KR100788633B1 - 투수성 블록 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투수성 블록 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 a) 시멘트, 물, 골재 및 혼화제를 혼합하여 1차 혼합물을 제조하고, 시멘트, 물, 골재, 혼화제와, 산화철 및 산화크롬계의 무기 안료를 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계; b) 상기 1차 혼합물을 성형기에 주입하고, 여기에 2차 혼합물을 주입한 후 진동 성형하여 성형 블록을 제조하는 단계; 및 c) 상기 성형 블록을 양생하는 단계를 거쳐 제조하는 투수성 블록 및 이의의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 투수성 블록은 혼화제와 무기 안료의 함량을 한정하여 투수성 블록의 강도를 높이고 투수 계수를 높일 뿐만 아니라 여러 가지 색상의 구현이 가능해진다.

투수성 블록, 혼화제, 안료

Description

투수성 블록 및 이의 제조방법{BLOCK WITH WATER PERMEABILITY AND METHOD OF FABRICATION THEREOF}

본 발명은 투수성 블록 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혼화제와 무기 안료의 함량을 한정하여 투수성 블록의 강도를 높이고 투수 계수를 높일 뿐만 아니라 여러 가지 색상의 구현이 가능한 투수성 블록 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

보도나 산책로에 시공된 투수성 블록은 골재와 골재 사이의 공극(void)이 있어 비 등에 의한 물을 지반으로 투수시켜 보도나 산책로 또는 도시 하천 등에 물이 유입되는 것을 지연 또는 방지한다.

최근 투수성 블록에 대한 관심이 높아지면서 다양한 구조를 가지고, 여러가지 재질을 도입하는 연구가 진행되고 있다.

대한민국 특허공개 제1998-71164호는 폐타이어 또는 폐고무 분말과 골재를 혼입하여 탄성과 강도를 부여하고 환경친화적이며 비용을 절감할 수 있는 탄성 투수 블록을 제안하면서, 상기 조성에 향료캡슐을 첨가함으로써 방향성을 가질 수 있는 투수성 블록을 언급하고 있다.

대한민국 특허공개 제19999-24066호는 고무 칩, 폴리우레탄 결합제, 안료로 구성된 상부 탄성층과, 모래, 고무 및 폴리우레탄 결합제로 구성된 하부 지지층으로 이루어지는 2층 구조의 블록을 제안하고 있다. 상기 안료는 블록의 색상을 미려하게 하기 위한 것으로, 일반적으로 고무나 합성수지의 착색에 사용되는 안료를 사용할 수 있다고 언급하고 있다.

이와 같이 안료를 사용하는 블록의 경우 여러 가지 색상을 구현하여 시각적으로 우수한 효과를 가지며, 시멘트가 기후에 노출되어서 생기는 변화를 어느 정도 극복할 수 있도록 한다.

그러나 비, 눈 등 기후적인 요인에 의하여 시간이 경과할수록 고유이 색이 탈색되어, 처음에 의도한 색과는 전혀 다른 색상을 나타내 사용성이 크게 저하되는 문제가 있다.

이에 탈색이 덜 발생하는 고가의 안료를 사용하는 방법이 제안되었으나, 투수성 블록의 가격 상승이라는 점에서 또 다른 문제가 발생하였다.

대한민국 특허공개 제2002-18497호는 인터로킹 블록의 표면에 탈색을 방지하기 위해 에폭시 수지로 코팅하는 방법을 제안하였다. 그러나 이 방법 또한 에폭시 수지의 코팅이라는 공정이 추가됨에 따라 블록 생산의 비용 상승을 초래하였다.

대한민국 특허출원 제2005-120591호 및 제2006-94935호는 인터로킹 투수성 블을 제시하면서, 안료를 사용하여 다양한 색상을 구현할 수 있다고 개시하고 있다. 그러나 이들 특허에서는 안료의 사용만 언급하고 있을 뿐 구체적인 조성에 대해선 전혀 언급하고 있지 못하다.

본 발명의 목적은 혼화제와 무기 안료의 함량을 한정하여 투수성 블록의 강도를 높이고 투수 계수를 높일 뿐만 아니라 여러 가지 색상의 구현이 가능한 투수성 블록 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은

a) 시멘트, 물, 골재 및 혼화제를 혼합하여 1차 혼합물을 제조하고, 시멘트, 물, 골재, 혼화제 및 무기 안료를 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계;

b) 상기 1차 혼합물을 성형기에 주입하고, 여기에 2차 혼합물을 주입한 후 진동 성형하여 성형 블록을 제조하는 단계; 및

c) 상기 성형 블록을 양생하는 단계를 거쳐 제조하는 투수성 블록의 제조방법을 제공한다.

