KR102146982B1 - Sis, sebs 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 - Google Patents

Sis, sebs 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부; 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부; 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 30 내지 150중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 왁스 0.1 내지 2중량부; 염화칼슘 0.1 내지 2중량부; 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 저온에서 표면이 결빙되는 것을 방지하고, 내구성이 좋을 뿐만 아니라, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도 저소음의 배수성을 갖고, 저비용으로 타설공정을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.

Description

SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법{Asphalt Concrete Compositions Having Low Noise and Permeable Using Styrene Isoprene Styrene, Styrene Ethylene Butylene Styrene and Aggregate-powder of Improved Grain Size for Anti-freezing and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 SIS, SEBS 및 미분말 골재를 이용하여 저소음 및 배수성을 갖도록 하는 동시에 결빙방지를 할 수 있도록 하는 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 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 이용되며, 사용목적에 따라 점도를 변화시킬 수 있어 그 활용범위가 다양하고 도로 포장용, 방수용, 일반 공업용, 농업용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
한편, 배수성 아스팔트 콘크리트 1950년대 영국에서 활주로의 수막현상을 방지하기 위해서 처음 시공되었고, 1980년대 배수성 아스팔트의 단점인 높은 공극률(개립 아스콘)에 의한 내구성을 향상시키기 위하여 일본에서 고점도 개질 아스팔트가 개발된 뒤, 그 단점을 보완하여 폭넓게 확대되었고, 2001년부터 일본의 모든 고속도로 및 일반도로에 특별한 사유가 없는 한 배수성 아스팔트를 의무적으로 사용하도록 하였다.
국내에는 1997년 경부 고속도로에 처음 시험포장된 이후로 1999년 건설교통부가 배수성 포장공법을 신기술 지정하여 점차 확대 적용하고 있으나, 아직까지 골재탈리, 소성변형, 포트홀 등 문제가 발생하여 기술적으로 보완이 절실한 실정이다.
배수성 아스팔트는 공극율을 20%이상 형성시켜, 형성된 공극으로 우천시 우수가 투수되어 도로 표층으로 우수가 고이지 않도록 하는 것으로서, 일반 아스팔트 대비 주행 중 빗물의 비산이 작고, 물보라의 형성이 작아 주행시 시야 확보가 좋을 뿐만 아니라 수막현상이 작아 자동차의 노면 미끄럼 방지 효과가 크기 때문에 교통사고 방지효과가 크고, 형성된 공극으로 인해 주행시 발생되는 자동차 타이어와 노면 사이의 에어펌핑 현상에 의한 노면 마찰음을 흡수하기 때문에 기존의 도로대비 약 4 내지 8dB정도 소음을 줄일 수 있는 고기능 아스팔트이다.
그러나 배수성 아스팔트 콘크리트 구조역학적으로 높은 공극에 의한 골재간의 접촉면적이 작기 때문에 일반 아스팔트 콘크리트 대비 골재의 탈리가 쉽고 내구력이 작은 단점이 있다.
또한, 배수성 아스팔트 콘크리트는 기층 혹은 중간층에 빗물이 지하로의 투수에 의한 지반침하 현상을 방지하기 위하여 불투수화가 필수사항이며, 이에 텍코팅을 하여 불투수층을 형성한 뒤 그 위에 배수층을 포설한다.
일반적으로 배수층은 공극율을 20% 이상 형성하도록 골재의 입경이 5mm 내지 13mm인 골재를 매트릭스구조 형성을 시키도록 골재 입자 최적분포로 선정하여 사용한다. 배수성 아스팔트 혼합물은 일반 아스팔트 혼합물에 비하여 아스팔트 코팅된 골재와 골재간의 공극이 크기 때문에 상대적으로 골재와 골재간의 접촉면적이 작아 동일한 접착력 혹은 응력을 갖는 아스팔트 혼합물을 사용할 경우 일반 아스팔트 혼합물에 비하여 결합제인 아스팔트 단위면적당 받은 에너지 부하량이 크기 때문에 쉽게 골재간의 결합이 떨어져 탈리 가능성이 매우 높다.
따라서 배수성 아스팔트 혼합물의 경우 60℃에서의 점도가 200,000포이즈 이상을 요구하고 있음과 동시에 보다 강화된 물리적 강도를 요구하고 있다.
