KR100628515B1 - 투수성 인터로킹 블럭 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경 친화적 재료인 숯을 이용하여 정수기능 및 유해 전자파를 차단할 수 있으며, 조립시에는 다른 블럭들과의 조립이 견고하게 이루어지도록 그 구조가 개량된 투수성 인터로킹 블럭 및 그의 제조방법에 관한 것인 바, 그 블럭은 크게 베이스층과 그 베이스층의 표면에 일체화되는 표면층으로 대별되며, 그 베이스층은 통상의 인터로킹 블럭에 함유되는 성분인 골재, 시멘트등의 공지된 재료들에 숯과 합성섬유보강재가 배합되고, 그 표면층은 통상의 재료들에 합성섬유보강재가 배합되고 자연 채광을 갖는 재료인 폐유리와 폐연체동물류의 껍질이 분쇄되어 배합되며, 그 베이스층의 외측면 테두리에 상호간의 결합을 위해 요철형태의 요홈부와 돌출부가 각각 형성된 구조를 갖는다.

이에 따르면 본 발명은 숯을 이용하여 정수기능과 전자파 차단의 기능을 가짐과 아울러, 그 표면에는 자체 색상을 갖는 폐유리 및 폐연체동물류의 껍질을 이용하여 안료를 사용하지 않고도 외관상 미려함을 부여할 수 있도록 함과 아울러 조립작업시 다른 블럭들과의 결합이 견고하게 이루어지게 되어 조립성이 향상되는 효과를 갖는다.

Description

투수성 인터로킹 블럭 및 그의 제조방법{water permeability interlocking-block and manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 투수성 인터로킹 블럭을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명 투수성 인터로킹 블럭의 재료 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명 블럭들간의 조립과정을 나타낸 사용상태도.

도 4는 본 발명 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 5는 본 발명 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법을 순차적으로 표현한 플로우 챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 블럭 12 : 베이스층

14 : 표면층 22 : 요홈부

24 : 돌출부 110 : (베이스층의)골재

120 : 합성섬유보강재 130 : 숯

210 : (표면층의)골재 220 : 폐유리

230 : 연체동물류의 껍질

B : 바이브레이터 M : 금형

M1 : (금형의)상판

본 발명은 투수성 인터로킹 블럭에 관한 것으로, 특히 투수성 구조를 가지며 자연 정수기능 및 인체에 유해한 전자파 차단등의 기능을 갖도록 숯과 자연 재료인 폐유리 및 패류껍질등을 원료로 한 투수성 인터로킹 블럭 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 보도블럭의 성형공정은 시멘트, 몰타르를 금형에 넣고 그 위에 안료, 색소층을 만들고 가압기 저면에 부착된 무늬 성형판을 탈형유로 닦을 시에도 별도의 도구(브러쉬, 롤러)를 이용해야 하며, 무거운 몰타르가 내장된 금형판을 들어서 가압기에 넣어 압력을 가하여 보도블럭을 찍어내는 공정을 갖는다.

이러한 과정들을 통해 찍어낸 보도블럭을 일정 장소로 옮겨서 건조시켜 사용하는 건조공정을 거치게 된다.

기존 보도블럭은 그 표면이 거칠고 그 표면층에 색상을 부여하도록 안료를 첨가하고 있으며, 그 안료는 시각장애자들을 고려하여 채도가 높은 노란색을 주로 채택하고 있는 실정이다.

그 안료가 첨가된 부위를 제외한 나머지 부분은 통상의 보도블럭은 내마모성 및 내구성에 대한 조건들을 기본적으로 만족함과 아울러, 배수를 위한 투수성을 갖 는 것이 바람직하다.

