KR101377981B1 - Composition for hardening soil and method for paving soil road using same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자연친화형 토양 경화제 조성물 및 이를 이용한 흙길 조성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nature-friendly soil hardener composition and a soil road composition method using the same.
본래 "길"이라 함은 사람을 비롯하여 차량 및 장비 등의 주행이 용이하도록 자연적 또는 인위적으로 조성된 통로를 말한다.By nature, the term "path" refers to a passage that is naturally or artificially constructed to facilitate driving of people, vehicles, and equipment.
생활의 질이 향상됨에 따라, 주변 환경과 경관에 대한 관심이 지속적으로 증가하게 되고, 이에 따라 도심 또는 주거지 인근의 하천 및 강을 생태적으로 복원시키고, 이를 여가 공간으로 활용하는 사례가 증가하고 있다. 특히 도심지 주변 하천은 여가 공간뿐만 아니라 주민들의 체육 활동을 위한 산책로 등의 기능을 제공하고 있다. 이에 따라 새로이 정비되는 하천 주변은 대부분 이 같은 야외활동에 적합한 보행로로 설계, 시공하는 예가 일반적이다.As the quality of life improves, interest in the surrounding environment and landscape continues to increase, and accordingly, there are increasing cases of ecological restoration of rivers and rivers near the city center or residential areas and using them as leisure spaces. In particular, rivers around the city center provide not only leisure spaces but also promenades for sports activities for residents. As a result, most newly constructed rivers are designed and constructed with walking paths suitable for such outdoor activities.
여가활동으로서 사람들이 자주 이용하는 운동장과 산책로 등은 현지의 흙을 이용하여 만드는 것이 자연스러운 경관 측면에서 가장 바람직하다. 그러나, 보행로에 적합한 양질의 재료를 구하는 것이 쉽지 않고, 또한 자연 상태의 흙을 그대로 이용하는 경우 내구성과 안정성이 떨어지므로 흙만을 이용하여 길을 조성하는 것은 현실적으로 어렵다.Playgrounds and trails that are frequently used as leisure activities are best made from the local soil in terms of natural scenery. However, it is not easy to obtain a good quality material suitable for the pedestrian path, and when using the soil in its natural state as it is, durability and stability is poor, so it is practically difficult to construct a road using only the soil.
생태 하천 주변 산책로, 자연탐방로, 공원산책로, 자전거 도로 등 흙 포장도로를 조성할 경우, 보행자의 이용이 주목적이므로 콘크리드나 아스콘 포장과 같은 높은 강도는 요구되지 않으나, 주변환경과의 친화성이나 보행자의 시각적 만족도 향상 등 자연친화적인 측면이 보다 강조된다.When constructing soil pavements such as trails, nature trails, park walks, and bicycle paths around ecological rivers, pedestrians are primarily used, so high strengths such as concrete and asphalt concrete are not required. Nature-friendly aspects, such as improved visual satisfaction, are more emphasized.
현재 국내의 흙포장 도로 또는 산책로 등을 조성하는 기술은 주로 시공기간이 비교적 짧고, 유지 보수가 간편한 습식 포장 공법으로 시공되고 있다. 그러나 이 방법은 주로 다량의 골재와 시멘트를 물과 혼합하고, 이 혼합물에 일부 황토분 또는 인공 안료를 혼합한 후 레미콘을 이용하여 타설 및 다짐하는 방식으로, 시멘트 및 기타 화학 제품들이 다량으로 사용되기 때문에 친환경을 표방하는 자연미와는 거리가 멀다.Currently, the technology for constructing a dirt road or trail in Korea is mainly constructed by a wet pavement method with a relatively short construction period and easy maintenance. However, this method mainly mixes a large amount of aggregate and cement with water, mixes some ocher powder or artificial pigment into the mixture, and then pours and compacts using ready-mixed concrete. Therefore, it is far from the natural beauty that promotes eco-friendliness.
또, 상기와 같은 흙길 조성 공사시 토양을 경화시켜 적절한 강도 및 내구성을 갖도록 하기 위해 토양 경화제가 사용된다. 종래 분말형의 토양경화제는 현장에서 물에 용해하여 사용되었으나, 그 용해도가 낮아 효율이 낮은 문제점이 있었다. 또한 수용액형의 토양경화제는 침전이 발생하는 등 장기 보관성이 낮은 문제점이 있었다. 이에 따라, 토양과의 혼합성, 용해도, 장기 보관성 면에서 개선된 토양경화제의 개발이 요구된다.In addition, a soil hardener is used to harden the soil during the construction of the soil road as described above to have appropriate strength and durability. Conventional powder-based soil hardener was used by dissolving in water at the site, but its low solubility had low efficiency. In addition, the aqueous solution of the soil hardener had a problem of low long-term storage such as precipitation occurs. Accordingly, there is a need for the development of improved soil hardeners in terms of compatibility with the soil, solubility, long-term storage.
본 발명은 자연친화적인 토양 경화제 조성물 및 이를 이용하여 우수한 내구성을 갖는 흙길 조성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a soil-friendly curing agent composition and a soil road composition method having excellent durability using the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면 칼슘 원료물질 60 내지 80중량%, 이산화규소(SiO2) 5 내지 20중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 1 내지 15중량%, 삼산화황(SO3) 1 내지 15중량% 및 탄산마그네슘(MgC03) 0.1 내지 10중량%를 포함하며, 상기 칼슘원료물질은 탄산칼슘(CaC03) 100 중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 50 내지 500중량부 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 1 내지 50중량부를 포함하는 것인 토양 경화제 조성물이 제공된다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, 60 to 80% by weight of calcium raw material, 5 to 20% by weight of silicon dioxide (SiO 2 ), 1 to 15% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), 1 to 15% by weight of sulfur trioxide (SO 3 ) and 0.1 to 10% by weight of magnesium carbonate (MgC0 3 ), wherein the calcium raw material is calcium oxide (CaO) 50 to 500 based on 100 parts by weight of calcium carbonate (CaC0 3 ) There is provided a soil hardener composition comprising 1 part by weight and 50 parts by weight of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ).
상기한 토양 경화제 조성물은 산화철(Fe2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 무기 금속 산화물을 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 25중량%로 더 포함할 수 있다.The soil hardener composition is an inorganic metal oxide selected from the group consisting of iron oxide (Fe 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), potassium oxide (K 2 O) and mixtures thereof from 0.1 to 0.1 with respect to the total weight of the soil hardener composition. It may further comprise 25% by weight.
또한, 상기 토양 경화제 조성물은 마그네슘플루오로실리케이트를 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%로 더 포함할 수 있다.In addition, the soil hardener composition may further comprise magnesium fluorosilicate as 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the soil hardener composition.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기한 토양 경화제 조성물을 제조하는 단계; 상기 토양 경화제 조성물과 토양을 혼합하여 포설재를 제조하는 단계; 그리고 상기 포설재를 포설 및 다짐하는 단계를 포함하는 흙길 조성 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, preparing the soil hardener composition; Mixing the soil hardener composition and soil to produce a deposit; And there is provided a dirt road forming method comprising the step of laying and compacting the laying material.
