KR20070067644A - 도로 포장공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미끄럼 방지를 위한 도로 포장공법에 관한 것이다. 본 도로 포장공법은 포장하고자 하는 도로의 표면에 프라이머를 도포하고, 프라이머를 도포한 상부에 우레아를 주성분으로 하는 액상의 유색탄성 포장재를 1차로 도포한다. 그리고, 유색탄성 포장재를 도포한 상부에 탄성 고무칩을 포설하고, 그 상부에 유색탄성 포장재를 2차로 도포하며, 다시 그 상부에 마찰재를 도포한다. 이에 의해, 주행시 노면과 차량의 타이어의 마찰계수를 극대화하여, 차량의 신속한 정지와 경사지에서 출발시 미끄럼을 방지할 수 있다.

어린이 보호구역, 도로, 미끄럼, 우레아

Description

도로 포장공법{Road paving method}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로포장 공법의 전체적인 작업 흐름도,

도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로포장 공법의 설명에 참조되는 도면,

도 5는 아스콘 표층 기준값을 정리한 표,

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로포장 공법의 전체적인 작업 흐름도,

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로포장 공법에 의해 포장된 도로의 단면을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도로포장 공법의 전체적인 작업 흐름도,

도 9은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도로포장 공법에 의해 포장된 도로의 단면을 나타낸 도면,

도 10은 발명에 따른 도로포장 공법에 사용되는 유색탄성 포장재에 대한 제동초속도 및 급제동정지거리를 테스한 결과를 정리한 표,

도 11은 본 발명에 따른 도로포장 공법에 사용되는 아크릴 수지 고무칩의 특 성을 나타낸 표, 그리고

도 12는 본 발명에 따른 도로포장 공법에 사용되는 아크릴 수지 고무칩에 의한 마찰계수 상승 효과를 테스트한 결과를 정리한 표이다.

본 발명은 도로포장 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어린이 보호구역 등과 같은 구간에서 차량의 미끄럼 방지를 위한 도로포장 공법에 관한 것이다.

스쿨존(School Zone)과 같은 어린이 보호구역은 어린이 교통사고를 예방하기 위해 기존도로에 비해 차량의 운행속도를 대폭 제한하는 구역이다. 그러나, 표지판 이외에 운전자들이 어린이 보호 구역을 인식할 수 있는 특별한 시설이 없다 보니, 실질적으로 지켜지지 않는 것이 현실이다.

종래에는, 스쿨존과 같은 어린이 보호구역에 속하는 도로에 대하여 적색 아스콘 컬러 포장을 도입하여, 어린이 보호 구역에 대한 인지도를 높여, 어린이 교통사고의 예방과 감축하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 스쿨존과 같은 도로에 적색 아스콘 컬러 포장을 하는 것은, 운전자들에게 스쿨존에 대한 시인성을 높여 줄 수는 있으나, 실질적으로 차량의 속도를 감속시키는 효과가 없을 뿐만 아니라, 유지 보수를 위한 노력이 필요하게 된다.

또한, 기타 종래의 미끄럼방지 시설은 차로에만 적용되고 있으며, 요즈음 쉽게 찾아 볼 수 있는 장식콘크리트 공법이나 화강석 포장 등은 조경용으로 개발된 것이어서 조성비용이 고가일 뿐 아니라, 외부충격에 매우 약해 크랙이 자주 가고 지반이 약화되어 침하되는 등 유지관리상의 문제점이 있어, 어린이 보호 구역과 같은 곳에 시공하는데 어려움이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 주행시 노면과 타이어의 마찰계수를 극대화 하여 신속한 차량 감속과 경사지에서 출발 시 미끄럼방지를 최소화할 수 있으며 어린이 보호 구역과 같은 곳에서 시공하기 용이한 도로포장 공법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로 포장공법은, 포장하고자 하는 도로의 아스팔트를 세척하는 단계, 상기 세척된 아스팔트를 발열가속기의 간접열을 통해 가열하여, 스탬프 가능한 상태로 만드는 단계, 스탬프 가능한 상태로 가열된 아스팔트 표면에 소정 형상의 문양을 형성한 후, 상기 가열된 아스팔트 표면을 소성 변형시켜 무기질화하는 단계, 및 우레아를 주성분으로 하는 미끄럼방지 액상에 거울칩을 배합하여, 상기 소성 변형되어 무기질화된 아스팔트 표면에 도포하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로 포장공법은, 포장하고자 하는 도로의 표면에 프라이머를 도포하는 단계, 상기 프라이머를 도포한 상부에 우레아를 주성분으로 하는 액상의 유색탄성 포장재를 1차로 도포하는 단계, 상기 유색탄성 포장재를 도포한 상부에 탄성 고무칩을 포설하는 단계, 상기 탄성 고무칩을 포설한 상부에 상기 유색탄성 포장재를 2차로 도포하는 단계, 및 상기 유 색탄성 포장채를 2차로 도포한 상부에 마찰재를 도포하는 단계를 포함한다.

