KR101146190B1 - 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록 - Google Patents

보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록 Download PDF

Info

Publication number
KR101146190B1
KR101146190B1 KR1020120031988A KR20120031988A KR101146190B1 KR 101146190 B1 KR101146190 B1 KR 101146190B1 KR 1020120031988 A KR1020120031988 A KR 1020120031988A KR 20120031988 A KR20120031988 A KR 20120031988A KR 101146190 B1 KR101146190 B1 KR 101146190B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
concrete
heat
block
Prior art date
Application number
KR1020120031988A
Other languages
English (en)
Inventor
이남익
김정환
Original Assignee
한일에코산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한일에코산업 주식회사 filed Critical 한일에코산업 주식회사
Priority to KR1020120031988A priority Critical patent/KR101146190B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101146190B1 publication Critical patent/KR101146190B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08—Slag cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/0666—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C04B14/104—Bentonite, e.g. montmorillonite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/065—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/08—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
    • C04B16/082—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons other than polystyrene based, e.g. polyurethane foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/483—Polyacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/4857—Other macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B41/4876—Polystyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/488—Other macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C04B41/4884—Polyurethanes; Polyisocyanates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

본 발명은 표층부와 몸체부로 구성되는 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용
되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물로서, 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 잔골재 또는 단입도 규사 350~600 중량부; 혼합수 20~30중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 온도감응형 열교환 액상혼합재 0.5~5.0 중량부를 포함하는, 열섬현상 저감 콘크리트 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 보도용 또는 차도용 블럭에 관한 것으로서, 상기 조성물을 이용하면 도시 열섬화 현상을 줄이는 효과가 있다.

