KR20120115658A

KR20120115658A - 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법

Info

Publication number: KR20120115658A
Application number: KR1020110033096A
Authority: KR
Inventors: 김지원; 배성호; 정원석; 이진호; 김선재
Original assignee: 주식회사 토탈페이브시스템
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-10-19
Also published as: KR101292204B1

Abstract

본 발명은 아스팔트 바인더, 유화수, 첨가재를 포함하는 개질 아스팔트 유제(10)를 제조하는 개질 아스팔트 유제 제조단계; 개질 아스팔트 유제(10)를 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 표면에 도포하는 개질 아스팔트 유제 도포단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법을 제시함으로써, 도로포장의 파손을 예방하여 수명을 연장하고, 파손부를 효과적으로 보수할 수 있으며, 보수에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있도록 한다.

Description

저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법{REPAIR METHOD FOR ASPHALT PAVEMENT OF PARKING PLACE}

본 발명은 건설 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 아스팔트 포장의 보수공법에 관한 것이다.

본 발명에서 저교통량 아스팔트 포장체란, 아파트 주차장, 단지내 도로 및 이면도로와 같이 교통량이 적어 얇은 두께(10cm 이하)로 형성되는 아스팔트 도로포장체를 의미한다.

도 1의 (a)는 일반 도로포장의 단면도이고, (b)는 저교통량 도로포장의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 저교통량 도로포장은 교통량이 하루 1000대 이하로서 차량의 운행에 의한 하중이 크지 않으므로, 구조적 요인에 따른 파손이 거의 발생하지 않아 10cm 이하의 얇은 두께로 포장체를 형성하는 것이 일반적이다.

이와 같이 저교통량 도로포장은 구조적 요인에 따른 파손이 거의 없는 대신, 아스팔트 포장의 노화로 인한 파손이 대부분을 차지한다.

구체적으로 아스팔트 포장의 노화란, 아스팔트 포장체에 대하여 연성을 부여하는 물질이 휘발함으로써 발생하는 고형화 현상을 의미하는데, 이러한 현상은 미세균열의 발생에 의해 포장체의 표면으로부터 중앙부로 점진적으로 진행하며, 온도변화에 따른 수축, 팽창에 의해 심화된다.

또한, 저교통량 도로포장은 위와 같이 얇은 두께(10cm 이하)로 형성되므로, 일반 도로포장에 비해 균열이 쉽게 발생하며, 이로 인하여 아스팔트 포장의 노화는 더욱 촉진된다.

종래에는 이러한 저교통량 도로포장의 보수공법, 유지관리방법으로서 특별히 개발된 것이 없었으므로, 도로포장이 한계수명에 다다르면 포장체를 모두 제거하고 새로이 포장체를 형성하는 방법(절삭 덧씌우기)을 사용하여 왔다.

그런데 이러한 방법은 대단히 많은 예산을 필요로 하고, 오랜 공사기간으로 인한 불편함을 초래하므로, 파손이 발생한 상태 그대로 장기간 사용하는 것이 일반적인바 문제로 지적되어 왔다(도 2,3).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 도로포장의 파손을 예방하여 수명을 연장하고, 파손부를 효과적으로 보수할 수 있으며, 보수에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있도록 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 아스팔트 바인더, 유화수, 첨가재를 포함하는 개질 아스팔트 유제(10)를 제조하는 개질 아스팔트 유제 제조단계; 상기 개질 아스팔트 유제(10)를 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 표면에 도포하는 개질 아스팔트 유제 도포단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법을 제시한다.

상기 개질 아스팔트 유제(10)의 상기 저교통량 아스팔트 포장체(1)에 대한 침투깊이는 3mm 이상인 것이 바람직하다.

상기 개질 아스팔트 유제(10)의 앵글러 점도는 1.5~3.0인 것이 바람직하다.

상기 개질 아스팔트 유제(10)의 산성도는 1.5~2.5인 것이 바람직하다.

상기 아스팔트 바인더는 일반 스트레이트 아스팔트를 BASE로 하여, C9계 석유수지, 저분자량 폴리머에 의해 1차 개질한 것이 바람직하다.