그리고, 본 발명에 따르면, 포장하고자 하는 도로의 표면을 세척하고, 상기 도로의 표면에 프라이머를 도포하는 단계, 상기 프라이머를 도포한 상부에 우레아를 주성분으로 하는 액상의 유색탄성 포장재를 1차로 도포하는 단계, 상기 유색탄성 포장재를 도포한 상부에 탄성 고무칩을 포설하고, 상기 탄성 고무칩을 포설한 상부에 상기 유색탄성 포장재를 2차로 도포하는 단계, 상기 유색탄성 포장재를 2차로 도포한 상부에 마찰재 파우더를 도포하고, 상기 마찰재 파우더를 도포한 상부에 상기 유색탄성 포장재를 3차로 도포하는 단계, 및 상기 유색탄성 포장재를 3차로 도포한 상부에 마찰재를 도포하는 단계를 포함하는 도로 포장공법이 제공된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로포장 방법의 전체적인 작업 흐름도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예 따른 도로포장 방법의 설명에 참조되는 도면이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로포장 공법은, 기존 아스팔트(Asphalt)에 프린트(Print)하는 공법으로, 발열가속기의 간접 열을 통해서, 기존 아스팔트 도로를 녹여 열기가 남아 있을 때 탬플릿(Template)을 표면에 놓고 스탬프(Stamp) 한 후 굳혀서, 유기질 성분의 아스콘을 화학적 성분은 변이되지 않으나 물리적 특성을 변화시켜 표면을 무기질화 하므로 해당 표면을 소성 변형을 유도한다. 그리고, 소성변형(Rutting)이 된 후 우레아를 주성분으로 하는 미끄럼방지 특수 액상을 도포하여 접착 부위의 접착력을 향상시켜 내구성을 높이게 방법을 사용한다. 도 1 내지 도 4을 참조하며, 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로포장 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고압세척기 및 기타 장비를 이용하여 포장하고자 하는 아스팔트 도로의 표면을 세척하고, 수분, 돌, 먼지, 기타 스탬프(Stamp)에 유해한 물질을 제거한다(S10). 일반적으로 아스팔트 도로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 아스콘 표층, 아스큰 중간층, 아스콘 기층, 보조기층, 동상 방지층, 아스콘 차단층, 및 노상으로 이루어 진다.

다음 단계에서, 발열가속기의 간접열(150℃이상)을 통하여 기존 아스팔트를 10분~20분간 가열하여 스탬프(Stamp) 가능한 상태로 만든다(S15). 이때, 열출력은 200,000 ㎉/Hr 정도이며, 이에 의해 아스팔트 표면온도는 간접열에 의해 300℃ 정도에 이른다.

아스팔트가 가열된 직후, 템플릿(Template)을 아스팔트 표층에 놓고, 롤러(Roller)나 압축장비(진동기계)를 이용하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 일정한 깊이로 문양을 스탬프하고, 굳혀서 아스콘 표층의 소성변형을 유도한다(S20).

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 소성 변형된 아스팔트 표층에 미끄럼방지 특수 액상을 도포한다(S25). 이때, 도포되는 미끄럼방지 특수 액상은, 우레아를 주성분으로 하여 타 미끄럼방지제와 달리 무용제로써 소성 변형된 아스콘과의 접착력 및 침투력이 뛰어나 아스콘 표층 속으로 1mm 이상 침투한다. 또한, 타 미끄럼방지제와 구분되는 첨가물, 예컨대 유리(거울 칩)를 동시 배합하여, 제동능력 및 마찰계수 탁월하게 향상시킬 수 있다. 폐 거울 자재 등으로부터 얻을 수 있는 거울 칩을 배합하여, 야간 주행시 자동차 전조등의 불빛에 반사되는 효과를 가져올 수 있다.