Description

보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록{Concrete compostion for facing layer of block decreasing heat island effect, and a concrete block for roadway and sidewalk using thereof}
본 발명은 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블럭에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도변화에 따라 블럭의 표층부에 분포된 온도감응형 열교환 액상혼합재가 태양열 등의 외부로부터 입사된 열에너지를 운동에너지로 전환시켜 소모시켜 주어 콘크리트의 온도증가를 낮추어 주는 역할을 한다.
또한 본 발명은 상기 블럭의 표층부 콘크리트 내부에 보수성 성분을 포함함으로서, 이에 의해 함유된 수분이 증발되어 상기 온도감응형 열교환 액상 혼합재와 상승작용에 의해 태양광 등에 의한 콘크리트의 온도증가를 낮추어 줄 수 있어, 하절기 도심지역의 복사열에 의한 열섬현상을 저감시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
우리나라는 1970년대 이후 급격한 산업화로 인하여 도시 집중현상이 심화되었으며 이로 인해 도시는 양적으로 팽창하게 되었다. 이와 같은 도시화로 도심지내 주거, 상업, 공공시설 등이 증대되어 녹지의 면적이 크게 줄어들고 인구밀도가 증가하였으며, 각종 인공열과 대기오염 물질로 인해 도시 상공의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른바 열섬현상(Heat Island Effects)이 큰 사회적, 환경적 문제로 대두되기 시작하였다.
열섬현상이란 도시화와 고도의 토지이용이 진행되면서 나타나는 기후적 특성으로서, 도시 안에서 발생하는 인공열과 대기오염, 건축물, 포장 도로 등의 영향으로 도심이 주변의 교외지에 비해 고온의 공기가 섬 모양으로 뒤덮고 있는 상태를 말한다. 도시 열섬현상은 고층빌딩증가로 인한 건축물 표면온도를 급속히 상승시키고 그 결과 도시 내부의 온도를 상승시키는데 영향을 미치며 또한 건축물과 포장도로의 증가는 녹지공간 비율의 감소로 인한 수목 및 녹지의 차양, 증발산 효과 감소로 인해 나타난다. 또한 여름철 열섬현상은 내부, 외부 모두 쾌적하지 못한 환경을 만들며 냉방장치가 흔하게 사용되는 지역에서는 냉방장치 가동시간과 에너지 소비의 비율을 증가시키게 된다. 열섬현상으로 인하여 더워진 공기는 도시공간을 뒤덮음으로서 대기오염 확산 및 정화작용을 저하시킨다.
최근 들어 열섬현상 저감을 위해 국내외에서 많은 연구가 수행되고 있으며, 그 해결책의 일환으로서 도시 내 수목식재에 관련한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 기존 연구자료에 의하면 도시내 수목 식재비율을 10% 증가할 경우 여름철 온도를 0.5~1.0℃정도 감소시킬 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 도시내 수목의 식재비율 증가를 위해 그 동안 활용되지 않았던 건축물 옥상, 교량난간, 옹벽, 방음벽 등의 공간을 적극적으로 활용하는 방안들이 제시되고 있다. 이와 같은 방법은 열섬현상 발생 원인을 해소하기 위한 가장 근본적인 방법이라 할 수 있으나 보다 많은 식재 공간 조성에는 제한이 따를 수 있다.
또한 열섬현상 저감을 위한 또 다른 대책으로서 기존 열섬현상의 가장 큰 원인중 하나인 도로 포장체에 복사열의 근적외선을 효율적으로 반사시키는 차열도료를 이용한 방법이 각광받고 있다. 이와 같은 차열도료는 태양열을 차단하고 반사성능이 우수한 안료로 구성된 특수 도료이다. 일반적으로 일사에너지(태양 복사열)은 크게 자외선(UV), 가시광선(Visible Ray), 적외선(Infrared Ray)로 구성되며 각각 4%, 46%, 50%로 지구 표면에 도달한다. 이러한 태양 복사열의 구성 중 열섬현상에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 가시광선 보다 긴 파장을 갖는 적외선이다. 차열도료는 태양 복사 에너지량의 약 반을 차지하는 근적외선을 고반사하여 도포 대상체의 일사 흡수율을 감소시켜 온도를 낮출 수 있는 효과를 가지고 있다. 하지만 기존의 일반적인 차열도료는 도포 후 표면의 오염이나 환경요인 및 기타작용에 의해 도료가 열화될 경우 차열성능이 급격히 저하되는 문제점을 갖고 있으며 일정한 차열효과를 얻기 위해서는 주기적인 재도포가 소요되는 등 유지관리가 곤란한 문제점을 내포하고 있다. 결국 일반 반사형 차열도료의 성능이 급격히 퇴보되어, 장기적인 안정성에 가장 큰 결점으로 나타나는 것이 현실이며, 따라서 기존 차열소재의 장점을 확보하고 동시에 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 대안을 찾을 필요성이 증가하고 있는 실정이다.
상기 차열 소재의 문제점을 해결하기 위해 등록특허공보 10-0909785호에서는 열교환 도료 및 이를 이용한 구조물의 도막 형성방법에 있어서, 아크릴에멀젼수지, 수용성 폴리우레탄수지, 수용성 안료 및, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 열교환 재료를 포함하는 열교환 도료 및 이를 이용하여 건물 외벽 등에 도막을 형성하는 방법에 관해 제시되었으나, 이는 상기 열교환 재료를 포함하는 도료를 건물 외벽 등에 코팅하는 것으로서, 이를 보도블럭 등에 적용하는 경우에는 보도블럭의 표면에 도막층이 형성됨으로써 블럭의 표면이 미끄러워져서 보행자의 슬립 위험이 있고, 또한 보도블럭의 표면을 도막으로 코팅하는 경우에 블럭내 공극이 막혀버림으로써, 보습성이 낮아지며 보도블럭내 표면부와 하층부간의 열전달 및 통기성이 감소하는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 열섬현상 저감을 위한 또 다른 대책으로서, 등록특허공보 10-1063253(공고일:2011.09.07)에서는 보수성 재료를 이용하여 보행자 및 자전거 도로의 표면온도를 낮추는 열섬저감 보습증발형 포장체 및 그 시공방법에 관해 기재되어 있어, 콘크리트 등의 인공물에 열용량을 추가로 확보하기 위해 물을 포함할 수 있는 보수성 성분을 추가함으로써, 보수된 물이 기온의 상승에 따라 증발되어 발생하는 기화열 흡수에 의해 온도의 상승을 방지하여 도심지에서의 열섬현상을 억제시킬 수 있는 방법에 관해 연구되며, 다양한 조성의 콘크리트 조성물 및 이를 포함하는 보수성 블럭의 개발되고 있다.
등록특허공보 10-0909785(공고일:2009.07.27) 등록특허공보 10-1063253(공고일:2011.09.07)
상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 태양열 등 외부에서 작용하는 다양한 열원으로부터 콘크리트에 전달되는 열에너지를 내부적으로 운동에너지로 변환하도록 콘크리트 표면과 내부에 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 포함하여 사용함으로써, 태양광 등에 의한 콘크리트의 온도 증가를 감소시켜 줄 수 있는, 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감용 블럭을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 열섬현상 저감을 위한 또 다른 방안으로서, 상기 콘크리트 조성물이 수분을 함유하도록 보수성 성분을 추가로 포함함으로써, 보수된 물이 기온의 상승에 따라 증발되어 발생하는 기화열 흡수에 의해 온도의 상승을 방지하여 도심지에서의 열섬현상을 최대한 억제시킬 수 있는, 보도 또는 차도 블럭용 콘크리트 조성물 및 이를 포함하는 보도용 또는 차도용 블럭을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 표층부와 몸체부로 구성되는 보도블럭 또는 차도블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물로서, 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 잔골재 또는 단입도 규사 350~600 중량부; 혼합수 20~30중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 온도감응형 열교환 액상혼합재 0.5~5.0 중량부를 포함하는, 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되는 콘크리트 조성물을 제공함을 특징으로 한다.
