KR100515439B1 - 섬유가 혼합된 탄성포장재 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투수성을 확실하게 보장할 수 있으며, 또한 지면 상의 시공성을 향상시킨 섬유가 혼합된 탄성포장재 및 그 시공방법에 관한 것이다.

본 발명은, 포장재 전체 체적비의 5 내지 10%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와; 포장재 전체 체적비의 75 내지 85%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과; 포장재 전체 체적비의 10 내지 15%인 우레탄수지가 혼합되어 조성된다.

Description

섬유가 혼합된 탄성포장재 및 그 시공방법{Elastic pavement mixed fiber and construction method thereof}

본 발명은 탄성포장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투수성을 확실하게 보장할 수 있으며, 또한 지면 상의 시공성을 향상시킨 섬유가 혼합된 탄성포장재 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 토양층이 그대로 노출된 비포장 노면은 강우, 온도 등과 같은 기후조건, 또는 사람이나 차량 등과 같은 외부 조건에 의해 노면의 원래상태의 평탄함 등을 일정하게 유지하기 곤란하므로 보도, 차도, 광장, 주차장 등에는 비포장 노면을 그대로 사용하기는 적당하지 못한 면이 있다. 따라서 비포장 노면에는 콘크리트나 아스팔트로 포장하여 노면의 상태변화를 최소화함으로써 보도, 차도, 광장, 주차장 등으로 사용하고 있다.

한편, 상기와 같은 콘크리트나 아스팔트 포장면은 그 표면이 단단하여 충격흡수력이 저하됨에 따라 조깅을 하거나, 또는 보행 중에 관절에 많은 무리를 가져다줘 피로감은 물론 건강상에도 좋지 않은 영향을 미치게 된다는 단점이 있었다.

따라서, 최근에는 사람들이 주로 도보로 이용하는 보도나 광장 등은 지면을 탄성포장재로 포장하여 충격 흡수성을 향상시킴으로써 보행자의 보행으로 인한 피로를 줄이고 건강도 보호함과 더불어, 보행자로 하여금 편안한 보행감을 느낄 수 있도록 하고, 또한 이러한 탄성포장재에 각종 안료를 첨가함으로써 포장면에 다채로운 디자인을 첨가시켜 심미감을 향상시키고 있다.

이러한 기존에 사용되고 있는 탄성포장재는 투수성을 목적으로 내부에 다수의 미세공극을 구비하고 있지만, 이러한 탄성포장재는 시간이 경과함에 따라 먼지나 점토질 성분이 물과 혼합되면서 다수의 미세공극을 메우게 됨으로써 그 투수율을 현격히 저하시켜 비가 올 때는 탄성포장재 위로 물이 고여서 보행에 많은 불편을 초래하는 단점이 있었다.

또한, 종래의 탄성포장재는 콘크리트 또는 아스팔트 등과 같은 기초포장면 상에 시공됨에 따라 그 투수가 용이하지 못하여 환경에 악영향을 끼치게 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 투수성을 확실하게 보장할 수 있으며, 또한 시공성이 현저히 향상된 섬유가 혼합된 탄성포장재 및 그 시공방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1양태는,

포장재 전체 체적비의 5 내지 10%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와;

포장재 전체 체적비의 75 내지 85%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과;

포장재 전체 체적비의 10 내지 15%인 우레탄수지가 혼합되어 조성된다.

본 발명의 제2양태는,

포장재 전체 체적비의 5 내지 10%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와;

포장재 전체 체적비의 25 내지 55%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과;

포장재 전체 체적비의 30 내지 50%이고, 15 내지 30mm의 직경인 쇄석과;

포장재 전체 체적비의 10 내지 15%인 우레탄 수지가 혼합되어 조성된다.

본 발명의 제3양태는,

포장재 전체 체적비의 10 내지 15%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와;

포장재 전체 체적비의 40 내지 50%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과;

포장재 전체 체적비의 20 내지 40%이고, 15 내지 30mm의 직경인 쇄석과;

포장재 전체 체적비의 5 내지 15%이고, 15 내지 30mm의 직경인 폐합성수지칩과;

포장재 전체 체적비의 5 내지 15%인 우레탄 수지가 혼합되어 조성된다.

