KR101627229B1 - 불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법 - Google Patents

불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배수성 아스팔트 혼합물을 사용한 표층 시공 및 포장과 관련된 전반적인 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배수성 포장 시공 후 물이나 수분의 침투로 인한 파손 또는 동상에 의해 파손이 발생되는 하부 도로의 여러 가지 문제점을 해결할 수 있으며, 기존 중간층 포장 후 표층을 시공하는 시공절차에 따른 작업성 및 개방시간 지연 등의 문제점을 간편하게 배수성 표층의 시공 한번으로 해결할 수 있다. 또한, 배수성능과 저소음 기능 등은 기존의 도로 포장 방법으로 시공된 경우와 동일 또는 더욱 우수하게 유지하면서도 동시에 우수한 방수 성능까지 겸비한 중간층 형태의 불투수성 중간층을 기층과 표층 사이에 효과적으로 형성할 수 있는 포장공법을 제공한다.

Description

불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법{Simultaneous Paving Method Providing High-Strength Impermeable Intermediate Layer and Permeable Pavement Layer}
본 발명은 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여, 투수성 표층의 시공시에 불투수성 중간층을 동시에 형성할 수 있는, 불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법에 관한 것으로, 1회 포장 시공으로 배수성 표층과 불투수성 중간층을 저소음으로 시공할 수 있으면서도 고방수 및 고배수 의 장점을 갖는 복합 도로 포장 시공 방법에 관한 것이다.
좀 더 자세하게는, 기존 배수성 표층의 시공시에 별도의 추가적인 단계로 시공되는 포장체의 중간층을, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물이 상기 배수성 표층의 일부 영역에 침투되어 형성된 불투수성 중간층으로 대체함으로써, 배수성 표층의 포설과 동시에 불투수성 중간층을 형성하는 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명에서 형성되는 불투수성 중간층은 아래에 형성된 기층과 밀착 형성되어, 불투수성의 방수 기능으로 인해 강우, 강설 등으로 인한 물 및 수분이 기층으로 침투하는 것을 효과적으로 방지함으로써 기층을 보호하고, 도로의 침식을 방지할 수 있으면서 동시에 위쪽으로 형성되는 저소음 특성과 배수성 기능을 갖는 배수성 표층의 특성을 감소시키지 않는 도로 포장 방법에 관한 것으로서, 배수성 표층인 배수성 아스팔트 포장을 시공할 때, 2 ~ 8 mm의 두께로 포설된 비고화 고무 아스팔트 층이 배수성 표층의 하부에서 유동성을 갖고 표수성 표층으로 침투되어 올라오면서 맞물림으로써, 각 층간의 결합력을 더욱 강화하고, 산, 알칼리, 염수 등의 내화학성이 탁월하여 도로 포장 구조체의 내구성을 향상시킬 수 있는 배수성 아스팔트 포장 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배수성 아스팔트 도로 포장은 표층, 중간층, 기층으로 구성된다. 이중에서 배수성 아스팔트 도로의 표층은, 강우 또는 강설 시 원활하고 빠른 배수특성과 저소음을 위해 일반적인 도로 포장과 비교하여 높은 골재간 공극률을 갖도록 배합설계가 이루어지는데, 배수성 도로 포장의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소로 도로 포장에 사용되는 재료의 품질을 들 수 있다.
그러나 현재 시공되고 있는 배수성포장 재료들은, 물이나 수분에 대한 저항성이 떨어지고 골재간의 결합력이 낮아 쉽게 박리 또는 탈리되고, 시공 후 얼마 지나지 않아 공극이 붕괴되고 막히는 등의 문제점으로 인해 조기에 파손되는 문제점을 갖고 있다. 이렇게 외부와 직접적으로 접촉되어 노출되는 표층의 파손은 배수성 포장의 가장 중요한 목적인 원활한 배수성능과 저소음 특성의 기능을 상실하게 되고, 재포장 시 일반 아스팔트 혼합물 포장에 비해 높은 포장비용으로 인해 경제적 손실이 크며, 현재 배수성 포장에서는 기층에 바로 표층을 포설하는 방식으로 하는 경우가 많아 배수성 표층의 파손이 지속적으로 발생하고 있는 현실이다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 종래의 기술로 공개특허 제2012-0070153호는 저소음 배수성 포장체 및 그 포장방법을 제안하여 상기한 문제점을 해결하고자 하였다. 상기 특허에서 사용된 기층과 표층 중간에 사용된 접착수지(접착층) 재료는 유화아스팔트로써 침투력이 좋고 상온에서 쉽고 간편히 시공할 수 있는 장점을 갖고 있으나, 상기 유화아스팔트는 일반 아스팔트에 비해 강도 및 탄성 등 물성이 비교적 낮고 제시한 범위의 포장두께로는 기층과 표층과의 중간 매개체로서의 접착력 및 부착효과를 크게 발휘할 수 없는 어려움이 있으며, 0 ℃이하의 저온에서는 탄성이 적고 취성이 높아 표층에서 전달되어 지는 충격과 하중에 의해 접착층이 쉽게 파괴되는 문제점이 여전히 존재한다.
또한 시멘트 콘크리트로 형성된 기존 포장 경우, 시공 부위를 절삭 후 절삭 면에 유제를 도포한 다음 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 포설하는 방식으로 시공되며, 이러한 시공 방법은 아스팔트와 콘크리트라는 상이한 두 재료의 원활한 부착을 위해 유제를 사용하고 있으나, 상기 유제는 탄성이 적고 저온에서 취성이 커 층간 부착 면이 쉽게 파괴되는 문제점이 발생하고, 이로 인해 강우 시 물의 침투를 막아주는 유제의 방수성능의 효과가 상실되어 물이 기층을 비롯하여 지반까지 침투되어 시멘트 콘크리트의 열화 및 지반 침하로 도로의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다.
