KR100907751B1 - 콩자갈을 이용한 포장방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콩자갈을 이용한 포장방법에 관한 것으로, 상세하게는 1) 시공대상면(110)에 일반 잡석(121)을 깔고 전압하여 제1쇄석층(120)을 형성하는 단계; 2) 상기 제1쇄석층(120) 상부에 쇄석(131)을 깔고 전압하여 제2쇄석층(130)을 형성하는 단계; 3) 골재용 접착제(132)를 희석제에 희석시킨 후 상기 제2쇄석층(130) 상부에 산포 또는 살포하고 양생하는 단계; 및 4) 표층용 자연석(141)과 표층용 합성수지(142)를 혼합하여 제2쇄석층(130) 상부에 균일하게 깔아주어 표층(140)을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

콩자갈을 이용한 포장방법{Paving method using gravel}
본 발명은 콩자갈을 이용한 포장방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로포장의 대표적인 포장방법은 콘크리트를 이용한 포장방법과 아스팔트를 이용한 포장방법이 있다.
먼저 콘크리트 포장은 시멘트 콘크리트로 노면(路面)을 덮는 도로포장을 말하며, 표층에 해당하는 콘크리트 슬래브와 중간층, 보조기층으로 구성되어 있다. 수명은 30~40년으로 아스팔트 포장(수명 10~20년)에 비해 내구성이 좋고, 시공이 간편하며, 유지관리가 쉬우나 공사비가 비싸다. 또한, 콘크리트 포장은 시멘트·골재·물을 혼합하여 시멘트의 수경성(水硬性)을 이용하며, 포장 슬래브(slab:판)가 강성(剛性)을 갖도록 설계되어 강성포장이라고도 한다.
또 다른 포장방법인 아스팔트 포장은 아스팔트 혼합물로 표면을 덮은 도로포장을 가리킨다. 일반적인 구조는 아스팔트 표층과 기층(基層), 그 밑에 있는 상층노반 및 하층노반으로 이루어져 있다. 표층과 기층은 쇄석·모래·석분(石粉)과 아스팔트를 가열·혼합하여 이것을 고르게 갈아 롤러로 단단히 다진 것이다. 또한, 아스팔트 포장은 도로의 교통량·교통하중·노반지지력 등에 따라 자갈길에 역청재 (瀝靑材)를 소량 사용한 간단한 것으로부터 고급포장에 이르기까지 목적에 맞게 자유로이 포장할 수 있는 것이 큰 특징이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 포장방법은 보도, 광장, 주차장, 그리고 보도블럭, 타일, 벤치, 경계석 등과 같은 각종 조경시설물에 적용되기에는 공사기간이 길뿐만 아니라 비용 등의 문제로 사용하기에 어려웠다.
이에 따라서, 콩자갈을 이용하여 간단하게 포장하는 방법이 제시되었는데, 종래에는 바닥 또는 벽을 콩자갈 시트로 마감되도록 포장함에 있어서 바닥 또는 벽에 콩자갈 시트를 놓고, 콩자갈들 사이의 틈새에 묽은 시멘트 몰탈을 충전시킨 후 콩자갈들의 일부가 보여질 수 있도록 콩자갈들의 표면과 그 주위에 있는 시멘트 몰탈을 물이 묻혀진 스펀지와 같은 것을 이용하여 제거하는 방법을 사용하였다.
이하, 종래의 콩자갈을 이용한 포장방법의 각 구성부와 이들 구성부가 갖는 단점을 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 콩자갈을 이용한 포장방법에 의한 포장층의 시공예를 도시한 종단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 콩자갈을 이용한 포장방법은 시공대상면 (10) 위에 100~150㎜ 두께의 잡석(20) 다짐을 실시한다. 잡석(20) 다짐 후에 콘크리트 분리막(30)을 설치하고, 상기 콘크리트 분리막(30) 상부에 와이머 매쉬(40)를 깔고 100~150㎜의 레미콘(50)을 타설한 후 7일~10일 간의 양생기간을 거친 상부에 프라이머(60)를 도포하고 콩자갈(70)로 표층을 마감한다.
