KR101428869B1 - CSG Planting Block with fiber and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 섬유 보강 CSG(Cememted Sand and Gravel) 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호안 보호 또는 사면보호용으로 활용하기 위한 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적이며 경제적인 CSG 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, CSG 재료에 PVA 섬유를 추가적으로 혼합함에 따라 섬유의 인장력이 발휘되어 식생블록의 인장력을 증진시켜 근계력을 높일 수 있고, 시멘트와 PVA 섬유의 첨가량이 증가할수록 휨강도도 증가하는 효과를 나타낼 수 있다. The present invention relates to a CSG (Cememted Sand and Gravel) vegetation block and a manufacturing method thereof, and more particularly to a CSG vegetation block having excellent strength and durability and being environmentally friendly and economical, And a manufacturing method thereof. According to the present invention, the addition of PVA fibers to the CSG material can increase the tensile strength of the vegetation block by increasing the tensile strength of the fiber to increase the root-mean-square force and increase the bending strength as the amount of cement and PVA fiber is increased .

Description

섬유 보강 CSG 식생블록 및 그 제조방법{CSG Planting Block with fiber and Manufacturing Method Thereof}{CSG Planting Block with Fiber and Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 섬유 보강 CSG(Cememted Sand and Gravel) 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호안 보호 또는 사면보호용으로 활용하기 위한 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적이며 경제적인 CSG 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a CSG (Cememted Sand and Gravel) vegetation block and a manufacturing method thereof, and more particularly to a CSG vegetation block having excellent strength and durability and being environmentally friendly and economical, And a manufacturing method thereof.

하천이나 농수로 또는 호수 등지에는 하천의 범람을 방지하고 수자원의 효율적인 이용을 도모하기 위하여 토사를 다짐한 제방이 조성되어 있으며, 이와 같이 조성된 제방은 수압에 따른 제방의 붕괴를 방지하고, 차량을In the rivers, agricultural waterways, and lakes, there are dams built with plots to prevent flooding and efficient use of water resources. The dams are thus prevented from collapsing due to hydraulic pressure,

포함한 각종 장비의 주행을 위한 가도로를 제방 위에 축조하는 것과 같은 시공학적인 이유로 인하여 수면과 직접 맞닿게 되는 제방의 일측면에 경사면이 형성되거나 제방의 양측면에 모두 경사면이 형성되어 있다. 일반적으로 이러한 하천 제방에는 호안블록이 설치된다.The slope is formed on one side of the bank which is in direct contact with the surface of the water due to the constructional reasons such as the construction of a road for traveling on the bank, Generally, such a river bank is equipped with a revetment block.

특히 우리나라의 하천은 우기에 집중되는 강우형태와 경사가 급한 지형으로 인하여 연중 며칠을 제외한 대부분의 기간 동안 그 유량이 아주 적은 특징이 있으며, 여기에 도시화와 산업화로 인한 하폐수의 증가로 하천수는 오염에 아주 취약한 실정이다. 또한 농경지로부터의 오염물 유입도 많아서 환경기초시설에 대한 계속적인 투자에도 불구하고 하천수질은 크게 개선되지 않고 있는 실정이다.In particular, Korea's rivers are characterized by very low flow rates during most of the year except for several days due to rainfall type and sloping terrain that are concentrated in the rainy season. In addition, due to increase of wastewater due to urbanization and industrialization, It is very vulnerable. In addition, due to the inflow of pollutants from farmlands, the water quality of the river has not improved greatly despite the continuous investment in infrastructure facilities.

한편, 시멘트를 기본으로 하는 복합체(콘크리트, 모르타르, 숏크리트, 그라우트 등)는 일반적으로 압축에는 강하나 인장에는 약한 취성적 성질과 타설 직후 가소성의 유동체로 응결, 경화되면서 대개 수축에 의한 균열이 발생하게 된다. 시멘트 복합체에서 발생하는 균열은 여러 가지 복합적인 원인에 의해 발생되지만 그 중에서 가장 큰 영향은 건조수축 및 소성수축에 의한 균열이다. 이러한 균열은 구조물의 기계적 성질 및 내구성을 약하게 할 뿐 아니라 공동주택 주차장 바닥(주택 포함)이나 건물 바닥의 경우 균열로 인해 들뜸, 방수, 보수, 보강 등에 심각한 문제를 발생하게 된다. 또한, 시멘트를 원료로 사용한 콘크리트를 사용하는 대형 구조물, 도로에서의 균열은 심각한 대형사고의 문제점을 유발하게 된다.On the other hand, cement-based composites (concrete, mortar, shotcrete, grout, etc.) are generally strong in compression but weakly brittle in tensile properties and hardly condensed in a fluid with plasticity immediately after casting and usually cracked due to shrinkage . Cracks occurring in cement composites are caused by various complex causes, but the most significant ones are cracks due to drying shrinkage and plastic shrinkage. These cracks not only weaken the mechanical properties and durability of the structure, but also cause serious problems such as flooding, waterproofing, repair and reinforcement due to cracks in the floor of the apartment house (including houses) and the floor of the building. In addition, large structures using concrete using cement as a raw material and cracks in roads cause serious serious accidents.

