KR100438138B1 - 친환경적으로 개량된 토양의 포장 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경적으로 토양을 개량하여 각종 스포츠시설의 운동장, 경기장 및 산책로, 도로 등의 표층부 또는 기반에 자연흙을 사용해서 흙이 가진 뛰어난 특성을 살리고, 이러한 토양을 이용하여 각종의 용도에 적당한 토질개량제와 고화재를 첨가·혼합하여 경관적으로 뛰어나고 자연 그대로의 친환경적인 자연 흙포장을 보다 용이하게 짧은 시간에 시공하고자 하는 방법에 관한 것으로서,

토양 1㎥에 대해 시멘트 20~500kg 및 시멘트경화제 0.8kg~3kg을 혼합하여 토양을 단립결합시켜 표층, 기반을 형성하고 표층, 기반에 압력을 가해 다져 강하고 단단한 포장기반을 형성하는 것이다.

위와 같은 본 발명은 토양을 주재료로 하여 토질을 개량하므로서 경제적이며 포장에 있어서는 단단한 표층기반과 투수성을 형성하여 보행성과 안전성을 확보하고, 시공성과 경제성 및 유지관리면을 보완하며, 투수성과 자연적합성 및 신축성을 대폭 향상시킴으로써 각종 스포츠시설의 운동장, 경기장 등과 공원의 산책로 및 문화유적지 등과 같이 자연경관을 중시하거나 보행성과 안전성이 요구되는 조경 및 포장공사에 크게 기여할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

친환경적으로 개량된 토양의 포장 시공 방법{A improved method of soil-paving for environment}

본 발명은 친환경적으로 개량된 토양 및 이를 이용한 포장 시공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친환경적으로 토양을 개량하여 각종 스포츠시설의 운동장, 경기장 및 산책로, 도로 등의 표층부 또는 기반에 자연흙을 사용해서 흙이 가진 뛰어난 특성을 살리고, 이러한 토양을 이용하여 각종의 용도에 적당한 토질개량제와 고화재를 첨가·혼합하여 경관적으로 뛰어나고 자연 그대로의 친환경적인 자연 흙포장을 보다 용이하게 짧은 시간에 시공하고자 하는 방법에 관한 것이다.

사람들이 자주 이용하는 각종 스포츠시설의 운동장과 공원의 산책로, 보도, 문화유적지 등에 시공하는 포장은 토양재료를 사용해서 행하는 것이 자연경관의 면에서 가장 바람직한 것이나, 포장목적에 맞는 양질의 토양재료를 입수하는 것이 쉽지 않고 또한 자연흙의 특성상 투수성과 안정성이 떨어지므로 그대로 이용하는 것은 현실적으로 어려운 일이다.

그 때문에 종래의 이들에 대한 포장방법으로서 콘크리트포장공법, 아스팔트포장공법, 자갈이나 쇄석을 포장재료로 한 개량골재포장공법, 다량의 시멘트와 토양경화제에 흙을 섞어서 지반을 고화시키는 포장공법 등이 현재까지 이용되어 왔다.

그러나, 콘트리트나 아스팔트포장공법은 강도나 유지관리면에서는 우수한 점이 인정되지만 보행성과 안전성, 투수성과 자연적합성에 있어서는 상기의 목적 즉, 사람들이 자주 이용하는 곳이나 자연경관을 중시하는데 있어서는 적당하지 않은 점이 있다.

그리고, 개량골재포장공법은 보행성과 안전성에 있어서는 우수하다고 하지만 유지관리 및 시공성과 경제성 면에서 떨어진다고 하는 단점이 있다.

그리고, 최근에 토포장으로서 상기의 목적에 이용되고 있는 토양경화제 또는 고화제를 사용흙과 다량의 시멘트를 혼합하여 포장하는 콘크리트토포장공법은 흙을 사용한다는 점에서 본 발명과 유사한 점이 있으나 콘크리트의 신축에 따른 신축줄눈이 요구되며 부등침하로 인한 크랙의 발생가능성과 투수성이 떨어진다고 하는 문제가 있다.

따라서, 자연적인 흙포장의 조성 목적에 부합되는 토질을 개량하기 위해 현장조건과 각종 토질시험에 따른 적정한 토질개량제 및 경화제의 선택적 사용과 토질개량층의 적정한 배합 및 시공방법이 매우 중요하다는 인식하에 본 발명이 발명되었다.

본 발명은 상기에서와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보행성, 안전성, 투수성 및 자연적합성에 맞는 토질로 개량하여 시멘트 및 시멘트경화제 등을 적절히 배합시켜 토양을 단립결합시킴으로써 입자간의 공극과 기반을 형성하게 하며 또한 기반에 압력을 가하고 다짐으로서 투수층을 가진 단단한 표층기반을 만듦으로써 자연흙이 가지는 투수성과 안정성 및 강도를 향상시켜 환경친화적이며 경제적인 개량된 토양의 포장시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 토양과 시멘트 및 시멘트경화제 등을 혼합해서 토양을 단립결합시켜 전부 표층, 기반을 형성하게 되는 것이다.