그러나, 종래의 콩자갈을 이용한 포장방법은 콘크리트 바닥 혹은 아스팔트 바닥을 포설하고 양생이 끝난 후, 그 위에 다시 콩자갈로 표층을 시공하여야 함으로 표층의 수지포장 부분은 투수성이 좋아 물이 잘빠지게 되지만 노반에 포설된 콘크리트나 아스팔트 바닥은 투수성이 없어 콩자갈을 이용한 포장방법의 장점을 살리지 못하는 단점이 있다.
따라서, 종래의 콩자갈을 이용한 포장방법의 문제점을 해결하고 투수성이 우수한 포장방법에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명자들은 투수성이 우수한 포장방법에 대해 연구하던 중, 시공대상면에 일반 잡석을 전압하여 제1쇄석층을 형성하고, 상기 제1쇄석층 상부에 쇄석을 깔고 전압하여 제2쇄석층을 형성하고, 상기 제2쇄석층에 골재용 접착제를 산포 또는 살포한 후 양생한 다음, 그 위에 표층용 자연석과 합성수지를 혼합하여 균일하게 깔아주어 표층을 형성하는 포장방법을 개발하였으며, 이 포장방법이 투수성과 경관성을 향상시킴을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 투수성과 경관성이 우수한 콩자갈을 이용한 포장방법을 제공하고자 한다.
본 발명은
1) 시공대상면(110)에 일반 잡석(121)을 깔고 전압하여 제1쇄석층(120)을 형성하는 단계;
2) 상기 제1쇄석층(120) 상부에 쇄석(131)을 깔고 전압하여 제2쇄석층(130)을 형성하는 단계;
3) 골재용 접착제(132)를 희석제에 희석시킨 후 상기 제2쇄석층(130) 상부에 산포 또는 살포하고 양생하는 단계; 및
4) 표층용 자연석(141)과 표층용 합성수지(142)를 혼합하여 제2쇄석층(130) 상부에 균일하게 깔아주어 표층(140)을 형성하는 단계를 포함하는, 콩자갈을 이용한 포장방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콩자갈을 이용한 포장방법에 의한 포장층의 시공예를 도시한 종단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콩자갈을 이용한 포장방법의 순서도이다.
본 발명의 포장방법에서 상기 1)단계는 제1쇄석층(120)을 형성하는 단계로, 먼저 시공대상면(110)의 지반공사를 실시한다. 시공대상면(110)의 지지력은 CBR (California Bearing Ratio; 노상토 지지력) 3 이상인 것을 기본으로 하며, 만일 시공대상면(110)의 지지력이 CBR 3 이하인 경우에는 시공대상면(110)의 두께를 150㎜로 하고, 시공대상면(110) 상부에 시멘트(포틀랜드)를 흙 1㎥에 대해 60㎏ 정도 혼합하여 도포한다. 이후 시공대상면(110)을 플레이트로 60㎏ 중량(압력) 이상으로 5회 이상 작업하여 시공대상면(110)에 대한 정지작업을 완료한다(S301). 이후, 상기 시공대상면(110)에 일반 잡석(121)을 깔고 두께가 50㎜ 이상 되도록 전압하여 제1쇄석층(120)을 형성한다(S303).
