KR100573432B1

KR100573432B1 - 간이도로 포장재 및 그를 이용한 간이도로 포장방법

Info

Publication number: KR100573432B1
Application number: KR1020040003304A
Authority: KR
Inventors: 임기채
Original assignee: 임기채
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2006-04-26
Also published as: KR20050075915A; WO2005068723A1

Abstract

본 발명은 간이도로 포장재 및 그를 이용한 간이도로 포장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐타이어를 분쇄하여 순수 고무칩으로 가공처리하고, 폐플라스틱을 압축시켜 원형의 볼로 사출성형한 후, 수지재에 시안산염과 알콜을 중압 열반응 처리하여 경도가 약 80 정도 되는 폴리우레탄 수지에 상기 폐타이어의 고무 칩을 합침시켜 제조한 도료 포장재와 이 도료 포장재를 이용하여 도로층을 형성시키는 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 종래의 간이도로 포장재가 가지는 복원성 및 내마모성을 강화시켜 차량과 같은 무거운 물체 또는 육상화 등과 같은 특수한 신발들에 의해서도 변형 또는 마모되지 않으면서 종래의 간이도로 포장 기술이 가지는 장점을 유지할 수 있게 된다.

2액형 하지도료, 2액형 탄성 도막재, 고무 칩, 플라스틱 볼, 부직포

Description

간이도로 포장재 및 그를 이용한 간이도로 포장방법{MATERIAL FOR PAVING ROAD AND METHOD FOR PAVING ROAD USING THE MATERIAL}

도 1은 본 발명의 포장재를 이용하여 일 실시예에 따라 시공되는 간이도로의 단층면을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 포장재를 이용하여 다른 일 실시예에 따라 시공되는 간이도로의 단층면을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 포장재를 이용하여 시공된 간이도로 구조의 일 예를 나타낸 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

100 ... 간이도로 110 ... 고름층

120 ... 접착층 130 ... 1차 도로층

140 ... 보강층 150 ... 2차 도로층

160 ... 도색층 200 ... 지면

300 ... 콘크리트 410 ... 경계석

420 ... 배수구

본 발명은 간이도로 포장재 및 그를 이용한 간이도로 포장방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐타이어를 분쇄하여 순수 고무칩으로 가공처리하고, 폐플라스틱을 압축시켜 원형의 볼로 사출성형한 후, 수지재에 시안산염과 알콜을 중압 열반응 처리하여 경도가 약 80 정도 되는 폴리우레탄 수지에 상기 폐타이어의 고무 칩을 합침시켜 제조한 도료 포장재와 이 도료 포장재를 이용하여 도로층을 형성시키는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 보행용 도로 또는 이면도로 등의 포장공사에 있어서는 지반을 다지고, 그 위에 모래와 흙 등을 다진 후에 보도블록을 깔거나, 잡석 등과 같은 작은 돌을 깔고 그 위에 아스팔트 또는 콘크리트를 타설하는 과정을 통해 도로를 포장하게 된다.

보도블록을 이용하여 도로를 포장하는 경우 보도블록의 파손으로 인해 몇 년 마다 보도블록을 교체해야 하는 번거로움과 교체에 따른 비용을 매번 들여야 한다는 문제를 안고 있다. 또한, 아스팔트 또는 콘크리트를 이용하여 포장을 하는 경우에도 상당한 비용이 발생되며, 또한 공원이나 작은 면적의 산책로, 또는 골프장의 길 등에 적용하기에는 적은 량의 아스팔트 포장재를 생성하여야 하기 때문에 불편한 점이 많았다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명자는 간이도로 포장방법(한국특허 제411444호)에 대한 기술을 제안한 바 있었다.

