KR100770152B1 - 복층형 투수평판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복층형 투수평판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 13-40mm의 골재로 이루어지는 하층부와 2-8mm 범위의 골재로 이루어지는 상층부로 블록을 형성하여 고로슬래그와 활성 플라이 애쉬 및 가성석회로 구성되는 바인더로 결합되며, 100-150℃에서 6-12시간을 고온양생하여 블록 내부에 zeolite 형성하는 것에 의해서 고결화가 진행되어 재령 7일에 150kgf/㎠ 이상의 압축강도를 발휘하게 된다. 특히 블록은 상층부와 하층부의 복층으로 구성되며 상층부의 골재 색상이 그대로 발현되도록 샌드 블라스터를 이용하여 표면 연마처리하여 천연의 대리석과 같은 질감을 표출하여 수려한 도심경관 연출이 가능하며, 또한 강우시 빠른 투수력으로 도로노면의 담수방지가 가능하며, 표면의 공극에 의해서 차소음 저감 및 보행시의 미끄러짐을 억제하는 것이 가능한 특징이 있다.

투수블록, 고로슬래그, 활성 플라이애쉬, 가성석회, 샌드블라스터

Description

복층형 투수평판 및 그 제조방법 {Double layered water permeability plat process and the preparation thereof}

도 1은 본 발명에 따른 복층형 투수평판의 분말 X-선 회절패턴을 나타낸 그래프이며,

도 2는 본 발명에 따른 복층형 투수평판의 내부 전자현미경 사진이고,

도 3은 본 발명에 따른 복층형 투수평판(화강암)의 외부 평면사진이고,

도 4는 본 발명에 따른 복층형 투수평판(화강암)의 외부 측면사진이며,

도 5는 본 발명에 따라 활성 플라이애쉬가 첨가되지 아니한 투수평판의 내부 전자현미경 사진이고,

도 6은 본 발명에 따른 복층형 투수평판(규석)의 외부 평면사진이며,

도 7은 본 발명에 따른 복층형 투수평판의 외부 평면사진(황토석)이고,

도 8은 샌드 블라스터 표면연마처리를 하지 않은 복층형 투수평판의 외부사진이다.

본 발명은 국내에서 산출되고 있는 다양한 골재를 이용한 천연의 골재 색상 이 그대로 발현되는 복층형 투수평판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 색상의 천연 골재인 화강암석, 맥반석, 석회석, 백운석, 규석 등과 고로슬래그, 활성 플라이애쉬, 가성석회의 바인더부를 주성분으로 이들 성분을 혼합 및 성형, 양생공정을 통하여 소정의 물성을 발휘하도록 한 다음 천연골재의 색상이 표출되도록 샌드블라스터를 이용하여 표면을 연마함으로서 천연의 골재 색상이 그대로 발현될 수 있는 복층형 투수평판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

잘 알려져 있는 바와 같이, 일반 콘크리트 포장이나 포장재는 대부분 불투수성 포장제로서 포장재의 주된 바인더는 시멘트로 구성된다. 일괄적 불투수성 포장에 의해서 초래된 도시화에 의해서 집중호우시의 빗물은 흙(지표)으로 흡수되지 못하고 도로 노면으로 모여서 도로의 담수를 일으킨다. 이를 방지하기 위해서는 포장의 기능이 물을 지표로 빠르게 이동시키는 투수성을 확보하여야만 하며, 이의 형태는 흙 포장이나 투수성 포장이 가능할 것이다. 그러나 현재 모든 도로와 보도 등은 시멘트 또는 아스팔트 불투수성 포장으로 되어 있다.

한편, 일부의 기술자들은 이와 같은 현재의 포장재의 문제점을 해결하기 위하여 투수 포장을 시도하였는데, 굵은 골재를 13mm를 사용하거나 6-8mm 좁은 입자크기로 이루어진 골재를 사용해서 투수성을 향상시키는 방식을 시도하였다. 또한 이와 같은 포장재 표면을 폴리머와 안료 등의 혼합물로 분사시켜 다양한 디자인과 패턴을 조성하는 것도 시도되고 있다. 그러나 이와 같은 방식에 의해서 시공되는 투수성 포장은 매우 인위적 색상으로 현대사회의 시각적 수준을 만족시키지 못한다.