상기한 흙길 조성 방법에 있어서, 상기 포설재의 제조시 토양과 토양 경화제 조성물은 85:15 내지 95:5의 중량비로 혼합될 수 있다.In the soil road composition method, the soil and the soil hardener composition in the preparation of the laying material may be mixed in a weight ratio of 85:15 to 95: 5.
또한, 상기 포설재의 제조단계에서 토양과 토양 경화제 조성물의 혼합물 총 중량에 대하여 5중량% 이하의 함량으로 물을 더 첨가할 수 있다.In addition, water may be further added in an amount of 5% by weight or less based on the total weight of the mixture of the soil and the soil hardener composition in the preparation step of the laid laying material.
또한, 상기 흙길 조성 방법은 상기 포설 공정의 실시 전 경계석을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the dirt road composition method may further comprise the step of installing the boundary stone before the installation process.
상기 경계석은 원위치 매립형 경계 블록일 수 있다.The boundary stone may be an in-situ buried boundary block.
또한 상기 원위치 매립형 경계 블록은 흙길 시공 두께에 대해 70 내지 90%의 두께를 갖는 것일 수 있다.In addition, the in-situ buried boundary block may have a thickness of 70 to 90% with respect to the construction thickness of the dirt road.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.
본 발명에 따른 토양 경화제 조성물은 팽창제, 책색용 안료 등 화학 첨가제를 사용하지 않는 자연친화적 조성물이다. 또한 상기 토양 경화제 조성물을 이용하여 흙길 조성시 원 지반 토양인 현장토를 주재료로 이용함으로써 시멘트를 사용하지 않고도 충분한 내구성을 갖는 흙길을 시공할 수 있다. 이에 따라 상기 토양 경화제 조성물은 도심 및 자연친화 공간으로 조성되는 하천과 공원 주변, 기타 여가 공간에 자연적이며, 유해성이 없고, 우수한 보행감과 시각성이 뛰어난 흙길을 조성하는데 유용하다.The soil hardener composition according to the present invention is a nature-friendly composition that does not use chemical additives such as an expanding agent or a book pigment. In addition, by using the soil curing agent composition when using the soil soil composition as the main material in the soil soil composition can be constructed a dirt road with sufficient durability without using cement. Accordingly, the soil hardener composition is natural in rivers, parks, and other leisure spaces, which are formed as city centers and nature-friendly spaces, and is useful for forming dirt roads having no harmfulness and excellent walking and visibility.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 토양 경화제 조성물을 이용한 흙길 조성 방법을 개략적으로 나타낸 공정도.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 흙길 조성 방법에 의해 흙길 조성시 포설재 제조 단계에서 사용가능한 선별 혼합 장치를 개략적으로 나타낸 모식도.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 흙길 조성 방법에 의해 흙길 조성시 위치 매립형 경계 블록의 형성 공정을 개략적으로 나타낸 모식도.
도 4는 시험예 3에서 흙길에 대한 동결 융해 시험 후의 공시체의 중량감 및 소율 변화를 나타낸 그래프.1 is a process diagram schematically showing a soil road composition method using a soil hardener composition according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram schematically showing a sorting and mixing device that can be used in the laying material manufacturing step when the soil road composition by the soil road composition method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the formation process of the position buried boundary block in the dirt road composition by the soil road composition method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the weight change and small percentage change of the specimen after the freeze thaw test on the soil road in Test Example 3.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments and is intended to illustrate and describe the specific embodiments in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 칼슘 원료물질 60 내지 80중량%, 이산화규소(SiO2) 5 내지 20중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 1 내지 15중량%, 삼산화황(SO3) 1 내지 15중량% 및 탄산마그네슘(MgC03) 0.1 내지 10중량%를 포함하며, 상기 칼슘원료물질은 탄산칼슘(CaC03) 100 중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 50 내지 500중량부 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 1 내지 50중량부를 포함하는 것인 토양 경화제 조성물이 제공된다.According to one embodiment of the invention, calcium raw material 60 to 80% by weight, silicon dioxide (SiO 2 ) 5 to 20% by weight, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 1 to 15% by weight, sulfur trioxide (SO 3 ) 1 To 15% by weight and 0.1 to 10% by weight of magnesium carbonate (MgC0 3 ), wherein the calcium raw material is 50 to 500 parts by weight of calcium oxide (CaO) and calcium hydroxide (Ca) based on 100 parts by weight of calcium carbonate (CaC0 3 ) (OH) 2 ) It is provided with a soil hardener composition comprising 1 to 50 parts by weight.
상기 탄산칼슘, 산화칼슘 및 수산화칼슘은 토양 경화제 조성물의 토양에 대한 경화작용을 촉진하는 칼슘 원료물질들이다.The calcium carbonate, calcium oxide and calcium hydroxide are calcium raw materials that promote the curing action of the soil hardener composition on the soil.
상기 칼슘 원료물질은 칼슘의 경화작용 촉진 효과 및 상기 토양 경화제 조성물을 이용하여 제조한 시공체의 강도 등의 내구성을 고려하여 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 60 내지 80중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 칼슘 원료물질의 함량이 60중량% 미만이면 토양과 토양 경화제 조성물간의 수화반응이 충분히 일어나지 않고, 칼슘 원료물질의 함량이 80중량%를 초과하면 양과 토양 경화제 조성물간의 수화반응에 의한 초기 경화 속도가 급속하게 빨라져 최종 제조되는 시공체에서의 크랙 발생 및 장기 강도 저하가 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다.The calcium raw material may be included in an amount of 60 to 80% by weight based on the total weight of the soil hardener composition in consideration of the effects of promoting the hardening effect of calcium and the strength of the construction body prepared using the soil hardener composition. have. If the content of calcium raw material is less than 60% by weight, the hydration reaction between the soil and the soil hardener composition does not occur sufficiently. If the content of calcium raw material is more than 80% by weight, the initial curing rate due to the hydration reaction between the amount and the soil hardener composition is rapid. It is not preferable because there is a possibility that cracks and long-term strength decreases in the final product to be manufactured is accelerated.
상기와 같은 칼슘 원료물질에 있어서, 상기 탄산칼슘은 칼슘 공급원의 역할과 함께 토양내의 빈공간을 치밀히 채워 조기강도를 증대시키는 작용을 한다.In the calcium raw material as described above, the calcium carbonate serves to increase the early strength by densely filling the empty space in the soil with the role of calcium source.
또한, 상기 산화칼슘은 상기한 탄산칼슘과 함께 칼슘 공급원의 역할을 하는 동시에 조기강도 증대의 역할을 하는 것으로, 탄산칼슘 100중량부에 대하여 50 내지 500중량부로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 산화칼슘의 함량이 50중량부 미만이면, 산화칼슘에 의한 효과가 미미하고, 산화칼슘의 함량이 500중량부를 초과하면, 경화속도가 지나치게 빨라져 상기 토양 경화제 조성물을 이용하여 제조한 시공체의 강도 특성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는 상기 산화칼슘은 탄산칼슘 100중량부에 대하여 50 내지 250중량부, 보다 더 바람직하게는 60 내지 180중량부로 포함될 수 있다.In addition, the calcium oxide serves as a calcium source together with the above-mentioned calcium carbonate and at the same time serves to increase the early strength, it may be preferably included in 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of calcium carbonate. If the content of calcium oxide is less than 50 parts by weight, the effect of calcium oxide is insignificant, and if the content of calcium oxide is more than 500 parts by weight, the curing speed is too high, the strength characteristics of the construction prepared using the soil hardener composition It is unpreferable because it may fall. More preferably, the calcium oxide may be included in an amount of 50 to 250 parts by weight, even more preferably 60 to 180 parts by weight, based on 100 parts by weight of calcium carbonate.