종래에는 이러한 균열을 방지하고자 공동주택이나 공장바닥, 주차장, 도로 등에 사용되는 시멘트 복합체에 폴리프로필렌 섬유 등의 합성수지 장섬유를 보강섬유로 사용하였다. 이러한 합성수지 장섬유는 그 직경이 1 내지 50× 10-3㎜ 아스펙트비(aspect ratio)가 150 내지 500 정도이며, 섬유 직경이 크면 분산성은 좋아지나 시멘트의 포집력이 낮아져서 시멘트와의 부착력이 낮아진다. 또한 합성수지 장섬유는 근본적으로 소수성이기 때문에 이를 보강섬유로 사용한 시멘트 복합체의 변형 시 소위 '뽑힘' 현상이 발생하는 문제점이 있다.Conventionally, synthetic resin filaments such as polypropylene fibers are used as reinforcing fibers in cement composites used in apartment houses, factory floors, parking lots, roads, etc. to prevent such cracks. Such synthetic resin filaments have an aspect ratio of about 1 to 50 x 10 -3 mm and an aspect ratio of about 150 to 500. When the fiber diameter is large, the dispersibility is good but the collecting power of the cement is low and the adhesion force with the cement is low . In addition, since the synthetic resin long fibers are basically hydrophobic, there is a problem in that a so-called 'pull-out' phenomenon occurs when the cement composite used as the reinforcing fiber is deformed.

뿐만 아니라, 합성수지재 장섬유는 0.5부피% 이상으로 시멘트 복합체에 증가되어 사용될 경우에는 합성섬유를 낱개로 콘크리트 내에 분산하기가 어려우며, 분산되더라도 슬럼프 손실이 많이 발생하고, 분산의 형태도 혼합 초기에 섬유볼 형태로 분산되기가 쉬워서 최종 양생된 콘크리트의 압축강도, 휩강도 등의 저하가 발생한다.In addition, when synthetic resin reinforcement fibers are added to cement composites in an amount of more than 0.5% by volume, it is difficult to disperse the synthetic fibers individually in concrete, and slump loss is generated even when dispersed, It is easy to disperse in the form of balls, so that the compressive strength and the whip strength of the finally cured concrete deteriorate.

또한 시멘트와의 부착성을 개선시키기 위하여 굴곡형, 커필링 처리 등의 가공처리를 하여도 시멘트 복합체에 혼합 전부터 섬유 간에 엉킴이 발생하고, 섬유볼 현상이 더욱 두드러진다.Further, in order to improve the adhesion with cement, even if the fiber is subjected to processing such as bending, kerfing, or the like, entanglement occurs in the cement composite before the mixing and fiber ball phenomenon becomes more conspicuous.

상기 합성수지 장섬유 이외에 셀룰로오스 섬유를 시멘트 복합체의 보강섬유로 사용하는 것이 영국특허 제1317245호 및 미국특허 제5,643,359호 등에 알려져 있다. 셀룰로오스 섬유 자체의 비중이 시멘트 복합체 조성물의 다른 무기 원료에 비하여 비중이 매우 낮기 때문에 물에 젖을 때까지는 시멘트 복합체 조성물 위에서 떠다니는 현상으로 혼합하기가 매우 어렵다. 셀룰로오스 섬유를 펄프 상태로 시멘트 복합체에 투입하는 방법도 있지만 별도의 해면 설비로 해면시킨 후 투입해야 하고, 해면 시 다량의 물을 필요로 하므로 콘크리트 등의 단위체 조성물에 물량을 맞추어 투입하는 것은 더욱 어려우며, 혼합비를 정확히 맞추어 투입하기도 어렵다.In addition to the above synthetic resin filaments, the use of cellulose fibers as reinforcing fibers for cement composites is known from British Patent No. 1317245 and U.S. Patent No. 5,643,359. Since the specific gravity of the cellulose fiber itself is very low as compared with other inorganic raw materials of the cement composite composition, it tends to float on the cement composite composition until it is wetted with water. However, since it requires a large amount of water at the time of sponging, it is more difficult to put the cellulose fibers into the cement composite in accordance with the volume of the concrete composition such as concrete, It is also difficult to accurately mix the mixture.

