KR100819500B1 - 포장용 칼라 아스팔트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장용 칼라 아스팔트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 칼라 아스팔트가 가지고 있는 색상도의 저하 및 소성변형에 대한 저항성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위해, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리올레핀 수지, 메틸 셀룰로오스로 이루어진 수지조성물(A)와, 자갈, 석분, 가는 모래로 이루어진 골재(B)와, 아스팔트, 폴리에틸렌, 탄산칼슘, 착색안료 및 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종의 프로세스 오일로 이루어진 바인더(C)를 일정비율로 혼합하여 제조함으로써 아스팔트의 발색성이나 내퇴색성이 우수하고, 안정도 및 소성변형에 대한 저항성이 높은 포장용 칼라 아스팔트에 관한 것이다.
칼라, 아스팔트, 수지, 골재, 안료, 발색, 안정도, 소성변형, 바인더

Description

포장용 칼라 아스팔트{COLORED ASPHALT FOR PAVEMENT}
본 발명은 포장용 칼라 아스팔트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 칼라 아스팔트가 가지고 있는 색상도의 저하 및 소성변형에 대한 저항성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위해, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리올레핀 수지, 메틸 셀룰로오스로 이루어진 수지조성물(A)와, 자갈, 석분, 가는 모래로 이루어진 골재(B)와, 아스팔트, 폴리에틸렌, 탄산칼슘, 착색안료 및 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종의 프로세스 오일로 이루어진 바인더(C)를 일정비율로 혼합하여 제조함으로써 아스팔트의 발색성이나 내퇴색성이 우수하고, 안정도 및 소성변형에 대한 저항성이 높은 포장용 칼라 아스팔트에 관한 것이다.
일반적으로 종래에는 도로 시공시 차량과 사람의 통행에 대한 편리성과 안정성을 고려하는 것이 가장 중요한 문제이었다.
그러나 생활수준의 향상과 환경에 대한 인식의 변화는 도로가 건설 시설물로만 유지되는 것이 아니라, 도로 자체만으로도 주변 환경을 개선할 수 있다는 것으로 인식되고 있다.
종래 아스팔트 포장도로의 경우는 원유정제 과정에서 얻어진 아스팔트 파인더의 영향으로 인하여 획일적인 암회색을 띄었다. 하지만 다양한 공법의 칼라 아스팔트 포장의 개발로 인해 종래의 암회색에 그치던 아스팔트가 다양한 색상을 갖게 됨으로써 색상을 갖는 칼라 아스팔트는 공원, 버스전용차로, 횡단 보도, 교차로, 학교 앞 도로, 운동경기장, 자전거도로 등 점차 그 쓰임이 증가하고 있는 추세이다.
이와 같은 칼라 아스팔트의 사용은 단지 주변 환경을 개선하기 위한 미적인 측면뿐만 아니라 시인성의 향상으로 인해 보행자 및 차량 운전자의 주의를 증가시켜 불의의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
외국의 경우는 칼라 아스팔트를 사용하여 버스 전용차로를 포장하거나 교차로 주변의 포장을 칼라로 하는 등 그 쓰임이 활발히 이루어지고 있으나, 국내에서는 보도 등 도시미관을 개선하기 위한 일부 구역에 사용되고 있어 그 쓰임이 매우 한정적이다.
이와 같이 국내에서 칼라 아스팔트의 쓰임이 활발히 이루어지지 않는 이유는 보도용으로 사용하기에는 큰 문제가 발생하지 않으나, 차도로 쓰이기에는 공용성능에 부족하기 때문이며, 그 성능을 보완하기 위해 외국에서 값비싼 재료를 수입하기 위해서는 경제적인 문제를 발생시킨다.
