KR101366834B1 - 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토 조성물을 이용하여 친환경적이면서도 내구성이 강하고 식물의 생육이 가능한 옹벽용 식생 블록에 관한 것이다.
본 발명의 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록은 황토 조성물을 성형하여 형성한 본체와, 본체에 마련되어 식물이 식재될 수 있는 공간을 제공하는 식생부와, 본체를 상하방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시키는 상하결합수단과, 본체를 측면방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시키는 측면결합수단을 구비하고, 상기 측면결합수단은 상기 본체의 일측면에 형성된 요홈부와, 상기 요홈부와 대응되는 형상으로 상기 본체의 타측면에 돌출되어 형성되어 상기 요홈부와 결합이 가능한 철부를 구비한다.

Description

황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록{planting block for breast wall using yellow soil composition}
본 발명은 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토 조성물을 이용하여 친환경적이면서도 내구성이 강하고 식물의 생육이 가능한 옹벽용 식생 블록에 관한 것이다.
일반적으로 옹벽은 하천변 또는 해안가, 도로변 비탈면 등에 형성된 절개지에 시공되어 배면의 토사를 지탱하여 사면을 안정시키기 위해 축조하는 토목구조물이다.
이러한 옹벽은 지형적 여건과 옹벽시공 후 옹벽에 작용하는 요인 등을 고려하여 시공하는데, 전통적으로 시공지역의 토사를 절토하거나 또는 산간지역의 계곡부 및 낮은 지역을 메우기(성토) 위해 거푸집을 형성하고, 콘크리트를 타설하여 양생시킨 다음, 그 콘크리트 구조물의 배면에 토사 및 쇄석을 채워 축조하거나 공장에서 미리 만든 콘크리트 블록을 현장에서 적층식으로 축조하는 블록옹벽이 널리 시공되어 왔다.
상기한 블록옹벽은 옹벽의 전면벽을 형성하여 배면의 토사가 앞쪽으로 밀리는 것을 막아주는 콘크리트로 된 블록과, 블록의 후방쪽에 채워지는 토사 및 적절한 앵커수단 등으로 이루어지며, 블록을 상하로 여러 단 겹쳐 쌓으면서 적층되는 블록들의 배면에 쇄석 또는 토사 등의 뒷채움재를 채워가며 시공하는 것이 일반적이다.
하지만 상기한 기존의 옹벽은 사면의 안정만 고려하여 초목이 생육될 수 있는 여지를 차단함으로써 주변의 환경과 어울리지 않는 이질적인 경관을 피할 수 없으며, 동물의 서식처가 사라지고 자연생태계가 파괴된다는 문제점이 있다.
또한, 기존의 옹벽은 콘크리트를 소재로 하고 있어 콘크리트에서 시멘트의 독성이 배출되기 때문에 환경 오염을 일으키고 주변 생태계에 유해한 영향을 주는 문제점이 있다.
또한, 기존의 옹벽은 콘크리트 블록을 비탈면에 단순히 적층하는 방식으로 시공되기 때문에 각 블록 사이가 긴밀하게 연결되지 못하여 지지 가능한 토압이 상당히 낮게 되고, 이 때문에 옹벽의 높이 또한 높지 못하며, 옹벽이 쉽게 무너지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 황토조성물을 이용하여 블록을 제작함으로써 시멘트의 독성에 의한 환경 오염을 방지하고 주변 생태계에 무해한 친환경적이고 내구성이 강한 옹벽용 식생 블록을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 식물의 생육이 가능하고, 인접하는 블록 간의 결합이 견고한 옹벽용 식생 블록을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록은 황토 조성물을 성형하여 형성한 본체와; 상기 본체에 마련되어 식물이 식재될 수 있는 공간을 제공하는 식생부와; 상기 본체를 상하방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시키는 상하결합수단과; 상기 본체를 측면방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시키는 측면결합수단;을 구비하고, 상기 측면결합수단은 상기 본체의 일측면에 형성된 요홈부와, 상기 요홈부와 대응되는 형상으로 상기 본체의 타측면에 돌출되어 형성되어 상기 요홈부와 결합이 가능한 철부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 