본 발명의 포장방법에서 상기 2)단계는 제1쇄석층(120)의 일반 잡석(121)보다 작은 크기와 균일도를 가지는 쇄석(131)을 제1쇄석층(120) 상부에 깔고 전압하여 제2쇄석층(130)을 형성하는 단계이다. 상기 쇄석(131)은 10~19㎜의 크기를 갖는 단입도 6호 쇄석 또는 5~13㎜의 크기를 갖는 단입도 7호 쇄석이 바람직하다. 상기 쇄석(131)을 물로 깨끗이 씻어서 이물질을 제거하고 건조한 후 제1쇄석층 상부에 20~30㎜ 정도로 깔고 1차 전압한다. 그 위에 다시 건조된 쇄석(131)을 깔고 두께가 50㎜ 이상 되도록 2차 전압하여 제2쇄석층(130)을 형성한다(S305). 쇄석(131)을 물로 깨끗이 씻어서 이물질을 제거하면 접착이 용이하게 되며, 젖은 상태의 쇄석(131)은 작업성을 떨어뜨리게 되므로 건조하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 포장방법에서 상기 3)단계는 골재용 접착제(132)를 희석제에 희석시킨 후 상기 제2쇄석층(130) 상부에 산포 또는 살포하고 양생하는 단계이다. 상기 골재용 접착제(132)와 희석제는 중량비율로 1: 0.2~0.5, 바람직하게는 1:0.4이다. 일반적인 골재용 접착제는 점도가 높아 물뿌리개를 이용하여 살포할 수 없기 때문에 유기용제에 희석시켜 점도를 낮추어 사용하는 것이 바람직하다. 희석된 골재용 접착제의 살포하는 양은 2~5㎏/㎡이 바람직하다. 상기 양의 희석된 골재용 접착제를 물뿌리개 또는 분무기를 이용하여 제2쇄석층 상부에 살포하면 제2쇄석층을 구성하는 각 쇄석면에 골재용 접착제가 도포되어 제2쇄석층 상부 표면에서 아래로 3~5㎝ 깊이까지 흘러내려가 각 쇄석간에 빗물 등의 액체의 투과 틈새를 남긴 형상으로 각쇄석을 고정할 수 있다. 예를 들어, 기본적으로 1㎡ 당 골재용 접착제(유기용제 희석비율 40%) 3㎏을 사용하면 쇄석층 깊이 3㎝ 이상 접착제가 침투하여 쇄석층을 형성할 수 있다.
상기 골재용 접착제(132)는 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다. 상기 희석제는 초산에틸이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 용해성이 있는 유기용제이면 어느 것이나 대체 하여 사용될 수 있다.
상기 양생기간은 1일이 적당하며, 쇄석(131) 및 골재용 접착제(132)를 안정적으로 경화시킬 수 있다(309).
또한, 경화속도를 빠르게 하기 위해 골재용 접착제(132)에 경화제를 추가할 수 있다.
본 발명의 포장방법에서 상기 4)단계는 표층용 자연석(141)과 표층용 합성수지(142)를 혼합하여 흙손을 사용하여 제2쇄석층(130) 상부에 균일하게 깔아주어 표층 (140)을 형성하는 단계이다(S311).
상기 표층용 자연석(141)은 입경 1~15㎜의 콩자갈, 세라믹, 유리 또는 입경 2~20㎜의 나무 칩을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 표층용 자연석(141)은 경관성을 향상시키기 위해 다양한 색을 가지도록 도색과정을 거칠 수도 있다.
상기 표층용 합성수지(142)는 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하나, 이에 한정되지 않으며, 접착력이 있는 유기용제이면 어느 것이나 대체하여 사용될 수 있다.
상기 표층용 자연석(141)과 표층용 합성수지(142)를 혼합할 때, 경화촉진제를 추가할 수 있다. 상기 경화촉진제로는 강도를 향상시키는 섬유가 바람직하며, 폴리에스테르 섬유 또는 비닐론 섬유 중에서 선택된 어느 하나가 바람직하다. 상기 경화촉진제는 표층용 합성수지 100 중량부에 대해 고형분 1~20 중량%, 바람직하게는 약 10 중량%를 혼합하는 것이 바람직하다. 경화촉진제의 함량은 표층용 합성수지 100 중량부에 대해 1~3 중량부를 혼합하는 것이 바람직하며, 합성수지의 점도와 사용환경에 따라 변경가능하다.
