KR100724163B1 - 폐타이어 칩을 이용한 도로 또는 교면의 포장 또는보수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 크랙, 차량의 급정거나 발진에 대한 충격, 아스콘 포장재 시공시의 고열 및 토목구조물의 유해화학물질 등에 대하여 강한 저항성을 나타낼 수 있는 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 콘크리트 상판 표면 또는 강 상판 표면을 정리하는 단계; (b) 상기 정리된 상판 표면에 프라이머제를 도포하여 프라이머 층을 형성하는 단계; (c) 상기 형성된 프라이머 층상에 폐타이어 분쇄칩 및 에폭시 수지조성물로 구성되는 탄성방수층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 탄성방수층 상에 아스콘을 포설하여 아스콘층을 형성하는 단계를 포함하는, 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법을 제시한다.

폐타이어 분쇄칩, 에폭시 수지조성물, 탄성체, 보수

Description

폐타이어 칩을 이용한 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법 {Repairing method of bridge or road using waste tire chip}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 시공된 교면의 단면도를 도시한 것이다.

<도면의 주요 부위에 대한 설명>

1: 콘크리트 상판

2: 프라이머층

3: 탄성방수층

4: 탄성방수층과 아스콘층의 요철 계면

5: 아스콘층

본 발명은 콘크리트 구조물의 크랙, 차량의 급정거나 발진에 대한 충격, 아 스콘 포장재 시공시의 고열 및 토목구조물의 유해화학물질 등에 대하여 강한 저항성을 나타낼 수 있는 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법에 관한 것이다.

교량의 바닥판 위를 차량이 통과하면 타이어의 충격이나 하중으로 인해 상판에 휨 모멘트나 진동이 발생되어 박리와 균열이 발생된다. 또한, 빗물 등은 포장에 틈이나 균열을 발생시키고, 인도를 통해 침투하여 철근을 부식시킴으로써 콘크리트의 균열을 촉진시키며 콘크리트 바닥판에 생긴 균열은 아스콘 포장에도 영향을 주어 포장 파괴의 원인이 되고 있다.

일반적으로 교량면과 같은 토목구조물의 보호 시스템으로 사용되는 방수재료에는 그 시공방식에 따라 쉬트식 방수재료, 도막식 방수재료 및 침투식 방수재료가 있다. 이 중 침투식 방수재료를 이용하여 시공하는 방법은 과거에 교량 상판 등의 방수시공에 사용하던 방법으로, 주로 실리콘을 강력한 용제로 용해하여 액상의 침투방수제로 사용한 공법이다. 그러나, 침투식 방수재료를 사용한 시공방법은 균열에 대한 저항성이 낮고, 350 kgf/㎠의 고강도 콘크리트에는 침투가 되지 않는 문제점이 있어 최근에는 사용되지 않고 있다.

그리고, 쉬트식 방수 시공은 균일하고 우수한 방수 효과를 발휘하기는 하지만, 비용이 많이 들고 시공과정에서 쉬트 간의 연결작업이 어려워 표면이 균일하지 못하고, 연결부위 누수로 인하여 방수 기능을 상실하는 경우도 있다.

도막식 방수시공은 연결 부위가 없는 연속시공이 가능하고, 효과 면에서도 우수하지만 콘크리트의 균열에 대한 저항성이 약하고 아스콘 포장시 고온으로 인한 방수층의 손상이 생기기 쉽고 접착력이 약하여 차량 통행에 의한 교량의 진동시 콘크리트 상판과 아스콘 포장과의 계면에서 방수 성능이 상실되고 밀림 현상이 발생하는 단점을 가지고 있다.

한편, 생활수준 향상과 더불어 급격한 차량의 증가로 폐타이어의 발생도 매년 급증하고 있다. 현재 폐타이어는 많은 양이 군 부대 진지 구축용으로 사용되고 있으며, 그 외 재생 타이어 생산용, 놀이시설 및 안전시설에 소량 사용되고 있다. 외국에서는 소각에 의한 에너지 회수 목적으로도 사용되고 있으나, 대부분의 폐타이어는 재활용되지 못하고 버려지고 있는 실정이다.

