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골재 혼합 메스틱을 현장에서 생산하는 장비
Marathon Mastic Mixer MM250DT
아스팔트 포장의 포트홀, 망상균열, 침하부, 넓어진 균열과 같은 손상은 일반적인 균열실링만으로 충분한 보수 효과를 얻기 어려운 경우가 많습니다.
이러한 손상에는 고무개질 아스팔트 바인더와 골재를 혼합한 메스틱 보수재가 사용됩니다.
메스틱은 일반 균열실링재보다 점도가 높고 많은 양의 골재가 포함되기 때문에, 크랙실란트 멜터와 같은 일반적인 용융장비만으로는 안정적인 가열과 혼합이 어렵습니다.
이때 사용하는 전문 장비가 Marathon Mastic Mixer MM250DT입니다.
MM250DT는 어떤 장비인가?
MM250DT는 고체 상태의 바인더를 녹인 뒤 여러 종류의 골재를 순차적으로 투입하여, 현장에서 메스틱 보수재를 생산하는 장비입니다.
단순히 재료를 녹여 보관하는 장비가 아니라 다음 작업을 하나의 장비에서 수행합니다.
고체 바인더의 용융
골재의 단계별 투입
바인더와 골재의 강제교반
혼합물의 온도 유지
완성된 메스틱의 현장 배출
따라서 MM250DT는 일반적인 크랙실란트 멜터라기보다 현장에서 메스틱 혼합물을 생산하는 이동식 혼합설비에 가깝습니다.
일반 크랙실란트 멜터와의 차이
균열실링용 멜터는 주로 고무개질 실란트를 녹이고 일정한 온도로 유지한 뒤, 호스나 주입장비를 이용해 균열에 충전하는 목적으로 사용됩니다.
반면 메스틱 믹서는 바인더뿐 아니라 입도가 서로 다른 골재까지 함께 투입해야 합니다.
골재가 들어가면 혼합물의 중량과 점도가 크게 증가합니다. 따라서 일반적인 균열실링 장비의 교반장치만으로는 재료를 균일하게 혼합하기 어렵습니다.
MM250DT 내부에는 고점도 혼합물을 강제로 이동시키기 위한 교반축과 여러 개의 교반날개가 설치되어 있습니다.
이 교반장치는 다음과 같은 역할을 합니다.
탱크 하부에 골재가 가라앉는 현상을 줄입니다.
바인더와 골재가 분리되는 현상을 억제합니다.
탱크 내부의 재료를 지속적으로 순환시킵니다.
골재 덩어리와 바인더 뭉침을 줄입니다.
완성된 혼합물을 배출구 방향으로 이동시킵니다.
메스틱 혼합물은 유동성이 낮고 골재 함량이 높기 때문에, 장비 내부에서 재료를 단순히 회전시키는 것만으로는 충분하지 않습니다.
재료를 들어 올리고, 밀어내고, 다시 안쪽으로 끌어오는 복합적인 교반작용이 필요합니다.
열전달오일을 이용한 간접가열
MM250DT는 화염이 메스틱 재료에 직접 닿는 방식이 아니라, 열전달오일을 가열한 후 그 열을 탱크로 전달하는 간접가열 방식을 사용합니다.
직접가열 방식에서는 탱크의 특정 부분만 지나치게 뜨거워지거나, 바인더가 국부적으로 탄화될 가능성이 있습니다.
간접가열 방식은 탱크 전체에 열을 비교적 균일하게 전달하기 때문에 다음과 같은 장점이 있습니다.
바인더의 국부적인 과열을 줄일 수 있습니다.
탱크 바닥에 재료가 눌어붙는 현상을 줄일 수 있습니다.
혼합물 전체의 온도를 일정하게 유지하기 좋습니다.
장시간 작업 시 재료의 품질변화를 줄이는 데 유리합니다.
골재를 투입한 후 떨어진 혼합물 온도를 다시 회복하기 좋습니다.
다만 간접가열 장비라고 해서 과열 위험이 없는 것은 아닙니다.
열전달오일 온도와 실제 메스틱 혼합물의 온도는 서로 다를 수 있으므로, 두 온도를 구분하여 관리해야 합니다.
실제 작업은 바인더부터 시작한다
메스틱 혼합은 바인더와 골재를 처음부터 한꺼번에 넣고 가열하는 방식으로 진행하지 않습니다.
실제 현장에서는 일반적으로 바인더를 먼저 투입하고 충분히 녹인 다음 골재를 단계적으로 넣습니다.
작업과정은 대체로 다음과 같습니다.
장비를 예열합니다.
고체 바인더를 탱크에 투입합니다.
바인더가 충분히 녹을 때까지 가열하고 교반합니다.
먼저 투입할 골재를 소량씩 넣습니다.
골재가 가열되고 바인더와 충분히 혼합될 때까지 기다립니다.
다음 골재를 순차적으로 투입합니다.
최종 혼합온도와 혼합상태를 확인합니다.
완성된 메스틱을 배출하여 손상부에 포설합니다.
