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KR102658810B1 - 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 시공방법 - Google Patents

아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 시공방법 Download PDF

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KR102658810B1
KR102658810B1 KR1020240035793A KR20240035793A KR102658810B1 KR 102658810 B1 KR102658810 B1 KR 102658810B1 KR 1020240035793 A KR1020240035793 A KR 1020240035793A KR 20240035793 A KR20240035793 A KR 20240035793A KR 102658810 B1 KR102658810 B1 KR 102658810B1
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Abstract

본 발명은 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 시공방법을 제공한다.

Description

아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 시공방법{Asphalt composition and asphalt construction method using the same}
본 발명은 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 시공방법에 관한 것이다.
아스팔트는 주로 도로포장용으로 널리 사용되고 있는 물질로서 석유정제공정에서 저비점 유분(油分)을 증류하고 남은 잔류물(殘留物)로 얻어지며, 주로 수소 및 탄소로 구성되어 있고, 소량의 질소, 황, 산소가 결합된 화합물로서 흑색 또는 흑갈색을 띄며, 화학적으로 복잡한 구조를 가지고 있다.
일반적으로 아스팔트 콘크리트(아스콘으로도 약칭되고 있음)는 아스팔트와 굵은골재, 잔골재 및 채움재(석회석 분말, 시멘트 등)를 혼합, 가열하는 과정을 거쳐 도로포장이나 주차장 등에 널리 사용되고 있으며, 이러한 아스팔트 포장은 시공 후 5년이 되기 전에 주행트랙을 따라 가끔 소성변형이 생겨서 심각한 주행문제를 발생시키거나, 소성변형 문제가 없다 하더라도 아스팔트는 포장공용기간에 공기 중의 산소에 의해 아스팔트가 서서히 산화되어 유연성을 잃고 딱딱해지면서 노화되며, 아스팔트가 딱딱해지면 공용 중의 차량하중에 의해 쉽게 균열이 발생하며, 균열은 서서히 거북등 균열로 진행되다가 마침내 포장으로서의 기능을 상실하고 포장수명을 종료하게 된다.
이러한 소성변형 내지 노화된 포장은 하부구조를 보호하기 위하여 주로 표층을 절삭하거나 걷어내고 그 위에 덧씌우기 포장을 하는 것으로 유지보수시공을 많이 하여 왔다.
그러나 이러한 폐아스팔트의 재활용은 각 지역 및 해당 기관의 폐아스팔트의 재활용에 대한 부정적 시각과 여러 가지 제한조건으로 인하여 극히 미진한 실정에 있으며, 신재 아스콘보다 품질이 우수한 고기능 재생 아스팔트 혼합물의 생산이 절실히 요구되고 있다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-2000647호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안정도와 강도 등의 품질이 향상된 아스팔트 혼합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
아스팔트 3-5 중량부, 쇄석골재 60-62 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 채움재 0-3 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
상기 쇄석골재는 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 13-15 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 4-6 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 10-12 중량부, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 13.5-15.5 중량부 및 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 제5 골재 15-17 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 혼합 조성물을 제공한다.
또한, 상기 채움재는 석회석, 소석회, 비산회 및 더스트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이고,
상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 58-62 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 23-27 중량부, 탄소나노튜브 2-6 중량부, 실리카섬유 1-5 중량부, 파라핀오일 1-5 중량부, 대두오일 0.5-1.5 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 1-5 중량부, 산화방지제 0.3-0.7 중량부 및 자외선흡수제 0.3-0.7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은
원지반, 노체, 노상, 동상방지층 또는 보조기층 상부에 제1 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 기층을 시공하는 단계;
상기 기층 상에 제2 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 중간층을 시공하는 단계;
상기 중간층 상에 제3 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제1 표층을 시공하는 단계; 및
상기 제1 표층 상에 제4 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제2 표층을 시공하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 3-5 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 13-15 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 4-6 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 10-12 중량부, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 13.5-15.5 중량부 및 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 골재 15-17 중량부를 포함하는 제1 쇄석골재 60-62 중량부, 순환골재 34-36 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
상기 제2 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 3-5 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 10-12 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 6-8 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 18-20 중량부 및 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 20-22 중량부를 포함하는 제2 쇄석골재 57-59 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
상기 제3 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 4-6 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 19-21 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 8.5-10.5 중량부 및 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 26.5-28.5 중량부를 포함하는 제3 쇄석골재 56-58 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
상기 제4 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 4-6 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 19-21 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 5.5-7.5 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 9.5-11.5 중량부 및 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 19-21 중량부를 포함하는 제4 쇄석골재 56.5-58.5 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 58-62 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 23-27 중량부, 탄소나노튜브 2-6 중량부, 실리카섬유 1-5 중량부, 파라핀오일 1-5 중량부, 대두오일 0.5-1.5 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 1-5 중량부, 산화방지제 0.3-0.7 중량부 및 자외선흡수제 0.3-0.7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 아스팔트 혼합물은 안정도와 강도 등의 품질이 향상되어 우수한 아스팔트 시공이 가능하다.
