KR101404456B1

KR101404456B1 - 노면 도포용 차열성 도료 조성물 및 이를 이용한 차열성 도료 포장 시공방법

Info

Publication number: KR101404456B1
Application number: KR1020140014794A
Authority: KR
Inventors: 강성순
Original assignee: 주식회사 삼기엔텍
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-02-10
Publication date: 2014-06-10

Abstract

본 발명은 노면 도포용 차열성 도료 조성물 및 이를 이용한 차열성 도로 포장 시공방법에 관한 것으로서, 도로에 포장되는 투수 콘크리트의 상면에 차열 특성을 갖는 도료 포장층을 형성시킴으로서 도심지의 열섬현상을 완화시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 노면에 포설되는 투수 콘크리트층 상부에 도포되는 차열성 도료 포장재 조성물에 있어서, 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리게이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%로 혼합이 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

노면 도포용 차열성 도료 조성물 및 이를 이용한 차열성 도료 포장 시공방법{HEAT-SHIELDING COLOR CONCRETE PAVEMENT COMPOSITION AND PAVEMENT METHOD}

본 발명은 차열성 도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 놀이터 바닥면이나 자전거도로, 인도 등에 포장되는 도료 포장재의 조성을 제공함으로서 도로의 열섬현상을 완화하고 포장층의 내구성 향상 및 미끄럼 저항성이 개선되어질 수 있도록 하기 위한 차열성 도료 포장재 조성물 및 이를 이용한 차열성 도로 포장 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 우리나라에서는 20세기 중반 이후에 업무용 및 주거용 건물의 대형화와 고층화가 실현되고 생활수준의 향상과 더불어 보다 나은 삶의 질에 대한 수요자의 요구가 증대되었다.

이에 따라 산업화와 도시화가 급속히 진행되면서 주거.상업,공공시설 등이 늘어나 녹지의 면적이 크게 줄어들고 인구밀도가 증가하였으며, 각종 인공열과 대기오염 물질로 인해 도시 상공의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른바 열섬현상이 큰 환경적 문제로 대두되기 시작하였는데, 열섬현상의 주요 원인으로는 대도시 콘크리트 빌딩의 밀집과 아스팔트 도포포장의 도시구조에서 비롯된 문제점이다.

따라서, 한여름의 도심지 온도 상승을 완화하기 위한 차열 기술은 도로 뿐만 아니라 다른 분야에서도 끊임없이 개발되고 또한 적용되어 왔다.

이러한 환경적 변화와 산업발전에 따라 도시에 대한 요구조건도 다양해지고 있으며, 이에 따라 현재는 국내 뿐만 아니라 전 세계적으로 환경친화적인 도로의 건설이 대두되고 있는 실정이다.

특히, 한 여름철의 아스팔트 포장도로의 온도는 60℃를 넘나들고 이러한 열을 흡수하여 밤에도 기온이 떨어지지 않는 열대야가 지속되어 사람들의 삶의 질을 훼손하고 있는 문제점이 있다.

종래 아스팔트 콘크리트 기술의 일 예로 국내 특허등록 제0503948호에서는 친수성의 섬유보강재를 사용하여 균열을 억제하고, 고로슬래그 미분말이나 플라이애시를 사용하여 화학적으로 기존의 투수콘크리트보다 안정한 구조체를 형성하는 섬유보강 투수콘에 관련된 기술이 제시된 바 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에서의 투수콘크리트는 여름철에 발생하는 열섬현상의 주요원인인 복사열의 차단효과가 미미하기 때문에, 열섬현상 발생의 근본적인 해결이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 도로 포장용 콘크리트 복사열 차단의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 도로에 포장되는 투수 콘크리트의 상면에 차열 특성을 갖는 도료 포장층을 형성시킴으로서 도심지의 열섬현상이 보다 완화되어질 수 있도록 함과 함께 포장체의 내구성 향상, 그리고 미끄럼 저항상이 개선되어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 노면 포장층 상부에 형성되는 포장체 조성물에 있어서, 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리게이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%로 혼합이 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 시공방법은, 노면을 평탄하게 정리하는 노면 정리단계와; 상기 정리가 이루어진 노면에 모래를 50~10mm의 두께로 포설하여 필터층을 형성시키는 모래 포설단계와; 상기 필터층 상면에 쇄석골재를 70~200mm 두께로 포설하여 기층을 형성하는 기층 형성단계와; 상기 기층 상면에 투수 콘크리트를 포설하는 투수 콘크리트층 형성단계와; 상기 투수 콘크리트층을 1~5일간 양생시키는 1차양생단계와; 상기 투수 콘크리트층 상부에 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리게이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 5~15중량%, 폴리우레탄 10~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%로 혼합이 이루어지는 차열성 도료 포장재를 도포하는 도료 포장재 도포단계와; 상기 도료 포장재를 1~2시간 동안 양생시키는 2차양생단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 도로에 포장되는 투수 콘크리트의 상면에 차열 특성을 갖는 도료 포장층을 형성시킴으로서 도심지의 열섬현상이 보다 완화되어질 수 있도록 함과 함께 포장체의 내구성 향상, 그리고 미끄럼 저항상이 개선되어지는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차열성 도료 포장을 위한 시공과정 순서도.
도 2는 본 발명에서의 차열성 도료 포장층이 형성된 단면 구조도.
도 3은 본 발명에서의 알루미늄 실리게이트 입자 단면 확대도.
도 4는 본 발명에서의 미끄럼방지골재 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차열성 도료 포장 시공과정 순서도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차열성 도료 포장 과정 및 도료 포장재 조성을 도 1 내지 도 4를 통해 살펴보면 다음과 같다.