식생부는 상기 본체의 상면에서 상기 본체의 저면으로 관통되어 경사지게 형성된 식생홀과, 상기 식생홀과 동일한 너비 및 동일한 각도로 상기 본체의 상부에 경사지게 형성되며 상기 본체를 상하 방향으로 적층시 상기 식생홀의 하부와 연결되어 상기 식생홀과 단일의 통로를 형성하는 경사절개부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 상하결합수단은 상기 본체의 상부에 형성된 좌우 한쌍의 제 1결합홈과, 상기 제 1결합홈과 후방으로 이격된 위치에 형성된 좌우 한쌍의 제 2결합홈과, 상기 본체의 저면에서 돌출되어 형성되며 상기 본체의 하방에서 인접하는 식생 블록의 제 1결합홈 또는 제 2결합홈에 선택적으로 결합하여 상기 본체를 진퇴시키는 진퇴부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 본체에는 상하를 관통하는 와이어 삽입공이 형성되고, 전면에는 문양이 형성된 패턴부가 구비되며, 상기 상하결합수단은 상기 와이어 삽입공을 관통하여 상기 인접하는 식생 블록과 상기 본체를 결합시키는 와이어로 이루어지고, 상기 식생부는 상기 본체의 상하를 관통하여 형성되되 상부공간은 넓고 하부공간은 좁은 상광하협의 형상으로 이루어지는 식생홀로 구비되고, 상기 식생홀의 내측에는 평탄면을 갖는 굴곡부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 황토 조성물은 소성황토 또는 비소성된 생황토 분말 5 내지 30중량%, 소석회 3 내지 10 중량%, 분말도 6000 내지 8000㎠/g의 고로 슬래그 5 내지 20 중량%, 부순 자갈 및 부순 모래 30 내지 65 중량%, 나프탈렌계와 리그닌계 및 폴리카르본산계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 천연 감수제 0.2 내지 1.0 중량%, 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 및 하이드록시에틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 바인더 수지 0.1 내지 10 중량%, 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 시멘트를 전혀 함유하지 않은 황토 조성물을 이용하여 블록을 제작하므로 강도가 우수하며, 시멘트의 독성에 의한 환경 오염을 방지하고 주변 생태계에 무해한 친환경적인 옹벽용 식생 블록을 제공할 수 있다.
또한, 상하부 및 측면결합수단에 의해 식생 블록 간에 견고히 결속되므로 구조적으로 강하고 시공이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 식생 블록의 사시도이고,
도 2는 도 1의 식생블록이 시공된 상태를 나타내는 단면도이고,
도 3은 도 1의 식생 블록이 시공된 상태의 다른 예를 나타내는 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 식생 블록의 사시도이고,
도 5는 도 4의 단면도이고,
도 6은 도 4의 식생 블록이 시공되는 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 식생 블록은 크게 본체(10)와, 식생부와, 상하결합수단과, 측면결합수단을 구비한다.
본체(10)는 황토조성물을 성형하여 사각 형상으로 만들어진다. 이와 달리 본체(10)는 삼각, 오각, 육각 등의 다각형, 원형 등의 다양한 형상과 크기로 만들어질 수 있음은 물론이다. 본체(10)를 만들기 위한 황토조성물은 후술한다.
식생부는 본체(10)에 마련되어 초본류, 관목류 등의 식물이 식재될 수 있는 공간을 제공한다.
도시된 식생부는 일 예로 본체(10)의 상면에서 본체의 저면으로 관통되어 경사지게 형성된 식생홀(20)과, 본체(10)의 상부에 마련되고 본체(10)를 상하 방향으로 적층시 식생홀(20)과 연결되는 경사절개부(25)를 구비한다.
식생홀(20)은 본체(10)의 후방을 향해 경사지게 연장된다. 그리고 경사절개부(25)는 본체(10)의 후면측 상부에 형성된다. 경사절개부(25)는 본체(10)의 후면으로 진행할수록 본체(10)의 상면으로부터 더 깊이 패인 형상으로 이루어진다. 따라서 경사절개부(25)의 바닥은 경사지게 형성된다. 경사절개부(25)의 경사각도는 식생홀(20)의 경사각도와 동일하다. 그리고 경사절개부(25)의 너비는 식생홀(20)의 너비와 동일하게 형성된다.
