KR101033192B1 - 콘크리트 조성물 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

수로 조성을 위한 콘크리트 조성물 및 그 제조 방법이 제공된다. 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 175~185 kg/m3, 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하며, 상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량비는 2대1 내지 3대1이고, 상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량의 합은 상기 시멘트의 중량의 1% 내지 5%인 것을 특징으로 한다.

Description

콘크리트 조성물 및 제조 방법{CONCRETE COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물을 제조하는 방법 및 그 조성물에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 일반 시멘트 콘크리트 조성물에 비해 독성이 완화되고 수중에 녹아있는 중금속 등의 오염물질을 흡착 및 분해하면서도 기존의 시멘트 콘크리트 조성물과 비교하여 강도가 떨어지지 않는 수로 조성용 콘크리트 조성물의 제조 방법 및 그 제조물에 관한 것이다.
종래의 하천 정비는 홍수 피해를 경감하기 위해 하천 구조를 변환시키는데 중점을 두었다. 이러한 하천 정비로 인해 유속이나 수량, 강물의 흐름 등 자연 본래의 모습은 점차 사라지고 획일적이고 직강화된 선형을 갖게 되었고 하천에 생존할 수 있는 하천 동식물들도 양적, 질적으로 감소하는 등 하천 생태계에 교란 현상이 나타나고 있다. 또한, 하천 생태계가 파괴됨에 따라 하천이 단순히 수로화되는 문제점이 발생하고 있다.
한편, 하천 정비를 콘크리트로 함에 따라 콘크리트 조성물에서 물속으로 흘러나오는 독성물질로 인해 하천 주변에 서식하는 동식물들에게 악영향을 끼치고 있으며, 최종적으로 하천수를 이용하는 사람들에게도 중금속 축적, 환경 호르몬 등 많은 부작용을 끼치고 있다.
종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 콘크리트 구조물 등 인공조성물의 사용을 최대한 억제하고 천연암석 등을 사용하였으나, 이는 비용이 많이 들고 천연 암석을 구비하기 위해 또 다른 환경 훼손이 불가피 하다는 점 등의 문제점이 있었다.
따라서, 일반 시멘트 콘크리트 조성물보다 독성이 약하면서도 저렴한 비용으로 하천 정비에 이용될 수 있는 수로 조성용 콘크리트 조성물 및 그 제조 기술이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 일반 시멘트 콘크리트 조성물에 비해 유해물의 배출이 적어서 하천 생태계에 미치는 악영향을 최소화할 수 있는 수로 조성용 콘크리트 조성물 및 제조 방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물은, 단위부피당 중량으로 물 175~185 kg/m3, 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하며, 상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량비는 2대1 내지 3대1이고, 상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량의 합은 상기 시멘트의 중량의 1% 내지 5%인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물의 제조 방법은, 맥반석 3~14 kg/m3 및 각섬석 1~10 kg/m3을 잔골재 및 굵은골재의 크기로 분쇄하는 분쇄 단계, 상기 분쇄된 맥반석 및 각섬석에 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3를 건비빔하며 혼합하는 건비빔 단계 및 상기 건비빔된 혼합물에 물 175~185 kg/m3을 부어가며 혼합하는 혼합 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 3 측면에 따른 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 수로 조성용 호안 블록은, 단위부피당 중량으로 물 175~185 kg/m3, 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하며, 상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량비는 2대1 내지 3대1이고, 상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량의 합은 상기 시멘트의 중량의 1% 내지 5%인 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물을 이용하여 제조되며, 상부 표면이 불규칙적인 요철 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 4 측면에 따른 수로 조성을 위한 호안 블록의 제조 방법은, 맥반석 3~14 kg/m3 및 각섬석 1~10 kg/m3을 잔골재 및 굵은골재의 크기로 분쇄하는 분쇄 단계, 상기 분쇄된 맥반석 및 각섬석에 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3를 건비빔하며 혼합하는 건비빔 단계, 상기 건비빔된 혼합물에 물 175~185 kg/m3을 부어가며 혼합하는 혼합 단계, 상기 생성된 혼합물을 상부 표면이 불규칙한 요철 형상으로 된 호안 블록용 몰드에 투입하여 성형하는 단계 및 상기 호안 블록용 몰드에서 성형된 콘크리트 조성물을 탈영하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 하천 생태계에 유해한 물질의 배출을 최소화하면서, 물속에 포함된 중금속 등의 유해 물질을 흡수, 제거할 수 있는 친환경 기능성 콘크리트 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 친환경 기능성 콘크리트 조성물을 이용하여 하천 생태계에 친화적인 식생을 제공하고 수질을 정화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 27 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 25 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 21 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 18 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 수로 조성용 콘크리트 블록 및 종래의 콘크리트 블록을 이용한 금붕어 생체실험을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 금붕어 생체실험의 결과 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 수로 조성용 콘크리트 블록 및 종래의 콘크리트 블록을 이용한 하천어 생체실험을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 하천어 생체실험의 결과 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수로 조성용 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 호안 블록을 개략적으로 도시한 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
수로 조성용 콘크리트 블록은 시멘트, 물, 잔골재, 굵은골재가 배합된 콘크리트 조성물로서, 맥반석 및 각섬석이 일정 비율로 배합되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 지름이 20mm 이하인 골재를 잔골재로, 20mm 를 초과하는 골재를 굵은골재로 분류할 수 있다.