본 발명은 폐타이어를 분쇄하여 작은 입자로 만든 폐타이어 분쇄칩을 에폭시 수지조성물과 배합하여 도로 포장작업에 사용함으로써 폐타이어의 재활용율을 향상시키고, 폐타이어 고무의 탄성으로 인해 차량의 주행성이 증진되며, 자동차의 제동거리를 감축시키고 완충 역할을 하여 도로의 균열을 방지할 수 있도록 한 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 내약품성, 접착성, 내열성 및 내마모성이 우수할 뿐만 아니라 자동차 제동시의 밀림 및 미끄럼을 방지할 수 있는 탄성방수층을 형성하는, 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 일 측면에 따르면,

(a) 콘크리트 상판 표면 또는 강 상판 표면을 정리하는 단계;

(b) 상기 정리된 상판 표면에 프라이머제를 도포하여 프라이머 층을 형성하는 단계;

(c) 상기 형성된 프라이머 층상에 폐타이어 분쇄칩 및 에폭시 수지조성물로 구성되는 탄성방수층을 형성하는 단계; 및

(d) 상기 탄성방수층 상에 아스콘을 포설하여 아스콘층을 형성하는 단계를 포함하는, 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법을 제시할 수 있다.

본 발명은 콘크리트 상판, 강 상판, 옥상, 주차장 및 토목 구조물 등에 다양하게 적용될 수 있는 것으로서, 콘크리트 교면에 포장된 부실한 아스콘층을 제거하고 부실 방수층과 표면을 정리하여 바탕 처리를 한 후 프라이머제를 도포하는 공정과, 폐타이어 칩을 함유하는 도막재를 도포하여 탄성방수층을 형성하는 공정과, 상기 탄성방수층 위에 아스콘을 포장하는 공정을 포함하는 것으로, 이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 시공된 교면의 단면도를 도시한 것이다. 콘크리트 상판 (1)은 그 표면에 산재한 먼지, 기름, 녹 등 불순물 등을 제거하고 박리층을 형성하는 레이턴스를 제거하여 정리한다. 이때, 바탕면이 움푹 패인 곳은 에폭시 몰탈로 채우고 크랙 부위는 에폭시를 주입하여 마감한다.

이와 같이하여 바탕정리가 되면, 상판 표층에 프라이머제를 도포하여 프라이머층 (2)을 형성시킨다. 본 발명자 등은 본 발명자의 이전 등록 특허 제10-0581377호의 에폭시 수지조성물을 프라이머제로 사용하였으나 100% 에폭시 수지를 사용할 수도 있다. 즉, 프라이머 기능을 할 수 있는 에폭시 수지조성물이면 이들에 한정되지 않으며 어느 것이어도 상관없다.

한편, 콘크리트 상판이 아니라 강 상판 위에 탄성방수층을 형성하는 경우에는 100% 에폭시 수지를 사용하는 것이 강 상판과의 접착력의 측면에서 바람직하다.

상기 등록특허 제10-0581377호의 에폭시 수지조성물은 에폭시 에멀젼 수지, 폴리아민 수지, 아크릴 에멀젼, 멜라민 수지, 실리카 졸 등을 혼합하여 얻어지는 것으로서, 이것은 콘크리트 면에 존재하는 미세한 기공을 메워주어 바탕을 조정할 수 있고, 접착제로서 기능할 수 있다. 상기 프라이머제는 침투성 프라이머로서 붓, 로울러, 에어리스 스프레이 등의 기구를 이용하여 골고루 도포한다.

상기와 같이 형성된 프라이머층 (2)이 완전 건조되면, 상기 건조된 프라이머층 위에 폐타이어 분쇄칩 및 에폭시 수지조성물로 구성되는 탄성방수층 (3)을 형성한다. 상기 탄성방수층 (3)은 3~7 mm로 분쇄된 폐타이어와 내약품성, 접착성, 내열성, 내마모성이 우수한 에폭시 수지조성물로 구성된다. 폐타이어를 3 mm 이하로 분쇄한 것을 사용할 경우에는 칩이 너무 미세하여 소망하는 요철 부분이 제대로 형성되지 않는다는 문제점이 있고, 7mm 이상 분쇄하여 사용할 경우에는 작업성이 나쁘고, 칩간 간극이 커져 이들을 결합시키는 에폭시 수지조성물이 밑으로 빠져 버리므로 과량을 사용해야 하는 문제점이 있다. 한편, 콘크리트 상판이 아니라 강 상 판 위에 탄성방수층을 형성하는 경우에는 100% 에폭시 수지를 사용하는 것이 강 상판과의 접착력 측면에서 바람직하다.

