KR102655292B1 - Composition for Modified non-sticking asphalt emulsion and its curing material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 점착력을 나타내어 시공 장비 또는 인력 등에 의한 파손을 방지할 수 있는 택 코팅(Tack-Coating)용 개질 유화 아스팔트 조성물 및 이를 적용한 시공방법에 관한 것이다. The present invention relates to non-adhesive modified emulsified asphalt and a curing liquid composition for curing the same. More specifically, modified emulsified asphalt for tack-coating that exhibits excellent adhesion and can prevent damage by construction equipment or manpower. It relates to compositions and construction methods using them.
Description
본 발명은 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 점착력을 나타내어 시공 장비 또는 인력 등에 의한 파손을 방지할 수 있는 택 코팅(Tack-Coating)용 개질 유화 아스팔트 조성물 및 이를 적용한 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to non-adhesive modified emulsified asphalt and a curing liquid composition for curing the same. More specifically, modified emulsified asphalt for tack-coating that exhibits excellent adhesion and can prevent damage by construction equipment or manpower. It relates to compositions and construction methods using them.
일반적으로 교통수단이 발달하게 되면서 많은 교통수단이 통행할 수 있는 도로를 건설하여 왔다. 도로는 아스팔트와 시멘트 및 골재 등의 재료로 건설되어 왔으며, 그 중에서도 교통수단의 주행조건 등을 고려하여 대다수의 도로가 골재와 석분 및 아스팔트를 혼합한 아스콘(아스팔트 콘크리트)을 선호하여 사용하고 있다.In general, as transportation methods have developed, roads have been built that can accommodate many transportation methods. Roads have been constructed with materials such as asphalt, cement, and aggregate. Among them, considering the driving conditions of transportation, the majority of roads prefer to use asphalt concrete (asphalt concrete), which is a mixture of aggregate, stone dust, and asphalt.
이와 같은 아스콘 포장체는 노반, 기층, 표층 등 다층구조로 형성하여 포장되는 것으로 노반과 기층 사이 또는 기층과 표층 사이에는 각 층간 양호한 접착을 위하여 유화 아스팔트 또는 컷백 아스팔트 등을 살포, 도포하여 코팅층을 형성시킨다. 또한, 노후한 아스콘의 경우에는 그 수명을 연장하기 위하여 예방적 보수의 용도로 아스콘의 상부 표면에 보수용 유화 아스팔트를 살포하는 보수 공법이 실시되고 있다.This type of asphalt pavement is paved by forming a multi-layer structure such as subgrade, base layer, and surface layer. A coating layer is formed between the subgrade and the base layer or between the base layer and the surface layer by spraying and applying emulsified asphalt or cutback asphalt to ensure good adhesion between each layer. I order it. In addition, in the case of aged asphalt concrete, a repair method is being implemented in which emulsified asphalt for repair is sprayed on the upper surface of the asphalt concrete for preventive repair purposes in order to extend its lifespan.
상기 컷백 아스팔트는 아스팔트를 적당한 용제로 용해시킨 것으로서, 환경 문제 및 화재 위험성 등의 문제로 인하여 동절기와 같이 특별한 경우에만 한정하여 사용하고 있다.The cutback asphalt is made by dissolving asphalt in an appropriate solvent, and is used only in special cases such as winter due to environmental problems and fire risks.
따라서, 통상적으로 유화 아스팔트를 도포하여 다층의 아스콘 포장체를 포장하게 된다. 상기 유화 아스팔트는 물에 계면활성제, 아스팔트를 혼합한 것으로서, 다층 구조인 포장체의 층간 접착력을 강화하여 층간 분리 형상이 일어나지 않도록 한다.Therefore, emulsified asphalt is usually applied to pave a multi-layer asphalt pavement. The emulsified asphalt is a mixture of surfactant and asphalt in water, and strengthens the interlayer adhesion of the multi-layered pavement to prevent separation between layers.
유화 아스팔트 살포 후 물이 증발되어 아스팔트 콘크리트 표면에 부착되기까지 양생 시간이 필요하다. 일반적인 택 코트 제품인 RS(C)-4의 경우 약 4 시간 소요되며, 속경성 택 코트 제품의 경우 약 1 시간이 소요된다(일반적으로 상온 25℃ 기준이며, 기후에 따라 달라질 수 있음). 그러나, 교통량이 많은 도심지 아스팔트 콘크리트 시공시 1시간을 기다린 후 포설한 뒤 시공하는 경우는 거의 없으며, 일반적으로 택 코트 살포 후 포설 장비준비 후 아스팔트 콘크리트 도착시간에 따라 시공이 이루어진다. 이때, 완전히 양생되지 않은 택 코트 제품의 경우 대부분 파손되어 택 코트 역할을 할 수 없게 된다.After spraying emulsified asphalt, curing time is required for the water to evaporate and adhere to the asphalt concrete surface. In the case of RS(C)-4, a general tack coat product, it takes about 4 hours, and in the case of a fast-curing tack coat product, it takes about 1 hour (generally based on room temperature of 25℃, but may vary depending on the climate). However, when constructing asphalt concrete in urban areas with high traffic, it is rare to wait for 1 hour before laying. Generally, construction is done according to the arrival time of asphalt concrete after spraying the tack coat and preparing laying equipment. At this time, in the case of tack coat products that are not completely cured, most of them are damaged and cannot function as a tack coat.
