KR100955062B1 - 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현장에서 바로 높은 강도와 내구성을 갖는 경계석의 시공이 가능한 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물에 관한 것으로,

이는 시멘트, 석분, 물을 주성분으로 하는 콘크리트 조성물에 있어서, 상기 콘크리트 조성물에는 상기 시멘트 350 중량부에 대하여 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지 4~40 중량부, 섬유보강재 0.6~3 중량부, 기능성 첨가제 5~10 중량부, 습윤 분산제 0.35~1.75 중량부, 경화촉진제 0.7~17.5 중량부, 수축 저감제 0.35~1.75 중량부가 더 첨가되어 혼합된 것을 특징으로 한다.

경계석, 기능성 첨가제, 규산염 광물, 공원 녹지 조경용

Description

공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물{concrete composition for park}

본 발명은 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 현장에서 바로 우수한 강도를 갖는 경계석의 시공이 가능하도록 하는 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 경계석이라 함은, 도로에서 중앙분리대의 역할을 하거나, 차도와 보도를 구획하여 보행자의 안전을 도모하는 역할을 하거나, 공원 또는 정원 등을 조경할 경우 인도와 조경물을 구획하여 인도를 확보하거나 조경물을 보호하는 역할을 하거나, 강변에 시공된 보행로의 가에 시공되어 보행자의 안전을 도모하는 역할을 한다.

이러한 경계석의 시공은 통상 시멘트와 모래, 자갈 그리고 물을 일정비율로 적절하게 혼합시킨 후, 그 혼합물을 경계석 형틀에 부어서 양생시킴으로써 제조되는 콘크리트재의 경계석 블록을 사용하였으며, 이와 같은 경계석 블록은 그 단부를 콘크리트 등의 접착수단을 통해 상호연결함으로써 시공될 수 있었다.

다른 방법으로는 시공하고자 하는 경계석의 주위에 거푸집을 설치한 다음 콘크리트를 타설 양생한 후 거푸집의 해체 과정을 통해 경계석이 시공되도록 하는 방 식이 있었다.

그러나 상기와 같은 방법은 전자의 경우 일정크기를 갖도록 양생된 경계석 블록을 시공장소까지 옮긴 다음 각 경계석 블록들의 위치를 맞추면서 단부를 접착하는 과정을 거치는 등으로 인하여 많은 인력과 시간이 투입되어야 하는 문제점이 있었으며, 후자의 경우 경계석의 시공이 완료된 후 거푸집을 해체하는 등의 공정이 수행되어 시공비용이 많이 든다는 문제점이 있었다.

특히, 공원의 경계석 시공 중 곡선으로 경계석을 시공하고자 할 경우에는 별도의 형틀로 곡선형을 갖는 경계석 블록을 제작하거나, 곡선형을 갖는 별도의 거푸집을 필요로 하기 때문에 많은 시공비용이 드는 문제점을 가지고 있었다.

이에 콘크리트 조성물이 원하는 형상으로 유출되도록 하여 현장에서 경계석의 형상을 연속적으로 성형하여 제조하는 방법을 사용하여 상기 거푸집의 시공공정이나 블록의 접착공정 거치지 않을 수 있고, 곡선형의 경계석 또한 용이하게 제조하고자 하였다.

그러나 상기와 같은 제조방법은 콘크리트 조성물을 현장에서 성형과 동시에 경계석을 형성하기 때문에 미리 양생된 경계석 블록과 같이 적정한 온도 및 습도를 갖는 양생환경이 형성되지 않아 미리 양생된 경계석 블록에 비하여 제조된 경계석의 강도가 약하고, 균열 등이 발생하는 등 내구성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 경화 도중 연속적으로 성형된 경계석의 형상이 무너질 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 현장에서 경계석의 형상을 연속적으로 성형시 형상의 흐트러짐 없이 시공하고, 우수한 강도 및 내구성을 갖는 경계석이 형성되도록 하는 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 미관이 미려한 경계석의 제조가 가능한 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

시멘트, 석분, 물을 주성분으로 하는 콘크리트 조성물에 있어서,

상기 콘크리트 조성물에는 상기 시멘트 350 중량부에 대하여 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지 4~40 중량부, 섬유보강재로서 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 나이론, PVA섬유, 폴리프로필렌섬유, 아라미드섬유, 폴리에스테르섬유, 레이온섬유 중에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상이 혼합된 혼합물이 0.6~3 중량부, 기능성 첨가제로서 실리카흄, 메타카올린, 규산염광물, 플라이 애쉬 중에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상이 혼합된 혼합물이 5~10 중량부, 습윤 분산제 0.35~1.75 중량부, 경화촉진제 0.7~17.5 중량부, 수축 저감제 0.35~1.75 중량부가 더 첨가되어 혼합된 것을 특징으로 하는 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물을 제공한다.