먼저, 상기의 토양은 입자경 70㎛이하의 실드 또는 점토분을 30중량% 내지 40중량% 함유하는 사질토, 실드질토, 점성토 등과 같은 토질의 토양이 바람직하다.

상기, 실드 또는 점토분은 자연물이므로 그 입자경 70㎛이하 이면되고 최소의 범위는 제한되지 않는다.

상기, 토양의 나머지 60중량% 내지 70중량% 범위에서 함유되는 것으로서는 예를들면 입자경 70㎛이상에서 25㎜정도까지의 모래나 잔돌 등을 들수 있다.

토양중에 다소의 잔돌이 혼입되어도 문제는 없지만 잔돌이 다량으로 들어간 토양이나 모래밭에서는 본 발명의 자연흙포장방법에서는 충분한 투수성과 강도의 효과를 얻기 어려우므로 바람직하지 않다.

이와 같이 바람직하지 않은 토질의 경우에는 시공현장에서 가까운 곳으로부터 사용이 가능한 토양을 반입해서 쓰는 것이 좋다.

한편, 본 발명에서 쓰여지는 상기 시멘트란 물로 반죽하면 경화성을 나타내는 무기질을 말하며 협의의 포틀랜드시멘트에 한하는 것은 아니다.

상기 시멘트의 구체적인 예로서는 예를 들면 포틀랜드시멘트, 천연시멘트, 알루미나시멘트, 슬래그시멘트, 고로시멘트, 석회, 석고, 마그네시아시멘트 등의 단일시멘트나 혼합시멘트 등을 들수 있지만 이들에 한정된 것만은 아니다. 이들중에서는 시멘트로서 일반적으로 널리 사용되고 있는 포틀랜드시멘트가 구입이 용이하다는 점에서 바람직하다.

본 발명에서 쓰여지는 상기 시멘트경화제로는 앞서 기술한 시멘트의 반응을 촉진하고 경화시키는 것이면 특히 한정되지 않고 어느 것이나 사용할 수 있다.

이같은 시멘트경화제의 하나로서 수용성의 무기염조성물을 들 수 있다.

수용성의 무기염조성물의 구체적인 예로서는 염화칼륨, 염화나트륨, 염화마그네슘, 염화칼슘, 염화알루미늄, 염화철 등 수용성 무기염화물의 1종 또는 2종 이상을 10% 내지 30% 함유하는 수용성의 무기염조성물이 특히 바람직하다.

흡습성의 무기염으로서는 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화알루미늄, 염화철과 같은 무기염화물이 특히 바람직하지만 취화칼슘, 취화마그네슘, 취화알루미늄, 요화칼슘, 요화마그네슘, 초산칼슘, 초산마그네슘, 초산알루미늄 등도 쓰여질 수 있다.

시멘트경화제로서 수용성무기염화물의 1종 또는 2종 이상을 40% 내지 60% 함유하고, 흡습성 무기염의 1종 또는 2종이상을 10% 내지 30% 함유하는 수용성의 무기염조성물을 사용하면 토양의 단립결합이 빠르게 진행되어 충분한 강도를 가지는토양의 단립이 얻어진다는 점에서 특히 바람직하다.

상기, 시멘트경화제를 수용액 등으로 한 것 중 살포해서 사용하는 경우는 고형분농도가 10~40%의 수용액으로 하는 것이 바람직하다. 특히 토양의 건조가 현저할 때는 고형분농도를 높이거나 분체로서 사용하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 조건을 갖는 토양과 시멘트 및 시멘트경화제를 다음과 같이 혼합하여 포장 시공하게 된다.

즉, 토양과 혼합하는 시멘트의 양은 토양의 토질 등에 따라 달리하지만 토양 1㎥에 대해서 20~500kg정도이며 적당한 것은 60~200kg정도이다.

시멘트의 양이 20kg 이하에서는 충분한 단립결합을 얻기 어렵고, 또한 500kg 이상 사용해도 효과의 향상을 기대하기 어려우며 불필요한 재료를 사용하게 되므로 바람직하지 않다.

그리고, 상기 토양 및 시멘트와 혼합하는 시멘트경화제는 토양 1㎥에 대해서 0.8kg~3kg으로 함이 적당하다.