상기 유화 아스팔트는 시공시 유화 아스팔트가 시공기계 또는 아스콘 운반용 차량의 타이어에 묻어 코팅층이 훼손되어 층간 접착력을 약화시키고 유화 아스팔트가 묻어 타이어가 시공 현장을 오염시키는 문제점이 있다.The emulsified asphalt has a problem that during construction, the emulsified asphalt sticks to the tires of construction machines or asphalt transport vehicles, damaging the coating layer and weakening the adhesion between layers, and the emulsified asphalt sticks to the tires and contaminates the construction site.
또한, 예방적 유지보수 용도로서 포장의 표면에 사용하는 경우에는 주행 차량의 타이어나, 인부의 신발 또는 기타 작업도에 의해 시공된 보수용 유화 아스팔트가 묻어 주변의 도로까지 오염시키는 문제점이 있다.In addition, when used on the surface of a pavement for preventive maintenance purposes, there is a problem that emulsified asphalt for repairs applied by tires of driving vehicles, shoes of workers, or other work tools may stain and contaminate surrounding roads.
이를 보완하기 위하여 아스팔트의 부착력을 감소시켜 장비 또는 인력 등에 의한 파손을 방지하는 트랙리스(Trackless) 유화 아스팔트를 사용하고 있으나, Trakcless 유화 아스팔트 또한 완전 양생 후 부착방지 효과가 발생하지 양생이 되지 않은 상태에서 아스콘 포설시 파손이 발생하게 된다. 따라서, Trakcless 유화 아스팔트라고 해서 무조건적으로 파손방지 역할을 수행한다고 볼 수 없으며, 충분한 양생이 이루어진 후 그 효과가 발생된다.To compensate for this, trackless emulsified asphalt is used, which reduces the adhesion of asphalt and prevents damage by equipment or manpower. However, Trakcless emulsified asphalt also does not have an anti-adhesion effect after complete curing and does not occur in the uncured state. Damage occurs when asphalt concrete is laid. Therefore, it cannot be said that Trakcless emulsified asphalt unconditionally performs the role of preventing damage, and its effect occurs after sufficient curing.
본 발명의 목적은 낮은 침입도를 나타내어 아스팔트와의 부착력은 감소시키면서 우수한 강도를 나타내어 택 코트 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 빠르게 양생될 수 있는 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to provide a non-adhesive modified emulsified asphalt that has a low degree of penetration and reduces adhesion to asphalt while exhibiting excellent strength to prevent damage to the tack coat and can be cured quickly, and a curing liquid composition for curing the same. It is for this purpose.
한편으로, 본 발명은On the one hand, the present invention
개질 유화 아스팔트를 포함하는 제1부분; 및 A first part comprising modified emulsified asphalt; and
경화액을 포함하는 제2부분;으로 구성되되,A second part containing a curing liquid;
상기 개질 유화 아스팔트는 개질 아스팔트 50 내지 65 중량%, 계면활성제 0.3 내지 2 중량%, 안정제 0.5 내지 2 중량%, 중화제 0.3 내지 5 중량% 및 잔량의 물을 포함하고,The modified emulsified asphalt includes 50 to 65% by weight of modified asphalt, 0.3 to 2% by weight of surfactant, 0.5 to 2% by weight of stabilizer, 0.3 to 5% by weight of neutralizer, and the remaining amount of water,
상기 개질 아스팔트는 길소나이트, 석유수지, 페놀수지, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 폴리머로 구성된 군으로부터 선택되는 2종 이상 5 내지 25 중량% 및 스트레이트 아스팔트 75 내지 95%를 포함하며,The modified asphalt is 5 to 25% by weight of two or more selected from the group consisting of gilsonite, petroleum resin, phenol resin, low-density polyethylene (LDPE), styrene butadiene styrene (SBS), and styrene butadiene rubber (SBR) polymer, and straight asphalt. Contains 75 to 95%,
상기 경화액은 물 70 내지 95 중량% 및 1급 내지 3급 아민계 화합물 5 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물을 제공한다.The curing liquid provides a non-adhesive modified emulsified asphalt and a curing liquid composition for curing the same, characterized in that it contains 70 to 95% by weight of water and 5 to 30% by weight of a primary to tertiary amine compound.
본 발명에 따른 조성물은 침입도 5~30(KS M 2252)을 나타내어 아스팔트의 부착력을 감소시킴으로써 시공 장비, 인력 등에 의한 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 타이어 등에 부착되는 것을 방지할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있고, 부착에 따른 손실을 줄일 수 있다.The composition according to the present invention has a penetration degree of 5 to 30 (KS M 2252), which reduces the adhesion of asphalt, thereby preventing damage by construction equipment, manpower, etc., as well as preventing it from adhering to vehicle tires. Workability can be improved and loss due to attachment can be reduced.