이와 같은 고응력성은 일반 아스팔트 혼합물의 점도가 60℃에서 3000 내지 5000포이즈임을 비교할 때 비교할 수 없을 정도의 높은 점도임을 알 수 있다.
그러나 이러한 고점도 고응력의 배수성 아스팔트 혼합물은 공지의 시공온도인 125~135℃에서의 점도가 일반 아스팔트에 비하여 현저히 높기 때문에 다짐성 불량의 가능성이 높아 다짐 시공불량에 의한 소성변형 및 포트홀 발생 가능성이 높은 단점을 갖고 있어서, 고도의 시공온도 관리가 중요하며 많은 연구자들은 고점도 고응력을 갖으면서 일반 시공온도에서의 시공성 확보를 위한 연구가 과제로 되어있다.
따라서 배수성 아스팔트 혼합물의 결합제인 아스팔트를 보다 높은 점결력을 갖도록 많은 연구를 거듭한 결과, 에스비알라텍스(SBR-Latex), 스타이렌-이소프렌-스타이렌(SIS), 스타이렌-부타디엔-스타이렌(이하 "SBS"라고 한다), 스타이렌-에틸렌-부타다이엔-스타이렌(SEBS), 초산비닐에틸렌(Ethylene Vinyl Acetate) 등등 합성고무를 개질제로 사용하여 아스팔트 조성물의 점도를 향상시키는 방법들은 이미 공지의 사실이며, 또한 폴리프로필렌 , 폴리에틸렌 등 합성수지를 사용하여 점도를 높이고 응력을 높이려는 많은 노력들을 해왔다.
그 중에 경제성 측면에서 SBS 합성고무가 가장 범용적으로 사용되고 있으나 SBS는 아스팔트와 상용성이 좋지 않아서 열용해 혼합하여 방치 시 층분리가 발생하여 아스팔트 혼합물의 층간 품질 불균질성 때문에 현실적으로 포장체의 품질 불균질로 문제가 많은 것이 사실이다.
특히, SBS는 아스팔트와 균질하게 열용융 혼합되려면 약 180℃이상에서 최소 5시간 이상 교반하면서 유지해야만 비교적 균질하게 열용융 혼합되기 때문에 공업적으로 SBS개질 아스팔트 조성물은 프리믹스(Premixing Process)방식으로 아스팔트 제조사에서 직접 생산할 수밖에 없었다.
따라서 지금까지도 SBS개질 아스팔트 혼합물의 층간분리 방지 연구 및 성에너지 측면에서 열용융 혼합 공정 단축에 많은 심혈을 기울여 오고 있는 실정이다.
대한민국 공고 특허 제10-0267575호에서는 SBS 개질 아스팔트 조성물의 층분리 안정화를 위해 층분리 안정제로 황화합물, 알카리메탈하이드록시드를 일정량 투입하는 내용에 관한 것이다. 이 같은 SBS 개질 아스팔트 조성물은 프리믹스 타입이기 때문에 이미 생산 공정에서 개질 특성이 확정되어 아스콘 공장으로 공급될 수밖에 없다.
따라서 아스콘 공장에서 다양한 등급(grade) 변화에 제약 요소가 될 뿐만 아니라, 저온 내구성이 낮은 문제 등이 있다.
한편, 대한민국 공개 특허 젠10-2005-0074414호에서는 SBS에 점착성 부여수지 및 오일을 혼합한 고점도 배수성 아스팔트 개질제를 및 이를 함유한 아스팔트 혼합물을 제안하고 있다. 상기 개질제는 특허는 플랜트 믹스 방식의 개질제 제조특허로서 배수성 아스팔트 혼합물의 요구특성인 고응력(High Consistency)에 부합되도록 고점도 개질제로서의 특징을 갖으나, 높은 점도로 인한 공용 시공온도에서의 점도 또한 크기 때문에 시공 온도에 따른 민감성이 큰 단점이 있고, 시공 온도를 다소 높게 갖아야 되기 때문에 시공 온도를 조절하기가 곤란하여 포설 현장에서 실제로 시공 온도 저하에 따른 다짐불량으로 인한 구조 강도 발현에 곤란한 단점이 있다.
따라서 칸타브로 손실률(%)이 공극율 20% 범위에서 11 내지 16%로 비산 발생의 우려가 있다.