<노면정리>

먼저, 기존 노면(1)을 다듬고 평탄하게 정리하여 지반의 도로면을 다듬어서 시공을 준비하는 노면정리단계를 실시한다.

<모래 포설>

상기 노면정리를 통해 평탄작업이 완료된 노면(1) 상부에 모래를 50~10mm의 두께로 포설하여 필터층(2)을 형성한다.

이때, 형성된 필터층(2) 역시 상면이 평탄하도록하는 평탄작업을 실시한다.

<기층 형성>

이후, 필터층(2) 상면에 쇄석골재를 70~200mm 두께로 포설하여 통상의 기층(3)을 형성시킨다.

<투수 콘크리트층 형성>

이후, 기층(3) 위에 통상의 투수 콘크리트를 50~150mm 두께로 포설하여 투수 콘크리트층(4)을 형성시키게 된다.

이때, 투수 콘크리트는 통상의 도로 포장용 콘크리트 재료가 사용되는데, 특정 색상의 염료가 첨가됨으로서 칼라형 투수 콘크리트가 사용됨이 바람직하다.

이러한 투수 콘크리트층(4) 역시 상면에 대한 면 고르기를 실시하여 평탄작업을 실시한다.

<1차 양생>

상기 투수 콘크리트층(4)의 포설이 완료되면 1~5일 동안 양생을 실시하게 된다.

<도료 포장재 도포>

이후, 투수 콘크리트층(4) 상부에 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리게이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%로 혼합이 이루어지는 차열성 도료 포장재 조성물을 0.5mm이내의 두께로 도막작업을 실시함으로서 본 발명의 차열성 도료 포장층(5)을 형성시키게 된다.

상기 조성에 있어서 알루미늄 실리게이트(10)는 도 3에서 나타내어지는 바와 같이 탁구공과 같이 내부가 비어져 있는 중공부(11) 구조를 이룸과 함께 외표면에는 유리섬유층(20)이 코팅 형성되어져 있기 때문에, 포장체 내의 단열공간이 안정적으로 확보되어질 수 있게 되어 단열 성능을 극대화할 수 있게 됨을 알 수 있다. 즉, 알루미늄 실리게이트(10)는 내부에 중공부(11)가 외부와 차단된 단열공간을 확보하고 있으며, 외벽면이 유리섬유층(20)으로 감싸진 2중 단열 구조를 이루고 있기 때문에 탁월한 차열효과를 나타낼 수 있게 된다.

또한, 미끄럼방지골재(30)는 직경 13mm 이하의 골재로 구비하되, 골재 표면에는 도 4에서 나타내어지는 바와 같이 실리카 분말(40) 입자가 부착되어지며, 상기 실리카 분말 입자(40)의 안착력 증대를 위해 골재 표면에는 다수의 안착홈(31)이 형성된다.

또한, 상기 조성물에는 퍼라이트, 세라크울 및 우레탄 아크릴레이트 수지가 각각 1~5중량% 추가로 더 혼합되어지되, 상기 세라크울은 변형 및 소성 방지를 위해 황토가 함침되어진 것이 사용됨으로서 차열성 도료 포장층(5)의 차열 및 내구성성을 극대화할 수 있게 된다.

<2차양생>

그리고, 차열성 도료 포장층(5)을 롤러로 충분히 다짐한 후 1~2시간 동안 양생시킴으로서 시공이 완료되어지게 된다.

