KR100908869B1 - 자연석 질감을 갖는 보도블록 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연석 질감을 갖는 보도블록 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 황토를 사용하여 보도블럭을 제조하고, 그 위에 자연석 무늬층을 형성한 후, 자연석 질감을 느끼도록 하는 자연석 질감조성층을 형성하며, 그 상부에 적층된 여러층이 벗겨지는 것을 방지하도록 보호층을 도포하므로 사용자가 대리석 또는 화강석등의 석재와 같은 자연석 색상 질감을 느끼도록 할 뿐만 아니라 자연 상태에서 자연석 질감을 갖는 여러 형성층이 잘 벗겨지지 않아서 내구성을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

또한, 본 발명의 자연석 질감을 갖는 보도블럭의 원재료는 황토, 알카리성보강제, 산성첨가제 및 천연수지등의 친환경적인 재료를 사용하므로 나중에 자연석 질감을 갖는 보도블럭이 수명이 다하여 폐기되거나 자연에 버려지더라도 독성물질을 유출하지 않으므로 생태계를 파괴하는 등의 환경문제를 야기하지 않는 장점을 지닌다.

보도블럭, 벽돌, 자연석질감, 무기질안료, 계면활성제, 코폴리머

Description

자연석 질감을 갖는 보도블록 제조방법 {Manufacture Method Of A Sidewalk block Having Nature Feeling}

도 1은 본 발명에 따른 보도블럭을 제조한 상태도 이고,

도 2는 본 발명에 따른 보도블럭에 자연석 무늬층을 형성한 상태도 이고,

도 3은 본 발명에 따른 보도블럭에 자연석 질감조성제를 형성한 상태도 이고,

도 4는 본 발명에 따른 보도블럭에 보호층을 도포한 상태 단면도이고,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자연석 질감을 갖는 보도블럭 또는 벽돌의 제조방법을 도시한 순서도 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 보도블럭 20 : 자연석 무늬층

30 : 자연석 질감조성층 40 : 보호층

S10 : 황토건조 S20 : 황토분쇄

S100 ~ S400 : 본 발명에 따른 자연석 질감을 갖는 보도블럭 또는 벽돌 제조방법의 단계들

본 발명은 보도블럭의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 황토를 사용하여 보도블럭을 제조하고, 그 위에 자연석 무늬층을 형성한 후, 자연석 질감을 느끼도록 하는 자연석 질감조성층을 형성하며, 그 상부에 적층된 여러층이 벗겨지는 것을 방지하도록 보호층을 도포하므로 사용자가 대리석 또는 화강석등의 석재와 같은 자연석 색상 질감을 느끼도록 할 뿐만 아니라 자연 상태에서 여러 형성층이 잘 벗겨지지 않아서 내구성을 증대하도록 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 보도블럭은 도시계획에 있어 도시미관과 보행의 편의성을 고려하여 인도나 보도 및 주택단지, 광장, 공원, 주차장 등의 보도를 포장하기 위해 연속적으로 배열하여 서로 맞대어 포장하게 되는데, 이러한 보도블럭으로는 다양한 형태와 용도로 사용되고 있는 실정이다.

종래 보도블럭은 주로 시멘트를 주성분으로 하는 콘크리트로 만들어지게 된다.

그러나, 콘크리트 보도블럭은 결합강도 측면에서는 우수하나, 인체에 유해한 독성요소를 배출하며 내구 연한이 되어서 폐기처분되거나 유실되어 자연에 버려지는 경우, 콘크리트의 독성에 의하여 자연환경에 악영향을 미치는 등의 환경오염의 원인이 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 전통가옥의 건축재료로 사용되어 오던 황토를 이용하여 건축자재를 만드는 것이 각광을 받고 있으나, 황토를 보도블럭으로 그대로 사용하게 되면 보도블럭의 강도 및 내구성이 저하되는 문제점이 발생된다.