종래 투수성 인터로킹 블럭은 안료의 혼합과정에서 안료의 입자가 재료들간의 공극을 막아서 투수성이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 보도블럭들은 입자가 굵은 골재를 채용할 경우 재료들간의 공극이 커져 투수성이 향상되지만, 이와 반대로 지하에 매설된 고압선으로부터 발생되는 유해 전자파의 차단력이 저하될 뿐만 아니라, 양생과정에서 결합력이 떨어져 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고, 제조가 완료된 블럭들이 보도등에 설치한 후에 밀림현상이 발생되어 일부가 들뜨거나 배열상태가 미려하지 못한 문제점과, 이러한 불규칙적인 블럭들의 배열 상태로 인해 보도와 차도와의 경계부위에 위치하는 경계블럭과의 조립이 까다로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로, 그 목적은 투수성을 충족시키면서 결합력 및 유해 전자파의 저하를 예방함과 아울러, 안료를 사용하지 않고도 자연의 재료만으로 색상을 갖도록 함과 아울러, 보도등에 조립된 상태에서 밀림현상을 방지하도록 그 구조가 개량된 투수성 인터로킹 블럭 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 베이스층과 그 베이스층의 상측 표면에 일체로 성형되는 표면층을 구비하되,

상기 베이스층은 골재 100중량부에 대해서 숯 0.3~3.0중량부와 합성섬유보강재 0.3~2.0중량부가 구비되고,

상기 표면층에 골재 100중량부에 대해서 폐유리 25~35중량부와 연체동물류의 껍질 10~15중량부가 분쇄되어 배합된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로, 프레스 금형 내에 베이스층을 구성하는 골재, 석분, 물, 시멘트, 숯, 합성섬유보강재, 혼화제 및 감수제가 배합된 재료들을 투입하는 단계와,

상기 베이스층 재료들이 투입된 금형에 좌,우 진동을 가해 표면을 평탄화시키는 단계와,

상기 성형된 베이스층의 상측에 표면층을 구성하는 골재, 물, 시멘트, 폐유리, 폐연체동물류의 껍질, 합성섬유보강재, 혼화제 및 감수제가 배합된 재료들을 투입하는 단계와,

상기 금형내에 투입된 표면층 재료들을 상기 베이스층과 일체화되도록 진동을 가하면서 상온의 온도로 상측에서 하측으로 40~80kgf의 유압력을 가해 보도블럭으로 성형하는 단계와,

상기 보도블럭이 성형된 후에 금형을 제거하고 양생 건조시키는 단계를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 그 베이스층의 외측면 테두리에는 요철형태의 요홈부와 돌출부가 각각 상호 대응되게 형성된 것이다.

그 베이스층은 입도 8~13mm의 골재 100중량부에 대해서, 물 7~10중량부와, 석분 80~95중량부와, 입도 2~4mm의 골재 40~50중량부와, 시멘트 30~45중량부와, 혼화제 및 감수제 0.04~0.07중량부와, 입도 6~10mm의 숯 0.4~1.0중량부와, 합성섬유보강재 0.45~0.7중량부를 포함하여 된 것이다.

그 표면층은 입도 2~5mm의 규사 또는 녹사의 자연 채광을 갖는 골재 100중량부에 대해서, 물 3~5중량부와, 시멘트 45~55중량부와, 입도 2~5mm의 폐유리 25~35중량부와, 입도 2~5mm의 연체동물류의 껍질 10~15중량부와, 합성섬유보강재가 0.4~1.0중량부와, 혼화제 및 감수제 0.01~0.05중량부를 포함하여 된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 공지된 재료들에 대해서는 도면에 도시하지 않으며 별도의 도면부호를 기재하지 않기로 한다.

본 발명에 따른 투수성 인터로킹 블럭은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 그 블럭(10)은 크게 베이스층(12)과 그 베이스층(12)의 표면에 일체화되는 표면층(14)으로 대별되며, 그 베이스층(12)은 통상의 인터로킹 블럭(10)에 함유되는 성분인 골재(110), 시멘트등의 공지된 재료들에 숯(130)과 합성섬유보강재(120)가 배합되고, 그 표면층(14)은 통상의 재료들에 합성섬유보강재(120)가 배합되고 자연 채광을 갖는 재료인 폐유리(220)와 폐연체동물류의 껍질(230)이 분쇄되어 배합되며, 그 베이스층(12)의 외측면 테두리에 상호간의 결합을 위해 요철형태의 요홈부(22)와 돌출부(24)가 각각 형성된 구조를 갖는다.

