KR100673055B1 - 투수형 다목적 포장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투수형 다목적 포장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굵은 모래를 포설, 다짐한 후 그 상부에 실러를 스프레이하여 자연 침투되도록 함으로써, 실러가 경화됨에 따라 모래 입자간 기공이 형성되고, 강도가 유지되어 콘크리트와 같은 고형물이 형성될 수 있도록 하는 것으로, 포설, 다짐된 0.1∼9.5mm의 입도를 갖는 굵은 모래(11)의 상부에 실러(12)가 스프레이되고, 스프레이된 실러(12)가 굵은 모래(11) 사이로 자연 침투되고 고형화되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

굵은 모래, 실러, 기층 탄성재, 표층 탄성재, 보조기층

Description

투수형 다목적 포장재{Paving materials}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 시공방법의 공정도.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 시공방법의 공정도.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 시공방법의 공정도.

도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 시공방법의 공정도.

도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 의한 시공방법의 공정도.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 투수형 다목적 포장재의 단면도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 투수형 다목적 포장재의 단면도.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 투수형 다목적 포장재의 단면도.

도 9는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 투수형 다목적 포장재의 단면도.

도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 투수형 다목적 포장재의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1: 투수형 기초 포장재 11: 굵은 모래 12: 실러

2: 기층 탄성재 3: 표층 탄성재

4: 보조기층 41: 혼합골재 42: 석분

5: 육상트랙용 천연 탄성 합성고무 6: 프라이머

본 발명은 투수형 다목적 포장재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굵은 모래를 포설, 다짐한 후 그 상부에 실러를 스프레이하여 자연 침투되도록 함으로써, 실러가 경화됨에 따라 모래 입자간 기공이 형성되고, 강도가 유지되어 콘크리트와 같은 고형물이 될 수 있도록 하는 것이다.

일반적으로 사용되는 콘크리트 포장은 강성을 갖는 포장으로서, 시공 및 양생기간이 길고 건조수축에 의한 균열이 발생하며, 투수성을 갖지 못하는 등의 단점을 가지고 있고, 보행 주행 안정성 및 쾌적성에서 보도용으로는 부적합하다.

또 다른 시공방법인 아스팔트 포장은 연성을 갖는 포장으로서, 근년에 와서 년평균 기온의 상승과 더불어 하절기 장기간 고온 현상 등에 의해 아스팔트 포장의 소성변형이 아스팔트 포장체 파손의 절대적인 요인으로 작용하여 포장수명이 단축되고 유지 보수비용이 증가하는 등의 문제점이 나타났으며, 하절기 장기 고온에 의한 포장체의 온도상승으로 열섬 현상이 발생하여 방사열에 의한 도로 주행 및 보행시 불쾌감이 증가되는 등의 단점 또한 동시에 나타났다.

상기한 콘크리트 포장과 아스팔트 포장은 불투수성으로 인하여 자연 생태계를 파괴하고 수자원을 고갈하는 문제점이 있어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다.

그리고 최근 경량 골재를 사용한 투수콘 포장재가 개발되어 이용되고 있으나, 포장층의 표면이 단단하여 보행시나 조깅 등의 운동시 관절에 무리한 영향이 가해질 수 있고 경화시 크랙이 발생하며, 시간이 경과되면 탈색되고 겨울철에는 동결현상이 발생하는 등의 문제가 있었다.

상기한 문제점들을 해결하기 위해, 최근 폐타이어를 이용한 탄성 포장재가 개발되어 보행에 많은 기여를 하고 있지만, 폐타이어를 이용한 탄성 포장재는 압축 강도가 약하고 겨울철 동결로 인한 하자 발생이 잦으며, 가격이 고가여서 현실적으로 많은 문제점이 나타나고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 포장재가 갖는 제반 문제점을 해결하기 위하여, 굵은 모래를 포설, 다짐한 후 그 상부에 실러를 스프레이하여 자연, 침투되도록 함으로써, 실러가 경화됨에 따라 모래 입자간 기공이 형성되고, 강도가 유지되어 콘크리트와 같은 고형물이 될 수 있도록 하며, 저렴한 비용으로 보도, 주차장, 스포츠 시설 등의 기층용 포장재로서의 역할을 할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 굵은 모래와 실러로 되는 포장재의 상부에 별도의 폐타이어칩 등을 포설함으로 써 용도에 따라 적절한 탄성과 경도를 갖도록 하는 투수형 다목적 포장재를 제공함에 있다.