이 방법에 따르면 폐타이어를 이용하여 생산되는 탄성체인 고무칩을 이용하 여 시공되기 때문에 바탕 하지의 표면이 팽창 또는 수축으로 인한 균열에 대한 강한 저항성을 가지며, 보강층에 의해 내구성이 강화되고, 고무칩에 의해 내마모성 및 배수가 매우 잘 이루어지는 장점이 있으며, 또한, 시공이 간편하고, 용이하며, 공기를 단축시킬 수 있고 또한 공사비를 절감시킬 수 있으며, 탄성체로 구성되어 넘어져도 다칠 염려가 적은 장점이 있다.

그러나, 상기 간이도로 포장방법에 있어서는 보행자만 다니게 되는 도로의 경우에는 큰 무리가 없었으나, 차량이 다니거나 주차되는 이면도로 또는 주차장 등에는 적합하지 않은 문제가 발생되었다.

다시 말해서, 포장된 도로면의 내구성이 보다 보강될 필요가 있다는 문제가 대두되었다. 그리고, 차량 등과 같이 무거운 물체가 장시간 놓이게 되는 경우 도로의 표면이 정상적으로 복원되지 않게 되어 도로면에 홈이 형성되므로 도로면이 불균일하게 변형되는 문제가 발생되어 내구성과 더불어 복원력 또한 보강될 필요성이 대두되었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 목적은 차량 등과 같이 무거운 물체가 지나거나 장시간 놓여있게 되는 경우에도 도로가 변형되거나 마모되지 않도록 도로의 복원성 및 내마모성을 강화시키면서도 종래의 간이도로 포장방법에 따른 바탕 하지의 표면이 팽창 또는 수축으로 인한 균열에 대한 강한 저항성과 배수의 용이성 그리고, 시공의 편의성 및 안전사고의 예방성을 유지할 수 있도록 하는 데에 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 도로층을 형성시키는 간이도로 포장재로 시안산염을 알콜과 중압열반응시켜 가공한 폴리우레탄과 수지재를 합성 혼합하여 이루어지는 2액형의 탄성 도막재와 폐타이어를 분쇄하여 직경 4 ~ 6mm으로 가공된 고무 칩 및 폐플라스틱을 가공 성형하여 직경 약 3 ~ 5mm로 이루어지는 플라스틱 볼이 단위 면적(m²)당 각각 5kg, 3.5kg 및 3.5kg으로 배합되어 성형되는 것에 있다.

여기서, 상기 2액형의 탄성 도막재는 경도가 70 ~ 90로, 그리고 플라스틱 볼은 경도가 90 ~ 100로 가공되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 플라스틱 볼은 가공하는 과정에서 용해된 폐플라스틱에 색소가 첨가되어 색체를 가지도록 가공될 수도 있다.

본 발명의 다른 일 특징은 콘크리트 또는 지면과 같은 바닦면의 상부에 2액형의 하지도료로 접착층을 형성시키고, 다시 접착층의 상부에 1차 도로층을 형성시킨 후 1차 도로층의 상부에 부직포(또는 유리섬유)를 부착하여 보강층을 형성시킴과 동시에 보강층의 상부에 2차 도로층을 형성시키고, 2 차 도로층의 상부면에 1액형 변성 폴리우레탄계의 마감재를 혼합하여 도색층이 형성되게 하는 간이도로 포장방법에 있어서, 1차 및 2차 도로층은 시안산염을 알콜과 중압열반응시켜 가공한 폴리우레탄과 수지재를 합성 혼합하여 이루어지는 2액형의 탄성 도막재를 단위 면적(m²)당 5kg으로 하고, 폐타이어를 분쇄하여 직경 4 ~ 6mm으로 가공된 고무칩을 단위 면적(m²)당 3.5kg으로 하며, 플라스틱 볼이 단위 면적(m²)당 3.5kg으로 하여 배합용기에 넣고 혼합 교반기를 이용하여 합침하여 배합한 후 도포되는 것에 있다.

여기서, 상기 2액형의 탄성 도막재는 경도가 70 ~ 90로, 그리고 플라스틱 볼은 경도가 90 ~ 100로 가공된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 1차 도로층 및 2차 도로층은 도포 후 약 12시간 동안 양생되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 간이도로 포장방법에 의해 시공된 간이도로(100)의 적층 구조가 도시되어 있다.