상기 콘크리트 조성물에 포함되는 온도감응형 열교환 액상혼합재는 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 25～35중량%의 아크릴 에멀젼수지; 8～12중량%의 수용성 폴리우레탄수지; 7～9중량%의 수용성안료; 35～45중량%의 물; 및 열교환 재료로서, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어져, 내부의 고분자재료는 외부의 열전달에 의해 온도가 증가하면 부피팽창 및 수축에 의한 열교환운동을 담당하고, 외면의 무기재료는 변형이 되지 않는 견고한 형태를 유지함으로써 열교환 운동되는 고분자 재료를 지지해주는, 열교환 재료 8～12중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물을 이용하여 형성되는 표층부(1);와 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 천연 골재, 또는 천연골재와 폐콘크리트 순환 골재가 혼합된 혼합골재 350~600 중량부, 혼화제 0.5~2.0 중량부, 혼합수 25~45 중량부를 이용하여 형성되는 몸체부(2);로 구성되며, 상기 표층부와 몸체부의 두께비율은 1:4 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 열섬현상 저감용 블럭을 제공함을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명의 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부용 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물은, 태양광 등의 외부로부터의 열로 인해 발생하는 콘크리트의 내부온도 증가를 현저하게 낮추어 줄 수 있다.
상기 열교환 액상 혼합재를 포함하는 보도 또는 차도 블럭용 콘크리트 조성물은 콘크리트 내부의 발열을 운동에너지로 교환시킴으로써, 여름철의 콘크리트 내부 발열을 최소화시켜 주변온도 저감으로 인한 도시의 열섬현상을 줄여주는 효과가 있다
또한, 본 발명의 콘크리트 조성물을 블럭의 표층부에 포함하는 보도용 또는 차도용 블럭은 기존 일반 반사형 차열도료를 사용하는 경우에 발생할 수 있었던 표면의 오염이나 훼손 또는 시간이 경과함에 따라 자연히 발생하는 차열효과 감소를 근본적으로 줄여줄 수 있는 장점이 있다.
이에 더하여 본 발명은, 열섬현상 저감을 위해 상기 온도감응형 열교환 액상의 혼합재와 상승작용을 일으킬 추가의 성분으로서, 콘크리트가 수분을 함유할 수 있도록 보수성 성분을 추가함으로써, 콘크리트 내 보수된 물이 기온의 상승에 따라 증발되어 발생하는 잠열흡수에 의해 온도 상승을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 따른 콘크리트 조성물에 포함되는 열교환재료의 개략적인 형상도를 도시한 것이다.
도2는 본 발명에 따른 콘크리트 조성물에 포함되는 열교환재료의 열교환 운동 원리도를 도시한 것이다.
도3은 본 발명에 따른 열교환 재료를 포함하는 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 블럭의 단면도를 도시한 것이다
도4는 본 발명에 따른 열교환 재료와 추가의 보수성분을 포함하는 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 블럭의 단면도를 도시한 것이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물은 표층부와 몸체부로 구성되는 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용될 수 있는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 표층부와 몸체부로 구성되는 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물로서, 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 잔골재 또는 단입도 규사 350~600 중량부; 혼합수 20~30중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 온도감응형 열교환 액상혼합재 0.5~5.0 중량부를 포함하는 조성물을 제공함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 온도감응형 열교환 액상혼합재는 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 25～35중량%의 아크릴 에멀젼수지; 8～12중량%의 수용성 폴리우레탄수지; 7～9중량%의 수용성안료; 35～45중량%의 물; 및 8～12중량%의 열교환 재료로서, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어져, 내부의 고분자재료는 외부의 열전달에 의해 온도가 증가하면 부피팽창 및 수축에 의한 열교환운동을 담당하고, 외면의 무기재료는 변형이 되지 않는 견고한 형태를 유지함으로써 열교환 운동되는 고분자 재료를 지지해주는, 열교환 재료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 보도 블럭 또는 차도 블럭용 콘크리트 조성물에 사용되는 결합제 성분은 보통 포틀랜드시멘트나 고로슬래그시멘트를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 기타의 시멘트 성분을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어 제조공정 조건에 따라 플라이애쉬 시멘트 성분을 추가가 가능하다.
상기 온도감응형 열교환 액상혼합재는 반응조건에 따라 바람직하게는, 1~4 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 골재는 천연 부순골재를 사용하거나, 또는 천연 부순골재와 폐콘크리트 순환골재를 동시에 사용하는 혼합골재를 사용할 수 있으며, 골재들은 KS 기준에 적합한 것을 사용하여야 한다.
또한 상기 혼합골재는 부순 골재 25 ~ 70중량%, 폐콘크리트 순환골재 30 ~ 75중량%을 포함하는 것이 자원재활용이 높고, 콘크리트의 소요강도를 확보할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 혼화제는 콘크리트의 재료분리저항성 및 작업성을 확보하기 위한 것으로서 일반적으로 사용될 수 있는 것이면 무방하며, 바람직하게는 카본산계나 나프탈렌계 감수제 또는 유동화제를 결합재에 대한 중량부로 0.5~2.0%로 혼합하는 것이 콘크리트 및 이를 이용한 블럭의 유동성, 강도, 내구성능을 개선시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 열교환 성능발현을 위한 기능재로서 온도감응형 열교환 액상 혼합재 에 관해 설명하면, 상기 온도감응형 열교환 액상 혼합재는 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 25～35중량%의 아크릴 에멀젼수지; 8～12중량%의 수용성 폴리우레탄수지; 7～9중량%의 수용성안료; 35～45중량%의 물; 및 8～12중량% 열교환 재료를 포함한다.
또한 상기 열교환 재료는 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어져, 내부의 고분자재료는 외부의 열전달에 의해 온도가 증가하면 부피팽창 및 수축에 의한 열교환운동을 담당하고, 외면의 무기재료는 변형이 되지 않는 견고한 형태를 유지함으로써 열교환 운동되는 고분자 재료를 지지해주는 형태를 가진다. 이에 대해서는 이후에 보다 자세히 도1과 도2를 바탕으로 설명한다.
상기 온도감응형 열교환 액상 혼합재의 구성성분을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 아크릴 에멀젼수지(Acrylic emulsion resin)는 아크릴산이나 메타아크릴산 및 스티렌의 공중합체로서 상기 공중합체에 계면활성제가 혼합될 수 있으며, 가공성이 뛰어난 반면, 경도가 낮은 결점이 있다. 또한 상기 아크릴에멀젼수지는 아크릴산과 아크릴산의 메틸에스테르나 에틸에스테르의 중합물ㅇ혼성중합물을 포함할 수 있고, 이는 접착제, 도료 및 직물의 수지가공용으로서 사용되는 중합체이다.
상기 아크릴에멀젼수지는 25중량% 미만인 경우 콘크리트내 성분간의 접착성능이 떨어지게 되고 35중량%를 초과하면 고분자 성분이 많아짐으로 인해 문제가 발생할 수 있어 바람직한 첨가범위는 25～35중량%이다.