한편, 최근에는 아파트, 전원주택, 주상복합아파트 및 오피스텔을 시공하면서, 웰빙과 고급화를 추구하기 위하여 거실, 부엌, 화장실 및 도로 측면의 보도 바닥면에 대리석, 화강석 및 자갈 등에 자연석을 이용하여 바닥면을 시공하는 경우가 많이 발생하고 있는 추세이다.

그런데, 상기 자연석을 주거공간의 바닥면에 시공하는 경우에는 콘크리트를 바닥면에 타설한 후, 일정기간 동안 양생하여 굳혀주고서 그 위에 접착제를 이용하여 자연석을 부착하여 시공하도록 하므로 공사기간이 길어지고 그로 인하여 공사비용이 증대하는 문제점을 지닌다.

또한, 상기 자연석은, 제조단가가 비싸서 시공 비가 증가하므로 고급화를 추구하는 곳이 아니면 사용하지 못하는 단점을 지닌다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 황토를 사용하여 보도블럭을 제조하고, 그 위에 자연석 무늬층을 형성한 후, 자연석 질감을 느끼도록 하는 자연석 질감조성층을 형성하며, 그 상부에 적층된 여러층이 벗겨지는 것을 방지하도록 보호층을 도포하므로 사용자가 대리석 또는 화강석등의 석재와 같은 자연석 색상 질감을 느끼도록 할 뿐만 아니라 자연 상태에서 여러 형성층이 잘 벗겨지지 않아서 내구성을 증대하도록 하는 것이 목적이 있다.

이러한 목적은, 보도블럭을 제조하는 단계; 상기 보도블럭 상에 자연적인 무늬를 갖도록 자연석 무늬층을 형성하는 단계; 상기 자연석 무늬층 상에 자연적인 석재의 색상과 미감을 갖도록 자연석 질감조성층을 형성하는 단계; 및 상기 자연석 질감조성층 상에 적층되어 하부층을 보호하도록 하는 보호층을 도포하는 단계로 이루어진 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 보도블럭을 제조하는 단계는, 황토의 수분함량이 10 ~ 15% 이내로 되도록 건조시키는 황토건조단계; 상기 건조된 황토를 분쇄하는 황토분쇄단계; 상기 분쇄된 황토에 알카리성보강제, 산성첨가제, 천연수지 및 물을 투입하여 황토혼합물을 수득하는 황토혼합물 수득단계; 상기 황토혼합물을 금형에 투입하여 보도블럭을 성형하는 단계; 및 상기 단계를 거쳐 생성된 보도블럭을 건조시키는 단계를 더 포함한다.