바람직하게는, 섬유는 면사, 모사, 견사, 천연 또는 합성섬유 중에서 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 섬유가 혼합된 탄성포장재의 시공방법은,

쇄석기층의 표면을 평탄화시키는 제1단계와;

이 쇄석기층의 표면에 접착제를 도포하는 제2단계와;

교반기 내에서 고무칩, 쇄석, 우레탄수지, 폐합성수지칩를 선택적으로 교반한 후에 섬유 재료를 교반기 내에 흩뿌려 교반하는 제3단계와;

교반된 재료들을 쇄석기층의 표면에 균일하게 포설한 후에 열로울러로 다짐처리를 수행하는 제4단계와;

쇄석기층의 표면에 다져진 재료들의 표면에 소량의 고무칩 및 우레탄수지를 교반한 뒤에 다시 열로울러로 평탄화 다짐처리를 수행하는 제5단계와;

쇄석기층의 표면에 상술한 재료들을 경화시키는 제6단계로 이루어진다.

바람직하게는, 제3단계에서의 섬유 재료는 그 표면에 우레탄수지가 약간만 묻도록 10 내지 15초 정도만 교반하는 것이 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 탄성포장재(10)는 쇄석기층(20)의 표면에 설치된다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성포장재(10)는 고무칩, 섬유, 우레탄수지가 혼합되어 조성된다.

고무칩은 2 내지 7mm의 직경으로 분쇄된 형태이고, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 75 내지 85%를 차지하며, 이러한 고무칩은 탄성을 높여줌과 동시에 골재와 결합하여 공극을 형성하는 역할을 하게 된다.

섬유는 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이로 절단되고, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 5 내지 10%를 차지하며, 흡수성이 높은 재료로서 미세수로를 형성하는 역할을 하게 된다.

즉, 본 발명은 수분을 흡수할 수 있는 섬유 재질을 혼합함으로써 탄성포장재에 형성된 미세공극이 메워지더라도 섬유가 수로역할을 하기 때문에 탄성포장재의 미세공극이 메워져서 투수성이 나빠지는 단점을 해소시킬 수 있는 기술적 특징을 가지고 있다.

우레탄수지는 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 10 내지 15%의 체적비율을 차지하고, 재료와 재료 사이를 결합시키는 바인더의 역할을 한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 탄성포장재(10)는 고무칩, 섬유, 쇄석, 우레탄수지가 혼합되어 조성된다.

고무칩은 2 내지 7mm의 직경으로 분쇄된 형태이고, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 25 내지 55%를 차지하며, 이러한 고무칩은 탄성을 높여줌과 동시에 골재와 결합하여 공극을 형성하는 역할을 하게 된다.

섬유는 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이로 절단되고, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 5 내지 10%를 차지하며, 흡수성이 높은 재료로서 미세수로를 형성하는 역할을 하게 된다.

우레탄수지는 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 10 내지 15%를 차지하고, 재료와 재료 사이를 결합시키는 바인더의 역할을 한다.

쇄석은 15 내지 30mm의 직경을 가진 굵은 골재로서, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 30 내지 50%를 차지하고, 포장재의 비중을 1(물의 비중)이상으로 높혀주고, 그 표면적이 자갈보다 크므로 우레탄수지와의 부착력을 향상시키는 역할을 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 탄성포장재(10)는 고무칩, 섬유, 폐합성수지칩, 쇄석, 우레탄수지가 혼합되어 조성된다.

고무칩은 2 내지 7mm의 직경으로 분쇄된 형태이고, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 40 내지 50%를 차지하며, 이러한 고무칩은 탄성을 높여줌과 동시에 골재와 결합하여 공극을 형성하는 역할을 하게 된다.

섬유는 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이로 절단되고, 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 5 내지 10%를 차지하며, 흡수성이 높은 재료로서 미세수로를 형성하는 역할을 하게 된다.

쇄석은 15 내지 30mm의 직경을 가진 굵은 골재로서 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 20 내지 40%를 차지하고, 포장재의 비중을 1(물의 비중)이상으로 높혀주고, 그 표면적이 자갈보다 크므로 우레탄수지와의 부착력을 향상시키는 역할을 한다.

폐합성수지칩은 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 5 내지 15%를 차지하고, 쇄석과 쇄석 사이에 결합되어 고무칩으로 인한 수축현상을 줄이는 역할을 한다.

우레탄수지는 탄성포장재(10)의 전체 체적비에 대해 5 내지 15%를 차지하고, 재료와 재료 사이를 결합시키는 바인더의 역할을 한다.

도 2는 본 발명의 탄성포장재를 시공하는 방법을 도시한 공정도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 탄성포장재 시공방법은 쇄석기층(20)을 평탄화하는 제1단계(S1)와, 이 쇄석기층(20)의 표면에 프라이머 등과 같은 접착제를 도포하는 제2단계(S2)와, 상술한 탄성포장재(10)의 각 재료들을 교반하는 제3단계(S3)와, 교반된 재료들을 쇄석기층(20)의 표면에 균일하게 포설한 후에 열로울러로 다짐처리를 수행하는 제4단계(S4)와, 쇄석기층(20)의 표면에 다져진 재료들의 표면에 소량의 고무칩 및 우레탄수지를 교반한 뒤에 다시 열로울러로 평탄화 다짐처리를 수행하는 제5단계(S5)와, 평탄화된 탄성포장재(10)를 경화시키는 제6단계(S6)로 이루어진다.