또한, 상기 시멘트 350 중량부에 대하여 무기안료가 10~20중량부가 더 첨가 되는 것을 특징으로 하는 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물을 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 성형수단으로 일정형상으로 성형되었을 때 그 형상을 유지할 수 있을 정도의 충분한 점도를 갖고, 콘크리트 조성물의 입자간의 높은 치밀성으로 인하여 성형초기의 강도가 향상되어 경화도중 성형된 형상이 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 경화가 완료된 후에도 우수한 강도 및 내구성을 갖고 있어 경계석의 수명이 연장될 수 있다는 효과를 갖는다.

또한, 무기안료가 혼합함에 따라 제조되는 경계석에 다양한 색상이 발현될 수 있고, 이에 따라 주변미관이 보다 아름답도록 하여준다는 효과를 갖는다.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 시멘트, 석분, 물을 주성분으로 하는 콘크리트 조성물에 있어서, 상기 콘크리트 조성물에는 상기 시멘트 350 중량부에 대하여 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지 4~40 중량부, 섬유보강재 0.6~3 중량부, 기능성 첨가제 5~10 중량부, 습윤 분산제 0.35~1.75 중량부, 경화촉진제 0.7~17.5 중량부, 수축 저감제 0.35~1.75 중량부가 더 첨가되어 혼합된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 현장에서 바로 성 형하여 일정형상을 갖는 경계석으로 시공할 수 있도록 성형된 형상이 무너지지 않을 수 있을 정도의 충분한 점도를 갖으면서 신속한 경화가 가능한 콘크리트 조성물이다.

이를 구체적으로 살펴보면, 먼저 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 백시멘트, 조강시멘트, 초속경시멘트, 초속경 혼합시멘트 등이 사용될 수 있는 것으로, 이와 같은 시멘트는 자갈, 모래 등의 석분과 물이 혼합되어 경계석을 양생하기 위한 콘크리트 조성물로 사용될 수 있다. 이때 석분과 물의 혼합비율은 종래 기술에서 빈번하게 공지 된 바 생략하기로 한다.

이러한 상기 콘크리트 조성물에 혼합되는 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지는 콘크리트 조성물의 강도를 향상시키기 위한 것으로, 아크릴계, PVA계 수지가 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지로 사용될 수 있다.

이와 같은 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지는 그 첨가량에 따라 제조된 경계석이 고강도, 고품질의 방수성을 갖도록 할 수 있는데, 바람직하게는 상기 시멘트 350중량부에 대하여 4~40중량부가 첨가되어 사용된다.

만약 상기 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지가 4 중량부 미만으로 첨가되면 시공된 경계석의 강도를 비롯하여 전반적인 물성의 향상을 기대하기 어려워지고, 40중량부를 초과하여 첨가하게 되면 물성의 특별한 향상없이 값비싼 시멘트 혼화용 분말 폴리머의 사용량만 증대될 수 있다.

상기 섬유보강재는 콘크리트 조성물의 인장강도 및 압착강도를 향상시켜 제조된 경계석의 균열이 생성되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 섬유보강재로서 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 나이론, PVA섬유, 폴리프로필렌섬유, 아라미드섬유, 폴리에스테르섬유, 레이온섬유에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상이 혼합된 혼합물이 사용될 수 있다.

이러한 섬유보강재는 시멘트 350 중량부에 대하여 0.6~3중량부가 첨가되는 것이 바람직한데, 만약 0.6 중량부 미만의 섬유보강재가 첨가되면 전술한 바와 같은 인장강도, 균열방지, 압착강도 등의 물성이 보완되기 어렵고, 3중량부를 초과하여 섬유보강재를 첨가하면 경계석의 물성에 대한 별다른 향상 없이 사용되는 섬유보강재의 양만 증가하고, 섬유보강재의 섬유질로 인하여 교반이 어려워짐에 따라 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물의 각 성분들이 균일하게 혼합되는 것을 방해할 수 있다.

상기 기능성 첨가제로는 SiO₂를 주성분으로 하는 실리카흄, 메타카올린, 규산염광물, 플라이 애쉬 등에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상이 혼합된 혼합물이 사용될 수 있다.

이러한 기능성 첨가제는 시멘트 입자 사이에 형성되는 내부공극에 충진되어 전체 콘크리트 조성물의 입자간의 치밀성이 향상될 수 있으며, 이에 따라 성형 초기의 강도가 증진됨은 물론, 성형시 무너지지 않을 수 있는 정도의 점도를 갖게 되어 구조체 형성시 안정적으로 성형초기의 형태가 유지될 수 있다. 또한 우수한 방수성을 갖도록 하여주며, 구상입자에 의한 볼베어링 효과로 전체 콘크리트 조성물의 분산성을 향상시켜주어 작업성이 좋게 된다.