도 2에 나타난 바와 같이 다수의 본체들(10)이 상하로 적층된 경우, 상부에 위치한 식생 블록의 식생홀(20)과 하부에 위치한 식생 블록의 경사절개부(25)는 서로 연결되어 하나의 단일의 통로를 형성한다. 다수의 식생 블록을 적층하여 옹벽을 시공하는 경우 최상단에 위치하는 식생블록 본체의 식생홀은 옹벽의 후면에 위치한 토양과 연결되는 구조를 갖는다. 따라서 식생홀(20)이 토양으로 노출됨으로써 식생홀(20)에 식재된 식물의 뿌리가 식생홀(20)을 통해 토양으로 뿌리내릴 수 있다. 또한 식생홀(20)이 경사지게 연장되어 있으므로 식생홀(20)을 통한 토양의 유출을 차단할 수 있는 효과를 갖는다.
상하결합수단은 본체(10)를 상하방향으로 인접하는 블록과 결합시킨다. 도시된 상하결합수단으로 본체(10)의 상부에 형성된 제 1결합홈(17)과, 제 1결합홈(17)과 후방으로 이격된 위치에 형성된 제 2결합홈(19)과, 본체(10)의 저면에서 돌출되어 형성되는 진퇴부를 구비한다.
제 1결합홈(17)은 식생홀(20)을 사이에 두고 좌우에 위치한 한 쌍으로 마련된다. 제 1결합홈(17)은 본체(10)의 상면에서 일정 깊이로 형성된다. 그리고 제 2결합홈(19)은 제 1결합홈(17)으로부터 후방으로 이격된 위치에 마련된다. 제 2결합홈(19) 역시 본체(10)의 좌우에 위치한 한쌍으로 마련된다. 제 2결합홈(19)은 제 1결합홈(17)과 동일한 크기와 모양으로 이루어진다.
진퇴부는 본체(10)의 저면에 설치된다. 진퇴부는 본체(10)의 저면 좌우에 위치한 한 쌍의 결합돌기(40)로 이루어진다. 결합돌기(40)는 제 1결합홈(17) 또는 제 2결합홈(19)에 삽입될 수 있는 크기와 모양으로 이루어진다.
상술한 진퇴부의 구조는 제 1결합홈(17) 또는 제 2결합홈(19)에 선택적으로 결합하여 본체(10)를 진퇴시킨다. 가령, 도 2에서와 같이 다수의 식생블록을 상하로 적층하는 경우 결합돌기(40)가 하방에 위치한 식생 블록의 제 1결합홈(17)에 끼워지도록 조립되는 경우 식생 블록들은 상하로 가지런하게 적층된다. 그리고 도 3에서와 같이 결합돌기(40)가 하방에 위치한 식생 블록의 제 2결합홈(19)에 끼워지도록 조립되는 경우 상부의 식생 블록이 하부의 식생 블록보다 후방으로 후퇴하여 적층된다.
이와 같이 진퇴부의 결합돌기(40)를 제 1결합홈(17) 및 제 2결합홈(19) 중 어느 하나에 선택적으로 결합시킴으로써 적층되는 형태를 달리할 수 있다.
따라서 본 발명의 식생 블록은 상하로 적층하여 시공시 두 가지의 방법으로 쌓아 올릴 수 있다. 한가지의 경우는 도 2에 도시된 것처럼 다수의 식생블록을 상하로 가지런하게 적층시키는 것이다. 이 경우 결합돌기(40)는 제 1결합홈(17)에 결합된다.
다른 방법은 도 3에 도시된 것처럼 상부가 하부보다 후방으로 후퇴하도록 적층하는 것이다. 즉, 하부의 식생블록이 상부의 식생블록에 비해 상대적으로 전방으로 돌출되게 결합된다. 이 경우 결합돌기(40)는 제 2결합홈(19)에 삽입되어 결합된다. 또한, 이때 각 식생블록에 형성된 식생홀(20)은 모두 후면의 토양과 연결되는 구조는 갖는다.
한편, 측면결합수단은 본체(10)를 측면방향으로 인접하는 식생 블록과 결합시킨다.
일 예로, 측면결합수단은 본체(10)의 일측면에 형성된 요홈부(35)와, 상기 요홈부(35)와 대응되는 형상으로 상기 본체(10)의 타측면에 돌출되어 형성되어 상기 요홈부(35)와 결합이 가능한 철부(30)를 구비한다.