이때 상기 1차 혼합물은 시멘트 100 중량부에 대해 골재 80∼200 중량부, 물 20∼50 중량부(물/시멘트비 0.2∼0.5), 및 혼화제 100∼800 중량부를 사용하고, 2차 혼합물은 상기 1차 혼합물의 조성 범위에 시멘트 100 중량부에 무기 안료를 0.5∼10 중량부로 추가로 포함한다.

또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 투수성 블록을 제공한다.

본 발명에 따른 투수성 블록은 혼화제와 무기 안료의 함량을 한정하여 투수 성 블록의 강도를 높이고 투수 계수를 높일 뿐만 아니라 여러 가지 색상의 구현이 가능해진다.

본 발명에 따른 투수성 블록의 제조를 각 단계별로 설명한다.

먼저 단계 a)에서는 시멘트, 물, 골재 및 혼화제를 혼합하여 1차 혼합물을 제조하고, 시멘트, 물, 골재, 혼화제와, 산화철 및 산화크롬계의 무기 안료를 혼합하여 2차 혼합물을 제조한다.

이때 상기 1차 혼합물은 투수성 블록의 기층을 형성하기 위한 혼합물이고, 2차 혼합물은 색상을 나타내는 표층을 형성하기 위한 혼합물이다.

1차 혼합물은 시멘트 100 중량부에 대해 골재 80∼200 중량부, 물 20∼50 중량부(물/시멘트비 0.2∼0.5), 및 혼화제 100∼800 중량부를 사용하고, 2차 혼합물은 상기 1차 혼합물의 조성 범위에 시멘트 100 중량부에 무기 안료를 0.5∼10 중량부로 추가로 첨가하여 제조된다.

상기 시멘트는 고로슬래그 시멘트, 초조강 시멘트, 백 시멘트, 포틀랜드 시멘트, 조강 시멘트, 속경 시멘트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 바람직하기로 백 시멘트를 사용한다.

색상의 순도(purity)는 무기 안료의 첨가에 따라 좌우되나 동일한 안료를 사용한 경우 회색의 포틀랜드 시멘트와 흰색의 백 시멘트를 사용한 경우 투수성 블록의 색상이 다르기 때문에 착색하고자 하는 콘크리트의 색상이 더 밝은 색상일수록 순수한 색상 구현이 가능하다. 또한 포틀랜드 시멘트와 같이 흰색이 아닌 시멘트 를 사용하는 경우 안료로 산화티탄을 첨가하여 사용한다.

상기 골재는 파쇄석, 자갈, 모래, 쇄석 골재, 제강 슬래그 골재, 폐콘크리트 골재, 폐유리 골재, 백운석 골재, 바텀 애쉬 골재, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다.

상기 골재의 혼합 사용은 골재의 재활용 측면과 제품 표면 연마시의 골재 단면 색상, 질감 등의 효과를 고려하여 선별한다. 일예로 연마 후 폐유리 골재는 백색, 청색, 갈색, 또는 혼합색을, 백운석 골재는 백색, 적색 또는 회색을, 바텀 애쉬 골재는 흑색, 또는 회색 등의 색상을 나타낸다.

또한 상기 골재는 입도가 2∼15 mm, 바람직하기로 2∼7 mm 및 7∼15 mm의 서로 다른 크기를 가진 것을 혼합하여 사용함으로써, 투수성 블록에 충분한 공극과 강도를 부여한다. 또한 식물을 식생하는 경우 식물의 뿌리가 완성된 다공성 콘크리트 블록의 공극 사이를 통과하여 블록 하부의 토양속으로 용이하게 정착될 수 있다.

이러한 골재와 시멘트는 투수성 블록이 하천의 호안 등 물가에 시공될 경우 폭우나 급류로 인하여 떠내려가지 않게 일정한 중량을 유지할 수 있도록, 콘크리트 블록의 공극률, 중량, 압축감 등을 고려하여 함량을 선정한다.