그리고 등록특허 제818489호인 보수성 기층을 갖는 배수성 저소음 합성 도로포장 시공방법의 경우, 보수성(중간층)층은 고흡수성 폴리머 및 광물성 재료를 혼합한 시멘트 페이스트를 활용한 것으로서 제품의 강도와 내구성을 높이고 수분이나 물 침투 시 수십 배 이상의 물을 흡수해 힘이나 압력이 전달되더라도 물이 배출되지 않도록 함으로써, 기층을 보호하고 물 증발 시 기화 잠열에 의해 포장체의 습도와 온도를 조절하는 기능의 특성을 지니고 있다. 하지만, 포설 후 경화속도와 강도 발현 등 물성 확보를 위한 양생기간이 길고, 기층과 표층의 재료인 아스팔트 혼합물과 시멘트 페이스트 층간의 거동 차이에 따른 층간 분리가 발생할 수 있으며, 장마와 같은 긴 우기 시에는 보수성 층의 흡수율이 한계에 이르게 됨으로써 그 기능을 상실하게 되며 기층으로 침투되는 물을 막을 수 없는 문제점이 있다.
배수성 포장 기술이 가장 앞서 있는 일본의 도로공사의 최신 연구 동향에 따르면, 기존의 방식인 기층 위 중간층(SMA) 4 cm 포장을 하지 않고 바로 기층 위에 하이브리드 포장 4 cm 만으로 포장을 끝낼 수 있는 신공법을 지속적으로 연구 중에 있다고 한다.
여기서 상기 하이브리드 포장이란, 고기능 포장과 SMA 기능을 겸비한 아스팔트 혼합물로서 입도 범위를 고기능 포장과 SMA 포장 입도 사이로 책정하여 표층의 하부는 아스팔트 모르타르가 충진 되며 조밀한 입도를 통해 SMA와 동등한 내구성, 내마모성 등의 물성을 가지며 표층의 상부는 한랭지용 고점도 개질아스팔트를 활용하여 공극률 17%를 확보하고 미끄럼 저항성과 골재비산 저항성, 내수성 등에 우수한 성능을 지닌 고기능성 포장을 의미한다. 아스팔트의 함량을 표준치 보다 과량(5.8 %이상)으로 설계하여 혼합물 포설 시 아래로는 기층과 부착되고 남은 양은 표층 하단까지 도달 흡착, 일부 공극을 메움으로써 불투수성 층 형성을 통한 방수 효과를 얻기 위한 것으로 여겨진다.
이러한 일본 하이브리드 혼합물 공법은 중간층을 시공하지 않음으로써 시공 일정이 단축되고 재료 및 시공비가 절감되는 등 효과가 있으나 고점도의 개질아스팔트 사용은 계절과 기후에 따라 달라지는 온도의 민감성에 의해 또는 생산 시의 온도관리, 이동거리, 다짐 등에 따라 기층으로 흡수되는 아스팔트의 양이 일정하지 않고 달라져 최적의 아스팔트 함량 결정과 균일한 물성 확보를 위한 포장관리에 어려움이 발생할 수 있으며 입도 범위가 작아 설계 시 까다로운 입도관리가 필요하고 골재 산지 및 종류에 따라 흡수율 및 피막형성 등이 달라져 골재 선정이나 취급에 어려움이 존재할 것으로 판단된다.
공개특허 제2012-0070153호 (2012년 6월 29일 공개) 등록특허 제818489호 (2008년 4월 1일 공고)
본 발명은 이러한 배수성 아스팔트 혼합물을 사용한 표층 시공 및 포장과 관련된 전반적인 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배수성 포장 시공 후 물이나 수분의 침투로 인한 파손 또는 동상에 의해 파손이 발생되는 하부 도로의 여러 가지 문제점을 해결하고자 하며, 기존 중간층 포장 후 표층을 시공하는 시공절차에 따른 작업성 및 개방시간 지연 등의 문제점을 간편하게 배수성 표층의 시공 한번으로 해결할 수 있다. 또한, 배수성능과 저소음 기능 등은 기존의 도로 포장 방법으로 시공된 경우와 동일 또는 더욱 우수하게 유지하면서도 동시에 우수한 방수 성능까지 겸비한 중간층 형태의 불투수성 중간층을 기층과 표층 사이에 효과적으로 형성할 수 있는 포장공법을 제공하고자 한다.
본 발명은 배수성 표층 시공 시에 불투수성 중간층을 한꺼번에 동시 형성이 가능한 도로 포장 방법에 관한 것으로, a)기층 표면, 표면이 절삭된 아스팔트 및 표면이 절삭된 시멘트 콘크리트 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 도로 표면에, 가열되어 흐름성을 갖는 비고화 고무 아스팔트 조성물을 120 ~ 150 ℃의 온도에서 2 ~ 8 mm의 두께로 포설하는 비고화 고무 아스팔트층 포설 단계; b)상기 포설된 비고화 고무 아스팔트 층위에 샌드(Sand)를 살포하는 샌드 살포 단계; 및 c)상기 살포된 샌드 위에 배수성 표층 혼합물을 포설하고 다짐하는 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계;를 포함하고, d)상기 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계 후에 상기 도로의 양 측면에 배수구를 설치하는 단계;를 추가적으로 더 포함한다.
상기 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계에서 가해지는, 온도와 다짐 압력으로 인해 유동성을 갖게 되는 상기 비고화 아스팔트 층이, 포설된 배수성 표층으로 침투하여, 상기 배수성 표층 내에 불투수성 중간층이 2 ~ 3 cm의 두께로 배수성 표층과 함께 동시에 형성되는데, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 아스팔트 80 ~ 92.4 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 2 ~ 7 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고 150 ~ 200 ℃에서 용융 분산되어, 포설 온도인 120 ~ 150 ℃에서 100 ~ 3000 cP의 점도 범위를 갖는다.
