KR100830545B1 - 투수칼라 자연석 및 그 포장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공성 콘크리트층 상부에 자연석을 포장하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 다공성 콘크리트 상부에 입도크기 1~10㎜의 칼라 자연석 100중량부에 시멘트 15~40중량부, 물 5~20중량부, 바인더 0.3~1중량부, 강도보강용 섬유 0.01~0.5중량부를 혼합하여 포설, 다짐하고 양생하여 투수칼라 자연석 표면층을 형성하는 투수칼라 자연석포장공정과, 상기 투수칼라 자연석 표면층 표면에 자연석이 돌출되도록 샌딩처리하는 샌딩공정을 포함하는 투수칼라 자연석 포장방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 투수칼라 자연석 포장방법은 포장체가 오래될수록 보행 및 차량 주행에 따른 표면이 연마되므로 광택이 증가되고 안료를 사용치 않으므로 환경오염 물질의 방출이 없으며 색상이 변색되지 않는 효과가 있다.

다공성 콘크리트, 칼라 자연석, 샌드블라스터

Description

투수칼라 자연석 및 그 포장방법{Color Permeable natural stone and pavement method thereof}

본 발명은 다공성 콘크리트층 상부에 자연석을 포장하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 칼라 자연석, 시멘트, 아크릴수지, 강도보강용 섬유, 물을 혼합하여 다공성 콘크리트 상측에 포장하고 자연석 표면에 묻어있는 시멘트 페이스트를 샌딩처리하여 자연석을 표출시키는 투수칼라 자연석 및 그 포장방법에 관한 것이다.

일반적으로 다공성 콘크리트는 땅 위와 땅 속을 단절시키는 기존의 콘크리트나 아스팔트 포장의 단점을 보완하기 위해 개발된 도로용 포장재로 콘크리트 표면을 따라 흐르거나 혹은 고여진 채 여러 부작용을 유발하는 우수(雨水)등이 지하로 용이하게 투과될 수 있도록 연속공극을 형성시킨 포장재로서 도로위의 우수등이 땅속으로 직접 스며들게 하고 땅 속의 수분은 표면으로 증발하게 하는 기능을 가진 특성으로 차도, 보도, 자전거도로, 주차장, 공원, 광장등 폭넓게 시공되고 있다.

상기의 다공성 콘크리트는 지역적 특성과 환경적 특성에 맞추어 다양한 색상 과 문양으로 표면을 자유롭게 연출하기 위하여 콘크리트 제조 시 안료를 첨가하여 색상을 구현하였다.

상기와 같이 안료를 첨가하여 색상을 연출하는 다공성 콘크리트는 안료가 콘크리트의 강도를 감소시켜 포장 후 내구성을 저하시키는 문제점이 있고 또한 포장 후, 시간이 지나면서 표면마모 및 자외선에 의하여 색상이 탈색되어 많은 유지관리비용이 지출되고 시인성확보가 곤란하며, 안료의 유출로 인한 주변환경을 오염시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 본 발명은 무색의 다공성 콘크리트가 포장된 도로의 상층에 칼라 자연석을 시멘트와 혼합하여 포장하고, 양생후 표면층의 칼라 자연석표면의 시멘트 페이스트를 샌딩처리로 제거하여 도로위에 다양한 색상을 연출할 수 있으며, 안료를 사용하지 않으므로 환경오염 물질의 방출이 없는 친환경적이면서도, 색상이 퇴색되지않고 포장이 오래될수록 더욱 광택이 증가하는 투수칼라 자연석 및 그 포장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

다공성 콘크리트가 시공된 기층의 상부에 투수칼라 자연석을 포장하는 방법에 있어서, 상기 다공성 콘크리트 상부에 입도크기 1~10㎜의 칼라 자연석 100중량부에 시멘트 15~40중량부, 물 5~20중량부, 바인더 0.3~1중량부, 강도보강용 섬유 0.01~0.5중량부를 혼합하여 포설, 다짐하고 양생하여 투수칼라 자연석 표면층을 형성하는 투수칼라 자연석포장공정과, 상기 투수칼라 자연석 표면층 표면에 자연석이 돌출되도록 샌딩처리하는 샌딩공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투수칼라 자연석 표면층에 모래와 바인더를 혼합하여 제조되는 논슬립제를 도포하는 논슬립코팅공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 투수칼라 자연석 및 그 포장방법은 우수한 투수성을 가짐과 아울러서 도로표면에 칼라 자연석이 돌출되어 자연스럽고 고풍격의 색감을 가지고 있으며, 포장 후 시간이 지날수록 보행 및 차량 주행에 따른 표면이 연마되므로 광택이 증가되고 안료를 사용치 않으므로 환경오염 물질의 방출이 없으며 안료가 색상이 변색되지 않는 효과가 있다.

