KR100324249B1

KR100324249B1 - 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법

Info

Publication number: KR100324249B1
Application number: KR1019990054602A
Authority: KR
Inventors: 황익현
Original assignee: 황익현
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2002-02-25
Also published as: KR20010054014A

Abstract

본 발명은 밀립도 투수콘크리트 박층 포장방법에 관한 것으로서, 그 목적은 기층용 투수콘크리트 포장되는 투수콘크리트층의 표면을 1.5㎜이하의 잔입자를 사용하여 표면상태가 깨끗하고 공극의 막힘이 적어 투수성이 계속 지속됨은 물론 재료의 취급이 편리하고 시공이 간편하도록 한 것이다.

본 발명은 필터층 상부에 쇄석기층을 포설하고 롤러로 최적 함수비에서 최대다짐을 하는 공정; 굵은 골재로서 40㎜∼5㎜의 쇄석골재, 분쇄폐콘크리트, 재생골재, 슬래그 등을 사용하고, 이 골재의 최대다짐기준 1㎥에 시멘트 200∼400㎏, 물 80∼150㎏, 시멘트 사용중량의 2%이내의 혼화제 (감수제)를 혼합하고, 이 혼합물을 전기 공정에서 마련된 쇄석기층 위에 포설하고 다짐하여 기층용 투수콘크리트층을 포설하는 공정; 전기 공정에서 형성된 기층용 투수콘크리트층 표면에 미립골재, 시멘트, 물, 혼화제를 일정비율로 혼합한 밀립도 투수콘크리트를 포설하여 다지는 밀립도 투수콘크리트층을 포설하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트 박층 포장방법이다.

Description

밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법{A thin-water permeable concrete paving method with fine aggregate}

본 발명은 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기층용 투수콘크리트 위에 입자의 크기를 줄인 밀립도 투수콘크리트를 박층으로 포장하므로 저렴한 칼라포장을 실현할 수 있으며, 표면을 1.5㎜이하의 잔입자인 미립골재로 사용하여 표면상태가 깨끗하고 공극막힘이 적어 투수성이 계속 지속되는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트를 이용한 도로의 포장에는 투수성콘크리트 포장방법과 비 투수성콘크리트 포장방법으로 크게 나누어지며 요즈음에는 환경문제가 심각하게 대두되면서 토양의 생태계에 악영향을 주지 않는 투수성콘크리트 포장방법으로 전환되고 있는 실정이다.

이러한 투수성 콘크리트의 포장방법에 있어서 세립도 투수콘크리트의 박층 포장방법, 유색투수콘크리트 포장방법, 고투수성을 지닌 구축물제조방법, 투수성 아스콘 포장방법 등이 있다.

이러한 투수성 포장방법 중 세립도 투수콘크리트 포장방법에 사용되는 포장재료는 3㎜체에서 80∼100％통과하고 1㎜체에서 0∼10％통과하는 3∼1㎜의 골재크기로 구성된 투수콘크리트이고, 유색투수콘크리트 등은 13㎜ 또는 10㎜의 골재로 구성된 투수콘크리트이므로 이들은 모두 어느 정도의 입자로 구성되어 있다.

이 때문에 표면이 밀립하지 못하면 거푸집 또는 경계석이 설치되지 않는 구간의 모서리를 구성시킬 때, 골재의 표면이탈이 심함은 물론 시공이 어렵고 하자의 원인이 되었으며, 굵은 입자로 구성된 투수콘크리트는 그 표면에 충격시 골재입자의 떨어짐이 빈번하게 발생되었다.

