KR100272802B1

KR100272802B1 - 콘크리트 포장의 표면층 처리방법

Info

Publication number: KR100272802B1
Application number: KR1019980036266A
Authority: KR
Inventors: 황익현
Original assignee: 황익현
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2000-11-15
Also published as: KR19980087625A

Abstract

본 발명은 도로나 광장 등의 표면층에 자연석의 콩자갈이나 종석 또는 규사 등이 일부 돌출되도록함으로서 보행자들이 포장체의 표면으로부터 자연의 질감을 느낄 수 있도록 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법에 관한 것으로서, 다공성 다짐콘크리트로 기층을 포설하는 공정; 전기 공정의 기층의 표층 수분이 증발하기 전에 그 상부에, 13mm체에서 95-100% 통과하고 0.5mm체에서 0-10% 통과하는 자연석 콩자갈, 종석, 규사 또는 분쇄폐유리 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 골재로 삼아, 이 골재의 최대다짐기준 1㎥에, 시멘트: 300-600㎏/㎥, 물: 90-150㎏/㎥, 혼화제: 시멘트 사용량의 4% 이내를 혼합한 혼합물을 포설하고 로라로 다짐하는 공정; 전기 공정에서 로라로 다짐 후, 표층부가 굳기 전에 스프레이로 살수하여 표면층의 표층부 시멘트가 씻겨나 하층부의 공극으로 스며들게 함과 동시에 자연석 콩자갈 등이 표면에 들어나게 하는 공정; 및 전기공정의 콘크리트 포장에 대하여 일정시간 양생한 후, 에폭시, 아크릴수지, 불포화수지 또는 우레탄의 용액 중 하나를 그 상부에 살포한 후, 통상의 방법에 의거 양생 및 줄눈을 두는 공정;에 의하여 완성되는 것이다.

Description

콘크리트 포장의 표면층 처리방법

본 발명은 자연(自然)의 질감을 내도록 콘크리트 표면층을 처리하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 도로나 광장 등의 표면층에 자연석의 콩자갈이나 종석 또는 규사 등이 일부 돌출되도록 함으로써 보행자들이 도로의 표면으로부터 자연의 질감을 느낄 수 있도록 하는 콘크리트 포장방법에 관한 것이다.

콘크리트 포장은 인공적인 느낌이 매우 강한 것임에도 불구하고, 종래에는 이러한 콘크리트 포장의 표면층에 대하여 아무런 미적(美的) 처리를 하지 않음으로써 보행자들이 이러한 포장체 위를 걸을 때 쉽게 피로감을 느끼게 되는 문제점이 있었다.

다공성 콘크리트 또는 투수성 콘크리트는 그 표면에 착색을 할 수 있기 때문에 종래 일반 콘크리트에 비교하여 다소 미적인 처리가 되어있다고 할 수 있으나, 이 역시, 그 표면이 로울러 다짐 등으로 인하여 평탄하게만 이루어져 있기 때문에 자연미 또는 자연의 질감을 느낄 수는 없었다.

한편, 자연의 질감을 내는 포장방법으로서, 종래, 일정 크기의 자갈 또는 자연석(自然石)을 에폭시와 혼합하여 포장하는 방법이 있으나, 이 방법은 시공 속도가 느려 공기가 길어지기 때문에 경제성이 떨어진다는 단점과, 접착제 역할을 하는 에폭시 수지가 자외선에 약하기 때문에 표면의 골재 입자가 쉽게 떨어져 나가는 등 내구성이 떨어져 그 수명이 2-3년 정도 밖에 되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 기술들의 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 포장된 도로의 표면에 자연석의 콩자갈이나 종석 또는 규사가 돌출되게 함으로써 자연의 질감을 느낄 수 있게 함과 동시에, 포장공사에 소요되는 기간이 짧고 포장 후 내구성이 우수하여 경제성이 뛰어난 포장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 크게 네가지 공정으로 이루어지는데, 그 공정들은 하기와 같다.