상기 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계에서 사용되는 골재는 골재최대치수가 3 ~ 13 mm이고 공극률이 15 내지 25 %이고, 상기 샌드 살포 단계에서 살포되는 샌드는 4 ~ 200 mesh 또는 2.5 mm ~ 0.1㎛의 입경을 갖는 규사이며, 상기 배수성 표층 혼합물은 90 ~ 96 중량%의 골재와 배수성 개질 아스팔트 바인더 4 ~ 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배수구는 상기 도로의 갓길의 종방향을 따라 형성되는 도수로와 연통되어, 배수성 표층으로 포집된 빗물이 배수구를 따라 도수로로 배출되는 것이 바람직하다.
본 발명은 기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 상부에 비고화 고무 아스팔트를 침투시킨 중간층을 형성함으로써, 손쉽고 간편하게 표층시공 한번만으로 투수층과 불투수층(불투수성 중간층)을 형성할 수 있는 시공 방법을 제공한다. 이러한 시공 방법을 통해 형성되는 불투수성 중간층과 배수구가 갖는 우수한 방수 및 배수 기능으로 인해, 기층과 같은 하부층으로의 물이나 수분의 침투를 완벽하게 차단하여, 수분에 의해 발생되는 파손 및 문제점을 예방할 수 있으며, 겨울철에 지반까지 침투한 수분의 동결현상에 의해 발생되는 도로 파손을 막을 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 불투수성 중간층을 형성하는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물은 하부층에 접하도록 미리 포설되고, 배수성 표층의 포장 공정 진행시에 가해지는 고온 고압의 포장 시공 온도와 시공 압력에 의해 비고화 고무 아스팔트가 유동성을 가져 배수성 표층으로 침투되어 올라오면서 기층과 맞물려 더욱 견고하게 부착됨으로써, 내수성과 내구성이 함께 향상된 일체형 포장체를 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
상기 비고화 고무 아스팔트층은, 탄성과 신율 성능이 우수하여 표층에서부터 전달되는 하중 및 압력 등의 영향으로 인해 발생되는 피로균열, 변형 등에 대한 복원력이 탁월한 장점을 가지므로, 최종 포장체에 높은 안전성과 내구성을 부여하는 효과를 갖는다.
이와 함께 본 발명은, 기존의 약 5 cm에 이르는 중간층 포장을 대신하여 비고화 고무 아스팔트를 2 ~ 8 mm의 얇은 두께로 살포한 후, 이를 배수성 포장체에 침투시킴으로써 중간층을 자발적으로 형성(Self-forming)함으로써, 포장 두께를 최소화함은 물론 작업시간 및 개방시간이 빨라져 보다 효율적인 시공성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이러한 본 발명의 배수성 포장 시공 방법은 아스팔트 포장 도로이나 시멘트 콘크리트 포장도로에 적용될 수 있으며, 본 발명에서 사용되는 비고화 고무 아스팔트는 상기 일본 하이브리드 공법의 까다로운 골재선정과 관리, 혼합물과 아스팔트 바인더의 온도와 점도의 관리가 되지 않을 경우 발생되는 문제점 들을 쉽게 해결할 수 있는 장점이 있다.
또한 기존의 시공 방법에서 사용되는 4 ~ 5 cm의 정도의 두께를 갖는 중간층 시공 단계를 생략함으로써, 최종 포장체의 높이를 감소시킬 수 있고, 재료비 및 시공비 등의 부대비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 중간층으로 사용되는 비고화 고무 아스팔트가 갖는 특유의 우수한 탄성력과 신장 성능으로 인해, 도로의 상부에서 아래쪽으로 전달되는 충격과 하중에 대한 완화능력이 우수하여 도로 포장체를 더욱 안전하고 내구성 있게 보존할 수 있다.
도 1(a)는 종래의 약 4 ~ 5 cm 두께의 중간층을 포함하는 도로 포장체의 단면을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 1(b)는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트층을 사용한 신설 도로포장 구조체의 단면이고, 도 1(c)는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트층을 사용한 기존 도로포장 구조체의 단면을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법을 순서도로 표현한 것이다.
도 3의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 [실시예 1]과 [비교예]로 실시된 도로 포장 구조체의 단면 구조 사진이다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명의 [실시예 2]의 변형예 1과 2의 방법으로 실시된 시멘트 콘크리트층의 단면 사진이다.
본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 배수성 표층에 침투시켜 불투수성 중간층으로 사용하는 도로 포장 방법은, 표층의 배수성능의 기능과 저소음의 특징은 그대로 유지하면서도 층간 부착력이 향상된 비고화 고무 아스팔트를 중간층으로 사용함으로써, 층간 분리를 억제하는 효과와 저온에서의 취성에 대한 문제점을 보완할 수 있다. 그리고 압력이나 하중 등과 같은 외부적인 요인, 또는 노후에 따른 포장체의 균열이나 변형 등에 높은 안정성과 내구성을 부여할 수 있다.
또한 강우나 강설시 물이나 수분이 기층까지 침투되는 것을 막는 불투수층의 역할도 수행함으로써, 수분에 의해 도로가 침식되거나 침하되는 등의 문제점을 해결할 수 있어 결과적으로 포장체의 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 활용한 배수성 아스팔트 포장 구조체의 특징을 설명하기 위해 도 1에 종래의 기술인 4 ~ 5 cm의 중간층을 포함하는 도로 포장 구조체의 단면 구조(도 1(a))와 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여 불투수성 중간층이 형성된 도로 포장 구조체(도 1(b))의 단면 구조를 각각 도식적으로 나타내었다.
상기 도 1(a)와 1(b)에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용한 도로 포장공법은, 기존의 배수성 아스팔트 포장에 사용되는 4 내지 5 cm의 중간층의 시공을 생략함으로써, 포장체 높이가 낮아짐은 물론 중간층 시공 시 소용되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
상기 불투수성 중간층을 형성하는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 신설도로의 경우 기층용 아스팔트 포장 후에 약 2 ~ 8 mm의 두께로 포설 시공되어 비고화 고무 아스팔트층을 형성하게 된다. 또한, 기존 아스팔트 포장 도로 또는 시멘트 콘크리트 도로의 경우에는, 표면을 약 2 ~ 5 cm 절삭한 후, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 약 2 ~ 8 mm의 두께로 포설 시공 시공하는 것이 바람직하다.