또한, 본 발명에 따르면, 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액을 동시에 뿌려 바로 양생을 시키므로 택 코트 살포 후 5분 이내 시공이 완료된다는 장점이 있으며, 이를 통해 바로 아스팔트 콘크리트 포설 작업이 가능하게 된다. 따라서 택 코트 파손을 방지하여 아스팔트 콘크리트 품질을 향상시킬 수 있고, 시공시간을 단축시켜 빠른 교통개방이 가능하며, 시공장비 및 인력 등 경제성 및 노동력을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, the non-adhesive modified emulsified asphalt and the curing liquid that hardens it are simultaneously sprayed and cured immediately, so there is an advantage that construction is completed within 5 minutes after spraying the tack coat, which makes it possible to immediately lay asphalt concrete. do. Therefore, the quality of asphalt concrete can be improved by preventing damage to the tack coat, the construction time can be shortened, enabling rapid opening to traffic, and the economic efficiency and labor, such as construction equipment and manpower, can be reduced.
또한, 파괴강도(Toughness(25℃), Nㆍm)(KS F 2488) 3 이상, 점착강도(Tenacity(25℃), Nㆍm)(KS F 2488) 1.5 이상의 수치를 만족하여 우수한 인장강도 및 점착력을 나타낼 수 있고, MSCR(Multiple Stress Creep Recovery)(AASHTO T 350) 시험 기준 64℃ E grade 값 이상을 만족하여 우수한 탄성력으로 취성 파괴를 억제할 수 있다.In addition, it has excellent tensile strength by satisfying the breaking strength (Toughness (25℃), N·m) (KS F 2488) of 3 or higher and the adhesive strength (Tenacity (25℃), N·m) (KS F 2488) of 1.5 or higher. and adhesion, and satisfies the MSCR (Multiple Stress Creep Recovery) (AASHTO T 350) test standard of 64°C E grade or higher, suppressing brittle fracture with excellent elasticity.
또한, 본 발명에 따른 조성물은 종래 사용되는 일액형 조성물과는 상이하게 이액형으로 구성되며, 독성이 없는 약알카리성의 1급 내지 3급 아민계 화합물을 포함하는 경화액을 유화 아스팔트 살포와 동시에 상기 유화 아스팔트 상에 살포되도록 하여 유실을 방지할 뿐만 아니라 택 코트 양생 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, the composition according to the present invention, unlike the conventionally used one-component composition, is composed of a two-component type, and the curing liquid containing a non-toxic, weakly alkaline primary to tertiary amine compound is applied at the same time as the emulsified asphalt spraying. Spraying on emulsified asphalt not only prevents loss but also shortens the tack coat curing time.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 실시형태는 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물에 관한 것으로, One embodiment of the present invention relates to non-adhesive modified emulsified asphalt and a curing liquid composition for curing the same.
개질 유화 아스팔트를 포함하는 제1부분; 및 A first part comprising modified emulsified asphalt; and
경화액을 포함하는 제2부분;으로 구성되되,A second part containing a curing liquid;
상기 개질 유화 아스팔트는 개질 아스팔트 50 내지 65 중량%, 계면활성제 0.3 내지 2 중량%, 안정제 0.5 내지 2 중량%, 중화제 0.3 내지 5 중량% 및 잔량의 물을 포함하고,The modified emulsified asphalt includes 50 to 65% by weight of modified asphalt, 0.3 to 2% by weight of surfactant, 0.5 to 2% by weight of stabilizer, 0.3 to 5% by weight of neutralizer, and the remaining amount of water,
상기 개질 아스팔트는 길소나이트, 석유수지, 페놀수지, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 폴리머로 구성된 군으로부터 선택되는 2종 이상 5 내지 25 중량% 및 스트레이트 아스팔트 75 내지 95%를 포함하며,The modified asphalt is 5 to 25% by weight of two or more selected from the group consisting of gilsonite, petroleum resin, phenol resin, low-density polyethylene (LDPE), styrene butadiene styrene (SBS), and styrene butadiene rubber (SBR) polymer, and straight asphalt. Contains 75 to 95%,
상기 경화액은 물 70 내지 95 중량% 및 1급 내지 3급 아민계 화합물 5 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.The curing liquid is characterized in that it contains 70 to 95% by weight of water and 5 to 30% by weight of a primary to tertiary amine compound.
본 발명에 따른 개질 유화 아스팔트 조성물은 개질 유화 아스팔트를 포함하는 제1부분 및 경화액을 포함하는 제2부분으로 이액형으로 구성되는 것을 특징으로 한다. The modified emulsified asphalt composition according to the present invention is characterized in that it is composed of a two-component type with a first part containing modified emulsified asphalt and a second part containing a curing liquid.