탄성방수층은 i) 상기 두 가지 성분을 혼합하여 상기 프라이머 층 위에 도포하거나, ii) 에폭시 수지조성물을 프라이머층에 먼저 도포하고, 곧바로 폐타이어 분쇄칩을 골고루 살포하고 경화되면 접착불량한 잉여 고무칩을 함침 접착시키기 위해 다시 에폭시 수지조성물을 도장하여 마감한다.

이와 같이 폐타이어 고무칩 및 에폭시 수지조성물로 이루어지는 탄성방수층은 진동의 흡수 성능이 뛰어난 탄성체를 형성하며, 방수층 표면에 2~3 mm로 생성되는 요철 (4)은, 방수층 위에 아스콘을 포설하는 경우 롤러의 차량 다짐에 의해 아스콘 일부가 상기 요철 사이에 들어가 접착되어 마치 톱니바퀴가 맞물리는 형상 (4)을 취하게 된다. 그 결과, 탄성방수층 (3)과 아스콘층 (5)의 접착력이 강해져 차량의 급제동 등에 의한 아스콘 층 (5)의 미끄럼 및 밀림을 방지하여 콘크리트 상판의 아스콘 포장을 견고히 유지할 수 있는 효과가 있다.

폐타이어 분쇄칩 및 에폭시 수지조성물을 혼합하여 도포하는 경우, 4~7 mm의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폐타이어 분쇄칩 및 에폭시 수지조성물의 혼합물은 폐타이어 분쇄칩 30 중량부에 대하여, 에폭시 수지조성물은 40 내지 70 중량부가 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 혼합비율에 있어서, 폐타이어 분쇄칩 30 중량부에 대하여, 에폭시 수지조성물이 40 중량부 이하로 포함되는 경우에는 페타이어 칩과 칩 사이를 상호연결 시키지 못하고 폐타이어 칩 하나하나가 따로따로 떨어지는 문제가 있고, 70 중량부 이상 포함되는 경우에는 방수층 표면에 폐타이어 분쇄칩의 요철이 생성되기 어렵다는 문제가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 탄성방수층 (3)이 형성되고 난 후, 그 표층에 택코트 조성물-도면에 따로 명시하지는 않음-을 당업계의 일반적인 방법에 따라 도포한다. 상기 택코트 조성물은 아스팔트 포장이나 보수에서 각 층간의 부착력을 높여 층 분리 현상을 막기 위해 사용된다.

이어, 아스콘 (아스팔트 콘크리트 혼합물)은 아스팔트, 굵은 골재 (자갈), 잔 골재 (모래) 또는 충진재 (filler)를 130-170℃ 온도에서 혼합한 것을 상기 택코트 조성물이 도포된 탄성방수층 (3) 위에 포설하여 아스콘층 (5)을 형성한다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 교면 보수 1

<1-1> 바탕처리

콘크리트 상판의 표면에 산재한 먼지, 기름, 녹 등의 불순물을 제거하고 박리층을 형성하는 레이턴스를 제거하여 바탕을 정리한다. 바탕면이 움푹 패인 곳은 에폭시 몰탈로 채우고, 크랙 부위는 에폭시를 주입하여 마감한다.

<1-2> 프라이머층 형성

바탕정리 후 완전 건조된 콘크리트 상판의 교면 표층에 등록특허 제10- 0581377호의 에폭시 수지조성물을 붓이나 로라 등으로 골고루 도포 (사용량 0.3 kg/m²)하여 프라이머층을 형성한다.

<1-3> 탄성방수층 형성

실시예 <1-2>의 프라이머층이 완전히 건조되면, 상기 프라이머 층 위에 폐타이어 고무칩과 등록특허 제10-0581377호의 에폭시 수지조성물의 혼합물을 나무 흙손 또는 쇠 흙손을 이용하여 골고루 도포한다 (사용량 1.5 kg/m²).