대한민국 등록특허 제10-1193040호Korean Patent No. 10-1193040

이에 본 발명자들은 호안보호 또는 사면보호용으로 활용하기 위한 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적이며 경제적인 식생블록을 개발하기 위하여, CSG재료를 기본으로 PVA를 혼합한 후 잔디를 식재하여 CSG식생블록을 제조하였으며, CSG 식생 블록의 파괴강도 및 식생 특성을 분석하였다. 식생블록에 식재된 식생의 생장 특성 분석 및 식생블록의 휨강도 실험을 통한 파괴강도 특성을 분석함으로써 섬유 보강 CSG 식생블록을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, in order to develop an ecological and economical vegetation block having excellent strength and durability for use as protection for revetment or slope protection, the present inventors manufactured a CSG vegetation block by mixing grass with PVA based on CSG material , CSG vegetation block, and vegetation characteristics. The present invention has been accomplished by fabricating a fiber reinforced CSG vegetation block by analyzing the growth characteristics of the planted vegetation blocks and the bending strength characteristics of the vegetation block.

따라서 본 발명의 목적은 호안 보호 또는 사면보호용으로 활용하기 위한 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적이며 경제적인 CSG 식생블록 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a CSG vegetation block having excellent strength and durability and being environmentally friendly and economical, and a method for manufacturing the CSG vegetation block.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토사, 시멘트 및 물이 혼합된 혼합토를 포함하는 CGS 식생블록에 있어서, 상기 시멘트는 혼합토 총 중량에 대해 3 ~ 15 중량%로 함유되며, 섬유로서 PVA(polyvinyl alcohol)가 혼합토 총 중량에 대해 0.1 ~ 2 중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CGS 식생블록을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a CGS vegetation block comprising a mixture of soil, cement and water, wherein the cement is contained in an amount of 3 to 15% by weight based on the total weight of the mixed soil, alcohol is contained in an amount of 0.1 to 2% by weight based on the total weight of the mixed soil.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 토사 70~90 중량%, 물 5~10 중량%, 시멘트 3~15 중량% 및 PVA 0.1~2 중량%의 비율로 혼합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the soil may be mixed at a ratio of 70 to 90 wt%, water 5 to 10 wt%, cement 3 to 15 wt%, and PVA 0.1 to 2 wt%.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 토사는 모래 40 ~ 60 중량%, 크기가 9.5mm 이상인 자갈 20 ~ 40 중량%, 및 크기가 4.5 ~ 9.5mm인 자갈 10 ~30 중량%를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gypsum may comprise 40-60 wt.% Of sand, 20-40 wt.% Of gravel having a size of 9.5 mm or more, and 10-30 wt.% Of gravel having a size of 4.5 to 9.5 mm .

또한, 본 발명은 토사, 시멘트, PVA(polyvinyl alcohol) 및 물을 혼합하여 CSG(Cemented Sand and Gravel) 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합된 CSG 혼합물을 블록제조용 몰드에 투입하는 단계; 상기 몰드에 충전된 CSG 혼합물을 다짐하여 CSG층을 형성하는 단계; 상기 몰드의 CSG층 상면에 씨앗이 파종된 배양토를 포설하는 단계; 및 상기 포설된 배양토를 다짐하여 CSG층 상부에 배양토층이 일체로 형성된 블록을 형성하는 단계를 포함하는, 섬유 보강 CSG 식생블록의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a cemented sand and gravel (CSG) mixture by mixing soil, cement, polyvinyl alcohol (PVA) and water; Introducing the mixed CSG mixture into a block making mold; Forming a CSG layer by compaction of the CSG mixture filled in the mold; Placing a culture soil on which seeds are seeded on the upper surface of the CSG layer of the mold; And forming a block in which the soil layer is integrally formed on the CSG layer by compaction of the laid soil.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 CSG 혼합물을 제조하는 단계는 총 중량에 대해 토사 70~90 중량%, 물 5~10 중량%, 시멘트 3~15 중량% 및 PVA 0.1~2 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CSG 식생블록의 제조방법.In one embodiment of the present invention, the step of preparing the CSG mixture comprises mixing 70 to 90% by weight of gypsum, 5 to 10% by weight of water, 3 to 15% by weight of cement and 0.1 to 2% Reinforced CSG vegetation block.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 토사는 모래 40 ~ 60 중량%, 크기가 9.5mm 이상인 자갈 20 ~ 40 중량%, 및 크기가 4.5 ~ 9.5mm인 자갈 10 ~30 중량%를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gypsum may comprise 40-60 wt.% Of sand, 20-40 wt.% Of gravel having a size of 9.5 mm or more, and 10-30 wt.% Of gravel having a size of 4.5 to 9.5 mm .

