KR101011035B1 - 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수분의 지중 유도를 위해 투수성이 있는 노상층에 형성되는 투수성 도로포장방법에 있어서, 상기 노상층 상단에 모래를 포설하여 투수층을 형성하는 투수층 형성공정; 상기 투수층 상단에 2~25㎜의 골재를 포설하고 다짐하여 형성되는 노반층을 형성하는 노반층 형성공정; 상기 노반층 상단에 규사 100중량부에 백산토 40~80중량부, 물 15~30중량부, 무기고화제 10~25중량부가 혼합된 혼합물을 포설하여 다짐하는 표층을 형성하는 표층 형성공정; 및 상기 표층을 습윤상태로 66~96시간 동안 양생하는 양생공정를 포함하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법에 관한 것이다.

Description

백산토를 이용한 투수성 도로포장방법{PAVING METHOD OF PERMEABLE ROAD}

본 발명은 백산토를 이용한 도로포장방법에 관한 것으로, 친환경 소재인 백산토를 이용한 표층 및 투수성을 향상 시키는 투수층을 포함한 포장체를 포장하여 외관 및 투수성능이 우수한 백산토를 이용한 도로포장방법에 관한 것이다.

도로의 포장은 길에 아스팔트, 자갈 등의 돌, 콘크리트 등으로 사람이 보행하기 편하게 하거나 차량이 다닐 수 있도록 하는 것으로 친화적인 도시경관을 제공하고, 보행의 편의성을 고려하여 인도나 보도 및 주택단지, 광장, 공원, 산책로 등에 다층의 구조로 포장을 실시한다.

최근에는 주변의 경관과 조화될 수 있는 조화로운 거리를 조성하고, 쾌적하고 안전한 도시경관을 형성하며, 특색있는 거리화로 보행자에게 특색있는 볼거리를 제공하도록 다양한 형태와 공법이 개발되고 있다.

일반적으로 투수형 도로포장은 황토, 마사토를 이용한 도로포장, 재생타이어, 우레탄칩을 이용한 도로포장, 투수콘크리트를 이용한 도로포장이 있다.

상기 황사, 마사토를 이용한 도로포장은 마사토를 주원료로 하며 강도유지를 위해 시멘트, 특수 고화제 및 경화ㅈ를 사용하며 황토색 표현을 위해 산화철 등의 안료를 배합 후 현장에서 시공하는 흙포장 공법으로 자연적인 외관을 가지는 포장공법이나 포장 후 마사토가 포장체에서 이탈되어 먼지를 발생되며, 먼지 발생을 방지하기 위해 포장체 표면에 코팅층을 형성할 수 있으나 코팅층을 형성할 경우 투수성이 저하되고 포장체가 미끄러워지는 문제가 있다.

상기 재생타이어, 우레탄칩을 이용한 도로포장은 우레탄칩과 폐타이어를 재생한 칩을 바인더를 이용하여 현장배합으로 접착타설하는 공법으로 짧은 시간이동시 보행감이 좋으나 내구성이 떨어지고 지반이 연약한 곳에서나 발생되는 스폰지 현상이 발생하는 문제가 있다.

상기 투수콘크리트를 이용한 도로포장은 골재의 공극을 이용하여 빗물을 투수하게 하는 시멘트콘크리트 공법으로 공장에서 배합 후 차량을 이용하여 현장에 타설하는 공법으로 강도가 강하고 내구성이 우수하여 가장 많이 사용되는 도로포장이다. 그러나 투수 콘크리트 도로포장은 시공 후, 흙, 먼지에 의해 골재간의 공극이 막혀 점차 투수성이 저하되는 문제가 있으며, 포장 후 양생기간이 장시간을 요하여 시공시간이 긴 문제점이 있었다.