상기 제1부분 및 제2부분은 서로 다른 분사장치에 구비되어 동시에 살포되나, 상기 제2부분에 포함되는 경화액이 제1부분에 포함되는 개질 유화 아스팔트 상에 도포되어 상기 개질 유화 아스팔트의 양생 시간을 줄여주는 것을 특징으로 한다.The first part and the second part are provided with different spraying devices and sprayed simultaneously, but the curing liquid contained in the second part is applied on the modified emulsified asphalt contained in the first part to set a curing time of the modified emulsified asphalt. It is characterized by reducing.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 개질 아스팔트는 2종의 재료를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 이중 1종은 침입도를 낮춰 아스팔트를 단단하게 만들고, 부착력을 억제시켜 파손을 방지하는 역할을 하며, 구체적으로는 길소나이트, 석유수지, 페놀수지 등을 사용할 수 있다. 다른 1종은 단단한 아스팔트에 탄성력을 주어 점착력 및 탄성력을 향상시키는 역할을 하고, 구체적으로는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 등을 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the modified asphalt is characterized by using a mixture of two types of materials. Among these, one type serves to make asphalt harder by lowering the degree of penetration and prevents damage by suppressing adhesion. Specifically, gilsonite, petroleum resin, and phenol resin can be used. The other type serves to improve adhesion and elasticity by giving elasticity to hard asphalt, and specifically, low-density polyethylene (LDPE), styrene-butadiene-styrene (SBS), and styrene-butadiene rubber (SBR) can be used.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 계면활성제는 상기 아스팔트 등이 물에 분산되어 잘 혼합되도록 하기 위한 것으로, 4급 암모늄(Quaternary Ammonium) 화합물, 아민(Amine)계 화합물 및 우지 알킬(Tallowalkyl) 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다,In one embodiment of the present invention, the surfactant is used to ensure that the asphalt is dispersed in water and mixed well, and is composed of a quaternary ammonium compound, an amine compound, and a tallow alkyl compound. One or more selected from the group consisting of may be used,
상기 계면활성제는 0.3 내지 2 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 상기 범위 미만인 경우 유화 아스팔트 계면 작용이 이뤄지지 않아 아스팔트와 물이 분리되어 유화작용이 풀리게 되며, 상기 범위 초과인 경우 점도가 높게 올라가며, 경제성이 떨어질 수 있다.The surfactant is preferably contained at 0.3 to 2% by weight. If it is less than the above range, the emulsified asphalt interface effect is not achieved, and asphalt and water are separated, causing the emulsification action to be released. If it is more than the above range, the viscosity rises high and it is not economically feasible. It may fall.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 안정제는 상기 유화 아스팔트의 점도를 증가시켜 안정성을 향상시키기 위하여 사용되며, 구체적으로는 실리카흄 또는 염화나트륨을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the stabilizer is used to improve stability by increasing the viscosity of the emulsified asphalt, and specifically, silica fume or sodium chloride may be used, but is not limited thereto.
상기 안정제는 0.5 내지 2 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나는 경우, 상기 범위 미만인 경우 안정성을 향상시키는 효과가 떨어지게 되며, 상기 범위 초과인 경우 점도가 너무 높게 증가되며, 생산 효율, 경제성이 떨어질 수 있다.The stabilizer is preferably contained at 0.5 to 2% by weight. If it is outside the above range, the effect of improving stability is reduced, and if it is above the above range, the viscosity increases too high, and production efficiency and economic efficiency are reduced. It may fall.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중화제는 상기 계면활성제의 활성화를 위한 pH 조절 재료로서, 구체적으로는 염산 또는 인산을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the neutralizing agent is a pH adjusting material for activating the surfactant, and may specifically use hydrochloric acid or phosphoric acid, but is not limited thereto.
유화수 제조시 계면활성제가 활성화되기 위해서는 물의 pH를 2 이하로 만족시켜야 하며, 이는 계면활성제 사용 비율에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 계면활성제의 사용 함량에 따라 중화제 함량을 결정하나, 상기 중화제는 0.3 내지 5 중량% 포함되는 것이 바람직하다.oil painting water In order for the surfactant to be activated during manufacturing, the pH of the water must be below 2, and this may vary depending on the ratio of surfactant used. Therefore, the neutralizing agent content is determined depending on the amount of surfactant used, but it is preferable that the neutralizing agent is included in an amount of 0.3 to 5% by weight.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 경화액의 살포는 상기 유화 아스팔트 살포와 동시에 이뤄지기 때문에 유화 아스팔트의 유실을 방지해줄 뿐만 아니라 유화 아스팔트와 반응하여 물을 분리시키고 아스팔트를 포장면 위에 접착 및 양생시켜주는 역할을 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, since the spraying of the curing liquid is performed simultaneously with the spraying of the emulsified asphalt, it not only prevents loss of the emulsified asphalt, but also reacts with the emulsified asphalt to separate water and adheres and cures the asphalt on the pavement surface. It can play a role in giving.