상기 불투수 중간층을 형성하는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 비고화 고무 아스팔트 층은 완벽한 방수성능을 가지고, 포장층 사이의 부착력을 증대시키며, 내구성 향상을 위한 불투수성 중간층 역할을 수행한다. 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물은 아스팔트 80 ~ 92.4 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 2 ~ 7 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 1 중량%를 포함한다.
이러한 비고화 고무 아스팔트 조성물은 150 ~ 200 ℃의 온도에서 용융-분산되어 혼합되며, 120 ~ 150 ℃의 온도 범위에서 2 ~ 8 mm 두께로 포설되어 비고화 고무 아스팔트 층을 형성한다. 상기 비고화 고무 아스팔트 층은, 기층용 아스팔트 포장 후에 포설되거나, 기존의 아스팔트 포장면 또는 시멘트 콘크리트 형성면을 약 2 ~ 5 cm 절삭한 후에 포설되는 것이 바람직하며, 후속 단계로 샌드(Sand)가 살포되는 방식으로 시공이 이루어진다.
상기 비고화 고무 아스팔트 층이 포설되고, 샌드가 살포된 후, 후속 공정으로 표층용 아스팔트 혼합물이 시공될 수 있는데, 이때 시공되는 표층용 아스팔트 혼합물은 최대골재치수 3 ~ 13 mm이며 90 ~ 96 중량%의 골재와 배수성 개질 아스팔트 바인더 4 ~ 10 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 배수성 개질 아스팔트 바인더는 130 ~ 160 ℃로 가열되는 것이 바람직하다. 이렇게 시공된 표층용 아스팔트층은 배수성능이 향상되고 저소음의 기능을 갖는 장점이 있다.
이하에서는 비고화 고무 아스팔트 바인더를 시공한 한 후, 이를 배수성 표층의 시공 단계에서, 상기 표층과 기층 사이에 중간층을 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 동시 포설 방법을 신설 도로에 적용할 경우에는, 기존의 기층용 아스팔트 포장 시공 단계 후에, 별도의 중간층의 포설 단계를 수행하지 아니하고, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 120 ~ 150 ℃의 온도에서 약 2 ~ 8 mm의 두께로 살포하여 비고화 고무 아스팔트 조성물 층을 형성하는 단계를 거치게 된다.
상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 살포 단계 이후에, 규사 1호 ~ 8호(4~200 mesh 혹은 2.5 mm ~ 0.1 ㎛의 입경을 가짐)를 살포함으로써, 추후 피니셔나 혼합물 운반트럭의 바퀴에 묻어 벗겨지는 것을 방지하는 효과를 갖게 된다.
이러한 샌드(규사)의 살포 단계 이후에 후속 공정으로 진행되는 배수성 포장 혼합물을 사용한 배수성 표층의 시공 단계에서 사용되는 높은 시공 온도에 의해, 상기 비고화 고무 아스팔트층인 침투층은 용융되고, 상기 배수성 포장체를 5cm 두께로 다짐하게 되면, 약 1 ~ 4 cm의 두께로 중간 방수층이 형성되고, 4 ~ 1 cm의 배수성 층이 동시에 형성된다(도 1(b) 참조).
본 발명의 동시 포설 방법을 아스팔트 포장면과 같은 기존 도로에 적용할 경우에는, 2 ~ 5 cm의 깊이로 기존 도로의 표면층을 절삭한 후 비고화 고무 아스팔트를 120 ~ 150 ℃의 온도에서 약 2 ~ 8 mm 살포한다. 이후 규사 1호 ~ 8호(4 ~ 200 mesh 혹은 2.5 mm ~ 0.1 ㎛)를 살포하여 추후 피니셔나 혼합물 운반트럭의 바퀴에 의해 상기 비고화 고무 아스팔트층이 벗겨지는 것을 방지한다. 이때 기존도로 표면에 발생된 크랙이나 거북등 균열 등이 자동적으로 보수될 수 있음은 물론이다.
이후 후속 시공 단계로 진행되는 배수성 포장 혼합물의 높은 시공 온도(약 130 ~ 160 ℃)에 의하여 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 침투층은 용융되고, 배수성 포장체를 5 cm의 두께로 다짐할 경우에는 약 1 ~ 4 cm의 두께로 상기 비고화 고무 아스팔트의 침투층에 의한 중간 방수층과 4 ~ 1 cm의 배수성 층이 동시에 형성될 수 있다.
시멘트 콘크리트도로의 경우, 기형성된 표층 부위를 약 4 cm의 깊이로 절삭한 후, 본 발명의 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 mm의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 이후의 단계는 앞서 아스팔트 포장면의 시공 순서와 동일하게 진행함으로써, 중간층(불투수층)과 배수성 표층용 아스팔트 혼합물층의 두께를 각각 2 cm의 두께로 시공할 수도 있다.
상기 비고화 고무 아스팔트 조성물을 통해 형성되는 (불투수성) 고강도 중간층과 상기 배수성 표층용 아스팔트 혼합물층의 두께는 필요에 따라 시공 환경에 적합하도록 다양하게 변화될 수 있다.
예를 들어, 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 mm로 도포한 후, (불투수성) 고강도 중간층의 두께를 2 cm, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물층의 두께를 3 cm가 되도록 시공할 수도 있으며, 시멘트 콘크리트로 형성된 표층 부위를 5 cm 깊이로 절삭한 후, 비고화 고무 아스팔트를 약 4 ~ 6 mm의 두께로 도포한 후, (불투수성) 중간층의 두께를 2 ~ 3 cm 및 배수성 표층용 아스팔트 혼합물층의 두께를 3 ~ 2 cm로 포장 시공할 수도 있다.
이렇게 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 ~ 6 mm의 두께로 포설한 후, 후속 배수성 표층을 시공할 때, (높은 배수성 표층) 공정의 시공 온도로 인해 상기 비고화 고무 아스팔트 층의 흐름성이 증가하여 표층 하부로 침투하게 되며, 최종적으로 불투수성 중간층을 형성시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태로, 시멘트 콘크리트로 형성된 표층 부위를 3 cm 깊이로 절삭한 후, 비고화 고무 아스팔트 조성물을 6 mm로 도포하고, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm 두께로 포장하면서 동시에 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 (불투수성) 중간층을 3 cm의 두께로 형성시킬 수 있다.