더 상세히 설명하면, 그 베이스층(12)은 자갈과 모래등으로 구성된 골재 (110) 100중량부에 대해서 숯(130) 0.3~3.0중량부와 합성섬유보강재(120) 0.3~2.0중량부가 함유될 수 있으며, 그 숯(130)의 함량이 골재(110) 100중량부에 대해서 너무 낮으면 제기능을 수행하지 못하거나, 너무 높을 경우에는 재료들 사이의 공극율이 저하되어 투수성이 저하될 우려가 있으므로 이를 고려하는 것이 바람직할 것이다.

이를 고려하여 그 베이스층(12)은 일 실시예로서, 입도 8~13mm의 골재(110) 100중량부에 대해서, 물 7~10중량부와, 석분(石粉) 80~95중량부와, 입도 2~4mm의 골재(110) 40~50중량부와, 시멘트 30~45중량부와, 혼화제 및 감수제 0.04~0.07중량부와, 입도 6~10mm의 숯(130) 0.4~1.0중량부와, 합성섬유보강재(120) 0.45~0.7중량부를 포함하여 된 것을 채용할 수 있다.

그 합성섬유보강재(120)는 실형태의 합성수지재가 각 재료들사이의 공극에 함유된 것으로, 이는 각 재료들간의 결합력을 보강하기 위한 것이다.

그 베이스층(12)은 상기한 바와 같이, 유해전자파 차단 및 지하로 투수되는 물의 정수 기능을 위해 숯(130)을 채용하고 있으며, 그 숯(130)은 흡착성과 도전성 및 축전성을 갖고 있으므로 유해 전자파를 차단할 수 있으며, 미네랄성분이 풍부하고 다공질로 이루어져 공기중의 오염 성분이나 유해한 불순물을 흡착하여 분해함과 아울러, 공기 및 물의 정화 및 정수기능이 탁월하다고 널리 알려져 있다.

여기서, 그 숯(130)은 입도가 10보다 클 경우에는 각각의 재료들과 골고루 배합되지 못할 수가 있으며, 또 6보다 낮을 경우에는 배합은 용이하지만 제 기능을 발휘하지 못하게 된다.

그 혼화제 및 감수제는 자체 계면활성력으로 미세한 기포를 연행하여 콘크리트에 단위수량 블리딩을 감소시켜 거친 콘크리트를 매끈하게 함과 아울러, 유동성, 수밀성, 감수 및 분산효과로 인해 각 재질을 연화,응집시키는 기능을 갖는 것으로, 일 예로 공지의 천연폴리카본산으로 구성된 로진(rosin)의 염화 나트륨을 채용함이 바람직할 것이다.

또한, 그 표면층(14)은 입도 2~5mm의 규사(硅砂) 또는 녹사(綠砂)의 자연 채광을 갖는 골재(210) 100중량부에 대해서, 물 3~5중량부와, 시멘트 45~55중량부와, 입도 2~5mm의 폐유리(220) 25~35중량부와, 입도 2~5mm의 연체동물류의 껍질(230) 10~15중량부와, 합성섬유보강재(120)가 0.4~1.0중량부와, 혼화제 및 감수제 0.01~0.05중량부를 포함하여 된 것이다.

그 폐유리(220)와 연체동물류의 껍질(230)은 그 표면층(14)에 밝은 색의 채광을 갖도록 된 것으로, 콘크리트 골재(210)등과 배합되기 전에 2~5mm정도의 입도를 갖도록 분쇄시키면, 그 자체 색상에 의해 표면층(14)을 구성하는 공지의 재료들과 배합되는 과정에서 색상을 부여하는 기능을 갖는 것이다.

그 연체동물류의 껍질(230)은 폐조개 껍질등을 채용할 수 있으며, 폐유리(220)와 동일하게 재료들 사이의 투수성을 고려한 범위내에서 함유된다.

또한, 베이스층(12)의 각 테두리 외측면에는 다른 블럭(10)들과의 결합이 용이하도록 요철 형태의 요홈부(22)와 돌출부(24)가 각각 형성되어 있다.