첫 번째 공정 : 다공성 또는 투수성 다짐콘크리트로 기층을 포설하는 공정,

두 번째 공정 : 전기 공정의 기층의 표층 수분이 증발하기 전 (다짐 후 약 3시간 이내)에 그 상부에, 13mm체에서 95-100% 통과하고 0.5mm체에서 0-10% 통과하는 자연석 콩자갈, 종석, 규사 또는 분쇄폐유리 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 골재로 삼아, 이 골재 최대다짐기준 1㎥에, 시멘트: 300-600㎏/㎥, 물(슬럼프 0-3㎝가 되도록): 90-150㎏/㎥, 혼화제: 시멘트 사용량의 4% 이내를 혼합한 혼합물을 포설하고 로라로 다짐하는 공정,

세 번째 공정 : 전기 공정에서 로라로 다짐 후, 표층부가 굳기 전 (로라 다짐 후 약 5시간 이내)에 스프레이로 살수하여 표면층의 표층부 시멘트가 씻겨나 하층부의 공극으로 스며들게 함과 동시에 자연석 콩자갈 등이 표면에 들어나게 하는 공정, 및

네 번째 공정 : 전기공정의 콘크리트 포장에 대하여 일정시간 양생한 후, 에폭시, 아크릴수지, 불포화수지 또는 우레탄의 용액 중 하나를 그 상부에 살포한 후, 통상의 방법에 의거 양생 및 줄눈을 두는 공정이다.

본 발명의 첫 번째 공정에 있어서, 다공성 또는 투수성 콘크리트를 사용하여 기층을 포설하는 이유는 표면층의 표면에 살수된 물이 하층부로 용이하게 스며들 수 있게 하기 위함과 동시에, 이 공극에 의하여 표면층과 기층이 공고히 결착될 수 있도록 하기 위함이다. 이러한 목적을 위하여, 로라 다짐 후 기층의 공극율은 7-30%일 것이 요구되는데, 대체적으로 공극율이 7-12%인 때에는 비투수성이고, 공극율이 12-30%인 때에는 투수성이 된다.

기층을 포설함에 있어서 다짐콘크리트를 사용하는 이유는 로라에 의한 다짐을 가능하게 하여 공기를 단축시킬 수 있도록 하기 위함이다. 그리고, 내구성을 갖기 위하여, 기층의 강도는 압축강도 기준으로 150-300㎏/㎠, 휨강도 기준으로는 25-60㎏/㎠인 것이 바람직하다.

한편, 전술한 기능 및 속성을 갖는 기층을 형성시키기 위해서는, 40mm에서 5mm 까지의 골재 60-100%와 5mm 이하의 골재 0-40%를 혼합한 골재 최대다짐 기준 1㎥에 시멘트: 200-400㎏/㎥, 물(슬럼프가 0-3㎝이 되도록): 80-130㎏/㎥, 혼화제(감수제): 시멘트 사용량의 3% 이내를 혼합한 혼합물을 포설하고, 로라로 다짐하여야 한다.

그리고, 그 상부에 형성되는 표층부와 공고히 결합될 수 있도록 하기 위해서는 로라 다짐 후 표면의 수분이 증발되기 전 (약 3시간 이내)에 상부 표면층을 포설하는 것이 바람직하다. 또한, 상부에 형성되는 표면층과의 결착력을 높히기 위하여 로라 다짐 후 기층표면에 물을 30㎏/㎡ 이내로 살수할 수도 있다.

두 번째 공정에 있어서, 13mm체에서 95-100%통과하고 0.5mm체에서 0-10% 통과하는 자연석 콩자갈, 종석, 규사 또는 분쇄폐유리 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 골재로 삼는 것은, 본 발명에 의한 포장이 완료되었을 때, 이들 골재가 포장된 도로의 표면에 돌출됨으로써 자연적 질감 또는 광택감을 도출할 수 있기 때문이다. 즉, 콩자갈이나 종석 등을 사용하면 자연의 질감을 도출할 수 있고, 규사나 분쇄 폐유리를 사용하면 광택에 의한 화려한 미감을 도출할 수 있기 때문에, 포장되는 도로의 주변 환경에 따라 또는 시공자의 취향에 따라, 골재를 달리하거나 또는 그 혼합비율을 달리할 수 있다.

두 번째 공정에서 포설되는 표면층은 다공성 (바람직하게는 투수성)이어야 하는데, 그 이유는 살수에 의하여 씻겨진 표면부의 시멘트가 하부 기층으로 용이하게 침투됨으로써, 콩자갈이나 종석과 같은 골재의 표면에 시멘트가 묻은 채 굳지 않도록 하기 위함이다. 표면층이 다공성(바람직하게는 투수성)으로 되지 않으면, 살수에 의하여 씻겨진 시멘트가 물과 함께 표층부에서 이리저리 흘러다니다가 굳으면서 표층부 들어난 콩자갈의 표면에 묻어있게 되어 미관상 좋지 않게 된다.