또 다른 실시형태로, 시멘트 콘크리트로 형성된 표층 부위를 2 cm 절삭한 다음 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 mm의 두께로 포설하고, 배수성 표층용 아스팔트 혼합물을 2 cm의 두께로 시공하면서 동시에 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의한 (불투수성) 중간층을 2 cm의 두께로 형성시킬 수도 있다.
따라서 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 침투된 배수성 표층 영역은 최종적으로 불투수성 중간층을 형성하게 되고, 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 침투되지 못한 배수성 표층의 최상단 부근은 배수성 표층의 역할을 수행하게 되며, 표층 혼합물의 포설 단계에서 수행되는 다짐 회수와 압력 범위의 조절을 통해, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 형성되는 불투수성 고강도 중간층의 두께는 다양하게 조절될 수 있다.
이렇게 배수성 표층의 시공 과정에서 (불투수성) 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설 시공하는 본 발명의 시공 방법에서는, 도로의 양 측면에 배수구를 설치하여 도로의 갓길의 종방향을 따라 형성되는 도수로와 연통되도록 함으로써, 기상 이변에 의한 과도한 강우 시에 상기 배수성 포장체로부터 물이 배출되지 못하여 발생되는 Bath-Tub 현상을 효과적으로 예방할 수 있다(도 1(c) 참조).
이러한 시멘트 콘크리트 층에 대한 본 발명의 비고화 고무 아스팔트의 시공방법은, 기존 시공 방식에 빈번하게 관찰되는 콘크리트 열화현상의 문제점을 해결할 수 있고, 아스팔트 혼합물과 시멘트 콘크리트라는 물성이 서로 다른 층의 거동으로 인하여 발생되는 반사균열을 방지할 수 있어, 더욱 견고하고 안정된 포장체를 제공할 수 있는 효과가 있다.
상기 비고화 고무 아스팔트 침투층은 본 발명에 있어 가장 핵심적인 부분의 층으로써, 가열아스팔트 혼합물이나 배수성 아스팔트 혼합물 포장 시 기층과 표층 사이에 중간층을 시공하는 기존의 시공 방식과는 차별화된 것으로, 개질재를 비롯한 기타 재료들을 화학적-물리적 결합을 통해 신율, 탄성, 인장, 방수성능 등의 물성을 갖는 혼합 조성물을 사용함으로써, 기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 상부에 비고화 고무 아스팔트 조성물을 2 ~ 8 mm의 두께로 120 ~ 150 ℃ 온도 사이에서 살포하고, 후속 공정 진행과정 중에 고온의 열에 의해 표층에 침투됨으로써 층간 부착력과 결합력을 증가시키고, 물이나 수분의 흡수를 막는 불투수성 형성에 의한 방수효과를 나타내는 것을 특징으로 한다. 또한 저온에서 취성에 약한 포장체에 교두보 같은 매개체 역할을 수행하여 혼합물의 안전성을 한층 더 보완시킬 수 있다.
본 발명의 불투수성 고강도 중간층을 형성하는 비고화 고무 아스팔트 조성물에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 사용되는 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 아스팔트 80 ~ 92.4 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 2 ~ 7 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고, 150 ~ 200 ℃의 온도 범위에서 용융-분산시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명의 비고화 고무 아스팔트의 제조 방법은, 아스팔트를 가열하여 액상 상태로 만든 후, 150 ~ 200 ℃의 온도에서 개질재를 투입 용융시키고, 다음으로 강도 보강재, 산화방지제를 차례대로 투입하여 완전 용융시키는 단계를 포함한다.
이때 아스팔트의 온도가 150 ℃이하가 되면 온도가 낮아 첨가되는 원료들이 완전 용해-해리되지 않게 되어 그 성능을 발휘하지 못하게 될 뿐만 아니라 공정시간도 오래 걸리게 되고, 온도가 200 ℃를 초과하면 첨가되는 원료의 물성이 변질되거나 고유의 성질이 파괴되어 원료 자체가 지니고 있는 효과를 볼 수 없게 되는 문제점이 일어날 수 있으므로, 온도를 상기와 같이 150 ~ 200 ℃의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 아스팔트는 층간(표층-기층) 혼합물과 점착을 향상시키고 내구성을 증대시키기 위한 것으로, 스트레이트 아스팔트(Straight Asphalt), 블로운 아스팔트(Blown Asphalt) 또는 천연 아스팔트 등이 사용될 수 있고, 이들의 단독 또는 혼합물의 사용 모두 가능하다.
상기 아스팔트의 조성은 80 ~ 95 중량%의 범위인 것이 바람직한데, 80 중량% 미만일 경우 첨가되는 원료들의 용해 및 분산 등 가공성이 떨어지며 점도가 높아져 시공 시 원활한 작업 확보가 어려워지고, 95 중량%를 초과하면 제품이 무르고 연하여 강도 및 내열도가 낮아져 제품 물성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 개질재는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트에 탄성, 인장, 인열 성능 등을 부여함으로써, 피로균열, 저온균열, 변형 등에 대해 안정성을 증가시키는 역할을 수행하는데, Radial type SBS, Linear type SBS, SBR(Styrene-Butadiene Rubber), SEBS(Styrene ethylene butadiene styrene), SB(Styrene-Butadiene) EVA(Ethylene vinyl acetate), SIS(Styrene-isoprene-Styrene), APP 등이 사용될 수 있다.
