KR100676311B1 - 황토 식생블록 및 그 제조방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식생블록 내부에 천연섬유가 포함되도록 함은 물론, 블록본체를 황토, 제올라이트, 숯 등으로 구성함으로써, 강성을 갖는 친환경적인 블록을 제조할 수 있는 것은 물론, 수분 및 양분 보존기능을 갖고, 수분의 통로를 확보할 수 있으며, 블록 표면이 화염에 노출되는 경우에도 내화기능을 갖도록 한 것으로, 블록본체(1) 내에 천연섬유(11)가 포함되어 이루어지되, 상기 블록본체(1)는 황토 60.000∼90.000중량%에 시멘트 5.000∼35.000중량%, 제올라이트 0.500∼10.000중량%, 숯 0.002∼0.010중량%로 되고, 상기 천연섬유(11)는 블록 전체의 0.001∼0.010중량%가 되는 것을 특징으로 한다.

황토, 천연섬유, 제올라이트, 숯

Description

황토 식생블록 및 그 제조방법.{Method for producing ocher-block and thereof}

도 1은 본 발명에 의한 황토 식생블록의 제조공정도.

도 2는 본 발명에 의한 황토 식생블록의 사시도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

1: 블록본체 11: 천연섬유

2: 식생홀

본 발명은 황토 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식생블록 내부에 천연섬유가 포함되도록 함은 물론, 블록본체를 황토, 제올라이트, 숯 등으로 구성함으로써, 강성을 갖는 친환경적인 블록을 제조할 수 있는 것은 물론, 수분 및 양분 보존기능을 갖고, 수분의 통로를 확보할 수 있으며, 블록 표면이 화염에 노출되는 경우에도 내화기능을 갖도록 한 것이다.

건설공사에서 경제적인 토지이용을 위하여 자연사면의 경사도를 초과하는 인위적인 경사면을 설치하는 방법이 거의 일반화 되어 있다.

종래에는 이러한 절성토 사면을 유수 등으로부터 보호할 목적만으로 콘크리트, 돌, 암석 등으로 덮어 시공함에따라 식물이 성장할 수 없어 자연환경이 악화되는 등의 문제점이 발생되었다.

따라서 사면보호공법으로 토사의 유출을 방지하면서 초목을 생육하여 자연친화적인 환경상태로 유지하기 위해 블록을 설치하는 방법이 제안되었는 바, 현재 사용되고 있는 일반적인 사면보호용 블록은 주로 시멘트와 골재 등을 활용한 제품으로 환경친화성이 없고, 사면블록의 현장설치시 블록을 고정시키기 위한 방안으로 고정핀을 사용하거나 블록과 블록의 인터로킹에 의존하기 때문에 집중호우에 의한 미끄러짐과 겨울철 동결융해작용에 의한 지반의 이완으로 블록이 탈락되는 문제점을 가지고 있으며, 식물의 발아를 현장의 블록에 직접 적용함으로써 대기에 노출된 블록의 높은 온도로 발아율이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

또한 이러한 블록은 일반적으로 시멘트를 이용하여 제조하는 데, 시멘트에 함유되어 있는 산화칼슘(CaO)이 물과 수화반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)₂)을 생성하기 때문에 블록을 통해 식물의 뿌리에 공급되는 수분은 알칼리성을 띄게 되며, 보통의 경우 pH가 12∼13 정도의 강알칼리성을 나타내어 식물이 잘 자라지 못하거나 생장에 장애를 일으키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 황토블록을 개발하여 사용하였으나, 종래의 황토블록은 골재의 일부를 황토로 대체하여 사용함으로써 원하는 강성을 갖지 못하는 것은 물론, 식물에 충분한 수분과 양분을 공급할 수 없었으며, 블록의 균열 등을 억제할 수 없는 문제점이 있었다.