상기 수용성 폴리우레탄수지(Water soluble Polyurethane resin)는 분자내에 우레탄결합 -OCONH-(NCO기)를 갖는 고분자화합물의 총칭으로, 우레탄고무ㅇ합성섬유, 접착제, 도료 등에 이용되고 있다.
상기 폴리우레탄수지 일반적으로는 디올(1,4-부탄디올 등)과 디이소시아네이트(디페닐메탄디이소시아네이트 등)의 첨가중합에 의해 제조된다. 고무용도로는 디올로서 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜과 같은 폴리에테르디올이나 말단 디올의 지방족 폴리에스테르가 이용된다. 우레탄폼의 용도로는 트리이소시아네이트를 첨가하여 열경화성으로 하는 경우가 많으나, 본 발명에서 수용성 폴리우레탄수지는 열가소성 수지의 폴리우레탄을 사용하며, 열가소성 수지를 수용화 시킨 것이다.
상기 수용성 폴리우레탄수지는 열교환 액상 혼합재내 성분들과 콘크리트 조성물내 성분들 간의 결합성능을 강화시키기 위한 것으로 8중량% 미만 또는 12중량%를 초과하여 첨가하게 되면 경화되어 막 형성이 제대로 이루어지지 않게 되므로, 최적의 첨가범위는 8～12중량%이다.
상기 수용성 안료(Water soluble pigment)는 착색기능의 안료로 사용하며, 콘크리트의 색상을 띠게 하는 기능을 하고 조건에 따라 함량을 변화시킬 수 있으며, 바람직하게는 7～9중량%를 사용할 수 있다.
상기 열교환재료(Heat-radiation aggregate)는 마이크로 단위의 미세한 구형상의 알갱이로 이루어지며, 그 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어져, 내부의 고분자재료는 외부의 열전달에 의해 온도가 증가하면 부피팽창 및 수축에 의한 열교환운동을 담당하고, 외면의 무기재료는 변형이 되지 않는 견고한 형태를 유지함으로써 열교환 운동되는 고분자 재료를 지지해주는 형태를 가진다.
이와 같은 아주 미세한 알갱이로 된 열교환재료는 다수개가 온도감응형 열교환 액상 혼합재 내에서 골고루 분포되어 있게 되며, 상기 열교환재료가 너무 적거나 너무 많게 되면 열교환 운동의 효과를 떨어뜨리게 되므로, 첨가범위를 8～12중량%로 구성함이 바람직하다.
다음은 이와 같이 구성되는 본 발명의 열교환도료에서 열교환운동의 원리를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 열교환재료의 개략적인 형상도를 도시한 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 열교환재료는 상기한 바와 같이 속이 빈 구형상의 고분자재료(5)와 상기 고분자재료의 바깥면을 감싸는 구형상의 무기재료(6)로 이루어진다.
상기 열교환 재료의 작동원리를 구체적으로 살펴보면, 도 2의 (가) 단계에서 상기 열교환재료(3)가 예컨대 태양빛 내의 적외선(4)을 받아 가열되면 내부의 속이 빈 고분자재료(5)는 팽창하지만, 바깥면의 무기재료(6)는 거의 팽창하지 않기 때문에 상기 고분자재료(5)에는 팽창응력이 발생하게 된다.
다음에, (나) 단계에서 적외선(4)에 의해 가열이 계속되면 내부의 고분자재료(5)는 팽창응력 때문에 약간 변형되어 열응력을 개방하게 된다.
다음에, (다) 단계에서 약간 변형된 내부의 고분자재료(5)는 반력이 발생하고 더욱 더 압축된 내부의 팽창하려는 공기의 반력도 더해져 순간적으로 원래의 형상으로 되돌아가며, 여기서 열에너지가 운동에너지로 전환하게 된다.
다음에, (라) 단계에서 원형상으로 돌아온 고분자재료(5)는 다시 가열되어 팽창을 시작하게 되는 것이다.
상기 열교환 재료의 성분으로서 내부의 고분자 재료는 열가소성 플라스틱이면 그 종류에 상관없이 어느 것이나 가능하며, 외부의 무기재료는 내부의 고분자재료의 팽창 및 수축을 견고하게 지지해 줄 수 있는 것이면 그 종류에 상관없이 어느 것이나 가능하다.
한편, 본 발명은 상기 열섬현상 저감 콘크리트 조성물을 이용하여 제조되는 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블럭을 제공할 수 있다.
본 발명의 열섬현상 저감 블럭은 몸체부(2)와 표층부(1)로 구성되며, 여기에서 몸체부(3)는 상기 블럭의 몸체를 이루는 부분으로서, 골재가 혼합된 시멘트를 물로 반죽하여 만든 시멘트 몰탈을 양생, 건조시켜 형성할 수 있다.
이때, 시멘트 등의 결합제 함량이 적으면 강도가 규격에 못 미치게 되고 함량이 높아지면 제품의 강도는 좋아지더라도 제품원가가 상승하는 원인이 된다. 또한 골재 등의 함량이 낮으면 강도는 높아지지만 시멘트 함량이 높아지므로 제품원가가 상승하는 원인이 되고 골재 등의 함량이 낮으면 강도가 저하될 수 있다.
상기 표층부는 몸체부의 상단면에 위치하는 부분으로서 표면이 과도하게 미끄럽지 않아야 하며, 또한 배수와 통기를 위해 어느 정도 기공을 갖는 것이 바람직하다. 상기 표층부의 성분도 몸체부와 마찬가지로 시멘트와 골재의 함량에 따라 강도와 제품원가의 문제가 발생할 수 있다. 상기 표층부는 상기 표층부를 구성하는 시멘트 몰탈층을 몸체부 위에 적층, 압착하여 형성할 수 있다.
상기 블럭은 용도에 따라 보통 블럭 또는 투수 블럭의 형태로 제조할 수 있다.
상기 콘크리트 조성물에 열교환 재료가 포함된 블럭을 제조하게 되면, 상기 열교환재료는 중공구조로 인해 비중이 가벼우므로 상기 블럭의 표층부의 콘크리트의 상부 표면쪽에 많이 분포하게 되며, 일부는 콘크리트 내부에 분포하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환 재료를 포함하는 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 블럭의 단면도를 도시한 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 상기 열교환재료가 표층부와 몸체부로 이루어진 블럭의 표층부에 분산되어 분포하며, 도3에서 보이는 둥근 점선은 본 발명의 열교환재료를 제외한 온도감응형 열교환 액상혼합재의 나머지 성분들일 수 있고, 화살표는 태양열 등의 외부의 열원 또는 적외선을 표시한다.
상기 표층부는 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 잔골재 또는 단입도 규사 350~600 중량부; 혼합수 20~30중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 온도감응형 열교환 액상혼합재 0.5~5.0 중량부를 포함하는 조성물로부터 이루어 질수 있다. 이때 상기 온도감응형 열교환 액상혼합재는 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 25～35중량%의 아크릴 에멀젼수지; 8～12중량%의 수용성 폴리우레탄수지; 7～9중량%의 수용성안료; 35～45중량%의 물; 및 상기 열교환 재료 8～12중량%을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 단입도 규사는 2-6mm의 사이즈를 가질 수 있으며, 바람직하게는 3-5mm의 사이즈를 갖는 것이 바람직하다.
또한 상기 몸체부는 일반적으로 사용되는 블럭의 성분이면 어느 것이나 가능하며, 가급적 상기 표층부에 사용되는 콘크리트 성분과 결합력이 좋은 성분을 사용할 수 있다.
상기 몸체부에 사용되는 콘크리트 조성물로서는, 상기 표층부에 사용되는 성분 중에서 온도감응형 열교환 액상혼합재를 제외한 나머지 성분을 이용할 수 있다.
또한 몸체부의 성분은 상기 표층부에 사용되는 성분 중 골재의 크기를 변경하거나 또는 단입도 규사를 제외하고 천연골재와 폐콘크리트 순환 골재가 혼합된 혼합골재를 사용할 수 있다.
예시적으로, 상기 몸체부는 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 천연 골재, 또는 천연골재와 폐콘크리트 순환 골재가 혼합된 혼합골재 350~600 중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 혼합수 25~45 중량부로 구성될 수 있다.
또한 예시적으로, 상기 몸체부는 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 부순 굵은골재 350~600 중량부, 혼합수 25~45중량부, 혼화제(나프탈렌계 고유동화제) 0.5~2.0중량부로 구성될 수 있다.
또한 상기 표층부와 몸체부의 두께비율은 1:4 내지 1:10인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1:5 내지 1:8정도로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 열섬현상 저감 콘크리트 조성물은 결합재 100중량부에 대하여, 보수성 성분을 0.5~3 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 상기 보수성 성분은 흡수성 폴리머, 숯, 다공성 무기 입자, 벤토나이트 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분일 수 있으며, 바람직하게는 흡수성 폴리머 또는 숯 또는 다공성 무기입자가 가능하다.