이하에서는 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
아스팔트 3-5 중량부, 쇄석골재 60-62 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 채움재 0-3 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
상기 쇄석골재는 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 13-15 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 4-6 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 10-12 중량부, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 13.5-15.5 중량부 및 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 제5 골재 15-17 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 혼합 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 아스팔트 혼합 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
상기 아스팔트는 신재아스팔트 또는 재생아스팔트를 사용할 수 있다.
상기 쇄석골재는 석재를 파괴해 만든 불규칙한 형상의 거친 골재를 말한다.
상기 순환골재는 콘크리트 구조물의 해체과정에서 발생된 폐기 콘크리트를 파쇄하여 나온 산물을 물리적 또는 화학적 처리 과정을 거쳐 골재를 말한다.
상기 쇄석골재 및 순환골재는 각각 60-62 중량부 및 34-36 중량부를 적용하는 것이 바람직하고, 60.5-61.5 중량부 및 34.5-35.5 중량부를 적용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 쇄석골재는 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 13-15 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 4-6 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 10-12 중량부, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 13.5-15.5 중량부 및 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 제5 골재 15-17 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 골재는 1빈(bin) 입도를 가지며, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 것을 특징으로 하고, 13-15 중량부를 포함한다.
상기 제2 골재는 2빈(bin) 입도를 가지며, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 것을 특징으로 하고, 4-6 중량부를 포함한다.
상기 제3 골재는 3빈(bin) 입도를 가지며, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 것을 특징으로 하고, 10-12 중량부를 포함한다.
상기 제4 골재는 4빈(bin) 입도를 가지며, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 것을 특징으로 하고, 13.5-15.5 중량부를 포함한다.
상기 제5 골재는 5빈(bin) 입도를 가지며, 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 것을 특징으로 하고, 15-17 중량부를 포함한다.
상기와 같은 비율로 제1 골재, 제2 골재, 제3 골재, 제4 골재 및 제5 골재를 포함하는 쇄석골재를 아스팔트 혼합 조성물에 적용하여 우수한 안정도, 물성 등을 확보할 수 있다.
상기 채움재는 석회석, 소석회, 비산회 및 더스트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 석회석 및 더스트를 사용할 수 있다.
상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 58-62 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 23-27 중량부, 탄소나노튜브 2-6 중량부, 실리카섬유 1-5 중량부, 파라핀오일 1-5 중량부, 대두오일 0.5-1.5 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 1-5 중량부, 산화방지제 0.3-0.7 중량부 및 자외선흡수제 0.3-0.7 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 클로로프렌 고무분말 59-61 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 24-26 중량부, 탄소나노튜브 3-5 중량부, 실리카섬유 2-4 중량부, 파라핀오일 2-4 중량부, 대두오일 0.8-1.2 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 29-31 중량부, 에틸렌 단량체 단위 29-31 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 39-41 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 2-4 중량부, 산화방지제 0.4-0.6 중량부 및 자외선흡수제 0.4-0.6 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 및 에틸렌프로필렌디엔(EPDM) 고무분말을 베이스로 한다. 상기 클로로프렌 고무분말 및 에틸렌프로필렌디엔 고무분말을 5.5-6.5:2-3의 중량비율로 혼합하여 사용하여 우수한 안정도, 물성 등을 확보할 수 있다.