본 발명에 따른 투수성 블록에서는 상기 골재를 시멘트 100 중량부에 대해 80∼200 중량부, 바람직하기로 100∼150 중량부의 범위로 사용한다. 만약 골재의 함량이 상기 범위를 벗어나게 되면 투수성 블록의 물성 등이 저하될 우려가 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

상기 물은 시멘트, 골재, 및 무기 안료를 균일하게 혼합하기 위한 것으로, 시멘트 100 중량부에 대해 20∼50 중량부로 사용한다. 만약 상기 물의 함량이 상기 범위를 벗어나게 되면 투수성 블록의 물성 등이 저하될 우려가 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

상기 혼화제는 시멘트 입자에 대해 높은 분산 및 습윤 작용을 발휘하여 투수성 블록의 경관성을 향상시킬 뿐만 아니라 강도를 증가시키기 위해 사용한다. 이러한 혼화제는 단위 용적 질량을 개선시키는 것에 의해 충진율을 향상시킴과 동시에 발수성 작용에 의해 흡수율을 현저하게 저감시키고 투수성 블록 내부에 물의 침입을 억제한다.

상기 혼화제로는 본 발명에서 특별히 한정하지는 않으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 화학혼화제(Chemical Admixtures)가 가능하다.

상기 화학혼화제로는 공기 연행제(AE제); 나프탈린 설폰산 포르말린 축합물(PNS) 및 멜라민설폰산 포르말린 축합물(PMS)계의 고성능 AE감수제, 폴리카본산계 고성능 AE감수제 등이 사용된다.

본 발명에서는 시멘트 100 중량부에 대하여 혼화제 100∼800 중량부를 사용한다. 만약 상기 혼화제의 함량이 상기 범위를 벗어나게 되면 전술한 바의 효과를 얻을 수 없으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

상기 혼화제는 물과 함께 혼합하여 사용하거나 직접 혼합기에 첨가하여 다른 조성과 혼합하여 사용한다. 단, 이때 시멘트와 직접적으로 혼합하는 것은 피하는 것이 바람직하다.

특히 본 발명에서는 다양한 색상을 구현하는 투수성 블록을 제조하기 위해 무기 안료를 사용한다.

종래 무기 안료를 사용하는 여러 블록에 대한 특허가 제안되었으나, 이들은 어디까지나 색상 구현만을 위해 첨가된다고 기재하고 있을 뿐, 투수성 블록의 물성에 무기 안료가 미치는 영향 등은 전혀 고려하지 않고 있다.

일반적으로 투수성 블록의 경우 물/시멘트의 비율이 낮을수록 강도가 높아진다. 이때 시멘트에 대한 무기 안료의 함량을 증가시키면 시멘트의 경화에 사용될 수분을 흡수하여 물/시멘트의 비율이 실제적으로 줄어들어 투수성 블록의 강도가 높아진다. 그 반면에 무기 안료의 농도를 증가시키면 시멘트 혼합액의 점서을 같은 상태로 유지하려면(일정한 Slump) 여분의 물이 필요하다. 이는 물/시멘트의 비율의 증가함을 의미하며 강도에는 부정적인 영향을 미친다. 이에 무기 안료의 함량이 시멘트 100 중량부에 대해 10 중량부가 되기까지 그 효과가 매우 적으며, 10 중량부를 넘게 되면 그 효과가 커 강도에 큰 영향을 준다.

투수성 블록의 착색에 사용되는 무기 안료의 특성은 안료의 착색력(tinting strength)과 색의 강도(color strength)에 있다. 이러한 특성은 무기 안료의 순도와 입도에 좌우되며, 시각적으로 보다 짙은 적색을 띠는 분말 적색 안료가 항상 착색력이 강하지는 않음을 의미한다. 또한 무기 안료의 첨가량이 증가할수록 색의 강도가 증가하나 어느 정도 이상에서는 포화가 되므로 더 많은 안료를 첨가하여도 더이상 명암이 깊어지지 않는다. 이는 어느 정도 요구되는 색의 강도를 나타내기 위해선 무기 안료의 함량 제어가 필요함을 의미한다.