또한 종래의 포장재는 대부분이 시멘트에 의해서 제조되는 콘크리트이다. 이와 같은 시멘트는 최근 대기환경 오염문제를 일으키는 주된 원인중의 하나로, 시멘트 제조시 1,450℃ 전후로 소성하여야 하기 때문에 막대한 에너지(원유소비)가 소모되어 원유가 전혀 산출되지 않는 국내의 실정에 매우 큰 부담으로 작용하고 있을 뿐만 아니라, 시멘트 1kg 제조시에 발생되는 CO₂는 900g에 달하며 지구 온난화를 초래하는 주범이라는 것으로부터 현재 소비자들로부터 대체소재 개발에 대한 욕구가 가일층 증가일로에 있는 실정이다.

한편, 종래의 투수성 포장재의 가장 중요한 기능은 투수성을 확보하는 것인데, 기존 제품의 투수계수는 1.0×10^{-2 cm}/sec 이상을 만족하는 것으로 목표를 정하였다. 그 중에서 신개념의 투수 콘크리트와 투수블록(특허 0466281호에 소개)은 이와 같은 투수계수를 확보하기 위하여 2.5mm에서 40mm에 달하는 넓은 범위의 골재를 사용하였으며, 굵은 골재를 이용하여 투수율을 높이고, 평탄성 확보를 위해서 표면을 연마하게 된다.

이 방법에 의하여 제조되는 블록은 투수성은 우수하나 굵은 골재와 굵은 골재사이의 공극이 커서 이물질이 들어가기 쉬우며, 굵은 골재로 이루어진 표면을 연마하게 되므로 질감이 섬세하지 못한 단점이 있다. 또한 제품을 절단하여 연마하게 되면 공정상에 손이 많아 경제적으로도 비효율적인 단점이 있다.

한편, 시멘트에 의해서 제조되므로 시멘트 대체소재가 필요한 현대사회인이 인식하는 포장소재로서는 바람직하지 않다. 특허 제0198022호는 세립자 고압 투수 블록 제조에 관한 기술로서, 상층부를 작은 골재로 코팅하여 질감을 향상시키려고 하였으며, 표면의 기공을 작게하여 이물질의 침투를 방지하는 제품을 제안하였다.

그러나 이 기술은 시멘트로 둘러쌓인 표면의 코팅층으로 색상이 일관되고, 안료 등을 사용하여 색상이 표출되므로 자연스럽고 천연 대리석과 같은 색상을 표출은 불가능하며, 시멘트를 사용한다는 점에서 기존의 투수벽돌 제품과 조성상의 차이가 없다. 또한 건조된 성형물의 표면에 에폭시, 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 불포화수지 등과 같은 휘발성 유기화합물질(VOCs)를 다량으로 함유하고 있는 화학물질을 첨가하는 것은 환경으로부터 아토피 피부염 등이 유발할 수 있기 때문에 생활환경과 밀접한 도심부에의 시공은 신중한 검토가 필요할 것으로 생각된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 기본적으로 시멘트를 전혀 사용하지 조건에 의해서 제조되는 투수블록으로서 상층부와 하층부의 복층으로 구성되며, 투수성이 장시간 유지되고 내구성 및 내 미끄러짐성 및 천연대리석의 표면질감을 표출할 수 있는 복층형 투수평판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 기존 투수블록의 단점인 이물질로 인한 투수성 저하 문제를 방지하기 위해 상층부를 2-8mm 골재층으로 하층부가 13-40mm 골재층으로 구성되는 복층형 투수평판을 설계함으로써 투수기능을 크게 향상시켰으며, 표면을 샌드블러스터 등과 같은 연마기를 이용하여 표면을 연마처리함으로써 표면에 형성된 기공에 의해서 미끄러짐 저항을 향상하며, 천연의 대리석과 같은 질감을 현출하여 고품격 도시경관조성이 가능한 제품을 제공함에도 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 100-150℃에서 6-12시간 범위에서 양생 후 재령 7일에 150kgf/㎠ 이상의 압축강도를 발휘하도록 하고, 이를 표면가공처리 한 후에 정해진 제품크기로 절단함으로서 작업능률을 크게 향상시킬 수 있도록 한다. 나아가 본 발명은 시멘트나 폴리머를 전혀 사용하지 않고 무기물질의 반응결합을 통해서 제올라이트(zeolite)를 블록 내부에 생성시킴으로써 결합력을 향상시켜 고강도를 발휘하도록 함으로서 시멘트 제품의 압축강도에 상회할 수 있도록 함에도 보다 발전된 목적이 있다 할 수 있다.