특히, 차량통행구간에서는 골재의 표면이탈이 심하게 발생될 수가 있고 이로 인하여 차도포장용으로 적합하지 않은 것으로 판단되고 있으며, 또한 입자가 큰 투수성포장에 있어서는 잔입자의 이물질에 의한 공극 막힘으로 투수성의 상실이 심하고 진공 청소차에 의한 청소만이 가능하므로 번거로움이 발생하였다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해소하기 위하여 연구 개발한 것으로서, 기층용 투수콘크리트 위에 입자의 크기를 줄인 밀립도 투수콘크리트를 박층으로 포장함으로써 저렴한 칼라포장을 실현할 수 있으며, 투수콘크리트의 표면을 1.5㎜이하의 잔입자로 사용하므로 표면상태가 깨끗하고 마사토 또는 일반모래와 같이 공극막힘이 적어 투수성이 계속 지속되는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 밀립도의 단입도로 구성되고 물-시멘트비가 15∼30％로 재료의 취급이 편리하고 시공이 간편하도록 한 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀립도 투수 콘크리트의 박층 포장방법에 대하여 순차적으로 설명한다.

제1공정: 필터층 및 쇄석기층의 조성하는 공정이다.

모래로 구성된 필터층과 이 필터층 위에 크러셔(crusher)로 분쇄시킨 쇄석기층을 포설하고 롤러로 평탄하게 최적함수비에서 최대다짐을 한다.

제2공정: 전기 공정의 쇄석기층 위에 기층용 투수콘크리트를 포설하는 공정이다.

먼저 통과중량 백분율로 40㎜체에서 100%통과하고 5㎜체에서 0∼30%통과하며, 2.5㎜체에서 0∼10%통과하는 쇄석골재, 분쇄폐콘크리트, 재생골재, 슬래그 등을 골재로 사용하고, 이 골재의 최대다짐기준 1㎥에 시멘트 200∼400㎏, 물은 80∼150㎏, 혼화제는 감수제를 사용하고, 그 사용량은 시멘트 사용중량의 2% 이내의 범위에서 사용하며, 필요에 따라 방수제 또는 보강섬유를 사용할 수 있다.

이렇게 준비된 재료를 혼합하여 기층용 투수콘크리트로 사용하며 이를 덤프트럭(Dump Truck)으로 운반하여 피니셔(finisher) 또는 인력으로 포설한 후, 롤러나 콤팩터(compactor) 등을 강도시험 공시체의 90%이상으로 다짐한다. 상기와 같은 투수콘크리트는 슬럼프를 0∼3㎝로 하여 롤러로 다짐하여야 하며 그 이유는 강도및 평탄성을 유지하여야 하기 때문이다.

이와 같이 슬럼프가 없거나 매우 적은 롤러다짐으로 완성되는 투수콘크리트가 포설하게 되면, 그 위에 밀립도 투수콘크리트를 즉시 시공할 수 있으므로 공사시간이 단축되고 공정이 연속적으로 이루어지며 강도와 내구성이 저하되지 않는 것이다.

제3공정: 전기 공정에서 포설된 기층용 투수콘크리트 위에 밀립도 투수콘크리트를 포설하는 공정이다.

통과중량 백분율 기준으로 1.5㎜체에서 60∼100% 통과하고 0.15㎜체에서 0∼20% 통과하는 미립골재 또는 0.3㎜체에서 60∼100% 통과하고 0.04㎜체에서 0∼20% 통과하는 단입도의 밀립한 규사분말, 폐석고분말, 돌가루, 유리가루, 폐타이어가루 중 적어도 한가지이상을 혼합한 미립골재로 사용한다. 이 미립골재의 최대다짐기준으로 밀립도 투수콘크리트 1㎣당 1300∼2000㎏, 시멘트250∼500㎏, 물은 물-시멘트비 기준으로 15∼30％범위에서 사용하고 혼화제(감수제)는 시멘트 사용량의 4％이내의 범위에서 사용한다. 상기 물-시멘트의 비가 15％이하이면 수분이 너무 적어 양생이 잘되지 않아 강도가 약하고 30％이상이면 수분이 너무 많아 시멘트가 흘러내려 하부위치의 입자들 사이에 형성된 공극을 메우므로 투수성이 저하되게 된다.

이렇게 준비된 재료를 혼합하여 밀립도 투수콘크리트로 사용하며 이 밀립도 투수콘크리트는 기층용 투수콘크리트를 포설한 후 2시간이내에 포설하고 다짐하며 그 다짐정도는 강도시험 공시체의 90%이상으로 다짐한다.