따라서 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투수형 다목적 포장재는, 포설, 다짐된 0.1∼9.5mm의 입도를 갖는 굵은 모래(11)의 상부에 실러(12)가 스프레이되고, 스프레이된 실러(12)가 굵은 모래(11) 사이로 자연 침투되고 고형화되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실러(12)가 침투된 굵은 모래(11)의 표면에 프라이머(6)가 스프레이되고, 상기 프라이머(6)에 표층 탄성재(3)가 포설되어 이루어지되, 상기 표층 탄성재(3)는 EPDM칩, 폐타이어칩 및 우레탄칩으로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물 75∼83중량%를 우레탄 바인더 17∼25중량%를 혼합하여서 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 프라이머(6)의 상부에, 폐타이어칩 70∼81중량%와 EVA칩 2∼5중량%를 우레탄 바인더 17∼25중량%와 혼합하여서 된 기층 탄성재(2)가 도포되고, 그 상부에 다시 프라이머(6)가 스프레이되고 표층 탄성재(3)가 포설되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 실러(12)가 침투된 굵은 모래(11)의 하부에 혼합골재(41)와 석분(42)이 차례로 포설되어서 된 보조기층(4)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 실러(12)가 침투된 굵은 모래(11)의 표면에 육상트랙용 천연 탄성 합성고무(5) 또는 인조잔디가 접착되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실러(12)가 침투된 굵은 모래(11)의 표면에 우레탄층이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저 본 발명의 대표적인 실시예인 제 1 실시예에 대해 도 1과 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 포장재 시공방법은, 기층 정지(S1), 굵은 모래(11) 포설, 다짐(S2) 및 실러(12) 스프레이 단계(S3)로 이루어진다.

먼저 시공할 기층을 정지 작업한 뒤 진동 로울러로 다짐(S1)한다. 여기에 굵은 모래(11)를 포설하여 다짐(S2)하고 그 상부에 실러(Sealer)(12)를 에어-리스로 스프레이(S3)하여 모래(11) 사이로 자연 침투되도록 한다.

즉 실러(12)를 스프레이(S3)한 후 48시간 이상 자연 양생하면, 굵은 모래(11) 입자 사이로 자연 침투된 실러(12)는 모래(11) 입자 사이를 통과, 서서히 경 화되면서 입자간 기공을 형성하고 서로를 잡아당겨 줌으로써 인장 강도와 압축 강도를 유지하여 콘크리트와 같은 고형물이 되어 투수형 기초 포장재(1)가 완성되는 것으로, 이는 본 발명에 의한 투수형 다목적 포장재 중 가장 대표적인 것이다.

상기 실러(12)는 물과 1:1로 혼합하여 사용함으로써, 굵은 모래(12) 입자 사이로 용이하게 침투되도록 한다.

상기 포설되는 굵은 모래(11)와 실러(12)의 양은, 굵은 모래(11) 85∼95중량%에 실러(12)(물과 1:1로 혼합된 실러의 양) 5∼15중량%로 하는 바, 실러(12)가 5중량% 미만이면 모래(11) 입자 간의 접착제 역할을 충분히 할 수 없어 강도가 좋지 못하게 되고 15중량%를 초과하면 과량이 되어 투수성이 좋지 못하게 되기 때문이다.

그리고 상기 굵은 모래(11)로는 그 입도가 0.1∼9.5mm 인 것을 이용하는 바, 이는 입도가 0.1mm 미만이면 공극률이 작아 투수성이 좋지 못하게 되고 9.5mm를 초과하게 되면 강도가 저하되기 때문이다.

즉 상기와 같이 시공된 투수형 기초 포장재(1)는 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 포설, 다짐된 0.1∼9.5mm 의 입도를 갖는 굵은 모래(11)의 상부에, 물과 1:1로 혼합한 실러(12)가 스프레이되며, 스프레이된 실러(12)가 굵은 모래(11) 사이로 자연 침투되고 고형화되어 형성되는 것이다. 이러한 투수형 기초 포장재(1)는 본 발명의 다목적 포장재 중 가장 기본적인 것으로, 보도, 자전거 도로 등에 이용할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 투수형 기초 포장재(1)의 강도를 높이기 위하여 별도의 경화제를 추가로 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 투수형 기초 포장재(1)의 표면을 매끄럽게 하기 위해 별도의 미장처리를 할 수도 있는 것으로, 이를 제한하지 않는다.

상기 제 1 실시예를 기초로하여 탄성을 갖는 포장재가 요구될 경우, 다음과 같은 제 2 실시예를 적용하도록 한다.

제 2 실시예를 도 2와 도 7을 참조하여 설명하면,

제 1 실시예와 동일하게 투수형 기초 포장재(1)를 시공한 후, 실러(12)가 침투된 굵은 모래(11)의 표면에 프라이머(6)를 스프레이(S4)하고, 스프레이된 프라이머(6)에 표층 탄성재(3)를 최대한 밀착시켜 포설(S5)한다.