특히, 본 발명의 발전된 목적을 달성하기 위해 생성되는 zeolite는 기본적으로 zeolite A형이 생성되며, 본 발명의 실시예를 통해서 sodalite계(hydroxy sodalite, sodalite 등)나, zeolite NaA계(zeolite LTA, zeolite zk-14)가 생성될 수 있다. 이러한 zeolite는 수질정화용 여재로서 각광받고 있는 소재이므로 생성된 제올라이트에 의한 수질정화도 가능할 것으로 기대된다.

본 발명의 투수성 포장은 포장면 아래의 토양으로 우수를 빠르게 침투시키고, 지하수의 고갈에 따른 지반침하를 방지할 뿐만 아니라 포장면 아래의 미소생물의 생식환경을 양호하게 하는 것 외에, 여름철 등 양사(햇볕)가 강할 경우에 공극중의 수분을 공기중에 증발시켜 더위를 누그러들이는 기능(효과)을 한다. 1g의 물이 증발시에 539cal의 열을 흡수하기 때문에 대단히 효과적이다.

이와 같은 본 발명의 복층형 투수평판을 제조하기 위한 첨가제는 2-8mm 골재, 13-40mm 골재, 고로슬래그와 활성 플라이애쉬와 가성석회를 분말 바인더로 사 용하여 제조하는 것으로, 골재 70-90 중량부, 고로슬래그, 5-15중량부, 활성 플라이애쉬 5-15 중량부, 가성석회 2.5-7.5 중량부로 구성되는 복층형 투수평판과, 양생된 제품을 연마하여 제품규격에 맞도록 절단하는 것의 제조방법을 특징으로 본 발명의 복층형 투수평판이 제공한다.

이하, 본 발명의 복층형 투수평판 및 그 제조방법에 대한 구성원리가 쉽게 이해될 수 있도록 하기의 바람직한 실시예들을 참조하여 상세히 설명한다.

[1] 골재

본 발명에서 골재는 상층부용 2-8mm 골재, 하층부용 13-40mm 골재가 사용되며, 골재의 사용량은 70-90 중량부의 범위이며, 이 범위를 벗어나게 되면, 투수성과 물성(압축강도, 공극률) 및 미끄러짐 저항성이 떨어지게 된다. 특히 골재 사용량이 70 중량부 이하에서는 바인더의 첨가량이 너무많아서 본 발명의 목적인 투수성 확보가 곤란하며, 90 중량부 이상에서는 사용되는 바인더 양이 부족하여 충분한 물성발휘가 어렵게 된다.

본 발명에 사용된 골재는 백색과 검은색이 혼합된 화강암석 골재를 사용하였으며, 디자인에 따라서 회색의 맥반석, 백색의 포천석, 주황색의 황토석, 검은색의 마천석, 무색의 규석, 백색의 석회석, 백운석 등이 가능하다.

특히 상층부를 구성하는 골재는 2-8mm의 범위를 갖는 둥근형태의 골재가 바람직하다. 이 범위를 벗어나는 조성에서는 천연대리석 질감의 디자인 현출이 어렵게 된다.

[2] 고로슬래그

고로슬래그는 분말도가 높을수록 알칼리성에 의해 표면의 Si, Al 이온이 쉽게 용출될 수 있어 결합력 향상과 블록 내의 zeolite의 생성율을 높이는 것이 용이하다. 본 발명에서 사용한 고로슬래그는 비표면적이 6,500㎤/g인 것을 사용하였다.

고로슬래그는 제품 내에서 Ca 이온을 제공하여 블록 내부에 C-S-H 생성물을 단시간 내에 생성하는 주된 역할을 하며, 특히 Ca 이온은 Ca(OH)₂를 생성하여 블록 내의 pH를 알칼리로 끌어올리는 역할과, 가성석회를 보조해 줌으로써 고로슬래그와 활성 플라이애쉬의 표면을 둘러싸고 있는 피막을 파괴하여 수화반응 및 2차 생성물(zeolite 물질) 형성을 촉진하는 역할로 결합을 촉진하게 된다. 사용된 고로슬래그는 구체적으로 (주)기초소재연구소로부터 생산 판매되는 6,500㎤/g인 것을 들 수가 있다.