상기한 종래의 황토블록이 갖는 제반문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 식생블록 내부에 천연섬유가 포함되도록 함은 물론, 블록본체를 황토, 제올라이트, 숯 등으로 구성함으로써, 강성을 갖는 친환경적인 블록을 제조할 수 있도록 하고, 제올라이트로 인하여 블록 자체가 수분 및 양분 보존기능을 갖도록 하며, 천연섬유로 인해 블록본체나 블록과 토사 사이에서 원활한 수분과 양분 통로를 확보하여, 제올라이트에 보존된 수분 및 양분을 천연섬유를 통해 식물을 둘러싼 토사로 공급할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 숯으로 인해 제방 불지르기 등으로 블록 표면이 화염에 노출되는 경우에도 내화기능을 향상시킬 수 있도록 하는 황토 식생블록 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 황토 식생블록의 제조방법은,

황토 60.000∼90.000중량%에 시멘트 5.000∼35.000중량%, 제올라이트 0.500∼10.000중량%, 숯 0.002∼0.010중량%를 혼합하는 단계(S1)와,

상기 혼합된 혼합물에 일정량의 물을 투입하고 교반하는 단계(S2)와,

상기 교반된 혼합물 99.999∼99.990중량%에 천연섬유 0.001∼0.010중량%를 혼합하는 단계(S3)와,

상기 천연섬유가 혼합된 혼합물을 성형기에 투입하여 성형하는 단계(S4)와,

성형된 성형물을 양생하는 단계(S5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 황토 식생블록은 블록본체(1) 내에 천연섬유(11)가 포함되어 이루어지되, 상기 블록본체(1)는 황토 60.000∼90.000중량%에 시멘트 5.000∼35.000중량%, 제올라이트 0.500∼10.000중량%, 숯 0.002∼0.010중량%로 되고, 상기 천연섬유(11)는 블록 전체의 0.001∼0.010중량%가 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 블록본체(1)에는 하나 이상의 식생홀(2)이 형성되어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 황토 식생블록의 제조공정도로서, 원재료 혼합(S1), 물 투입 교반(S2), 천연섬유 혼합(S3), 성형(S4) 및 양생단계(S5)로 이루어진다.

먼저 황토 60∼90중량%에 시멘트 5∼35중량%, 제올라이트 0.5∼10중량%, 숯 0.002∼0.01중량%를 혼합한다.

상기 황토는 자연생태와 가장 가까운 친환경적인 이미지를 가진 재료일 뿐만 아니라, 블록이 소정 강도를 발휘하기 위한 소일시멘트 재료로서의 역할도 가능한 것이다. 그리고 황토는 잘 알려진 바와 같이 열 또는 자연광에 의해 원적외선이 방출되고, 건조할 때 수분이 방출되며, 악취와 노폐물을 제거시킬 수 있고, 특히 분해력, 자정력, 흡수력 등이 뛰어난 재료로서, 황토가 60중량% 미만이면 황토 블록으로서의 역할이 미미하게 되고, 90중량%를 초과하면 결합재가 부족하게 되는 문제점이 있으므로, 60∼90중량%를 혼합하도록 한다.

상기 시멘트는 결합재의 역할로서 물과의 수화반응으로 각 주재를 결합시키는 것은 물론 요구되는 강도를 갖도록 하는 것인 바, 시멘트가 5중량% 미만이면 결합재로서의 역할을 충분히 수행할 수 없고 35중량%를 초과하면 과량이 되어 황토 블록으로서의 역할이 미미하게 되므로, 5∼35중량%를 혼합하도록 한다.

상기 제올라이트는 내부에 있는 미세한 나노크기의 세공에 물분자들을 가득 채우고 있는 보습성 물질로서 물리적 흡착력이 뛰어나 수분과 양분의 저장창고와 같은 역할을 수행하며, 이로 인하여 블록에 형성된 수개의 식재공의 토사에서 성장하는 식물에 수분과 양분을 지속적으로 공급하여 식물이 안정적으로 성장할 수 있 도록 하는 것이다. 또한 분말형 제올라이트에 함유된 이산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화칼슘(CaO) 등은 결합재로서의 역할도 하므로 시멘트의 사용량을 줄일 수 있는 것으로, 제올라이트가 0.5중량% 미만이면 수분과 양분을 지속적으로 공급할 수 없고 10중량%를 초과하면 과량이되므로, 0.5∼10중량%를 혼합하도록 한다.