요홈부(35)는 더브테일 형상의 홈으로 형성된다. 그리고 철부(30) 역시 요홈부(35)와 결합이 가능하도록 더브테일 형상으로 돌출되어 형성된다. 요홈부(35) 및 요철부(30)는 각 측면에 둘 이상으로 마련될 수 있음은 물론이다.
상술한 측면결합수단에 의해 식생블록을 시공시 횡방향으로 인접하는 식생블록을 견고히 결합시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예의 식생블록을 도 4 및 도 5에 도시하고 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 식생 블록은 크게 본체(50)와, 식생부와, 상하결합수단과, 측면결합수단을 구비한다.
본체(50)는 황토조성물을 성형하여 사각형으로 만들어진다. 본체(50)의 전면에는 문양(51)이 형성된 패턴부가 형성된다. 문양(51)은 주변의 환경과 조화를 이룰 수 있도록 돌모양이나 물결 모양 등의 다양한 모양으로 구현할 수 있다. 문양은 본체(50)의 전면에 음각 또는 양각으로 형성될 수 있다. 도시된 예에서 문양(51)은 양각으로 형성된다. 상기 패턴부에 의해 식생블록의 단조로운 모양에서 벗어나 다양한 주변경관과 조화될 수 있는 식생블록을 제공할 수 있다.
도시된 식생부는 본체(50)의 중앙에 형성된 식생홀(60)로 이루어진다. 식생홀(60)은 본체(50)의 상하를 관통하여 형성된다. 식생홀(60)은 상부공간은 넓고 하부공간은 좁은 상광하협의 형상으로 이루어진다. 그리고 식생홀(60)은 좌우가 비대칭인 구조를 갖는다. 즉, 도 5에 나타난 바와 같이 식생홀(60)의 우측은 직선모양으로 형성되나, 좌측은 굴곡된 모양으로 형성된다. 이러한 식생홀(60)의 내측에는 평탄면을 갖는 굴곡부(65)가 형성된다. 식생 블록을 수직 또는 경사지게 설치한 경우에 골곡부(65)에 토양이 용이하게 적재될 수 있어 식물이 자랄 수 있는 공간을 손쉽게 확보할 수 있다.
상하결합수단은 본체(50)를 상하방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시킨다. 상하결합수단의 일 예로 와이어(미도시)가 이용될 수 있다. 이를 위해 본체(50)에는 와이어가 삽입될 수 있는 와이어 삽입공(80)이 형성된다. 와이어 삽입공(80)은 본체(50)의 상하를 관통하여 형성된다.
다수의 식생블록이 상하로 가지런히 적층되는 경우 와이어를 와이어 삽입공(80)으로 관통시켜 식생블록들을 결합시킨다. 이 경우 최하부의 식생블록에 와이어의 하단이 고정되고, 최상부의 식생블록에 와이어의 상단이 고정될 수 있다.
그리고 측면결합수단으로 본체(50)의 측면에 형성된 요홈부와, 철부를 구비한다. 요홈부와 철부는 좌우측면에 각각 더브테일 형상으로 형성된다. 일측면에 형성된 요홈부(71)는 타측면에 형성된 철부(75)와 대응되는 형상으로 이루어지고, 일측면에 형성된 철부(70)는 타측면에 형성된 요홈부(77)와 대응되는 형상으로 이루어진다.
그리고 도시된 예에서 본체(50)의 후면에 2개의 철부(77)가 형성되어 있다. 후면에 형성된 철부(77)는 본체(50)와 인접하는 지지구조물의 요홈에 결합될 수 있다.
도시된 식생 블록을 상하로 적층하여 시공시 두 가지의 방법으로 쌓아 올릴 수 있다. 한가지의 경우는 다수의 식생블록을 상하로 가지런하게 적층시키는 것이다. 그리고 다른 방법은 도 6에 도시된 바와 같다.
도 6을 참조하면, 식생블록의 측면에 형성된 요홈과 철부를 이용하여 수평방향으로 식생블록들을 상호 결합하여 아랫단을 시공한다. 그리고 그 위에 적층되는 식생블록은 하부에 위치한 식생블록의 경계면을 중심으로 좌우로 걸쳐지게 위치시킨 다음, 어느 하나의 와이어 삽입공(80)을 통과한 와이어(90)가 하부에 위치한 식생블록의 와이어 삽입공과 결합하고, 다른 와이어 삽입공을 통과한 와이어가 하부에 위치한 다른 식생블록의 와이어 삽입공과 결합한다.