상기 프라이머(6)는 투수형 기초 포장재(1)와 표층 탄성재(3) 사이의 접착을 위한 것이므로, 그 종류를 제한하지 않는다.

상기 표층 탄성재(3)는 EPDM(Ethylene Propylene Diene mixture)칩, 폐타이어칩, 우레탄칩으로 구성된 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물 75∼83중량%에 우레탄 바인더 17∼25중량%를 혼합하여서 된다.

그리고 상기 EPDM 칩, 폐타이어칩 및 우레탄칩은 그 입도가 1∼4mm가 되는 것을 사용한다.

상기 EPDM은 에틸렌(ethylene), 프로필렌(propylene) 및 디엔(diene)계 모노머의 3원 공중합체로 고무질 특성을 한층 높여 유연성은 물론 점착성이 뛰어난 것이고, 상기 폐타이어칩은 버려지는 폐자원을 재활용할 수 있는 것은 물론, 환경오염 또한 방지하고 비용이 저렴하게 하는 것이며, 상기 우레탄칩은 스포츠용 시설인 농구장, 인라인스케이트 등에 시공할 시 이용한다.

또한 상기 우레탄 바인더는 상기 칩들간의 결합을 위한 것으로, 우레탄 바인더가 17중량% 미만이 되면 그 결합이 용이하지 못하게 되고 25중량%를 초과하면 과량이 되므로, 17∼25중량%를 혼합한다.

상기 포설이 완료(S5)되면 표층을 쇠 갈퀴 등으로 평탄하게 고른 다음 60∼90℃의 열 롤러로 다짐하면서 평탄하게 마무리하고 열 롤러가 미치지 못하는 곳은 핸드 롤러나 흙손을 휴대용 가스렌지에 달구어 표층을 고르게 마감하도록 한다.

상기와 같이 시공된 포장재는 도 7과 같이, 굵은 모래(11)와 실러(12)로 되는 투수형 기초 포장재(1)의 상부에 프라이머(6)가 스프레이되고, 그 상부에 표층 탄성재(3)가 포설되어 이루어 짐으로써, 탄성을 갖는 투수형 다목적 포장재가 완성되는 것이다.

또한 다른 실시예로서 어린이 놀이터 등과 같이 더 높은 탄성이 요구된다면, 탄성층을 복층으로 할 수 있는 바, 도 3과 도 8을 참고하여 제 3 실시예를 설명하도록 한다.

제 3 실시예는 제 2 실시예에서 설명된 표층 탄성재(3)의 하부에 기층 탄성재(2)가 형성되도록 하는 것으로, 상기 굵은 모래(11)의 표면에 프라이머(6)를 스프레이하는 단계(S4) 후, 스프레이된 프라이머(6)에 폐타이어칩 70∼81중량%와 EVA칩 2∼5중량%를 우레탄 바인더 17∼25중량%와 혼합하여서 된 기층 탄성재(2)를 포설(S41)하고, 이에 다시 프라이머(6)를 스프레이(S42)하여 시공된다.

상기 폐타이어 칩과 EVA칩(Etylene-Vinyl Acetate copolymer)의 배합비는 상호 대체 가능한 것이나, 기층에 사용되는 것이므로 비용 절감을 위하여 폐타이어칩을 다량 이용하며, 우레탄 바인더는 상기의 표층 탄성재(3)에서 설명한 바와 같이 접착을 위하여 사용되는 것이므로 상기한 배합비에 따르도록 한다.

또한 폐타이어칩의 입도는 표층에 비하여 더 큰 것을 사용할 수 있는 것으로, 5∼8mm의 것을 이용하고, EVA칩은 2∼5mm의 것을 이용한다.

그리고 기층 탄성재(2) 역시 포설 후, 쇠갈퀴 등으로 평탄하게 고른 다음 60∼90℃의 열 롤러로 다짐하면서 평탄하게 마무리한다.

기층 탄성재(2)를 포설한 후 24시간 이상 경과하면 표층 탄성재(3)를 포설하는 바, 표층 탄성재(3)의 시공을 위하여 프라이머(6)를 다시 스프레이한 후, 상기에서 이미 설명한 방법으로 표층 탄성재(3)를 시공함으로써 복층의 탄성층을 갖는 투수형 다목적 포장재를 완성하는 것이다.

상기와 같이 완성된 포장재는 도 8에서와 같이, 굵은 모래(11)와 실러(12)로 되는 투수형 기초 포장재(1)의 상부에 기층 탄성재(2)와 표층 탄성재(3)가 형성되는 것으로, 높은 탄성이 요구되는 곳에 시공된다.