수로 조성용 콘크리트 블록은 그 용도 및 활용 방법에 따라 각기 다른 강도를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 수로 조성용 콘크리트 블록의 설계 강도가 각각 27 MPa, 25 MPa, 21 MPa 및 18 MPa 인 경우를 예로서 설명하기로 한다.
맥반석은 무수규산, 산화알루미늄 등을 주성분으로 하는 화강섬록반암에 속하는 회백색의 암석이다. 맥반석은 1㎤당 3~15만 개의 구멍이 생성되어 있어서 흡착성이 강하고, 약 2만 5000종의 무기염류를 포함하고 있다. 또한, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해물질을 제거하는 기능을 하기도 한다.
참고로, 맥반석의 화학적 성분비는 아래의 표와 같을 수 있다.
SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O H2O(+) H2O(-)
63.00
~
72.00		 14.00
~
18.00		 4.50
~
6.00		 0.10
~
0.50		 0.05
~
0.40		 3.50
~
4.90		 3.00
~
4.55		 1.00
~
2.55		 0.05
~
0.50
각섬석은 단사정계(單斜晶系)에 속하는 조암광물로서, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 철, 알루미늄 등을 함유하는 어두운 흑녹색의 규산염이다. 각섬석을 맥반석, 시멘트 혼합물에 추가함으로써 피부와의 접촉시에 발생되는 피부 트러블을 완화시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 우선, 맥반석 3~14 kg/m3 및 각섬석 1~10 kg/m3을 혼합하여 분쇄한다(S101). 맥반석과 각섬석의 혼합비는 2 대 1 내지 2.5 대 1의 비율로 혼합할 수 있다. 또한, 맥반석과 각섬석의 혼합물을 잔골재 크기 및 굵은골재 크기로 나누어 분쇄할 수 있다. 본 발명에서 잔골재는 예를 들어 모래일 수 있으며, 굵은 골재는 예를 들어 자갈일 수 있다.
이후, 분쇄된 맥반석과 각섬석 혼합물에 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3 및 혼화재 등을 혼합하여 건비빔한다(S102). 이때, 맥반석 및 각섬석 혼합물과 시멘트 등이 골고루 혼합되도록 10분 이상 충분히 건비빔한다. 이때, 필요에 따라 안료를 섞어서 원하는 색상을 조성할 수 있다.
또한, 상기 혼합물에 엄나무 수액을 첨가하면 보다 친환경적인 콘크리트 조성물을 제조할 수 있다. 엄나무 수액에는 독성을 해독시키는 성분이 포함되어 있는데, 이를 콘크리트 조성물에 첨가하면, 콘크리트 조성물에 따라 발생하는 독성을 완화하는 효과가 증대된다.
충분히 건비빔된 혼합물에 물 175~185 kg/m3을 천천히 투입해가며 20분 이상 습비빔하여 혼합한다(S103). 물이 투입된 콘크리트 혼합물이 부분적으로 뭉치거나 가장자리가 굳지 않도록 속도를 조절해가며 충분히 혼합한다.