상기 표층용 합성수지(142)는 표층용 자연석(141) 100 중량부에 대해 5~10 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 포장방법은 잡석(121) 사이의 틈, 쇄석(131) 사이의 틈 및 표층용 자연석(141) 사이의 틈에 의해 투수성이 향상되며, 상기 골재용 접착제와 합성수지에 의해 경화되어 내구성이 우수하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 본 발명의 콩자갈을 이용한 포장방법
시멘트(포틀랜드)를 흙 1㎥에 대해 60kg 정도로 혼합한 후 시공대상면 상부에 도포하였다. 시공대상면을 플레이트로 60kg 중량(압력) 이상으로 5회 이상 작업하여 시공대상면에 대한 정지작업을 완료하였다(S301). 이후, 시공대상면에 일반 잡석을 깔고 두께가 50㎜ 이상 되도록 전압하여 제1쇄석층을 형성하였다(S303).
10~19㎜의 크기를 갖는 단입도 6호 쇄석을 물로 깨끗이 씻어서 이물질을 제거하고 건조하였다. 상기 건조된 단입도 6호 쇄석을 제1쇄석층 상부에 20~30㎜ 정도로 깔고 1차 전압한 후, 그 위에 다시 건조된 단입도 6호 쇄석을 깔고 두께가 50㎜ 이상 되도록 2차 전압하여 제2쇄석층을 형성하였다(S305).
비스페놀 A형 에폭시 수지 2.2㎏을 초산에틸 0.8㎏에 희석시켜 3㎏의 골재용 접착제를 제조한 후, 이를 물뿌리개를 이용하여 제2쇄석층 상부에 산포 또는 살포 하고(S307), 1일 동안 양생하였다(S309). 이렇게 형성된 제2쇄석층에 대한 물성치는 표 1에 나타내었다.
5㎜ 입경의 콩자갈 100 중량부와, NCO기 함유율이 8~17중량%, 점도가 25℃에서 1000~3000 CPS, 고형분 70% 이상의 아크릴 우레탄 수지(SAH 수지, 일본 타이세이 E&L) 8 중량부 및 경화촉진제 포메이트 K(타케다 약품공업제) 0.08 중량부를 혼합하고, 흙손을 사용하여 제2쇄석층 상부에 균일하게 깔아주어 표층을 형성하였다 (S311). 이렇게 형성된 표층에 대한 물성치는 표 2에 나타내었다.
제2쇄석층에 대한 물성치
항목 물성치 비고
밀도(g/㎤) 1.6 단입도 6호 쇄석
경화시간 24시간 20℃
압축강도(kgf/㎠) 51 JIS R 5201
휨강도(kgf/㎠) 110 JIS R 5201
투수계수(cm/sec) 15.0×10-2 JIS A 1218
표층에 대한 물성치
항목 물성치 비고
밀도(g/㎤) 1.9 5㎜ 입경의 콩자갈
경화시간 24시간 20℃
압축강도(kgf/㎠) 207 JIS R 5201
휨강도(kgf/㎠) 92 JIS R 5201
투수계수(cm/sec) 3.0×10-2 JIS A 1218
접착강도 3.4 건연식시험(아스팔트)
접착강도 6.3 건연식시험(콘크리트)
내마모성 40 CS-17, 1kg, 1000회전
미끄럼 저항치(건조상태) 100 ASTM E303
미끄럼 저항치(젖은상태) 55 ASTM E303
내후성 이상없음 옥외노출 3년
촉진내후성 이상없음 웨더 미터 1000시간
초킹 이상없음 웨더 미터 1000시간
동결 융해성 이상없음 동결 융해 30회 반복
내열 사이클 이상없음 20℃~60℃ 30회 반복
비교예 1 : 콩자갈을 이용한 포장방법
상기 실시예 1에서 제2쇄석층 대신 투수 콘크리트를 타설(양생시간은 7일)하여 콩자갈 수지 포장재의 기층을 형성한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 콩자갈을 이용한 수지 포장층을 제조하였다. 투수 콘크리트층에 대한 물성치는 표 3에 나타내었다.
