KR100718292B1 - 자연토를 이용한 지반 포장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연토를 이용한 지반 포장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 운행 등에 요구되는 강도를 가지면서도 딱딱하게 굳은 기존의 아스팔트나 포장도로와는 달리, 흙 고유의 질감과 색상을 얻을 수 있으며, 특히, 지반에 포설되는 포장토에 적색산화철과 황색산화철이 최적 비율로 혼합되어 첨가됨에 따라 보행자는 마치 황토 위를 밟게 되는 기분을 느낄 수 있음은 물론, 지반에 포설되는 포장토가 시공 현장에서 채취가능한 자연토를 주성분으로 함에 따라 시공비용을 절감할 수 있고, 자연자원 이용성을 높일 수 있음과 아울러, 지반에 포설되는 포장토가 퇴화 후 자연토로 환원됨에 따라 환경보전에 이롭고 자연 친화성을 극대화 시킬 수 있으며, 포장 후 태양복사열을 흡수할 수 있는 자연토를 이용한 지반 포장방법에 관한 것이다.

지반, 황토, 아스팔트, 콘크리트, 자연토, 포장

Description

자연토를 이용한 지반 포장방법{PAVEMENT METHOD}

도 1 은 본 발명에 따른 포장시공 과정을 나타낸 블럭도.

본 발명은 자연토를 이용한 지반 포장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 운행 등에 요구되는 강도를 가지면서도 딱딱하게 굳은 기존의 아스팔트나 포장도로와는 달리, 흙 고유의 질감과 색상을 얻을 수 있으며, 특히, 지반에 포설되는 포장토에 적색산화철과 황색산화철이 최적 비율로 혼합되어 첨가됨에 따라 보행자는 마치 황토 위를 밟게 되는 기분을 느낄 수 있음은 물론, 지반에 포설되는 포장토가 시공 현장에서 채취가능한 자연토를 주성분으로 함에 따라 시공비용을 절감할 수 있고, 자연자원 이용성을 높일 수 있음과 아울러, 지반에 포설되는 포장토가 퇴화 후 자연토로 환원됨에 따라 환경보전에 이롭고 자연 친화성을 극대화 시킬 수 있으며, 포장 후 태양복사열을 흡수할 수 있는 자연토를 이용한 지반 포장방법에 관한 것이다.

일반적으로 보도나 공원, 산책로, 아파트 내부 도로 시공을 위해 아스팔트가 포장되고 있다. 상기 아스팔트는 비교적 높은 강도를 가지며 시공이 용이한 이점이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이와 같은 아스팔트를 이용한 포장시공은 전술한 장점이 있는 반면, 다음과 같은 문제점을 노출하였다.

첫째, 태양복사열을 흡수하지 못하고 그대로 대기에 전이시킴에 따라 대기 온도를 상승시켰으며, 또한, 도로의 파손시 아스팔트의 잔해가 토양 오염원이 되었다.

둘째, 아스팔트 포장시 자연자원의 활용도가 저하됨에 따라, 포장원료의 운반비 및 자재 비용의 상승을 초래하였으며, 이는 결국 시공비용을 증가시키는 요인이 되었다.

셋째, 주위 자연환경과의 친화성이 떨어져, 딱딱한 이미지를 연출하였으며, 특히 공원이나 산책로 등의 경우에는 이질감을 발생시켜 전체 자연경관을 해치는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 운행 등에 요구되는 강도를 가지면서도 딱딱하게 굳은 기존의 아스팔트나 포장도로와는 달리, 흙 고유의 질감과 색상을 얻을 수 있는 지반 포장방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 지반에 포설되는 포장토가 시공 현장에서 채취가능한 자연토를 주성분으로 하여 시공비용을 절감할 수 있고, 자연자원 이용성을 높일 수 있는 지반 포장방법을 제공하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 지반에 포설되는 포장토가 퇴화 후 자연 토로 환원됨에 따라 환경보전에 이로움과 동시에 자연 친화성을 극대화 시킬 수 있으며, 포장 후 태양복사열을 흡수할 수 있는 지반 포장방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 지반을 포장하기 위한 방법에 있어서, 지반을 평탄하게 정리하고, 상기 지반의 양측 가장자리에 경계석을 설치하는 시공준비단계와; 마사토 1㎥ 당 110~130㎏의 시멘트와, 1~1.5㎏의 콘셀과, 직경 13㎜이하의 골재와, 물에 AE감수제가 첨가되어 이루어진 수용액을 혼합한 후 교반시키되, 상기 골재와 마사토는 3:7의 부피비를 이루도록 하여 포장토를 제조하는 포장토제조단계와; 제조된 포장토를 양 경계석 사이의 지반에 포설하고 포설된 포장토를 가압하여 다지는 포설 및 바이브레이터 다짐단계와; 지반에 다져진 포장토가 일정기간 습윤상태을 유지하도록 상기 포장토를 양생재로 덮는 양생단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 보다 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 포장시공 과정을 나타낸 블럭도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지반 포장방법은 시공준비단계, 포장토제조단계, 포설 및 다짐단계, 양생단계, 표면정리단계로 이루어진다.