다음, 충분히 혼합된 콘크리트 조성물을 사전 제작된 몰드에 투입한다(S104). 몰드에 투입된 콘크리트 조성물은 스팀 양생실에 넣어진 후, 약 60도 ~ 100도 사이의 온도로 3시간 ~ 5시간 정도 양생된다. 통상의 양생 방법은 1일 정도 그늘진 곳에서 건조시키는 데 반해, 본 발명에 따른 양생은 약 60도 ~ 100도의 고온에서 3시간 ~ 5시간의 단시간 동안만을 행함으로써, 제작 시간을 단축할 수 있다.
이후, 콘크리트 조성물이 완전히 건조된 후에 몰드에서 탈영하여 호안 블록을 완성한다(S105).
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 수로 조성용 콘크리트 조성물의 설계 강도별로 실시예를 들어서 본 발명을 설명하기로 한다.
<실시예 1>
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 27 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)에서 수로 조성용 콘크리트 블록의 강도(C201)를 설계 기준 강도인 27 MPa 이상이 되도록 하기 위하여 투입되는 맥반석의 중량(C202) 및 각섬석의 중량(C203)의 조성비를 보여주고 있다. 이하에서는 맥반석과 각섬석을 포함하여 신소재 광물로 표현하기로 한다.
투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C204)은 신소재 광물의 투입량이 5 kg 인 경우에 1.33 % 이고, 신소재 광물의 투입량이 10 kg 인 경우에 2.69 % 이다. 또한, 신소재 광물의 투입량이 20 kg 인 경우에는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C204)이 5.52 % 가 되며, 이 경우 측정 강도는 26.6 MPa 가 되어서 설계 기준 강도를 미달하게 된다.
결국, 설계 기준 강도가 27 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 175~182 kg/m3, 시멘트 350~380 kg/m3, 잔골재 780~810 kg/m3, 굵은골재 910~960 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하도록 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 제조되는 콘크리트 조성물의 강도는 27 ~ 29 MPa 일 수 있다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 설계 기준 강도가 27 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물에서, 투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C204)이 1.33% 내지 4.95% 인 경우에 측정강도(210)가 설계 기준 강도(220)에 만족될 수 있다.
<실시예 2>
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 25 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 (a)에서 수로 조성용 콘크리트 블록의 강도(C301)를 설계 기준 강도인 25 MPa 이상이 되도록 하기 위하여 투입되는 맥반석의 중량(C302) 및 각섬석의 중량(C303)의 조성비를 보여주고 있다.
투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C304)은 신소재 광물의 투입량이 5 kg 인 경우에 1.41 % 이고, 신소재 광물의 투입량이 10 kg 인 경우에 2.86 % 이다. 또한, 신소재 광물의 투입량이 18 kg 인 경우에는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C304)이 5.26 % 이 되며, 이 경우 측정 강도는 24.5 MPa 가 되어서 설계 기준 강도를 미달하게 된다.
결국, 설계 기준 강도가 25 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 175~182 kg/m3, 시멘트 300~340 kg/m3, 잔골재 830~880 kg/m3, 굵은골재 890~940 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하도록 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 제조되는 수로 조성용 콘크리트 조성물의 강도는 25 ~ 27 MPa 일 수 있다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 설계 기준 강도가 25 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물에서, 투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C304)이 1.41% 내지 4.35% 인 경우에 측정 강도(310)가 설계 기준 강도(320)에 만족될 수 있다.
<실시예 3>
도 4은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 21 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 (a)에서 수로 조성용 콘크리트 블록의 강도(C401)를 설계 기준 강도인 21 MPa 이상이 되도록 하기 위하여 투입되는 맥반석의 중량(C402) 및 각섬석의 중량(C403)의 조성비를 보여주고 있다.
투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C404)은 신소재 광물의 투입량이 5 kg 인 경우에 1.56 % 이고, 신소재 광물의 투입량이 10 kg 인 경우에 3.17 % 이다. 또한, 신소재 광물의 투입량이 18 kg 인 경우에는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C404)이 5.86 % 이 되며, 이 경우 측정 강도는 20.4 MPa 가 되어서 설계 기준 강도를 미달하게 된다.