상기와 같은 간이도로(100)는 본 출원인이 제안한 바 있던 한국특허 제411444호의 기술에 따라 시공된 도로의 구성과 동일한 적층구조를 가지게 된다. 그러나, 이하 설명되는 바와 같이 1차 도로층(130)과 2차 도로층(150)을 이루게 되는 포장재는 위에서 설명한 바와 같이 복원성과 내구성을 더 강화시키면서도 기존의 간이도록 포장방법을 통해 가질 수 있는 장점을 유지할 수 있도록 가공된다.

우선, 간이도로(100)의 구성에 대하여 개략적으로 설명을 하면, 땅(200) 위에 고름층(110), 접착층(120), 1차 도로층(130), 보강층(140), 2차 도로층(150) 및 도색층(160)이 순차적으로 적층되게 시공되는 데, 여기서 바닥면이 땅(200)이 아니라 콘크리트(300)로 구성되어 있는 경우에는 상기 고름층(110)의 시공은 생략될 수 있다.

상기와 같은 간이도로를 포장하기 위하여 사용되는 재료에 대하여 개략적으 로 설명을 하면, 플렉시탄 케이피-1(Flexi-Tan kp-1), 플렉시탄 케이씨-2(Flexi-Tan kc-2), 폐타이어를 분쇄하여 얻은 고무칩, 폐플라스틱을 가공하여 성형된 플라스틱 볼, 부직포(또는 유리섬유), 그리고 플렉시탄 탑(Flexi-Tan Top) 등의 재료가 사용된다.

우선, 상기 플렉시탄 케이피-1(상표명)은 유기고분자의 화합물질을 합성혼합하여 제조되는 2액형의 하지 도료로 구조체의 표면에 침투 도막을 형성하여 구조체 표면과 이하 설명되는 1차 도로층(130)의 접착력을 증대시키는 초벌재료로 사용된다.

그리고, 플렉시탄 케이씨-2(상표명)는 시안산염을 알콜과 중압열반응시켜 가공한 폴리우레탄과 수지재를 합성 혼합하여 제조되는 2액형의 탄성 도막재이다. 즉, 우레탄 2액형의 도막재로 주제와 경화제가 혼합되어 구성되는 재료인데, 본 발명에서는 약 70 ~ 90의 경도를 가지도록 혼합된다.

이와 같은 경도의 범위로 혼합되는 것은 상기 우레탄 2액형의 도막재(플렉시탄 케이씨-2)가 이하 설명되는 폐타이어 칩(고무칩)과 플라스틱 볼과 혼합되어 시공되었을 때, 내구성과 복원성을 향상시키면서 동시에 바탕 하지의 표면이 팽창 또는 수축으로 인한 균열에 대한 강한 저항성과 배수의 용이성 그리고, 시공의 편의성 및 안전사고의 예방성을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 우레탄 2액형을 구성하게 되는 주제는 경화제와 반응하여 고무상의 탄성체를 만들게 되는 것으로 이소시아네이트기와 반응하는 활성수소화합물(가교제)에 충진제, 개질제, 반응안정제, 반응속도 촉매제 등을 혼합하여 구성되는 것이고, 경화제는 이소시아네이트 화합물과 폴리올유를 합성후 반응시켜 이소시아네이트를 갖게 하는 고분자 화합물로 플레폴리머라고도 불리운다.

그리고, 폐타이어칩은 폐타이어를 분쇄하여 직경이 약 4~6mm의 칩으로 가공하여 얻게 되는 데, 본래의 폐타이어 고무속에 있던 G.C의 부직포실들이 칩속에 묻히게 되는 상태가 되어 상대적인 물질성분이 고무질의 물질과 우레탄 고무수지와 결합되어 합침하게 되므로 인장력과 접착력(G.C.실)과 내구력(고무칩) 및 탄성력의 조화를 이루게 된다. 이와 같이 가공되는 폐타이어칩은 상기 우레탄 2액형 도막재 및 이하 설명되는 폐플라스틱과 함께 혼합되어 1차 도로층 및 2차 도로층으로 라이닝 처리되게 된다.