본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 도로포장용 투수칼라 자연석이 포장된 후 샌딩공정하기전의 상태를 나타내는 표면층 단면확대도 이고,도 2는 본 발명에 따른 도로포장용 투수칼라 자연석이 포장된 후 샌딩공정하고 난후의 상태를 나타내는 표면층의 단면확대도이다.

본 발명은 다공성 콘크리트(10)가 포장된 도로의 상부에 투수칼라 자연석을 포장하는 것으로 상기 투수칼라 자연석은 칼라 자연석(22), 시멘트, 바인더, 강도보강용 섬유, 물을 혼합하여 상기 다공성 콘크리트 도로에 포장된다.

상기 투수칼라 자연석은 입도크기 1~10㎜의 칼라 자연석(22) 100중량부에 시멘트 15~40 중량부, 물 5~20중량부, 바인더 0.3~1중량부, 강도보강용 섬유 0.01~0.5 중량부를 혼합하여 제조한다.

상기 칼라 자연석(22)는 콩자갈, 종석, 규사나 천연 광산에서 생산되는 화강 암, 대리암 계통의 백색, 흑색, 적색, 녹색, 황색, 옥색 등 독특한 색상의 자연석으로 건축용 판석, 석재조형물 등을 만들고 남은 폐석을 파쇄, 선별한 골재를 사용할 수 있다.

상기 시멘트는 포틀랜트시멘트, 백색시멘트, 조강시멘트, 속경시멘트 등에서 하나 내지 2개 이상의 것을 사용할 수 있다.

상기 바인더는 시멘트, 물과 혼합하여 강도의 증진, 크랙의 감소, 접착력을 증가시켜 포장후, 포장층의 내구성을 증진시켜 사용수명을 연장시킨다.

상기 바인더는 고형분 20%이상 함유한 아크릴수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 강도보강용 섬유는 플라스틱계, 아크릴계, 천연섬유중에서 하나 또는 2개이상의 것을 사용할 수 있으며, 결합력을 증가시키고 크랙을 방지한다.

또한, 투수성을 위해 상기 칼라 자연석(22)의 크기는 1~10mm 이내의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 1mm 보다 적을경우에는 투수성능, 강도, 배합의 곤란함을 초래하며 10mm 이상의 경우 배합 및 작업성이 저하된다.

상기의 투수칼라 자연석을 포장하는 방법은 투수칼라 자연석을 다공성 콘크리트 상부에 포장하는 투수칼라 자연석포장공정과, 자연석을 돌출시키는 샌딩공정으로 나누어진다.

각 공정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

상기 투수칼라 자연석포장공정은 입도크기 1~10㎜의 칼라 자연석(22) 100중 량부에 시멘트 15~40중량부, 물 5~20중량부, 바인더 0.3~1중량부, 강도보강용 섬유 0.01~0.5중량부를 혼합하여 투수칼라 자연석을 제조하고, 제조된 투수칼라 자연석을 다공성 콘크리트(10) 상부에 포설, 다짐하고 양생하여 투수칼라 자연석 표면층(20)을 형성하는 포장공정으로 포장 후 도 1에 도시된 바와 같이 단면을 가지게 된다.

상기 다공성 콘크리트(10) 상부에 투수칼라 자연석을 포설하기 전에 투수칼라 자연석과 다공성 콘크리트(10)의 접합력을 높이는 프라이머를 도포하는 프라이머 공정을 실시할 수 있다.

상기 프라이머는 통상적으로 사용되는 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴 수지 등과 합성수지계열의 프라이머를 사용할 수 있다.

상기 투수칼라 자연석 표면층(20)은 다공성 콘크리트(10) 상부에 1~3㎝ 두께로 포장되는 것이 바람직하며 1cm 미만의 경우 작업성이 저하되고 3cm이상인 경우 경제성이 떨어진다.

상기의 투수칼라 자연석포장공정 후, 상기 투수칼라 자연석 표면층(20) 표면에 칼라 자연석(22)이 돌출되도록 샌딩처리하는 샌딩공정을 실시한다.

상기의 샌딩공정은 칼라 자연석(22) 표면의 시멘트 페이스트(24)를 제거하여 도로 표면에 칼라 자연색의 칼라가 잘 나타내도록 하는 공정으로 공정 후, 도 2에 도시된 바와 같이 단면을 가지게 된다.

상기의 시멘트 페이스트(24)를 제거하는 방법으로는 연마제를 사용한 샌드블라스팅방법, 브러쉬의 회전력을 이용한 브러싱방법, 연마숫돌을 사용한 표면연마방 법등을 사용할 수 있다.