상술한 본 발명의 식생블록은 호안이나 절개지에 옹벽용으로 설치될 수 있고, 하천이나 냇가의 물속에 설치하여 수생식물이나 물고기들이 사용할 수 있는 어소블록으로도 사용할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 상술한 황토 조성물에 대하여 설명한다.
본체를 성형하기 위한 황토조성물은 소성황토 또는 비소성된 생황토 분말 5 내지 30중량%, 소석회 3 내지 10 중량%, 분말도 6000 내지 8000㎠/g의 고로 슬래그 5 내지 20 중량%, 부순 자갈 및 부순 모래 30 내지 65 중량%, 나프탈렌계와 리그닌계 및 폴리카르본산계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 천연 감수제 0.2 내지 1.0 중량%, 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 및 하이드록시에틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 바인더 수지 0.1 내지 10 중량%, 잔량의 물로 조성될 수 있다. 물은 잔량으로 포함된다. 따라서 물의 첨가량은 다른 재료들의 함량에 따라 5 내지 15중량% 포함된다.
황토는 탄산칼슘(CaCO3), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3 ), 철분, 마그네슘(Mg) ,나트륨(Na), 칼리(K2O) 등을 포함하며 주로 0.05~0.01mm 실트(silt) 입자로 구성된 황색의 광물질로서, 다량의 원적외선을 방사하기 때문에 혈액순환 및 신진대사 촉진 등 인체에 유익한 효과를 가지며 시멘트 독성 등을 중화시키는 작용을 한다.
본 발명에 적용되는 황토는 소성된 소성황토 또는 비소성된 생황토가 이용될 수 있다. 비소성된 생황토는 토양에서 채취한 황토를 건조시킨 후 분쇄기에서 분쇄한 분말 형태로 이용한다. 그리고 소성황토는 토양에서 채취한 황토를 소성로 투입하여 500∼800℃의 온도에서 약 20분간 소성시킨 후 이를 밀로 갈아서 자동 스크린 채망을 이용하여 걸러낸 분말 형태를 이용한다. 이러한 소성 가공을 거친 황토는 생황토에 비해 경화성이 더 우수해진다. 한편, 소성 온도가 500℃ 미만이면 경화도가 낮은 황토분말을 얻을 수 있고, 소성 온도가 800℃를 초과하면, 충분한 경화도를 획득한 이후이므로, 경화도 확보를 위해 불필요한 에너지가 소모될 수 있다.
황토분말의 함량은 전체 황토 조성물 중에 5 내지 30 중량%일 수 있다. 황토 분말의 함량이 5중량% 미만일 경우, 황토 분말이 포함됨으로써 얻을 수 있는 친환경적인 효과가 미미할 수 있다. 반면에, 황토 분말의 함량이 30 중량%를 초과하면 함량 증가에 따른 기대효과가 더 이상 증가하지 않을 수 있으며 강도 등의 기대 효과를 만족하기 위해서는 경제성이 없다고 볼 수 있다. 또한, 다른 조성물이 첨가될 양이 줄어들 수 있어, 후에 형성될 황토 조성물의 강도가 저하될 수도 있다.
황토 조성물의 산성도를 중화시키기 위하여 소석회가 포함된다. 소석회는 주로 산화칼숨(CaO)을 포함할 수 있는데, 황토 조성물에 알칼리를 공급하는 기능을 수행한다.
소석회의 함량은 3 내지 10중량%일 수 있다. 소석회의 함량이 3중량% 미만이면, 황토 조성물에 알칼리를 공급하는 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하면 오히려 황토 조성물이 전체적으로 알칼리성을 나타낼 수 있다.
물과 함께 혼합될 때 금속이온의 화학적 이온치환 작용에 의한 중화 및 수화반응을 통해 황토 조성물을 고화시키기 위해 고로 슬래그가 포함된다. 이때, 분말도가 6000 내지 8000㎠/g인 고로 슬래그가 사용될 수 있다. 고로 슬래그의 분말도가 6000㎠/g 미만이면, 황토 조성물로 형성될 블록의 압축강도가 약해질 수 있어, 쉽게 깨지거나 크랙 등이 발생될 수 있다. 그리고 분말도가 8000㎠/g을 초과하면, 블록 제품의 압축강도가 더 이상 증가되지 아니하므로, 공정의 경제성의 관점에서 바람직하지 않은 측면이 있다.