이때 상기 전술한 바와 같이 무기 안료의 함량의 경우 투수성 블록의 강도에 큰 영향을 주기 때문에, 무기 안료의 함량의 선정은 색의 강도 뿐만 아니라 투수성 블록의 강도를 고려하여야 한다. 즉, 투수성 블록의 강도에 영향을 주는 미세한 입자의 혼합물들을 부적절하게 증가시키지 않기 위해 최소한의 무기 안료의 사용으로부터 최대한의 색을 얻기 위한 수단으로 가능한 착색력이 보다 강한 무기 안료를 사용하여야 한다. 만약 착색력이 낮은 무기 안료를 사용할 경우 과량의 무기 안료를 첨가하여야 하므로 투수성 블록의 강도에 문제를 야기시킨다.

본 발명에서는 투수성 블록의 강도에 영향을 주지 않고 색상을 충분히 발휘할 수 있도록 시멘트 100 중량부에 대해 무기 안료를 0.5∼10 중량부, 바람직하기로 2∼6 중량부로 사용한다. 이때 상기 무기 안료의 함량이 상기 범위를 벗어나면 투수성 블록의 강도나 색상 구현이 어려우므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 무기 안료는 이 분야에 공지된 안료가 가능하나, 바람직하기로 착색력이 강한 산화철 및 산화크롬계 무기 안료가 가능하며, 상대 착색력(Relative tinting strength, EN12878에 의거한 테스트)가 95∼105 %인 것을 사용한다.

상기 산화철계 무기 안료로는 Bayferrox 130C(Red), 318(Yellow), 330C(Black), 420(Yellow), 920G(Yellow), 965C(Yellow) 등이 가능하고, 산화크롬계 무기 안료로는 Chrom oxide green(Green) 등이 가능하다.

이러한 무기 안료 입자는 시멘트 입자의 10∼20 배의 크기를 가지는데, 이러한 입자의 크기 및 모양은 투수성 블록 제조시 작업성에 영향을 미친다.

본 발명에서 제시하는 무기 안료 입자는 침상구조(needle shaped structure)를 갖고 있어 표면 상에서 많은 물의 흡수를 가능케 한다. 이때 물/시멘트의 함량은 투수성 블록의 강도와 직접적인 관련이 있으므로, 상기 강도에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 무기 안료 입자의 크기에 대한 한정이 요구된다. 바람직하기로 본 발명에 따른 무기 안료는 입자 크기가 75∼3000 ㎛인 것을 사용한다.

상기 무기 안료의 사용에 따라 소비자가 원하는 다양한 색상의 구현이 가능하다. 일예로, 블루, 그린, 옐로, 세피아, 실버, 오렌지, 핑크, 진홍색, 퍼플, 프러시안블로, 바이올렛, 코발트 블루, 스카이블루, 브라운, 블랙, 그레이, 화이트 등의 색상을 구현한다.

이때 추가로 필요에 따라 각종 첨가제가 가능하다. 이러한 첨가제로는 유동화제, 방수제, 보강제, 및 방청제 등이 가능하다.

상기 유동화제는 혼합물의 유동성을 증대시키기 위해 사용한다.

상기 방수제는 콘크리트의 흡수성 또는 투수성을 감소시키기 위한 목적으로 사용하며, 염화칼슘, 규산소다, 규산질분말 등의 무기질계나, 지방산, 금속비누류, 파라핀, 아스팔트 등의 유제, 수지유제, 수용성유제, 고무유제 등 유기질계 방수제가 사용된다.

상기 보강제는 투수성 블록의 강도를 높이기 위한 것으로, 무기계 섬유, 유기계 섬유, 스크랩, 고탄력 고무강섬유, 유리섬유, 탄소섬유 등이 있고 유기계 섬유의 종류로는 아라미드섬유, 폴리프로필렌섬유, 비닐론섬유, 나일론 등이 사용된다.

상기 방청제는 콘크리트에 해사를 사용하던가 또는 염분을 함유한 물이나 흙과 접촉하면 염분이 콘크리트 속에 흡수되어 철근에 녹이 스는 것을 방지하기 위해 사용한다.

이러한 첨가제의 함량은 투수성 블록의 강도, 건조수축 및 내구성 등의 물성에도 해를 주지 않는 통상적으로 사용되는 범위 내에서 사용되며, 일예로 시멘트 100 중량부에 대해 1∼5 중량부 내외로 사용한다.

다음으로, 단계 b)에서는 상기 1차 혼합물을 성형기에 주입하고, 여기에 2차 혼합물을 주입한 후 진동 성형하여 성형 블록을 제조한다.