상기 숯은 사면에 시공된 블록 표면이 인위적인 불지르기 등으로 화염에 노출될 경우 화재로 인하여 블록 표피가 박리되는 것을 방지하는 것은 물론, 동결융해 저항성을 향상시키기 위한 것이다.

일반적인 블록은 화재로 인하여 파괴되거나 동결로 인하여 피해가 발생될 경우 블록 표면이 박리되어 미관을 해치게 되는 것인 바, 이러한 표면박리 현상은 블록 내부의 온도 상승으로 인한 팽창율의 차이에 의하거나 동결로 인한 수압상승 정도가 블록의 강도를 초과할 때 발생하는 것으로, 숯의 혼합으로 인하여 숯이 가진 공극에서 파괴압력을 흡수하게 되어 화재 또는 동결에 대한 내구성을 지닌 내화블록을 제조할 수 있게 되는 것이다. 이러한 숯이 0.002중량% 미만이면 숯의 역할을 충분히 발휘할 수 없고 0.01중량%를 초과하면 과량이 되므로, 0.002∼0.01중량% 혼합하도록 한다.

또한 본 발명에서는 숯을 혼합하였지만 소정의 공극을 확보할 수 있는 활성탄 등을 이용할 수 있는 것은 당연한 것이다.

그리고 상기 각 구성물을 혼합(S1)할 시 황토와 동일한 색을 갖는 색소 0.2∼0.8중량%를 추가로 포함하여 친환경적인 이미지를 갖도록 할 수도 있는 것으로 이를 제한하지 않는다.

상기 각 구성물을 혼합(S1)한 후, 상기 혼합된 혼합물에 일정량의 물을 투입하고 교반(S2)한다. 상기 투입되는 물의 양은 시멘트의 수화반응을 진행할 수 있을 정도로 사용하며 너무 과량이 되면 성형시 작업성 및 품질이 좋지 못할 수 있으므로, 교반하면서 서서히 투입하도록 한다.

교반(S2)이 완료되면, 상기 교반된 혼합물 99.999∼99.99중량%에 천연섬유 0.001∼0.01중량%를 혼합(S3)한다. 이 때 상기 천연섬유는 토양과 제올라이트 또는 제올라이트와 제올라이트 사이에서 모세관 현상에 의한 수분과 양분의 통로 역할을 하며, 블록의 균열을 억제하는 역할을 하는 것으로, 천연섬유가 0.001중량% 미만이면 수분과 양분의 통로 역할이 미미하게 되고 0.01중량%를 초과하면 과량이 되므로, 0.001∼0.01중량%를 혼합하도록 한다.

상기 천연섬유는 주재의 혼합(S1) 시 동시에 투입할 수 있는 것은 물론이며, 별도의 공정을 통해 혼합함으로써 섬유가 서로 얽히지 않도록 별도의 공정을 통해 혼합할 수도 있는 것이다.

또한 상기 천연섬유는 종려털, 마닐라마, 시살마, 대마 및 아마로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기한 섬유가 아닌 별도의 천연섬유를 이용하는 것도 가능한 것으로 이를 제한하지 않는다.

상기 천연섬유의 혼합이 완료(S3)되면, 상기 천연섬유가 혼합된 혼합물을 성형기에 투입하여 성형(S4)한다. 이 때 상기 성형모양은 통상의 식생블록 형태를 갖는 것이며, 그 성형방법에 있어서도 진동가압성형 등을 이용할 수 있는 것으로, 그 형태 및 방법을 제한하지 않는다.

그리고 상기 성형(S4) 시 블록에 하나 또는 그 이상의 식생홀(2)을 성형할 수 있다.

상기 성형이 완료(S4)되면, 성형된 성형물을 양생(S5)하여 황토 식생블록을 생산하는 것이다. 상기 양생방법은 통상의 것에 따르므로 이를 상세히 설명하지 않는다.

