, 적외선 조사 시험에 의한 각종 포장 공시체의 온도 측정 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 각종 아스팔트 포장 혼합물 공시체에 비하여 보수성 재료를 사용한 반강성 혼합물 포장체의 온도가 약 30% 이상 낮게 나타나고 있으며, 특히 보수성 재료의 사용량을 늘여 최대 흡수율을 80% 까지 증가시킨 실시예2의 반강성 보수성 포장체의 온도가 가장 낮게 나타나고 있어 보수성 재료의 사용량에 따라 포장체의 온도를 어느 정도 제어 할 수 있음을 알 수 있어, 이러한 작용에 의하여 하절기 고온에서의 열섬현상을 개선할 수 있고 또한 소성변형에 대한 저항성을 개선하는데도 기여할 수 있음을 알 수 있었다.

또한 미끄럼 저항성은, 실시예1의 미끄럼 방지재를 사용하지 않은 반강성 포장의 경우, 비교예1 및 비교예2의 아스팔트 포장에 비하여 약간 낮게 나타나고 있어, 반강성 포장에서 미끄럼 방지재를 사용하지 않으면 미끄럼 저항성이 저하됨을 알 수 있었으나, 실시예2 및 실시예3의 미끄럼 방지재를 사용한 반강성 보수성 포장의 경우는 미끄럼 저항치가 높게 나타나고 있어, 미끄럼 방지재를 사용한 반강성 포장은 반강성 포장의 일반적인 단점이 될 수도 있는 미끄럼 저항성 확보에도 문제가 없는 것을 알 수 있었고, 야광용 유리알을 사용한 반강성 보수성 포장의 경우, 야간 시인성이 가장 높게 나타나고 있음을 알 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명을 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아닌 것으로, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명에 의하면 종래의 일반 아스팔트를 사용한 밀입도 아스팔트 포장 혼합물 또는 개질아스팔트를 사용한 갭입도 아스팔트 포장 혼합물에 비하여, 반강성 포장 혼합물의 동적안정도가 최대 40배 이상 높도록 하여 반강성 포장의 내유동성을 현저히 개선시킴으로써, 현재의 어떠한 도로 교통 환경 여건 하에서도 소성변형 방지를 위한 근본적인 대책으로서의 적합한 포장방법 및 포장재료를 제공할 수 있도록 하고, 포장의 조기 파손 또한 방지 할 수 있기 때문에 포장의 장수명화를 실현할 수 있어 포장 유지 보수비용의 절감이 가능하도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

또한 포장체의 온도를 각종 아스팔트 도로포장에 비하여 약 30% 이상 낮게 유지 시킬 수 있게 되어, 여름철 포장체의 방사열에 의한 열섬(heat iland) 현상을 크게 개선함으로서, 주행 및 보행의 쾌적감을 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지구 온난화 방지를 위한 환경 개선과 포장체의 내유동성 향상에도 기여하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법의 순서도.

Claims (13)

1. 도로포장방법에 있어서,

   개질아스팔트를 이용하여 개립도 아스팔트 혼합물을 제조하는 단계(S1)와;

   제조된 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하는 단계(S2)와;

   시멘트와 보수성 재료를 배합하여 보수성 시멘트 페이스트를 제조하는 단계 (S3)와;

   상기 시공된 개립도 아스팔트 혼합물 포장체의 공극에 보수성 시멘트 페이스 트를 침투시키는 단계(S4); 및

   시멘트 페이스트가 침투된 포장체를 일정시간 양생하는 단계(S5);

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개립도 아스팔트 혼합물은 동적안정도가 3,000회/mm 이상의 내유동성을 갖는 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
3. 제 1 또는 2항에 있어서,

   상기 개립도 아스팔트 혼합물은 아스팔트, 아스팔트 개질재, 굵은골재, 잔골재 및 채움재가 혼합되어 이루어지되, 다짐 시공(S2)시 포장체의 공극률이 15∼30%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 아스팔트 개질재는 스티렌부타디엔고무, 고무분말 및 스티렌부타디엔스티렌 중 어느 하나로 이루어지되, 개질된 개질아스팔트의 연화점이 60℃이상, 135℃의 점도가 1,000∼4,000 cp가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 보수성 시멘트 페이스트는 최대 흡수율이 40∼80%인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 보수성 시멘트 페이스트는 시멘트, 고흡수성 폴리머, 강도 발현 증진재, 건조수축 및 동결융해 방지재, 미끄럼 방지재, 유동성 개선재, 응결 조정재 및 물이 혼합되어 이루어지며, 흐름값이 9∼15초, 최대 흡수율 40∼80%에서 7일 양생 압축강도가 100kg/cm2 이상인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 고흡수성 폴리머는, 그래프트 중합에 의한 전분계 폴리머, 카복시 메틸화에 의한 셀룰로스계 폴리머, 가교 중합에 의한 합성고분자계 폴리머 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 강도 발현 증진재는 비중이 2.0 이상이고 분말도가 200,000 ㎠/g 이상이며 실리카 함량이 90% 이상인 실리카 흄인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 건조수축 및 동결융해 방지재는 고무계 에멀젼인 합성고무 라텍스, 아크릴 수지 에멀젼, 아스팔트 유제 및 고분자 유화제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
10. 제 1항에 있어서,

    침투용 시멘트 페이스트를 제조하는 단계(S3)시, 소량의 유색 안료, 도료용 유리알 및 그들의 혼합물 중 어느 하나를 추가로 혼합하여 되는 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 양생된 포장체는 동적안정도 10,000회/mm이상, 미끄럼 저항치 40BPN 이상인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장방법.
12. 도로포장재에 있어서,

    개질아스팔트를 이용하여서 된 개립도 아스팔트 혼합물을 포설 및 다짐하고, 다짐된 아스팔트 포장체에 형성된 공극에, 시멘트와 보수성 재료를 배합하여서 된 보수성 시멘트 페이스트를 침투시키고 이를 일정시간 양생한 후, 일정형태로 가공 및 절삭하여서 되는 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장재.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 도로포장재는 블록형태인 것을 특징으로 하는 반강성과 보수성을 갖는 도로포장재.