골재를 너무 빠르게 투입하면 바인더 온도가 급격히 떨어지고, 교반장치가 골재에 묻혀 제대로 회전하지 못할 수 있습니다.
따라서 골재는 투입순서와 혼합상태를 확인하면서 조금씩 넣어야 합니다.
표시된 탱크 크기와 실제 투입량은 다르다
메스틱 믹서를 이해할 때 가장 주의해야 할 부분은 장비에 표시된 탱크 용량과 실제 현장에서 투입할 수 있는 고체 재료량이 같지 않다는 점입니다.
탱크 내부에는 교반축, 교반날개, 배출구 구조물 등이 설치되어 있습니다. 이러한 구조물이 차지하는 공간 때문에 탱크 전체를 재료로 채울 수 없습니다.
특히 고체 바인더와 포대 골재를 투입하는 초기에는 다음과 같은 현상이 발생합니다.
바인더 블록 사이에 큰 빈 공간이 생깁니다.
골재가 바인더 위에 쌓입니다.
재료가 교반날개와 축 위에 걸릴 수 있습니다.
녹지 않은 재료가 탱크 상부 공간을 많이 차지합니다.
교반장치가 움직일 수 있는 공간을 남겨야 합니다.
따라서 표시된 탱크의 체적만을 기준으로 바인더와 골재 투입량을 계산하는 것은 위험할 수 있습니다.
메스틱 믹서의 탱크 용량은 최종적으로 바인더와 골재가 충분히 가열되고 혼합된 상태의 작업용량에 가까운 개념입니다.
고체 상태의 재료를 처음부터 같은 체적만큼 투입할 수 있다는 의미는 아닙니다.
왜 처음부터 많은 재료를 넣으면 안 되는가?
메스틱 믹서에 재료를 과도하게 투입하면 단순히 교반속도가 느려지는 정도로 끝나지 않습니다.
다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
교반장치가 골재에 묻혀 멈출 수 있습니다.
유압장치와 교반축에 과도한 부하가 걸릴 수 있습니다.
바인더와 골재가 균일하게 섞이지 않을 수 있습니다.
일부 골재가 충분히 가열되지 않을 수 있습니다.
탱크 상부에서 재료가 넘칠 수 있습니다.
배출구가 막힐 수 있습니다.
바닥에 가라앉은 골재가 굳어 제거가 어려워질 수 있습니다.
메스틱 믹서는 많은 재료를 한 번에 넣는 것보다, 장비가 정상적으로 교반할 수 있는 범위에서 배치를 나누어 생산하는 것이 중요합니다.
골재의 투입순서가 중요한 이유
현장혼합형 메스틱은 서로 다른 입도의 골재를 사용합니다.
골재의 입도와 형상에 따라 바인더를 흡수하는 정도, 혼합물의 유동성, 골재 사이의 빈 공간 및 최종 표면상태가 달라집니다.
따라서 모든 골재를 동시에 투입하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
작은 골재가 먼저 뭉칠 수 있습니다.
큰 골재 사이에 바인더가 충분히 침투하지 못할 수 있습니다.
골재별 온도 차이가 커질 수 있습니다.
혼합물의 특정 부분에 골재가 집중될 수 있습니다.
배출되는 재료의 배합이 일정하지 않을 수 있습니다.
현장에서는 바인더가 충분히 녹은 상태에서 배합순서에 따라 골재를 투입하고, 먼저 투입한 골재가 충분히 분산된 후 다음 골재를 넣는 방식이 안정적입니다.
배출 직전까지 교반이 필요한 이유
완성된 메스틱은 바인더와 골재의 비중 차이 때문에 시간이 지나면 골재가 아래쪽으로 가라앉으려는 성질이 있습니다.
따라서 혼합이 끝났다고 해서 교반을 완전히 멈추고 장시간 대기하면 배합이 분리될 수 있습니다.
배출 전에는 다음 사항을 확인해야 합니다.
탱크 전체에서 재료의 색상과 상태가 균일한지
골재가 한쪽으로 몰려 있지 않은지
바닥에 골재가 침전되어 있지 않은지
배출구 주변에서 재료가 굳지 않았는지
메스틱이 포설 가능한 유동성을 유지하는지
작업 중에도 배출속도와 교반속도를 조절하여, 첫 번째로 배출되는 재료와 마지막에 배출되는 재료의 상태가 크게 달라지지 않도록 관리해야 합니다.
현장에서 실제 생산량을 결정하는 요소
MM250DT의 실제 생산량은 단순히 장비의 크기만으로 결정되지 않습니다.
다음 조건이 모두 영향을 미칩니다.
바인더 블록의 크기와 초기 온도
골재의 입도와 배합비
골재의 보관온도와 함수상태
외부 기온과 바람
장비 예열상태
골재 투입속도
작업자의 숙련도
현장과 장비 사이의 이동거리
배출 후 포설속도
당일 실제 시공면적
작업 종료 예정시간
장비 내부에 남는 잔여재료
같은 장비를 사용하더라도 겨울철과 여름철, 건조골재와 차가운 골재, 연속시공과 소규모 분산시공의 생산성은 크게 달라질 수 있습니다.