또한 상기 칼슘 원료물질은 온실가스 포집 재이용기술(CCU기술, Carbon Capture and Utilization) 에 의해 CO2 가스를 포집하여 청정가스로 변환시키는 과정에서 나오는 CaC03, 및 MgC03와 함께 미반응 Ca(OH)2를 포함할 수 있다. 상기 물질들은 자연 상태의 대리석, 석회석, 방해석 등에서 흔하게 존재하는 물질들로, 온실가스 배출감소 효과는 물론 자원의 재이용이라는 점에서 바람직하다. 상기 Ca(OH)2는 탄산칼슘 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 상기 Ca(OH)2의 함량이 1중량부 미만이면, Ca(OH)2의 사용에 따른 효과가 미미하고, 50중량부를 초과하면 시공체의 강도 특성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다. 바람직하게는 1 내지 10중량부로 포함될 수 있다.In addition, the unreacted Ca (OH) with CaC0 3, and MgC0 3 coming out of the process of the calcium source material is converted into a clean gas to collect the CO 2 gas by means of greenhouse gas collection reuse techniques (CCU technology, Carbon Capture and Utilization) It may include two . The materials are commonly present in natural marble, limestone, calcite, and the like, and are preferable in terms of greenhouse gas emission reduction effect and reuse of resources. The Ca (OH) 2 may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of calcium carbonate. When the content of Ca (OH) 2 is less than 1 part by weight, the effect of using Ca (OH) 2 is insignificant, and when the content of Ca (OH) 2 is more than 50 parts by weight, the strength characteristics of the construction body may be lowered, which is not preferable. Preferably it may be included in 1 to 10 parts by weight.
또한 상기한 토양 경화제 조성물에 있어서, 이산화규소는 토양의 응집력을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 이산화규소의 함량이 5중량% 미만이면 토양과 경화제 조성물과의 반응시 중간 가교 역할로 인하여 토양의 체적이 불균일하게 되고, 그 결과로 시공체의 강도가 저하될 우려가 있고, 20중량%를 초과할 경우 토양과 경화제 조성물간의 수화반응이 급격하게 이루어져 강도가 저하될 우려가 있다. 보다 바람직하게는 상기 이산화규소는 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 15중량%로 포함될 수 있다.In addition, in the above-mentioned soil hardener composition, silicon dioxide serves to improve the cohesion of the soil, it may be preferably included in 5 to 20% by weight relative to the total weight of the composition. If the content of silicon dioxide is less than 5% by weight, the volume of the soil may be uneven due to the intermediate crosslinking role in the reaction between the soil and the hardener composition, and as a result, the strength of the construction body may be lowered, and the content is more than 20% by weight. If so, there is a fear that the hydration reaction between the soil and the hardener composition is sharply reduced. More preferably the silicon dioxide may be included in 10 to 15% by weight relative to the total weight of the soil hardener composition.
또 상기한 토양 경화제 조성물에 있어서, 상기 산화알루미늄은 토양의 응집력을 증가시키는 역할을 하는 것으로, 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 15중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 산화알루미늄의 함량이 1중량% 미만이면, 토양의 경화속도가 지나치게 느려질 우려가 있고, 15중량%를 초과하면, 토양과 토양 경화제 조성물 간의 수화반응에 의한 초기 경화 속도가 급속하게 빨라져 크랙 발생 및 장기 강도 저하가 발생할 우려가 있다. 보다 바람직하게는 상기 산화알루미늄은 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 10중량%로 포함될 수 있다.In addition, in the soil hardener composition, the aluminum oxide serves to increase the cohesion of the soil, it may be preferably included in 1 to 15% by weight relative to the total weight of the soil hardener composition. If the content of aluminum oxide is less than 1% by weight, there is a fear that the curing rate of the soil is too slow, and if the content of the aluminum oxide exceeds 15% by weight, the initial curing rate due to the hydration reaction between the soil and the soil hardener composition is rapidly accelerated, causing cracks and long-term. There is a possibility that a decrease in strength may occur. More preferably, the aluminum oxide may be included in 5 to 10% by weight based on the total weight of the soil hardener composition.
또 상기한 토양 경화제 조성물에 있어서, 삼산화황은 토양 경화제 조성물의 경화속도를 조절하는 역할을 하는 것으로, 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 15중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 삼산화황의 함량이 1중량% 미만이면, 토양의 경화속도가 지나치게 느려질 우려가 있고, 15중량%를 초과하면, 토양과 토양 경화제 조성물 간의 수화반응에 의한 초기 경화 속도가 급속하게 빨라져 크랙 발생 및 장기 강도 저하가 발생할 우려가 있다. 보다 바람직하게는 상기 삼산화황은 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 10중량%로 포함될 수 있다.In addition, in the soil hardener composition, sulfur trioxide plays a role of controlling the curing rate of the soil hardener composition, and may be preferably included in an amount of 1 to 15% by weight based on the total weight of the soil hardener composition. If the content of sulfur trioxide is less than 1% by weight, there is a fear that the curing rate of the soil is too slow, if the content of more than 15% by weight, the initial curing rate by the hydration reaction between the soil and the soil hardener composition rapidly accelerates cracking and long-term strength There is a possibility that a decrease may occur. More preferably the sulfur trioxide may be included in 5 to 10% by weight relative to the total weight of the soil hardener composition.
또 상기한 토양 경화제 조성물에 있어서, 탄산마그네슘은 상기에서 설명한 바와 같이 온실가스 포집 재이용기술에 의해 CO2 가스를 포집하여 청정가스로 변환시키는 과정에서 생성된 것으로 토입자를 결속시켜 장기강도를 증가시키는 역할을 한다. 이와 같은 탄산마그네슘은 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 탄산마그네슘의 함량이 0.1중량% 미만이면, 탄산마그네슘 첨가에 따른 개선효과가 미미하고 10중량%를 초과하면, 토양과 토양 경화제 조성물 간의 수화반응에 의한 초기 경화 속도가 급속하게 빨라져 크랙 발생 및 장기 강도 저하가 발생할 우려가 있다. 보다 바람직하게는 상기 탄산마그네슘은 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있다.In the above-mentioned soil hardener composition, magnesium carbonate is produced in the process of capturing and converting CO 2 gas into a clean gas by using a greenhouse gas collection and recycling technology as described above. Play a role. Such magnesium carbonate may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the soil hardener composition. If the content of magnesium carbonate is less than 0.1% by weight, the improvement effect due to the addition of magnesium carbonate is insignificant, and if it exceeds 10% by weight, the initial curing rate by the hydration reaction between the soil and the soil hardener composition is rapidly accelerated, causing cracking and long-term strength. There is a possibility that a decrease may occur. More preferably, the magnesium carbonate may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the soil hardener composition.