고로 슬래그의 함량은 5 내지 20중량%가 바람직하다. 고로 슬래그의 함량이 5중량% 미만이면, 황토 조성물을 고화시키는 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있다. 이에 의해 압축강도가 낮은 블록 제품이 형성될 수 있다. 고로 슬래그의 함량이 20중량%를 초과하면, 고화가 너무 과하게 이루어져 황토 조성물의 전체 물성이 약화될 수 있다.
황토 조성물에 포함된 골재의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 골재로 부순자갈 및 부순 모래를 혼합한 것을 이용할 수 있다. 부순 자갈은 최대 입경 13mm 이하의 콘크리트용 부순 굵은 골재의 품질에 적합한 자갈이 적절하고, 부순 모래는 최대 입경 5mm이하의 콘크리트용 부순 모래의 품질에 적합한 모래가 적절하다. 또한, 황토 조성물의 성능개선을 위하여 골재 중 일부를 규사, 맥반석, 옥 등의 친환경 골재로 대체 함으로써 친환경성을 높여 사용할 수도 있다.
부순 자갈 및 부순 모래로 이루어진 골재의 함량은 30~65 중량%일 수 있다. 부순자갈 및 부순 모래의 혼합은 중량비로 1~2:1일 수 있다. 골재의 함량이 30 중량% 미만일 경우, 블록 제품의 골격이 제대로 형성되지 않을 수 있으며, 타 재료의 투입량이 증가되어 경제성이 낮아질 수 있다. 골재의 함량이 65중량%를 초과할 경우, 조성물의 강도가 낮아지거나 표면마무리 등의 어려움이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 골재의 함량은 황토 조성물 전체에 대해 30 내지 65중량% 정도의 범위 내에서 요구조건에 맞는 적절한 함량 조정을 통해 강도 확보와 시공성이 향상된 황토 조성물을 제조할 수 있다.
황토 조성물의 고화를 돕기 위하여 천연 감수제가 포함될 수 있다. 천연 감수제는 예를 들어, 나프탈렌계, 리그닌계 및 폴리카르본산계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.
황토 조성물의 전체에 대한 천연 감수제의 함량은 0.2 내지 1.0 중량%일 수 있다. 천연 감수제의 함량이 0.2 중량% 미만으로 포함되면 감수효과가 떨어지고, 1.0 중량%를 초과하여 포함되면 감수효과가 과도하게 증가하여 시공성에 문제가 생길 수 있기 때문에 상기와 같은 비율로 혼합되는 것이 바람직하다
황토 조성물의 내구력을 강화시키기 위하여 바인더 수지가 사용된다. 또한 바인더 수지는 황토 조성물 내에 포함된 다른 조성물들 간의 결합력과 내염해성 내동해성 내황산성 등을 향상시킬 수 있다.
바인더 수지는 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 및 하이드록시에틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 여기서, 우레탄 아크릴레이트 수지는 우레탄의 특성과 아크릴레이트의 특성을 모두 갖고 있는 하이브리드(hybride)수지이다. 이러한 우레탄 아크릴레이트 수지는 일반적으로 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)와 하이드록시 알킬 아크릴레이트와의 중합반응에 의해서 제조될 수 있다. 상기 우레탄 프리폴리머는 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(isocyanate)의 중합 반응에 의해서 형성되며, 그 종류는 다양하다.
바인더 수지의 함량은 황토 조성물 전체에서 0.1 내지 10중량%일 수 있다. 바인더 수지의 함량이 0.1중량% 미만일 경우, 황토 조성물 내에 다른 조성물 간의 결합력을 강화시키기 위한 효과가 미미하다. 친환경 바인더 수지의 함량이 10 중량%를 초과할 경우, 황토 조성물 내에 다른 조성물 간의 결합력이 강화되나, 가공성이 저하되어, 황토 조성물 제조시 추가의 공정이 필요하게 될 수 있어, 공정의 전체적인 경제성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 황토 조성물에는 물이 포함될 수 있는데, 물과 바인더 수지의 혼합비(물:바인더 수지)는 2:1 ~ 5:1일 수 있다. 황토 조성물에 포함된 조성물 간의 전체적인 결합 세기와 가공성을 고려할 경우 상기의 범위로 사전에 물과 바인더 수지를 혼합 후 다른 조성물과 혼합되는 것이 바람직하다.
