KR100696268B1 - 탄성블럭 및 포장재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성블록 및 포장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 햇빛에 장시간 노출되더라도 뒤틀림이 생기지 않으며, 폭우나 장마철에 많은 비가 내려 블럭이 침수되더라도 블럭이 떠내려가지 않는 탄성블럭 및 포장재에 관한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명에 따른 탄성블럭은 입경(粒徑) 1∼7mm의 고무칩 100중량부와 바인더(binder) 5∼12중량부를 혼합하여 일체로 형성한 하층부와 측부; 콘크리트, 석재 및 철강재 중에서 선택된 재료로 만들어지며, 상기 하층부와 측부 사이에 위치하는 심층부; 및 입경 1∼3mm의 칼라칩 100중량부와 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

탄성블럭, 포장재, 고무칩, 칼라칩, 바인더, 콘크리트

Description

탄성블럭 및 포장재{Elestic block and pavement}

도 1a는 본 발명에 따른 제1 실시예의 탄성블럭의 분해도이다.

도 1b는 도 1a의 탄성블럭을 절개한 단면도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 제2 실시예의 탄성블럭의 분해도이다.

도 2b는 도 2a의 탄성블럭을 절개한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예의 탄성블럭의 분해도 및 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예의 탄성블럭의 분해도 및 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 제5 실시예로서 탄성포장재가 포장된 보도의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 상층부 12 : 심층부

13 : 하층부 14 : 측부

15 : 필라멘트사 16 : 홀(hole)

17 : 콘크리트(경량콘크리트나 경량기포콘크리트 포함)

18 : 메쉬형 섬유

본 발명은 탄성블록 및 포장재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 햇빛에 장시간 노출되더라도 뒤틀림이 생기지 않으며, 폭우나 장마철에 많은 비가 내려 블럭이 침수되더라도 블럭이 떠내려가지 않는 탄성블럭 및 포장재에 관한 것이다.

콘크리트나 아스팔트로 포장한 도로나 산책로는 그 표면이 단단하여 충격흡수가 되지 않기 때문에 조깅을 하거나 보행 중에 관절에 무리를 줘서 피로감은 물론 건강에도 좋지 않은 영향을 미친다 하여, 근래에는 사람들이 주로 많이 이용하는 보도나 광장, 산책로 등의 지면을 탄성블럭이나 탄성포장재로 포장하여 충격흡수성을 향상시킴으로써, 보행자의 보행으로 인한 피로를 줄이고 건강도 보호함과 더불어 편안한 보행감을 느끼도록 하고, 이러한 탄성블럭이나 탄선포장재에 각종 안료를 첨가함으로써 포장면에 다채로운 디자인을 첨가시켜 심미감을 향상시키고 있다.

그러나 폭우나 장마철에 내리는 많은 비로 인하여 경사면에 설치된 블럭이 쓸려 내려가거나, 광장이나 산책로 등에 설치된 블럭이 침수됨으로 인하여 지면으로부터 이탈되어 물 위에 뜨는 현상이 발생하고, 또한 햇빛에 오래 노출됨으로 인 하여 고무로 제조된 블럭이 뒤틀리는 현상이 발생하게 되어 포장면의 평탄성을 상실할 뿐만 아니라 포장재로서의 기능을 못하게 되는데, 현재 주로 사용되고 있는 탄성블럭이나 탄성포장재의 기술을 요약하면 크게 4가지로 구분된다.

제1 양태는 폐고무와 바인더(binder)를 결합한 하층부와 고무칩이나 고무분말에 안료와 바인더를 결합하여 형성한 상층부로 구성된 것으로, 구체적으로는 특허 제172473호로 등록된 폐타이어 분말 100중량부, 라테스 바인더 5∼20중량부 및 가황제 2∼7중량부를 성형, 가공시킨 하층부와, 그 위에 폐에틸렌 프로필렌 고무분말 100중량부, 안료 1∼3중량부, 라테스 바인더 5∼20중량부 및 가황제 2∼7중량부를 성형, 가공시킨 상층부로 구성된 고무블럭이다.