결국, 설계 기준 강도가 21 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 172~179 kg/m3, 시멘트 290~330 kg/m3, 잔골재 830~880 kg/m3, 굵은골재 950~990 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하도록 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 제조되는 수로 조성용 콘크리트 조성물의 강도는 21 ~ 24 MPa 일 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 설계 기준 강도가 21 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물에서, 투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C404)이 1.56% 내지 4.84% 인 경우에 측정 강도(410)가 설계 기준 강도(420)에 만족될 수 있다.
<실시예 4>
도 5은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 설계 기준 강도를 18 MPa 로 설정하여 제작되는 경우의 수로 조성용 콘크리트 조성물의 조성비 및 측정 강도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)에서 수로 조성용 콘크리트 블록의 강도(C501)를 설계 기준 강도인 18 MPa 이상이 되도록 하기 위하여 투입되는 맥반석의 중량(C502) 및 각섬석의 중량(C503)의 조성비를 보여주고 있다.
투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C504)은 신소재 광물의 투입량이 5 kg 인 경우에 1.67 % 이고, 신소재 광물의 투입량이 10 kg 인 경우에 3.39 % 이다. 또한, 신소재 광물의 투입량이 15 kg 인 경우에는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C504)이 5.17 % 이 되며, 이 경우 측정 강도는 17.8 MPa 가 되어서 설계 기준 강도를 미달하게 된다.
결국, 설계 기준 강도가 18 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 179~183 kg/m3, 시멘트 270~310 kg/m3, 잔골재 840~880 kg/m3, 굵은골재 900~940 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하도록 혼합하여 제조할 수 있다. 이때, 제조되는 수로 조성용 콘크리트 조성물의 강도는 18 ~ 21 MPa 일 수 있다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 설계 기준 강도가 18 MPa 인 수로 조성용 콘크리트 조성물에서, 투입되는 신소재 광물의 중량과 시멘트의 중량의 비율(C504)이 1.67% 내지 4.1% 인 경우에 측정 강도(510)가 설계 기준 강도(520)에 만족될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 수로 조성용 콘크리트 블록을 물에 투입시의 수질 검사 시험을 실시하였다.
실험 방법은, a) 맥반석 및 각섬석을 혼합한 수로 조성용 콘크리트 블록 및 b) 일반 콘크리트 블록을 수조에 투입 후 3일 경과시의 수질을 각각 검사하였다.
이때, 일반 콘크리트 블록을 수조에 투입한 경우, 투입전과 비교하여 유해물질인 구리 성분이 다량 발생하였으나, 맥반석 및 각섬석을 혼합한 콘크리트 블록의 경우는 상대적으로 구리 성분이 적게 검출되었다.
또한, 일반 콘크리트 블록의 경우 불소가 0.6 mg/L 검출되었는데 반해, 맥반석 및 각섬석을 혼합한 콘크리트 블록의 경우는 불소가 검출되지 않았다. 아래의 표 2는 본 수질 검사에 대한 결과이다.
구리 수소이온
농도		 6가 크
롬		 수은 시안 카드뮴 납 불소
일반 콘크리트
블록		 0.019 8.9 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 0.6
맥반석+각섬석
혼합 콘크리트
블록		 0.008 9.0 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
(단위 : mg/L)
본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 수로 조성용 콘크리트 블록은 SiO2 36.5%, Al2O3 12.5%, Fe2O3 1.74%, CaO 28.7%, MgO 1.26%, K2O 6.34% 및 Na2O 1.75% 등을 포함하고 있다. 특히 SiO2와 Al2O3 등의 다공성 물질이 전체의 80% 이상을 차지하고 있어서 중금속 등의 유해물질의 흡착성이 뛰어나다.
<실험예 1>
이하, 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 맥반석 및 각섬석을 함유한 콘크리트 블록을 이용한 금붕어 생체실험을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 수로 조성용 콘크리트 블록 및 종래의 콘크리트 블록을 이용한 금붕어 생체실험을 설명하기 위한 도면이고, 도 7는 금붕어 생체실험의 결과를 표시한 표이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 우선, 두 개의 수조에 금붕어를 각각 10마리씩 넣고 수조 안의 수온 및 환경 조건을 동일하게 조성하였다. 이후, 왼쪽의 수조에는 맥반석 및 각섬석 콘크리트 블록을 넣고, 오른쪽 수조에는 일반 콘크리트 블록을 넣은 후, 3일이 경과할 때까지 두 수조의 금붕어들의 생존률과 활동 특성을 면밀히 조사하였다.