그리고 황토 조성물에 의해 형성되는 블록의 강도와 균열 저항성을 보강하기 위하여 추가로 보강재가 포함될 수 있다.
상기 보강재로는 토목섬유 및 친환경 수지로 형성한 보강재, 예를 들어, 셀룰로오스를 사용하는 것이 바람직하지만, 본 발명을 저해하지 않는 범위 내에서 시중에서 통상 사용되는 보강재를 임의로 선택하여 사용하여도 무방하다. 이때, 보강재는 결합력의 견고성을 향상시킬 뿐 아니라, 블록의 균열을 저감하고, 블록에 탄성력을 부여할 수 있다.
보강재의 함량은 황토 조성물 전체에서 0.2 내지 1중량% 일 수 있다. 보강재의 함량이 0.2 중량% 미만일 경우, 보강재의 투입 효과가 미미할 수 있다. 보강재의 함량이 1중량%를 초과할 경우, 다른 조성과의 관계에서 과다하게 첨가되어 전체 포장재 조성물의 물성이 저하될 수 있다.
상술한 황토조성물 외에도 통상적인 흙 조성물을 이용하여 본체를 성형할 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 식생 블록의 제조방법에 대하여 간단하게 설명한다.
먼저, 배합단계에서 소성황토 또는 비소성된 생황토 분말 5 내지 30중량%, 소석회 3 내지 10 중량%, 분말도 6000 내지 8000㎠/g의 고로 슬래그 5 내지 20 중량%, 부순 자갈 및 부순 모래 30 내지 65 중량%, 나프탈렌계와 리그닌계 및 폴리카르본산계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 천연 감수제 0.2 내지 1.0 중량%, 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 및 하이드록시에틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 바인더 수지 0.1 내지 10 중량%, 잔량의 물을 배합하여 반죽함으로써 황토 조성물을 조성한다.
그리고 황토조성물을 성형틀에 투입하여 성형하는 성형단계를 수행한다. 성형은 진동 가압 성형기의 성형틀에 반죽물을 투입하여 가압성형할 수 있다. 또한, 유압프레스의 성형틀에 투입하여 성형할 수 있다. 성형 후 건조시켜 식생 호안 블록을 제조한다. 건조는 통상적인 방법으로 실시할 수 있다. 일 예로 5 내지 30일 정도 자연건조시키거나, 4 내지 6시간 동안 증기 양생한 후 자연 건조시킬 수 있다.
또한, 성형틀로 거푸집을 이용할 수 있다. 이 경우 거푸집에 반죽물을 투입한 후 양생 후 거푸집을 제거함으로써 식생 블록을 제조할 수 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.
(실시 예1 내지 5)
하기 표 1처럼 조성(단위: 중량%)된 5종류의 황토조성물을 조성하였다.
실시예 물 바인더 수지(우레탄 아크릴레이트 수지) 소성황토 감수제(나프탈렌계) 소석회 슬래그 부순 모래 부순 자갈 계
1 6.4 3.2 6.5 0.5 6.5 7.9 31.7 37.3 100
2 6.3 3.3 6.5 0.5 6.5 10.7 31.7 34.5 100
3 6.2 3.1 6.5 0.6 6.5 14.4 30.2 32.5 100
4 6.1 3.1 6.1 0.6 6.5 19.6 28 30 100
5 11 0 6.5 0.5 6.4 14.1 29.6 31.9 100
<실험예1: 강도실험>
상기 실시 예 1 내지 5의 황토조성물을 이용하여 강도 시험용 공시체 제작방법 KS F 2403-'10에 의해 제작하여 압축강도시험방법 KS F2405-'10과 휨강도시험방법 KS F2408-'10에 의해 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분		 압축강도(MPa) 휨강도(MPa)
7일 14일 28일
실시예 1 22.84 24.94 25.79

4.5 이상
실시예 2 24.77 26.32 32.34
실시예 3 24.82 31.83 39.45
실시예 4 32.71 38.63 46.01
실시예 5 25.31 27.2 29.91
상기 표 2의 결과를 통해, 상기 실시 예들의 황토 조성물로 제작된 공시체의 압축강도 및 휨강도 우수함을 알 수 있다.