그리고, 상기 황토를 분쇄하는 단계에서, 상기 황토는, 황토 100중량부에 대 하여, 0.5mm 내지 1mm 의 입자로 분쇄된 황토 25 ~ 35중량부, 1mm 내지 2.5mm 의 입자로 분쇄된 황토 45 ~ 55중량부, 2.5mm 내지 4mm 의 입자로 분쇄된 15 ~ 25중량부의 조성비를 갖는 황토로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 황토혼합물을 수득하는 단계에서, 상기 황토혼합물은, 황토 60~80중량부, 상기 알카리성보강제는 5~20중량부, 상기 산성첨가제는 2.5~8중량부, 상기 천연수지는 1~6중량부 및 기타 잔량으로서 물을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 알카리성보강제는, 석회석이나 석고를 적어도 한가지 이상 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 산성첨가제는, 썰폰산이나 구연산을 적어도 한가지 이상 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 천연수지는, 고추나무과 식물에서 추출한 수액인 갬부지, 고무나무에서 추출한 수액인 라텍스, 발삼이라는 식물에서 추출한 수용성 발삼수지 가운데 적어도 한가지 이상을 사용하게 되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보도블럭을 건조시키는 단계에서, 상기 보도블럭은, 12도 내지 18도의 자연상태에서 20일 내지 40일 동안 건조하되, 상기 자연상태에서의 건조 전에 15도 내지 25도의 온도로 20 내지 28 시간 동안 건조장치에서 건조하는 공정을 더 구비할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 자연석 무늬층을 형성하는 단계에서, 상기 자연석 무늬층은, 백토 98 ~ 99.5 중량부에 무기질 안료 0.5 ~ 2 중량부를 섞어서 기본 색상을 만들어서, 상기 보도블럭의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5cm 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 자연석 질감조성층을 적층하는 단계에서, 상기 자연석 질감조성층은, 무기질 안료 5~15중량부, 계면활성제 35~45 중량부, 및 아크릴 코폴리머 45~55 중량부로 이루어져서 상기 자연석 무늬층의 색상보다 진한 색상으로 분사되어 높은 표면에서 낮은 표면으로 흘러내려 자연석의 질감과 색상을 나타내도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보호층을 도포하는 단계에서, 상기 보호층은, 수용성 우레탄으로서, 하부층의 재료와 색상이 벗겨지는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 자연석 질감을 갖는 보도블럭은 상기한 보도블럭의 제조방법으로 제조가 이루어진다.
그리고, 상기한 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법을 벽돌에 그대로 적용하여 자연석 질감을 갖는 벽돌 제조방법으로 구현할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법을 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 보도블럭을 제조한 상태도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 보도블럭에 자연석 무늬층을 형성한 상태도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 보도블럭에 자연석 질감조성제를 형성한 상태도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 보도블럭에 보호층을 도포한 상태 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연석 질감을 갖는 보도블럭 또는 벽돌의 제조방법을 도시한 순서도 이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자연석 질감을 갖는 보도블럭의 제조방법은, 우선, 보도블럭(10)을 제조하는 단계(S100)를 갖게 된다. 여기에서 보도 블럭(10)을 벽돌로 대체하여 적용할 수 있으며, 이하, 보도블럭(10)을 기준으로 설명하도록 한다.

이때, 상기 보도블럭(10)을 제조하는 단계(S100)는, 황토건조단계(S110), 황토분쇄단계(S120), 황토혼합물 수득단계(S130), 보도블럭 성형단계(S140), 보도블럭 건조단계(S150)등을 거쳐서 보도블럭(10)을 제조하게 된다.

여기서, 상기 황토건조단계(S110)는, 황토의 수분함량이 10 ~ 15% 이내로 되도록 건조시키는 단계이다.

황토는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 철분, 마그네슘, 나트륨, 칼륨 등을 포함하는 황색의 광물질로서 상기 탄산칼슘에 의해 쉽게 부서지지 않는 점력을 지니고 있으며 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다.

이러한 황토는 다량의 원적외선을 복사하기 때문에 혈액순환 및 신진대사 촉진 등 인체에 유익한 효과를 가지며 시멘트 독성 중화작용을 하는 것으로 알려져 있다.

상기와 같은 황토를 건조함은 상기 황토가 정확한 조성비로 다른 혼합물과 혼합되도록 하기 위함이다.

상기 황토의 수분함량이 15% 이상이면 황토가 찰지게 되어 다른 물질과 혼합이 잘 이루어지지 않게 된다.

그리고, 상기 황토의 수분함량이 10% 이하가 되면 황토가 날려서 분진이 발생된다.

따라서, 상기 황토의 수분함량은 10 내지 15%가 되도록 건조됨이 바람직하다.

그리고, 상기 황토건조단계(S110)후에 건조된 황토를 분쇄하는 황토분쇄단계(S120)를 갖게 된다.

상기 황토는 0.5 내지 4mm의 입자로 균일하게 분쇄되어 다른 물질과 혼합됨이 용이하게 되며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1mm의 입자로 황토가 분쇄됨이 바람직하다.

상기와 같이 황토가 균일하게 분쇄됨으로 인하여, 분쇄된 황토가 다른 물질과 혼합이 더욱 균일하게 이루어지게 된다.