이후, 양생 과정을 거치면(S30), 차량 통행이 가능하다. 필요에 따라 액상 배합물 촉진제를 첨가하면, 4시간 이내 통행가능이 하다. 이와 같은 과정에 의해, 미끄럼을 방지할 수 있어, 어린이 보호구역과 같이 차량의 감속이 필요한 구간의 도로에 대하여 도로포장을 수행할 수 있다.

다음의 [표 1]은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로포장 공법에서 미끄럼방지제의 접착력 및 침투력 비교한 것이다. 본 발명의 제1 실시에에 따른 도로포장 공법에서는 아스콘의 소성 변형에 의해 무기질화시켜 액상의 미끄럼방지제를 도포함으로, 종래와 같이 유기질 상태의 아스콘에 미끄럼방지제를 도포하는 경우보다, 접착력 및 침투력이 증가한다.

구분	접착력 및 침투력	비고
아스콘(유기질) 미끄럼방지제(유기질)	저하	종래의 어린이 보호구역에 사용 미끄럼방지제 이탈현상 (1~2년 이내)
아스콘(무기질화된 유기질) 미끄럼방지제(유기질)	증가 및 강화	본 발명에서 사용 소성 변형된 아스콘과 특수 미끄럼방지에와의 접착력의 강화로 이탈방지(3년 이상)

도 5는 아스콘 표층 기준값을 정리한 것이다. 도 5에 나타낸 수치에 미달 될 때 소성변형이 생기며, 기존의 아스팔트 도로의 소성변형 원인(차량하중, 여름철 고온, 골재입도의 세골재 과다, 혼합물의 다짐 불량 및 부적절한 공극율)과 달리 본 발명에 따른 도로포장 공법에서 소성변형은 기존의 아스콘을 더욱 더 단단하게 만듦과 동시에 여름철 고온으로부터의 소성변형을 감소시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로포장 공법의 전체적인 작업 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로포장 공법에 의해 포장된 도로의 단면을 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하며, 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로포장 공법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고압세척기 및 기타 장비를 이용하여 포장하고자 하는 도로의 표면을 정리 및 세척하여(S100), 도로 표면의 수분, 돌, 먼지, 기타 유해한 물질을 제거한다. 도로 표면의 이물질은 완전 제거하는 것이 바람직하며, 강한 이물질은 토치(torch) 등의 열을 가하여 제거할 수 있다.

다음 단계에서, 유색탄성 포장재와 기존 포장 사이의 접착력을 견고히 하기 위하여 프라이머를 균일하게 도포한다(S105). 이때, 프라이머의 도포량은 0.4kg/㎡ 내지 0.8 kg/㎡ 정도를 도포하는 것이 바람직하며, 프라이머는 투수콘 및 콘크리트, 콘크리트 블록 등과 탄성 고무칩 등의 물성을 고려하여 접착력이 최대가 될 수 있는 재료를 선택하여 시공한다.

다음 단계로, 초벌 액상을 도포한다(S110). 초벌 액상으로 사용되는 유색탄성 포장재는 우레아를 주원료로 하며, 초속경화용 칼라 수지로서 무기용제 특수액상이다. 유색탄성 포장재의 주원료인 우레아는 우레탄 합성 중 그 물질이 금속보다 강도가 높고 일정한 탄성도를 유지하게 한 것으로, 고급자동차 범퍼, 핸들, 경량을 필요로 하는 각종 부품, 고밀도 바닥 인테리어제 등에 사용되고 있는 물질이다. 유색탄성 포장재는 주제와 경화제를 충분히 교반하여 사용하며, 기후, 습도에 따라 촉매제가 사용될 수도 있다. 충분히 교반한 초벌 액상을 지면에 충분히 접착되도록 고르게 분사하여 급결시킨다. 유색탄성 포장재는 우레탄의 일반적인 특성인 접착력과 단열성을 살려, 타 액상 재료와 달리 무용제로써 침투력이 뛰어나 기존 포장(아스콘, 콘크리트) 표층 속으로 1mm 이상 침투할 수 있다.

초벌 액상의 도포 후, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), 우레탄칩 , 및 아크릴 수지 등의 탄성 고무칩을 포설한다(S115). 탄성 고무칩은 보행자의 안전 및 제동능력, 마찰계수 상승 효과를 위하여 사용되며, SPRAY 포설 및 흩뿌리기 포설 등의 방법에 의해 초벌 액상 도포 후 즉시 포설한다. 탄성 고무칩의 크기는 2 내지 3mm 정도가 적당하다.