<실험예 2:유해물질 방출시험결과>
상기 실시예 2에서 제조된 황토 조성물을 이용하여 제작한 블록의 유해물질방출시험을 실시하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
시험항목 결과 환경기준치 (1지역기준) 적정성 시험기관
유해 중금속 카드뮴(Cd) 검출안됨 12 적정 한국화학융합시험연구원
(토양오염 공정 시험기준)
6가크롬(Cr) 검출안됨 15 적정
구리(Cu) 13.8mg/kg 450 적정
수은(Hg) 3.03mg/kg 12 적정
납(Pb) 14.5mg/kg 600 적정
아연(Zn) 52.0mg/kg 900 적정
니켈(Ni) 1.39mg/kg 300 적정
유해화학물질 유기인 검출안됨 - 적정
페놀 검출안됨 10 적정
벤젠 검출안됨 3 적정
톨루엔 검출안됨 60 적정
에틸벤젠 검출안됨 150 적정
자일렌 검출안됨 45 적정
트리클로로에틸렌 검출안됨 24 적정
테트라클로로에틸렌 검출안됨 12 적정
벤조피렌 검출안됨 2 적정
상기 표 3의 결과를 통해 알 수 있듯이, 유해물질이 검출되지 않으며, 환경 기준치에 부합하는 블록을 제조할 수 있음이 확인되었다.
이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 본체 20: 식생홀
25: 경사절개부 30: 철부
35: 요홈부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 황토 조성물을 성형하여 형성한 본체와;
    상기 본체에 마련되어 식물이 식재될 수 있는 공간을 제공하는 식생부와;
    상기 본체를 상하방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시키는 상하결합수단과;
    상기 본체를 측면방향으로 인접하는 식생 블록과 상호 결합시키는 측면결합수단;을 구비하고,
    상기 측면결합수단은 상기 본체의 일측면에 더브테일 형상의 홈으로 형성된 요홈부와, 상기 요홈부와 대응되는 형상으로 상기 본체의 타측면에 돌출되어 형성되어 상기 요홈부와 결합이 가능한 철부를 구비하며,
    상기 식생부는 상기 본체의 상면에서 상기 본체의 저면으로 관통되어 상기 본체의 후방을 향해 경사지게 형성된 식생홀과, 상기 식생홀과 동일한 너비 및 동일한 각도로 상기 본체의 상부에 경사지게 형성되며 상기 본체를 상하 방향으로 적층시 상기 식생홀의 하부와 연결되어 상기 식생홀과 단일의 통로를 형성할 수 있는 경사절개부를 구비하고,
    상기 상하결합수단은 상기 본체의 상부에 형성된 좌우 한쌍의 제 1결합홈과, 상기 제 1결합홈과 후방으로 이격된 위치에 형성된 좌우 한쌍의 제 2결합홈과, 상기 본체의 저면 좌우에서 각각 돌출되어 형성된 한 쌍의 결합돌기로 이루어지며 상기 본체의 하방에서 인접하는 식생 블록의 제 1결합홈 또는 제 2결합홈에 선택적으로 결합하여 상기 본체를 진퇴시키는 진퇴부를 구비하며,
    상기 제 1결합홈의 좌우 이격거리와 상기 제 2결합홈의 좌우 이격거리가 동일하고, 상기 제 1결합홈과 상기 제 2결합홈의 모양과 크기가 동일하며,
    상기 황토 조성물은 소성황토 또는 비소성된 생황토 분말 5 내지 30중량%, 소석회 3 내지 10 중량%, 분말도 6000 내지 8000㎠/g의 고로 슬래그 5 내지 20 중량%, 부순 자갈 및 부순 모래 30 내지 65 중량%, 나프탈렌계와 리그닌계 및 폴리카르본산계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 천연 감수제 0.2 내지 1.0 중량%, 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 및 하이드록시에틸메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 바인더 수지 0.1 내지 10 중량%, 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토 조성물을 이용한 옹벽용 식생 블록.
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