상기 보수성 성분으로 흡수성 폴리머가 사용되는 경우에는 상기 흡수성 폴리머는 스타치계 및 폴리아크릴아마이드계 폴리머가 3:7 내지 7:3을 혼합된 것을 사용할 수 있다.
상기 보수성 성분을 추가하게 되면, 본 발명의 블럭이 수분을 함유할 수 있어, 강수나 살수차 등에 의해 보도블럭 또는 차도블럭의 상면이 물과 접촉하면 상기블럭이 수분을 흡수한 후 외부의 기온이 높은 경우 이를 증발시킴으로써, 증발열을 통해 블럭 내부의 추가로 온도를 낮추어 줄 수 있는 효과가 있다.
따라서, 상기 블럭의 표층부에 포함되는 상기 열교환 재료와 보수성 성분을 함께 사용하는 경우 블럭의 온도 증가를 방지하는데 서로 시너지효과를 가져올 수 있다.
도4는 본 발명에 따른 열교환 재료와 추가의 보수성분을 포함하는 콘크리트 조성물을 이용하여 제조된 블럭의 단면도를 도시한 것이다
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 상기 열교환재료 및 보수성 성분이 표층부와 몸체부로 이루어진 블럭의 표층부에 분산되어 분포하며, 도4에서 보이는 둥근 점선은 본 발명의 열교환재료를 제외한 온도감응형 열교환 액상혼합재의 나머지 성분들일 수 있고, 화살표는 태양열 등의 외부의 열원 또는 적외선을 표시한다.
상기 표층부와 몸체부의 각각의 성분은 도3에 기재된 표층부와 몸체부의 각각의 성분과 동일할 수 있으며, 다만 도4에서는 표층부에 보수성분만을 추가로 포함하는 점이 도3과 차이가 있다.
본 발명의 열섬저감 콘크리트 조성물을 이용한 열섬현상 저감용 블럭을 제작하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 열섬현상 저감용 블럭의 제조방법은 크게 몸체부 형성단계, 표층부 적층단계, 압착성형단계, 양생단계를 포함하여 구성된다.
여기에서, 상기 몸체부 형성단계는 원하는 블럭 형태로 제작된 성형틀 안에 시멘트몰탈을 투입하여 몸체층을 형성하는 바, 이때 투입되는 시멘트몰탈은 위에서 언급한 몸체부의 콘크리트 조성물을 이용하여 만든다.
이후에 성형틀 안에 몸체층의 투입이 완료되면, 가압판을 통해 성형틀 안에 투입된 몸체층을 눌러 다짐으로써 평탄화시킨다.
상기 표층부 적층단계는 몸체층 위에 표층부를 덮는 단계로서, 상기 몸체층형성단계에서 성형틀 내에 평탄화된 몸체층 상에 위에서 언급한 표층부의 성분을 갖는 시멘트몰탈을 적층한다.
상기 압착성형단계는 몸체층 위에 적층된 표층부를 가압하여 압축하는 단계로서, 성형틀 안에 투입된 몸체층과 그 위에 적층된 표피층을 성형틀 안에서 가압판에 의해 고압으로 눌러 압착시킴으로서, 몸체부와 표층부로 성형된다
상기 양생단계는 위 압착성형단계에서 몸체층과 표층부를 압착하여 성형한 몸체부와 표층부를 양생하는 단계로서, 일반적인 블럭 양생과 동일한 방식으로 양생한다.
이하 본 발명을 구체적으로 실시하기 위해 본 발명의 콘크리트 조성물을 사용하여 블럭을 제조한 후, 이의 특성을 평가한 실시예를 기재한다. 본 발명에서 측정하는 블럭의 물성은 아래와 같은 방법에 의해 측정될 수 있다.
1) 휨강도 측정
본 발명의 콘크리트 조성물를 이용한 열섬현상 저감용 콘크리트 블럭의 휨강도 측정은 KS F 4419(보차도용 콘크리트 인터로킹 블럭)의 표준에 준하여 휨 시험 시편을 제작한 후 24시간 동안 물속에 침지시켜 시험을 실시하였으며 세부 시험방법은 다음과 같다. 휨시험을 위해 제작된 시료의 지점간 거리를 140mm로 취하여 지점간 중앙에 하중을 가하였으며, 이때 가압 속도는 파괴 하중의 50%까지는 빠른 속도로 적용시킨 다음, 최대 휨 압축 응력의 증가가 매분 9.8MPa을 초과하지 않을 정도로 하중을 가하여 시험기에 나타난 최대 하중(P)를 측정하여 다음 식에 따라 휨강도를 산출하였다.
Figure 112012025023762-pat00001
여기에서, P: 시험기가 나타낸 최대 파괴하중(N)
l: 지점 간 거리(mm)
b: 지점 간에 직각 방향의 평균 나비(mm)
d: 블럭의 평균 두께(mm)
2) 온도상승 억제성능 측정
온도감응형 열교환 액상 혼합재를 이용한 열섬현상 저감용 콘크리트 블럭의 온도상승 억제성능 측정은 일본도료 검사협회의 온도차 평가 방법에 준하여 측정하였으며, 세부시험 방법은 다음과 같다. 태양광을 모사한 태양광 근사 일사장치로 1000W/m2의 일사를 본 발명의 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 투입한 시험체(실시예)와 혼합재를 혼입하지 않은 시험편(비교예)에 동시에 조사하여 비교예의 시편의 표면온도가 60℃에 도달한 시점의 표면온도를 측정하여 본 발명의 온도상승 억제성능을 측정하였다.
1) 본 발명의 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 포함하는 보통 블록(실시예1-3) 및 이를 포함하지 않는 보통 블록(비교예1)의 제조
본 발명의 보통 블럭의 제조에 사용된 결합재는 KS L 5201의 규정을 만족하는 밀도 3.15g/cm3, 분말도 3,269cm2/g, 안정도 0.16%인 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였다.
상기 사용 결합재 100 중량부에 대하여, 최대 입도 5mm, 밀도 2.63g/cm3, 흡수율 0.7%, 조립률 2.85인 천연 잔골재와 최대 입도 5mm, 밀도 2.58g/cm3, 흡수율 0.9%, 조립률 3.0인 부순 잔골재를 각각 1:1의 중량부로 혼합된 잔골재를 530 중량부, 혼합수 25중량부, 혼화제(나프탈렌계 고유동화제) 0.5중량부, 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 실시예1의 경우는 1중량부, 실시예2의 경우는 2.5중량부, 실시예3의 경우는 4.0중량부 혼합하여 두께 10mm인 표층부를 구성하고, 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 천연 골재, 또는 천연골재와 폐콘크리트 순환 골재가 혼합된 혼합골재 530 중량부; 혼화제 0.5 중량부; 혼합수 25 중량부로 이루어진 몸체부를 두께 50mm로 구성한 열섬현상 저감용 콘크리트 보통 블럭을 제조하였다.
또한 비교예1의 경우는 상기 실시예1의 제조방법에서 표층부에 온도 감응형 열교환 액상 혼합재를 사용하지 않은 배합으로 제조하여 실시예1 내지 실시예3과 특성을 비교하였다.
이하 실시예1 내지 실시예3과 비교예1의 표층부 함량을 나타내는 배합표를 표1에 기재하였다.
Figure 112012025023762-pat00002
2) 본 발명의 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 포함하는 투수 블록(실시예 4-6) 및 이를 포함하지 않는 투수 블록(비교예2)의 제조
본 발명의 투수 블럭의 제조에 사용된 결합재는 KS L 5201의 규정을 만족하는 밀도 3.15g/cm3, 분말도 3,269cm2/g, 안정도 0.16%인 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였다.
상기 사용 결합재 100 중량부에 대하여, 3-5mm의 단입도 규사 400 중량부, 혼합수 26중량부, 혼화제(나프탈렌계 고유동화제) 1.0중량부, 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 실시예4의 경우는 1중량부, 실시예5의 경우는 2.5중량부, 실시예6의 경우는 4중량부 혼합하여 두께 10mm인 표층부를 구성하며,
최대 입도 8mm, 밀도 2.66g/cm3, 흡수율 1.1%, 단위용적질량 1.54kg/L인 부순 굵은골재 400 중량부, 혼합수 26중량부, 혼화제(나프탈렌계 고유동화제) 1.0중량부로 이루어진 몸체부를 두께 50mm로 구성하여 열섬현상 저감용 콘크리트 투수 블럭을 제조하였다.
또한 비교예2의 경우는 상기 열섬현상 저감용 콘크리트 투수 블럭의 제조방법에서 상기 표층부에 온도 감응형 열교환 액상 혼합재를 사용하지 않은 배합으로 제조하여 실시예4 내지 실시예6과 특성을 비교하였다.
이하 실시예4 내지 실시예6과 비교예2의 표층부 함량을 나타내는 배합표를 표 2에 기재하였다.
Figure 112012025023762-pat00003
본 발명의 열섬현상 저감용 콘크리트 보통블럭의 물성평가 결과는 표 3에 나타내었다.