상기 시공준비단계에서는 통상의 지반 포장시공에서와 같이 인력이나 건설기계를 이용하여 지반을 평탄하게 정리하고, 상기 지반의 양측 가장자리에 경계석을 설치하게 된다.

상기 포장토제조단계는 상기 시공준비단계를 통해 평탄하게 정리된 지반에 포설될 포장토를 제조하기 위한 공정으로서, 이때, 상기 포장토는 자연에서 바로 획득될 수 있는 마사토에 바람직한 혼합물이 혼합되어 이루어지는바, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 상기 포장토는 마사토에 시멘트, 콘셀, 골재, 수용액이 혼합된후 교반되어 이루어진다.

이하, 본 출원인이 상기 첨가물의 바람직한 함량 및 크기를 획득하기 위해 실시한 시험값을 예시하면 다음과 같다.(이하의 표들에서 각 첨가물의 함량은 마사토 1㎥ 당 함유되는 양임)

본 실험에서는 상기 첨가물의 함량 및 크기에 관한 최적 예상치 인 A군과 상기 A군보다 이상 및 이하의 값을 갖는 B군 및 C군을 비교하였다.

먼저, 시멘트 함량에 관한 시험 데이터는 다음과 같다.

	A	B	C
시멘트 함량	110~130㎏	110㎏이하	130㎏이상
성능	적정강도 유지, 지반과 융화	충분한 강도 기대하기 어려움	강도 증가하나 지반과 이질감 발생

<포장토의 시멘트 함량에 따른 성능비교>

즉, 상기 표에서 알 수 있듯, 시멘트 함량이 110㎏ 이하이면, 충분한 강도를 기대하기 어려우며, 반대로 130㎏ 이상으로 너무 많으면, 강도는 증가하나, 흙 고유의 질감을 기대하기 어려우며, 기존 지반과의 이질감이 발생하여, 융화되지 못하는 문제점이 발생하게 된다. 이에 더하여, 고가의 시멘트 사용량이 증가함에 따라 시공비용이 상승되는 문제점도 더불어 발생하게 됨은 물론이다.

또한, 상기 범위(110~130㎏)에서도 가장 바람직한 시멘트의 함량은 120㎏인 것 것으로 나타났다.

	A	B	C
콘셀 함량	1~1.5㎏	1㎏이하	1.5㎏이상
성능	적정의 휨강도 유지할 수 있으며, 균열방지됨	휨강도 기대하기 어려움	휨강도 저하하여 균열발생

<포장토의 콘셀 함량에 따른 성능비교>

상기 콘셀은 나무가루를 물과 함께 찧어서 펠릿 상태로 제조된 후 첨가되는데, 이때, 상기 콘셀은 포장토가 질긴감을 유지하여 조각 조각 부서지는 것을 방지하도록 한다.

상기 표에서 알 수 있듯, 상기 콘셀의 함량이 1㎏ 이하이면, 휨강도를 기대하기 어려우며, 상기 콘셀의 함량이 1.5㎏ 이상이면 휨강도가 현저히 저하하여 균열이 발생하는 것으로 나타났다.

이에, 균열을 방지하면서도 적정의 휨강도를 유지하기 위해서 상기 콘셀의 함량은 1~1.5㎏ 인 것이 바람직하며, 이 중에서도 1.2㎏ 인 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.

한편, 포장토에 첨가되는 골재는 너무 크지 않은 크기로, 적어도 13mm이하의 크기로 첨가되는 것이 바람직한데, 여기서, 상기 골재의 바람직한 첨가량은 다음과 같다.

	A	B	C
골재/마사토 (부피기준)	3/7	3/7이하	3/7이상
성능	적정강도 유지 및 균열방지	강도 저하	균열 발생

<포장토의 골재 함량에 따른 성능비교>

즉, 상기 골재는 마사토와 관계되어 그 함량이 결정되어 지는데, 이때, 상기 골재와 마사토의 비가 3:7 일 경우에 균열 현상이 방지되면서도 적정강도를 유지하는 등 가장 바람직한 것으로 나타났고,

상기 골재와 마사토의 비가 3:7 이하이면, 압축강도 등 하중에 대한 강도가 저하되는 문제점이 있었으며, 또한, 상기 골재와 마사토의 비가 3:7 이상이면, 균열이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 상기 첨가물에서 수용액은 물에 일정량의 AE감수제가 첨가되어 이루어지는데, 이때, 상기 물은 마사토 1㎥ 당 200ℓ이며, 상기 AE감수제는 전체 수용액에 대하여 0.3%의 부피를 갖도록 첨가된다.