실험 결과, 맥반석 및 각섬석을 혼합한 콘크리트 블록을 투입한 수조의 경우 금붕어는 2일까지 활동력이 저하되지 않았으며, 1일, 2일, 3일에서 금붕어의 생존률은 각각 100%, 90%, 80% 이었다.
반면, 일반 콘크리트 블록을 투입한 수조의 경우, 금붕어는 1일 경과 이후 활동이 현저히 저하되었고, 1일, 2일, 3일에서 금붕어의 생존률은 각각 80%, 60%, 20% 이었다.
도 6의 좌측의 사진(810, 830)은 맥반석 및 각섬석을 혼합한 콘크리트 블록을 수조에 투입하고 3일 경과된 시점의 금붕어의 활동 상태를 나타내고 있고, 우측의 사진(820, 840)은 일반 콘크리트 블록을 수조에 투입하고 3일 경과된 시점의 금붕어의 활동 상태를 나타내고 있다. 맥반석 및 각섬석이 포함된 콘크리트 블록 측 수조의 경우 금붕어 2마리가 죽은 데 반해, 일반 콘크리트 블록 측 수조의 경우 금붕어 8마리가 죽었음을 알 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 일반 콘크리트 블록 측과 비교해서 맥반석 및 각섬석이 혼합된 콘크리트 블록 측 수조의 경우, 금붕어의 생존률이 더 높고, 금붕어의 활동 특성 역시 안정됨을 알 수 있다.
따라서, 종래의 일반 시멘트 콘크리트 블록 대신 맥반석 및 각섬석을 혼합한 콘크리트 블록을 하천 수로에 사용시 훨씬 더 하천 친화적일 수 있다.
<실시예 2>
이하, 첨부된 도 8 및 도 9를 참조하여 맥반석 및 각섬석을 함유한 콘크리트 블록을 이용한 하천어 생체실험을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 본 발명의 수로 조성용 콘크리트 블록 및 종래의 콘크리트 블록을 이용한 하천어 생체실험을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 하천어 생체실험의 결과를 나타내는 표이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 우선, 두 개의 수조에 하천어를 각각 30마리씩 넣고 수조 안의 수온 및 환경 조건을 동일하게 조성하였다. 이후, 왼쪽의 수조에는 맥반석 및 각섬석 콘크리트 블록을 넣고, 오른쪽 수조에는 일반 콘크리트 블록을 넣은 후, 3일이 경과할 때까지 두 수조의 하천어의 생존률과 활동 특성을 면밀히 조사하였다.
실험 결과, 일반 콘크리트 블록이 투입된 수조의 경우, 하천어는 5분이 경과된 후부터 활동이 현저하게 줄어들었으며, 40분이 경과한 이후에는 수조 안의 모든 하천어가 죽은 것을 관찰할 수 있었다(1120). 반면, 맥반석 및 각섬석 혼합 콘크리트 블록이 투입된 경우, 하천어는 3일이 경과될 시점까지 모두 생존한 것을 관찰할 수 있었다(1110).
도 8의 좌측 사진(1010, 1030, 1050)은 맥반석 및 각섬석을 혼합한 콘크리트 블록 측 수조의 1일(1010), 2일(1030), 3일(1050) 경과 후의 하천어의 상태를 나타내고 있고, 우측 사진(1020, 1040, 1060)은 일반 콘크리트 블록 측 수조의 1일(1020), 2일(1040), 3일(1060) 경과 후의 하천어의 상태를 나타내고 있다.
맥반석 및 각섬석 혼합 콘크리트 블록 측 수조(1110) 및 일반 콘크리트 블록 측 수조(1120)의 경과 시간 별 하천어의 생존률은 도 9에서 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수로 조성용 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 호안 블록을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 수로 조성용 호안 블록(100)은 상기 수로 조성용 콘크리트 조성물을 상부 표면이 불규칙한 요철 형상(110)이 되도록 몰드를 이용하여 성형한 것이다. 예를 들어, 상부에 형성되는 불규칙한 요철 형상(110)은 크기가 서로 다르고 모양이 불규칙한 다수의 조약돌 형상일 수 있다.