통상적으로 경화액은 염화 칼슘과 같은 염소(chlorine)계 또는 가성소다(sodium hydroxide)나 탄산나트륨(sodium carbonate)과 같은 강알카리성 물질을 사용하나, 상기와 같은 물질은 환경적으로 상당한 독성이 있고, 경화 시간을 지나치게 단축시켜 포장 작업을 수월하게 진행하는데 큰 문제를 야기할 수 있다.Typically, hardening liquids use chlorine-based substances such as calcium chloride or strong alkaline substances such as sodium hydroxide or sodium carbonate, but these substances are environmentally toxic and require hardening. If the time is shortened too much, it can cause major problems in carrying out the packaging work smoothly.
구체적으로, 유화 아스팔트 내에서 아스팔트는 매우 작은 입자의 불연속상으로 존재하며, 유화제에 의하여 입자 표면이 양전하 또는 음전하로 전하를 띠고 있어서, 이 전하들의 정전기적 반발력에 의하여 아스팔트 입자들이 뭉치지 않고 유화된 상태를 유지한다. 이 상태에서 경화제가 투입되면 유화제의 성능을 감소시켜 아스팔트 입자 주변의 정전기적 반발력을 없애 버려 빠른 속도로 아스팔트 입자들이 뭉치게 되고, 물은 아스팔트로부터 분리되게 되어 빨리 건조되는 효과를 보인다.Specifically, in emulsified asphalt, asphalt exists in a discontinuous phase of very small particles, and the surface of the particles is positively or negatively charged by the emulsifier, so the asphalt particles are emulsified without agglomerating due to the electrostatic repulsion of these charges. maintain. In this state, when the hardener is added, the performance of the emulsifier is reduced and the electrostatic repulsion around the asphalt particles is eliminated, causing the asphalt particles to clump together at a high speed, and the water is separated from the asphalt, resulting in rapid drying.
본 발명에 따른 개질 유화 아스팔트 조성물은 양생 시간은 줄여주되, 택 코트 시공 후 인력, 장비 등에 의한 파손을 방지할 수 있도록 약알카리성의 1급 내지 3급 아민계 화합물을 경화액으로 사용하는 것을 특징으로 한다.The modified emulsified asphalt composition according to the present invention is characterized by using a weakly alkaline primary to tertiary amine-based compound as a curing liquid to reduce curing time and prevent damage by manpower, equipment, etc. after tack coat construction. do.
상기 경화액은 물 70 내지 95 중량%과 1급 내지 3급 아민계 화합물 5 내지 30 중량%를 포함되는 것이 바람직하며, 상기 범위 미만인 경우 유화 아스팔트와 경화가 제대로 발생하지 않으며, 상기 범위 초과인 경우에는 경제성이 떨어질 수 있다. The curing liquid preferably contains 70 to 95% by weight of water and 5 to 30% by weight of a primary to tertiary amine compound. If it is less than the above range, the emulsified asphalt and curing do not occur properly, and if it is more than the above range, the curing liquid does not occur properly. economic feasibility may decrease.
상기 1급 내지 3급 아민계 화합물은 구체적으로 모노 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 헥사 메틸렌 디아민 및 싸이클로 헥실 아민으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.The primary to tertiary amine compounds are specifically preferably selected from the group consisting of monoethanol amine, diethanol amine, triethanol amine, hexamethylene diamine, and cyclohexyl amine, but are not limited thereto. .
본 발명에 따른 개질 유화 아스팔트 조성물은 다층 포장체의 층 사이에 형성하여 층간 접착성을 향상시킬 수 있으며, 타이어 부착방지효과를 높일 수 있다.The modified emulsified asphalt composition according to the present invention can be formed between the layers of a multi-layer pavement to improve interlayer adhesion and increase the tire adhesion prevention effect.
본 발명의 일 실시형태는 이액형 비점착 속경성 개질 유화 아스팔트 조성물을 이용한 아스콘 도로포장의 시공방법에 관한 것으로, One embodiment of the present invention relates to a method of constructing asphalt road pavement using a two-component non-adhesive fast-hardening modified emulsified asphalt composition,
아스팔트콘크리트 포장체를 구성하는 노반, 기층 및 표층 각 층 사이에 개질 유화 아스팔트 조성물을 살포하는 단계; 및Spraying a modified emulsified asphalt composition between each layer of the subgrade, base layer, and surface layer constituting the asphalt concrete pavement; and
상기 개질 유화 아스팔트 조성물 살포와 동시에 상기 조성물 상에 경화액을 살포하는 단계;를 포함하고,It includes; spraying a curing liquid on the composition at the same time as spraying the modified emulsified asphalt composition,
상기 개질 유화 아스팔트는 길소나이트, 석유수지, 페놀수지, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 폴리머로 구성된 군으로부터 선택되는 2종 이상 5 내지 25 중량% 및 스트레이트 아스팔트 75 내지 95%를 포함하는 개질 아스팔트 50 내지 65 중량%, 계면활성제 0.3 내지 2 중량%, 안정제 0.5 내지 2 중량%, 중화제 0.3 내지 5 중량%; 및 잔량의 물;을 포함하여 제조되며,The modified emulsified asphalt is 5 to 25% by weight of two or more selected from the group consisting of gilsonite, petroleum resin, phenolic resin, low-density polyethylene (LDPE), styrene butadiene styrene (SBS), and styrene butadiene rubber (SBR) polymer, and straight 50 to 65% by weight of modified asphalt containing 75 to 95% asphalt, 0.3 to 2% by weight of surfactant, 0.5 to 2% by weight of stabilizer, 0.3 to 5% by weight of neutralizer; and the remaining amount of water;
상기 경화액은 모노 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 헥사 메틸렌 디아민 및 싸이클로 헥실 아민으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The curing liquid is characterized in that it contains at least one selected from the group consisting of monoethanol amine, diethanol amine, triethanol amine, hexamethylene diamine, and cyclohexyl amine.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.