구 분 		휨강도
(MPa) 		표면 측정온도
(℃)

실시예 1
5.3
57.3

실시예 2
5.5
55.7

실시예 3
5.7
53.4

비교예 1
5.2
60.0
상기 열섬현상 저감용 콘크리트 보통블럭의 실시예1 내지 실시예3과 비교예1의 휨강도 및 온도상승 억제성능에 대한 측정결과, 휨강도의 경우 온도감응형 열교환 액상 혼합재의 혼입량이 증가할수록 휨강도는 증가하여 실시예1의 경우는 5.3MPa, 실시예2의 경우는 5.5MPa, 실시예3의 경우는 5.7MPa을 나타내 비교예1의 경우에 비하여 우수한 휨강도 특성을 나타냈다. 그리고 온도상승 억제성능 측정을 위하여 태양광 근사 일사장치를 이용하여 비교예1의 표면온도가 60℃에 도달할 때까지 일사를 실시했을 때 실시예의 표면 온도는 실시예1의 경우는 57.3℃, 실시예2의 경우는 55.7℃, 실시예3의 경우는 53.4℃를 나타내 본 발명에 의한 열섬현상 저감용 콘크리트 보통블럭의 온도저감 정도가 우수함을 보여주었다.
본 발명의 열섬현상 저감용 콘크리트 투수블럭의 실시예4 내지 실시예6 및 비교예2의 물성평가 결과는 표4에 나타내었다.
구 분 휨강도
(MPa) 		표면 측정온도
(℃)