이때, 상기 블록의 두께는 필요에 따라 적절하게 결정될 수 있는 것이므로 특별히 한정되지 않으며, 일예로 한국공업규격(KS)의 보차도용 블록의 기준에 따르는 것이 바람직하다.

상기 성형은 통상적으로 사용되는 성형 장치면 어느 것이든 가능하며, 이러한 성형 장치는 성형틀에 진동과 압력을 인가하는 진동 성형이 가능한 장치가 사용된다. 이때 성형틀의 형태에 따라 다양한 모양의 투수성 블록이 제조된다.

다음으로, 단계 c)에서는 상기 성형 블록을 양생하는 단계를 거쳐 제조하는 투수성 블록을 제조한다.

상기 양생은 10∼80℃에서 2∼4시간 동안 수증기 양생 또는 대기 양생한 후 30∼50℃에서 건조하여 수행한다.

이때 양생 온도는 투수성 블록의 색상에 영향을 미치는데 양생 온도가 높을수록 낮은 증기 압력이나 대기 중에서 양생하는 것보다 색의 강도가 낮기 때문에, 최적의 색상을 구현하기 위해선 상기 범위 내에서 양생을 수행한다.

추가로 투수성 블록의 표면을 균일하게 하기 위해 연마 공정을 더욱 수행한다. 이러한 연마는 기계 연마(grinding), 모래 연마(sand blasting) 및 두드리기(bush hammering) 등이 가능하며, 통상적으로 사용되는 다축 마석 자동 연마기를 이용하여 수행한다.

이때 연마 이전에 투수성 블록의 표면 특성을 높이기 위해 표면 광택제를 더욱 사용할 수 있다. 이때, 상기 표면 광택제로는 실러 코팅제를 사용할 수 있다. 상기 실러 코팅제는 블록의 내마모성 및 강도 증진을 위하여 코팅하는 것으로서, 마감층의 유색 부위의 백화 현상 억제와 광택증진 등 최적의 조경성을 발휘하도록 하는 효과가 있다. 상기 실러 코팅제는 컬러 콘크리트 포장공사의 마무리 공정에 주로 사용되는 UV 광택 실러 코팅제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 단계를 거쳐 제조된 투수성 블록은 포장을 실시하고, 출하 전까지 양생 과정을 거친 후 적재하여 소비자에게 출하한다.

상기한 단계를 거쳐 제조된 본 발명에 따른 투수성 블록은 투수성 및 강도가 우수할 뿐만 아니라 다양한 색상 구현이 가능하다. 또한 투수율이 높아 투수율이 높아 보도, 자전거 도로, 건축물 주변, 산책로, 주차장, 소형차도, 인테리어 구조물 장식용 등 다양한 분야에 적용된다.

또한 필요에 따라 투수성 블록 시공시 잔디나 풀씨 또는 작은 나무의 씨앗 등을 파종하는 경우 블록의 상면 및 측면 등 지표면 등으로 노출된 모든 면에 걸쳐서 식생이 이루어지게 되어 생태계의 보전에 크게 기여할 수 있는 친환경 블록으로 유용하게 사용될 수 있다.

이하 본 발명을 하기 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하겠는 바, 이러한 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 일 예시일 뿐 이들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실험예 1: 무기 안료의 함량과 투수성 블록의 강도 관계

무기 안료의 함량에 대한 투수성 블록의 물성 변화를 알아보기 위해, 물/시멘트를 0.43의 비율로 혼합하고, 물성을 측정하였다. 이때 무기 안료로는 Bayferrox 130(RB-101, RED) 및 Bayferrox 920(RY-42, YELLOW)을 사용하였으며, 안료는 시멘트 100 중량부에 대한 함량을 나타낸다.

도 1은 물/시멘트의 중량비가 0.43인 경우 무기 안료 함량에 따른 색강도의 변화를 보여주는 그래프이다. 도 1을 참조하면, 무기 안료의 함량이 증가됨에 따라 색의 강도는 포화점에 도달함을 알 수 있다.

도 2는 물/시멘트의 중량비가 0.43인 경우 무기 안료 함량에 따른 압축강도 변화를 보여주는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 무기 안료의 함량이 증가할수록 블록의 압축 강도가 증가함을 알 수 있다.

도 3은 물/시멘트의 중량비가 0.43인 경우 무기 안료 함량에 따른 비틀림 인장강도의 변화를 보여주는 그래프이다. 도 3을 참조하면 무기 안료의 함량이 증가할수록 블록의 비틀림 인장강도가 증가함을 알 수 있다.