이와 같은 기능성 첨가제는 시멘트 350 중량부에 대하여 5~15중량부가 첨가되는 것이 바람직한데, 만약 기능성 첨가제가 5 중량부 미만으로 첨가되면 성형시의 기능성 첨가제가 시멘트의 입자 사이의 내부공극으로 충분히 충진될 수 없어 입자의 치밀화가 어렵고 이에 따라 초기 강도증진 효과가 미미할 수 있다. 반대로 기능성 첨가제가 15중량부를 초과하여 첨가되면 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물의 점도가 지나치게 높아져 작업성이 떨어질 수 있다.

상기 습윤 분산제는 물의 표면장력을 감소시켜 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물의 각 성분들이 용이하게 분산되어 응집되는 것을 방지하고, 내부의 마찰을 감소시켜 작업시 유동성과 이동성을 개선해주는 것으로, 폴리 글리콜 에테르를 주성분으로 한다.

이러한 습윤 분산제는 시멘트 350중량부에 대하여 0.35중량부 미만으로 첨가되면 조성물의 각 성분이 분산효과가 충분히 발휘되기 어렵고, 1.75 중량부를 초과하여 첨가되면 각 성분의 부착력이 감소하여 수밀성이 떨어질 수 있다.

상기 경화촉진제는 성형시 경화가 보다 신속하게 이루어져 양생도중 경계석이 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 칼슘계 혼합물 또는 분말형 실리케이트 성분으로 이루어진 경화촉진제를 사용할 수 있다.

이와 같은 상기 경화촉진제는 시멘트 350중량부에 대하여 0.7중량부 미만으로 첨가되는 경우 초기 강도가 발현되기 어렵고, 접착력 및 내수성이 감소하는 등 신속한 경화가 이루어질 수 없고, 17.5 중량부를 초과하여 첨가되는 경우 과도한 사용으로 인해 이상 응결이 발생할 수 있다.

상기 수축 저감제는 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물의 경화과정에서 소성수축이나 건조수축의 발생으로 균열이 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 싸이크로알리파틱(Cycloaliphatic)을 주성분으로 한다.

만약 상기 수축저감제가 시멘트 350중량부에 대하여 0.35중량부 미만으로 첨가되는 경우 소성수축 또는 건조수축의 방지효과가 미미하고, 1.75중량부를 초과하여 첨가되면 사용량 대비 물성의 변화가 적으므로 효율적이지 않다.

상기와 같은 본 발명에 따른 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 교반기 등을 통하여 각 성분들이 균일하게 분포되도록 교반한 뒤, 성형을 통해 경계석으로 제조된다.

즉, 본 발명의 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 경계석을 시공하고자 하는 부분에 일정 형상을 갖도록 배출되면, 배출시 성형된 형상을 유지한 채 소정의 시간 동안 경화되어 별도의 거푸집이나 블록형성없이 경계석을 형성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 각 성분이 전술한 바와 같은 비율로 혼합됨에 따라 콘크리트 조성물을 일정형상을 갖도록 경계석을 시공하고자 하는 부분에 배출하였을 때 그 형상을 유지할 수 있을 정도의 충분한 점도를 갖고, 콘크리트 조성물의 입자간의 높은 치밀성으로 인하여 성형초기의 강도가 향상되어 경화도중 성형된 형상이 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 경화가 완료된 후에도 우수한 강도 및 내구성을 갖고 있어 경계석의 수명이 연장될 수 있다.

이에 따라 경계석 블록간의 접착공정이나 거푸집의 시공공정을 거치지 않아 도 연속적으로 콘크리트 조성물을 일정형상을 갖도록 배출시켜 원하는 형상의 경계석을 현장에서 바로 시공이 가능하고, 특히 공원 녹지 조경과 같이 곡선형의 경계석을 필요로 하는 경우에도 곡선형태로 콘크리트 조성물을 배출시켜 용이하게 경계석을 제조할 수 있다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 따른 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 상기 시멘트 350 중량부에 대하여 무기안료가 10~20중량부가 더 첨가되는 것이 보다 바람직하다.

상기 무기 안료로는 크롬산납염, 이산화티타늄, 산화철 그린, 산화철 레드 등에서 선택되는 하나 혹은 둘이상이 혼합되어 사용될 수 있는 것으로, 이러한 무기안료가 시멘트 350중량부에 대하여 10중량부 미만으로 첨가되면 원하는 색상이 발현되지 않을 수 있고, 20중량부를 초과하여 첨가되면 제조된 경계석의 특별한 색상 발현없이 무기안료의 함량만 증가하게 되고, 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물의 유동성 저하로 시공시 콘크리트 조성물의 배출이 원활하게 이루어지지 않아 성형하고자 하는 형상으로 제작이 어려워지며, 전체적인 강도가 저하될 수 있다.