마지막 배치의 잔량관리가 중요하다
메스틱 작업에서는 첫 배치보다 마지막 배치를 어떻게 운영하느냐가 중요합니다.
작업 종료가 가까워졌는데도 평소와 같은 양을 생산하면, 시공 후 상당량의 재료가 장비 안에 남을 수 있습니다.
남은 메스틱은 다음 작업 때 다시 가열할 수 있지만 반복가열은 바인더의 열화와 골재 분리 가능성을 높일 수 있습니다.
또한 장비 내부에서 완전히 굳으면 재가열시간이 길어지고 교반장치와 배출구에 부담이 생깁니다.
따라서 마지막 배치는 다음 사항을 고려하여 생산량을 줄여야 합니다.
남아 있는 보수면적
예상되는 단위면적당 사용량
장비 내부 잔량
현장 종료시간
추가 손상부 발생 가능성
포설작업조의 처리속도
장비의 최대 생산량을 채우는 것보다 필요한 양만 정확히 생산하여 잔량을 최소화하는 것이 효율적인 작업입니다.
골재는 반드시 건조한 상태로 사용해야 한다
고온의 바인더에 수분이 포함된 골재를 투입하면 골재 내부의 물이 순간적으로 수증기로 변합니다.
이 과정에서 거품이 발생하거나 뜨거운 바인더가 탱크 밖으로 튈 수 있습니다.
젖은 골재 사용은 작업자의 안전뿐 아니라 혼합물 품질에도 영향을 줍니다.
바인더가 과도하게 거품을 일으킬 수 있습니다.
혼합시간이 길어질 수 있습니다.
골재와 바인더의 접착력이 떨어질 수 있습니다.
수분이 완전히 제거되지 않은 상태로 포설될 수 있습니다.
혼합물 내부에 기포가 형성될 수 있습니다.
따라서 골재는 빗물과 지면 습기로부터 차단하여 보관하고, 가능한 한 건조한 상태에서 투입해야 합니다.
MM250DT로 생산한 메스틱의 적용 분야
메스틱 보수재는 일반 균열실링으로 처리하기에는 손상이 크고, 절삭 후 아스콘 재포장을 적용하기에는 범위가 작거나 분산된 손상에 적합합니다.
대표적인 적용 분야는 다음과 같습니다.
소규모 포트홀
망상균열 및 거북등균열
넓어진 균열
골재탈리 구간
국부적인 포장 침하부
맨홀 주변부
구조물 접속부
아스팔트와 콘크리트 경계부
교량 접속부
공항 활주로와 유도로의 국부 손상
절삭보수가 비경제적인 소규모 분산 손상
메스틱 패칭은 손상부를 단순히 표면에서 덮는 방식이 아닙니다.
손상부를 청소하고 건조·가열한 후, 고온으로 혼합된 메스틱을 충전하여 포장 형상을 복원하는 공법입니다.
메스틱 믹서만으로 품질이 결정되는 것은 아니다
MM250DT와 같은 전문장비를 사용한다고 해서 메스틱 품질이 자동으로 확보되는 것은 아닙니다.
최종 품질은 다음 요소에 의해 결정됩니다.
바인더의 성능
골재의 입도와 품질
바인더와 골재의 배합비
골재 투입순서
혼합온도
혼합시간
교반상태
손상부의 청소와 건조
포설 당시 바닥온도
경계부 마감상태
작업 종료 후 냉각관리
좋은 장비는 적절한 배합과 작업절차를 안정적으로 수행하도록 도와주는 수단입니다.
장비의 크기만 강조하거나 한 번에 많은 양을 생산하는 것만을 목표로 하면 오히려 혼합품질과 현장 효율이 떨어질 수 있습니다.
마무리
Marathon MM250DT는 일반 균열실링재를 녹이는 멜터와는 다른 장비입니다.
고체 바인더를 용융하고 여러 종류의 골재를 순차적으로 투입하여, 고점도의 메스틱 보수재를 현장에서 직접 생산하는 전문 혼합장비입니다.
이 장비를 제대로 운용하기 위해서는 탱크에 재료를 많이 넣는 것보다 다음 사항이 중요합니다.
바인더를 먼저 충분히 용융할 것
골재를 단계적으로 투입할 것
재료가 충분히 가열된 후 다음 재료를 넣을 것
혼합 중 교반부하를 지속적으로 확인할 것
배출 직전까지 재료의 균일성을 유지할 것
당일 시공량에 맞추어 마지막 배치량을 조절할 것
작업 종료 후 장비 내부 잔량을 최소화할 것
결국 MM250DT의 실제 생산성과 메스틱 품질은 장비의 표시용량이 아니라 배합설계, 재료 투입순서, 온도관리, 교반상태, 작업동선 및 잔량관리에 의해 결정됩니다.
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아스팔트 균열실링·메스틱 패칭 전문
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