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 토사는 블록 공장 인근의 공사 현장에서 발생한 잉여 토사, 재생 골재 및 저회로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gravel may be at least one selected from the group consisting of surplus soil, recycled aggregate, and low-grade aggregate generated at the construction site near the block factory.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 CSG 혼합물을 다짐하는 에너지는 15~70 kgf㎝/㎤이고, 상기 배양토를 다짐하는 에너지는 12~15 kgf㎝/㎤인 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the energy for compaction of the CSG mixture is 15 to 70 kgf cm / cm 3, and the energy for compaction of the culture soil is 12 to 15 kgf cm / cm 3.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 씨앗은 한지형 잔디로서 톨훼스큐(Tall fescue), 페레니얼 레이그라스(Perennial ryegrass) 및 켄터키 블루그라스(Kentucky bluegrass)로 이루어진 군에서 선택하여 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the seeds may be selected from the group consisting of Tall fescue, Perennial ryegrass, and Kentucky bluegrass, Can be mixed and used.

나아가, 본 발명은 상기에서 기술한 방법에 따라 제조된 섬유 보강 CSG 식생블록을 제공한다. Further, the present invention provides a fiber-reinforced CSG vegetation block manufactured according to the method described above.

본 발명에 따르면, CSG 재료에 PVA 섬유를 추가적으로 혼합함에 따라 섬유의 인장력이 발휘되어 식생블록의 인장력을 증진시켜 근계력을 높일 수 있고, 시멘트와 PVA 섬유의 첨가량이 증가할수록 휨강도도 증가하는 효과를 나타낼 수 있다. According to the present invention, the addition of PVA fibers to the CSG material can increase the tensile strength of the vegetation block by increasing the tensile strength of the fiber to increase the root-mean-square force and increase the bending strength as the amount of cement and PVA fiber is increased .

또한, CSG 식생블록에서 PVA를 혼합한 경우 시멘트에 의하여 생성된 수화생성물은 흙과의 결합력을 증가시킬 뿐만 아니라 혼입된 PVA 섬유와의 부착력 향상에도 기여하여 섬유 보강 혼합토 재료의 파괴강도를 효과적으로 증진시킬 수 있다. 이에, CSG 식생블록에서 초기성장 속도가 우수한 잔디계열을 혼합 파종 할 경우 녹화 공법 적용시 유용하게 활용할 수 있다.In addition, when PVA is blended in the CSG vegetation block, the hydration product produced by the cement not only increases the bond strength with the soil but also improves the adhesion strength with the incorporated PVA fiber, thereby effectively increasing the fracture strength of the fiber- . Therefore, it can be useful for greening application method when mixed seeding of turfgrass with excellent initial growth rate in CSG vegetation block.

도 1은 토사의 입도분포곡선을 나타낸 것이다.
도 2(a)는 근계력 측정을 위해 근계력 측정용 케이스가 장착된 완성된 식생블록을 나타내며, 도 2(b)는 근계력 측정 후 식생블록과 탈락된 케이스 및 식생을 나타낸다.
도 3는 CSG 블록의 휨강도 시험방법의 구성도를 나타낸 것이다.
도 4는 시멘트량에 따른 최적함수비 및 최대건조 단위중량을 나타낸 것이다.
도 5(a)은 재령 3일, 7일, 28일에서의 압축강도를 나타낸 것이고, 도 5(b)는 시멘트 함유량에 따른 일축압축강도의 관계 나타낸 것이다.
도 6은 PVA가 혼입된 CSG 식생블록 내에서 파종 후 4주가 경과한 시점에서 근계력 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 재령 28일의 토목 섬유 및 시멘트 함유량에 따른 CSG블록의 휨강도 나타낸 것이다.
Fig. 1 shows a particle size distribution curve of gypsum.
Fig. 2 (a) shows a completed vegetation block equipped with a case for the measurement of the asteroid force, and Fig. 2 (b) shows the vegetation block and the removed case and vegetation after the measurement of the root strength.
Fig. 3 shows a configuration diagram of a method for testing the flexural strength of a CSG block.
4 shows the optimum water content and the maximum dry unit weight according to the amount of cement.
Fig. 5 (a) shows the compressive strength at 3 days, 7 days and 28 days of age, and Fig. 5 (b) shows the relationship of uniaxial compressive strength according to the cement content.
FIG. 6 shows the results of the root-mean-square test at 4 weeks after sowing in the CSG vegetation block containing PVA.
7 shows the flexural strength of the CSG block according to the geosynthetic fiber content and the cement content at 28 days of age.