상기 개질재의 함량은 5 ~ 15 중량%인 것이 바람직한데, 5 중량% 미만이면 그 효과가 미비하여 원하는 탄성, 질김성능, 내구성 등의 물성을 얻지 못하게 되어 표층으로부터 전달되는 하중이나 압력과 같은 외부 영향에 대한 저항력이 떨어지게 되고, 저온에서 쉽게 균열이 발생하는 등의 문제점이 있다. 또한 15 중량%를 초과할 경우에는 제조 공정 시간이 증가하고 점도가 높아져 생산에 어려움이 따르며 가격이 상승되어 경제성 확보에 문제가 있다.
그리고 프로세스 오일은 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물의 저온성능 향상과 원료의 원활한 용융에 도움을 주며, 석유계, 석탄계 및 식물성계 오일 모두가 사용될 수 있다. 석유계 및 석탄계 오일로는 아로마틱계, 나프텐계, 파라핀계 등이 있고, 식물성 오일로는 아마인유, 대두유, 린씨드 오일, 미강유 등이 있으며, 상기 프로세스 오일 중에 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수도 있다.
상기 프로세스 오일의 함량은 2 ~ 7 중량%인 것이 바람직한데, 2 중량% 이하이면 그 사용량이 너무 적어 제품의 점도가 높아지고 저온성능이 떨어짐은 물론 원료 용융시간이 길어져 생산시간이 증가되는 문제점이 발생할 수 있고, 7 중량%를 넘게 되면 반대로 점도가 낮아지고 제품이 무르게 되어 고온에서 제품의 안정성, 강도 등이 현저히 떨어지게 되어 우수한 물성 확보가 어렵다는 문제점이 있다.
강도보강재는 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물의 시공 후 지속적으로 비고화 성질을 유지하면서 동시에 상층부에서 전달되는 압력 및 충격에 견딜 수 있도록 강도를 높여주는 역할을 수행하는 재료로, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 저밀도-고밀도 폴리프로필렌 등의 합성수지가 단독 혹은 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 강도 보강재는 0.5 ~ 4 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직한데, 0.5 중량% 미만이면 그 함량이 적어 제품 강도를 향상시키기에 어려움이 있고, 4 중량% 이상일 경우에는 제품 성질이 딱딱해지고 비고화 성질이 감소하게 되어 충격에 대응하는 복원력이나 탄성력이 떨어지고 균열 발생률이 높아져 물이나 수분 침투 시 방수기능이 떨어지는 문제점이 있다.
산화방지제는 산성(acid)계의 여러 종류 산화물을 유기화학 반응을 통하여 농축 분말화시킨 물질로, 비고화 고무 아스팔트 제조시 물질들 간의 Cross-linking을 촉진하고 활성화하여 제품 산화와 노화를 방지하고 재료분리를 막아 안정성을 부여하기 위한 것으로서, 그 종류는 무기산(Inorganic acid), 유기산(Organic acid) 등 다양한 종류의 산성 물질이 사용될 수 있다.
상기 산화 방지제의 함량은 0.1 ~ 1.0 중량%인 것이 바람직한데, 0.1 중량% 미만일 경우 양이 너무 적어 그 효과를 기대할 수 없고, 1.0 중량%를 초과할 경우 아스팔트를 비롯한 구성 재료들에 다변화 현상을 초래하여 역으로 제품 성능을 저하시킬 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
이와 같은 성분과 조성을 갖는 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 기층용 아스팔트 혼합물 또는 시멘트 콘크리트로 형성된 기층의 상부에 2 ~ 8 mm 두께로 120 ~ 150 ℃온도 사이에서 포설되고, 이후 샌드(Sand)가 살포되는 순서로 시공되며, 그 위로 표층용 배수성 아스팔트 혼합물을 포설-시공하는 것을 특징으로 한다.
여기서 비고화 고무 아스팔트 조성물의 포설 시, 시공 온도는 120 ~ 150 ℃의 범위로 유지되는 것이 바람직한데, 120 ℃이하에서 시공될 경우에는 (특히 동절기) 외부기온과 하부 포장층의 낮은 온도에 의해 제품온도가 급격히 떨어져 점도가 증가하여 일정하고 균일한 포설이 진행될 수 없다. 또한, 후속 표층의 다짐시 다짐효과가 하락하게 되어 적정 다짐을 기대할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 비고화 고무 아스팔트 조성물의 포설 시공 온도가 150 ℃이상이면 고온으로 인한 제품물성의 변화 및 작업자의 안전성에 대한 우려가 발생할 수 있으며 불필요한 연료의 과다 사용의 문제점이 있다.
상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 (살포) 시공 두께는 2 ~ 8 mm인 것이 바람직한데, 상기 두께가 2 mm이하로 시공될 경우에는 두께가 너무 얇고 포설되는 양이 너무 적어, 아래의 기층 쪽으로 일부 흡수/부착되고 남는 비고화 고무 아스팔트 조성물의 양만으로는 후속 단계의 불투성 고강도 중간층이 제대로 형성되지 못하게 된다.
즉, 후속 단계인 표층 혼합물 포설 시공 단계에서 가해지는 열과 압력에 의해 상기 포설된 비고화 고무 아스팔트 조성물이 용융되어 표층 혼합물 하단으로 올라와 표층의 하단부과 맞물려 부착과 점착이 이루어져 (불투수성 중간층인) 침투층을 원활하게 형성하지 못하게 되어, 물이나 수분에 대한 침투는 물론 층간 내구성, 균열, 저온에서의 안전성 등 모든 부분에서 본 발명의 목적을 달성하지 못하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
반면에 상기 두께가 8 mm이상으로 포설될 경우에는, 그 두께가 너무 두꺼워 표층 포설 시 열과 압력에 의해 표층으로 올라오는 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 양이 너무 많아 골재 사이의 공극을 막게되어 블리딩 현상이 발생하게 된다. 즉, 표층 배수성 포장체의 절반 이상의 공극이 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물에 의해 메워짐으로써, 배수성 포장의 중요한 기능인 배수 기능은 물론 저소음 성능을 상실하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 필요이상의 시공 두께로 인해 시공성과 작업성이 떨어지고 재료비가 상승하는 문제점이 발생한다.