상기 밀립도 투수콘크리트의 포설두께는 2㎝이내가 바람직하다. 그 이유는 너무 얇으면 기층용 투수콘크리트로부터 박리되기 쉽고 너무 두꺼우면 재료비의 증가로 경제적이지 못하기 때문이다.

상기 밀립도 투수콘크리트를 다짐시 롤러표면에 재료가 달라붙을 경우에는 물을 살포하면서 다지며, 물을 살포하여도 재료가 롤러표면에 붙을 경우에는 롤러표면에 가열장치를 이용하여 롤러표면을 건조시킨 상태에서 다질 경우 전혀 붙지 않는다. 또한 기포제나 발포제를 살포하면서 롤러다짐을 하면 재료가 롤러에 붙지 않는다.

또 상기 밀립도 투수콘크리트에는 도로 포장시 수축 팽창에 따른 크랙이 우려되는 경우 무수축제인 그라우팅제를 사용할 수 있고 그 사용량은 시멘트 사용량의 20％의 범위이내에서 사용할 수 있다. 또한, 상기 밀립도 투수콘크리트에는 내구성의 증대를 위하여 방수제를 사용할 수 있고 필요에 따라 접착력의 증대를 위한 폴리머, 즉 에멀죤 에폭시, SBR라텍스, 아크릴, 또는 EVA를 사용할 수 있다.

그리고 밀립도 투수콘크리트의 크랙방지를 위하여 보강섬유를 사용할 수 있는데 그 사용량은 1㎥당 2㎏이내의 범위에서 사용하며, 필요시 무기질안료를 사용하고 그 사용량은 시멘트 사용량의 10％이내의 범위에서 사용하며 압축강도 50∼400㎏/㎠, 공극 7％이상, 투수계수 10×10^-3㎝/sec이상으로 한다.

투수콘크리트의 투수원리를 살펴보면 규사분의 건조상태에서 최대 다짐 기준으로 1㎥ 즉, 1000ℓ으로 하여 공극을 산출하면 된다.

예를 들어보면, 단위용적중량이 1700㎏이고, 비중(절대 단위중량과 동일한 것임) 2.70인 경우 규사분말의 공극이가 되며, 시멘트는 단위중량이 400㎏/㎥이고 그 비중이 3.15이므로 시멘트의 공극은이고, 물은 단위중량이 100㎏이고 비중이 1이므로 물의 공극은로서 투수콘크리트의 공극율은 100%-(63%+12.6%+10%)=14.4%가 되어 투수성이 있게 되는 것이다.

특히, 물-시멘트 비가 30%이하의 단입도인 골재의 경우 갇힌 공극이 없게 되므로 연속적인 공극이 형성되어 투수성이 증대되게 된다.

상기의 재료는 도로포장재로서 기층용 투수콘크리트, 다짐콘크리트 표층용으로 사용할 수 있고 보도블록 생산용으로도 사용할 수 있으며, 특히 입자가 가는 밀립도의 투수콘크리트로 방음블록을 생산하면 방음효과가 더욱 우수하다.

제4공정: 전기 공정에서 포설된 밀립도 투수콘크리트에 줄눈을 설치하고 표면보호제를 살포하는 공정이다.

밀립도 투수콘크리트를 다진 후 비닐 등으로 덮어 양생시킨 다음 통상의 방법대로 줄눈을 설치하고 기건 상태에서 에폭시, 우레탄, 아크릴 등의 표면보호제를 살포한다. 이 표면보호제는 표면강도증대를 위하여 1㎡당 0.5㎏이내의 범위에서 살포하며, 필요에 따라서는 표면보호제에 염료 또는 안료를 혼합하여 살포할 수 있다. 이러한 박층 포장방법에 의하여 완성된 밀립도 투수콘크리트는 압축강도100∼350㎏/㎠, 공극율 10%이상, 투수계수 10×10^-3㎝/sec이상을 얻을 수 있다.

이하 본 발명을 실시 예에 의거하여 설명한다.