또한 상기한 토양 경화제 조성물은 응집력 향상을 위해 산화철(Fe2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 무기 금속 산화물을 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 25중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%로 더 포함할 수 있다.In addition, the soil hardener composition is an inorganic metal oxide selected from the group consisting of iron oxide (Fe 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), potassium oxide (K 2 O) and mixtures thereof to improve the cohesion of the soil hardener composition total. It may further comprise 0.1 to 25% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight relative to the weight.
상기 무기 산화물내 포함되는 각각의 성분들의 함량은 구체적으로 한정되지 않으나, 토양과 토양 경화제 조성물과의 수화반응을 촉진시키는 산화철의 경우 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 또한 상기 산화마그네슘은 경화제 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 또한 상기 산화칼륨은 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 7중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 상기 산화철은 0.1 내지 5중량%, 상기 산화마그네슘은 1 내지 3중량%, 그리고 상기 산화칼슘은 0.1 내지 3중량%로 포함될 수 있다.The content of each component included in the inorganic oxide is not particularly limited, but in the case of iron oxide for promoting the hydration reaction between the soil and the soil hardener composition, it may be preferably included in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the hardener composition. Can be. In addition, the magnesium oxide may be included in 1 to 10% by weight based on the total weight of the curing agent composition. In addition, the potassium oxide may be preferably included in 0.1 to 7% by weight based on the total weight of the curing agent composition. More preferably, the iron oxide may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight, 1 to 3% by weight of magnesium oxide, and 0.1 to 3% by weight of calcium oxide, based on the total weight of the soil hardener composition.
또한 상기 토양 경화제 조성물은 경화를 지연시켜 가사시간을 증가시키는 작용을 하는 마그네슘플루오로실리케이트(MgSiF6)를 더 포함할 수 있다. 상기 마그네슘플루오로실리케이트은 흙길 조성 고정동안에 유동성을 높이면서도 건조후에는 시공체의 강도를 증가시키고, 방수성을 좋게 한다. 이에 따라 상기 마그네슘플루오로실리케이트는 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있다.In addition, the soil hardener composition may further include magnesium fluorosilicate (MgSiF 6 ) to delay curing and increase pot life. The magnesium fluorosilicate increases the strength of the construction body after drying while increasing the fluidity during fixing the dirt road composition, and improves the waterproofness. Accordingly, the magnesium fluorosilicate may be included in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the soil hardener composition.
상기와 같은 토양 경화제 조성물 형성용 성분들은 입자상으로 혼합되는데, 이때, 토양과의 균질한 혼합 및 접착력 증가를 위해 180 내지 230 메쉬의 입자크기를 갖는 것이 바람직할 수 있다.The components for forming the soil hardener composition as described above are mixed in particulate form, where it may be desirable to have a particle size of 180 to 230 mesh for homogeneous mixing with the soil and increased adhesion.
상기와 같은 구성을 갖는 토양 경화제 조성물은 인공적인 화학제품인 팽창제, 안료 등을 사용하지 않고, Ca를 주성분으로 포함함으로써 장기간의 노출에도 인체 및 주변환경에 유해성을 발현하지 않으며, 폐기물 관리법상의 허용기준을 충족하는 친환경적인 재료이다. 또한 토양에 대한 우수한 경화 작용으로 종래 일반 흙 포장의 문제점인 균열발생을 최소화하고, 내구성을 향상시켜, 기후 조건의 급격화 변화에도 충분한 저항성을 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 흙길 조성시 주변환경과의 자연스러운 조화를 이룰 수 있으며, 또한, 종래 시멘트계 경화제의 경우 토양 경화제 조성물과 혼합되는 토양을 유동화시키기 위해 대량의 물이 필요하였으며, 그 결과 단시간내 포장에 견딜 수 강도를 얻기 어려웠으나, 본 발명에 따른 토양 경화제 조성물은 시멘트를 전혀 사용하지 않기 때문에 대량의 물이 필요하지 않다. 이에 따라 간단한 공정으로, 보다 단시간에 우수한 내구성을 갖는 흙길 조성이 가능하다. 이때 상기 흙길은 보행로, 산책로, 광장 등 다양한 종류의 흙길일 수 있으며, 구체적으로는 흙길과 주변 원지반과의 경계부에 목재,석재 등의 친환경소재로 제작된 원위치 매립형 경계블럭을 설치하여 시공하는 흙길일 수 있다.The soil hardener composition having the above-mentioned composition does not use artificial chemicals, such as a swelling agent or a pigment, and contains Ca as a main component, and thus does not exhibit harmful effects to humans and the surrounding environment even after prolonged exposure. It is an environmentally friendly material to meet. In addition, it is possible to exhibit sufficient resistance to sudden changes in climatic conditions by minimizing the occurrence of cracks, which is a problem of conventional general soil pavement, and improving durability due to excellent hardening action for soil. By using this, it is possible to achieve a natural harmony with the surrounding environment when constructing the dirt road, and in the case of the conventional cement-based hardener, a large amount of water was required to fluidize the soil mixed with the soil hardener composition, and as a result, it was able to withstand the pavement in a short time. Although it was difficult to obtain strength, the soil hardener composition according to the present invention does not use cement at all, so a large amount of water is not needed. Accordingly, in a simple process, it is possible to form a dirt road having excellent durability in a short time. In this case, the dirt road may be various types of dirt roads such as a pedestrian path, a walkway, a square, and the concrete road, which is constructed by installing an in-situ landfill boundary block made of eco-friendly materials such as wood and stone at the boundary between the dirt road and the surrounding ground. Can be.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 토양 경화제 조성물을 제조하는 단계; 상기 토양 경화제 조성물과 토양을 혼합하여 포설재를 제조하는 단계; 그리고 상기 포설재를 포설 및 다짐하는 단계를 포함하는 흙길 조성 방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, preparing the soil hardener composition; Mixing the soil hardener composition and soil to produce a deposit; And there is provided a dirt road forming method comprising the step of laying and compacting the laying material.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 흙길 조성 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다. 도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.1 is a process diagram schematically showing a soil road composition method according to an embodiment of the present invention. 1 is only an example for describing the present invention and the present invention is not limited thereto.
도 1을 참조하여 설명하면, 단계 1은 토양 경화제 조성물을 제조하는 단계이다(S1).Referring to Figure 1,
상기 토양 경화제 조성물은 칼슘원료물질로서 탄산칼슘, 산화칼슘 및 수산화칼슘, 그리고 산화실리콘, 산화알루미늄, 삼산화황, 탄산마그네슘 및 기타 첨가제들을 혼합하여 제조될 수 있으며, 각 구성성분 및 그 함량은 앞서 설명한 바와 동일하다.The soil hardener composition may be prepared by mixing calcium carbonate, calcium oxide and calcium hydroxide, and silicon oxide, aluminum oxide, sulfur trioxide, magnesium carbonate and other additives as calcium raw materials, and each component and its content are the same as described above. Do.