실시예 1 : 개질 아스팔트의 제조Example 1: Preparation of modified asphalt
아래 표 1의 배합비를 참조로, 170 내지 180 ℃로 가열된 스트레이트 아스팔트(AP-5) 80 내지 94 중량%에 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 폴리머 중 한 가지(재료 1) 1 내지 5 중량%를 혼합하고 약 3 시간 동안 170 ℃에서 가열하였다. 이후, #4번체에 통과시켜 잔여물이 체에 남는 경우 가열 시간을 늘려주었고, 잔여물이 체에 걸리지 않을 때까지 상기 과정을 반복하였다. 그런 다음, 길소나이트, 석유수지, 페놀수지 중 한 가지(재료 2) 5 내지 15 중량%를 투입하고 약 3 시간 이상 혼합하여 개질 아스팔트를 제조하였으며, 개질 유화 아스팔트 제조전 160~175℃온도로 보관하였다.Referring to the mixing ratio in Table 1 below, 80 to 94% by weight of straight asphalt (AP-5) heated to 170 to 180 ℃, low density polyethylene (LDPE), styrene butadiene styrene (SBS) and styrene butadiene rubber (SBR) polymers. 1 to 5% by weight of one (Material 1) was mixed and heated at 170° C. for about 3 hours. Afterwards, it was passed through #4 sieve, and if any residue remained on the sieve, the heating time was increased, and the above process was repeated until no residue was caught on the sieve. Then, 5 to 15% by weight of one of gilsonite, petroleum resin, and phenol resin (Material 2) was added and mixed for about 3 hours to prepare modified asphalt, and stored at a temperature of 160 to 175°C before producing modified emulsified asphalt. did.
실시예 2 : 경화액의 제조Example 2: Preparation of curing liquid
모노 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 헥사 메틸렌 디아민 및 싸이클로 헥실 아민 중 한 가지 5 내지 30 중량% 및 물 70 내지 95 중량%를 약 1 시간 동안 상온에서 혼합하여 경화액을 제조하였다.One of monoethanol amine, diethanol amine, triethanol amine, hexamethylene diamine, and cyclohexyl amine A curing liquid was prepared by mixing 5 to 30% by weight and 70 to 95% by weight of water at room temperature for about 1 hour.
실시예 3 : 개질 유화 아스팔트의 제조Example 3: Preparation of modified emulsified asphalt
75 ℃로 가열된 물 35 내지 50 중량% 및 중화제로 염산 또는 인산 중 한 가지 0.3 내지 5 중량%을 투입한 후, 바로 계면활성제인 4급 암모늄(Quaternary Ammonium) 화합물, 아민(Amine)계 화합물 및 우지 알킬(Tallowalkyl) 화합물 중 한 가지 0.3 내지 2 중량%를 투입하고 10분 동안 교반시킨 후 안정제인 실리카흄 또는 염화나트륨 중 한 가지 0.5 내지 2 중량% 투입 후 60 분 동안 교반시켜 55℃ 온도의 유화액을 제조하였다.After adding 35 to 50% by weight of water heated to 75°C and 0.3 to 5% by weight of either hydrochloric acid or phosphoric acid as a neutralizing agent, the surfactants such as quaternary ammonium compounds, amine compounds, and Add 0.3 to 2% by weight of one of the tallow alkyl compounds and stir for 10 minutes, then add 0.5 to 2% by weight of either silica fume or sodium chloride as a stabilizer and stir for 60 minutes to prepare an emulsion at a temperature of 55°C. did.
그런 다음, 상기 실시예 1에서 제조된 개질 아스팔트 50 내지 65 중량%를 160~175 ℃로 가열한 후 상기 유화액(55℃)을 콜로이드 밀(Colloid mill)을 이용하여 혼합하고, 냉각기를 이용하여 제조된 온도 120 ℃에서 85 ℃로 낮추어 개질 유화 아스팔트를 제조하였다. Then, 50 to 65% by weight of the modified asphalt prepared in Example 1 was heated to 160 to 175 ℃, mixed with the emulsion (55 ℃) using a colloid mill, and prepared using a cooler. Modified emulsified asphalt was prepared by lowering the temperature from 120°C to 85°C.