제2 양태는 블럭이 조립식 구조를 갖게 하는 것으로, 구체적으로는 특허 제474935호로 등록된 폐타이어 파쇄 고무칩과 색소안료 및 바인더를 배합한 상층부와, 폐타이어 파쇄물로부터 얻은 폴리에스테르 섬유와 고무칩 및 바인더를 배합하여 하층부를 성형하고, 필요한 색상과 문양을 가공할 수 있게 하되, 보도블럭의 상측과 좌측으로 돌출부를 두고, 하측과 우측으로는 오목부를 형성한 조립식 블럭이다.

제3 양태는 상층부와 하층부 사이에 고무칩과 바인더를 세(細)골재에 첨가하여 만든 중간층부를 둔 것으로, 구체적으로는 특허 제369570호로 등록된 입경 1∼ 3mm로 분쇄된 고무팔렛 100중량부에 결합제로 폴리우레탄베이스 바인더 3∼10중량부와 착색안료 0.5∼5중량부를 혼합한 하부 탄성체 재료를 몰드에 투입하고, 그 상단에 입경 1∼3mm의 세골재 100중량부에 입경 2∼3mm의 고무칩 5∼20중량부 및 폴리우레탄베이스 바인더 10∼15중량부를 혼합한 중간지지층을 적층하고, 상기 하부 탄성층과 동일한 상부 탄성층을 적층시킨 후 10∼60분 정도 가압프레스를 통해 가압 경화시킨 고무블럭이다.

제4 양태는 콘크리트 블럭에 상부 탄성층을 압착한 것으로, 실용신안 제289645호로 등록된 블럭의 하부에 5∼13mm 골재로 된 투수 콘크리트층을 형성하고, 입도 2.5∼13mm의 폐타이어 칩에 바인더와 안료가 혼합된 폐타이어 층을 상기 투수 콘크리트층 위에 형성한 고무블럭이다.

상기 제1 및 제2 양태는 폐고무에 안료와 바인더를 혼합하여 만든 제품으로 비중이 0.95 이하이기 때문에 폭우나 장마로 인하여 블럭이 침수되었을 때에는 블럭이 물에 뜨고, 블럭이 햇빛에 장시간 노출되었을 때에는 뒤틀리는 현상이 발생하게 되고, 제3 양태는 비중이 1∼1.2로 다소 높기 때문에 물에 뜨는 현상은 방지할 수 있으나 세골재와 고무칩과의 결합이 탄성체로 유지되는 입자간 결합이기 때문에 뒤틀림을 방지할 수 없으며, 제4 양태는 비중이 2.0 정도로 높아 블럭이 침수되더라도 물에 뜨는 현상은 방지할 수 있으나 비중이 너무 높아서 무겁기 때문에 운반과 시공시에 어려움이 있으며, 하층의 콘크리트면이 노출되어 운반이나 작업 중에 파손될 우려가 많으며, 하부 콘크리트층과 상부 탄성층이 서로 분리되는 현상이 발생하고 콘크리트층이 노출되어 있어서 다른 고무블럭에 비하여 탄성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 고무블럭이 갖는 많은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 비중이 1.2∼1.8인 탄성블럭으로 만들어 블럭이 침수되더라도 블럭이 물에 뜨지 않고, 햇빛에 장시간 노출되더라도 뒤틀림이 발생하지 않으며, 콘크리트 등의 강성 재질이 노출되지 않고 블럭의 심부에 위치되어 있어서 운반이나 작업 도중에 블럭이 파손될 우려가 없으면서도 탄성이 높은 탄성블럭 및 포장재를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