한편, 도로상의 콘크리트 구조물에서 대부분 계속되고 있는 가장 큰 문제는 동결융해와 제설염에 의해 발생하는 콘크리트 열화이다. 특히, 적설한랭지에서의 콘크리트 구조물은 동절기에 동결융해에 의한 동해가 반복적으로 작용하게 되고, 강설시 도로는 안전한 교통흐름을 유지하기 위해 염화물계 제설제를 사용하고 있다. 이에
따라 기계타설 콘크리트인 측구 및 다이크, 중분대, 교량 난간방호벽과 같은 구조물은 염화물과 동결융해 환경에 직접적으로 노출되어 있어, 표면 박리(scaling)와 굵은 골재의 노출, 염화물 이온의 침투에 의한 철근부식등으로 콘크리트의 조기손상 및 내구성이 급격하게 저하되고 있고, 유지관리 비용이 크게 늘어나고 있다.
또한, 겨울철에 눈이 내리면 결빙이 되기 쉽고, 이렇게 결빙이 되는 경우에는 차량 사고와 보행자의 안전사고가 발생될 수 있으므로 도로에 쌓인 눈을 신속히 융설하여 도로가 결빙되는 것을 방지할 필요가 있으며, 특히 최근 기상의 이상 현상에 따라 기록적인 폭설현상이 빈번히 발생되고 있으므로 이와 같은 겨울철 도로의 결빙 방지에 대해 많은 관심을 기울이고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 내구성이 좋고, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도 저소음의 배수성을 갖는 동시에 겨울철 결빙이 용이하게 발생하지 않도록 하는 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
아스팔트 100중량부 기준으로,
스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부;
스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부;
석유수지 1 내지 25중량부;
골재 500 내지 2,000중량부;
미분말 골재 30 내지 150중량부;
셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부;
왁스 0.1 내지 2중량부;
염화칼슘 0.1 내지 2중량부; 및
산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 후 대상면에 방수아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 기층을 형성하는 기층 형성단계;
상기 기층 형성단계가 종료된 후 상기 기층 상단에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 표층을 형성하는 표층 형성단계;
상기 표층 형성단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 저온에서 표면이 결빙되는 것을 방지하고, 내구성이 좋을 뿐만 아니라, 소성변형, 노화 및/또는 박리가 쉽게 발생하지 않으면서도 저소음의 배수성을 갖고, 저비용으로 타설공정을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 등의 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부; 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부; 석유수지 1 내지 25중량부; 골재 500 내지 2,000중량부; 미분말 골재 30 내지 150중량부; 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부; 왁스 0.1 내지 2중량부; 염화칼슘 0.1 내지 2중량부; 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계; 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계; 상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및 상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 제공한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계; 상기 정리단계가 종료된 후 대상면에 방수아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 기층을 형성하는 기층 형성단계; 상기 기층 형성단계가 종료된 후 상기 기층 상단에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 표층을 형성하는 표층 형성단계; 상기 표층 형성단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및 상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 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 아스팔트 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 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 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 스티렌에틸렌부틸렌스티렌(Stylene isoprene stylene; SEBS) 공중합체는 스티렌부타디엔스티렌 블록공중합체(SBS) 수지의 부타디엔(Butadiene) 중의 모든 이중결합을 수소첨가로 포화시킨 우수한 안정성을 가진 폴리머로 아스팔트 콘크리트 조성물에 탄성을 부가할 수 있다.
또한, 상기 스티렌에틸렌부틸렌스티렌은 스티렌과 부타디엔을 기본으로 하는 블록 공중합체로서 고무와 같은 탄성을 가지고 있고, 대부분의 고무가 가교로 인하여 성형이 용이하지 않은데 반하여 열가소성 고무로 재성형이 가능한 특징을 갖고 있어 폴리스티렌의 Tg온도 이상 가열하면 도메인은 연화하고 전단력을 가지며 유동하고, 냉각하면 다시 도메인이 재현될 수 있기 때문에 열가소성 성형법을 이용하여 용이하게 성형 또한 가능하다.
한편, 상기 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체는 열분해되지 않기 때문에 인체에 유해한 악취가 발생될 염려가 없으며, 탄성 회복력과 영구변형 저항성이 향상되고, 내구성, 내한성, 내마모성, 및 복원력이 우수한 특성도 있다.