상기 토양 경화제 조성물의 제조시 각 성분들의 혼합 효율을 높이기 위하여 교반 등 통상의 방법에 따른 혼합 처리를 선택적으로 더 실시할 수 있다.In order to increase the mixing efficiency of each component during the production of the soil hardener composition, a mixing treatment according to a conventional method such as stirring may be selectively performed.
또한 상기 각 성분들의 혼합 후 토양과의 혼합성을 증가시키고, 토양에 대해 우수한 접착력을 나타내도록 하는 입자크기를 갖도록 분쇄공정을 더 실시할 수도 있다. 분쇄공정을 통해 수득된 상기 혼합물들은 180 내지 230 메쉬의 입자크기를 갖도록 분쇄공정을 실시하는 것이 바람직할 수 있다.In addition, after the mixing of each of the components may be further carried out a crushing process to have a particle size to increase the compatibility with the soil, and to exhibit excellent adhesion to the soil. The mixture obtained through the grinding process may be preferably subjected to the grinding process to have a particle size of 180 to 230 mesh.
단계 2는 상기 단계 1에서 제조한 토양 경화제 조성물을 토양과 혼합하여 포설재를 제조하는 단계이다(S2).
상기 토양은 특별히 한정되지 않으며, 흙길 조성 공사 현장에서의 토양일 수 있다. 구체적으로는 조립토의 모래일 수 있으며, 평균입자 직경이 100㎛ 이하인 세립분을 10중량% 이상 포함하는 것이 바람직할 수 있다.The soil is not particularly limited, and may be soil at a dirt road construction site. Specifically, it may be sand of coarse soil, and it may be preferable to include fine grains having an average particle diameter of 100 μm or less by 10 wt% or more.
이를 위해 토양 경화제 조성물과의 혼합전 토양에 대해 상기한 조건을 충족하는 토양을 분리하는 선별 공정을 실시할 수 있다.To this end, a screening process for separating the soil that meets the above conditions with respect to the soil before mixing with the soil hardener composition can be carried out.
상기 토양과 토양 경화제 조성물의 혼합시 85:15 내지 95:5의 중량비로 혼합하는 것이 바람직할 수 있다. 토양에 대한 토양 경화제 조성물의 함량이 지나치게 적으면, 경화에 장시간이 소요되어 바람직하지 않고, 토양에 대한 토양 경화제 조성물의 함량이 지나치게 많으면, 사용량 증가에 따른 개선 효과의 정도가 미미하다.When mixing the soil and the soil hardener composition it may be desirable to mix in a weight ratio of 85:15 to 95: 5. If the content of the soil hardener composition in the soil is too small, curing takes a long time, which is not preferable. If the content of the soil hardener composition in the soil is too large, the degree of improvement effect according to the increase in the amount of use is insignificant.
상기 토양은 흙길 시공에 있어 포설 재료의 대부분을 차지하며, 구체적으로는 85% 이상, 바람직하게는 85 내지 95%의 함량으로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.The soil occupies most of the installation material in the construction of the dirt road, specifically, it may be preferably included in an amount of 85% or more, preferably 85 to 95%.
또한 상기 토양과 토양 경화제 조성물을 혼합하여 포설재를 제조할 때 토양의 함수량 및 다짐시 힘을 통해 최대 건조 밀도와 최적 함수비를 산정하고, 이에 충족하는 양으로 물을 더 혼합할 수 있다. 구체적으로는 상기 물은 토양과 토양 경화제 조성물의 혼합물 총 중량에 대해 5중량% 이하로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 물의 함량이 5중량%를 초과할 경우 경화에 많은 시간이 소요되기 때문에 바람직하지 않다.In addition, the maximum dry density and the optimum water content can be calculated through the water content and the compaction force of the soil when preparing the deposit by mixing the soil and the soil hardener composition, and water may be further mixed in an amount to satisfy the same. Specifically, the water may be included in an amount of 5 wt% or less based on the total weight of the mixture of the soil and the soil hardener composition. If the content of water exceeds 5% by weight, it is not preferable because curing takes a long time.
상기 토양과 토양 경화제 조성물의 혼합 공정은 통상의 혼합 방법 또는 혼합 장치를 이용하여 실시될 수 있으며, 구체적으로는 도 2에 나타난 바와 같은 선별혼합 장치를 이용하여 혼합되는 것이 바람직할 수 있다.The mixing process of the soil and the soil hardener composition may be carried out using a conventional mixing method or a mixing device, specifically, it may be preferable to mix using a selective mixing device as shown in FIG.
상기 도 2의 선별혼합장치는 토양 선별을 위한 스크리닝 장치(1), 선별된 토양을 토양 계량 장치로 운반하기 위한 컨베이어(2a) 및 컨베이어 작동을 위한 모터(2b)를 포함하는 제1운반장치, 운반된 토양을 계량하기 위한 토양 계량 장치(3), 계량된 토양을 토양 경화제 조성물과 혼합을 위한 혼합장치로 운반하기 위한 컨베이어(4a) 및 상기 컨베이어 작동을 위한 모터(4b)를 포함하는 제2운반장치, 선별 및 계량되어 운반되어진 토양의 중량에 따라 소정의 배합 비율로 토양 경화제 조성물을 공급하기 위해 토양 경화제 조성물을 계량하기 위한 계량기(미도시)를 포함하며, 계량된 토양 경화제 조성물을 운반되어진 토양에 공급하여 혼합하는 혼합 장치(5), 혼합 장치에서 혼합된 혼합토를 운반하기 위한 컨베이어(6a) 및 상기 컨베이어를 작동하기 위한 모터(6b)를 포함하는 제3운반장치, 혼합토에 대해 토양의 자연상태에서의 함수비로부터 최적 함수비를 갖도록 제어된 함량으로 물을 분사하는 자동 물 분사장치(7), 결과로 제조된 포설재를 배출하기 위한 배출구(8)를 포함하고 있으며, 토양과 토양 경화제 조성물의 균일한 혼합을 위한 교반장치(9)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.The screening mixing apparatus of FIG. 2 is a
상기와 같은 선별혼합장치를 이용함으로써, 토양과 경화제의 정량적인 개량이 어렵고, 혼합 과정에서 원지반 토양의 함수비를 조정할 수 없는 종래의 선별 혼합 장비와 달리, 원지반 토양과 토양 경화제 조성물을 선별 및 혼합하는 과정에서 토양의 중량에 따른 경화제 조성물의 배합향을 일정하게 개량하여 투입할 수 있고, 또한 물 분사 장치에 의해 적정 함수비를 유지할 수 있기 때문에 균일한 품질을 발현할 수 있다.By using the sorting mixing device as described above, it is difficult to quantitatively improve the soil and the hardener, and unlike the conventional sorting and mixing equipment which cannot adjust the water content of the raw soil in the mixing process, the raw soil and the soil hardener composition for screening and mixing In the process, it is possible to constantly improve the blending aroma of the curing agent composition according to the weight of the soil, and to maintain a proper water content by the water spraying device, it is possible to express a uniform quality.
단계 3은 상기 단계 2에서 제조한 포설재를 포설 및 다짐하는 단계이다(S3).