(실시예 1)

건축물 주변에 주차장 10×10m를 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장공법으로 포설하기로 하였고, 그 포설두께는 기층용을 9.5㎝, 표층용을 0.5㎝로 하고, 색상은 황색으로 하며, 표층골재의 최대크기는 0.3㎜로 하여 규사분말을 사용하며, 표면보호제는 에폭시를 살포하며, 투수계수는 10×10^-2㎝/sec 이상으로 하고, 포장압축강도는 210㎏/㎠이상으로 한다.

제1공정: 필터층 및 쇄석기층의 조성

모래인 필터층을 5㎝로 포설하고 그 위에 크러셔로 분쇄시킨 25㎜의 쇄석인 쇄석기층을 20㎝로 포설하여 롤러로 최적함수비에서 최대다짐을 한다.

제2공정: 기층용 투수콘크리트를 포설하고 다짐

물 100㎏, 시멘트 290㎏, 25㎜∼5㎜ 굵은 골재 1650㎏, 감수 지연제 1.0㎏을 믹서로 혼합하여 덤프트럭으로 운반하여 피니셔로 포설 후 롤러로 다짐하는데 표면이 골재가 굴러다니는 일이 없도록 살수하면서 충분한 다짐을 한다.

제3공정: 밀립도 투수콘크리트를 포설하고 다짐

기층용 투수콘크리트를 포설하여 다짐 후 1시간이내에 0.3㎜체에서 95%통과하고 0.08㎜체에서 1.2%통과하는 규사분말 1,700㎏, 물 150㎏, 시멘트 370㎏, 감수 지연제 1.2㎏, 황색안료 20㎏을 현장에서 혼합하여 기층용 투수콘크리트 표면에 포설하고 롤러로 다짐한다. 이때, 밀립도 투수콘크리트의 포설두께는 0.7㎝가 0.5㎝로 다짐되는 비율기준으로 2㎝이내에서 포설하며, 다짐기의 롤러표면을 가열하면서 밀립도 투수콘크리트를 다질 때 제품표면의 마름을 방지하기 위하여 표층에 물을 스프레이로 살포하면서 다지고 다진 후에도 옅게 물을 살포하면서 비닐을 덮는다.

제4공정: 줄눈설치 및 표면보호제 살포공정

기층용 및 밀립도 투수콘크리트를 포설하고 다진 다음 24시간이상 양생시킨 후 수축줄눈을 5m간격으로 5㎝두께로 절단한다. 이렇게 절단 후 표면이 기건 상태가 되게 하여 에폭시에 황색안료를 에폭시의 3%로 투입하고 5분정도 교반한 다음 밀립도 투수콘크리트 표면에 1㎡당 0.25㎏이 되도록 살포한다. 이렇게 하여 밀립도 투수콘크리트를 완성하였다.

(시험결과)

구 분	강 도(㎏/㎠)	공 극 율 (%)	투수계수(㎝/sec)	색 상	비 고
기층용	242	17	5.1×10^-3	-
밀립도	290	10.8	5.1×10^-3	황 색(이상 없음)
규 격	210이상	기층용 10이상표층용 7이상	10×10^-3	한도견본

상기 실시 예로부터 본 발명은 주차장용 콘크리트에 요구되는 강도, 공극율, 투수계수 등의 규격을 벗어나지 않음을 알 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법은 기층용 투수콘크리트 위에 입자의 크기가 1.5㎜∼0.04㎜인 미립골재를 사용한 밀립도 투수콘크리트를 박층(2㎝이하)으로 포장함으로써 저렴한 칼라포장을 실현할 수 있으며, 투수콘크리트의 표면을 1㎜이하인 잔입자로 사용하기 때문에 표면상태가 깨끗하고 마사토 또는 일반모래와 같이 공극막힘이 적어 투수성이 계속 지속되는 특유의 장점이 있다.

또 본 발명은 밀립도 투수콘크리트를 이루는 미립골재가 단입도로 구성되고 물-시멘트 비가 15∼30％로 재료의 취급이 편리하며 시공이 간편하게 되는 특유의 장점이 있다.