본 발명에서 사용하는 고로슬래그는 3-15 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 3 중량부 이하와 15 중량부 이상에서는 각각 블록 내에 충분한 C-S-H 생성을 할수 없으며, 과도한 고로슬래그의 첨가량으로부터 Ca(OH)₂의 생성량의 증가는 Ca(OH)₂ 생성시 발생된 발열로 인해 바인더 부분의 표면크랙을 유발하게 되며, 결국에는 물성을 저하로 이어지게 된다.

[3] 활성 플라이애쉬(fly ash)

플라이애쉬는 화력발전소의 가동에 따른 부산물로서, 무연탄과 유연탄으로 대별되며, 화학성분 분석값이 점토광물과 유사하여 점토벽돌 제조에 있어 일부 플라이애쉬를 첨가하여 제조하는 경우도 있다. 이때 플라이애쉬내에는 미연탄소분이 일정량이 포함되어 있어 저온에서 원하는 벽돌의 물성을 얻는 것이 가능하여 에너지 절약을 가져올 수 있는 유용한 자원이다.

또한 시멘트 산업에서도 플라이애쉬를 첨가하여 시멘트의 반응보조재로 사용하기도 한다. 그러나 플라이 애쉬는 고로슬래그나 실리카퓸 등과 같은 시멘트 혼화제와 비교할 때 상대적으로 입자크기가 크고 반응성이 현저하게 떨어지기 때문에 사용빈도가 작다. 이와 같은 플라이애쉬는 2010년에는 600백만톤으로 증가할 것으로 보고되고 있어 다양한 활용분야의 개발이 필요한 시기이다.

따라서 본 발명에서는 이와 같은 문제점이 있는 플라이애쉬를 800℃에서 열처리하여 반응성이 높은 활성 플라이애쉬를 제조하였다. 제조된 활성 플라이애쉬는 비정질상으로 구성되기 때문에 포졸란 특성이 우수하며, 색상이 황토색으로 기존 제품의 안료 등의 사용량을 크게 줄일 수 있는 특징이 있다.

또한 열처리된 활성 플라이애쉬는 고로슬래그와 가성석회의 알칼리성 생성물에 의해서 쉽게 반응하게 되며, 고온에서 양생시에 표면에 알루미노실리케이트 상인 zeolite 화합물을 생성시킨다. 이와 같은 작용에 의해서 결합력이 상승하게 된다.

본 발명에서 활성 플라이애쉬는 5-15 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 사용량이 5 중량부 이하에서는 블록 내에 zeolite 생성이 확인되지 않고 효과적인 필러로서의 역할도 기대할 수 없었으며 물성도 낮았다.

또한 15 중량부 이상으로 첨가하면, 바인더의 점성이 현저하게 떨어져 성형시에 작은 충격에도 성형물이 무너지게 되는 문제가 있다. 또한 첨가되는 가성석회 나 고로슬래그로부터 발생된 Ca(OH)₂에 의해서 반응에 참여하는 것보다 미반응으로 존재하는 분말이 많게 되어 물성이 저하하게 된다.

[4] 가성석회

본 발명에 사용된 가성석회는 화학적 구조가 NaOH·Ca(OH)₂이며, 가성소다와 소석회를 합성시켜서 제조한 것으로, 가성소다의 강칼리성과 소석회의 무기침전 특성을 동시에 가능하게하는 소재로서, 가성소다가 1차 반응하고 2차로 소석회가 반응하여 기존 소석회에 비하여 반응이 5배 빠른 장점이 있다.

이 원리를 통해서 가성석회는 고로슬래그와 활성 플라이애쉬 내의 Si-O나 Al-O의 결합을 5배나 빠르게 파괴하는 것이 가능하며, 용출된 Al과 Si 이온은 반응하여 C-S-H나 C-A-H 수화물을 형성하거나 zeolite를 생성시키는 역할로 작용한다. 가성석회의 사용량은 2.5-7.5 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.