상기 저분자량 폴리머는 석유왁스, 픽셔트롭시왁스, 에틸렌-비스-스테아르아미드 왁스 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 이루어진 것이 바람직하다.

상기 유화수는 Faitty diamine계 Rapid set용 emulsifier와 polyphosphoric acid가 첨가된 것이 바람직하다.

상기 첨가재는 액상형 고분자 개질제인 스티렌 부타디엔 고무 라텍스와 변성 아크릴 라텍스의 조합에 의해 형성된 것이 바람직하다.

상기 아스팔트 바인더의 입자크기는 4~6㎛인 것이 바람직하다.

상기 개질 아스팔트 유제(10)는 상기 아스팔트 바인더 47~49 중량%; 상기 유화수 45~49 중량%; 상기 첨가재 4~6 중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 개질 아스팔트 유제 도포단계 이전, 상기 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 포트홀 파손부(11)에 충전재(20)를 충전하는 충전재 충전단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 충전재(20)는 상온 보수재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 개질 아스팔트 유제 도포단계 이전, 상기 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 균열 파손부(12)에 실링재(30)를 충전하는 실링재 충전단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 도로포장의 파손을 예방하여 수명을 연장하고, 파손부를 효과적으로 보수할 수 있으며, 보수에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있도록 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법을 제시한다.

도 1은 도로포장의 단면도.
도 2,3은 종래의 저교통량 아스팔트 포장체의 사진.
도 4 이하는 본 발명에 의한 보수공법의 실시예를 설명하기 위한 것으로서,
도 4는 제1 실시예에 관한 단면도.
도 5 내지 7은 제2 실시예에 관한 단면도.
도 8 내지 10은 제3 실시예에 관한 단면도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법은 기본적으로, 아스팔트 바인더, 유화수, 첨가재를 포함하는 개질 아스팔트 유제(10)를 제조하는 개질 아스팔트 유제 제조단계; 개질 아스팔트 유제(10)를 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 표면에 도포하는 개질 아스팔트 유제 도포단계;를 포함하여 구성된다.

본래 아스팔트 유제란 골재와의 혼합에 의해 아스팔트 콘크리트(아스콘)를 제조하는 용도로 사용되던 물질로서, 아스팔트 바인더와 유화수의 혼합에 의해 이루어진다.

본 발명은 이러한 아스팔트 유제에 (개질)첨가재를 혼입하여 개질 아스팔트 유제를 제조하고, 이러한 개질 아스팔트 유제를 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 표면에 도포하여 포장체를 보수하는 것을 특징으로 한다.

이는 노화(고형화)가 진행 중인 아스팔트 포장체에 대하여 새로이 연성을 부여하고, 미세균열을 충전하며, 노출된 골재를 다시 접착하는 역할을 하므로, 도로포장의 파손을 예방하여 수명을 연장하고, 경미한 파손부를 쉽게 효과적으로 보수할 수 있으며, 보수에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

도포된 개질 아스팔트 유제가 아스팔트 포장체의 내부에 발생한 미세균열까지 도달하여야 상술한 효과를 안정적으로 얻을 수 있고, 일반적으로 미세균열이 발생하는 깊이는 3mm 정도이므로, 개질 아스팔트 유제(10)의 저교통량 아스팔트 포장체(1)에 대한 침투깊이는 3mm 이상인 것을 재료로 선정하는 것이 바람직하다.

아스팔트 유제의 침투성능은 앵글러 점도에 의해 평가되는데, 표 1은 아스팔트 유제의 앵글러 점도에 따른 침투깊이를 실험한 결과를 나타낸 것이다.

표 1에 나타난 바와 같이, 개질 아스팔트 유제의 앵글러 점도가 1.5~3.0인 범위에서 침투깊이가 3mm 이상인 것으로 나타났는바, 위 범위의 앵글러 점도를 갖는 개질 아스팔트 유제를 본 발명에 의한 보수공법에 적용하는 것이 바람직하다는 결론을 얻게 되었다.

참고로, 아스팔트 콘크리트에 사용되는 종래의 아스팔트 유제의 앵글러 점도는 3.0~4.0의 범위이다.