도 4는 무기 안료의 함량에 따라 요구되는 추가 물의 함량 변화를 보여주는 그래프이다. 이때 무기 안료로는 Bayferrox 920(RY-42, YELLOW)를 사용하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 무기 안료의 함량이 증가할수록 일정한 수준의 Slump를 얻기 위해 필요한 여분의 물의 양이 증가함을 알 수 있다. 이와 같이 물의 함량이 증가할수록(물/시멘트의 비가 증가) 투수성 블록의 강도가 낮아지므로, 무기 안료이 함량은 직접적으로 투수성 블록의 강도와 관련되어 있음을 알 수 있다.

실시예 1 내지 6: 투수성 블록의 제조

먼저, 하기 표 1의 조성을 계량한 다음, 1차 혼합물 및 2차 혼합물을 각각 자동 믹서기에 균일하게 혼합하였다.

이때 백 시멘트는 백색도가 92.5이고, 밀도가 3.05 g/㎤, 비표면적이 3490 ㎠/g, 1d에서의 압축강도가 14.1 N/㎟이고, 6개월 동안 전알칼리가 0.14% 인 태평양시멘트주식회사(일본)의 제품을 사용하였으며, 혼화제로는 MSP-20(옅은 갈색 액체, 밀도 1.045-1.075, pH 9-12, 마치다코포레산 주식회사)을 사용하였다. 이때 무기 안료는 상대 착색력이 95-100이며, 입자 크기가 10-50 ㎛ 인 것을 사용하였다.

상기 1차 혼합물을 컨베이어 벨트를 이용하여 성형기로 운반하고, 진동기를 작동시켜 성형기에 충진되도록 하였다. 이어 상기 1차 혼합물에 2차 혼합물을 주입하여 진동기를 작동시켜 진동시키면서 상기 혼합물이 성형기 구석구석 충분히 충진되도록 하였다.

성형 후 탈형하여 성형 블록을 제조한 다음, 양생실로 운반하여 상온에서 5시간 동안 양생 후 연마하였다. 연마된 성형 블록은 자연 상태에서 5일 동안 충분 히 양생하여 투수성 블록(L300 ×W300 × H60 ·80mm)을 제조하였다.

조성(kg)			실시예 1 (블루)	실시예 2 (오렌지)	실시예 3 (세피아)	실시예 4 (로제레드)	실시예 5 (실버)			실시예 6 (그린)
1차 혼합	시멘트	백시멘트	100	100	100	100	100-			100
	골재	제강 슬래그 골재	415	415	415	415	415			415
	혼화제		1.4	1.4	1.4	1.4	1.4			1.4
	물		42	42	42	42	42			42
2차 혼합	시멘트	백시멘트	60	60	60	60	40			60
		포틀랜드 시멘트	-	-	-	-	20			-
	골재	모래(2.5-10mm)	190	190	190	190	190			190
	혼화제		0.8	0.8	0.8	0.8	0.8			0.8
	물		20	20	20	20	20			20
	무기 안료	Bayferrox 330C(PB-11)	0.24	-	0.2	0.3	-			-
		Bayferrox 130C(PR-101)	-	0.4	-	0.9	-			-
		Bayferrox 920G(PY42)	-	-	-	-	-			0.2
		Bayferrox 965C(PY-42)	-	0.5	0.4	-	-			-
		GN-G(PG-17)	-	-	-	-	-			0.3
		SP(PB-28)	1.8	-	2.7	-	-			-
		A-G(PW-6)	-	-	-	1.8	1.8			2.4

비교예 1: 투수성 블록의 제조

상기 실시예 1과 동일하게 수행하되, 무기 안료로 Bayferrox 330C(PB-11)를 0.05 kg 사용하여 투수성 블록을 제조하였다.

비교예 2: 투수성 블록의 제조

상기 실시예 1과 동일하게 수행하되, 무기 안료로 Bayferrox 330C(PB-11)를 10 kg 사용하여 투수성 블록을 제조하였다.

실험예 2: 물성 측정

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 투수성 블록의 물성을 하기에 의거하여 측정하고, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

A: 공극율

투수성 블록을 상부에서 물을 주입하여 완전히 포수시킨 중량과 공기 중에서 1일간 건조시킨 후의 중량을 측정하여 그 차이를 투수성 블록의 용적으로 나누어 공극률을 측정하였다.