이와 같이 종래 칼라 아스콘을 도로에 사용할 경우에는 도로에 가해지는 반 복하중에 의해 도로의 변형이 쉽게 오는 문제를 해결하기 위해, 대한민국공개특허공보 특2000-0049504호에서 칼라 아스콘의 성능을 개선하여 차도에서도 사용할 수 있는 대응 방안에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기 공개특허에 개시된 칼라 아스팔트의 경우 발색성이 떨어져 시인성이 떨어져 사고의 위험이 높아지며, 색상이 선명하게 나타나지 않음으로써 미적인 효과를 발휘할 수 없으며, 여전히 내구성에 대한 부족함이 있어 반복하중에 의한 소성변형을 일으키는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 반복하중에 의해서도 쉽게 변형되지 않고, 발색성이 높아짐으로 인해 운전자 및 보행자의 시인성을 높여주어 사고발생위험을 현저히 줄일 수 있으며, 더욱이 선명한 색상에 의해 주변환경과 어울려 미적인 효과가 뛰어난 포장용 칼라 아스팔트의 제공을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스티렌-부타디엔 공중합체 50 ~ 65중량%, 폴리올레핀 수지 28 ~ 40중량%, 메틸 셀룰로오스 7 ~ 10중량%의 혼합으로 조성된 수지조성물(A) 3 ~ 5중량%와,
입경이 13mm ~ 15mm인 자갈 55 ~ 70중량%, 석분 20 ~ 30중량%, 입경이 0.1 ~ 0.5mm의 모래 10 ~ 15중량%의 혼합으로 조성된 골재(B) 92 ~ 95중량%와,
아스팔트 30 ~ 55중량%, 폴리에틸렌 15 ~ 22중량%, 탄산칼슘 10 ~ 17중량%, 착색안료 15 ~ 20중량%, 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종의 프로세스 오일 5 ~ 11중량%의 혼합으로 조성된 바인더(C) 2 ~ 3중량%를 140 ~ 156℃의 혼합온도에서 1 ~ 2분간 혼합하여 조성된 포장용 칼라 아스팔트를 그 주요 기술적 구성으로 한다.
이하, 상기한 기술적 구성을 더욱 상세히 살펴보도록 한다.
먼저 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리올레핀 수지, 메틸 셀룰로오스의 혼합으로 조성되는 수지조성물(A)의 각 구성 물질 및 그 혼합비에 대해 살펴보도록 한다.
상기 스티렌-부타디엔 공중합체는 수지조성물(A) 전체중량에 대해 50 ~ 65중량%의 혼합비율로 사용되는 것으로, 50중량% 미만으로 사용되는 경우에는 칼라 아스팔트 시공 후 일정시간이 경과할 경우 그 노면이 갈라지는 등의 발생하여 도로의 수명을 크게 단축되고, 65중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 수지조성물과 골재와의 결합력이 떨어져 아스팔트의 내구성이 떨어지는 문제점이 발생하므로, 50 ~ 65중량%의 혼합비율을 유지하는 것이 바람직하다.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중 선택되는 어느 1 종 또는 2종의 혼합으로 사용된다.
그 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)은 에틸렌(Ethylene-분자량:28)을 단량체(monomer)로 하여 촉매를 사용하여 중·고압 하에서 중합(polymerization)반응을 통하여 분자량이 수십만에 이르는 고분자 화합물로써, 물성 중 밀도범위에 따라 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 세 가지로 분류된다.
다음으로, 폴리프로필렌(polypropylene, PP)은 프로필렌을 촉매로 중합한 것으로서, 범용플라스틱 중 밀도가 0.90 ~ 0.92로 가장 가볍고 투명하며 내열강도, 전기절연성, 내약품성 및 내굴곡성이 우수하고 무독성이지만 내한 충격강도가 약한 결점이 있다.
이러한, 폴리올레핀 수지는 수지조성물(A) 전체중량에 대해 28 ~ 40중량%의 혼합비율을 갖는 것으로, 28중량% 미만으로 사용하는 경우에는 수지조성물과 골재과의 결합관계에서 그 결합성이 떨어지고, 시공 후 아스팔트의 내구성이 떨어지는 문제가 발생하고, 40중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 포설 작업시 작업성이 떨어지므로, 28 ~ 40중량%의 비율범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)는 셀룰로오스 히드록시기의 일부나 전부를 메톡실기로 변환한 화합물로써 흰색의 고체로 그 치환의 양에 따라 성질이 다양한 것으로, 건조한 다음 정량할 때 메톡실기(-OCH3 = 31.04) 25.0 ~ 33.0%를 함 유하는 것으로, 백색에서 백색에 가까운 색의 분말 또는 섬유상의 물질로서 냄새가 없는 것이 특징이다. 수용성의 경우 향장료, 식품, 약품 따위에 쓰고, 알칼리 따위의 유기 용매에 녹는 것은 필름 제조에 쓴다.