즉, 베이스층(12)과 표면층(14)을 구성하는 재료들중 골재(110)(210)는 서로 다른 입도를 갖는 것이며, 합성섬유보강재(120)는 동일한 것을 공통으로 채택할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 투수성 인터로킹 블럭(10)은 골재와 숯(130) 및 합성섬유보강재(120)등이 함유된 재료들로 구성된 베이스층(12)의 상측에 색상을 부여할 수 있는 재료들로 구성된 표면층(14)이 일체로 성형되어 복층 구조로 제작된 상태를 갖게 된다.

이어서, 다른 블럭(10)들과의 조립작업시 외측면에 마련된 요홈부(22)와 돌출부(24)가 상호 대응되게 결합되므로, 규칙적으로 배열됨과 아울러 종방향으로 밀리게 되는 현상을 예방할 수 있게 된다.

또, 표면층(14)은 그 재료들중 자체 색상을 띠는 규사 또는 녹사의 성분을 갖는 골재와 폐유리(220) 및 폐연체동물류 껍질(230)이 함유되어 있으므로, 안료를 사용하지 않고도 자체 색상을 부여할 수 있게 된다.

그리고, 베이스층(12)과 표면층(14)의 재료에 함유되는 합성섬유보강재(120)는 실의 가닥 형태로 각각의 재료들 사이에 함유되어 있으므로, 각 구성재료들간의 결합력을 보강하고 강도를 보강할 수 있는 기능을 수행하게 된다.

한편, 도 4 및 도 5는 본 발명 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법을 나타낸 구성도와 플로우 챠트로서, 그 제조방법은 프레스 금형(MOLD;M) 내에 베이스층(12)을 구성하는 골재, 석분, 물, 시멘트, 숯, 합성섬유보강재, 혼화제 및 감수제가 배합된 재료들을 투입하고(S1), 그 베이스층(12) 재료들이 투입된 금형(M)에 바이브 레이터(B)를 이용하여 좌,우 진동을 가해 표면을 평탄화시키며(S2),상기 성형된 베이스층(12)의 상측에 표면층(14)을 구성하는 골재, 물, 시멘트, 폐유리, 폐연체동물류의 껍질, 합성섬유보강재, 혼화제 및 감수제가 배합된 재료들을 투입하고(S3), 그 금형(M)내에 투입된 표면층(14) 재료들을 베이스층(12)과 일체화되도록 진동을 가하면서 상온의 온도로 상측에서 하측으로 40~80kgf의 유압력을 가해 보도블럭으로 성형하며(S4), 그 금형(M)내의 보도블럭이 성형된 후에 금형(M)을 제거하고 양생 건조시키는 단계(S5)로 이루어진다.

그 바이브레이터(B)는 32마력의 모터가 금형(M)의 좌,우측에 각각 근접되게 설치되어 리히터 진도 2.0의 진동력을 부여하도록 된 것을 채용할 수 있다.

그 금형(M)은 상부가 개구된 하측 금형과 그 하측 금형의 상측에서 자중과 유압력에 의해 하강되는 상판(M1)으로 구성되며, 그 상판(M1)의 유압력은 40~80kgf 고압의 힘으로 금형(M)내의 재료들에 압력을 가해 보도블럭으로 성형하는 기능을 갖는다.

그 상판(M1)의 하측면은 보도블럭의 모양과 형상에 따라 그 형태가 달라질 수 있다.

특히, 시각장애인을 위한 점자 유도블럭의 경우에는 그 표면층(14)의 색상의 밝기를 고려하여 표면층(14)의 주재료들중 폐유리와 골재등을 배합하기 전에 미리 안료를 착색한 후에 분쇄하여 배합하는 것이 더 바람직하며, 이는 안료에 의해 착색된 재료들이 배합과정에서 분쇄된 상태로 배합하면, 각각의 재료들 사이의 공극이 막히게 되는 것을 예방할 수 있게 된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 환경 친화적 재료인 숯을 이용하여 정수기능 및 유해 전자파를 차단할 수 있으며, 조립시에는 다른 블럭들과의 조립이 견고하게 이루어지도록 그 구조가 개량된 투수성 인터로킹 블럭 및 그의 제조방법에 관한 것인 바, 이에 따르면 본 발명은 합성섬유보강재를 이용하여 결합력을 보완하며 숯을 이용하여 정수기능과 전자파 차단의 기능을 가짐과 아울러, 그 표면에는 자체 색상을 갖는 폐유리 및 폐연체동물류의 껍질을 이용하여 안료를 사용하지 않고도 외관상 미려함을 부여할 수 있도록 한 유용한 효과를 갖는다.