B: 휨강도

KS F2407 콘크리트의 휨강도 시험방법에 따라 측정하였다.

C: 투수 계수

KS F 2322에 의한 시험 방법에 따라 측정하였다.

D: 내화학성

투수성 블록을 1%의 황산 용액에 침지시켜 중량 변화율을 측정하여 평가하였다.

E: 내충격성

투수성 블록에 3kg의 강구를 낙하시켜 파괴시 낙하회수를 측정하여 평가하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	비교예 1	비교예 2
공극율(%)	16.5	16.7	17.1	17.0	16.9	16.8	10.4	14.5
휨 강도 (kg/cm3)	259	245	261	244	258	251	271	214
투수계수 (cm/sec)	0.189	0.179	0.169	0.181	0.192	0.187	0.014	0.451
내화학성	우수	우수	우수	우수	우수	우수	양호	양호
내충격성	우수	우수	우수	우수	우수	우수	양호	양호

상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 투수성 블록은 공극율 및 투수 계수가 우수하고, 비교예 1 및 2의 블록과 비교하여 전체적인 물성이 우수함을 알 수 있다.

실험예 3: 외관 관찰

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 투수성 블록의 외관을 육안으로 관찰하여 하기 표 3에 나타내었다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	비교예 1	비교예 2
색상	블루	오렌지	세피아	로제레드	실버	그린	블루	블루
	◎	◎	◎	◎	◎	◎	△	◎
색상 : ◎: 우수, ○: 양호, △: 미비

상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 의한 투수성 블록은 변형이나 색상 재현이 우수함을 알 수 있다. 이와 비교하여 무기 안료 사용량이 적은 비교예 1의 경우 블루 색상을 나타내지 못함을 알 수 있다.

본 발명에 따른 투수성 블록은 다양한 색상을 구현하며, 보도, 자전거 도로, 건축물 주변, 산책로, 주차장, 소형차도, 인테리어 구조물 장식용 등 다양한 분야에 적용된다.

도 1은 물/시멘트의 중량비가 0.43인 경우 무기 안료 함량에 따른 색강도의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 2는 물/시멘트의 중량비가 0.43인 경우 무기 안료 함량에 따른 압축강도 변화를 보여주는 그래프이다.

도 3은 물/시멘트의 중량비가 0.43인 경우 무기 안료 함량에 따른 비틀림 인장강도의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 4는 무기 안료의 함량에 따라 요구되는 추가 물의 함량 변화를 보여주는 그래프이다.

Claims (7)

1. a) 시멘트, 물, 골재 및 혼화제를 혼합하여 1차 혼합물을 제조하고, 시멘트, 물, 골재, 혼화제와, 산화철 및 산화크롬계의 무기 안료를 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계;

   b) 상기 1차 혼합물을 성형기에 주입하고, 여기에 2차 혼합물을 주입한 후 진동 성형하여 성형 블록을 제조하는 단계; 및

   c) 상기 성형 블록을 양생하는 단계를 거쳐 제조하는 투수성 블록의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 1차 혼합물은 시멘트 100 중량부에 대해 골재 80∼200 중량부, 물 20∼50 중량부(물/시멘트비 0.2∼0.5), 및 혼화제 100∼800 중량부를 포함하고, 상기 2차 혼합물은 시멘트 100 중량부에 대해 골재 80∼200 중량부, 물 20∼50 중량부(물/시멘트비 0.2∼0.5), 혼화제 100∼800 중량부 및 무기 안료를 0.5∼10 중량부를 포함하는 것인 투수성 블록의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 혼화제는 공기 연행제(AE제); 나프탈린 설폰산 포르말린 축합물(PNS) 및 멜라민설폰산 포르말린 축합물(PMS)계의 고성능 AE감수제, 폴리카본산계 고성능 AE감수제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용하는 것인 투수성 블록의 제조방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 무기 안료는 입자 크기가 75∼3000 ㎛인 것을 사용하는 것인 투수성 블록의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 양생은 10∼80℃ 에서 2∼4시간 동안 수증기 양생 또는 대기 양생한 후 30∼50℃에서 건조하여 수행하는 것인 투수성 블록의 제조방법.
7. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 따라 제조된 투수성 블록.

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