상기 메틸 셀룰로오스는 수지조성물(A) 전체중량에 대해 7 ~ 10중량%의 혼합비율을 갖는 것으로, 7중량% 미만으로 사용하는 경우에는 수지조성물의 용융성이 떨어지는 문제가 발생하고, 10중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어지므로, 7 ~ 10중량%의 비율범위로 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 자갈, 석분, 가는 모래의 혼합으로 조성되는 골재(B)의 각 구성 물질 및 그 혼합비에 대해 살펴보도록 한다.
상기 자갈은 입경이 13mm ~ 15mm을 갖는 것으로, 13mm 미만의 입경을 갖는 경우에는 칼라 아스팔트의 공극률이 떨어져 투수성이 떨어지고, 15mm를 초과하는 입경인 경우에는 아스팔트의 내구성 및 안정도가 떨어지므로, 13mm ~ 15mm의 입경을 갖는 것이 바람직하다.
이 같은 자갈은 골재(B)의 전체중량에 대해 55 ~ 70중량%의 비율로 사용되는 것으로, 55중량% 미만으로 사용하는 경우에는 아스팔트의 내구성이 떨어지고, 70중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 시공시 아스팔트 노면이 고르지 못하고 역시 내구성이 떨어지므로 55 ~ 70중량%의 혼합비율을 갖는 것이 바람직하다.
상기 석분은 골재(B)의 전체중량에 대해 20 ~ 30중량%의 비율로 사용되는 것으로, 20중량% 미만으로 사용하는 경우에는 차량 등의 이동에 의해 도로가 받는 반복하중에 대한 완충성이 떨어져 도로의 균열이 발생하고, 30중량%를 초과하여 사용하게 되는 경우에는 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어지는 문제가 발생하므로 20 ~ 30중량%의 혼합비율을 유지하는 갖는 것이 바람직하다.
상기 가는 모래는 0.1 ~ 0.5mm의 입경을 갖는 것을 말하며, 그 가는 모래는 골재(B)의 전체중량에 대해 10 ~ 15중량%의 비율로 사용된다. 상기 가는 모래를 10중량% 미만 사용하는 경우에는 아스팔트의 내구성이 떨어져 시공된 칼라 아스팔트의 소성변형에 대한 적응성이 떨어지는 문제가 발생하고, 15중량%를 초과하여 사용하게 되는 경우에는 공극률이 떨어져 투수성이 떨어지므로 10 ~ 15중량%의 혼합비율을 유지하는 것이 바람직하다.
다음으로 아스팔트, 폴리에틸렌, 탄산칼슘, 착색안료 및 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종의 프로세스 오일의 혼합으로 조성되는 바인더(C)의 각 구성 물질 및 그 혼합비에 대해 살펴보도록 한다.
상기 아스팔트는 바인더의 주된 기능을 갖게 하는 성분으로, 아스팔트 혼합물에서 아스팔트 바인더는 차량 하중에 의해 유발되는 인장에 대한 저항력뿐만 아니라, 내구성까지 발휘하게 하는 주요 인자이다. 그리고 아스팔트 혼합물의 공용성 에 영향을 미치는 아스팔트의 주요 물성으로는 온도 감온성과 점탄성 특성, 그리고 노화 특성이 있다.
아스팔트 바인더는 열가소성(thermoplastic) 재료로써 이것의 컨시스턴시(consistency)는 온도에 따라 변화한다. 이때 온도 감온성이란 온도의 변화에 따른 아스팔트의 컨시스턴시 변화비로써 매우 중요한 재료 물성 중의 하나이다. 아스팔트의 온도 감온성이 크면 135℃에서의 점도가 낮으므로 다짐시 다짐 불량이 발생하기 쉽고, 공용 온도가 매우 낮게 되면 아스팔트의 점도는 반대로 매우 높게 되어 저온 균열이 발생하기 쉽다.