본 발명은 섬유 보강 CSG(Cememted Sand and Gravel) 식생블록 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호안 보호 또는 사면보호용으로 활용하기 위한 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적이며 경제적인 CSG 식생블록 및 그 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a CSG (Cememted Sand and Gravel) vegetation block and a manufacturing method thereof, and more particularly to a CSG vegetation block having excellent strength and durability and being environmentally friendly and economical, And a manufacturing method thereof.

흙의 결합력과 강도를 증진시키기 위하여 흙에 시멘트를 혼입한 시멘트 혼합토는 도로, 주차장 및 광장 등의 포장 뿐만 아니라 사면보호공 및 연약지반 개량 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 일반 흙을 주원료로 하여 강도 개선을 목적으로 흙의 일부를 시멘트 또는 시멘트계 고화재 등을 사용하기 때문에 콘크리트에 비하여 경제적인 동시에 환경친화적 건설재료로 인식되고 있다. 그러나 시멘트 혼합토는 취성적인 파괴 형태를 나타내기 때문에 폴리플로필렌 섬유, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, 이하‘PVA’라고 약칭함) 섬유 및 나일론 섬유 등을 혼합토에 랜덤 분포시켜 강도 뿐만 아니라 연성파괴를 유도하는 섬유보강 혼합토에 대한 연구가 최근 주목을 받고 있다. 실제로 섬유혼합 보강토는 혼합이 용이하고 강도의 지속성이 우수하며, 토목섬유공법의 단점인 보강재를 따라 진전되는 잠재적인 취약점이 없는 등의 장점을 가지고 있어 최근 선진외국에서는 이에 관한 연구가 활발한 실정이다.In order to improve the bonding strength and strength of soil, cement mixed soil containing cement in soil has been utilized in various fields such as slope protection, soft ground improvement as well as road, parking lot and plaza. As a part of the soil is used cement or cement fireproofing for the purpose of improving the strength by using the general soil as the main material, it is recognized as an economical and environment friendly construction material as compared with concrete. However, since the cement mixed soil exhibits a brittle fracture form, the polypropylene fiber, polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as "PVA") fiber and nylon fiber are randomly distributed in the mixed soil to induce ductile fracture Fiber reinforced composite soils have recently attracted attention. In fact, fiber-reinforced reinforced soils have advantages such as easy mixing, excellent strength persistence, and lack of potential weaknesses to be developed along with reinforcing materials, which is a disadvantage of geosynthetics.

단섬유를 무작위로 혼합한 토목섬유 혼합토에 대한 기존 연구는 주로 사질토에 자연섬유 또는 폴리프로필렌과 같은 알칼리성에 약한 인공섬유를 이용한 연구가 주를 이루었으나, 본 발명에서는 시멘트와 친화성이 좋은 폴리비닐알코올섬유를 사용하였으며, 시멘트와 모래, 자갈의 혼합토(Cemented sand and Gravel, 이하 ‘CSG’라 한다)재료에 PVA를 혼합하여 CSG 식생블록을 제작하였다. Previous studies on mixed geotextiles with random fibers have mainly focused on natural fiber or weakly alkaline synthetic fibers such as polypropylene. However, in the present invention, polyvinyls having good affinity with cement CSG vegetation block was fabricated by mixing PVA with cemented sand and gravel (CSG) material with cement, sand and gravel.

또한, 호안보호 또는 사면보호용으로 활용하기 위한 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적이며 경제적인 식생블록의 개발을 위해 CSG 식생블록의 파괴강도 및 식생 특성을 분석하였다. 본 발명의 일실시예에서는, CSG재료를 기본으로 PVA를 혼합한 후 잔디를 식재하여 CSG식생블록을 제조하였으며, 식생블록에 식재된 식생의 생장 특성 분석 및 식생블록의 휨강도 실험을 통한 파괴강도 특성을 확인하였다. In addition, the fracture strength and vegetation characteristics of the CSG vegetation block were analyzed for the development of ecological and economical vegetation blocks with excellent strength and durability for revetment protection or slope protection. In one embodiment of the present invention, CSG vegetation blocks were prepared by mixing grass with PVA based on CSG material, and analysis of the growth characteristics of planted vegetation in the vegetation block and the fracture strength characteristics Respectively.

본 발명에서 "CSG(cemented sand and gravel)재료"는 하상자갈 등의 토사와 시멘트를 물과 함께 혼합한 재료를 총칭하며 주로 댐 분야에서 사용되는 용어로서 가령, 가물막이 댐을 축조할 경우 CSG공법으로 축조하게 되는데 이 때 이러한 CSG재료를 사용하게 된다. 여기서 상기 토사는 모래(sand)와 자갈(gravel)을 의미하는 것으로, 통일분류법상에서는 실트와 점토가 제외된 조립토를 의미한다. 그러므로 본 발명에서의 상기 CSG재료는 '토사와 시멘트' 즉, '모래와 자갈과 시멘트'의 혼합물을 의미한다.In the present invention, "cemented sand and gravel (CSG) material" is a generic term for materials obtained by mixing soil and cement such as river bed gravel together with water and is mainly used in the dam field. For example, The CSG material is used at this time. Herein, the term " sand " refers to sand and gravel. In the unified classification method, the term " sand " Therefore, the CSG material in the present invention refers to a mixture of 'earth and cement', that is, 'sand, gravel and cement'.