가성석회의 사용량이 2.5 중량부 이하로 사용할 경우에는, 고로슬래그나 활성 플라이애쉬 내의 Si-O, Ai-O 등의 결합을 파괴하는 것이 어렵고 첨가된 가성석회가 오히려 블록 내에서 불순물로 작용하게 되어 강도향상은 일어나지 않는다. 또한 7.5 중량부 이상으로 첨가되면, 고로슬래그와 활성플라이 애쉬의 첨가량이 상대적으로 적어지게 되어 블록 내에서의 충분한 결합력을 발휘할 수가 없어 압축강도가 낮다.

이와 같은 가성석회는 합성해서 사용하거나 폐수처리제로 상용화되어 있는 가성석회를 사용해도 무방하다. 더욱 구체적으로는 영신석회공업사의 가성석회를 들 수가 있다.

본 발명에서 사용된 원료의 화학성분 분석결과는 하기의 표 1과 같다.

[표 1] 원료의 화학성분 분석결과 (단위 :wt.％)

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배합단계, 성형단계, 양생단계, 표면 가공처리단계로 구분되며, 이를 정리하면 아래와 같다.

[제 1공정] 배합공정

먼저 1차 믹서에서 고로슬래그와 활성 플라이애쉬 및 가성석회 분말을 볼밀, 스피드밀, 퍼그밀(pug mill) 등으로 2-5분간 분쇄 혼합하여 고분말도의 원료가 잘 혼합되도록한 후, 골재 13-40mm를 투입하여 건식으로 2-3분간 건식혼합한후, 물비를 적당하게 조절하면서 슬러리 형태로 배합한다. 2차믹서에서는 같은 방법으로 골재 2-8mm를 투입하여 슬러리 형태로 배합한다.

이때 첨가되는 물량은 1차믹서에 80-90％ 정도로 유지하도록 배합한다.

[제 2공정] 성형공정

앞의 공정으로부터 1차믹서에서 배합된 원료를 금형틀에 투입하여 표면을 정리하면서 진동을 가하여 충진하고, 2차 믹서에서 배합된 원료를 동일한 금형틀의 상층부에 투입하고 20-40초간 진동가압성형기를 이용하여 가압하면서 진동성형한다. 진동시에 하층부의 바인더 부분의 슬러리가 상층부로 이동하여 상층부로 침투 하게 되며 하층부와 상층부의 이음부분 분리를 막게 되며, 상층부의 상단까지 진행하여 제품의 전체적인 슬러리상태(물비)가 적당하게 되어 성형성이 향상하게 된다. 이때 1차 믹서에서 공급된 슬러리를 프레스하게 되면 상층부와 하층부의 박리현상에 의해서 분리될 가능성이 크기 때문에 진동만으로 하층부의 원료를 채우는 것이 중요하다.

[제 3공정] 양생공정

앞의 공정으로부터 성형된 제품을 탈형하여 자연양생 및 고온양생을 통하여 양생한다. 고온양생 온도는 100-150℃ 범위에서 6-12시간 이상으로 고온양생을 행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 양생조건은 빠른 시간 내에 블록 내부에 강한 결합력을 발휘하는 제올라이트를 생성하기 위한 것이며, 본 발명에서 블록 내부에 생성하고자 하는 zeolite는 알칼리 분위기 하의 100℃ 이상에서 반응시키는 것으로 가능하다. 이와 같은 방법에 의해서 제조된 제품의 표면은 질감이 매우 거칠고 표면요철은 불규칙하며 골재의 표면을 몰탈이 덮고 있기 때문에 블록 전체가 일정한 색상으로 구성될 수 있다. 또한 이와 같은 제조방법에 의해서 제조된 제품의 압축강도는 재령 7일에 150kgf/㎠ 이상을 발휘할 수 있게 된다.