따라서, 유해성분이 발생하지 않은 친환경적인 소재를 사용하여 우수 등을 투수할 수 있는 투수성이 뛰어나면서 내구성 및 외관이 우수한 도로포장의 포장방법의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로서 백산토을 이용하여 강도가 우수하고 자연스런 질감을 가지는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 표면에 흡수된 수분이 빠르게 다른 부위로 투수되어 빠른 투수성으로 수막현상을 억제하여 미끄럼을 방지하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 도로포장 후 짧은 양생시간으로 시공기간을 단축하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수분의 지중 유도를 위해 투수성이 있는 노상층에 형성되는 투수성 도로포장방법에 있어서, 상기 노상층 상단에 모래를 포설하여 투수층을 형성하는 투수층 형성공정; 상기 투수층 상단에 2~25㎜의 골재를 포설하고 다짐하여 형성되는 노반층을 형성하는 노반층 형성공정; 상기 노반층 상단에 규사 100중량부에 백산토 40~80중량부, 물 15~30중량부, 무기고화제 10~25중량부가 혼합된 혼합물을 포설하여 다짐하는 표층을 형성하는 표층 형성공정; 및 상기 표층을 습윤상태로 66~96시간 동안 양생하는 양생공정를 포함하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공한다.

또한, 상기 투수층은 30~70㎜, 상기 노반층은 150~330㎜, 상기 표층은 20~100㎜의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공한다.

또한, 상기 노반층은 2~25㎜의 골재를 포설, 다짐하여 형성하는 하부 노반층과 상기 하부노반층위에 석분을 포설, 다짐하여 형성하는 상부 노반층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공한다.

또한, 상기 규사의 입도는 2~4㎜인 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공한다..

또한, 상기 투수층형성공정 전에 동상 방지층 형성공정을 더 추가하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법을 제공한다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 불법적으로 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명은 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법으로 수분의 지중 유도를 위해 투수성이 있는 노상층 100 상부에 도 1에 나타난 바와같이 투수층 형성공정, 노반층 형성공정, 표층 형성공정, 양생공정으로 투수층 200, 노반층 300, 표층 400 순으로 형성하여 자연스런 질감과 투수(透水), 보수(保水)성이 우수하여 우수(雨水) 등으로 발생되는 표면의 물을 흡수하여 수막현상을 방지하는 도로포장의 포장방법에 관한 것이다.

상기 본 발명에 따른 투수층 200, 노반층 300, 표층 400은 투수성이 있는 노상층 상부로 포설되는 것을 노상층 100은 포장두께를 결정하는 기초가 되는 흙의 부분으로 노면 밑 약 1m의 층을 말한다.

상기 노상층 100은 충분한 지지력을 가져야하며 물이 침투되더라도 쉽게 연약화 되어서는 안되며, 연약한 노상일 경우 개량공법을 사용하여 노상층의 지지력을 CBR3이상 되도록 개량하는 것이 바람직할 것이다.

상기 노상층 100 상부에 투수층 200을 포설하기 전에 노상면을 평탄하게 다짐하는 것이 바람직하다. 또한 노상층은 토질조건 및 배수조건을 고려하려 동상의 가능성이 있는 지역에서는 투수층형성 전에 동상 방지층을 형성하는 것이 바람직할 것이다. 특히 배수가 잘 안되는 지역이나 노상층에 실트질을 많이 함유하는 경우에는 동상 방지층을 적극적으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 동상 방지층은 세립분이 없는 입상 재료면 입도에 관계없이 사용할 수 있으며, 상기 입상 재료를 사용하여 노상층 상부에 포설하여 형성할 수 있다.

상기 투수층 형성공정은 상기 노상층 상단 또는 상기 동상 방지층 상단에 모래를 포설하여 투수층 200을 형성하는 공정이다.

상기 투수층 200은 상기 노반층 300에서 이동된 물을 투수층 200에서 빠르게 투수층 전 부위로 확산시켜 상기 표층 400, 노반층 300의 습윤상태를 조절하고 또한, 포장체 일부분만이 물에 노출되었을 때 포장체 일부의 과습윤상태를 방지하여 내수성을 향상 시킬수 있으며, 포장체의 흡수된 물을 빠르게 노상층 100으로 이동 시켜 본 발명에 따른 포장체의 투수성을 향상시킨다.

상기 투수층 200은 모래를 사용하여 상기 노상층 상부에 30~70㎜의 두께로 포설되는 것이 바람직할 것이다. 상기 투수층의 두께가 30㎜미만일 경우에는 상기에서 설명된 투수층 200의 효과가 미미할 수 있으며, 70㎜를 초과할 경우에는 포장체의 형태안정성이 저하되고 내구성이 저하될 수 있다.

상기 노반층 형성공정은 상기 투수층 상단에 2~25㎜의 골재를 포설하고 다짐하여 형성되는 노반층 300을 형성하는 공정이다.