본 발명에서는 CSG 재료에 폴리비닐알코올(PVA) 섬유를 혼합한 후 잔디를 식재하는 경우 강도 및 내구성이 우수하고 친환경적인 CSG 식생 블록을 제조할 수 있다는 사실을 확인하였다.In the present invention, it has been confirmed that a CSG vegetation block having excellent strength and durability and being environmentally friendly can be produced when grass is planted after mixing polyvinyl alcohol (PVA) fiber with CSG material.

본 발명의 일실시예에 따르면, 세 종류의 잔디를 혼합 파종한 CSG 식생블록에 섬유를 첨가한 후 강도 특성, 식생 특성, 근계력 특성 등의 분석을 통해 섬유 보강 CSG 식생 블록의 식생 및 강도 특성을 확인하였으며, CSG 식생블록의 식생 성장 특성 분석을 위해 식생 28일 후의 피복도 및 생장량, 근계력, 휨강도 등을 측정하였다. According to one embodiment of the present invention, the CSG vegetation block mixed with three kinds of grass is added to the fiber, and then the vegetation and strength characteristics of the fiber reinforced CSG vegetation block are analyzed by analyzing the strength characteristics, vegetation characteristics, , And for the analysis of vegetation growth characteristics of CSG vegetation block, the coverage, growth, root strength and bending strength of vegetation after 28 days were measured.

이에 식생에 따른 블록의 피복도는 세 종류의 잔디 파종 4주후 시각적 평가방법을 이용하여 측정한 결과 7.5 ~ 9.5점 정도로 나타났으며, PVA가 첨가된 CSG 식생 블록의 재령 28일 휨강도는 1.02 ~ 3.76 MPa 정도로 나타났다. 본 발명의 일실시예에서는, CGS 식생블록에서 PVA를 0.6 ~ 1.0 중량% 혼합한 경우 PVA 비율이 높아질수록 근계력이 높아지는 것으로 나타났으며, CGS 식생블록에서 시멘트 혼합비를 4, 6, 8 및 10 중량%로 하고 PVA를 0.6 ~ 1.0 중량% 혼합한 경우 최대 휨강도는 시멘트 혼합비 10 중량%, PVA 1.0 중량%일 때 3.76MPa로 가장 높은 휨강도를 나타내었다. 이러한 결과를 통해 PVA를 CSG공법에 접목할 수 있음을 확인하였다.The blockage of the block according to vegetation was measured by visual evaluation method after 4 weeks of sowing of three kinds of grasses, and it was 7.5 ~ 9.5 points. The bending strength of PVG - added CSG vegetation block at 28 days was 1.02 ~ 3.76 MPa Respectively. In the embodiment of the present invention, when the PVA ratio is increased, the root-mean-square force is increased when the PVA is mixed with 0.6 to 1.0 wt% in the CGS vegetation block. In the CGS vegetation block, the cement mixing ratio is 4, 6, 8 and 10 The maximum flexural strength was 3.76 MPa when the cement mixing ratio was 10% by weight and the PVA was 1.0% by weight when the PVA was mixed with 0.6 - 1.0% by weight. From these results, it was confirmed that PVA can be applied to the CSG method.

본 발명에서는 토사, 시멘트 및 물이 혼합된 혼합토를 포함하는 CGS 식생블록에 있어서, 상기 시멘트는 혼합토 총 중량에 대해 3 ~ 15 중량%로 함유되며, 섬유로서 PVA(polyvinyl alcohol)가 혼합토 총 중량에 대해 0.1 ~ 2 중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CGS 식생블록을 제공한다.The present invention provides a CGS vegetation block comprising a mixture of soil, cement and water, wherein the cement is contained in an amount of 3 to 15% by weight based on the total weight of the mixed soil, and polyvinyl alcohol (PVA) By weight based on the total weight of the fiber-reinforced CGS vegetation block.

상기 섬유 보강 CGS 식생블록의 CSG 혼합토 혼합비율은 상기 토사 70~90 중량%, 물 5~10 중량%, 시멘트 3~15 중량% 및 PVA 0.1~2 중량%의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. The mixing ratio of the CSG mixed soil of the fiber-reinforced CGS vegetation block is preferably 70 to 90 wt%, water 5 to 10 wt%, cement 3 to 15 wt%, and PVA 0.1 to 2 wt%.