상기 탄소나노튜브를 적용하여 아스팔트 혼합 조성물의 안정도, 강도 등이 향상된다.
상기 실리카 섬유를 적용하여 아스팔트 혼합 조성물의 안정도, 강도 등이 향상된다.
상기 파라핀오일 및 대두오일을 적용하되, 파라핀오일 및 대두오일을 2.5-3.5:0.5-1.5의 중량비율로 혼합하여 사용함을써 혼화성을 개선할 뿐만 아니라 안정도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체를 적용한다. 상기 아크릴계 공중합체는 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위를 포함하여 개질첨가제 내의 성분들 상호간 및 아스팔트 혼합 조성물 성분들 상호간의 상용성 및 접착성을 높여 아스팔트 혼합 조성물의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 아크릴계 공중합체는 일반적인 합성방법으로 제조할 수 있으며, 일례로, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체, 에틸렌 단량체 및 메틸아크릴레이트 단량체를 상기와 같은 비율로 혼합하고, AIBN 등의 개시제를 첨가한 후 70-80℃의 온도에서 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 산화방지제는 하이드로퀴논 모노메틸-에텔을 사용할 수 있다.
상기 자외선흡수제는 페닐 살치레이트를 사용할 수 있다.
상기 아스팔트 혼합 조성물은 기층을 제조할 때 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은
원지반, 노체, 노상, 동상방지층 또는 보조기층 상부에 제1 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 기층을 시공하는 단계;
상기 기층 상에 제2 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 중간층을 시공하는 단계;
상기 중간층 상에 제3 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제1 표층을 시공하는 단계; 및
상기 제1 표층 상에 제4 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제2 표층을 시공하는 단계;를 포함하는 아스팔트 시공방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 아스팔트 시공방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 아스팔트 시공방법은 원지반, 노체, 노상, 동상방지층 또는 보조기층 상부에 제1 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 기층을 시공하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 기층을 시공하되, 원지반, 노체, 노상, 동상방지층 또는 보조기층 상부에 제1 아스팔트 혼합 조성물을 이용해 시공한다.
상기 제1 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 3-5 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 13-15 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 4-6 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 10-12 중량부, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 13.5-15.5 중량부 및 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 골재 15-17 중량부를 포함하는 제1 쇄석골재 60-62 중량부, 순환골재 34-36 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 아스팔트 혼합 조성물은 기층 형성용 조성물로, 상기와 같은 조성을 가짐으로써 기층으로써의 우수한 성능을 나타낸다.
상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 58-62 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 23-27 중량부, 탄소나노튜브 2-6 중량부, 실리카섬유 1-5 중량부, 파라핀오일 1-5 중량부, 대두오일 0.5-1.5 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 1-5 중량부, 산화방지제 0.3-0.7 중량부 및 자외선흡수제 0.3-0.7 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 클로로프렌 고무분말 59-61 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 24-26 중량부, 탄소나노튜브 3-5 중량부, 실리카섬유 2-4 중량부, 파라핀오일 2-4 중량부, 대두오일 0.8-1.2 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 29-31 중량부, 에틸렌 단량체 단위 29-31 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 39-41 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 2-4 중량부, 산화방지제 0.4-0.6 중량부 및 자외선흡수제 0.4-0.6 중량부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 및 에틸렌프로필렌디엔(EPDM) 고무분말을 베이스로 한다. 상기 클로로프렌 고무분말 및 에틸렌프로필렌디엔 고무분말을 5.5-6.5:2-3의 중량비율로 혼합하여 사용하여 우수한 안정도, 물성 등을 확보할 수 있다.
상기 탄소나노튜브를 적용하여 아스팔트 혼합 조성물의 안정도, 강도 등이 향상된다.
상기 실리카 섬유를 적용하여 아스팔트 혼합 조성물의 안정도, 강도 등이 향상된다.
상기 파라핀오일 및 대두오일을 적용하되, 파라핀오일 및 대두오일을 2.5-3.5:0.5-1.5의 중량비율로 혼합하여 사용함을써 혼화성을 개선할 뿐만 아니라 안정도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체를 적용한다. 상기 아크릴계 공중합체는 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위를 포함하여 개질첨가제 내의 성분들 상호간 및 아스팔트 혼합 조성물 성분들 상호간의 상용성 및 접착성을 높여 아스팔트 혼합 조성물의 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 산화방지제는 하이드로퀴논 모노메틸-에텔을 사용할 수 있다.