다음으로, 2차 액상을 도포한다(S120). 초벌 액상 도포와 마찬가지로 충분히 교반한 유색탄성 포장재를 탄성 고무칩층 상부에 고르게 분사하여 급결시킨다. 우레아를 주원료로 하는 유색탄성 포장재는 침투력이 뛰어나 탄성 고무칩층을 충분히 감싸며 고착막을 형성하여, 탄성 고무칩층의 고정을 강화하여 외부 충격에 의한 이탈을 방지한다.

다음으로, 마찰재 처리 과정으로, 2차 액상 도포 후 마찰재를 즉시 도포하는 과정을 수행한다(S125). 마찰재는, 급커브 및 급경사 도로의 마찰력 최대 효과 및 강도 증대를 위한 복층 구성을 위한 것으로, 마찰재는 시공현장의 습도, 온도 등 시공여건에 따라 적절한 품질의 재료 및 사용량을 조정할 수 있다.

이 후, 양생 과정을 거친다(S130). 통상적으로 액상작업 완료 후 5분이내 양생이 가능하며(경화시간 30초), 완전 양생 10분 후 통행가능도록 할 수 있으며, 이와 같은 과정에 의해, 도 7에 도시한 바와 같은 구성으로 도로가 포장된다.

또한, 부가적인 시공 과정으로, 중앙선 및 노촉선, 차선 마킹 등과, 학교앞 천천히, 제한속도 등의 문자 마킹 등을 표시하는 노면 차선 도색 공사 등을 실시할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도로포장 공법의 전체적인 작업 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도로포장 공법에 의해 포장된 도로의 단면을 나타낸 도면이다. 본 실시예에 따른 도로포장 공법은, 전술한 실시예에서, 2차 액성 도포 후, 마찰재 파우더 도포, 3차 액상 도포, 및 마찰재 처리 과정을 거친 후 양생과정을 거친다는 점에서 차이가 있으며, 그외의 공정은 전술한 실시예와 기본적으로 동일하다.

즉, 2차 액상의 도포 후, 마찰재 파우더를 도포하고(S225), 다시 3차 액상을 도포한다(S230). 3차 액상 도포는 초벌 및 2차 액상 도포와 마찬가지로 충분히 유색탄성 포장재를 교반하여 고르게 분사하여 급결시킨다. 유색탄성 포장재는 침투력이 뛰어나 마찰재 파우더층을 충분히 감싸며 고착막을 형성하여 마찰재 파우더층의 고정을 강화하여 외부 충격에 의한 이탈을 방지한다. 그리고, 마찰재 도포를 3차 액상 도포 후 즉시 시공하고(S235), 양생 과정을 거친다(S240).

마찰재 파우더와와 마찰재의 크기는 1.2～2.0mm 정도가 적당하며, 제품에 질을 나쁘게 하지 않는 범위에서 그 외의 충진제, 첨가제 등의 기타 첨가제를 보조재료로 첨가하는 것도 가능하다. 이와 같은 과정에 의해, 도 9에 도시한 바와 같은 구성으로 도로가 포장된다.

도 10은 본 발명에 따른 도로포장 공법에 사용되는 유색탄성 포장재에 대한 제동초속도 및 급제동정지거리를 테스한 결과를 정리한 표이다. 도 10을 참조하면, 유색탄성 포장재는 액상 자체 성분(무용제)으로 타 미끄럼방지제와 구분되는 Non-Slip 효과, 즉 제동거리 감소 효과가 있음을 알 수 있다.

도 11은 탄성 고무칩으로 사용가능한 아크릴수지 고무칩의 특성을 나타낸 표이고, 도 12는 아크릴수지 고무칩에 의해 유색탄성 포장재의 마찰계수 상승 효과를 테스트한 결과를 정리한 표이다. 도 12를 참조하면, 본 발명에 사용되는 유색탄성 포장재는 탄성 고무칩과 결합하여 타 미끄럼방지제 첨가물인 규사 또는 골재와 구분되는 마찰계수 상승 효과가 있음을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 주행시 노면과 타이어의 마찰계수를 극대화하여 브레이크 작동이 신속한 정지와 경사지에서 출발 시 미끄럼을 방지할 수 있다. 또한, 문양의 일정한 깊이의 홈이 자동차 바퀴와 마찰시 나는 소리로 인하여 운전자들의 경각심을 일으켜 주의 운전을 유도하는 청각적 효과가 있다. 또한, 타 미끄럼방지제와 구분되는 적색을 사용하여 금지사항의 색상을 연상케 하여 운전자들의 주의 운전을 유도하는 시각적 효과가 있다. 그리고, 야간 주행시 자동차 전조등의 불빛에 반사되는 효과를 가져와 주야간 구분없이 미끄럼방지 시설 을 확인할 수 있는 액상 믹서 도포용 거울칩 효과가 있다.