이때 상기 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물에는 티타늄 옥사이드를 첨가하여 칙칙한 회색의 콘크리트의 색상을 보다 밝게 표현해주고, 무기 안료의 배합시 그 색상발현이 보다 선명하게 나타나도록 할 수도 있다.

상기와 같이 무기안료가 혼합된 본 발명에 따른 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 제조되는 경계석에 색상이 발현되도록 하여 주변미관이 보다 아름답도록 하여준다.

이하 실시예에서는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는 다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

<실시예 1>

시멘트 중량부 350중량부, 석분(모래와 골재) 1050중량부, 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지 30중량부, 섬유보강재 2 중량부, 기능성 첨가제 7 중량부, 습윤 분산제 1 중량부, 경화촉진제 7 중량부, 수축 저감제 1 중량부를 교반기로 균일하게 교반한 뒤, 상기 교반된 혼합물 100중량부에 대하여 물 20중량부를 첨가하여 다시 균일하게 혼합하여 제조된 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물을 28일간 양생하였다. 양생한 시편은 가로 30cm, 세로 30cm, 높이 20cm의 원통형이다.

<비교예 1>

시멘트 350중량부, 석분(모래와 골재) 1050중량부, 물 20중량부를 균일하게 혼합하여 제조된 콘크리트 조성물을 28일간 양생하였다. 양생한 시편은 가로 30cm, 세로 30cm, 높이 20cm의 원통형이다.

<실험예 1>

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 양생된 시편의 인장강도, 압축강도, 신축강도, 접착력, 흡수율 및, 내마모성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

물리적특성	비교예 1	실시예 1	시 험 방 법
인장강도 (28일 상온 대기양생)	16㎏/㎠	62㎏/㎠	KSF 4041 2004
압축강도 (28일 상온 대기양생)	170㎏/㎠	550㎏/㎠	KSF 4041 2004
신축강도 (28일 상온 대기양생)	40㎏/㎠	146㎏/㎠	KSF 4041 2004
접착력 (28일 상온 대기양생)	15㎏/㎠	52㎏/㎠	KSF 4041 2004
흡수율 (24시간 침수)	2.50%	0.38%	KSF 4918 2003
내마모성 (무게손실(%))	5.10%	1.10%	KSF 4041 2004

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이 실시예 1의 본 발명에 따른 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물로 양생된 시편이 비교예 1의 종래 일반적인 콘크리트 조성물로 양생된 시편보다 인장강도, 압축강도, 신축강도, 접착력, 흡수율 및 내마모성이 모두 우수함을 확인할 수 있었그러나 상기와 같은 제조방법은 콘크리트 조성물을 현장에서 성형과 동시에 경계석을 형성하기 때문에 미리 양생된 경계석 블록과 같이 적정한 온도 및 습도를 갖는 양생환경이 형성되지 않아 미리 양생된 경계석 블록에 비하여 제조된 경계석의 강도가 약하고, 균열 등이 발생하는 등 내구성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 경화 도중 연속적으로 성형된 경계석의 형상이 무너질 수 있다는 문제점이 있었다다.

따라서 본 발명의 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물은 적정한 온도 및 습도를 갖는 양생환경이 아닌 상온 대기양생을 통해서도 우수한 인장강도, 압축강도, 신축강도, 내마모성, 접착력 등을 갖음에 따라 현장에서 바로 경계석으로 시공하여도 종래보다 우수한 강도 및 내구성을 갖음을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 시멘트, 석분, 물을 주성분으로 하는 콘크리트 조성물에 있어서,

   상기 콘크리트 조성물은 상기 시멘트 350 중량부에 대하여 석분 1050중량부, 시멘트 혼화용 분말 폴리머수지 4~40 중량부, 섬유보강재로서 강섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 나이론, PVA섬유, 폴리프로필렌섬유, 아라미드섬유, 폴리에스테르섬유, 레이온섬유 중에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상이 혼합된 혼합물이 0.6~3 중량부, 기능성 첨가제로서 실리카흄, 메타카올린, 규산염광물, 플라이 애쉬 중에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상이 혼합된 혼합물이 5~10 중량부, 습윤 분산제 0.35~1.75 중량부, 경화촉진제 0.7~17.5 중량부, 수축 저감제 0.35~1.75 중량부, 무기안료 10~20중량부가 더 첨가되어 혼합되고, 상기에서 혼합된 전체 조성물 100중량부에 대하여 물이 20중량부 혼합된 것을 특징으로 하는 공원 녹지 조경용 콘크리트 조성물.