바람직한 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 석유수지는 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에 고접착성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 석유수지, 바람직하게는 방향족 석유수지, 지방족 석유수지 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 특히 바람직하게는 용융온도가 100℃ 이상이고 침입도가 3dmm이하, 140℃에서 점도(이하 140℃ 점도)가 50 내지 500cps인 석유수지가 적합하지만, 추천하기로는 용융온도가 110℃ 내지 140℃이고 침입도가 0.5 내지 2dmm, 140℃ 점도가 50 내지 300cps인 석유수지가 좋지만, 더욱 추천하기로는 점도가 100 내지 150cps인 지방족 C-5석유수지를 사용하는 것이 좋다.
바람직한 석유수지의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 골재는 아스팔트, 스티렌이소프렌스티렌, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체, 및/또는 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.
바람직한 미분말 골재의 크기는 적어도 0.08mm미만, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.079mm의 평균입도를 갖는 것을 추천하고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 30 내지 150중량부인 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 셀룰로오스 섬유는 아스팔트 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 왁스는 아스팔트 콘크리트 조성물의 제조 및/또는 시공시 필요한 온도를 종래공법에 비하여 낮추는, 바람직하게는 20 내지 40℃ 정도 낮출 수 있도록 하여 이산화탄소 및 유해물질 배출을 최소화하기 위한 것으로서, 이러한 목적으로 사용되는 당업계의 통상적인 왁스라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리에틸렌 왁스를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 왁스는 개질 지방산과 혼합된 혼합물을 사용할 수도 있는바, 이러한 경우, 상기 왁스, 특정적으로 폴리에틸렌 왁스는 개질 지방산과 1:0.1 내지 0.6의 중량비율로 혼합되는 것이 좋다.
여기서, 상기 폴리에틸렌 왁스는 융점이 95 내지 125℃이고, 약 140℃에서의 용융점도가 80 내지 400cPs인 것이 바람직하다.
이때, 상기 폴리에틸렌 왁스의 융점이 95℃ 미만인 경우에는 아스팔트와 혼합시에 아스팔트의 강성이 약해질 수 있고, 융점이 125℃를 초과하는 경우에는 아스팔트 콘크리트 조성물에 충분히 분산되지 않아 물성 저하의 우려가 있다.
또한, 폴리에틸렌 왁스의 140℃에서 용융점도가 80cPs 미만인 경우에는 고온 물성이 약화되어 도로 포장용 아스팔트로서 부적합하며, 140℃에서 용융점도가 400cPs을 초과하는 경우에는 아스팔트의 점도가 지나치게 높아져 아스팔트 콘크리트 조성물 제조 및 타설 시에 공정이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 상기 왁스와 함께 혼합되어 사용되는 개질 지방산은 폴리에틸렌 왁스의 중온화 기능을 보완하면서 아스팔트 콘크리트 조성물의 수분 민감성을 향상시키는 역할을 한다.
특정적으로, 상기 개질 지방산은 탄소수 12 내지 24개의 지방산을 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화아연 및 산화아연으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 용융 반응시켜 얻어지는 것이 아스팔트 콘크리트 조성물의 수분 민감성 개선 효과 측면에서 바람직하다.
또한, 상기 개질 지방산은 융점이 110 내지 140℃의 범위인 것이 바람직하다. 개질 지방산의 융점이 상기 범위를 벗어나서 아스팔트 조성물의 제조온도보다 높은 경우에는 중온화 기능 보완 효과 및 수분 민감성 개선 효과를 얻을 수 없다.
본 발명에 따른 염화칼슘은 흡습성 및 보수성이 우수한 수용성 무기염류로서 습기를 흡수하여 눈 또는 얼음을 녹이는 효과를 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 염화칼슘이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 염화칼슘의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 산화칼슘은 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함되어 수분을 포집함으로써 건조성을 개선시켜 결빙방지성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 산화칼슘이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 산화칼슘의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 탈수 및 건조성을 개선하여 융빙 효과를 얻도록 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부의 황산나트륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 결빙방지성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 규산나트륨을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 규산나트륨은 수분을 흡착하는 성능이 우수하고 내수성을 가져 조성물의 장기간에 걸쳐 결빙방지 효과를 연장할 수 있다.