상기 자외선흡수제는 페닐 살치레이트를 사용할 수 있다.
상기 아스팔트 혼합 조성물은 기층을 제조할 때 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 아스팔트 시공방법은 상기 기층 상에 제2 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 중간층을 시공하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 제2 아스팔트 혼합 조성물을 이용해 중간층을 시공한다.
상기 제2 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 3-5 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 10-12 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 6-8 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 18-20 중량부 및 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 20-22 중량부를 포함하는 제2 쇄석골재 57-59 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2 아스팔트 혼합 조성물은 중간층 형성용 조성물로, 상기와 같은 조성을 가짐으로써 중간층으로써의 우수한 성능을 나타낸다.
다음으로, 본 발명에 따른 아스팔트 시공방법은 상기 중간층 상에 제3 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제1 표층을 시공하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 제3 아스팔트 혼합 조성물을 이용해 제1 표층을 시공한다. 본 발명에서는 표층으로 제1 표층과 제2 표층의 2단계 표층을 구성하여 아스팔트 시공 후 아스팔트 혼합 적용층의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제3 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 4-6 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 19-21 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 8.5-10.5 중량부 및 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 26.5-28.5 중량부를 포함하는 제3 쇄석골재 56-58 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제3 아스팔트 혼합 조성물은 제1 표층 형성용 조성물로, 상기와 같은 조성을 가짐으로써 제1 표층으로써의 우수한 성능을 나타낸다.
다음으로, 본 발명에 따른 아스팔트 시공방법은 상기 제1 표층 상에 제4 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제2 표층을 시공하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 제4 아스팔트 혼합 조성물을 이용해 제2 표층을 시공한다.
상기 제4 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 4-6 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 19-21 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 5.5-7.5 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 9.5-11.5 중량부 및 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 19-21 중량부를 포함하는 제4 쇄석골재 56.5-58.5 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제4 아스팔트 혼합 조성물은 제2 표층 형성용 조성물로, 상기와 같은 조성을 가짐으로써 제2 표층으로써의 우수한 성능을 나타낸다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1-5> 개질첨가제의 제조
하기 표 1의 비율로 성분을 혼합하여 개질첨가제를 제조하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4 제조예 5
클로로프렌 고무 - - 65 62 60
EPDM 고무 95 95 30 26 25
탄소나노튜브 - - - 4 4
실리카섬유 - - - 3 3
파라핀오일 4 3 3 3 3
대두오일 - 1 1 1 1
아크릴계 공중합체 - - - - 3
산화방지제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
자외선흡수제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
<실시예 및 실험예 1> 아스팔트 혼합 조성물의 제조 및 물성 분석-1
하기 표 2의 비율로 성분을 혼합하여 아스팔트 혼합 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
아스팔트(AP-5) 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2
1 BIN(0.1-4 mm) 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1
2 BIN(4-6 mm) 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8
3 BIN(6-14 mm) 11.0 11.0 11.0 11.0 11.0
4 BIN(14-20 mm) 14.4 14.4 14.4 14.4 14.4
5 BIN(20-40 mm) 16.3 16.3 16.3 16.3 16.3
순환골재 35 35 35 35 35
석회석 -
더스트 -
개질첨가제 종류 제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4 제조예 5
개질첨가제 함량 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
상기 실시예 1-5에서 제조한 아스팔트 혼합 조성물의 품질시험을 수행하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
마샬안정도
(MS, 60℃)
(단위, N)		 7526 8103 9240 10948 12347
동적안정도(DS)
(단위, 회/mm)		 2587 2830 2910 2948 3102
인장강도비 (TSR) 0.72 0.73 0.89 0.92 0.93
간접인장강도 (ITS, 25℃)
(단위, N/mm2)		 5.8 5.9 6.4 6.8 7.1
터프니스 (Toughness, 25℃)
(단위, Nㆍmm2)		 13187 13486 13903 14238 15280
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 아스팔트 혼합 조성물의 안정도, 강도 등이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 특히, 실시예 5와 같이 제조예 5의 개질첨가제를 적용하는 경우 우수한 안정도, 강도 등을 나타냄을 확인할 수 있었다.