즉 상기와 같은 방법으로 제조되는 황토 식생블록은 첨부된 도 2 및 도 3과 같은 바, 이에 대해 다시 한 번 설명하면, 블록본체(1) 내에 천연섬유(11)가 포함되어 이루어지되, 상기 블록본체(1)는 황토 60∼90중량%에 시멘트 5∼35중량%, 제올라이트 0.5∼10중량%, 숯 0.002∼0.01중량%로 되고, 상기 천연섬유(11)는 블록 전체의 0.001∼0.01중량%가 되는 것이다.

또한 앞서 설명한 바와 같이 색소 0.2∼0.8중량%를 추가로 포함할 수도 있는 것이며, 상기 천연섬유(11)는 종려털, 마닐라마, 시살마, 대마 및 아마로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것이다.

그리고 상기 블록본체(1)에는 하나 이상의 식생홀(2)을 형성할 수 있는 바, 상기 식생홀(2)은 블록본체(1)의 중앙부 또는 좌, 우측부에 관통형성되는 것으로, 그 형성위치나 형태를 제한하지 않는다.

상기 식생홀(2)에는 별도의 식물을 식재할 수도 있는 것으로, 식물의 식재로 인해 호안이나 사면에의 빠른 활착이 가능해 지도록 할 수도 있는 것이다.

그리고 상기와 같은 본 발명에 의한 황토 식생블록의 압축강도는 12N/㎟ 이상이 되는 것으로, 그 강도가 좋지 못했던 종래의 황토블록의 문제점을 해결한 것이다.

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 황토 식생블록 및 그 제조방법에 의하면 블록본체를 황토, 제올라이트, 숯 등으로 구성함으로써, 강성을 갖는 친환경적인 블록을 제조할 수 있도록 하고, 제올라이트로 인하여 블록자체가 수분 및 양분 보존기능을 갖도록 하며, 천연섬유로 인해 블록과 토사 사이에서 원활한 수분과 양분 통로를 확보하여, 제올라이트에 보존된 수분 및 양분을 천 연섬유를 통해 식물을 둘러싼 토사로 공급할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 숯으로 인해 제방 불지르기 등으로 블록 표면이 화염에 노출되는 경우에도 내화기능을 향상시킬 수 있도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims (8)

1. 황토 식생블록의 제조방법에 있어서,

   황토 60.000∼90.000중량%에 시멘트 5.000∼35.000중량%, 제올라이트 0.500∼10.000중량%, 숯 0.002∼0.010중량%를 혼합하는 단계(S1)와,

   상기 혼합된 혼합물에 일정량의 물을 투입하고 교반하는 단계(S2)와,

   상기 교반된 혼합물 99.999∼99.990중량%에 천연섬유 0.001∼0.010중량%를 혼합하는 단계(S3)와,

   상기 천연섬유가 혼합된 혼합물을 성형기에 투입하여 성형하는 단계(S4)와,

   성형된 성형물을 양생하는 단계(S5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토 식생블록의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 황토에 시멘트, 물, 제올라이트, 숯을 혼합하는 단계(S1)시, 색소 0.200∼0.800중량%를 추가로 혼합하는 것을 특징으로 하는 황토 식생블록의 제조방법.
3. 제 1 또는 2항에 있어서,

   상기 천연섬유는 종려털, 마닐라마, 시살마, 대마 및 아마로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 황토 식생블록의 제조방 법.
4. 황토 식생블록에 있어서,

   블록본체(1) 내에 천연섬유(11)가 포함되어 이루어지되,

   상기 블록본체(1)는 황토 60.000∼90.000중량%에 시멘트 5.000∼35.000중량%, 제올라이트 0.500∼10.000중량%, 숯 0.002∼0.010중량%로 되고,

   상기 천연섬유(11)는 블록 전체의 0.001∼0.010중량%가 되는 것을 특징으로 하는 황토 식생블록.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 블록본체(1)에는 하나 이상의 식생홀(2)이 형성되어지는 것을 특징으로 하는 황토 식생블록.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 블록본체(1)는 색소 0.2∼0.8중량%를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 황토 식생블록.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 황토 식생블록의 압축강도는 12N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 황토 식생블록.
8. 제 4 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 천연섬유(11)는 종려털, 마닐라마, 시살마, 대마 및 아마로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 황토 식생블록.

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