본 발명에 있어서, 상기 시멘트는 결합재(binder)로서 사용되며, 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것이 바람직하지만 그 이외에도 시중에서 구입할 수 있는 다양한 종류의 시멘트를 모두 사용할 수 있다. 본 발명에서는 CSG 혼합토 전체 중량에 대해 3 ~ 15 중량%, 바람직하게는 8 ~ 12 중량%로 포함될 수 있다. In the present invention, the cement is used as a binder, and it is preferable to use Portland cement. However, various kinds of cements available on the market may be used. In the present invention, 3 to 15% by weight, preferably 8 to 12% by weight, based on the total weight of the CSG mixed soil may be included.

또한, 본 발명에서는 상기 시멘트와 함께 고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬 등의 광물질 혼화재 1종 이상을 추가로 더 포함할 수도 있다.In addition, the present invention may further include at least one mineral admixture such as fine blast furnace slag and fly ash together with the cement.

본 발명에 있어서, 상기 토사는 블록 공장 인근의 공사 현장에서 발생한 잉여 토사, 재생 골재 및 저회로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 모래, 크기가 9.5mm 이상인 자갈, 크기가 4.5 ~ 9.5mm인 자갈로 이루어질 수 있다. 여기서 토사에는 토사의 총 중량에 대해 모래 40 ~ 60 중량%, 크기가 9.5mm 이상인 자갈 20 ~ 40 중량%, 크기가 4.5 ~ 9.5mm인 자갈 10 ~30 중량%를 포함할 수 있다. In the present invention, the gypsum can be used alone or in combination with any one or more selected from the group consisting of surplus soil, recycled aggregate and low-grade aggregate generated at the construction site near the block factory, and sand, gravel , And gravel having a size of 4.5 to 9.5 mm. The gypsum may include 40 to 60 wt% of sand, 20 to 40 wt% of gravel having a size of 9.5 mm or more, and 10 to 30 wt% of gravel having a size of 4.5 to 9.5 mm, based on the total weight of the gravel.

본 발명에 있어서, 섬유 보강재로는 PVA(Polyvinyl Alcohol) 섬유를 사용할 수 있으며, 종래의 토목섬유에 비해 콘크리트와 모르타르 속에서의 분산성이 우수하며 보강성분이 뛰어나 콘크리트와 모르타르 섬유로 높은 평가를 받고 있다. 보다 바람직하게는 수산기(-OH)를 가진 화학적 구조로 부착성능이 우수하고 내알칼리성, 내충격성, UV(Ultraviolet) 저항성이 우수한 최적의 3차원 배열을 지닌 RECS100L을 사용할 수 있다.In the present invention, PVA (Polyvinyl Alcohol) fiber can be used as a fiber reinforcing material, and it has excellent dispersibility in concrete and mortar compared to conventional geotextiles, and is highly evaluated as concrete and mortar fiber have. More preferably, RECS100L having an optimal three-dimensional arrangement having excellent adhesion performance and excellent resistance to alkali, impact resistance and ultraviolet (UV) resistance can be used with a chemical structure having a hydroxyl group (-OH).

PVA 섬유는 OH-기를 가지고 있는 친수성 물질로서 비닐 알코올(Vinyl alcohol)의 중합에 의하여 제조되는 고분자이다. PVA는 화학적, 물리적으로 우수한 접착성을 가지고 있으며 인장강도가 900~1,600Mpa로 내알칼리성과 인장력이 높게 요구되는 시멘트 콘크리트 보강재에 매우 적합한 제품이다. 또한 합성섬유 중에는 가장 연소열이 낮고, 또 연소시의 발생가스는 질소계(암모니아, 시안 등) 또는 유황계(아황산가스, 유화수소 등) 등의 유해가스를 갖고 있지 않아 인체에 대해서는 매우 안전한 물질이다.PVA fiber is a hydrophilic substance having OH groups and is a polymer produced by polymerization of vinyl alcohol. PVA is chemically and physically excellent in adhesiveness and has a tensile strength of 900 ~ 1,600Mpa. It is very suitable for cement concrete reinforcement which requires high alkali resistance and tensile strength. In addition, the synthetic fibers have the lowest combustion heat, and the generated gas during combustion is a very safe material for the human body since it does not contain harmful gases such as nitrogen (ammonia, cyan), sulfur (sulfur dioxide, hydrogen sulfide, etc.) .