상기 노반층 300에 사용할 수 있는 골재는 크러셔런, 입도조정쇄석, 자갈, 재생콘크리트에서 재생된 골재, 슬래그 등을 단독으로 사용할 수 있으나 2이상의 종류의 골재를 혼합하여 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기 골재의 입도가 2㎜ 미만인 경우에는 투수성이 저하될 수 있으며, 25㎜를 초과하면 동상피해가 생길 수 있으므로 2~25㎜의 골재를 사용하는 것이 바람직하다

상기 노반층 300은 표층을 지지하여 하중을 분산하고 균등하고 영구적인 지지력을 제공하는 것으로 상기 골재들이 포장후 재료분리가 되지 않도록 주의하여 포설하며 다짐은 로울러, 콤팩터 및 디짐램머 등으로 다짐할 수 있으며, 최대건조밀도의 95%이상되도록 다짐하는 것이 바람직하다.

상기 노반층 300은 상기와 같이 2~25㎜의 골재를 사용하여 층을 형성할 수 있으나 도 2에 도시된 바와같이 2~25㎜의 골재를 사용한 하부 노반층 310과 석분을 사용한 상부 노반층 330으로 형성하여 포장체의 투수성을 더욱 향상 시킬 수 있다.

상기 상부 노반층 330은 3㎜이하의 석분을 이용하여 석분층을 형성할 수 있으며, 상기 석분으로 이루어진 상부 노반층 330은 10㎜이하로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

상기 상부 노반층 330은 상기 투수층 200과 같은 역할을 수행하는 것으로 표층 400에서 이동된 물을 상부 노반층 330에서 빠르게 상부 노반층 전 부위로 확산시켜 포장체의 흡수된 물을 빠르게 하부 노상층 310으로 이동 시켜 본 발명에 따른 포장체의 투수성을 향상시킨다.

상기 표층 형성공정은 상기 노반층 300 상단에 규사 100중량부에 백산토 40~80중량부, 물 15~30중량부, 무기고화제 10~25중량부가 혼합된 혼합물을 포설하여 다짐하여 표층을 형성하는 공정이다.

상기 혼합물은 규사, 백산토, 물, 무기고화제를 혼합한 것으로 상기 백산토는 그 화학성분이 수분 약 2~5중량%, 이산화규소(SiO2) 및 불용해성물질 약 30~50중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 약 5~10중량%, 산화철(Fe2O3) 약 2~5중량%, 산화칼슘(CaO) 약 20~30중량%, 산화마그네슘(MgO) 약 1~3중량%, 산화나트륨(Na2O) 약 0.1~0.2중량%, 산화칼륨(K2O) 약 0.5~1중량%로 이루어진 구성으로, 일본의 백산(白山:하쿠산)지역에서 분포된 흙으로 표면온도의 상승을 비약적으로 낯추는 기능을 갖추어 지면의 열화현상을 완화시킬 수 있고, 강도와 내구성이 일반 콘크리트보다 높으며, 투수성과 보수성이 뛰어난 친환경적인 소재이다. 또한, 천연 흙을 주원료로 하여 자연상태를 유지할 수 있어, 유해물질을 유발하지 않을 뿐 아니라, 유해물질을 흡수하는 작용을 하고, 자연의 주변 경관과 잘 어울리는 장점이 있다.

상기 물은 음용할 수 있는 물은 어느 것이나 사용할 수 있으며,

상기 무기고화제는 백산토의 결합력과 강도를 향상시키는 것으로 판매되는 무기고화제는 어느 것이나 사용할 수 있으며, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 산화칼슘과 같이 무기질계 천연 고화제를 사용할 수 있을 것이다.

상기 규사의 입도가 2㎜미만인 경우에는 본 발명에 따른 투수성 도로포장체의 투수성이 저하될 수 있으며, 입도가 4㎜를 초과하면 포장 후, 규사가 포장체에서 이탈되어 강도의 저하를 초래할 수 있으므로 상기 규사는 입도는 2~4㎜을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 표층 형성공정은 공정시간이 길어지면 혼합물에 수분이 증발할 수 있으므로 공정 중에 혼합물에서 수분증발을 방지하여야 하며, 공정시간은 최대한 단축하는 것이 바람직하다.