[제 4공정] 표면가공 처리공정

앞의 공정으로부터 양생된 제품은 표면상태가 불규칙하고 거칠며, 표면색상은 바인더의 색상에 의존할 수 밖에 없다. 이와 같은 블록 표면성을 개선하기 위하여 샌드블라스터를 이용하여 표면을 연마하는 것으로 상층부 골재 표면을 둘러싼 바인더를 제거하고 골재 본연의 색상을 표출시킨다. 시공장소 및 성격에 따라서 연 마정도를 다르게 할 경우에는 샌드블라스터 처리후에 연마공정을 통해서 재처리하는 것도 가능하다. 본 발명에 있어서 표면가공처리기는 특별히 규정하지는 않으나, 가공 공정이 간단하고 표면을 절단하는 등의 공정이 필요치 않는 샌드블라스터를 사용하여 가공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 아래의 다양한 구체적인 실시예를 통해 보다 쉽게 이해될 수 있다.

[실시예 1]

고로슬래그 10 중량부, 활성 플라이애쉬 10 중량부, 영신석회공업사의 가성석회 5 중량부로 구성되는 혼합 미분말을 볼밀에서 2-5분간 분쇄 혼합한 후, 1차 믹서에서 분쇄 혼합된 미분말과 화강암 골재 13-40mm를 투입하여 건식으로 2-3분간 건식 혼합한 후, 물을 적당하게 조절하면서 슬러리 형태로 배합한다. 2차 믹서에서는 같은 방법으로 골재 2-8mm를 투입하여 슬러리 형태로 배합한다. 이때 2차 믹서에 첨가되는 물은 1차 믹서 대비 80-90％ 정도가 되도록 조절하여 배합한다.

1차 믹서에서 배합된 원료를 금형틀에 투입하여 표면을 정리하면서 진동을 가하여 충진하고, 2차 믹서에서 배합된 원료를 동일한 금형틀의 상층부에 투입하고 20-40초간 진동가압성형기를 이용하여 100kg/㎠ 성형압으로 가압하면서 진동성형한다. 진동시에 하층부의 슬러리 일부가 진동에 의해서 상층부로 침투하여 하층부와 상층부를 이어주는 가교역할을 하여 하층부와 상층부의 분리현상을 방지하게 된다.

또한 이와 같은 성형방법에 의해서 보다 표면성형성이 우수한 제품이 제조된다. 성형된 제품은 탈형하여 자연양생을 거쳐 150℃에서 6시간 고온양생한다. 이와 같은 높은 양생온도는 강한 결합력을 발휘하는 zeolite를 생성하기 위한 것이다. 양생된 제품은 상층부 표면을 샌드블라스터를 이용하여 표면을 연마하는 것으로 상층부 골재 표면을 둘러싼 바인더를 제거하고 골재 본연의 색상을 표출시키는 것으로 제품을 완성하였다. 제조조건은 표 2에 나타내었다.(이하 동일)

상기 실시예1에 의하여 얻어진 블록의 내부의 새로운 결정상 피크는 도 1과 같았으며, 이때의 내부 현미경사진과 외부사진은 각각 도 2와 도 3과 같았다. 도 1에 의하여 본 발명의 블록은 내부에 zeolite zk-14가 생성되어 있음을 확인할 수 있었으며, 도 2에 의하여 도 1에 나타난 zeolite zk-14로 추정되는 미세구조상의 입자를 확인하였다. 도 3은 투수평판의 평면사진이며, 도 4는 투수평판의 측면사진이다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 고로슬래그를 12.5 중량부, 활성 플라이 애쉬를 5 중량부, 가성석회를 7.5 중량부로 변경하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 고로슬래그를 5 중량부, 활성 플라이 애쉬를 12.5중량부, 가성석회를 7.5 중량부로 변경하였다.

[실시예 4]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 고로슬래그를 5 중량부, 활성 플라이 애쉬를 15중량부, 가성석회를 5 중량부로 변경하였다.

[실시예 5]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 고로슬래그를 15 중량부, 활성플라이 애쉬를 7.5 중량부, 가성석회를 2.5 중량부로 변경하였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 가성석회를 제외하고 고로슬래그를 12.5 중량부, 활성 플라이애쉬를 12.5 중량부로 변경하였다.

[비교예 2]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 활성플라이 애쉬를 제외하고 고로슬래그를 17.5 중량부, 가성석회를 7.5 중량부로 변경하였다.

[비교예 3]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 활성플라이 애쉬를 제외하고 플라이 애쉬 10 중량부로 변경하였다.

[비교예 4]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 가성석회를 제외하고, NaOH 5중량부로 변경하였다.