제1단계(S1)는 10 내지 15cm 직경의 쇄석들로 이루어진 쇄석기층(20)의 표면을 평탄화하는 단계이다. 이러한 쇄석기층(20)은 적당량의 우수를 체류시키는 역할을 하게 된다.

제2단계(S2)는 쇄석기층(20)의 표면에 프라이머 등과 같은 접착제를 도포하는 단계로서, 탄성포장재(10)와의 부착관계를 보다 견고하도록 액상 접착제를 쇄석기층(20)의 표면에 균일하게 도포시키는 것이 바람직할 것이다.

제3단계(S3)는 교반기 내에서 고무칩, 쇄석, 우레탄수지, 폐합성수지칩 등을 상술한 제1 내지 제3실시예 중에서 어느 한 조성비로 교반한 후에 섬유 재료(면사, 견사 등)를 교반기 내에 흩뿌려 섬유 재료에 우레탄수지가 약간만 묻도록 10 내지 15초 정도만 교반한다. 이 때, 섬유 재료에 우레탄수지가 너무 많이 묻게되면 흡수성과 투수성이 저하될 수 있으니 세심한 주의가 요망된다.

제4단계(S4)는 교반된 재료들을 쇄석기층(20)의 표면에 균일하게 포설한 후에 열로울러를 이용하여 제1차 다짐처리를 수행하게 된다.

제5단계(S5)는 쇄석기층(20)의 표면에 1차로 다짐처리된 재료들의 표면에 고무칩 및 우레탄수지를 교반하여 포설한 뒤에 열로울러를 이용하여 평탄화 다짐처리를 수행하게 된다. 여기서, 고무칩은 본 발명의 탄성포장재(10) 표면의 평탄화 다짐처리 뿐만 아니라, 다양한 색상의 안료가 첨가된 컬러형 고무칩이 적용되어 포장면의 외관디자인을 미려하게 할 수 있으며, 또한 고무칩이 부가되기 때문에 탄성포장재(10)의 탄성력을 보강할 수 있는 특징이 있다.

제6단계(S6)는 쇄석기층(20)의 표면에서 평탄화 다짐처리된 재료들을 24시간 이상 동안 양생처리함으로써 쇄석기층(20)의 표면에 본 발명의 탄성포장재(10)를 경화시킨다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 탄성포장재를 종래 사용되어 왔던 탄성포장재와 그 효과를 대비하기 위하여 실험한 결과에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 다음의 표 1은 본 발명의 완성된 탄성포장재(10)를 종래예1, 2와 비교한 결과이다.

	종래예1	종래예2	본 발명	비고
샘플의 크기	200mmX200mmX70mm	200mm X 200mm X 70mm	200mm X 200mm X 70mm
구성요소	고무칩(2~5mm) : 90%우레탄수지 : 10%	잔골재(4~8mm) : 40%고무칩(2~5mm) : 50%우레탄수지 : 10%	쇄석(15~30mm) : 20%면사(1~5mm) : 10%폐합성수지칩(20mm) : 10%고무칩(2~5mm) : 50%우레탄수지 : 10%	체적비
면적(㎠)	400	400	400
시간(sec)	30	30	30
투수량(㎤)	920	930	950
투수율(cm/sec)	7.66X10-1	7.75X10-1	7.91X10-1
무게(g)	2300	3300	3150
비중	0.82	1.178	1.125

다음의 표 2는 공기 중의 먼지나 우천시 토사가 포장재 내에 유입된 것으로 가상하여 실험한 것으로, 점토 1kg과 물 3ℓ가 혼합된 용액을 본 발명의 탄성포장재 샘플 및 종래예1, 2에 투과시켜 24시간이 경과한 후의 실험결과를 나타낸다.