투수 콘크리트층에 대한 물성치
항목 물성치 비고
밀도(g/㎤) 1.0~3.0
경화시간 7~14일 20℃
압축강도(kgf/㎠) 80 JIS R 5201
휨강도(kgf/㎠) 30 JIS R 5201
투수계수(cm/sec) 1.0~10.0×10-2 JIS A 1218
실험예 1 : 투수성 실험
본 발명의 포장방법 따라 제조된 포장층의 투수성을 알아보기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조한 제2쇄석층과 상기 비교예 1에서 제조한 투수 콘크리트층의 투수계수를 JIS A 1218로 실험하여 투수성을 확인하였다.
표 1 및 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 제2쇄석층의 투수계수는 15.0×10-2인 반면, 투수 콘크리트층의 투수계수는 1.0~10.0×10- 2 로, 본 발명에 따른 포장방법으로 제조한 제2쇄석층의 투수성이 매우 우수함을 확인하였다.
본 발명에 따른 콩자갈을 이용한 포장방법은 저렴한 비용으로 투수성과 경관성을 향상시킬 수 있으며, 양생기간이 짧아 시공기간 및 시공비용을 줄여 경제적인 효과가 있으며, 절토작업시 잔토량이 약 50% 정도 줄어드는 효과가 있고, 표층 및 표층 하층을 공사시 대형 중기가 필요하지 않아 작업성이 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 종래의 콩자갈을 이용한 포장방법에 의한 포장층의 시공예를 도시한 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콩자갈을 이용한 포장방법에 의한 포장층의 시공예를 도시한 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콩자갈을 이용한 포장방법의 순서도이다.
<도면 중 주요부분에 관한 부호의 설명>
110 - 시공대상면 120 - 제1쇄석층
121 - 잡석 130 - 제2쇄석층
131 - 쇄석 132 - 골재용 접착제
140 - 표층 141 - 표층용 자연석
142 - 표층용 합성수지

Claims (12)

1) 시공대상면(110)에 일반 잡석(121)을 깔고 전압하여 제1쇄석층(120)을 형성하는 단계;
2) 상기 제1쇄석층(120) 상부에 10~19㎜의 크기를 갖는 단입도 6호 쇄석 또는 5~13㎜의 크기를 갖는 단입도 7호 쇄석 중에서 선택한 쇄석(131)을 깔고 전압하여 제2쇄석층(130)을 형성하는 단계;
3) 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 골재용 접착제(132)와 희석제인 초산에틸을 1: 0.2~0.5의 중량비율로 혼합하여 희석시킨 후 상기 제2쇄석층(130) 상부에 산포 또는 살포하고 1일 동안 양생하는 단계; 및
4) 표층용 자연석(141)과, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 아크릴계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 표층용 합성수지(142)를 혼합하여 제2쇄석층(130) 상부에 균일하게 깔아주어 표층(140)을 형성하는 단계를 포함하는, 콩자갈을 이용한 포장방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서, 상기 4)단계에서 표층용 자연석(141)은 입경 1~15㎜의 콩자갈, 세라믹, 유리 또는 입경 2~20㎜의 나무 칩 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 콩자갈을 이용한 포장방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 4)단계에서 표층용 자연석(141)과 표층용 합성수지 (142)를 혼합할 시 경화촉진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 콩자갈을 이용한 포장방법.
제 9항에 있어서, 상기 경화촉진제는 폴리에스테르 섬유 또는 비닐론 섬유 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콩자갈을 이용한 포장방법.
제 9항에 있어서, 상기 경화촉진제의 함량은 표층용 합성수지(142) 100 중량부에 대해 1~3 중량부인 것을 특징으로 하는 콩자갈을 이용한 포장방법.
제 1항에 있어서, 상기 4)단계에서 표층용 합성수지(142)의 함량은 표층용 자연석(141) 100 중량부에 대해 5~10 중량부인 것을 특징으로 하는 콩자갈을 이용한 포장방법.
KR1020080047295A 2007-05-22 2008-05-21 콩자갈을 이용한 포장방법 KR100907751B1 (ko)

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