상기 양생공정은 상기 표층을 습윤상태로 66~96시간 동안 양생하는 공정으로 양생시에는 표층을 비닐과 같은 차단막으로 덮어 표층에서 수분이 급격히 증발하는 것을 방지하여야 한다.

상기 투수층 200, 노방층 300, 표층 400은 사용용도와 장소 등에 따라 그 두께를 조절하여 포장하여야 한다. 일반 보도, 공원, 자전거도로용으로 포장될 경우에는 투수층 30~40㎜, 노반층은 150~200㎜, 표층은 20~40㎜의 두께로 포장되는 것이 바람직하며, 소형차량이 출입하는 지역은 투수층 40~60㎜, 노반층은 200~250㎜, 표층은 40~60㎜의 두께가 적당하고, 대형차량이 출입할 경우에는 투수층 60~70㎜, 노반층은 25~330㎜, 표층은 50~100㎜의 두께가 바람직하다.

따라서,투수층 200, 노방층 300, 표층 400은 용도에 따라 상기 투수층은 30~70㎜, 상기 노반층은 150~330㎜, 상기 표층은 20~100㎜의 두께로 형성하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명은 표층에 백산토를 이용하여 지면의 열화현상을 완화시키고 강도와 내구성이 일반 콘크리트보다 우수한 효과가 있다.

또한, 노상층 상부에 투수층을 형성하여 포장체의 보수성을 조절하고 투수성을 향상하여 투수성이 우수한 도로포장을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법은 자연스런 질감과 미끄럼 방지 효과로 자전거도로, 산책로, 보도, 공원, 주차장 등 다양한 곳에 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법의 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 백산토를 이용한 투수성 도로포장체의 단면도이다.

이하 본 발명의 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법의 실시예를 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

1.0 x 10^-3㎝/sec이상의 투수계수를 갖는 지면을 평탄화 및 다짐하여 노상층을 형성하였다. 상기 노상층 상단에 50㎜을 모래를 포설하여 투수층을 형성 하였으며, 상기 투수층 상단에 2~25㎜의 골재를 사용하여 200㎜ 포설, 다짐하여 노반층을 형하고, 상기 노반층 상단에 규사 100중량부에 백산토 60중량부, 물 20중량부, 무기고화제 12중량부가 혼합된 혼합물을 40㎜ 포설, 다짐하여 표층을 형성하는 포장을 하였으며, 상기 포장 후 72시간의 양생공정으로 투수성 도로포장을 실시하였다.

비교예

종래의 시멘트를 주경화제하여 3~30㎜의 골재를 사용하여 일반적인 배합으로 상기 실시예와 동일한 두께로 포장한 후, 29일 양생하여 일반 투수콘크리트를 제조하였다.

상기의 실시예와 비교예의 투수계수, 흡수율 및 강도를 측정하여 표 1에 나타내었다.

구분	투수계수(㎝/sec)	흡수율(%)	강도(kgf/㎠)
실시예	1.5 x 10-1	36.1	234
비교예	9.1 x 10-1	17.4	201

표 1에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는 투수계수, 흡수율 및 강도에서 일반 투수콘크리트 보다 매우 우수한 것을 알 수 있으며,

노상층 : 100 투수층 : 200
노반층 : 300 표층 : 400

Claims (5)

1. 수분의 지중 유도를 위해 투수성이 있는 노상층에 형성되는 투수성 도로포장방법에 있어서,
   상기 노상층 상단에 모래를 포설하여 투수층을 형성하는 투수층 형성공정;
   상기 투수층 상단에 2~25㎜의 골재를 포설, 다짐하여 형성하는 하부 노반층과 상기 하부노반층위에 석분을 포설, 다짐하여 형성하는 상부 노반층으로 노반층을 형성하는 노반층 형성공정;
   상기 노반층 상단에 입도 2~4㎜의 규사 100중량부에 백산토 40~80중량부, 물 15~30중량부, 무기고화제 10~25중량부가 혼합된 혼합물을 포설하여 다짐하는 표층을 형성하는 표층 형성공정; 및
   상기 표층을 습윤상태로 66~96시간 동안 양생하는 양생공정를 포함하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 투수층은 30~70㎜, 상기 노반층은 150~330㎜, 상기 표층은 20~100㎜의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 투수층형성공정 전에 동상 방지층 형성공정을 더 추가하는 것을 특징으로 하는 백산토를 이용한 투수성 도로포장방법.
   

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