<1-4> 택코팅 및 아스콘층 형성

실시예 <1-3>의 탄성 방수층 위에 택코팅제 (주식회사 극동석유 제품)을 도포한 후 아스콘을 포설한다.

<실시예 2> 교면 보수 2

<2-1> 바탕처리

콘크리트 상판의 표면에 산재한 먼지, 기름, 녹 등의 불순물을 제거하고 박리층을 형성하는 레이턴스를 제거하여 바탕을 정리한다. 바탕면이 움푹 패인 곳은 에폭시 몰탈로 채우고, 크랙 부위는 에폭시를 주입하여 마감한다.

<2-2> 프라이머층 형성

바탕정리 후 완전 건조된 콘크리트 상판의 교면 표층에 등록특허 제10-0581377호의 침투성 프라이머제를 붓이나 로울러 등으로 골고루 도포한다 (사용량 0.3 kg/m²).

<2-3> 탄성방수층 형성

실시예 <2-2>의 프라이머층이 완전히 건조되면, 상기 프라이머 층 위에 에폭시 수지조성물을 도포 (사용량 1.2 kg/m²)하고 분쇄된 폐타이어 칩을 골고루 살포한다. 경화가 완료되면, 접착 불량한 잉여 칩을 함침 접착시키기 위하여 에폭시 수지조성물을 골고루 도포 (사용량 0.5 kg/m²)하여 마감한다.

<2-4> 택코팅 및 아스콘층 형성

실시예 <2-3>의 탄성 방수층 위에 택코팅제 (주식회사 극동석유 제품)을 도포한 후 아스콘을 포설한다.

<실시예 3> 교면 보수 3

<3-1> 바탕처리

강 상판의 표면에 산재한 먼지, 기름, 녹 등의 불순물을 제거하고 방청제를 도포하여 바탕을 처리한다.

<3-2> 프라이머층 형성

바탕정리 후 강 상판의 교면 표층에 100% 에폭시 수지 (국도화학 제품)를 붓이나 로울러 등으로 골고루 도포 (사용량 0.3 kg/m²)하여 프라이머층을 형성한다.

<3-3> 탄성방수층 형성

실시예 <3-2>의 프라이머층이 완전히 건조되면, 상기 프라이머 층 위에 폐타이어 고무칩과 100% 에폭시 수지 (국도화학 제품)의 혼합물을 나무 흙손 또는 쇠 흙손을 이용하여 골고루 도포한다 (사용량 1.5 kg/m²).

<3-4> 택코팅 및 아스콘층 형성

실시예 <3-3>의 탄성 방수층 위에 택코팅제 (주식회사 극동석유 제품)을 도포한 후 아스콘을 포설한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법에서는 우수한 탄성, 접착력, 고무 특유의 내산, 내알카리, 내염수성을 갖는 폐타이어 분쇄칩과 내약품성, 내열성 및 내마모성이 우수한 에폭시 수지조성물을 배합하여 방수층을 형성함으로써, 통행 차량에 의한 밀림, 재질이완, 아스콘 포장시 고온에 의한 손상의 문제를 해결할 수 있다.

Claims (4)

1. (a) 콘크리트 상판 표면 또는 강 상판 표면을 정리하는 단계;

   (b) 상기 정리된 상판 표면에 프라이머제를 도포하여 프라이머 층을 형성하는 단계;

   (c) 상기 형성된 프라이머 층상에, 폐타이어 분쇄칩 30 중량부에 대하여 에폭시 수지조성물 40 내지 70 중량부 혼합된 조성물로 탄성방수층을 형성하는 단계;

   (d) 상기 탄성방수층 상에 아스콘을 포설하여 아스콘층을 형성하는 단계를 포함하는, 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는 폐타이어 분쇄칩 및 에폭시 수지조성물을 상기 비율로 혼합한 조성물을 프라이머 층상에 도포하되, 상기 도포된 탄성방수층의 표층은 요철 형상으로 형성되는 것인, 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (c) 와 (d) 사이에 택코트층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 도로 또는 교면의 포장 또는 보수공법.

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