	종래예1	종래예2	본 발명	비고
샘플의 크기	200mmX200mmX70mm	200mmX200mmX70mm	200mmX200mmX70mm
구성요소	고무칩(2~5mm) : 90%우레탄수지 : 10%	잔골재(4~8mm) : 40%고무칩(2~5mm) : 50%우레탄수지 : 10%	쇄석(15~30mm) : 20%면사(1~5mm) : 10%폐합성수지칩(20mm) : 10%고무칩(2~5mm) : 50%우레탄수지 : 10%	체적비
면적(㎠)	400	400	400
시간(sec)	30	30	30
투수량(㎤)	240	270	430
투수율(cm/sec)	2X10-1	2.25X10-1	3.58X10-1

먼저, 종래예1은 주성분이 고무칩으로 이루어져 그 탄성은 우수하나 휨에 대한 적응성과 수축현상에 대한 저항성이 약하며, 표 1의 실험결과치로부터 알 수 있듯이 그 샘플의 비중이 0.82로 물(비중 1) 보다 가볍기 때문에 침수시에 쇄석기층(10) 위에 안착되지 못하고 이탈될 우려가 있으며, 표 2의 실험결과치로부터 알 수 있듯이 그 투수율이 현저히 저하됨을 알 수 있었다

종래예2는 주성분이 잔골재(자갈)와 고무칩으로 구성되어 휨에 대한 적응성은 강한 반면에, 잔골재 주변을 고무칩이 감싸고 있는 구조로 이루어져 있으므로 탄성이 큰 고무칩의 수축에 따라 그 포장재는 수축현상에 대한 저항성이 극히 저하되어 경계석으로부터 포장재가 쉽게 이탈될 수 있으며, 또한 표 2의 실험결과치로부터 알 수 있듯이 그 투수율이 현저히 저하됨을 알 수 있었다.

본 발명의 탄성포장재는 자갈보다 표면적이 큰 쇄석 등과 같은 굵은 인공골재를 이용하여 우레탄수지의 부착력을 향상시킴으로써 재료 상호간의 분리 가능성을 미연에 방지할 수 있고, 쇄석과 쇄석 사이에 폐합성수지칩 및 고무칩이 부정형으로 결합되어 수축현상에 대한 저항성을 높이며, 또한 표 2의 실험결과치로부터 알 수 있듯이 미세공극을 점토질이 메울지라도 유연성 및 흡수성이 큰 섬유 재료가 미세 수로의 역할을 함으로써 종래예1, 2와 비교하여 그 투수율이 1.6배 이상 개선시킨 것을 알 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 투수성을 확실하게 보장할 수 있으며, 또한 시공성이 현저히 향상된 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성포장재를 도시한 측단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성포장재의 시공방법을 도시한 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *

10 : 탄성포장재 20 : 쇄석기층

Claims (6)

1. 포장재 전체 체적비의 5 내지 10%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와;

   포장재 전체 체적비의 75 내지 85%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과;

   포장재 전체 체적비의 10 내지 15%인 우레탄수지가 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 섬유가 혼합된 탄성포장재.
2. 포장재 전체 체적비의 5 내지 10%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와;

   포장재 전체 체적비의 25 내지 55%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과;

   포장재 전체 체적비의 30 내지 50%이고, 15 내지 30mm의 직경인 쇄석과;

   포장재 전체 체적비의 10 내지 15%인 우레탄 수지가 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 섬유가 혼합된 탄성포장재.
3. 포장재 전체 체적비의 10 내지 15%이고, 1 내지 5mm의 직경 및 20 내지 50mm의 길이인 섬유와;

   포장재 전체 체적비의 40 내지 50%이고, 2 내지 7mm의 직경인 고무칩과;

   포장재 전체 체적비의 20 내지 40%이고, 15 내지 30mm의 직경인 쇄석과;

   포장재 전체 체적비의 5 내지 15%이고, 15 내지 30mm의 직경인 폐합성수지칩과;

   포장재 전체 체적비의 5 내지 15%인 우레탄 수지가 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 섬유가 혼합된 탄성포장재.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 섬유는 면사, 모사, 견사, 천연 또는 합성섬유 중에서 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유가 혼합된 탄성포장재.
5. 쇄석기층의 표면을 평탄화시키는 제1단계와;

   상기 쇄석기층의 표면에 접착제를 도포하는 제2단계와;

   교반기 내에서 고무칩, 쇄석, 우레탄수지, 폐합성수지칩을 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 조성비로 교반한 후에 섬유재료를 교반기 내에 흩뿌려 교반하는 제3단계와;

   상기 교반된 재료들을 쇄석기층의 표면에 균일하게 포설한 후에 열로울러로 다짐처리를 수행하는 제4단계와;

   상기 제4단계에서 다져진 재료들의 표면에 소량의 고무칩 및 우레탄수지를 교반하여 포설한 후에 다시 열로울러로 평탄화 다짐처리를 수행하는 제5단계와;

   상기 쇄석기층의 표면에 상기 다짐처리된 재료들을 경화시키는 제6단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유가 혼합된 탄성포장재의 시공방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제3단계에서의 섬유 재료는 그 표면에 우레탄수지가 약간만 묻도록 10 내지 15초 정도만 교반하는 것을 특징으로 하는 섬유가 혼합된 탄성포장재의 시공방법.