또한, 외측면 테두리에는 요철 형태의 요홈부와 돌출부가 마련되어 있으므로, 다른 블럭들과의 결합이 견고하게 이루어지게 되어 조립성이 향상되는 효과를 갖는다.

Claims (8)

1. 베이스층과 그 베이스층의 상측 표면에 일체로 성형되는 표면층을 구비하되,

   상기 베이스층은 골재 100중량부에 대해서 숯 0.3~3.0중량부와 합성섬유보강재 0.3~2.0중량부가 구비되고,

   상기 표면층에 골재 100중량부에 대해서 폐유리 25~35중량부와 연체동물류의 껍질 10~15중량부가 분쇄되어 배합된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 베이스층은 입도 8~13mm의 골재 100중량부에 대해서, 물 7~10중량부와, 석분 80~95중량부와, 입도 2~4mm의 골재 40~50중량부와, 시멘트 30~45중량부와, 혼화제 및 감수제 0.04~0.07중량부와, 입도 6~10mm의 숯 0.4~1.0중량부와, 합성섬유보강재 0.45~0.7중량부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 표면층은 입도 2~5mm의 규사 또는 녹사의 자연 채광을 갖는 골재 100중량부에 대해서, 물 3~5중량부와, 시멘트 45~55중량부와, 입도 2~5mm의 폐유리 25~35중량부와, 입도 2~5mm의 연체동물류의 껍질 10~15중량부와, 합성섬유보강재가 0.4~1.0중량부와, 혼화제 및 감수제 0.01~0.05중량부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 베이스층의 외측면 테두리에는 요철형태의 요홈부와 돌출부가 각각 상호 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭.
5. 프레스 금형 내에 베이스층을 구성하는 골재, 석분, 물, 시멘트, 숯, 합성섬유보강재, 혼화제 및 감수제가 배합된 재료들을 투입하는 단계와,

   상기 베이스층 재료들이 투입된 금형에 좌,우 진동을 가해 표면을 평탄화시키는 단계와,

   상기 성형된 베이스층의 상측에 표면층을 구성하는 골재, 물, 시멘트, 폐유리, 폐연체동물류의 껍질, 합성섬유보강재, 혼화제 및 감수제가 배합된 재료들을 투입하는 단계와,

   상기 금형내에 투입된 표면층 재료들을 상기 베이스층과 일체화되도록 진동을 가하면서 상온의 온도로 상측에서 하측으로 40~80kgf의 유압력을 가해 보도블럭으로 성형하는 단계와,

   상기 보도블럭이 성형된 후에 금형을 제거하고 양생 건조시키는 단계를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 베이스층 재료들은 입도 8~13mm의 골재 100중량부에 대해서, 물 7~10중 량부와, 석분 80~95중량부와, 입도 2~4mm의 골재 40~50중량부와, 시멘트 30~45중량부와, 혼화제 및 감수제 0.04~0.07중량부와, 입도 6~10mm의 숯 0.4~1.0중량부와, 합성섬유보강재 0.45~0.7중량부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 표면층 재료들은 입도 2~5mm의 규사 또는 녹사의 자연 채광을 갖는 골재 100중량부에 대해서, 물 3~5중량부와, 시멘트 45~55중량부와, 입도 2~5mm의 폐유리 25~35중량부와, 입도 2~5mm의 연체동물류의 껍질 10~15중량부와, 합성섬유보강재가 0.4~1.0중량부와, 혼화제 및 감수제 0.01~0.05중량부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법.
8. 제 5항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 표면층의 재료들중 적어도 하나가 그 배합과정 전에 안료에 의해 착색되는 것을 특징으로 하는 투수성 인터로킹 블럭의 제조방법.

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