상기 황토의 입자가 0.5mm 이하가 될 경우에는 너무 입자가 작아 분진이 발생될 가능성이 높아지며, 상기 황토의 입자가 4mm 이상이 되면 입자가 커서 입자가 0.5mm 내지 4mm 일때 보다 다른 혼합물과의 혼합이 잘 이루어지지 않게 된다.

한편, 본 발명의 황토분쇄단계(S120)에서, 상기 황토는 황토 100중량부에 대하여, 0.5mm 내지 1mm 의 입자로 분쇄된 황토 25 ~ 35중량부, 1mm 내지 2.5mm 의 입자로 분쇄된 황토 45 ~ 55중량부, 2.5mm 내지 4mm 의 입자로 분쇄된 15 ~ 25중량부의 조성비를 갖는 황토로 구성할 수도 있다.

즉, 0.5mm 내지 1mm 의 입자로 황토를 분쇄한 것과, 1mm 내지 2.5mm 의 입자로 황토를 분쇄한 것과, 2.5mm 내지 4mm 의 입자로 황토를 분쇄한 것을 상기 중량비로 섞어 황토를 구성하게 되는 것이 바람직하지만, 큰 입자의 황토 사이에 작은 입자의 황토가 들어가게 하는 기술사상 안에서 황토 입자의 크기 및 중량비는 다양하게 변화될 수 있다.

상기 0.5mm 내지 1mm 의 입자로 분쇄된 황토는 비교적 큰 입자인 2.5mm 내지 4mm 의 입자로 분쇄된 황토와 1mm 내지 2.5mm 의 입자로 분쇄된 황토의 입자 사이의 공간으로 들어가게 됨으로 황토는 보다 조밀한 조직을 갖게 되어 내구성 및 강도가 증대하게 된다.

상기와 같은 황토의 분쇄 방법은 상기에 제시된 방법 외에도 다른 혼합물과의 혼합이 용이하게 되면서도 조직을 치밀하게 하는 기술사상 안에서 다양한 방법이 적용될 수 있을 것이다.

상기 황토분쇄단계(S130)를 거치며 분쇄된 황토에 알카리성보강제와 산성첨가제와 물 및 천연수지를 투입하고 골고루 혼합하여 황토혼합물을 수득하는 황토혼합물 수득단계(S130)를 갖게 된다.

바람직하게, 상기 황토혼합물은, 황토 60-80중량부, 상기 알카리성보강제는 5~20중량부, 상기 산성첨가제는 2.5~8중량부, 상기 천연수지는 1~6중량부를 포함하며, 상기 황토와 알카리성보강제와 산성첨가제와 천연수지를 제외한 나머지는 물로 하여 황토혼합물을 만들게 된다.

그리고, 상기 알카리성보강제는 석회석, 석고, 백시멘트(시멘트) 중에 적어도 한가지 이상 포함하여 구성되어 보도블럭(10)의 강성을 보강하게 되고, 그 이외에도 알칼리성 성분을 갖는 물질은 본 발명 실시예에 의한 알칼리성보강제로 사용될 수 있다.

바람직하게, 석회석과 석고는 2 대 1의 비율로 섞어서 알카리성보강제를 구성하게 되는 것이 가장 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니며 보도블럭(10)의 강성을 보강하면서 산성첨가제와 반응하여 보도블럭(10)의 조직을 더욱 치밀하게 만드는 기술 사상안에서 다른 비율의 혼합 또는 다른 대체 물질의 사용 등 다양한 변화가 가능할 것이다.

그리고, 상기 산성첨가제는 썰폰산이나 구연산을 적어도 한가지 이상 포함하여 구성되며, 이 외에도 기타 산성을 갖는 물질은 본 발명 일 실시예에 의한 산성첨가제로 사용될 수 있다.

상기 알카리성보강제에 상기 산성첨가제가 추가되어 반응됨으로 인해 염기와 물이 발생된다.