[비교예 5]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 가성석회를 제외하고, Ca(OH)₂ 5중량부로 변경하였다.

[비교예 6]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 고로슬래그와 활성 플라이애쉬, 가성석회를 제외하고, 고로슬래그 시멘트 25 중량부로 변경하였다. 얻어진 물성은 하기의 표 3과 같다.

[표 2]

[표 2]

[실시예 6]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 화강암 골재를 도 6의 사진과 같은 규석으로 변경하였다.

[실시예 7]

실시예 1과 동일하게 시행하되, 골재를 도 7의 사지노가 같은 황토석으로 변경하였다.

[비교예 7]

비교예 6과 동일하게 시행하되, 샌드블라스터 처리를 제외하고 상층부 골재를 도 8의 사진에서 보는 것과 같이 13mm로 변경하였다.

이상과 같은 다수의 실시예와 비교예의 결과로부터, 골재 중량부에 대해서 고로슬래그, 활성 플라이애쉬, 가성석회의 첨가량 범위를 만족하지 않는 조건, 특히 활성 플라이애쉬 대신에 플라이애쉬를 사용하거나 가성석회를 첨가하지 않는 조건에서 역시 압축강도가 낮은 것을 확인할 수가 있었다. 이는 고로슬래그 및 활성 플라이애쉬, 가성석회의 최적의 배합조건에 의해서만이 목표로하는 zeolite 생성을 통한 압축강도 향상을 도모할 수 있다는 것을 의미하는 것이다.

본 발명에 의해서 제조되는 투수평판은 기존의 투수제품과는 달리, 표면과 내부공극 조성을 골재 크기를 이용하여 제어함으로서 표면은 작은 공극으로 내부는 큰 공극이 형성되도록 하고 표면으로 유입되는 이물질을 최소로 억제하기 때문에 투수기능을 장시간 유지할 수 있어 유지보수 기간이 연장 가능하며, 기존 투수제품 과는 차별화하여 표면 골재의 바인더를 샌드블라스터를 이용한 연마가공처리로 천연골재의 색상을 그대로 표출하여 천연 대리석과 같은 질감을 현출함으로써 도심경관을 보다 화려하고 우아하게 조성하는 것이 가능하다. 나아가 시멘트를 전혀 사용하지 않는 제품으로서 시멘트 제조로부터 발생되는 자원소모와 자연훼손 및 대기오염을 줄일수 있다.

또한 본 발명은 밀폐형의 콘크리트 제품으로 획일적으로 포장되고 있는 현대의 도심 포장공법의 한계를 넘는 신개념의 투수포장재를 제공함으로써 소비자들의 욕구 충족에도 큰 일익을 담당할 것으로 기대된다. 또한 본 발명은 표면을 연마가공처리하여 형성된 기공은 슬림현상(미끄러짐)을 억제할 수 있어 편안한 보행을 제공할 수 있는 등의 다양한 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 다양한 색상의 천연 골재 70-90 중량부, 고로슬래그 5-15 중량부, 활성 플라이애쉬 5-15 중량부, 가성석회 2.5-7.5 중량부로 혼합 구성되되, 골재의 상층부와 하층부는 각각 2-8mm와 13-40mm 골재 크기의 슬러리로 이루어진 것을 특징으로 하는 복층형 투수평판.
2. 천연 골재 70-90 중량부와 고로슬래그 5-15 중량부와 활성 플라이애쉬 5-15 중량부와 가성석회 2.5-7.5 중량부로 구성되는 슬러리상의 골재 혼합물을 진동가압하여 복층형 투수평판을 성형한 다음, 100-150℃ 온도범위에서 고온양생하고 연마기 또는 샌드블라스터를 이용하여 투수평판의 표면을 연마 가공처리하는 것을 특징으로 하는 복층형 투수평판의 제조방법.
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 투수평판의 양생은 100-150℃에서 6-12시간 동안 고온양생하여 압축강도가 양생 후 재령 7일에 150kgf/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 복층형 투수평판의 제조방법.
5. 삭제
6. 제 2항에 있어서, 상기 투수평판의 내부에 기본적으로 Zeolite zk-14를 포함한 Zeolite가 생성되는 것을 특징으로 하는 복층형 투수평판의 제조방법.

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