실시예 4
4.4
57.6

실시예 5
4.6
55.9

실시예 6
4.7
53.5

비교예 2
4.3
60.0
본 발명의 온도감응형 열교환 액상 혼합재를 이용한 열섬현상 저감용 콘크리트 투수블럭의 실시예4 내지 실시예6과 비교예2의 휨강도 및 온도상승 억제성능에 대한 측정결과, 휨강도의 경우 보통 블럭의 경우와 마찬가지로 온도감응형 열교환 액상 혼합재의 혼입량이 증가할수록 휨강도는 증가하여 실시예4 내지 실시예6의 경우가 비교예2에 비하여 우수한 강도특성을 나타냈다. 그리고 상기 열섬현상 저감용 콘크리트 투수블럭의 온도상승 억제성능 측정을 위하여 태양광 근사 일사장치를 이용하여 비교예2의 표면온도가 60℃ 도달할 때까지 일사를 실시했을 때 실시예4의 경우는 57.6℃, 실시예5의 경우는 55.9℃, 실시예6의 경우는 53.5℃를 나타내 본 발명에 의한 콘크리트 투수블럭은 온도저감 정도가 우수한 성능을 나타냈다
3) 본 발명에 의한 열교환재료와 보수성 성분을 모두 포함하는 블럭(실시예 7-8)의 열섬현상 저감 테스트
상기 실시예2의 성분에 보수성 성분으로 폴리아크릴아마이드와 스타치가 1:1로 혼합된 폴리머로 이루어진 흡수성 폴리머를 결합제 100 중량부에 대해 각각 1중량부(실시예7) 및 2중량부(실시예8) 포함하는 조성물을 이용하여, 실시예2에 기재된 바와 동일한 방법으로 보통 블럭을 제조하였다.
이하 실시예7 및 실시예8의 함량을 나타내는 표층부의 배합표를 표5에 기재하였다.
Figure 112012025023762-pat00004
또한 보수성 재료를 포함하는, 본 발명의 열섬현상 저감용 콘크리트 보통블럭의 물성평가 결과는 표 6에 나타내었다.

구 분 		휨강도
(MPa) 		표면 측정온도
(℃)

실시예 7
5.6
53.1

실시예 8
5.7
51.7

비교예 1
5.2
60.0
상기 열섬현상 저감용 콘크리트 보통블럭의 실시예7 및 실시예8과 비교예1의 휨강도 및 온도상승 억제성능에 대한 측정결과, 휨강도의 경우 온도감응형 열교환 액상 혼합재 및 흡수성 폴리머의 혼입량이 증가할수록 휨강도는 증가하여 실시예7의 경우는 5.6MPa, 실시예8의 경우는 5.7MPa을 나타내 비교예1의 경우에 비하여 우수한 휨강도 특성을 나타냈다. 그리고 온도상승 억제성능 측정을 위하여 실시예7 및 실시예8, 비교예1의 보통블럭을 각각 5시간동안 수조에 완전히 침지한 후, 꺼내어 표면의 물기를 완전히 닦아내고, 태양광 근사 일사장치를 이용하여 비교예 1의 표면온도가 60℃에 도달할 때까지 일사를 실시했을 때 실시예의 표면 온도는 실시예7의 경우는 53.1℃, 실시 2의 경우는 51.7℃를 나타내 본 발명에 의한 열섬현상 저감용 콘크리트 보통블럭의 온도저감 정도가 매우 우수한 열저감 성능을 나타냈다.
3 : 열교환재료
5 : 고분자재료 6 : 무기재료

Claims (8)

  1. 표층부와 몸체부로 구성되는 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물로서,
    포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 잔골재 또는 단입도 규사 350~600 중량부; 혼합수 20~30중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 온도감응형 열교환 액상혼합재 0.5~5.0 중량부를 포함하며,
    상기 온도감응형 열교환 액상혼합재는 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 25～35중량%의 아크릴 에멀젼수지; 8～12중량%의 수용성 폴리우레탄수지; 7～9중량%의 수용성안료; 35～45중량%의 물; 및 열교환 재료로서, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어지는 열교환 재료 8～12중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열교환 재료내 고분자 재료의 성분은 열가소성 플라스틱인 것을 특징으로 하는, 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물은 결합재 100중량부에 대해 온도감응형 열교환 액상혼합재를 1~4 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는, 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트 조성물은 결합재 100중량부에 대해 흡수성 폴리머, 숯, 벤토나이트, 다공성 무기재료에서 선택되는 어느 하나 이상의 보수성분을 0.5~3 중량부 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보수성분은 스타치 및 폴리아크릴아마이드를 포함하는 흡수성 폴리머인 것을 특징으로 하는, 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물
  6. 표층부와 몸체부로 구성되는 보도용 또는 차도용 블록에 있어,
    상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물을 이용하여 형성되는 표층부를 포함하는, 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블럭
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물을 이용하여 형성되는 표층부;와 포틀랜드시멘트 또는 고로슬래그시멘트를 포함하는 결합재 100중량부에 대하여, 천연 골재, 또는 천연골재와 폐콘크리트 순환 골재가 혼합된 혼합골재 350~600 중량부; 혼화제 0.5~2.0 중량부; 혼합수 25~45 중량부를 포함하는 콘크리트 조성물을 이용하여 형성되는 몸체부;로 구성되며, 상기 표층부와 몸체부의 두께비율은 1:4 내지 1:10인 것을 특징으로 하는, 열섬현상 저감용 보도용 또는 차도용 블럭
  8. 제7항에 있어서,
    상기 천연골재와 폐콘크리트 순환 골재가 혼합된 혼합골재는 천연 골재 25 ~ 70중량%과 폐콘크리트 순환골재 30 ~ 75중량%으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 열섬현상 저감용 보도용 또는 차도용 블럭
KR1020120031988A 2012-03-28 2012-03-28 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록 KR101146190B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120031988A KR101146190B1 (ko) 2012-03-28 2012-03-28 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120031988A KR101146190B1 (ko) 2012-03-28 2012-03-28 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101146190B1 true KR101146190B1 (ko) 2012-05-24