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본 발명은 상기와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명에 따른 탄성블럭은, 콘크리트로 형성한 하층부; 칼라고무칩 100중량부와 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부; 및 상기 하층부와 상기 상층부 사이에 삽입한 직경 0.3∼3mm의 메쉬형 섬유를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 탄성블럭 및 포장재의 비중은 1.2∼1.8인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 탄성블럭 및 포장재에 관하여 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예를 도시한 것으로서, 입경(粒徑) 1∼7mm의 고무칩 100중량부와 바인더(binder) 5∼12중량부를 혼합하여 일체로 형성한 하층부(13)와 측부(14), 콘크리트, 석재 및 철강재 중에서 선택된 재료로 만들어지며, 상기 하층부(13)와 측부(14) 사이에 위치하는 심층부(12) 및 입경 1∼3mm의 칼라 칩 100중량부와 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부(11)를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예를 도시한 것으로서, 입경 1∼7mm의 고무칩 100중량부와 바인더(binder) 5∼12중량부를 혼합하여 일체로 형성한 하층부(13)와 측부(14), 콘크리트, 석재 및 철강재 중에서 선택된 재료로 만들어지며, 상기 하층부(13)와 측부(14) 사이에 위치하는 심층부(12), 및 입경 1∼3mm의 폐고무 100중량부와 안료 1∼5중량부 및 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부(11)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 실시예와 제2 실시예에서 심층부(12)는 상층부(11)와 하층부(13)가 고무칩과 같은 가벼운 재질로 만들어지기 때문에 탄성블럭이 침수되더라도 지면으로부터 이탈되지 않도록 하기 위하여 콘크리트, 석재 및 철강재 중에서 선택된 재료로 만들어 탄성블럭 전체의 비중이 1.2∼1.8이 되게 만드는 것이 바람직하며, 상기 하층부(13)의 하부 표면적(탄성블럭의 상부 또는 하부 표면적과 동일)의 60∼90%를 차지하도록 형성하여, 상기 하층부(13)와 측부(14) 및 상층부(11)에 둘러쌓여 탄성블럭의 내부에 은폐되도록 배치함으로써, 햇빛에 장시간 노출되더라도 뒤틀림이 발생하지 않으며, 콘크리트 등의 강성 재질이 노출되지 않고 블럭의 심부에 위치되어 있어서 운반이나 작업 도중에 다른 물체에 부딪히더라도 블럭이 파손되지 않도록 하였다.

심층부(12)의 크기를 너무 크게하거나 두껍게 하면 탄성블럭 전체의 비중이 2.0 이상이 되면 블럭이 침수되더라도 물에 뜨는 현상은 방지할 수 있으나, 비중이 너무 커서 무겁기 때문에 운반과 시공에 많은 어려움이 따르게 된다.

또한 심층부(12)는 콘크리트, 석재 및 철강재 중에서 선택된 재료로 만들며, 상기 재료로 심층부(12)를 2개의 층으로 만들어 그 사이에 고장력의 필라멘트사, 와이어, 메쉬(mesh)형 PP 또는 메쉬형 PVC를 첨가하여 제조할 수도 있다.

또한 탄성블럭에는 상층부(11)와 심층부((12) 및 하층부(13)를 관통하는 여러 가지 형상의 홀(hole)(16)을 형성해 둠으로써 탄성블럭이 깔린 지면으로 빗물이 스며들게 하여 침수를 예방할 수도 있으며, 또한 탄성블럭의 상부 표면에는 여러 가지 형상의 볼록부(미도시)를 형성함으로써 비오거나 눈이 올 때 보행자가 미끄러지는 것을 방지할 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제3 실시예를 도시한 것으로, 콘크리트(17)로 형성한 하층부와, 칼라고무칩 100중량부와 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부(11) 및 상기 하층부와 상기 상층부 사이에 부착력을 높이기 위하여 삽입한 직경 0.3∼3mm의 메쉬형 섬유(18)를 포함하여 구성된다. 메쉬형 섬유(18)는 이질재(異 質材)인 콘크리트와 고무칩 사이의 접착력을 향상시켜 주는 역할을 한다.