상기 포설 공정은 통상의 포설 방법에 따라 실시될 수 있으며, 구체적으로 상기한 포설재를 포장이 요구되는 장소로 운반한 후, 굴삭기 또는 불도져 등의 장비를 이용하여 대략적인 양을 피포장 지반에 펼치는 기계적 포설 공정과, 연속한 공정으로 상기 피포장 지반에 펼쳐진 상태에서 작업자가 포설재를 피포장지판상에 균일한 포장 높이가 되도록 형성하는 인력 포설 공정으로 실시되는 것이 바람직할 수 있다.The laying process may be carried out according to a conventional laying method, and in particular, after transporting the laying material to a place where packaging is required, using an equipment such as an excavator or a bulldozer to spread the approximate amount on the ground to be packed. It may be desirable to be carried out by a mechanical laying process and a manpower laying process in which the worker forms the laying material so as to have a uniform packing height on the packaged board in a state unfolded on the paved ground in a continuous process.
상기 포설 공정의 결과로 피포장지반상에 균일한 포장 높이로 형성된 포설재를 타이어 롤러(tire roller) 등의 장치를 이용하여 다지는 다짐 공정이 실시될 수 있다.As a result of the installation process, a compaction process may be performed by using a device such as a tire roller to install the installation material having a uniform packing height on the ground to be packaged.
형성되는 흙길의 두께는 흙길의 용도에 따라 달라질 수 있으며, 구체적으로는 10 내지 20cm인 것이 바람직할 수 있다.The thickness of the dirt road to be formed may vary depending on the use of the dirt road, and in particular, it may be preferably 10 to 20 cm.
또한, 상기 흙길 조성 방법은 포설 공정 실시 전 보조기층 형성 공정을 선택적으로 더 포함할 수 있다.In addition, the soil road composition method may further include an auxiliary base layer forming step before the installation process.
상기 보조기층은 자갈이나 흙 또는 시멘트 등을 포함하는 혼합 골재를 포함하며, 흙길층에 대한 지지 기능한다. 이 같은 보조기층은 지지기반 취약 지역에서 특히 유용하며, 보조기층의 형성방법은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있다.The auxiliary base layer includes a mixed aggregate including gravel or soil or cement, and functions as a support for the dirt road layer. Such subbases are particularly useful in support-based vulnerable areas, and the method of forming the subbases may be carried out according to conventional methods.
상기 보조기층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 흙길의 두께 및 흙길 형성 지역의 지반의 구조에 따라 충분한 지지력을 제공할 수 있는 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로는 10 내지 30cm의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.The thickness of the auxiliary base layer is not particularly limited, and it may be desirable to have a thickness capable of providing sufficient supporting force according to the thickness of the dirt road and the structure of the ground of the dirt road formation area. Specifically, it may be desirable to have a thickness of 10 to 30 cm.
또한, 상기 흙길 조성 방법은 보조기층의 형성 후 포설 공정 실시 전 조성된 흙길과 주변 원지반과의 경계를 위한 경계석을 설치하는 공정을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 상기 경계석 설치 공정은 통상의 방법에 따라 실시할 수 있다.In addition, the method for forming the soil road may further include a step of installing a boundary stone for the boundary between the soil road and the surrounding ground ground formed before the installation process after the formation of the auxiliary base layer. The boundary stone installation step can be carried out according to a conventional method.
그러나 조성된 흙길과 주변 원지반과의 경계석을 설치하지 않을 경우, 종래 경계석 기능과 함께 표면상으로 흙길과 주변 원지반과의 자연스러운 접합부를 표현할 수 있도록 목재, 석재 등의 친환경 소재로 제작된 원위치 매립형 경계 블록을 설치할 수도 있다.However, in case of not installing the boundary stone between the constructed dirt road and the surrounding ground, the in-situ embedded border block made of eco-friendly materials such as wood and stone to express the natural connection between the dirt road and the surrounding ground along with the conventional boundary stone function. You can also install
도 3은 원위치 매립형 경계 블록을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 일례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.3 is a schematic diagram schematically showing the in-situ embedded block. 3 is only an example for describing the present invention and the present invention is not limited thereto.
도 3을 참조하여 설명하면, 종래 경계석을 설치하는 대신 원위치 매립형 경계블록을 설치하는 경우, 흙길 시공 두께 대비 70 내지 90% 두께로 원위치 매립형 경계블록을 설치하는 것이 바람직할 수 있다.Referring to Figure 3, when installing the in-situ buried boundary block instead of installing the conventional boundary stone, it may be desirable to install the in-situ buried boundary block with a thickness of 70 to 90% of the construction thickness of the dirt road.
상기 원위치 매립형 경계 블록으로는 목재, 석재 등의 친환경 소재가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 원위치 매립형 경계블록은 단면이 사각형, 삼각형, 쐐기형, 또는 원형으로 장대형의 경계 블록일 수 있다.As the in-situ buried boundary block, environmentally friendly materials such as wood and stone may be used. More specifically, the in-situ embedded block may be a rectangular block having a rectangular cross section, a wedge shape, or a circular shape.
또한 원위치 매립형 경계 블록의 설치시 경계블록의 고정을 위한 고정핀을 설치공정을 선택적으로 더 실시할 수 있다.In addition, when the in-situ buried boundary block is installed, a fixing pin for fixing the boundary block may be selectively performed.
상기한 흙길 조성 방법에 의해 급격한 온도 변화에도 우수한 내구성을 나타내고, 충분한 일축압축 강도를 갖는 흙길을 효과적으로 조성할 수 있다.By the above-described dirt road composition method, the dirt road exhibiting excellent durability even in a sudden temperature change and having sufficient uniaxial compressive strength can be effectively formed.
또한 상이 본 발명에 따른 흙길 시공 방법은 건식 포장 공법으로 주재료로서 토양, 특히 현장 원지반토를 85% 이상 이용하고, 색상을 나타내기 위한 착색용 안료 등 인공 첨가제를 전혀 사용하지 않음으로써 자연 친화적인 흙길을 형성할 수 있다. 또한 상기한 토양 경화제 조성물을 사용하여 일반 흙 포장의 문제점인 균열 발생을 최소화하고, 내구성을 향상시키는 동시에 종래 레미콘 방식으로는 혼합하긴 힘든 친환경 흙길을 시공할 수 있다.In addition, the dirt road construction method according to the present invention is a dry pavement method by using the soil as a main material, in particular on the site alumina, 85% or more, and by using no artificial additives, such as coloring pigments to express the color at all nature-friendly dirt road Can be formed. In addition, by using the above-mentioned soil hardener composition, it is possible to minimize the occurrence of cracks, which is a problem of general soil pavement, to improve durability and at the same time to construct an environmentally friendly dirt road difficult to mix in the conventional ready-mixed concrete method.
상기와 같은 방법에 따라 시공된 시공체는 온도 조건 등 기후 조건의 급격한 변화에도 충분한 저항성을 나타낼 수 있는 고 내구성을 갖는다.The construction body constructed according to the above method has a high durability that can exhibit sufficient resistance to rapid changes in climatic conditions such as temperature conditions.
이하, 구체적인 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the following examples are merely to specifically illustrate the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.