이와 같은 아스팔트는 전체 바인더(C)에 대해 30중량% 미만으로 사용하는 경우에는 칼라 아스콘의 인장 강도가 떨어지고, 55중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 골재와의 결합력을 떨어져 칼라 아스팔트의 전체 내구성을 떨어뜨리는 문제가 발생하므로, 바인더(C) 전체중량에 대해 30 ~ 55중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에틸렌은 바인더의 결합력을 더욱 강화시키는 것으로서, 바인더(C) 전체중량에 대해 15중량% 미만으로 사용하는 경우에는 골재와의 결합성이 떨어져 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어지고, 20중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 포설 작업시 작업성이 떨어지므로, 바인더(C) 전체중량에 대해 15 ~ 20중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 탄산칼슘(CaCO3)은 자연계에서 존재하는 염 중에 가장 많은 것으로 백색의 미세한 분말로서 냄새가 없으며 칼라 아스팔트의 발색성과 관련된다. 이 같은 탄산칼슘은 그 형태도 다양하여 대리석 , 방해석, 석회석, 조개껍질, 산호 등에 존재하는 것으로, 무색의 결정 또는 백색 고체로, 비중 2.93이며, 825 ℃에서 분해한다. 본 발명에서 사용되는 탄산칼슘(CaCO3)은 육방정계의 결정으로 입자 직경이 0.02 ~ 0.1㎛의 사이로 평균 0.03㎛의 입경을 갖는 콜로이드성 탄산칼슘인 것을 특징으로 한다.
상기 콜로이드성 탄산칼슘의 분체는 중질 탄산칼슘과 비교하면 입자직경이 1/100 정도로 작게 되어있어서 희박한 산성액을 중화하는 속도가 빠르고 또 액중에 콜로이드상의 현탁액으로 되어 있는 시간이 길다는 특징이 있다.
이 같은 탄산칼슘은 바인더(C) 전체중량에 대해 10 ~ 17중량%의 범위에서 사용되는 것으로, 10중량% 미만으로 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 발색성이 떨어져 아스팔트 시공 후 시인성이 떨어지므로 보행자 및 운전자의 주의를 끌어내지 못해 차량 사고 발생할 수 있고, 17중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어지므로 바인더(C) 전체중량에 대해 10 ~ 17중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 착색안료는 칼라 아스팔트의 색을 발현시키는 것으로서, 안료는 크게 착색안료, 체질안료, 방청안료, 특수안료로 나뉘게 되는 것으로, 본 발명에서 사용하는 착색안료의 경우에는 은폐력 및 착색력을 가진 안료로서 색상을 부여한다. 그리고 유기안료와 무기안료로 나뉜다. 상기 체질안료는 은폐력 및 착색력은 없으나 도막에 살오름 성, 기계적 성질을 증대시키는 것을 목적으로 하는 안료이고, 상기 방청안료는 도막의 방청성을 목적으로 하는 안료이고, 특수안료는 발광안료나 금속분말 안료와 같이 특수한 목적으로 사용되는 안료를 일컫는다.
본 발명의 착색안료로는 황산화철, 적색산화철, 흑 산화철, 군청, 감청, 산화크롬, 카본블랙 중 선택되는 어느 1종을 사용하는 것으로, 황산화철, 적색산화철, 흑 산화철은 모두 철의 산화물이고 산화의 정도가 다르기 때문에 황 산화철은 황색이나 등황색, 적색산화철은 붉은색이나 적갈색, 흑 산화철은 흑색의 안료이다. 또한 군청은 청색이나 보랏빛을 띤 청색, 감청은 청색, 산화크롬과 수산화크롬은 녹색의 안료이다. 카본블랙은 흑색의 안료이고 천연가스타 액상의 탄화수소의 불완전 연소 등에 의해 얻어지는 탄소의 미세한 분말이다.
백색의 경우에는 백색안료인 이산화티탄(TiO2)이 사용되는 것으로, 그 이산화티탄은 분자량이 79.90, 비중 4.2, 굴절율 2.71, 경도(모오스) 6.0 ~ 7.0인 것이 사용된다.
이러한 착색안료는 바인더(C) 전체중량에 대해 15 ~ 20중량%의 범위로 사용되는 것으로, 15중량% 미만으로 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 색의 선명도가 떨어지는 문제가 발생하고, 20중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 내퇴색성이 떨어지므로 바인더의 전체중량에 대해 15 ~ 20중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 프로세스 오일은 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종인 것을 특징으로 한다. 상기 프로세스 오일은 석유 원유를 정제하여 만든 것으로, 파라핀, 나프텐환의 포화탄화수소와 아로마틱환의 불포화 탄화수소로 크게 분류되나 각 유중에 함유되어있는 파라핀, 나프텐, 아로마틱의 함량 즉, 탄화수소의 조성에 따라 파라핀, 나프텐, 아로마틱으로 분류된다.