이때, 상기 규산나트륨의 사용량이 10중량부를 초과하면 성능 개선효과는 뚜렷하나 취성이 높아지고, 그 사용량인 1중량부 미만이면 장기간의 융빙 효과는 저하된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 수분이 조성물 내부로 침투하는 것을 방지하여 염화물이 용출되는 것을 감소시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 알킬 또는 알켄 실리코네이트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 알킬 또는 알켄 실리코네이트로 사용 가능한 대표적인 물질로는 나트륨 또는 칼륨 메틸, 에틸 또는 프로필 실리코네이트, 나트륨 비닐 실리코네이트 등이 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 점착력, 반응성, 응집 방지성, 화학적 안정성, 내구성 등을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 지르코알루미네이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 부식을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 염화알루미늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 기계적 성질, 내식성, 내열성, 열변형 온도를 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 에폭시아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 강도, 접착력, 및 내구성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 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 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물들의 저장안전성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올아이소부틸산(2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol Isobutyrate)를 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 초기강도 발현을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 테트라에틸오쏘실리케이트을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 테트라에틸오쏘실리케이트는 아스팔트와 친화력이 좋아 부착성능을 개선할 수 있고, 특히, 시공하고자 하는 대상면이 콘크리트인 경우 콘크리트 내부로 침투하는 성질을 부여하여, 상기 효과를 더욱 발휘할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 수분을 흡착하는 성능이 우수하고 내수성을 가져 조성물이 장기간에 걸쳐 융빙 효과를 연장할 수 있도록 비트리파이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 내마모성, 내약품성, 내용제성, 내열성 및/또는 내수성을 개선하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부의 푸르푸릴알코올(furfuryl alcohol)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물의 통기성 및 흡유성 향상을 위하여 천매암 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 천매암은 점토질의 퇴적층이 열수변질에 의한 가수분해 작용 및 변성, 풍화 부식 등의 과정을 거쳐 생성된 변성암의 일종으로 주 성분이 실리카, 알루미나 및 금속산화물을 포함하고 있으며, 내부에 여러 크기의 공극을 포함하고 비석(zeolite)과 거의 유사한 공극률을 갖으면서도 거포의 분율이 큰 특징을 갖고 있어 이를 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함시키면, 상기와 같은 효과를 갖게 되며, 바람직한 천매암 분말의 평균입도는 3 내지 30㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물이 시공되는 시공면의 공극으로 침투하여 조직을 치밀하게 유지함으로써 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물의 들뜸방지와 내구성 및 부착 강도를 향상시키기 위하여 보크사이트 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 바람직한 보크사이트 분말의 평균입도는 1 내지 10㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 크랙발생 및 박리방지를 위하여 디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 강도, 침투력, 및 발수성 등을 향상시키기 위하여 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 장기강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 겔라이트 미분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 겔라이트는 황토의 187배 이상의 효과를 가진 광물질로서 상기 효과 이외에 양질의 원적외선 방출 효과도 있는 것으로서, 바람직한 평균입도는 1 내지 5㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물을 구성하는 재료의 응결을 방지하고 일정시간 작업시간을 확보하기 위하여 구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 표면에 수분침투를 방지하면서 통기성을 확보하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 소디윰스테아레이트를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 수분침투 방지기능을 얻을 수 없고, 5중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상이 나타나 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 점도를 조절하고 부착성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 점도조절 및 부착성 향상의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경화가 지연되고 표면의 경도가 저하되는 단점이 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 내수성 및 내스크래치성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 6중량부의 붕산 화합물을 더 포함할 수 있는데, 상기 붕산 화합물로는 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산, 붕산 메틸, 붕산 에틸 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 오르토붕산을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 건조 수축을 방지하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 알루민산 칼슘을 더 포함할 수 있는데, 알루민산 칼슘이 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에 포함되면 팽창성을 띄게 되어 조성물의 건조수축을 방지하게 되는 것으로, 그 사용량이 아스팔트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 그 효과가 미미하며, 10중량부를 초과할 경우 과다하여 작업성을 저하 시킬 수 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 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 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 압축강도 및 휨강도를 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 메타규산나트륨을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 1중량부 미만이면 유동성이 낮아지고 불규칙한 기포가 형성되며, 5중량부를 초과하면 경화시간을 확보하기 어려워 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 흡수성, 투과성 및 보습성을 향상시키기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부의 스타치 포스페이트 에스테르를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물은 조성물의 용해를 빠르게 촉진시켜 초기의 반응열을 높게 하여 경화를 빠르게 함으로써 초기강도를 확보하기 위하여 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 칼륨인산염을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 아스팔트 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 급결성능에 의해 수축되어 균열이 발생할 수 있고, 1중량부 미만이면 가수분해 속도가 저하되어 강도가 저하되어 좋지 않다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물, 특정적으로 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물, 보다 특정적으로 SIS, SEBS 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 일 양태로는 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함할 수 있다.