제조예Manufacturing example
반응기 중에서 칼슘원료물질로서 CaO 50중량%, CaC03 12중량%, 및 Ca(OH)2 1중량%와 함께, Si02 15중량%, S03 10중량%, Al203 6중량%, MgC03 1중량%, MgO 3중량% 및 Fe203 2중량%를 혼합한 후 교반하여 토양 경화제 조성물을 제조하였다.15% by weight of Si0 2 , 10% by weight of S0 3 , 6% by weight of
시험예 1Test Example 1
본 발명에 따른 흙길 조성시 사용되는 토양에 대해 기본적인 물성 시험, 비중시험, 다짐 시험 및 투수 시험을 실시하였다. 그 결과를 하기 표 1에 시험 방법과 함께 기재하였다.The soil used in the construction of the soil road according to the present invention was carried out a basic physical property test, specific gravity test, compaction test and permeability test. The results are listed in Table 1 together with the test methods.
* SM: 조립토 모래(Sand), 세립분 12중량% 이상 함유 (mo)* SM: Sand of granulated soil, containing more than 12% by weight of fine grain (mo)
**NP 비소성(Non Plastic)** NP Non Plastic
그 결과, 흙길 조성에 사용된 토양은 통일분류법상으로는 SB계열로서 실트질과 모래가 섞인 사질토 계열로 분석되었다. 또한 토양의 최대 건조밀도는 1.906g/cm3이었으며, 최적함수비(OMC: optimum moisture content)는 13.2%이었다.
As a result, the soil used for the construction of the soil road was analyzed as a sandy soil series with silt and sand as SB based on the unification classification method. The maximum dry density of the soil was 1.906 g / cm 3 and the optimum moisture content (OMC) was 13.2%.
시험예 2Test Example 2
상기 제조예에서 제조한 토양 경화제 조성물에 대해 성분 분석 및 환경성 검토를 위한 유해물질 용출시험을 실시하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The soil hardener composition prepared in Preparation Example was subjected to a hazardous substance dissolution test for component analysis and environmental review. The results are shown in Table 2 below.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, CaO 성분이 약 49.2%로 상당부분을 차지하고 있으며, Si02 성분이 약 14.5%, CaC03 성분이 약 10.1% , S03 성분이 9.8% , Al203 성분이 약 5.5%, MgO 성분이 2.2%, Fe203 성분이 1.8% 및 강열감량이 5.2%이었다.As shown in Table 2, the CaO component occupies a substantial portion of about 49.2%, Si0 2 component about 14.5%, CaC0 3 component about 10.1%, S0 3 component 9.8%,
또한 폐기물 관리법 기준에 따른 유해물질 용출시험으로서, 납(Pb), 카드뮴(Cd), 6가 크롬(Cr6 +), 비소(As), 수은(Hg), 시안이온(CN-) 등의 검출여부를 확인하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, as a dissolution test for hazardous substances according to the Waste Management Act, detection of lead (Pb), cadmium (Cd), hexavalent chromium (Cr 6 + ), arsenic (As), mercury (Hg), and cyan ion (CN-) It was confirmed. The results are shown in Table 3 below.
* ND 검출되지 않음(Not Detectable)* ND Not Detectable
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 경화제 조성물내 중금속 성분은 검출되지 않았으며, 이로부터 본 발명에 따른 토양 경화제 조성물이 친환경적인 재료임을 확인할 수 있다.As shown in Table 3, the heavy metal component in the hardener composition was not detected, from which it can be confirmed that the soil hardener composition according to the present invention is an environmentally friendly material.
시험예 3Test Example 3
본 발명에 따른 토양 경화제 조성물을 이용하여 흙길 시공시, 시공된 흙길이 우리나라의 겨울철 기후 특성이라 할 수 있는 삼한 사온의 기후 변화 현상에 견딜 수 있는 충분한 내구성 및 안정성을 갖는지를 평가하기 위하여, 동결융해시험을 실시하고, 동결융해에 따른 균열발생 여부를 관찰하였다.When the soil road construction using the soil hardener composition according to the present invention, in order to evaluate whether the constructed soil road has sufficient durability and stability to withstand the climate change phenomenon of Samhan Saon, which is the winter climate characteristic of Korea, freeze thawing The test was carried out and observed for cracks caused by freezing and thawing.
구체적으로는 상기 동결융해시험은 한국표준협회에서 발행한 KSF 시험 규정에 의하여 다져진 흙, 시멘트 혼합물에 대하여 하기 표 4에 나타낸 동결융해시험(KS F 2332) 규정에 따라 실시하였다.Specifically, the freeze-thawing test was carried out according to the freeze-thaw test (KS F 2332) regulations shown in Table 4 for the soil, cement mixture compacted by the KSF test regulations issued by the Korean Standards Association.
총 12사이클 실시1 cycle (48 hours): Tested at -23 ° C (24 hours) and 21 ° C (23 hours)
12 cycles in total
다져진 흙 및 시멘트의 혼합물을 포함하는 토양과 상기 제조예에서 제조된 토양 경화제 조성물을 다양한 혼합비(토양:토양 경화제 조성물의 혼합 중량비=95:5, 90:10 및 85:15)로 혼합하여 시료를 제작하고, 동결융해 실험에 따른 피해 후의 공시체 중량 변화 추이를 관측하여 동결융해 작용에 대한 저항성을 평가하였다. 이때 비교예로서 흙으로만 성형시킨 공시체를 사용하였다.The soil was prepared by mixing the soil containing the mixture of the ground soil and cement and the soil hardener composition prepared in the above preparation in various mixing ratios (mixing weight ratio of soil: soil hardener composition = 95: 5, 90:10 and 85:15). The resistance to freezing and thawing was evaluated by observing the change of specimen weight after damage caused by the freezing and thawing experiment. At this time, as a comparative example, a specimen molded only from soil was used.
12사이클 종료시점까지 매 3사이클째마다 이들 4가지 공시체의 중량감소율을 계산하였다, 그 결과를 하기 표 5 및 도 4에 나타내었다.
The weight loss rate of these four specimens was calculated every third cycle until the end of the 12 cycles, and the results are shown in Table 5 and FIG. 4.