Family

ID=46272138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120031988A KR101146190B1 (ko) 2012-03-28 2012-03-28 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101146190B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101480865B1 (ko) * 2014-07-15 2015-01-12 흥덕산업 주식회사 동절기 제설제에 강한 자원순환형 콘크리트 보차도블럭 및 그 제조방법
KR101529683B1 (ko) * 2014-09-18 2015-06-29 (주)에코청진 표면오염 발생을 방지한 유색 고반사 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법
KR101604127B1 (ko) 2014-04-17 2016-03-17 (재)한국건설생활환경시험연구원 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체
KR101646235B1 (ko) * 2015-10-07 2016-08-08 (주)포스윈 콘크리트 구조물의 단면복구공법
KR101925769B1 (ko) * 2017-08-30 2018-12-07 하나케이텍(주) 고강도 콘크리트 조성물 및 이에 의해 제조된 투수블록
KR102435220B1 (ko) * 2021-09-08 2022-08-24 대흥콘크리트 주식회사 내구성 및 수분 흡탈착성이 우수한 친환경 콘크리트 블록

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970008262B1 (ko) * 1993-10-12 1997-05-22 주식회사 엘지화학 구형 축열캡슐 및 그의 제조 방법
JP2004536904A (ja) 2001-06-01 2004-12-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 非常に異なる粘度の流体をブレンドするための方法
JP2008221046A (ja) 2007-03-08 2008-09-25 Osaka Gas Co Ltd 蓄熱機能付吸着材の製造方法及び蓄熱機能付吸着材並びにキャニスター
KR100883141B1 (ko) 2007-02-22 2009-02-10 쌍용양회공업(주) 보수성 콘크리트 조성물과 이를 이용한 보수성 콘크리트의제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970008262B1 (ko) * 1993-10-12 1997-05-22 주식회사 엘지화학 구형 축열캡슐 및 그의 제조 방법
JP2004536904A (ja) 2001-06-01 2004-12-09 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 非常に異なる粘度の流体をブレンドするための方法
KR100883141B1 (ko) 2007-02-22 2009-02-10 쌍용양회공업(주) 보수성 콘크리트 조성물과 이를 이용한 보수성 콘크리트의제조방법
JP2008221046A (ja) 2007-03-08 2008-09-25 Osaka Gas Co Ltd 蓄熱機能付吸着材の製造方法及び蓄熱機能付吸着材並びにキャニスター

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101604127B1 (ko) 2014-04-17 2016-03-17 (재)한국건설생활환경시험연구원 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체
KR101480865B1 (ko) * 2014-07-15 2015-01-12 흥덕산업 주식회사 동절기 제설제에 강한 자원순환형 콘크리트 보차도블럭 및 그 제조방법
KR101529683B1 (ko) * 2014-09-18 2015-06-29 (주)에코청진 표면오염 발생을 방지한 유색 고반사 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법
KR101646235B1 (ko) * 2015-10-07 2016-08-08 (주)포스윈 콘크리트 구조물의 단면복구공법
KR101925769B1 (ko) * 2017-08-30 2018-12-07 하나케이텍(주) 고강도 콘크리트 조성물 및 이에 의해 제조된 투수블록
KR102435220B1 (ko) * 2021-09-08 2022-08-24 대흥콘크리트 주식회사 내구성 및 수분 흡탈착성이 우수한 친환경 콘크리트 블록

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101146190B1 (ko) 보도용 또는 차도용 블럭의 표층부에 사용되기 위한 열섬현상 저감용 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 열섬현상 저감 보도용 또는 차도용 블록
KR101604127B1 (ko) 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체
KR100909785B1 (ko) 열교환도료 및 이를 이용한 구조물의 도막 형성방법
KR101718966B1 (ko) 친환경 수지를 이용한 차열성 코팅 조성물 및 이의 코팅방법
KR100953212B1 (ko) 보투수성 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보투수성 포장 시공방법
KR100883330B1 (ko) 흡수성 폴리머를 이용한 보수성 시멘트 모르타르 조성물 및이를 이용한 블록 제조방법
KR100911182B1 (ko) 보투수성 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 보투수성 포장 시공방법
WO2008043271A1 (fr) Utilisation de l'acide hyddrochlorique dans la préparation de médicaments pour le traitement de maladies causées par l'encrassement d'un canal de transport
Hamoush et al. Development of sustainable engineered stone cladding for toughness, durability, and energy conservation
KR100971111B1 (ko) 보수성(保水性) 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 방법
CN105367126A (zh) 一种具有吸音降噪功能的城市路面透水砖
CN105330325A (zh) 一种掺杂垃圾灰渣的多孔隙高渗水透水地砖
KR101529694B1 (ko) 콘크리트 구조물의 방수 및 단열 시트 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 방수 및 단열공법
KR100896429B1 (ko) 차열성 도료 조성물 및 이를 이용한 미끄럼 방지용 차열성포장체
KR20120108688A (ko) 친환경적인 폴리머 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보투수성 블록 제조방법
KR101037576B1 (ko) 보수성 몰탈 조성물, 이를 이용한 도로 포장 조성물, 그리고 보수성 몰탈 조성물을 이용한 도로 포장재
KR100954341B1 (ko) 흙포장용 조성물 및 이를 이용한 흙포장 시공방법
CN111851870A (zh) 建筑屋面防水绝热一体化的超疏水颗粒及制备方法和应用
CN105330328A (zh) 一种环保新型烧结透水地砖
CN113845342B (zh) 一种混凝土透水砖及其制备方法
KR100841781B1 (ko) 친환경 습식 마감 모르타르
KR100841780B1 (ko) 반자동 습식 마감 모르타르
Udawattha et al. A study on natural rain surface erosion of different walling materials in tropics
JP2004224638A (ja) 塗布材及びその製造方法
KR100777678B1 (ko) 투수 규사 블록

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160329

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180328

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200310

Year of fee payment: 9