다른 일 양태로서, 본 발명에 따른 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법은 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 후 대상면에 방수아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 기층을 형성하는 기층 형성단계;
상기 기층 형성단계가 종료된 후 상기 기층 상단에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 표층을 형성하는 표층 형성단계;
상기 표층 형성단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기층 형성단계의 방수아스팔트 콘크리트 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방수아스팔트 콘크리트 조성물이라면 특별히 제한되지 않는다.
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 12g, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 12g, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 15g, 평균입도가 약 3mm인 자갈과 평균입도가 약 5mm인 자갈이 5:5의 중량비율로 혼합된 골재 1,200g, 평균입도가 약 0.03mm인 석회석으로 이루어진 미분말 골재 80g, 천연 셀룰로오스 섬유 1g, 폴리에틸렌 왁스 1g, 염화칼슘 1g, 및 산화칼슘 1g을 혼합하여 아스팔트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리에틸렌 왁스 1g 대신 폴리에틸렌 왁스와 탄소수 12~24개의 지방산을 수산화칼슘과 용융 반응시켜 얻어진 개질 지방산이 1:0.5의 중량비율로 혼합된 혼합물 1g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산나트륨 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규산나트륨 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 프로필 실리코네이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 지르코알루미네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 염화알루미늄 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에폭시아크릴레이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 올레인산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올아이소부틸산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라에틸오쏘실리케이트 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 비트리파이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 푸르푸릴알코올 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 5㎛인 천매암 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 보크사이트 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸프탈레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 겔라이트 미분말 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 구연산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소디윰스테아레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸글리시딜에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 오르토붕산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산 칼슘 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 플루오린화나트륨 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타규산나트륨 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스타치 포스페이트 에스테르 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼륨인산염 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 3 내지 실시예 28에 따라 부가된 부가물을 모두 더 부가하여 실시하였다.
[실 험]
실시예들에 따라 제조된 조성물을 이용하여 약 60mm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조한 후 공극률, 소음성, 결빙시간, 변형강도, 회전점도(Rotational Viscosity) 등을 측정하였고, 약 50mm 두께의 아스팔트 콘크리트층을 제조하여 동적안정도를 측정하여 표 1로 나타냈다.
여기서, 동적안정도는 소성변형 저항성 평가로 Kim Test에 의한 변형강도 시험과 시험을 통해 측정하고, 간접인강도는 균열 저항성을 평가하기 위해 진행되었다.
공극률 소음성 결빙시간
(분)		 동적안정도
(pass/mm)		 변형강도
(Mpa)		 회전점도
115℃ 125℃ 135℃
실시예 1 26% 낮음 370 1874 5.56 4824 2559 1479
실시예 2 25% 낮음 370 1872 5.54 4936 2633 1639
실시예 3 26% 낮음 420 1843 5.86 5312 3629 1769
실시예 4 26% 낮음 430 1859 5.83 5515 4087 1634
실시예 5 27% 낮음 380 1972 5.83 5774 3559 1764
실시예 6 25% 낮음 390 1975 5.82 4943 3265 1558
실시예 7 27% 낮음 360 1941 5.83 5825 3343 1841
실시예 8 26% 낮음 380 1843 5.89 5951 2543 1759
실시예 9 25% 낮음 390 1858 5.76 5655 2654 1528
실시예 10 29% 낮음 400 1931 5.73 5794 2823 1854
실시예 11 28% 낮음 390 1949 5.63 6452 3754 1972
실시예 12 28% 낮음 400 1942 5.75 6563 3153 1924
실시예 13 26% 낮음 420 1938 5.62 5818 2925 1653
실시예 14 25% 낮음 390 1865 5.74 6492 3754 1923
실시예 15 30% 낮음 370 1977 5.71 5233 2245 1343
실시예 16 28% 낮음 390 1976 5.81 5782 3562 1842
실시예 17 27% 낮음 380 1974 5.81 4944 3264 1559
실시예 18 26% 낮음 370 1943 5.84 5821 3423 1942
실시예 19 26% 낮음 380 1872 5.85 5941 2544 1760
실시예 20 28% 낮음 390 1861 5.81 5841 2647 1723
실시예 21 27% 낮음 390 1973 5.74 5785 2833 1834
실시예 22 26% 낮음 380 1954 5.73 6451 3644 1974
실시예 23 28% 낮음 410 1952 5.71 6663 3254 1935
실시예 24 27% 낮음 420 1942 5.63 5839 2945 1735
실시예 25 26% 낮음 380 1877 5.75 6521 3743 1825
실시예 26 29% 낮음 380 1974 5.72 5231 2355 1463
실시예 27 26% 낮음 410 1945 5.64 5721 2825 1663
실시예 28 25% 낮음 380 1874 5.71 6483 3725 1921
실시예 29 28% 낮음 460 1976 5.74 5383 2855 1465
표 1에 나타낸 바와 같이, 아스팔트 콘크리트 조성물을 사용한 실시예들의 공극률, 소음성, 결빙시간, 동적안정도 및 변형강도가 좋고, 회전점도가 110 내지 130℃에서 적어도 1200 이상이었다.