한편, 보수작업 후 조기교통개방(일반적으로 60분을 기준으로 함)을 위해서는 개질 아스팔트 유제의 양생시간을 줄여야 하는데, 공용중인 아스팔트 포장체의 표면은 약알칼리성을 띠므로, 개질 아스팔트 유제의 산성도(pH)를 조절함으로써 양생시간을 조절할 수 있다.

표 2는 개질 아스팔트 유제의 산성도에 따른 양생시간의 변화를 실험한 결과를 나타낸 것이다.

표 2에 나타난 바와 같이, 개질 아스팔트 유제의 산성도가 1.5~2.5인 범위에서 양생시간이 60분 이내인 것으로 나타났는바, 위 범위의 산성도를 갖는 개질 아스팔트 유제를 본 발명에 의한 보수공법에 적용하는 것이 바람직하다는 결론을 얻게 되었다.

참고로, 아스팔트 콘크리트에 사용되는 종래의 아스팔트 유제의 산성도는 4.0~5.0의 범위이다.

또한, 개질 아스팔트 유제의 양생시간에는 아스팔트 바인더의 입자크기도 영향을 미친다.

표 3은 개질 아스팔트 유제에서 아스팔트 바인더의 입자크기에 따른 양생시간의 변화를 실험한 결과를 나타낸 것이다.

표 3에 나타난 바와 같이, 개질 아스팔트 유제의 입자크기가 4~6㎛인 범위에서 양생시간이 60~90분인 것으로 나타났는바, 양생시간의 최소화를 위하여 이러한 개질 아스팔트 유제를 본 발명에 의한 보수공법에 적용하는 것이 바람직하다.

참고로, 아스팔트 콘크리트에 사용되는 종래의 아스팔트 유제의 입자크기는 8~12㎛의 범위이다.

이하, 상술한 물성을 갖는 개질 아스팔트 유제(10)의 구체적 실시예에 대하여 설명한다.

개질 아스팔트 유제는 상술한 바와 같이 아스팔트 바인더, 유화수, 첨가재를 포함하여 구성된다.

여기서, 아스팔트 바인더는 일반 스트레이트 아스팔트를 BASE로 하여, C9계 석유수지, 저분자량 폴리머에 의해 1차 개질한 것 등을 사용하는 것이 바람직하다.

이는 침입도 15~30, 연화점 70~80℃의 물성을 갖는다.

위에서 저분자량 폴리머는 석유왁스, 픽셔트롭시왁스, 에틸렌-비스-스테아르아미드 왁스 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다.

유화수는 Faitty diamine계 Rapid set용 emulsifier(0.1~0.5중량부)와 polyphosphoric acid(박리방지제, pH 조절제, 분사제의 역할)가 첨가된 것 등을 사용하면 되고, 첨가재는 액상형 고분자 개질제인 스티렌 부타디엔 고무 라텍스와 변성 아크릴 라텍스의 조합에 의해 형성된 것 등을 사용하면 된다.

표 4는 상술한 재료를 배합하여 물성을 실험한 결과를 나타낸 것이다.

한편, 아스팔트 포장체에 미세균열만이 존재하는 경우에는 상술한 바와 같이 그 표면에 개질 아스팔트 유제를 도포하는 것으로 충분하지만, 포트 홀, 균열 등이 발생한 경우에는 별도의 조치가 필요하다.

포장체(1)에 포트 홀 파손부(12)가 발생한 경우(도 5), 종래에는 이에 충전재(20)를 충전하는 것만으로 보수작업을 완료하였는데(도 6), 이 경우 기존의 포장체와 충전재 사이의 경계면으로 우수 등이 침투하여 지속적인 파손이 발생한다는 문제가 있었다.

본 발명에 의한 공법의 경우, 위와 같이 일단 충전재(20)를 포트 홀 파손부(11)에 충전하고, 전체적으로 포장체(1)의 표면에 개질 아스팔트 유제(10)를 도포하는데(도 7), 도포된 개질 아스팔트 유제(10)는 포장체와 충전재 사이의 경계부위를 재차 충전하여 밀폐하여 우수 등의 침투를 막으므로, 종래와 같은 지속적인 파손을 방지할 수 있다.