이와 같은 과정을 통해 상부에 차열성 도료 포장층(5)이 형성된 콘크리트 포장 도로는 태양 복사열의 근적외선을 효율적으로 반사 내지는 차단할 수 있게 되어 도심지의 열섬현상을 완화함과 함께, 포장체의 내구성 및 미끄럼저항성을 향상시키는 이점을 나타내게 된다.

하기의 [표1]은 본 발명의 차열성 도료 포장층(5)이 형성된 투수 콘크리트 시편과, 일반 투수 콘크리트 시편의 차열특성을 비교한 결과이다.

- 시편 크기 : 30×30×5

- 시험방법: 온도 측정을 할 수 있는 thermocouple을 시편 표면에서 2.5cm 되는 지점에 매설하였고, 600W의 램프로 약 50cm 높이에 설치하여 시험 실시

- 시험결과 : 본 발명의 차열포장 시편이 일반포장에 비해 온도차가 최고 14.7℃ 낮은 것을 확인함.

(단위: ℃)

시간(분)	0	10	20	30	40	50	60	70	80
일반포장	17.5	26.0	35.4	43.8	51.1	57.6	63.3	68.2	72.6
차열포장	17.1	22.1	28.6	34.8	40.6	45.6	50.1	54.1	57.9
온도차	0.4	3.9	6.8	9.0	10.5	12.0	13.2	14.1	14.7

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차열성 도료 포장 시공과정 순서도를 나타낸 것으로서, 도료 포장재 도포단계 후에는 차열성 도료 포장층(5)의 활성화에 따른 투수 콘크리트층(4)과의 결합력 향상을 위해 UV광을 3~5분 동안 조사하는 UV광 조사단계가 추가로 실시되어짐을 확인할 수 있다.

이와 같이 차열성 도료 포장층(5)에 UV광을 조사하게 되면, 도료 포장재 조성물 중 UV안정제 및 아크릴수지 조성물이 UV광에 반응하여 활성화가 이루어지면서 접착력이 순간적으로 증대되어질 수 있게 되어 투수 콘크리트층(4)과의 결합력이 향상되어지게 된다.

1 : 노면 2 : 필터층
3 : 기층 4 : 투수 콘크리트층
5 : 차열성 도료 포장층 10 : 알루미늄 실리게이트
11 : 중공부 20 : 유리섬유층
30 : 미끄럼방지골재 31 : 안착홈
40 : 실리카분말

Claims

노면에 포설되는 투수 콘크리트층 상부에 도포되는 차열성 도료 포장재 조성물에 있어서,
아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리게이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%로 혼합이 이루어지며;
상기 알루미늄 실리게이트는 내부 단열공간이 확보되도록 중공형태를 이루는 것이 사용되되, 상기 알루미늄 실리게이트의 외벽면에는 유리섬유층이 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 노면 도포용 차열성 도료 조성물.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 미끄럼방지골재는 직경 13mm 이하의 골재로 구비하되, 골재 표면에는 실리카 분말 입자가 부착되어지며, 상기 실리카 분말 입자의 안착력 증대를 위해 골재 표면에는 다수의 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 노면 도포용 차열성 도료 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 조성물에는 퍼라이트, 세라크울 및 우레탄 아크릴레이트 수지가 각각 1~5중량% 추가로 더 혼합되어지되, 상기 세라크울은 황토가 함침되어진 것이 사용되어짐을 특징으로 하는 노면 도포용 차열성 도료 조성물.
노면을 평탄하게 정리하는 노면 정리단계와;
상기 정리가 이루어진 노면에 모래를 50~10mm의 두께로 포설하여 필터층을 형성시키는 모래 포설단계와;
상기 필터층 상면에 쇄석골재를 70~200mm 두께로 포설하여 기층을 형성하는 기층 형성단계와;
상기 기층 상면에 투수 콘크리트를 포설하는 투수 콘크리트층 형성단계와;
상기 투수 콘크리트층을 1~5일간 양생시키는 1차양생단계와;
상기 투수 콘크리트층 상부에 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리게이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 5~15중량%, 폴리우레탄 10~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%로 혼합이 이루어지는 차열성 도료 포장재를 도포하는 도료 포장재 도포단계와;
상기 도료 포장재를 1~2시간 동안 양생시키는 2차양생단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 노면 도포용 차열성 도료 포장 시공방법.
청구항 5에 있어서,
상기 도료 포장재 도포단계 후에는 도료 포장재의 활성화에 따른 투수 콘크리트층과의 결합력 향상을 위해 UV광을 3~5분 동안 조사하는 UV광 조사단계가 추가로 실시되어짐을 특징으로 하는 노면 도포용 차열성 도료 포장 시공방법.