따라서, 이 공정에서 형성되는 표면층은 공극율이 7-30%이고, 투수계수가 10×10^-2㎝/sec이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 일반적으로 공극율이 7-15%이면 비투수성이고, 15-30이면 투수성이 된다. 본 발명의 표면층은 반드시 투수성일 필요는 없으나, 표층 골재 시멘트가 묻는 것을 최대한 방지하기 위해서는 투수성으로 하는 것이 바람직하다.

이 공정의 표면층을 포설함에 있어서, 기층과의 결착을 강하게 하기 위하여 기층의 수분이 증발되기 전(로라 다짐후 약 3시간이내)에 포설하는 것이 바람직하며, 로라 다짐에 있어서는 강도 시험용 공시체의 100% 이상이 되도록 다짐하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명은 주로, 보도, 자전거도로 또는 광장 등에 적용될 것이므로, 표면층의 강도는 압축강도 기준으로 150-400㎏/㎠ 이면 충분하다.

표면층은 다공성 또는 투수성이가 때문에 착색이 용이하다. 따라서, 필요에 따라 표면층에 포설되는 콘크리트 혼합물에 안료를 혼합하여 사용할 수도 있다. 안료를 혼합하는 경우, 내후성이 강한 안료를 시멘트 사용량의 10%이내에서 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 크랙의 발생 및 백화 현상의 방지를 위하여 규사를 혼합하여 사용할 수도 있는데, 이때 규사의 사용량은 시멘트 사용량의 50%이내인 것이 바람직하며, 규사의 사용량 만큼 시멘트 사용량을 줄일 수도 있다.

세 번째 공정은 표면층에 대한 로라 다짐 후, 표층부가 굳기 전 (로라 다짐 후 약 5시간 이내)에 스프레이로 살수하여 표면층의 표층부 시멘트를 씻겨내어 표층에 골재가 들어나게하는 것이다. 이때, 표층부 골재의 돌출율은 골재 크기의 50% 이상이어야 한다.

살수에 의하여 씻겨진 시멘트 페이스트가 물과 함께 공극 사이로 스며들면서 골재들의 결착력을 향상시키게 된다. 그리고,아크릴수지를 물의 50%이내에서 혼합하여 살수하면, 표면층의 접착강도를 증대시키고 백화현상을 방지할 수 있다.

네 번째 공정은 통상의 방법에 따라, 1일 이상 양생한 후 수지로 표면처리를 하고, 줄눈을 주어 완성하는 것이다. 표면처리를 위한 수지로는 에폭시, 아크릴수지, 불포화수지 또는 우레탄의 용액 중 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

이하 실시예에 의거 본 발명을 설명한다.

<실시예>

연적색 자연석콩자갈을 이용해서 길이 100m, 폭 3m의 투수성도로를 포장하며 포장두께는 총 10㎝로 하는데 기층을 9㎝, 표층을 1㎝로 하기로 정하고, 다음의 공정을 진행하였다.

제1공정 : 기층용 다공성 콘크리트를 포설하고 다짐하는 공정.

25mm체에서 100%통과하고 4mm체에서 25%통과하는 골재의 최대다짐기준 단위용적 중량이 1650㎏/㎥이므로, 이러한 골재: 1650㎏와 시멘트: 320㎏, 물: 102㎏ (슬럼프가 0이 되도록), 혼화제로서 지연형 감수제: 1.6㎏ (시멘트 사용량의 0.5%)를 혼합한 후, 이 혼합물을 덤프트럭으로 현장으로 운반하여, 아스콘 휘니샤로 포설하고, 탄뎀로라로 다짐하였다. 그리고, 다짐 후 약 1시간 경과후, 기층용 다공성 다짐콘크리트 상부에 ㎡당 30㎏의 물을 살수하였다 .

제2공정 : 표면층을 포설하고 다짐하는 공정.

6mm체에서 100%통과하고 1mm체에서 5%통과하는 연적색의 자연석 콩자갈 최적다짐기준 단위용적 중량이 1730㎏/㎥이므로, 이러한 자연석 콩자갈: 1730㎏와, 백시멘트 330㎏, 300메쉬이하의 규사분 50㎏, 지연형 감수제 1.7㎏, 무기질안료 6.6㎏을 혼합하여 기층용 다공성 다짐콘크리트 상부에 인력으로 포설하고 탄뎀로라로 다짐하였다.