상기 알카리성보강제와 상기 산성첨가제는 상기 황토와 균일 혼합을 하게 되며, 이로 인하여 상기 알카리성보강제와 상기 산성첨가제의 중화반응에 의하여 물이 발생되면서 알칼리성보강제의 알칼리이온인 양이온과 산성첨가제의 산성이온인 음이온이 서로 결합된다. 이로 인해, 상기 황토의 분자와 함께 더욱 견고하게 결합되어 점성이 증대되므로 내구성을 더욱 향상시키게 된다.

한편, 상기 중화반응 시 발생되는 물은, 상기 황토의 내부에 균일하게 퍼지게 되므로 조직을 찰지게 하여 강성을 증대하는 부가적인 역할을 한다. 즉, 황토혼 합물의 외부에서 공급되는 물이 황토, 알카리성보강제 및 산성첨가제의 내부로 충분하게 공급되지 못하는 부분에까지 중화반응시 발생되는 물이 공급되어지게 되므로 조직을 더욱 조밀하게 하는 역할을 한다.

그리고, 상기 알카리성보강제를 구성하는 석회석과 석고는 시멘트의 재료로 사용되기도 하며, 이와 같은 알카리성보강제는 상기 황토와 혼합되어 보도블럭(10) 의 강성을 더욱 증대시키게 된다.

한편, 상기 황토혼합물을 수득함에 있어, 알카리성보강제와 산성첨가제를 사용하지 않으면 보도블럭(10)의 강성 및 내구성이 현저히 저하됨으로, 본 발명 실시예에 의한 보도블럭(10)은 알카리성보강제와 산성첨가제의 사용이 가장 바람직하다.

상기 천연수지는 색상 및 용도에 따라 라텍스(Latex), 갬부지(Gamboge), 수용성 발삼 수지(balsam resin) 중에 적어도 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 황토 분자간의 결합력을 증대시키는 힘이 강한 갬부지를 본 발명의 실시예에 의한 천연수지로 사용하게 되나, 필요에 따라 다른 라텍스나 발삼수지를 본 발명의 실시예에 의한 천연수지로 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 천연수지는 상기 황토혼합물의 경도를 높이면서 경화를 촉진시키는 경화제의 역할을 하게 된다.

상기 황토혼합물 수득단계(S130)를 거친 상기 황토혼합물을 금형에 투입하여 보도블럭(10)을 성형하는 단계(S140)를 갖게 된다.

상기 황토혼합물을 성형하기 위한 금형에 진동과 압력을 가하여 성형을 하게 되며, 바람직하게, 2000~4000VPM의 진동과 200㎏/㎠ 의 압력을 가하여 성형을 하게 된다.

상기 금형은 보도블럭(10)을 성형하기 위한 형상을 갖게 되나, 필요에 따라 다양한 형상의 황토 생산물을 성형하기 위하여 금형 형상의 변형이 가능함은 물론이다.

그리고, 상기 금형에 진동과 압력을 가하여 소정 형상의 보도블럭(10)을 형성하기 위한 기술사상 안에서 진동과 압력 값은 변할 수 있다.

상기 보도블럭(10)을 성형하는 단계(S140)에서 상기 보도블럭의 상측에 소정 형상의 문양부가 돌출 형성되도록 한다.

상기 보도블럭(10)을 성형하는 단계(S140)를 거쳐 생성된 보도블럭(10)을 건조시키는 단계(S150)를 갖게 된다.

상기 보도블럭(10)을 건조함에 있어서 12도 내지 18도의 자연상태 온도에서 20일 내지 40일 동안 건조하며 양생하게 되며, 바람직하게는 15도에서 28일 정도 건조하게 되나, 상기 온도와 일수에 한정하는 것은 아니며 다양한 실시예에 의하여 온도와 일수의 수치가 변경될 수 있음은 물론이다.