상기 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종 프로세스 오일은 분산제의 역할을 하는 것으로서, 안료 등이 골고루 분산되어 색의 발현이 잘 이뤄지도록 하는 것으로서, 바인더(C) 전체중량에 대해 5 ~ 11중량%의 범위로 사용되는 것으로, 5중량% 미만으로 사용되는 경우에는 안료가 골고루 분산되지 않아 색 발현성이 떨어지고, 11중량%를 초과하여 사용하게 되는 경우에는 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어지므로 바인더의 전체중량에 대해 5 ~ 11중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 대한 구체적인 배합비에 의한 구체적인 실시 예는 다음과 같다.
<수지조성물(A)>
실시 예 1
스티렌-부타디엔 공중합체 50Kg, 폴리에틸렌 40Kg, 메틸 셀룰로오스 10 Kg의 배합비로 조성된다.
실시 예 2
스티렌-부타디엔 공중합체 65Kg, 폴리프로필렌 28Kg, 메틸 셀룰로오스 7Kg의 배합비로 조성된다.
<골재(B)>
실시 예 3
입경이 15mm인 자갈 55Kg, 석분 30Kg, 입경이 0.1mm의 가는 모래 15Kg의 배합비로 조성된다.
실시 예 4
입경이 13mm인 자갈 70Kg, 석분 20Kg, 입경이 0.5mm의 가는 모래 10Kg의 배합비로 조성된다.
<바인더(c)>
실시 예 5
아스팔트 35Kg, 폴리에틸렌 20Kg, 탄산칼슘 15Kg, 착색안료 20Kg, 아로마틱 오일 10Kg의 배합비로 조성된다.
이하, 수지조성물(A), 골재(B) 및 바인더(C)를 혼합하여 조성되는 포장용 칼라 아스팔트에 대해 살펴보도록 한다.
상기 수지조성물(A)는 포장용 칼라 아스팔트 전체중량에 대해 3 ~ 5중량%로 사용되는 것으로, 3중량% 미만으로 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어져 소성변형이 쉽게 일어나며, 포설이 완료된 후 일정시간이 지나면 빗물 등이 침투되어 균열이 발생하고 도로의 뒤틀림 현상 등의 문제점이 발생하고, 5중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 강도가 떨어지므로, 수지조성물은 칼라 아스팔트의 전체중량에 대해 3 ~ 5중량%의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 골재(B)는 포장용 칼라 아스팔트 전체중량에 대해 92 ~ 95중량%로 사용되는 것으로, 92중량% 미만으로 사용하는 경우에는 상대적으로 수지조성물 및 바인더의 사용량이 증가하여 칼라 아스팔트의 내구성이 떨어지고, 95중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 골재의 양이 많아 바인더에 의한 결합이 잘 이루어지지 않게 되어 내구성 및 안정성이 떨어지므로, 골재는 칼라 아스팔트의 전체중량에 대해 92 ~ 95중량%의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바인더(C)는 아스팔트와 골재의 결합력을 증가시키기 위해 사용되는 것으로, 포장용 칼라 아스팔트 전체중량에 대해 2 ~ 3중량%로 사용되는 것으로, 2중량% 미만으로 사용하는 경우에는 골재와의 결합력이 떨어져 시공 후 아스팔트의 내구성 및 소성변형에 취약하다는 문제가 발생하고, 3중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 칼라 아스팔트의 시공시 작업성이 떨어지는 문제가 발생하므로, 바인더는 칼라 아스팔트의 전체중량에 대해 2 ~ 3중량%의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
칼라 아스팔트는 앞서와 같은 혼합비율을 갖는 수지조성물(A), 골재(B) 및 바인더(C)를 140 ~ 156℃의 온도에서 1 ~ 2분간 혼합함으로써 완성된다. 상기 혼합온도 및 혼합시간은 상기 수지조성물, 골재, 바인더가 가장 적합하게 배합될 수 있는 조건으로써, 상기 조건을 벗어나는 경우에는 칼라 아스팔트의 색이 변하는 등의 문제점이 발생 될 수 있다.