또한 다른 실시예로서 스포츠용 시설을 포장할 시에는 보조기층(4)을 형성시켜 포장할 수 있는 바, 이는 제 4실시예와 제 5실시예를 나타내는 도 4, 5, 9 및 10을 참고하여 설명토록 한다.

먼저 보조기층(4)은 기층의 상부, 즉 굵은 모래(11)와 실러(12)로 되는 투수 형 기초 포장재(1)의 하층에 형성되는 것인바, 기층인 지반을 다짐(S1)한 후, 기층에 혼합골재(41)를 30∼50㎝ 두께로 포설(S11)하고 포설된 혼합골재(41)에 석분(42)을 3∼5㎝ 두께로 포설(S12)하여 형성하는 것이다.

상기 보조기층(4)은 스포츠용 시설뿐만 아니라 기층이 고르지 못하거나 기층의 강도가 약할 경우 시공하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 보조기층(4)이 형성되면, 그 상부에 굵은 모래(11)와 실러(12)로 되는 투수형 기초 포장재(1)를 제 1실시예와 동일한 방법으로 형성시키고, 시공되는 스포츠용 시설의 목적에 따라 투수형 기초 포장재(1)의 표면에 육상트랙용 천연 탄성 합성고무(5) 또는 인조잔디를 접착(S31)시켜 사용한다. 상기 합성고무(5)나 인조잔디를 접착시킬 시에는 접착제(100) 등을 이용하는 것으로, 이는 당업자 사이에 널리 알려진 사항이므로 그에 대한 설명은 생략토록 한다.

이때 합성고무(5) 등의 시공은 투수형 기초 포장재(1)를 시공하지 48시간 이상 경과하여 경화되면 시공토록하고, 시공 후 접착된 표면을 롤러로 롤링하고 양생한 후 필요에 따라 라인마킹하여 시공을 완료한다.

상기와 같이 시공된 육상트랙, 도 10 참고, 및 인조잔디구장은 우수한 투수성을 바탕으로 우천시에도 배수가 잘되며, 동절기에도 물고임 현상으로 인한 결빙 현상이 없어 운동장 컨디션이 우수한 상태를 항시 유지할 수 있는 것이다.

또한 추가적으로 본 발명의 투수형 기초 포장재(1)의 표면에 우레탄도료 등을 도포하여 우레탄층을 형성시켜 이용할 수도 있는 것으로, 그 실시를 제한하지 않는다.

이상에서와 같이 본 발명을 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아닌 것으로, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

상기한 설명에서 분명히 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 투수형 다목적 포장재에 따르면, 굵은 모래를 포설, 다짐한 후 그 상부에 실러를 스프레이하여 자연, 침투되도록 함으로써, 저렴한 비용으로 보도, 주차장, 스포츠 시설 등의 기층용 포장재로서의 역할을 할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 굵은 모래와 실러로 되는 포장재의 상부에 별도의 폐타이어칩 등을 포설함으로써 용도에 따라 적절한 탄성과 경도를 갖도록 하며, 상부 탄성층으로 인해 신체의 충격을 흡수하고, 폐자원을 재활용하여 비용을 절약하며 환경오염을 방지하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

또한 우수한 투수성을 갖게 되어 각종 보행로나 자전거 도로 등의 기층으로 매우 적합할 뿐만 아니라, 테니스코트, 농구장, 다목적 구장, 인라인스케이트장, 게이트볼장, 족구장, 인조잔디 축구장, 야구장, 육상트랙, 골프장 등 각종 스포츠 시설의 기층으로도 사용할 수 있게 되는 효과를 제공한다.

Claims (6)

1. 포설, 다짐된 0.1∼9.5mm의 입도를 갖는 굵은 모래(11)의 상부에 실러(12)가 스프레이되고, 상기 스프레이된 실러(12)가 굵은 모래(11) 사이로 자연 침투되어 고형화되고,

   상기 실러(12)가 침투된 굵은 모래(11)의 표면에 프라이머(6)가 스프레이되고, 상기 프라이머(6)에 폐타이어칩 70∼81중량%와 EVA칩 2∼5중량%를 우레탄 바인더 17∼25중량%와 혼합하여서 된 기층 탄성재(2)가 포설되며,

   상기 기층 탄성재(2)의 표면에 프라이머(6)가 스프레이되고, 상기 프라이머(6)에 EPDM칩, 폐타이어칩 및 우레탄칩으로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물 75∼83중량%를 우레탄 바인더 17∼25중량%를 혼합하여서 되는 표층 탄성재(3)가 포설되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 투수형 다목적 포장재.
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