상기 보도블럭(10)은 상기 자연상태에서의 건조 전에 20 내지 28 시간 동안 건조장치에서 15~25도로 먼저 건조될 수 있으며, 바람직하게는 20도의 온도로 건조가 이루어진다.

상기 건조장치 내의 온도는 자연상태의 온도보다 좀 더 높은 온도를 갖게 되며, 바람직하게는 19도 내지 23 도의 온도 범위를 갖게 되나, 상기 온도 수치에 한 정하는 것은 아니며 실시예에 따라 다양한 수치 변화가 가능함은 물론이다.

한편, 상기 보도블럭 제조 단계(S100) 후에 상기 보도블럭(10) 상에 자연적인 무늬를 갖도록 자연석 무늬층(20)을 형성하는 단계(S200)를 수행하도록 한다.

그리고, 상기 자연석 무늬층(20)을 형성하는 단계(S200)에서, 상기 자연석 무늬층(20)은, 백토 98 ~ 99.5 중량부에 무기질 안료 0.5 ~ 2 중량부를 섞어서 기본 색상을 만들어서, 상기 보도블럭(10)의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5cm 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 1.0cm로 형성하도록 한다.

그리고, 상기 자연석 무늬층을 형성하는 단계(S200)후에, 상기 자연석 무늬층(20) 상에 자연적인 석재의 색상과 미감을 갖도록 자연석 질감 조성층(30)을 형성하는 단계(S300)를 수행하도록 한다.

한편, 상기 자연석 질감 조성층(30)은, 무기질 안료 5~15중량부, 계면활성제 35~45 중량부, 및 아크릴 코폴리머 45~55 중량부로 이루어져서 상기 자연석 무늬층(20)의 색상보다 진한 색상으로 분사되어 높은 표면에서 낮은 표면으로 흘러내려 자연석의 질감과 색상을 나타내도록 하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 자연석 질감 조성층(30)은, 무기질 안료 10 중량부, 계면활성제 40 중량부, 및 아크릴 코폴리머 50 중량부로 형성하는 것이 가장 바람직하다.

상기 무기질 안료는, 자연석 색상을 나타내도록 하고, 상기 계면활성제는, 혼합물질이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흘러내리도록 하는 역할을 하고, 아크릴 코폴리머(Acryl Copolymer)는, 무기질 안료를 보도블럭(10) 표면에 부착시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 자연석 질감 조성층을 적층하는 단계(S300) 후에, 상기 자연석 질감 조성층(30) 상에 적층되어 하부 적층된 자연석 무늬층(20)과 자연석 질감 조성층(30)을 보호하도록 하는 보호층(40)을 도포하는 단계(S400)를 수행하도록 한다.

한편, 상기 보호층(40)은, 수용성 우레탄으로서, 하부층의 재료와 색상이 벗겨지는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하지만, 코팅재로서 사용되는 어떠한 조성물도 상기 보호층(40)으로 사용하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명에 의한 자연석 질감을 갖는 보도블럭(10)은 상기한 보도블럭(10)의 제조방법으로 제조가 이루어진다.
그리고, 상기한 보도블럭(10)을 벽돌에 그대로 적용하여 자연석 질감을 갖는 벽돌 및 그의 제조방법을 구현할 수 있다.

이렇게 제조된 보도블럭(10)은 건축용 자재로 사용되기 충분한 내구성을 갖게 되며, 이를 한국화학 시험연구원에서 실험한 실험값을 바탕으로 설명하기로 한다.

[실 험 예]

시험시료는 황토와 물과 알카리성보강제(석회,석고)를 혼합하여 보도블럭으로 성형한 것을 시료1이라 하고, 황토에 물과 산성첨가제(썰폰산,구연산)를 혼합하여 보도블럭으로 성형한 것을 시료2라 하며, 황토에 물과 알카리성보강제 및 산성첨가제를 혼합하여 보도블럭으로 성형한 것을 시료3이라 하며, 황토에 물과 천연수 지와 알카리성보강제 및 산성첨가제를 혼합하여 보도블럭으로 성형한 것을 시료4라 한다.