샌드블라스팅 방법은 연마제를 공기압으로 이용하여 목적물 표면에 분사시켜자연석표면의 시멘트 페이스트(24)를 제거 및 회수하므로 비산먼지의 발생이 적고 장비가 간편하여 이동이 편리하고 공기압 및 연마제를 조정하여 사용할 수 있으므로 현장에 적용하기 가장 적합한 방식으로 본 발명에서는 샌드블라스터를 이용한 샌딩공정을 실시하는 것이 바람직하다.

샌드블라스터를 이용하여 샌딩공정을 실시할 경우에 현장여건에 따라 2~7 기압 범위내에서 5~30초 간 샌딩처리하는 것이 바람직할 것이다.

이때 사용되는 샌딩재료로는 모래, 플라스틱 비드, 유리비드, 세라믹비드, 알루미나 비드 등을 사용할 수 있으나 가격이 저렴하고 공급이 원활한 모래를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 투수칼라 자연석은 칼라 자연석(22)이 돌출되어 미끄럼을 방지할 수 있지만 포장되는 장소에 따라 미끄럼을 방지기능이 더욱더 필요한 곳에서는 상기 투수칼라 자연석 표면층(20)에 모래와 바인더를 혼합하여 제조되는 논슬립제를 도포하는 논슬립코팅공정을 실시하여 마찰계수를 더욱 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 따른 투수칼라 자연석 및 그 포장방법은 표면층에 자연석이 돌출되므로 자연스러운 색상이 연출되고, 그 색상이 영구히 변하지 않으며, 투수성이 우수하고, 포장 후 시간이 흐를수록 보행 및 차량 주행에 따른 표 면의 연마로 광택이 증가되는 장점을 얻을 수 있다.

또한, 안료를 사용치 않으므로 변색이 발생하지 않으며, 환경오염 물질의 방출이 없는 친환경적인 포장방법이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

최대크기 25mm 골재를 사용한 다공성 콘크리트(10)가 포장된 도로 상부에 1~5mm의 옥색종석 75중량부, 백시멘트 18.8중량부, 물 5.2중량부, 고형분 30%인 아크릴수지 1중량부, Polyethylene섬유 0.02 중량부를 5분간 혼합한 투수칼라 자연석을 3cm 포장하여 투수칼라 자연석 표면층(20)을 형성한 후, 3일 양생 후 샌드블라스터를 이용하여 0.3㎥/min(3HP) 하에서 0.3~0.7mm의 모래를 이용하여 샌딩처리를 하였다.

표 1은 상기와 같이 시공한 포장체를 현장배합표에 따라 공시체를 제작하여 28일간 습윤상태에서 보관한 후 KS F 2405에 의거 압축강도와 KS F 2322에 의거 투수계수를 측정한 결과표이다.

시험 항목	압축강도	투수계수
시험 결과	286kg/cm2	8.3x10-2cm/sec

상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 샌드블라스트를 이용한 투수스톤 및 그의 포장방법은 도로 포장용으로 적합함을 알 수 있으며 자연석을 이용함으로 자연적인 질감을 제공하여 도로환경을 개선시킬수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 도로포장용 투수칼라 자연석이 포장된 후 샌딩공정하기전의 상태를 나타내는 표면층 단면확대도 이고,

도 2는 본 발명에 따른 도로포장용 투수칼라 자연석이 포장된 후 샌딩공정하고 난후의 상태를 나타내는 표면층의 단면확대도 이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 다공성 콘크리트 20 : 칼라투수 자연석 표면층

22 : 칼라 자연석 24 : 시멘트 페이스트

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3. 다공성 콘크리트(10) 상부에 입도크기 1~10㎜의 칼라 자연석 100중량부에 시멘트 15~40중량부, 물 5~20중량부, 바인더 0.3~1중량부, 강도보강용 섬유 0.01~0.5중량부를 혼합하여 포설, 다짐하고 양생하여 투수칼라 자연석 표면층(20)을 형성하는 투수칼라 자연석포장공정과, 상기 투수칼라 자연석 표면층(20) 표면에 칼라 자연석(22)이 돌출되도록 샌딩처리하는 샌딩공정으로 투수칼라 자연석을 포장하는 자연석포장방법에 있어서,

   상기 다공성 콘크리트(10) 상부에 상기 투수칼라 자연석포장공정 전에 투수칼라 자연석 표면층(20)과 다공성 콘크리트(10)의 접합력을 높이는 프라이머를 도포하는 프라이머 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투수칼라 자연석포장방법.
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