제3공정 : 표면층의 표층부에 살수하여 콩자갈 등을 돌출시키는 공정.

표면층 포설 및 다짐 완료 2시간 경과 후, 물 100㎏에 에멀젼 30㎏를 혼합하여 에어 스프레이로 자연석 콩자갈이 전체 크기의 40% 정도 돌출될 때까지 약한 수압으로 살수하였다. 살수에 의하여 씻겨진 시멘트 페이스트는 물과 함께 표층부의 공극을 통하여 하층부로 스며들어 표층부에 고여있지 않았다.

제4공정 : 통상의 방법에 의거 양생하는 공정

전기 공정에서 살수가 끝난 후, 통상의 방법에 의거, 포장체의 상부를 비닐로 덮어 양생을 하고 양생 후 48시간 경과한 때에 콘크리트 캇타기로 포장면을 절단하여 줄눈을 두었다. 그리고, 표면이 건조하게 된 때에 페인트 붓을 사용하여 에폭시를 표층부에 30㎏/㎡가 되도록 바르고, 에폭시 양생 후 개통하였다.

상기의 공정들에 의하여 완성된 포장체의 압축강도, 공극율, 투수계수 및 자연석 돌출율을 조사하여 하기와 같이 표로 작성하였다.

구 분	압축강도(㎏/㎥)	공극율(%)	투수계수(㎝/sec)	자연석돌출율(%)
기층용	240	19.4	7.6×10	-
표층용	218	13.7	2.1×10	82.5
규 격	150-300	12이상	10×10-2	50이상

위의 표에서 보듯이, 본 발명은 콘크리트 포장의 표층부에 자연석 콩자갈이 돌출됨으로써 자연질감을 도출함과 동시에 보도, 자전거 도로 또는 광장 등을 포장함에 요구되는 충분한 압축강도를 가지며, 또한 다공성 또는 투수성 포장이기 때문에 포장체 위에 빗물 등이 고일 염려도 없는 것이다.

Claims

다공성 다짐콘크리트로 기층을 포설하는 공정;

전기 공정의 기층의 표층 수분이 증발하기 전에 그 상부에, 13mm체에서 95-100% 통과하고 0.5mm체에서 0-10% 통과하는 자연석 콩자갈, 종석, 규사 또는 분쇄폐유리 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 골재로 삼아, 이 골재의 최대다짐기준 1㎥에, 시멘트: 300-600㎏/㎥, 물: 90-150㎏/㎥, 혼화제: 시멘트 사용량의 4% 이내를 혼합한 혼합물을 포설하고 로라로 다짐하는 공정;

전기 공정에서 로라로 다짐 후, 표층부가 굳기 전에 스프레이로 살수하여 표면층의 표층부 시멘트가 씻겨나 하층부의 공극으로 스며들게 함과 동시에 자연석 콩자갈 등이 표면에 들어나게 하는 공정; 및

전기공정의 콘크리트 포장에 대하여 일정시간 양생한 후, 에폭시, 아크릴수지, 불포화수지 또는 우레탄의 용액 중 하나를 그 상부에 살포한 후, 통상의 방법에 의거 양생 및 줄눈을 두는 공정;을 포함하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제1항에 있어서, 40mm에서 5mm 까지의 골재 60-100%와 5mm 이하의 골재 0-40%를 혼합한 골재 최대다짐 기준 1㎥에 시멘트: 200-400㎏/㎥, 물: 80-130㎏/㎥, 혼화제: 시멘트 사용량의 3% 이내를 혼합한 혼합물을 포설하고, 로라로 다짐하여 기층을 포장하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기층용 콘크리트 혼합물의 슬럼프가 0-3인 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 표면층용 콘크리트 혼합물의 슬럼프가 0-5인 것을 특징으로하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기층 및 표면층의 공극율이 7-30%인 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 표면층용 콘크리트 혼합물에 사용되는 시멘트 량의 50% 이내에서 규사분을 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 표층용 콘크리트 혼합물에 사용되는 시멘트 사용량의 10% 이내에서 안료를 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제5항에 있어서, 기층 및 표면층의 공극율이 7-15%로 하여 불투수성으로 하는것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제5항에 있어서, 기층 및 표면층의 공극율이 15-30%로 하여 투수성으로 하는것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.
제6항에 있어서, 규사분 사용량 만큼 시멘트 사용량을 줄이는 것을 특징으로 하는 콘크리트 포장의 표면층 처리방법.