한편, 상기 시료1,2,3,4에는, 상기 자연석 무늬층(20), 자연석 질감조성층(30) 및 보호층(40)이 모두 형성되어져 있는 상태로 실험하고, 벽돌을 제외한 보도블럭(10)에 대하여서만 실험하도록 한다.

상기 시료1 내지 시료4는 길이를 230mm 너비를 114mm 두께를 60mm로 규격을 갖는 보도블럭(10)으로 통일시켜 시험을 하도록 한다.

상기 시료1 내지 시료4는 10개의 시료를 각각 제작하여 시험을 하게 되며, 그 평균치를 다음의 표1에 시험값으로 나타내었다.

시험항목		시료1	시료2	시료3	시료4
굽힘파괴하중 (N)	건조시	365	283	513	545
	습윤시	225	173	307	329
압축강도(N/㎠)		2068	1598	2918	3231

* 상기 굽힘파괴하중과 압축강도는 ±2~3% 오차범위를 갖는다.

상기한 바와 같이, 황토에 물과 산성첨가제를 혼합한 시료2가 굽힘파괴하중값과 압축강도 값이 제일 적었으며, 강도 보강을 위하여 알카리성보강제를 혼합한 시료1은 상기 시료2 보다 굽힘파괴하중 값과 압축강도 값이 높게 나오나, 황토에 물과 알카리성보강제 및 산성첨가제를 혼합한 시료3 보다는 굽힘파괴하중 값과 압축강도 값이 적게 나옴을 알 수 있다.

상기 시료3이 상기 시료1 이나 시료2 보다 굽힘파괴하중과 압축강도 값이 높게 나옴은, 알카리성보강제와 산성첨가제의 이온 결합반응에 의하여 황토의 분자간 연결고리 결합력이 증대함으로 보도블럭(10)의 강도 및 내구성이 향상되기 때문이다.

그리고, 황토에 물과 알카리성보강제와 산성첨가제 및 천연수지를 혼합한 시료4는 상기 시료3보다 굽힘파괴하중과 압축강도가 높게 측정됨을 알 수 있으며, 이는 알카리성보강제와 산성첨가제의 이온 결합과 더불어 천연수지를 첨가함으로 황토 분자간의 연결고리 결합력을 더욱 더 증대시켜 보도블럭의 경도를 높이면서 경화를 촉진시키게 된다.

상기한 바와 같이, 황토에 물과 천연수지와 알카리성보강제 및 산성첨가제를 혼합하여 보도블럭을 성형하는 것이 다른 조건 하에서 제조된 보도블럭에 비하여 굽힘파괴하중과 압축강도가 높게 측정되어 향상된 내구성 및 강도를 갖게 됨을 알 수있다.

따라서, 본 발명 일 실시예에 의한 보도블럭은 향상된 내구성 및 강도를 갖는 것과 동시에 황토를 주성분으로 하기에 자연 친화적이며 원적외선을 방출하여 이를 걷는 보행자의 건강을 증진시키게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 보도블럭(10) 뿐만 아니라 벽돌 및 기타 건축자재 등에도 적용할 수 있으며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자연석 질감을 갖는 보도블록 제조방법을 이용하게 되면, 황토를 사용하여 보도블럭을 제조하고, 그 위에 자연석 무늬층을 형성한 후, 자연석 질감을 느끼도록 하는 자연석 질감조성층을 형성하며, 그 상부에 적층된 여러층이 벗겨지는 것을 방지하도록 보호층을 도포하므로 사용자가 대리석 또는 화강석등의 석재와 같은 자연석 색상 질감을 느끼도록 할 뿐만 아니라 자연 상태에서 자연석 질감을 갖는 여러 형성층이 잘 벗겨지지 않아서 내구성을 증대하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

또한, 본 발명의 자연석 질감을 갖는 보도블럭의 원재료는 황토, 알카리성보강제, 산성첨가제 및 천연수지등의 친환경적인 재료를 사용하므로 나중에 자연석 질감을 갖는 보도블럭이 수명이 다하여 폐기되거나 자연에 버려지더라도 독성물질을 유출하지 않으므로 생태계를 파괴하는 등의 환경문제를 야기하지 않는 장점을 지닌다.

