KR102000646B1 - 저탄소 중온 아스팔트의 pg 등급을 향상시키는 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 바인더 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저탄소 중온 아스팔트의 PG 등급을 향상시키는 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것으로서, 아스팔트 바인더의 PG(Performance Grade) 등급을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 첨가제는, 왁스 30~50중량%, 고밀도 폴리에틸렌(PE) 20~30중량%, 파라핀계 오일 10~20중량%, 라텍스 5~20중량%, 황 1~10중량%의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

저탄소 중온 아스팔트의 PG 등급을 향상시키는 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 바인더 조성물{MODIFIER COMPOSITION AND WARM ASPHALT BINDER FOR PG UPGRADE}

본 발명은 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아스팔트 바인더에 첨가되는 첨가제를 이용하여 중온 아스팔트의 PG(Performance Grade)등급을 향상시키기 위한 첨가제 및 이를 이용한 아스팔트 바인더 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 아스콘은 아스팔트와 굵은 골재, 잔골재 및 채움재(석회석 분말, 소석회, 시멘트 등)를 가열혼합한 것으로 도로포장이나 주차장 등의 포장재료로 널리 사용되고 있다.

이러한 아스콘은 아스팔트와 골재와의 혼합물로서, 이들을 가열하여 제조하는 것이기 때문에 가열 아스팔트 혼합물(hot mix asphalt)이라고 불리운다.

아스팔트는 온도변화에 따라 그 상태가 크게 변하므로 이에 의해 제조된 아스팔트 포장 또는 아스콘(아스팔트 콘크리트) 역시 주변 온도의 변화에 따라 심한 거동변화를 갖게 된다.

이러한 특성으로 인해 도로포장에 사용되는 아스팔트 포장은 여름의 고온환경에는 연성에 의해 소성변형이 발생되고 겨울의 저온환경에는 취성에 의한 균열이 발생된다.

또한, 아스팔트 포장의 피로균열에 영향을 미치는 요소에는 포장단면구조의 조합, 아스팔트 바인더(Binder)의 물성, 골재의 물성 및 공극률, 포장의 하부구조, 교통 등의 많은 요소가 있다. 이들 요소 중 아스팔트 포장의 피로균열에 대한 저항성을 향상시키기 위한 일반적인 방법은 아스팔트 바인더의 물성을 개선시키는 것이다.

아스팔트 바인더의 물성을 개선시키는 방법 가운데 가장 일반적으로 사용되는 방안은 아스팔트 바인더에 개질제를 첨가하는 것이다. 아스팔트 개질제의 주요 목적 중 하나는 낮은 온도에서 아스팔트의 성상에 해로움을 주지 않으면서 고온에서도 영구변형에 대한 저항성을 증대시키는 것이다.

이러한 아스팔트 개질제의 종래 일 예로, 특허등록 제835670호에서는 "아스팔트 개질제 및 이에 따른 아스팔트 바인더와 아스팔트혼합물"에 관련된 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에서는 아스팔트 바인더의 점도가 비교적 높고, 충격에 대한 저항력 및 내균열성이 강하나, 중온의 아스팔트에 사용하기에는 물성의 특징이 달라서 적용하기에 한계가 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, PG등급 향상을 위해 아스팔트 바인더에 첨가되는 첨가제의 조성을 변경시킴으로서 중온 아스팔트 바인더의 성능이 내구성이 보완되어 고온에서도 우수하게 나타내어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 아스팔트 바인더에 첨가되는 첨가제 조성물에 있어서, 왁스 30~50중량%, 고밀도 폴리에틸렌(PE) 20~30중량%, 파라핀계 오일 10~20중량%, 라텍스 5~20중량%, 황 1~10중량%의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 중온아스팔트 바인더 100중량%를 기준으로 상기 첨가제를 5~20중량%의 비율로 혼합이 이루어짐을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 아스팔트 첨가제의 조성 변화에 따른 기능성이 향상되어, 이러한 첨가제를 아스팔트 바인더에 일정 비율로 혼합하였을 때 중온 아스팔트 바인더의 PG등급을 향상시키는 효과를 나타낸다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 살펴보기로 한다.