또한, 우레아를 주성분으로 하는 무기용제 특수액상인 유색탄성 포장재를 사용하여, 우천시 칼라 복원력이 우수하고, 초속 경화에 따른 경화시간 단축, 통행가능시간 단축, 내부 응력 감소 효과가 있으며, 냉이나 열 쇼크에 잘 적응하며, 외부 충격시 충격파장 흡수 혹은 골고루 분산시키는 역할을 하고, 고착막 강도 증가 및 마찰재료 고정 강화하는 효과가 있다. 그리고, 탄성 고무칩을 사용하여, 유색탄성 포장재의 도포면에 EMBO를 형성하여 마찰재와 마찰력 상호 효과를 가져오며, 내열성과 내유성, 내후성과 내오존성, 내충격성이 뛰어나며, 여름의 고온이나 충격에 의한 아스팔트 도로의 소성변형 방지할 수 있다.

또한, 강도 높은 마찰재층과 마찰재 파우더층의 복합층 형성하여, 급커브 및 급경사 도로의 마찰력 최대 효과 및 강도 증대를 위한 복층 구성이 가능하며, 고속 차량의 압력 및 충격 흡수와 신속한 정지 유도, 및 마찰계수 강화 및 지속시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 포장하고자 하는 도로의 아스팔트를 세척하는 단계;

   상기 세척된 아스팔트를 발열가속기의 간접열을 통해 가열하여, 스탬프 가능한 상태로 만드는 단계;

   스탬프 가능한 상태로 가열된 아스팔트 표면에 소정 형상의 문양을 형성한 후, 상기 가열된 아스팔트 표면을 소성 변형시켜 무기질화하는 단계; 및

   우레아를 주성분으로 하는 미끄럼방지 액상에 거울칩을 배합하여, 상기 소성 변형되어 무기질화된 아스팔트 표면에 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로포장 공법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 아스팔트의 가열시, 상기 발열가속기의 간접 열출력은, 약 200,000 ㎉/Hr 이며, 상기 아스팔트는 표면온도가 상기 발열가속기의 간접열에 의해, 약 300℃ 정도에 도달할 때까지 가열되는 것을 특징으로 하는 도로포장 공법.
3. 포장하고자 하는 도로의 표면에 프라이머를 도포하는 단계;

   상기 프라이머를 도포한 상부에 우레아를 주성분으로 하는 액상의 유색탄성 포장재를 1차로 도포하는 단계;

   상기 유색탄성 포장재를 도포한 상부에 탄성 고무칩을 포설하는 단계;

   상기 탄성 고무칩을 포설한 상부에 상기 유색탄성 포장재를 2차로 도포하는 단계; 및

   상기 유색탄성 포장채를 2차로 도포한 상부에 마찰재를 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도포포장 공법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 탄성 고무칩은, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 칩, 아크릴 수지 고무칩, 및 우레탄 칩 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 도로포장 공법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 프라이머의 도포 전에, 상기 도로의 표면을 세척하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로포장 공법.
6. 포장하고자 하는 도로의 표면을 세척하고, 상기 도로의 표면에 프라이머를 도포하는 단계;

   상기 프라이머를 도포한 상부에 우레아를 주성분으로 하는 액상의 유색탄성 포장재를 1차로 도포하는 단계;

   상기 유색탄성 포장재를 도포한 상부에 탄성 고무칩을 포설하고, 상기 탄성 고무칩을 포설한 상부에 상기 유색탄성 포장재를 2차로 도포하는 단계;

   상기 유색탄성 포장재를 2차로 도포한 상부에 마찰재 파우더를 도포하고, 상 기 마찰재 파우더를 도포한 상부에 상기 유색탄성 포장재를 3차로 도포하는 단계; 및

   상기 유색탄성 포장재를 3차로 도포한 상부에 마찰재를 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도포포장 공법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 탄성 고무칩은, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 칩, 아크릴 수지 고무칩, 및 우레탄 칩 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 도로포장 공법.

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