Claims (13)

1. 보도블럭을 제조하는 단계;

   상기 보도블럭 상에 자연석 무늬를 갖도록 자연석 무늬층을 형성하는 단계;

   상기 자연석 무늬층 상에 자연적인 석재의 색상과 미감을 갖도록 자연석 질감 조성층을 형성하는 단계; 및

   상기 자연석 질감 조성층 상에 적층되어 하부층을 보호하도록 하는 보호층을 도포하는 단계로 이루어지고,

   상기 보호층을 도포하는 단계에서, 상기 보호층은, 수용성 우레탄으로서, 하부층의 재료와 색상이 벗겨지는 것을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보도블럭을 제조하는 단계는,

   황토의 수분함량이 10 ~ 15% 이내로 되도록 건조시키는 황토건조단계;

   상기 건조된 황토를 분쇄하는 황토분쇄단계;

   상기 분쇄된 황토에 알카리성보강제, 산성첨가제, 천연수지 및 물을 투입하여 황토혼합물을 수득하는 황토혼합물 수득단계;

   상기 황토혼합물을 금형에 투입하여 보도블럭을 성형하는 단계; 및

   상기 단계를 거쳐 생성된 보도블럭을 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 황토를 분쇄하는 단계에서, 상기 황토는, 황토 100중량부에 대하여, 0.5mm 내지 1mm 의 입자로 분쇄된 황토 25 ~ 35중량부, 1mm 내지 2.5mm 의 입자로 분쇄된 황토 45 ~ 55중량부, 2.5mm 내지 4mm 의 입자로 분쇄된 15 ~ 25중량부의 조성비를 갖는 황토로 구성되는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 황토혼합물을 수득하는 단계에서, 상기 황토혼합물은, 황토 60~80중량부, 상기 알카리성보강제는 5~20중량부, 상기 산성첨가제는 2.5~8중량부, 상기 천연수지는 1~6중량부 및 기타 잔량으로서 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 알카리성보강제는, 석회석, 석고, 백시멘트 중에 적어도 한가지 이상 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 산성첨가제는, 썰폰산이나 구연산을 적어도 한가지 이상 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 천연수지는, 고추나무과 식물에서 추출한 수액인 갬부지, 라텍스, 수용성 발삼수지 중에 적어도 한가지 이상을 사용하게 됨을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
8. 제 2 항에 있어서,

   상기 보도블럭을 건조시키는 단계에서, 상기 보도블럭은, 12도 내지 18도의 자연상태에서 20일 내지 40일 동안 건조하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 자연상태에서의 건조 전에 15도 내지 25도의 온도로 20 내지 28 시간 동안 건조장치에서 건조하는 공정을 더 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 자연석 무늬층을 형성하는 단계에서, 상기 자연석 무늬층은, 백토 98 ~ 99.5 중량부에 무기질 안료 0.5 ~ 2 중량부를 섞어서 기본 색상을 만들어서, 상기 보도블럭의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5cm 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 자연석 질감 조성층을 적층하는 단계에서, 상기 자연석 질감 조성층은, 무기질 안료 5~15중량부, 계면활성제 35~45 중량부, 및 아크릴 코폴리머 45~55 중량부로 이루어져서 상기 자연석 무늬층의 색상보다 진한 색상으로 분사되어 높은 표면에서 낮은 표면으로 흘러내려 자연석의 질감과 색상을 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 자연석 질감을 갖는 보도블럭 제조방법.
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