물론 콘크리트(17)는 2개의 층으로 만들어 그 사이에 고장력의 필라멘트사, 와이어, 메쉬(mesh)형 PP 또는 메쉬형 PVC를 첨가하여 제조할 수도 있으며, 콘크리트는 탄성블럭이 너무 무거워 운반과 작업시의 어려움을 극복하기 위하여 펄라이트, 슬래그, 스티로폴알갱이가 포함된 경량콘크리트 또는 경량기포콘크리트로 할 수도 있을 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 제4 실시예를 도시한 것으로서, 제3 실시예에서 상층부와 하층부를 관통하는 홀(16)을 형성한 것이다. 물론 제3 실시예와 제4 실시예에서도 탄성블럭의 상부 표면에는 여러 가지 형상의 볼록부(미도시)를 형성함으로써 비오거나 눈이 올 때 보행자가 미끄러지는 것을 방지할 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 제5 실시예를 도시한 것으로, 제1 내지 제4 실시예의 경우와 같이 성형틀에 맞춰 일정한 크기와 모양으로 제조하는 것이 아니라, 계속 이어지는 포장면 위에 포장되는 탄성 포장재로서, 기존의 바닥재(콘크리트, 아스팔트, 소형 고압 블럭 등) 상부나 콘크리트(17)로 형성한 하층부 위에 메쉬형 섬유(18)를 부착하고 상부에 입경 1~3㎜의 칼라칩 100중량부와 바인더 5~12중량부를 혼합한 상층부(11)를 포함하여 형성한다. 물론 콘크리트(17) 사이에 고장력의 필라멘트사, 와이어, 메쉬형 PP 또는 메쉬형 PVC를 첨가하여 제조할 수도 있다.

본 발명에 따른 탄성블럭은, 탄성블럭을 포장하는 현장에서 제조하는 데는 여러 가지 어려움이 수반될 수 있으므로 제1 및 제2 실시예의 경우에는 하층부 및 측부, 심층부, 상층부를 각각 제조한 후에 이들을 고온 압착하여 생산하고,, 제3 및 제4 실시예의 경우에는 상층부와 하층부를 각각 제조한 후에 그 사이에 메쉬형 섬유를 넣고 고온 압착하여 생산하며, 제5 실시예의 경우에는 설치하고자 하는 탄성 포장재를 현장에서 포설하여 실시하는 것이 바람직할 것이다.

[실시예의 실험]

이하에서는 본 발명에 따른 실시예의 실제 제품과 종래의 제품을 비교 실험한 결과를 통하여 본 발명의 우수한 효과에 대하여 설명한다.

<본 발명에 따른 제품 "가"형>

콘크리트 성형물(시멘트 + 모래 + 세골재)을 가로 180mm, 세로 70mm, 두께 30mm로 만들어 220×110×60의 몰드에 2∼5mm의 폐고무칩 100중량부에 바인더 9중량부를 교반하여 15mm의 두께로 포설하고, 콘크리트 성형물 180×70×30을 몰드 중심에 삽입한 후 측면늬 빈 공간을 교반된 폐고무칩으로 채운 후, 상부에 1∼3mm의 녹색 고무칩 100중량부에 바인더 9중량부로 배합하여 15mm 두께로 포설 압착하여 블럭을 생산하였다.

<본 발명에 따른 제품 "나"형>

펄라이트와 시맨트 혼합물로 만든 경량콘크리트 성형물(시멘트 + 모래 + 펄라이트 + 세골재)을 가로 220mm, 세로 110mm, 두께 48mm로 만들어 두께 0.5mm, 코크기 7mm의 섬유망을 경량콘크리트 성형물에 소량의 바인더로 부착한 후에, 상부에 1∼3mm의 녹색 고무칩 100중량부에 바인더 9중량부로 배합하여 12mm 두께로 포설 압착하여 블럭을 생산하였다.

상기 샘플용 고무블럭을 기존 제품과 비교하기 위하여 시중에 유통되거나 설치된 제품으로 몇 가지 비교 실험을 하였다.

상기 비교 실험을 하기 위한 샘플로 제작된 "가"형과 "나"형은 임의의 치수로 제작된 것이며, 본 발명에 따른 하나의 유형과 규격일 뿐 발명된 제품을 한정하지 않음은 물론이다.