여기서, 상기 AE감수제에 관하여 간략히 설명하면, 상기 AE감수제는 발포성(發泡性)이 현저한 계면활성제(界面活性劑)로서, 콘크리트 중에 미소한 독립된기포(氣泡)를 고르게 발생시켜 내동결융해성(耐凍結融解性),내식성(耐蝕性) 등 내구성을 개선시킴과 동시에, 콘크리트의 유동성을 좋게 하여 부어넣기 작업을 용이하게 하고, 굳은 콘크리트의 열전도율을 저하시키며, 수밀성(水密性)을 향상시키는 등 2차적인 효과도 있는 것으로 알려져 있다.

다만, 너무 많이 사용하면 비경제적일 뿐만 아니라, 압축강도의 감소, 골재 , 마사토 등 다른 첨과물과의 부착강도의 저하 등 여러 가지 장애가 일어나므로, 상기와 같이 첨가량을 유지해야 하는 것이다.

아울러, 본 발명에 따르면, 포장토에 일정량의 산화철이 함유되는데, 이는 함유된 산화철에 의해 포장토의 색깔이 황토와 유사한 색깔을 띠도록 하기 위함이다.

이에 상기 포장토가 황토와 비슷한 색깔을 유지하기 위해서는 상기 산화철을 이루는 황색산화철과 적색산화철이 최적의 비율로 혼합되어야 하며, 상기 황색산화철과 적색산화철의 가장 바람직한 혼합비율은 부피비를 기준으로 3:1이다.

다시, 전술한 포설 및 다짐단계에서는 상기와 같은 공정에 의해 제조된 포장토를 양 가장자리에 설치된 경계석 사이의 지반에 포설하고 포설된 포장토를 건설기계를 이용하여 가합함과 동시에 다지게 된다.

또한, 상기 양생단계는 상기 포설 및 다짐단계를 통해 다져진 포장토가 일정기간 습윤상태를 유지하도록 하는데, 이를 위해 이 단계에서는 상기 포장토의 표면을 양생재로 덮게 된다. 여기서, 상기 양생재로서는 PE 필름(Polyethylene Film)이 채택되어 사용될 수 있다.

상기와 같은 양생단계를 거친 후, 포장토가 굳게되면, 표면정리단계가 수행되는데, 상기 표면정리단계에서는 균열 발생 및 이물질 존재 여부 등을 확인하며, 포장토의 표면을 매끄럽게 정리하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 발현된다.

첫째, 본 발명에 따라 지반을 포장할 경우 차량 운행 등에 요구되는 강도를 가지면서도 딱딱하게 굳은 기존의 아스팔트나 포장도로와는 달리, 흙 고유의 질감과 색상을 얻을 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 지반에 포설되는 포장토에 적색산화철과 황색산화철이 최적 비율로 혼합되어 첨가됨에 따라 보행자는 마치 황토 위를 밟게 되는 기분을 느낄 수 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 지반에 포설되는 포장토가 시공 현장에서 채취가능한 자연토를 주성분으로 함에 따라 시공비용을 절감할 수 있고, 자연자원 이용성을 높일 수 있다.

셋째, 본 발명에 따르면, 지반에 포설되는 포장토가 퇴화 후 자연토로 환원됨에 따라 환경보전에 이로움과 동시에 자연 친화성을 극대화 시킬 수 있으며, 포장 후 태양복사열을 흡수할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 지반을 포장하기 위한 방법에 있어서,

   지반을 평탄하게 정리하고, 상기 지반의 양측 가장자리에 경계석을 설치하는 시공준비단계와;

   마사토 1㎥ 당 110~130㎏의 시멘트와, 1~1.5㎏의 콘셀과, 직경 13㎜이하의 골재와, 물에 AE감수제가 첨가되어 이루어진 수용액을 혼합한 후 교반시키되, 상기 골재와 마사토는 3:7의 부피비를 이루도록 하여 포장토를 제조하는 포장토제조단계와;

   제조된 포장토를 양 경계석 사이의 지반에 포설하고 포설된 포장토를 가압하여 다지는 포설 및 바이브레이터 다짐단계와;

   지반에 다져진 포장토가 일정기간 습윤상태을 유지하도록 상기 포장토를 양생재로 덮는 양생단계;

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자연토를 이용한 지반 포장방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 포장토에 함유되는 시멘트의 양은 마사토 1㎥ 당 120㎏ 인 것을 특징으로 하는 자연토를 이용한 지반 포장방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 포장토에 함유되는 콘셀의 양은 마사토 1㎥ 당 1.2㎏ 인 것을 특징으로 하는 자연토를 이용한 지반 포장방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 수용액을 이루는 물은 마사토 1㎥ 당 200ℓ이며, 상기 AE감수제는 전체 수용액에 대하여 0.3%의 부피를 갖도록 첨가되는 것을 특징으로 하는 자연토를 이용한 지반 포장방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 포장토제조단계 시, 포장토가 일정량의 산화철을 함유하도록 하되, 상기 산화철은 황색산화철과 적색산화철이 상호 3:1의 부피비로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자연토를 이용한 지반 포장방법.

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