비교예 1: 기존 제품(RS(C)-4) 제조 방법Comparative Example 1: Manufacturing method of existing product (RS(C)-4)
개질되지 않은 160 ℃로 가열된 스트레이트 아스팔트 50 중량%를 준비하고, 유화액을 제조하기 위하여 계면활성제 0.3 중량%, 중화제 0.3 중량%을 혼합한 뒤 10 분 후 안정제 0.3 중량%을 혼합하여 55℃의 유화액을 제조하였다.Prepare 50% by weight of unmodified straight asphalt heated to 160°C, mix 0.3% by weight of surfactant and 0.3% by weight of neutralizer to prepare an emulsion, and after 10 minutes, mix 0.3% by weight of stabilizer to form an emulsion at 55°C. was manufactured.
160 ℃ 스트레이트 아스팔트와 55℃ 유화액을 콜로이드밀을 이용하여 혼합하고 85℃로 온도를 맞추어 RS(C)-4를 제조하였다.RS(C)-4 was prepared by mixing 160°C straight asphalt and 55°C emulsion using a colloid mill and adjusting the temperature to 85°C.
비교예 2 내지 5 : 유화 아스팔트Comparative Examples 2 to 5: Emulsified asphalt
비교예 2 및 3은 국내 Trackless 제품 1, 비교예 4 및 5은 미국 paragon사 양이온 및 음이온 trackless 제품으로 하여 준비하였다.Comparative Examples 2 and 3 were prepared using domestic trackless product 1, and Comparative Examples 4 and 5 were prepared using cationic and anionic trackless products from Paragon, USA.
실험예 1: 침입도, 탄성회복, 강성 및 점착력 평가 Experimental Example 1: Evaluation of penetration, elastic recovery, stiffness and adhesion
상기 실시예 1의 배합에 따른 개질 아스팔트 평가 결과, 침입도 5~30 기준을 만족하며, MSCR(Multiple Stress Creep Recovery, 아스팔트 탄성회복을 평가하는 시험)을 E grade(S(standard), H(heavy), V(very heavy), E(extreme) 순서로 높은 탄성회복을 의미)를 만족하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 아스팔트 강성을 측정하는 터프니스 3이상, 점착력을 평가하는 테너서티 1.5이상을 만족하는 결과를 확인하였다.As a result of evaluating the modified asphalt according to the mixture of Example 1, it satisfied the penetration degree standard of 5 to 30, and MSCR (Multiple Stress Creep Recovery, a test to evaluate asphalt elastic recovery) was E grade (S (standard), H (heavy) ), V (very heavy), and E (extreme), meaning high elastic recovery, were obtained. In addition, the results were confirmed to satisfy toughness 3 or higher, which measures asphalt stiffness, and tenacity 1.5 or higher, which evaluates adhesion.
(1/10 mm)Invasion
(1/10 mm)
(grade)MSCR(64℃)
(grade)
(Nㆍm)toughness
(Nㆍm)
(Nㆍm)tenancy
(Nㆍm)
상기 실시예 1에서, 스트레이트 아스팔트 82 중량%, 재료1 3 중량% 및 재료2 15 중량%로 배합하여 제조한 개질 아스팔트와 비교예들의 수치를 비교하여 아래 표 3에 나타내었다. 그 결과, 비교예 1 내지 5에 따른 아스팔트 대비 본 발명의 실시예에 따른 개질 아스팔트의 특성이 우수한 것을 확인하였다.In Example 1, the modified asphalt prepared by mixing 82% by weight of straight asphalt, 3% by weight of material 1, and 15% by weight of material 2 were compared with the values of the comparative examples and are shown in Table 3 below. As a result, it was confirmed that the properties of the modified asphalt according to the examples of the present invention were superior to the asphalt according to Comparative Examples 1 to 5.
(1/10 mm)Invasion
(1/10 mm)
(grade)MSCR(64℃)
(grade)
(Nㆍm)toughness
(Nㆍm)
(Nㆍm)tenancy
(Nㆍm)
실험예 3: 경화액 평가 Experimental Example 3: Evaluation of curing liquid
상기 실시예 3에서 제조된 개질 유화 아스팔트를 살포한 후 상기 실시예 2에서 제조된 경화액을 도포하여 지촉건조시험을 진행하였다. 또한, 상기 비교예 1 내지 5에 대하여도 지촉건조시험을 진행하여 이를 아래 표 4에 나타내었다. After spraying the modified emulsified asphalt prepared in Example 3, the curing solution prepared in Example 2 was applied and a dry-to-touch test was performed. In addition, a touch dry test was also performed on Comparative Examples 1 to 5, and the results are shown in Table 4 below.