구 분	A 제품	B 제품	C 제품	발명 샘플 A	발명 샘플 B
규격(mm)	220×110×45	220×110×45	220×110×60	220×110×60	220×110×60
구 조	하층부 35mm 흑색고무칩, 상층부 10mm 칼라고무칩	하층부 35mm 흑색고무칩, 상층부 10mm 칼라고무칩	하층부 50mm 콘크리트, 상층부 10mm 칼라고무칩	하층부 30mm 콘크리트, 측부 및 하층부 흑색고무칩상층 15mm	하층부 48mm 경량콘크리트, 상층부12mm 메쉬형섬유+ 칼라고무칩
무 게(g)	1002	986	2964	1943	2381
비 중	0.92	0.905	2.04	1.34	1.64
1.5m 높이 에서 낙하시 균열의 정도	균열 없음	균열 없음	모서리가 깨지고 균열발생	균열 없음	모서리가 깨지고 균열발생
물에 뜨는 정도	약간 뜬다	약간 뜬다	뜨지 않는다	뜨지 않는다	뜨지 않는다

상기 비교를 통해 A, B 제품은 상·하부 모두 탄성체로 구성되어 있어 탄성 은 우수하나, 비중이 1보다 적기 때문에 폭우로 인한 침수시 고무블럭이 물에 뜨거나 쓸려나가는 현상이 발생하며, 장기간 햇빛에 노출되거나 보도 기층 변동과 불균등 침하로 인한 뒤틀림 현상이 발생한다. C제품은 하부의 콘크리트로 인해 뒤틀림 현상은 발생하지 않고, 비중이 커서 물에 뜨지 않으나 너무 무거워 운반과 작업이 어려우며 또한 충격에 약해 파손의 우려가 있다.

발명 샘플 A는 비중이 1.34로 물에 뜨지 않으며 C제품처럼 하부의 콘크리트 층과 상부의 고무 탄성층이 완전히 분리되지 않고, 하부와 측면이 고무층의 탄성을 전달할 수 있어 상대적으로 탄성이 양호하여 충격에도 파손되지 않는다.

발명 샘플 B는 충격에 약하여 작업상 주의하여야 하나, 비중이 1.64로 운반과 작업이 용이하며, 침수시에도 안전하며 또한 하부 콘크리트층과 고무 탄성층 사이에 이질재 간의 부착력을 높이기 위하여 메쉬형 섬유를 삽입하여 블럭의 안정성을 높였다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 탄성블럭은 블럭이 침수되더라도 블럭이 물에 뜨지 않고, 장기간 햇빛에 노출되거나 보조 기층 변동과 불균등 침하로 인한 뒤틀림 현상이 발생하지 않으며, 콘크리트 등의 강성 재질이 노출되지 않고 블럭의 심부에 위치되어 있어서 운반이나 작업 도중에 블럭이 파손될 우려가 없다.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 콘크리트로 형성한 하층부;

   칼라고무칩 100중량부와 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부;

   상기 하층부와 상기 상층부 사이에 삽입한 직경 0.3∼3mm의 메쉬형 섬유;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 탄성블럭.
9. 제8항에 있어서,

   상기 콘크리트는 펄라이트, 슬래그, 스티로폴알갱이가 포함된 경량콘크리트인 것을 특징으로 하는 탄성블럭.
10. 제8항에 있어서,

    상기 탄성블럭의 비중이 1.2∼1.8인 것을 특징으로 하는 탄성블럭.
11. 제8항에 있어서,

    상기 콘크리트에는 고장력 필라멘트사, 와이어, 메쉬형 PP, 메쉬형 PVC 중 어느 하나가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성블럭.
12. 제8항에 있어서,

    상기 탄성블럭에는 상하로 관통하는 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성블럭.
13. 제8항에 있어서,

    상기 상층부의 상부에는 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성블럭.
14. 콘크리트로 형성한 하층부;

    칼라고무칩 100중량부와 바인더 5∼12중량부를 혼합하여 형성한 상층부;

    상기 하층부와 상기 상층부 사이에 삽입한 직경 0.3∼3mm의 메쉬형 섬유;

    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 탄성포장재.
15. 제14항에 있어서,

    상기 콘크리트는 펄라이트, 슬래그, 스티로폴알갱이가 포함된 경량콘크리트인 것을 특징으로 하는 탄성포장재.
16. 제14항에 있어서,

    상기 콘크리트에는 고장력 필라멘트사, 와이어, 메쉬형 PP, 메쉬형 PVC 중 어느 하나가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성포장재.

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