상기 표 5 및 도 4에 나타난 바와 같이, 12 사이클 후의 중량 감소율을 계산한 결과, 일반 토양으로만 제작된 비교예의 공시체의 경우, 중량변화율을 측정할 수 없을만큼 공시체가 파손되어 중량변화 측정이 불가능하였다. 이는 일반흙을 최대한 다져도 물의흡수, 흡수된 수분이 공시체 내에서 동결과 융해를 반복할 경우 보행로로서의 기능을 발휘할 수 없음을 나타내었다. 반면, 본 발명에 따른 토양 경화제 조성물을 공시체 총 중량의 5중량%로 포함시킨 공시체의 경우, 12 사이클 종료 이후 중량 감소율이 3.4%이었고, 배합량이 10중량%인 공시체의 경우 1.8%, 배합량이 15중량%인 공시체의 경우 1.2%를 나타내는 등, 토양 경화제 조성물의 함량비가 높아질수록 공시체에서의 중량감소율은 완만한 변화를 나타내었다. 이 같은 실험결과로부터 본 발명에 따른 토양 경화제 조성물을 이용하여 제조된 공시체는 급격한 온도 변화 현상에 대해 우수한 동결융해 저항성을 나타냄을 확인할 수 있다.As shown in Table 5 and FIG. 4, as a result of calculating the weight loss rate after 12 cycles, in the case of the specimen of the comparative example made only of ordinary soil, the specimen was damaged so that the weight change rate could not be measured, and thus the weight change measurement was impossible. It was. This indicates that even if the soil is compacted to the maximum, water absorption and absorbed water cannot function as a pedestrian path when the freezing and thawing are repeated in the specimen. On the other hand, in the case of the specimen including the soil hardener composition according to the present invention at 5% by weight of the total weight of the specimen, the weight reduction rate was 3.4% after the end of 12 cycles, 1.8% for the specimen having a compounding weight of 10% by weight, 15% As the weight percentage of the specimen, such as 1.2%, the weight loss rate of the specimen showed a gentle change as the content ratio of the soil hardener composition increased. From the experimental results, it can be seen that the specimen prepared using the soil hardener composition according to the present invention exhibits excellent freeze-thawing resistance against rapid temperature change.
시험예 4Test Example 4
하기 표 6에 제시된 함량으로 각각의 성분들을 사용하는 것을 제외하고는 상기 제조예에서와 동일한 방법으로 실시하여 토양 경화제 조성물을 제조하고, 제조된 토양 경화제 조성물에 대해 구성성분 및 함량에 따른 내구성 변화를 평가하였다.Except for using the respective components in the amounts shown in Table 6 to the same method as in the preparation example to prepare a soil hardener composition, and the durability change according to the components and content for the prepared soil hardener composition Evaluated.
상기 내구성 평가는 하기 표 6에 따른 조성을 갖는 토양 경화제 조성물을 5중량%로 사용하는 것을 제외하고는, 상기 시험예 3에서와 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과를 하기 표 6에 함께 나타내었다.The durability evaluation was carried out in the same manner as in Test Example 3, except that 5% by weight of the soil hardener composition having a composition according to Table 6. The results are shown in Table 6 together.
(MgSiF6)Other additives
(MgSiF 6 )
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 토양 경화제 조성물의 최적 조합 구성을 충족하는 실시예 2 및 3은 비교예 2 내지 9와 비교하여 현저히 개선된 내구성을 나타내었다.As shown in Table 6, Examples 2 and 3 satisfying the optimum combination of the soil hardener composition according to the present invention showed a markedly improved durability compared to Comparative Examples 2-9.
상기와 같은 실험결과들로부터, 본 발명에 따른 토양 경화제 조성물은 폐기물 관리법상의 허용기준을 충족하는 친환경적인 재료이며, 또한 이를 이용하여 흙길 시공시, 시공체는 온도의 급격한 변화에 충분한 저항성을 나타낼 수 있는 고 내구성을 가짐을 알 수 있다.From the above experimental results, the soil hardener composition according to the present invention is an environmentally friendly material that satisfies the waste management law acceptance criteria, and when using the soil road construction, the construction body can exhibit sufficient resistance to rapid changes in temperature. It can be seen that it has high durability.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
1 : 스크리닝 장치
2a, 4a, 6a : 컨베이어
2b, 4b, 6b : 모터
3 : 토양 계량 장치
5 : 혼합 장치
7 : 자동 물 분사장치
8 : 배출구
9 : 교반장치1: screening device
2a, 4a, 6a: conveyor
2b, 4b, 6b: motor
3: soil metering device
5: mixing device
7: automatic water injector
8: outlet
9: stirring device
Claims (9)
이산화규소(SiO2) 5 내지 20중량%,
산화알루미늄(Al2O3) 1 내지 15중량%,
삼산화황(SO3) 1 내지 15중량%,
탄산마그네슘(MgC03) 0.1 내지 10중량%, 및
산화철(Fe2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 무기 금속 산화물 0.1 내지 25중량%를 포함하며,
상기 칼슘원료물질은 탄산칼슘(CaC03) 100 중량부에 대하여 산화칼슘(CaO) 50 내지 500중량부 및 수산화칼슘(Ca(OH)2) 1 내지 50중량부를 포함하는 것인 토양 경화제 조성물.
Calcium raw material 60-80% by weight,
Silicon dioxide (SiO 2 ) 5 to 20% by weight,
1 to 15% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ),
Sulfur trioxide (SO 3 ) 1 to 15% by weight,
Magnesium carbonate (MgC0 3 ) 0.1 to 10% by weight, and
0.1 to 25% by weight of an inorganic metal oxide selected from the group consisting of iron oxide (Fe 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), potassium oxide (K 2 O), and mixtures thereof,
The calcium raw material is a soil hardener composition comprising 50 to 500 parts by weight of calcium oxide (CaO) and 1 to 50 parts by weight of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) based on 100 parts by weight of calcium carbonate (CaC0 3 ).
상기 토양 경화제 조성물은 마그네슘플루오로실리케이트를 토양 경화제 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%로 더 포함하는 것인 토양 경화제 조성물.
The method of claim 1,
The soil hardener composition is a soil hardener composition further comprises 0.1 to 5% by weight of magnesium fluorosilicate relative to the total weight of the soil hardener composition.
상기 토양 경화제 조성물과 토양을 혼합하여 포설재를 제조하는 단계; 그리고
상기 포설재를 포설 및 다짐하는 단계
를 포함하는 흙길 조성 방법.
Preparing a soil hardener composition according to claim 1;
Mixing the soil hardener composition and soil to produce a deposit; And
Laying and compacting the laid material
Dirt road composition method comprising a.
상기 포설재의 제조단계에서 토양과 토양 경화제 조성물이 85:15 내지 95:5의 중량비로 혼합되는 것인 흙길 조성 방법.
5. The method of claim 4,
Soil road in the manufacturing step of the laying material is a soil road composition method that is mixed in a weight ratio of 85:15 to 95: 5.
상기 포설재의 제조단계에서 토양과 토양 경화제 조성물의 혼합물 총 중량에 대하여 5중량% 이하의 함량으로 물을 더 첨가하는 흙길 조성 방법.
5. The method of claim 4,
Dirt road composition method for adding more water in an amount of 5% by weight or less based on the total weight of the mixture of the soil and the soil hardener composition in the manufacturing step of the laying material.
상기 포설 공정 실시 전 경계석을 설치하는 단계를 더 포함하는 흙길 조성 방법.
5. The method of claim 4,
Dirt road forming method further comprising the step of installing the boundary stone before the installation process.
상기 경계석은 원위치 매립형 경계 블록인 것인 흙길 조성 방법.
8. The method of claim 7,
The boundary stone is a dirt road forming method of the original position buried boundary block.
상기 원위치 매립형 경계 블록은 흙길 시공 두께에 대해 70 내지 90%의 두께를 갖는 것인 흙길 조성 방법.9. The method of claim 8,
The in-situ buried boundary block is a dirt road construction method having a thickness of 70 to 90% of the dirt road construction thickness.
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KR19980045823A (en) * | 1996-12-11 | 1998-09-15 | 배광효 | Soil modifier using natural minerals and its manufacturing method |
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