위 충전재(20)는 아스팔트 유제, 우레탄 등의 접착제와 골재의 혼합물을 사용하면 되는데, 상온에서 경화가능한 상온 보수재를 사용하는 것이 조기교통개방을 위하여 바람직하다.

표 5는 포장체의 포트 홀 파손부에 상온 보수재만을 충전한 경우, 상온 보수재 충전 후 일반 아스팔트 유제를 도포한 경우, 상온 보수재 충전 후 상술한 개질 아스팔트 유제(10)를 도포한 경우(본 발명의 실시예)의 부착강도를 각각 실험하여 비교한 것이다.

표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예를 적용한 경우 가장 우수한 부착강도를 얻을 수 있었다.

포장체(1)에 균열 파손부(12)가 발생한 경우에도(도 8), 그 균열 파손부(12)에 먼저 실링재(30)를 충전하고(도 9), 그 위에 전체적으로 개질 아스팔트 유제(10)를 도포하는 경우(도 10), 우수한 보수효과를 얻을 수 있다.

표 6은 포장체의 균열 파손부에 실링재만을 적용한 경우, 실링재 충전 후 일반 아스팔트 유제를 도포한 경우, 실링재 충전 후 상술한 개질 아스팔트 유제(10)를 도포한 경우(본 발명의 실시예)의 투수량을 각각 실험하여 비교한 것이다.

실험은 투수성 포장의 현장 투수 시험방법(KS F 2394)에 의거하였다.

표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예를 적용한 경우 가장 투수량이 적음(140㎖)을 알 수 있었는데, 위 시험방법에 사용된 시험기의 기본적인 투수량(장비 자체가 보유한 최소 수량)이 140㎖이므로, 사실상 본 발명의 실시예를 적용한 경우 투수량은 0임을 알 수 있었다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

1 : 포장체 10 : 개질 아스팔트 유제
11 : 포트 홀 파손부 12 : 균열 파손부
20 : 충전재 30 : 실링재

Claims

아스팔트 바인더, 유화수, 첨가재를 포함하는 개질 아스팔트 유제(10)를 제조하는 개질 아스팔트 유제 제조단계;
상기 개질 아스팔트 유제(10)를 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 표면에 도포하는 개질 아스팔트 유제 도포단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제1항에 있어서,
상기 개질 아스팔트 유제(10)의 상기 저교통량 아스팔트 포장체(1)에 대한 침투깊이는 3mm 이상인 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제2항에 있어서,
상기 개질 아스팔트 유제(10)의 앵글러 점도는 1.5~3.0인 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제3항에 있어서,
상기 개질 아스팔트 유제(10)의 산성도는 1.5~2.5인 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제4항에 있어서,
상기 아스팔트 바인더는 일반 스트레이트 아스팔트를 BASE로 하여, C9계 석유수지, 저분자량 폴리머에 의해 1차 개질한 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제5항에 있어서,
상기 저분자량 폴리머는 석유왁스, 픽셔트롭시왁스, 에틸렌-비스-스테아르아미드 왁스 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제4항에 있어서,
상기 유화수는 Faitty diamine계 Rapid set용 emulsifier와 polyphosphoric acid가 첨가된 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제4항에 있어서,
상기 첨가재는 액상형 고분자 개질제인 스티렌 부타디엔 고무 라텍스와 변성 아크릴 라텍스의 조합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제1항에 있어서,
상기 아스팔트 바인더의 입자크기는 4~6㎛인 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개질 아스팔트 유제(10)는
상기 아스팔트 바인더 47~49 중량%;
상기 유화수 45~49 중량%;
상기 첨가재 4~6 중량%;를
포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개질 아스팔트 유제 도포단계 이전,
상기 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 포트홀 파손부(11)에 충전재(20)를 충전하는 충전재 충전단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제11항에 있어서,
상기 충전재(20)는 상온 보수재를 포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개질 아스팔트 유제 도포단계 이전,
상기 저교통량 아스팔트 포장체(1)의 균열 파손부(12)에 실링재(30)를 충전하는 실링재 충전단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저교통량 아스팔트 포장체의 보수공법.