또한, 폐플라스틱 볼(플라스틱 볼)은 폐플라스틱에 열을 가하여 녹인 후에 성형틀에서 직경이 약 3 ~ 5mm의 볼로 성형된다. 이때, 상기 플라스틱 볼은 약 90 ~ 100의 경도를 가지도록 성형된다.

이와 같은 경도의 범위로 가공되는 것은 플라스틱 볼이 상기 설명된 우레탄 2액형의 도막재(플렉시탄 케이씨-2) 및 폐타이어 칩(고무칩)과 혼합되어 시공되었을 때, 내구성과 복원성을 향상시키면서 동시에 바탕 하지의 표면이 팽창 또는 수축으로 인한 균열에 대한 강한 저항성과 배수의 용이성 그리고, 시공의 편의성 및 안전사고의 예방성을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 플라스틱 볼을 가공하는 과정에서 도로의 색체를 다양화 하고자 하는 경우에는 용해된 폐플라스틱에 색소를 첨가하여 성형할 수도 있다.

그리고, 상기 부직포(또는 유리섬유)는 이하 설명되는 바와 같이 1차 도로층 과 2차 도로층 사이에 적층되어 형성되는 것으로 도로의 인장력을 강화시키기 위한 것이다.

또한, 상기 플렉시탄 탑(상표명)은 1액형의 변성 폴리우레탄계의 화합물질로 보통 마감재로 사용되는 재료이다.

이와 같이 설명된 상기 재료들이 간이도로 포장을 위하여 사용되는 구성비는 다음 표에서 보는 바와 같다.

재료명	사용량(M² 당)	배합비
플렉시탄 KP-1 (2액형 하지 도막재)	0.3kg	주제 : 경화제 = 1 : 2.5
플레시탄 KC-2 (우레탄 2액형 도막재)	5kg	주제 : 경화제 = 1 : 2
고무칩	3.5kg	-
플라스틱 볼	3.5kg	-
부직포	1.1m²	-
플레시탄 탑	0.4kg	-

상기 설명된 재료들 중 1차 도로층(130)과 2차 도로층(150)을 형성하게 되는 재료는 폐타이어를 직경이 약 4~6mm의 칩으로 분쇄하여 얻은 고무칩과 폐플라스틱을 직경이 약 3 ~ 5mm의 볼로 가공 성형하여 얻은 경도 약 약 90 ~ 100의 플라스틱 볼에 시안산염을 알콜과 중압열반응시켜 가공한 폴리우레탄과 수지재를 합성 혼합하여 약 70 ~ 90의 경도를 가지도록 제조되는 2액형의 탄성 도막재를 배합하여 이루어지게 된다.

이와 같은 재료를 이용하여 간이도로 포장은 다음과 같은 순서에 의해 진행된다.

간이도로(100)는 지면(200) 위에 고름 몰탈로 지면(200)의 표면에 고르게 마 감하여 고름층(110)을 형성시킨다. 이와 같이 고름 몰탈을 이용하여 표면을 마감하는 것은 이하 설명되는 1차 도로층(130)이 지면(200)에 고르게 도포 될 수 있도록 하기 위한 것이고, 보통 고름 몰탈작업은 세멘트 모래를 이용하여 수행된다. 여기서 바닥부가 지면(200)이 아닌 콘크리트(300)인 경우에는 고름층(110)에 대한 작업은 생략되고, 바로 이하 설명되는 접합층(120)에 대한 작업을 바로 수행한다.

상기 고름층(110)을 형성시키고, 완전히 고름층(110)을 건조시킨 후에 고름층(110)의 상부면에는 2액형 하지 도료를 정해진 배합비로 충분히 교반한 후에 롤러, 붓, 스프레이 등을 이용하여 구조체 표면에 고르게 도포하여 침투시켜 접착층(120)을 형성시킨다. 이때 상기 접착층(120)을 형성하는 초벌재료인 2액형 하지 도료는 단위 면적(M²)당 0.3kg으로 사용하는 것이 바람직하며, 도포 후에 약 12시간 동안 양생시킨다.