<실시예 및 실험예 2> 아스팔트 혼합 조성물의 제조 및 물성 분석-2
하기 표 4의 비율로 성분을 혼합하여 아스팔트 혼합 조성물을 제조하였다.
실시예 6 실시예 7 실시예 8
아스팔트(AP-5) 4.2 5.2 5.0
1 BIN(0.1-4 mm) 11.0 19.9 20.2
2 BIN(4-6 mm) 6.6 9.4 6.5
3 BIN(6-14 mm) 19.1 27.4 10.3
4 BIN(14-20 mm) 21.0 - 19.8
5 BIN(20-40 mm) - - -
순환골재 35 35 35
석회석 2.0 2.0 2.0
더스트 0.9 0.9 0.9
개질첨가제 종류 제조예 5 제조예 5 제조예 5
개질첨가제 함량 0.2 0.2 0.2
상기 실시예 6-8에서 제조한 아스팔트 혼합 조성물의 품질시험을 수행하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 6 실시예 7 실시예 8
마샬안정도
(MS, 60℃)
(단위, N)		 13507 15482 16048
동적안정도(DS)
(단위, 회/mm)		 3572 4018 4184
인장강도비 (TSR) 0.97 0.98 0.98
간접인장강도 (ITS, 25℃)
(단위, N/mm2)		 7.5 7.8 7.9
터프니스 (Toughness, 25℃)
(단위, Nㆍmm2)		 18210 21028 22037
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 아스팔트 혼합 조성물의 안정도, 강도 등이 향상되었음을 확인할 수 있었다.

Claims (2)

  1. 원지반, 노체, 노상, 동상방지층 또는 보조기층 상부에 제1 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 기층을 시공하는 단계;
    상기 기층 상에 제2 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 중간층을 시공하는 단계;
    상기 중간층 상에 제3 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제1 표층을 시공하는 단계; 및
    상기 제1 표층 상에 제4 아스팔트 혼합 조성물을 사용하여 제2 표층을 시공하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 3-5 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 13-15 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 4-6 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 10-12 중량부, 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 13.5-15.5 중량부 및 입도 20 mm 이상 40 mm 미만인 골재 15-17 중량부를 포함하는 제1 쇄석골재 60-62 중량부, 순환골재 34-36 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
    상기 제2 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 3-5 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 10-12 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 6-8 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 18-20 중량부 및 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 20-22 중량부를 포함하는 제2 쇄석골재 57-59 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
    상기 제3 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 4-6 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 19-21 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 8.5-10.5 중량부 및 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 26.5-28.5 중량부를 포함하는 제3 쇄석골재 56-58 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
    상기 제4 아스팔트 혼합 조성물은 아스팔트 4-6 중량부, 입도 0.1 mm 이상 4 mm 미만인 제1 골재 19-21 중량부, 입도 4 mm 이상 6 mm 미만인 제2 골재 5.5-7.5 중량부, 입도 6 mm 이상 14 mm 미만인 제3 골재 9.5-11.5 중량부 및 입도 14 mm 이상 20 mm 미만인 제4 골재 19-21 중량부를 포함하는 제4 쇄석골재 56.5-58.5 중량부, 순환골재 34-36 중량부, 석회석 1-3 중량부, 더스트 0.5-1.5 중량부 및 개질첨가제 0.1-0.5 중량부를 포함하고,
    상기 개질첨가제는 클로로프렌 고무분말 58-62 중량부, 에틸렌프로필렌디엔 고무분말 23-27 중량부, 탄소나노튜브 2-6 중량부, 실리카섬유 1-5 중량부, 파라핀오일 1-5 중량부, 대두오일 0.5-1.5 중량부, 폴리디메틸실록산과 하이드록시에틸메타크릴레이트를 이용하여 합성된 화합물 단량체 단위 28-32 중량부, 에틸렌 단량체 단위 28-32 중량부 및 메틸아크릴레이트 단량체 단위 38-42 중량부를 포함하는 아크릴계 공중합체 1-5 중량부, 산화방지제 0.3-0.7 중량부 및 자외선흡수제 0.3-0.7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 시공방법.
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