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)

  1. 아스팔트 100중량부 기준으로,
    스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부;
    스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부;
    140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부;
    골재 500 내지 2,000중량부;
    미분말 골재 30 내지 150중량부;
    셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부;
    왁스 0.1 내지 2중량부;
    염화칼슘 0.1 내지 2중량부; 및
    산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에,
    지르코알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    염화알루미늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    비트리파이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고,
    푸르푸릴알코올을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    천매암 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하며,
    3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    겔라이트 미분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    소디윰스테아레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    부틸글리시딜에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    붕산 화합물을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 6중량부로 더 포함하며,
    알루민산 칼슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    플루오린화나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    칼륨인산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
    아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에, 지르코알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고, 염화알루미늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 비트리파이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고, 푸르푸릴알코올을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부로 더 포함하며, 천매암 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하며, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 겔라이트 미분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 소디윰스테아레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 부틸글리시딜에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 붕산 화합물을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 6중량부로 더 포함하며, 알루민산 칼슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 플루오린화나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 칼륨인산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 혼합하는 혼합단계;
    상기 혼합단계가 종료된 후 이동수단을 이용하여 상기 혼합된 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 이송하여 정리단계가 종료된 대상면에 타설하는 타설단계;
    상기 타설단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
    상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법.
  5. 시공하고자 하는 대상면을 정리하는 정리단계;
    상기 정리단계가 종료된 후 대상면에 방수아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 기층을 형성하는 기층 형성단계;
    상기 기층 형성단계가 종료된 후 상기 기층 상단에 아스팔트 100중량부 기준으로, 스티렌이소프렌스티렌 1 내지 25중량부, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌 공중합체 1 내지 25중량부, 140℃ 점도가 130cps인 지방족 C-5석유수지 1 내지 25중량부, 골재 500 내지 2,000중량부, 미분말 골재 30 내지 150중량부, 셀룰로오스 섬유 0.1 내지 2중량부, 왁스 0.1 내지 2중량부, 염화칼슘 0.1 내지 2중량부, 및 산화칼슘 0.1 내지 2중량부를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물에, 지르코알루미네이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하고, 염화알루미늄을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 비트리파이드를 아스팔트 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부로 더 포함하고, 푸르푸릴알코올을 아스팔트 100중량부 기준으로 0.1 내지 10중량부로 더 포함하며, 천매암 분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 디부틸프탈레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하며, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하고, 겔라이트 미분말을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 구연산을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 소디윰스테아레이트를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 부틸글리시딜에테르를 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 붕산 화합물을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 6중량부로 더 포함하며, 알루민산 칼슘을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 플루오린화나트륨을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 칼륨인산염을 아스팔트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물을 2 내지 8cm의 두께로 포장하여 표층을 형성하는 표층 형성단계;
    상기 표층 형성단계가 종료된 후 다지는 다짐단계; 및
    상기 다짐단계가 종료된 후 양생하는 양생단계를 포함하는 결빙방지용 저소음 배수성 아스팔트 콘크리트 조성물 시공방법.
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