토양과 시멘트 및 시멘트경화제 등을 혼합하는 순서, 방법 등에서는 특히 한정은 없고 토양에 대해 시멘트 및 시멘트경화제의 어느 한쪽을 혼합한 것 중 시멘트경화제 및 시멘트중의 남은 한쪽을 혼합해도 좋으며, 토양과 시멘트 및 시멘트경화제 등을 한번에 혼합해도 좋고 시멘트 및 시멘트경화제를 처음부터 혼합한 것에 토양을 혼합해도 좋지만 예를 들면 자연흙포장 등을 조성할 때에 포장을 하려고 하는 토양에 시멘트를 트랙터 등으로 혼합한 것에 시멘트경화제를 수용액 등으로 해서 살포하고 트랙터 등으로 다시 혼합하는 것이 토양의 단립을 균일하게 한다는 점에서 바람직하다.

이와같이 해서 조제된 토양과 시멘트 및 시멘트경화제와의 혼합물은 토양이 단립결합하며 어느정도의 강도를 가진 표층기반으로 된다.

그러나, 이 표층기반의 그대로에서는 공극이 많고 밀도가 낮아 시멘트에 의한 단립결합도 충분하지 않고 강도 등의 면에서도 만족되지 않기 때문에 이 표층기반에 압력을 가해 완전히 다짐으로서 시멘트 및 시멘트경화제의 반응을 촉진시켜 강하고 단단한 표층기반이 형성된다.

이 표층기반에 압력을 가하는 방법에는 특별히 한정은 없고 기반을 거의 균일하게 완전히 다질수 있는 방법을 선택하면 좋다.

이와 같은 방법의 구체적인 예를 들면 로울러에 의한 전압, 백호우의 삽날(바켓트) 등의 기계장비에 의한 방법이나 인력에 의한 목제다짐구나 핸드로울러 등을 사용하는 방법을 들수 있다.

상기에서 서술한 표층기반을 완전히 다질때의 압력 등에도 특별한 한정은 없고 완전히 다진다고 하는 정도이나 지반의 상황 등에 따라 적절히 선택하면 좋다.

형성되는 표층기반의 두께로서는 10~100㎝정도가 바람직하다.

두께가 10㎝미만에서는 균열이 일어나기 쉽고 충격 등에도 대응할 수 없으며, 표층기반으로서 충분하지 않게 된다.

또한, 100㎝정도를 넘어도 표층기반으로서의 효과는 변함없으므로 재료만을 낭비하는 것이 된다.

그런데, 연약한 토양의 경우 표층기반의 두께는 두꺼운 것이 바람직하다.

표층기반의 양생기간은 토양의 건조상태와 기반의 두께 및 기후 등의 여러 가지 조건에 따라 변하지만 1~10일 정도로 충분하다.

본 발명의 특징이라고 하는 것은 포장표층의 주재료로서 토양(자연흙)을 사용하는 것이며 그 때문에 자연스럽고 경관이 뛰어난 포장을 조성할 수 있게 되는 것이다.

토양을 사용해서 포장을 하기 위해서는 우선 『토양에 시멘트 및 시멘트경화제를 혼합해서 토양을 단립결합시켜 공극을 형성하고 후공정에서는 단립결합으로 얻어진 토양에 압력을 가해 단단히 다짐으로서 시멘트와 시멘트경화제의 반응을 촉진시켜 강하고 단단한 포장기반을 형성하는 공정』이 필요하다.

본 발명에 있어서 단립결합시킨 토양에 압력을 가해서 다지는 것은 단지 앞공정에서 얻은 공극을 작게하는 것만이 아니라 포장표층기반을 강하고 단단하게 하는 것이 가능하게 되므로 필수불가결한 공정이다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 토양을 주재료로 하여 목적에 따른 토질을 개량하므로서 경제적이며 포장에 있어서는 단단한 표층기반과 투수성을 형성하여 보행성과 안전성을 확보하고, 시공성과 경제성 및 유지관리면을 보완하며, 투수성과 자연적합성 및 신축성을 대폭 향상시킴으로써 각종 스포츠시설의 운동장, 경기장 등과 공원의 산책로 및 문화유적지 등과 같이 자연경관을 중시하거나 보행성과 안전성이 요구되는 조경 및 포장공사에 크게 기여할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (6)

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3. 토양 1㎥에 대해 시멘트 20~500kg 및 시멘트경화제 0.8kg~3kg을 혼합하여 토양을 단립결합시켜 표층, 기반을 형성하는 것에 있어서,

   상기 토양은 입자경 70㎛이하의 실드 또는 점토분을 30중량% 내지 40중량% 함유하는 사질토, 실드질토, 점성토 중 1종을 선택한 토질로하고, 입자경 70㎛이상에서 25㎜정도까지의 모래나 잔돌로서 상기 토양의 60중량% 내지 70중량% 범위로 함유되는 것을 특징으로 하는 친환경적으로 개량된 토양의 포장 시공 방법.
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