그리고 상기 접착층의 상부에는 경도 70 ~ 90의 2액형 탄성 도막재와 폐타이어를 분쇄하여 얻은 직경 4 ~ 6mm의 순수한 고무 칩 및 폐플라스틱을 가공 성형하여 얻은 경도 90 ~ 100, 직경 약 3 ~ 5mm의 플라스틱 볼을 배합하여 혼합된 1차 도로층(130)이 형성되는데, 상기 1차 도로층(130)은 단위 면적(m²)당 2액형 탄성 도막재를 약 5kg으로 하고, 고무칩을 약 3.5kg으로 하며, 플라스틱 볼을 약 3.5kg으로 하여 형성된다.

상기 1차 도로층(130)을 12시간 동안 양생시킨 후에 1차 도로층(130)의 상부에는 부직포(또는 유리섬유)를 부착하여 보강층(140)을 형성시키고, 동시에 상기 보강층(140)의 상부에는 2차 도로층(150)을 형성시킨다.

여기서 부직포(또는 유리섬유)를 이용하여 보강층(140)을 형성시키는 이유는 간이도로(100)의 인장강도를 증가시키고, 외부 작용력에 의한 변형비를 감소시키기 위한 것이다.

상기 2차 도로층(150)은 1차 도로층(130)과 동일하게 경도 70 ~ 90의 2액형 탄성 도막재와 직경 4 ~ 6mm의 고무 칩 및 경도 90 ~ 100, 직경 3 ~ 5mm의 블라스틱 볼을 혼합하여 합침시킨 것으로 2액형 탄성 도막재를 단위 면적(m²)당 약 5kg으로 하고, 고무 칩을 단위 면적(m²)당 약 3.5kg으로 하며, 플라스틱 볼을 단위 면적(m²)당 약 3.5kg으로 하여 교반 합침시킨 것이다. 상기 2차 도로층(150)을 상기 보강층(140)을 구성하는 부직포(또는 유리섬유)의 표면에 고르게 라이닝 처리하여 1차 도로층(130) 및 보강층(140)과 일체가 되게 한다.

이때, 상기 1차 도로층(130)과 2차 도로층(150)을 구성하는 일 요소인 고무 칩과 플라스틱 볼은 직경의 크기가 각각 4 ~ 6mm 및 3 ~ 5mm로, 상기 2액형 탄성 도막재와 합침된 상태의 단면 구조는 상기 고무칩과 플라스틱 볼에 의해 물이 잘 통과할 수 있는 공간이 형성되어 물이 도로층(100)에 고이지 않게 된다.

또한, 고무칩과 플라스틱 볼이 내부에 고르게 분포되기 때문에 탄성을 가지게 되며, 강도와 경도 및 복원성이 향상된다. 즉, 내구성과 내마모성이 증가하게 되는 것이다.

상기 2차 도로층(150)을 약 12시간 동안 양생시킨 후에 다양한 색채를 갖는 염료와 혼합하여 사용할 수 있는 폴리우레탄계의 화합물인 마감재를 원하는 색채의 염료와 혼합하여 약 0.4kg/m²로 고르게 도포하여 마감작업을 한다.