또한 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 포설 시공 온도 120 ~ 150 ℃조건에서 100 ~ 3000 cP의 점도가 유지되는 것이 바람직한데, 상기 시공조건 온도에서 점도가 100 cP 이하일 경우 바인더(Binder)가 기층 아스팔트 혼합물 층으로 흡수됨에 따라 원하는 두께로 불투수성 고강도 중간층이 형성되지 못하는 문제점이 발생되고, 점도가 3000 cP 이상일 경우 점도가 너무 높아 다짐효과 저하로 인해 다짐이 제대로 이루어지지 못하여, 후속 단계에서 포설된 배수성 표층의 하단으로 원하는 정도의 높이 또는 두께로 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물이 침투되어 올라오지 못하는 문제점이 발생하게 된다.
그리고 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 포설 후 살포되는 샌드(Sand)는, 비고화 고무 아스팔트 도포 후 바로 살포되어 제품의 강도를 높임은 물론 다짐 시 다짐기에 묻어나거나 부착되는 것을 방지하는 기능을 수행하므로, 1호~8호(4 ~ 200 mesh 혹 2.5 mm ~ 0.1 ㎛)의 사이즈를 갖는 샌드(Sand, 규사)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 비고화 고무 아스팔트 조성물의 포설 시 온도는 120 ~ 150 ℃의 범위로 이루어지는 것이 바람직한데, 온도가 120 ℃이하이면 제품 점도가 높아지므로 작업에 많은 시간과 어려움이 따르고, 150 ℃이상이면 제품의 점도가 낮아 기층으로 흡수되는 양이 많고 적합한 포설량을 선정하는데 어려움이 있으며 고온 가열로 인한 제품 물질 변화의 문제점이 발생한다.
본 발명의 표층용 배수성 아스팔트 혼합물에 사용되는 골재치수는 3 mm ~ 13 mm 이며, 공극률 15 내지 25%, 더욱 바람직하게는 17 내지 22% 이상의 배수성 아스팔트 혼합물을 포설하는 것을 특징으로 하며, 상기 골재 입도는 서울시, 국토교통부, 도로공사시방서의 저소음, 배수성 아스팔트 포장용 골재 합성입도 범위를 만족시키는 입도 범위를 사용하는 것이 바람직하다.
앞서 살펴본 비고화 고무 아스팔트 조성물과 배수성 아스팔트 표층 혼합물을 사용하여 도 2의 단계를 거쳐 본 발명의 불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법을 수행하였으며, 이때 사용된 비고화 고무 아스팔트의 구체적인 물성은 다음의 표 1과 같고, 배수성 표층 아스팔트 혼합물의 조성 및 포설 조건은 표 2에 제시되어 있다.
Figure 112014043906315-pat00001
Figure 112014043906315-pat00002
다짐이 이루어진 기층용 혼합물 상부 표층에 150 ℃의 온도에서 655 cP의 점도 를 갖는 비고화 고무 아스팔트 조성물을 4 mm 두께로 도포한 후, 배수성 표층 혼합물을 150 ℃에서 포설한 다음 50 회 다짐을 실시하였다.
비교를 위해, 본 발명의 [실시예 1]에서 제시된 비고화 아스팔트 조성물과 동일한 재료를 포함하지만, 조성비의 변화를 통해 (가열 온도에 따른) 점도값의 범위만이 상이한 비고화 아스팔트 조성물을 비교예로 사용하였으며, 그 결과를 상기 [실시예 1]의 결과와 비교하였다.
[ 비교예 ]
Figure 112014043906315-pat00003
상기 비교예의 경우에는 [실시예 1]과는 달리, 다짐이 이루어진 기층용 혼합물 상부 표층에 110 ℃의 온도에서 점도 3550 cP인 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하였으며, 배수성 표층 혼합물 포설을 포함한 다른 시공 조건은 동일하게 적용하였다. 즉, 비고화 고무 아스팔트의 살포는 4 mm 두께로 수행되었고, 배수성 표층 혼합물은 150 ℃에서 포설되었으며, 50회의 (양면) 다짐이 실시되었다.
다짐 단계에서 사용된 장비는 8톤 이상의 매카덤 로울러, 6톤 이상의 2축식 탄뎀 로울러 또는 10톤 이상의 다이어 로울러 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 기준밀도의 최소 96 % 이상으로 다짐하였다.
이러한 방법으로 제조된 상기 [실시예 1]와 [비교예]의 불투수층 형성 모습을 완성된 공시체의 모습과 그 단면도 사진을 각각 도 3(a)와 (b)에 나타내었다. 상기 [실시예 1]의 결과에서는 150 ℃온도에서 점도 655 cP의 비고화 고무 아스팔트 조성물 층이 표층 하부로 약 2 cm 올라와 불투수성 고강도 중간층이 형성되는 것을 확인할 수 있었지만, [비교예]의 경우, 110 ℃온도에서 점도 3550 cP 의 비고화 고무 아스팔트 조성물 층이 높은 점도로 인해, 다짐 시 표층으로 올라오지 못하면서 불투수층 형성이 되지 못하고 공시체 옆으로 바인더가 밀려나가는 현상을 보였다(도 3(a)와 (b) 참조).
상기 [실시예 1]과 [비교예]의 결과에서 알 수 있듯이, 120 ℃에서의 점도가 2000~3000 cP의 경우에는 살포 온도를 150~160 ℃정도의 범위로 조절하고, 120 ℃에서의 점도가 1000~2000 cP의 경우에는 살포 온도를 130~150 ℃정도의 범위로 조절하며, 120 ℃에서의 점도가 1000 cP 이하인 경우에는 살포온도를 120~130 ℃정도로 조절함으로써 불투수층을 형성할 수 있다. 하지만 120 ℃미만의 온도에서 점도가 3000 cP 이상일 경우에는 높아진 점도로 인해 불투수층이 형성되지 못하므로, 온도를 적어도 120 ℃이상으로 높여 살포를 진행해야 한다.
따라서 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물의 적정 점도는 120~160 ℃에서 100 ~ 3000 cP로 유지되는 것이 바람직함을 실험적으로 확인할 수 있었다.