Claims

모래인 필터층과 이 필터층 위에 쇄석기층을 포설하고 롤러로 최적 함수비에서 최대다짐을 하는 공정;

통과중량 백분율로 40㎜체에서 100% 통과하고 5㎜체에서 0∼30% 통과하며, 2.5㎜체에서 0∼10% 통과하는 쇄석골재, 분쇄폐콘크리트, 재생골재, 슬래그 중의 하나 또는 둘 이상을 골재로 사용하고, 이 골재의 최대다짐기준 1㎥에 시멘트 200∼400㎏, 물은 80∼150㎏, 혼화제(감수제)는 시멘트 사용중량의 2%이내의 범위에서 혼합한 혼합물을 전기 공정에서 마련된 쇄석기층 위에 포설하고 다짐하여 기층용 투수콘크리트를 조성하는 공정;

전기 공정의 기층용 투수콘크리트 표면에 미립골재, 시멘트, 물, 혼화제를 일정비율로 혼합한 밀립도 투수콘크리트로 사용하고 이 밀립도 투수콘크리트는 기층용 투수콘크리트를 포설하여 다지는 밀립도 투수콘크리트를 조성하는 공정이 포함된 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 밀립도 투수콘크리트를 포설한 후에 양생시키고 통상의 방법대로 줄눈을 설치한 다음 기건 상태에서 에폭시, 우레탄, 아크릴 등의 표면보호제를 살포하는 공정이 부가 포함된 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 밀립도 투수콘크리트는 통과중량 백분율 기준으로 1.5㎜체에서 80∼100% 통과하고 0.15㎜체에서 0∼20% 통과하는 미립골재 또는 0.3㎜체에서 80∼100% 통과하고 0.04㎜체에서 0∼20% 통과하는 단입도의 밀립한 규사분말, 폐 석고분말, 돌가루, 유리가루, 폐타이어가루 중 적어도 한가지 이상을 혼합한 것을 미립골재로 사용하고, 이 미립골재의 최대다짐기준으로 밀립도 투수콘크리트 1㎥당 1300∼2000㎏, 시멘트 250∼500㎏, 물은 물-시멘트비 기준으로 15∼30％범위에서 사용하고 혼화제(감수제)는 시멘트 사용량의 4％이내의 범위에서 사용한 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밀립도 투수콘크리트의 포설두께는 2㎝이하로 포장된 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 표면보호제는 표면강도증대를 위하여 1㎡당 0.5㎏이내의 범위에서 살포하는 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제5항에 있어서, 상기 표면보호제에 염료 또는 안료를 혼합하여 살포하고 그 사용량은 시멘트 사용량의 10%이내로 혼합한 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밀립도 투수콘크리트에는 도로 포장시 수축 팽창에 따른 크랙이 우려되는 경우 무수축제인 그라우팅제를 사용하고 그 사용량은 시멘트 사용량의 20％의 범위이내에서 사용하는 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밀립도 투수콘크리트에는 내구성의 증대를 위하여 방수제를 사용하고 접착력의 증대를 위한 에멀죤 에폭시, SBR라텍스, 아크릴 등의 폴리머를 사용하는 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 밀립도 투수콘크리트의 크랙방지를 위하여 밀립도 투수콘크리트에 1㎥당 2㎏이내의 보강섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트의 박층 포장방법.
통과중량 백분율 기준으로 1.5㎜체에서 80∼100% 통과하고 0.15㎜체에서 0∼20% 통과하는 미립골재 또는 0.3㎜체에서 80∼100% 통과하고 0.04㎜체에서 0∼20% 통과하는 단입도의 밀립한 규사분말, 폐 석고분말, 돌가루, 유리가루, 폐타이어가루 중 적어도 한가지 이상을 혼합한 것을 미립골재로 사용하고, 이 미립골재의 최대다짐기준으로 밀립도 투수콘크리트 1㎥당 1300∼2000㎏, 시멘트 250∼500㎏, 물은 물-시멘트비 기준으로 15∼30％범위에서 사용하고 혼화제 (감수제)는 시멘트 사용량의 4％이내의 범위에서 사용한 것을 특징으로 하는 밀립도 투수콘크리트.