먼저, 중온 아스팔트 바인더에 첨가되는 본 발명의 첨가제 조성물을 살펴보면, 왁스 30~50중량%, 고밀도 폴리에틸렌(PE) 20~30중량%, 파라핀계 오일 10~20중량%, 라텍스 5~20중량%, 황 1~10중량%의 혼합 조성을 이루게 된다.

즉, 본 발명에서의 첨가제는 상온에서 결정성 고체인 왁스가 혼합됨으로서 아스팔트 바인더와 혼합이 이루어졌을 때 아스팔트의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 라텍스는 아스팔트의 점성을 향상시킴과 함께 저소음성이 개선되며, 황은 아스팔트 바인더의 물성을 향상시키는 기능을 수행하게 된다.

따라서, 본 발명의 첨가제를 중온 아스팔트 바인더 100중량% 기준으로 5~20중량%의 비율로 혼합이 이루어지게 되면, 아스팔트 바인더의 PG 등급을 향상시키는 효과를 나타내게 된다.

하기 표는 기존의 중온 아스팔트 바인더(비교예 1)와, 본 발명의 첨가제가 8중량% 비율로 첨가된 중온 아스팔트 바인더(실시예 1) 및 본 발명의 첨가제가 15중량% 비율로 첨가된 중온 아스팔트 바인더(실시예 2)의 PG 등급을 비교한 것이다.

구분	비교예 1(종래)	실시예 1(본발명)	실시예 2(본발명)
PG등급	64-22	76-22	82-22

상기 실험 결과를 통해 확인되는 바와 같이 본 발명의 첨가제가 중온 아스팔트 바인더 100중량% 기준으로 5~20중량%의 비율로 혼합이 이루어 졌을 때, 종래 기술에 비해 우수한 PG등급이 나타내어지게 됨을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로서 아스팔트 첨가제의 기능성 향상을 위해 굴패각미분말, 플루오로수지, 피리독신산이 추가로 첨가되어지게 된다.

즉, 이때에는 왁스 30~50중량%, 고밀도 폴리에틸렌(PE) 20~30중량%, 파라핀계 오일 10~20중량%, 라텍스 5~20중량%, 황 1~10중량%, 굴패각미분말 5~10중량%, 플루오로수지 1~5중량%, 피리독신산 1~5중량%의 혼합 조성을 이룸이 바람직하다.

이러한 본 발명의 첨가제는 굴패각미분말이 첨가됨으로 아스팔트 바인더의 내구성을 향상시키고, 불소가 함유되어 열적. 화학적 성질이 뛰어난 플루오로수지가 첨가됨으로 내열성을 향상시키게 된다.

특히, 피리독신산은 플루오로수지의 변형을 방지하여 아스팔트 바인더의 내열성을 극대화하는 이점을 나타낼 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 첨가제 및 아스팔트 바인더 조성물이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 아스팔트 바인더에 첨가되는 첨가제 조성물에 있어서,
   왁스 30~50중량%, 고밀도 폴리에틸렌(PE) 20~30중량%, 파라핀계 오일 10~20중량%, 라텍스 5~20중량%, 황 1~10중량%의 혼합 조성을 이루되, 상기 첨가제에는 기능성 향상을 위한 굴패각미분말 5~10중량%, 플루오로수지 1~5중량%, 피리독신산 1~5중량%가 추가로 첨가되어지고;
   중온 아스팔트 바인더 100중량%를 기준으로 상기 첨가제를 5~20중량%의 비율로 혼합이 이루어짐을 특징으로 하는 저탄소 중온 아스팔트의 PG 등급을 향상시키는 첨가제를 이용한 아스팔트 바인더 조성물.
   
   
   
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