이하, 상기한 칼라 아스팔트의 제조에 대한 기술적 구성을 실시 예를 통해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
<포장용 칼라 아스팔트>
실시 예 6
실시 예 1에서와 같이 조성된 수지조성물(A) 3Kg과,
실시 예 3에서와 같이 조성된 골재(B) 95Kg과,
실시 예 5에서와 같이 조성된 바인더(C) 2Kg을 140℃에서 2분간 혼합하여 제조한다.
실시 예 7
실시 예 2에서와 같이 조성된 수지조성물(A) 5Kg과,
실시 예 4에서와 같이 조성된 골재(B) 92Kg과,
실시 예 5에서와 같이 조성된 바인더(C) 3Kg을 156℃에서 1분간 혼합하여 제조한다.
이하, 상기 구성에 따른 실험값을 살펴보도록 한다.
표1
구분 마샬안정도(kg) 간접인장강도(kg/㎠) 마찰력 지수(BPN)
실시 예 7 1500 20 90
실시 예 8 1450 21.5 90
상기 표 1은 실시 예 7 및 실시 예 8에 의해 제조된 아스팔트를 마샬안정도, 간접인장강도 및 마찰력 지수를 측정한 것으로서, 마샬안정도, 간접인장강도 및 마찰력 지수가 매우 높다는 것을 알 수 있었다.
상기 마샬안정도는 몰드에서 탈형한 공시체를 24시간 상온에서 보관 후 60℃에서 수조에 30분 동안 수침시킨 후 수조에서 꺼내어 표면의 물기를 제거한 후 마 샬시험 장비를 이용하여 50mm/min의 속도로 하중을 재하 하여 구하였다.
상기 공시체의 제작과정은 상기 공시체의 제작과정은 먼저 믹싱 보울을 160℃로 달구고, 골재 또한 사전에 혼합물에 필요한 양만큼 계량하여 180℃의 오븐 속에 3시간 가열한 다음, 필요한 아스팔트 량을 그릇 등에 계량하여 아스팔트가 충분히 녹는데 필요한 시간만큼 180℃의 오븐 속에 넣어두고, 아스팔트가 녹으면 가열된 골재를 믹싱 보울에 넣고 아스팔트를 필요한 양만큼 계량하여 믹싱 기계를 사용하여 혼합을 한 후, 상기 믹싱된 혼합물을 1200g을 계량하여 마샬 다짐 기계를 이용하여 양면 50회를 다져서 공시체를 제작하였다.
상기 간접인장강도는 공시체 상하에 공시체와 같은 곡률을 가진 폭 12.7mm 하중 띠를 통해 50mm/min의 재하 속도로 하중을 가하여 구하였다. 만들어진 공시체는 탈형 후 24시간 동안 25℃에서 보관한 후 같은 온도에서 시험하였으며, 이때 간접인장 강도는 다음의 식을 통해 산출하였다.
Figure 112007021023964-pat00001
상기 표면마찰력은 이 시험방법은 ASTM E303에 나오는 British Pendulum Skid Resistance Tester를 사용하여 표면 마찰특성을 측정하는 것으로(British Pendulum Tester는 고무 미끄럼 판이 시험체 표면에서 미끄러지면서 에너지 손실을 측정하는 동적 충격 추 형태의 시험기이다) 표면이 최소 89 × 152 mm인 공시체를 제조한 다음, 시험기의 추를 자유 낙하하여 영점조정을 하고 시험기 밑에 공시체를 위치시킨 다음 시험기의 평형을 맞추고, 시험기와 함께 제공된 게이지를 이용하여 시험 공시체 표면의 미끄럼 길이를 조정한 다음, 시험기와 공시체의 조절이 끝나면 시험기의 추를 자유 낙하하여 측정된 값을 측정하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 포장용 칼라 아스팔트는 발색성이나 내퇴색성이 우수하고, 내구성, 안정도 및 소성변형에 대한 저항성이 높아 도로 등의 포장에 적합할 뿐만 아니라, 다양한 색상을 통한 운전자의 주의를 유도하여 차량에 의해 발생하는 사고의 유발을 한층 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 스티렌-부타디엔 공중합체 50 ~ 65중량%, 폴리올레핀 수지 28 ~ 40중량%, 메틸 셀룰로오스 7 ~ 10중량%의 혼합으로 조성된 수지조성물(A) 3 ~ 5중량%와,
    입경이 13mm ~ 15mm인 자갈 55 ~ 70중량%, 석분 20 ~ 30중량%, 입경이 0.1 ~ 0.5mm의 모래 10 ~ 15중량%의 혼합으로 조성된 골재(B) 92 ~ 95중량%와,