상기 표 4를 참조로, 본 발명에 따른 실시예 3의 개질 유화 아스팔트의 경우 2분 이내로 양생이 가능한 반면, 비교예 1 내지 5에 따른 아스팔트는 양생 시간이 1 시간 이상 소요되어 택 코트로서 활용이 어려운 것을 확인하였다.Referring to Table 4 above, the modified emulsified asphalt of Example 3 according to the present invention can be cured within 2 minutes, while the asphalt according to Comparative Examples 1 to 5 requires curing time of more than 1 hour and cannot be used as a tack coat. I found it difficult.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. do. Anyone skilled in the art to which the present invention pertains will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (6)
경화액을 포함하는 제2부분;으로 이액형으로 구성되되,
상기 개질 유화 아스팔트는 개질 아스팔트 50 내지 65 중량%, 계면활성제 0.3 내지 2 중량%, 안정제 0.5 내지 2 중량%, 중화제 0.3 내지 5 중량% 및 잔량의 물을 포함하고,
상기 개질 아스팔트는 길소나이트, 석유수지, 페놀수지, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 폴리머로 구성된 군으로부터 선택되는 2종 이상 5 내지 25 중량% 및 스트레이트 아스팔트 75 내지 95%를 포함하며,
상기 경화액은 물 70 내지 95 중량% 및 1급 내지 3급 아민계 화합물 5 내지 30 중량%를 포함하고,
상기 제1부분 살포와 동시에 제2부분을 살포하여 유화 아스팔트의 유실 방지 및 택 코트 양생시간을 단축하는 것을 특징으로 하는, 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물.A first part comprising modified emulsified asphalt; and
It is composed of a two-component type with a second part containing a curing liquid,
The modified emulsified asphalt includes 50 to 65% by weight of modified asphalt, 0.3 to 2% by weight of surfactant, 0.5 to 2% by weight of stabilizer, 0.3 to 5% by weight of neutralizer, and the remaining amount of water,
The modified asphalt is 5 to 25% by weight of two or more selected from the group consisting of gilsonite, petroleum resin, phenol resin, low-density polyethylene (LDPE), styrene butadiene styrene (SBS), and styrene butadiene rubber (SBR) polymer, and straight asphalt. Contains 75 to 95%,
The curing liquid contains 70 to 95% by weight of water and 5 to 30% by weight of a primary to tertiary amine compound,
A non-adhesive modified emulsified asphalt and a curing liquid composition for curing the same, characterized in that the second part is sprayed simultaneously with the first part to prevent loss of the emulsified asphalt and shorten the tack coat curing time.
상기 개질 유화 아스팔트 조성물 살포와 동시에 상기 조성물 상에 경화액을 살포하여 유화 아스팔트의 유실 방지 및 택 코트 양생시간을 단축하는 단계;를 포함하고,
상기 개질 유화 아스팔트는 길소나이트, 석유수지, 페놀수지, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 스티렌부타디엔스티렌(SBS) 및 스티렌부타디엔고무(SBR) 폴리머로 구성된 군으로부터 선택되는 2종 이상 5 내지 25 중량% 및 스트레이트 아스팔트 75 내지 95%를 포함하는 개질 아스팔트 50 내지 65 중량%, 계면활성제 0.3 내지 2 중량%, 안정제 0.5 내지 2 중량%, 중화제 0.3 내지 5 중량%; 및 잔량의 물;을 포함하여 제조되며,
상기 경화액은 모노 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 헥사 메틸렌 디아민 및 싸이클로 헥실 아민으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비점착 개질 유화 아스팔트 및 이를 경화시키는 경화액 조성물을 이용한 아스콘 도로포장의 시공방법.Spraying a modified emulsified asphalt composition between each layer of the subgrade, base layer, and surface layer constituting the asphalt concrete pavement; and
At the same time as spraying the modified emulsified asphalt composition, spraying a curing liquid on the composition to prevent loss of the emulsified asphalt and shorten the tack coat curing time,
The modified emulsified asphalt is 5 to 25% by weight of two or more selected from the group consisting of gilsonite, petroleum resin, phenolic resin, low-density polyethylene (LDPE), styrene butadiene styrene (SBS), and styrene butadiene rubber (SBR) polymer, and straight 50 to 65% by weight of modified asphalt containing 75 to 95% asphalt, 0.3 to 2% by weight of surfactant, 0.5 to 2% by weight of stabilizer, 0.3 to 5% by weight of neutralizer; and the remaining amount of water;
The curing liquid is a non-adhesive modified emulsified asphalt and a curing liquid composition for curing the same, characterized in that it contains at least one selected from the group consisting of monoethanol amine, diethanol amine, triethanol amine, hexamethylene diamine, and cyclohexyl amine. Construction method of asphalt road pavement using .
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR100942383B1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-02-12 | 주식회사 오에이티엠엔씨 | Maintaining method for pavements using aggregates blended with waste ascons and modified asphalt emulsions |
| KR101600846B1 (en) | 2015-09-18 | 2016-03-09 | 정홍기 | Emulsified Asphalt for Preventing Adhesion |
| KR20160143750A (en) * | 2014-04-10 | 2016-12-14 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | Adhesion promoting and/or dust suppression coating |
-
2023
- 2023-02-13 KR KR1020230018634A patent/KR102655292B1/en active IP Right Grant
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