[ 실시예 2]
시멘트 콘크리트 절삭 깊이 및 불투성 고강도 중간층의 두께 범위를 다양하게 변형시킨 예를 살펴보았다. 하지만, 본 발명의 변형예는 아래의 표에 한정되는 것이 아니고, 시멘트 콘크리트도로 뿐만 아니라 기존 아스팔트 도로에도 적용될 수 있으며, 다양한 범위에서 필요에 따라 여러 형태로 변형되어 시공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
Figure 112014043906315-pat00004

상기 변형예 1 내지 4는 각각 시멘트 콘크리트의 절삭 깊이를 변화시킨 후, 본 발명의 비고화 고무 아스팔트 조성물을 사용하여, 배수성 표층의 시공 온도와 압력을 제어함으로써, 불투수성 고강도 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하면서 각 층의 두께를 조절하였으며, 변형예 1과 2의 실제 단면 이미지를 도 4(a)와 도 4(b)에 나타내었다.
본 발명의 비고화 고무 아스팔트(침투층)를 중간층으로 활용한 포장 공법은 위로는 배수성능의 기능과 저소음의 특징은 그대로 유지하며 중간층으로 활용된 비고화 고무 아스팔트는 층간 부착력을 향상시켜 층간 분리 억지효과와 저온에서의 취성에 대한 약점을 보완하였으며 압력이나 하중 등 외부적인 요인에 의해, 또는 노후에 따른 포장체의 균열이나 변형 등에 안정성을 부여할 수 있다.
또한 강우나 강설 시 물이나 수분이 기층까지 침투되는 것을 막는 불투수층의 역할을 수행함으로써 수분에 의해 도로가 침식되거나 침하되는 등의 문제점을 해결할 수 있어 포장체의 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 살펴본, 기층-불투수성 고강도 중간층-표층의 순서로 시공되는 본 발명의 불투수성 중간층과 배수성 표층을 동시에 포설하는 도로포장 시공 방법은, 강우 혹 강설 시 물 또는 수분이 원활히 배출될 수 있는 배수성능과 저소음의 특징을 그대로 유지하면서 동시에 침투층을 형성하는 비고화 고무 아스팔트가 침투되는 물이나 수분을 기층까지 침투하지 못하도록 완벽하게 불투수성 고강도 중간층을 형성하여 방수기능을 수행할 수 있으며, 지반이 수분에 노출되는 것을 막으면서도 층간 부착성을 높여 표층으로부터 전달되는 하중이나 압력 등에 의한 뒤틀림, 변형 등을 방지하는 효과가 존재한다.
뿐만 아니라 우수한 탄성과 복원성, 질김성과 내구성을 바탕으로 피로에 의한 균열을 억제하고 저온에서의 취성 대응력이 향상되어 침식과 침하 등의 여건에서 안전하게 도로 포장 구조체를 보존할 수 있으며, 배수성 표층 포설 시 용융되어 위쪽으로 침투된 비고화 고무 아스팔트층은 배수성 표층의 골재와 강하게 맞물려 거동에 따른 층 분리나 균열, 탈착이 발생되지 않도록 방지하는 기능을 수행한다.
(10) : 수분 (20) : 시멘트 콘크리트층
(100) : 기층 (200) : 불투수성 중간층
(300) : 표층 (310) : 불투수성 중간층
(320) : 배수성 포장층 (400) : 비고화 고무 아스팔트
(500) : 배수구 (600) : 절삭 깊이

Claims (7)

  1. 배수성 표층을 시공하는 도로 포장 방법에 있어서,
    기층 표면, 표면이 절삭된 아스팔트 및 표면이 절삭된 시멘트 콘크리트 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 도로 표면에, 가열되어 흐름성을 갖는 비고화 고무 아스팔트 조성물을 120 ~ 150 ℃의 온도에서 2 ~ 8 mm의 두께로 포설하는 비고화 고무 아스팔트층 포설 단계;
    상기 포설된 비고화 고무 아스팔트 층위에 샌드(Sand)를 살포하는 샌드 살포 단계; 및
    상기 살포된 샌드 위에 배수성 표층 혼합물을 포설하고 다짐하는 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계;를 포함하고,
    상기 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계 후에 상기 도로의 양 측면에 배수구를 설치하는 단계;를 추가적으로 포함하며,
    상기 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계에서 가해지는, 130 ~ 160 ℃의 온도와 다짐 압력으로 인해 유동성을 갖게 되는 상기 비고화 아스팔트 층이, 포설된 배수성 표층으로 침투하여, 상기 배수성 표층 내에 불투수성 중간층이 2 ~ 3 cm의 두께로 배수성 표층과 함께 동시에 형성되고,
    상기 비고화 고무 아스팔트 조성물은, 아스팔트 80 ~ 92.4 중량%, 개질재 5 ~ 15 중량%, 프로세스 오일 2 ~ 7 중량%, 강도 보강재 0.5 ~ 4 중량%, 산화방지제 0.1 ~ 1 중량%를 포함하고 150 ~ 200 ℃에서 용융 분산되어, 포설 온도인 120 ~ 150 ℃에서 100 ~ 3000 cP의 점도 범위를 가지며,
    상기 배수성 표층의 포설 및 다짐 단계에서 사용되는 골재는, 골재최대치수가 3 ~ 13 mm이고 공극률이 15 내지 25 %이며,
    상기 샌드 살포 단계에서 살포되는 샌드는 4 ~ 200 mesh 또는 2.5 mm ~ 0.1㎛의 입경을 갖는 규사이며,
    상기 배수성 표층 혼합물은 90 ~ 96 중량%의 골재와 배수성 개질 아스팔트 바인더 4 ~ 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 배수구는 상기 도로의 갓길의 종방향을 따라 형성되는 도수로와 연통되어, 배수성 표층으로 포집된 빗물이 배수구를 따라 도수로로 배출되는 것을 특징으로 하는, 배수성 표층 시공 시 불투수성 중간층을 동시에 형성하는 도로 포장 방법.
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