    아스팔트 30 ~ 55중량%, 폴리에틸렌 15 ~ 22중량%, 육방정계의 결정으로 입자 직경이 0.02 ~ 0.1㎛의 사이로 평균 0.03㎛의 입경을 갖는 콜로이드성 탄산칼슘 10 ~ 17중량%, 착색안료 15 ~ 20중량%, 아로마틱, 나프텐 또는 파라핀 중 선택되는 어느 1종의 프로세스 오일 5 ~ 11중량%의 혼합으로 조성된 바인더(C) 2 ~ 3중량%를 140 ~ 156℃의 혼합온도에서 1 ~ 2분간 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 포장용 칼라 아스팔트.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 착색안료는 황산화철, 적색산화철, 흑 산화철, 군청, 감청, 산화크롬, 카본블랙, 또는 백색을 내기 위한 안료로써 분자량이 79.90, 비중 4.2, 굴절율 2.71, 경도(모오스) 6.0 ~ 7.0인 이산화티탄 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 것을 특징으로 하는 포장용 칼라 아스팔트.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100978384B1 (ko) 2010-04-07 2010-08-26 주식회사 태명 친환경 콘크리트 제품의 제조방법
KR101013213B1 (ko) * 2008-09-22 2011-02-22 주식회사 바스코플랜트 상온식 재생아스콘 제조장치
KR101270019B1 (ko) * 2012-11-22 2013-05-31 제일산업개발(주) 유색 재활용자재를 이용한 칼라아스팔트 혼합물 및 이를 이용한 포설방법
ES2687713A1 (es) * 2018-06-27 2018-10-26 Chm Obras E Infraestructuras S.A. Pavimentos asfálticos de alta reflectancia solar
KR102420637B1 (ko) * 2021-06-23 2022-07-14 김남호 시인성 및 미끄럼 방지성이 우수한 투수성 아스팔트 컬러 포장재, 이의 제조방법 및 이를 이용한 아스팔트 포장시공방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001329117A (ja) * 2000-05-25 2001-11-27 Toa Doro Kogyo Co Ltd カラー舗装道路用バインダー組成物
US20030004234A1 (en) 2000-03-14 2003-01-02 Baumgardner Gaylon L. Accelerator-gel additive for use in the production of polymer-modified asphalt
KR100591536B1 (ko) * 2005-06-30 2006-06-20 오은영 개질 칼라아스팔트 및 이를 이용한 칼라아스콘

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030004234A1 (en) 2000-03-14 2003-01-02 Baumgardner Gaylon L. Accelerator-gel additive for use in the production of polymer-modified asphalt
JP2001329117A (ja) * 2000-05-25 2001-11-27 Toa Doro Kogyo Co Ltd カラー舗装道路用バインダー組成物
KR100591536B1 (ko) * 2005-06-30 2006-06-20 오은영 개질 칼라아스팔트 및 이를 이용한 칼라아스콘

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013213B1 (ko) * 2008-09-22 2011-02-22 주식회사 바스코플랜트 상온식 재생아스콘 제조장치
KR100978384B1 (ko) 2010-04-07 2010-08-26 주식회사 태명 친환경 콘크리트 제품의 제조방법
KR101270019B1 (ko) * 2012-11-22 2013-05-31 제일산업개발(주) 유색 재활용자재를 이용한 칼라아스팔트 혼합물 및 이를 이용한 포설방법
ES2687713A1 (es) * 2018-06-27 2018-10-26 Chm Obras E Infraestructuras S.A. Pavimentos asfálticos de alta reflectancia solar
WO2020002730A1 (es) * 2018-06-27 2020-01-02 Chm Obras E Infraestructuras S.A. Pavimentos asfalticos de alta reflectancia solar.
KR102420637B1 (ko) * 2021-06-23 2022-07-14 김남호 시인성 및 미끄럼 방지성이 우수한 투수성 아스팔트 컬러 포장재, 이의 제조방법 및 이를 이용한 아스팔트 포장시공방법

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