이와 같은 본 발명은 상기 1차 도로층(130)과 2차 도로층(150)을 형성하는 고무칩에 의해 다공성 구조를 갖게 되어 물이 하부로 배수될 수 있다. 따라서 도 3에 도시된 것과 같이 간이도로(100)가 시공된 경우 도로의 경계석(410)에 배수구(420)를 형성시켜 놓게 되면, 빗물 등은 간이도로(100)의 상부면에서 바로 하부로 스며들어 상기 배수구(420)를 통해 밖으로 배출될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 기존의 한국특허 제411444호에 비하여 인장강도가 약 10% 정도 상승되었고, 온도변화에 따른 신장율이 약 5% 정도 감소되었으며, 압축강도가 약 30%이상 상승되었다. 그리고, 부착강도는 약 8%정도 증가하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 간이도로 포장방법은 탄성체로 형성되기 때문에 바탕 하지의 표면이 팽창 또는 수축으로 인한 균열에 대한 강한 저항성과 변형율이 작아지게 되고, 내마모성이 우수하게 되며, 일정한 직경을 갖는 고무칩과 플라스틱 볼에 의해 배수가 원할하게 이루어지는 장점이 있다.

그리고, 시공이 간편하고, 용이하며, 공기를 단축하고 또한 공사비를 절감시킬 수 있으며, 탄성체로 구성되어 넘어져도 다칠 염려가 적은 장점이 있다.

또한, 플라스틱 볼에 의하여 복원력이 향상되게 되기 때문에 차량 등과 같이 무거운 물체가 장시간 놓이게 되는 경우에도 도로의 면이 변형되지 않기 때문에 도로면이 균일하게 유지되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 일 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

도로층을 형성시키는 간이도로 포장재에 있어서,

상기 포장재는 시안산염을 알콜과 중압열반응시켜 가공한 폴리우레탄과 수지재를 합성 혼합하여 이루어지는 2액형의 탄성 도막재와 폐타이어를 분쇄하여 직경 4 ~ 6mm으로 가공된 고무 칩 및 폐플라스틱을 가공 성형하여 직경 약 3 ~ 5mm로 이루어지는 플라스틱 볼이 단위 면적(m²)당 각각 5kg, 3.5kg 및 3.5kg으로 배합되어 성형되는 것을 특징으로 하는 간이도로 포장재.
제 1 항에 있어서, 상기 2액형의 탄성 도막재는 경도가 70 ~ 90이고, 플라스틱 볼은 경도가 90 ~ 100인 것을 특징으로 하는 간이도로 포장재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 플라스틱 볼은 가공하는 과정에서 용해된 폐플라스틱에 색소가 첨가되어 색체를 갖는 것을 특징으로 하는 간이도로 포장재.
콘크리트 또는 지면과 같은 바닦면의 상부에 2액형의 하지도료로 접착층을 형성시키고, 다시 접착층의 상부에 1차 도로층을 형성시킨 후 1차 도로층의 상부에 부직포(또는 유리섬유)를 부착하여 보강층을 형성시킴과 동시에 보강층의 상부에 2 차 도로층을 형성시키고, 2 차 도로층의 상부면에 1액형 변성 폴리우레탄계의 마감재를 혼합하여 도색층이 형성되게 하는 간이도로 포장방법에 있어서,

상기 1차 및 2차 도로층은 시안산염을 알콜과 중압열반응시켜 가공한 폴리우레탄과 수지재를 합성 혼합하여 이루어지는 2액형의 탄성 도막재를 단위 면적(m²)당 5kg으로 하고, 폐타이어를 분쇄하여 직경 4 ~ 6mm으로 가공된 고무칩을 단위 면적(m²)당 3.5kg으로 하며, 플라스틱 볼이 단위 면적(m²)당 3.5kg으로 하여 배합용기에 넣고 혼합 교반기를 이용하여 합침하여 배합한 후 도포하는 것을 특징으로 하는 간이도로 포장방법.
제 4 항에 있어서, 상기 2액형의 탄성 도막재는 경도가 70 ~ 90이고, 플라스틱 볼은 경도가 90 ~ 100으로 가공된 것임을 특징으로 하는 간이도로 포장방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 1차 도로층 및 2차 도로층은 도포 후 약 12시간 동안 양생되는 것을 특징으로 하는 간이도로 포장방법.
제 4 항에 있어서, 상기 플라스틱 볼은 가공 과정에서 용해된 폐플라스틱에 색소가 첨가된 것임을 특징으로 하는 간이도로 포장방법.