호안 블록(100)의 상부 표면에 다수의 불규칙한 요철 형상(110)이 형성됨으로써, 호안 블록(100)을 따라 흐르는 하천의 물이 요철 형상(110) 부분에 부딛치며 유속을 감소시키고, 솟구치는 물살을 발생시켜서 어류가 강의 상류로 거슬러 올라가는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 호안 블록(100)의 하부에는 두 개의 오목부(120)를 구비하여, 지게차 등을 이용하여 호안 블록(100)을 운반시에 안정감 있게 무게 중심을 유지할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 수로 조성을 위한 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 호안 블록에 대해 설명하였지만, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 조성물은 수로 조성 이외의 다른 용도로도 이용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 콘크리트 조성물에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 175~185 kg/m3, 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하며,
    상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량비는 2대1 내지 2.5대1이고,
    상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량의 합은 상기 시멘트의 중량의 1% 내지 5%이며,
    상기 시멘트, 상기 잔골재, 상기 굵은골재, 상기 맥박석 및 상기 각섬석의 혼합물에는 엄나무 수액이 첨가되어 혼합되고, 상기 엄나무 수액이 첨가된 혼합물에 상기 물이 혼합되는 것을 특징으로 하는 것인 콘크리트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물의 강도는 27~29mpa 이고,
    상기 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 175~182 kg/m3, 시멘트 350~380 kg/m3, 잔골재 780~810 kg/m3, 굵은골재 910~960 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하는 콘크리트 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물의 강도는 25~26.9mpa 이고,
    상기 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 175~182 kg/m3, 시멘트 300~340 kg/m3, 잔골재 830~880 kg/m3, 굵은골재 890~940 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하는 콘크리트 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물의 강도는 21~24mpa 이고,
    상기 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 172~179 kg/m3, 시멘트 290~330 kg/m3, 잔골재 830~880 kg/m3, 굵은골재 950~990 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하는 콘크리트 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물의 강도는 18~21mpa 이고,
    상기 콘크리트 조성물은 단위부피당 중량으로 물 179~183 kg/m3, 시멘트 270~310 kg/m3, 잔골재 840~880 kg/m3, 굵은골재 900~940 kg/m3, 맥반석 3~14 kg/m3, 각섬석 1~10 kg/m3을 포함하는 콘크리트 조성물.
  6. 콘크리트 조성물의 제조 방법에 있어서,
    맥반석 3~14 kg/m3 및 각섬석 1~10 kg/m3을 잔골재 및 굵은골재의 크기로 분쇄하는 분쇄 단계,
    상기 분쇄된 맥반석 및 각섬석에 시멘트 280~380 kg/m3, 잔골재 780~900 kg/m3, 굵은골재 900~990 kg/m3를 건비빔하며 혼합하는 건비빔 단계,
    상기 건비빔된 혼합물에 엄나무 수액을 첨가하는 단계, 및
    상기 엄나무 수액이 첨가된 상기 건비빔된 혼합물에 물 175~185 kg/m3을 부어가며 혼합하는 혼합 단계
    를 포함하며,
    상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량비는 2대1 내지 2.5대1이고,
    상기 맥반석 및 상기 각섬석의 중량의 합은 상기 시멘트의 중량의 1% 내지 5%인 것인 콘크리트 조성물의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 혼합 단계에서 생성된 혼합물을 몰드에 투입하여 성형하는 성형 단계 및
    상기 몰드에서 성형된 콘크리트 조성물을 탈영하는 탈영 단계
    를 더 포함하는 콘크리트 조성물의 제조 방법.
  8. 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 호안 블록에 있어서,
    상기 제 1 항의 콘크리트 조성물을 이용하여 제조되며,
    상부 표면이 불규칙적인 요철 형상인 것을 특징으로 하는 호안 블록.
  9. 호안 블록의 제조 방법에 있어서,
    상기 제 6 항의 제조 방법에 의해 제조된 콘크리트 조성물을 상부 표면이 불규칙한 요철 형상으로 된 호안 블록용 몰드에 투입하여 성형하는 단계 및
    상기 호안 블록용 몰드에서 성형된 콘크리트 조성물을 탈영하는 단계
    를 포함하는 호안 블록의 제조 방법.
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