본 발명에서 상기 섬유로서 PVA(polyvinyl alcohol)는 혼합토 총 중량에 대해 0.1 ~ 2 중량%로 포함되며, 바람직하게는 0.5 ~ 1.5 중량%로 포함될 수 있다. 본 발명의 CSG 혼합토 조성물에서 PVA가 0.1 중량% 미만으로 혼입되면 CSG 혼합토의 균열제어 효과와 휨 성능 개선효과가 미비해지는 문제가 있으며, 2 중량%를 초과하면 PVA 섬유가 CSG 혼합토 조성물 내에서 균일하게 분산되지 못하여 오히려 시멘트 복합체 조성물 내부의 공극을 증가시켜 균열 억제 기능과 휨 성능이 감소하는 결과를 초래하므로 바람직하지 않다.In the present invention, polyvinyl alcohol (PVA) is contained in an amount of 0.1 to 2% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight based on the total weight of the mixed soil. When the content of PVA is less than 0.1% by weight in the CSG mixed soil composition of the present invention, the crack control effect and the flexural performance improvement effect of the CSG mixed soil become insufficient. When the PVA fiber content exceeds 2% by weight, It is not dispersed and the pores inside the cement composite composition are increased, resulting in a decrease in the crack suppressing function and the bending performance.

또한, PVA 섬유는 길이가 3 ~ 50㎜인 것을 사용할 수 있으며, 길이가 3㎜ 미만이면 조성물 내에서 잘 분산되지 못하고 한곳으로 몰리는 경우가 발생할 수 있고, 길이가 50㎜를 초과하면 조성물 내에서 서로 뒤엉켜 충분히 분산되지 못할 수도 있다. 즉, 두 경우 모두 섬유보강재의 분산성이 저하되어 CSG 혼합토의 성능을 저하시킬 수 있다.The PVA fiber having a length of 3 to 50 mm may be used. If the length is less than 3 mm, the PVA fiber may not be well dispersed in the composition and may be poured into one place. If the length exceeds 50 mm, It may not be dispersed enough. That is, in both cases, the dispersibility of the fiber reinforcement is degraded, which may deteriorate the performance of the CSG mixed soil.

한편, 본 발명은 섬유 보강 CSG 식생블록의 제조방법을 제공하며, 구체적으로 섬유 보강 CSG 식생블록의 제조방법은 토사, 시멘트, PVA(polyvinyl alcohol) 및 물을 혼합하여 CSG(Cemented Sand and Gravel) 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합된 CSG 혼합물을 블록제조용 몰드에 투입하는 단계; 상기 몰드에 충전된 CSG 혼합물을 다짐하여 CSG층을 형성하는 단계; 상기 몰드의 CSG층 상면에 씨앗이 파종된 배양토를 포설하는 단계; 및 상기 포설된 배양토를 다짐하여 CSG층 상부에 배양토층이 일체로 형성된 블록을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention provides a method for producing a fiber reinforced CSG vegetation block, and more particularly, a method for producing a fiber reinforced CSG vegetation block comprises mixing CSG (Cemented Sand and Gravel) mixture with soil, cement, PVA (polyvinyl alcohol) Lt; / RTI > Introducing the mixed CSG mixture into a block making mold; Forming a CSG layer by compaction of the CSG mixture filled in the mold; Placing a culture soil on which seeds are seeded on the upper surface of the CSG layer of the mold; And forming a block in which the soil layer is integrally formed on the CSG layer by compaction of the laid soil.

본 발명에 따른 식생블록의 제조를 위해 먼저 토사와 시멘트, PVA를 물과 혼합하는 CSG(Cemented Sand and Gravel)재료 혼합단계를 수행할 수 있다.In order to manufacture the vegetation block according to the present invention, a CSG (Cemented Sand and Gravel) material mixing step in which soil, cement and PVA are mixed with water may be performed first.

본 발명에 따른 상기 CGS 재료의 혼합성분 및 혼합비율은 상기 토사 70~90 중량%, 물 5~10 중량%, 시멘트 3~15 중량% 및 PVA 0.1~2 중량%의 비율로 혼합할 수 있으며, 이때 토사에는 토사의 총 중량에 대해 모래 40 ~ 60 중량%, 굵은 골재 20 ~ 40 중량%, 잔골재 10 ~30 중량%를 포함할 수 있다.The mixture and mixing ratio of the CGS material according to the present invention may be mixed in a ratio of 70 to 90 wt% of the gypsum, 5 to 10 wt% of water, 3 to 15 wt% of cement and 0.1 to 2 wt% of PVA, In this case, the gypsum may include 40 to 60 wt% of sand, 20 to 40 wt% of coarse aggregate, and 10 to 30 wt% of fine aggregate based on the total weight of the gravel.

상기 혼합비율 중 시멘트의 비중이 증가되면 제조되는 식생블록의 강도는 증가하나, 식물 뿌리의 성장이 저하될 우려가 있으며, 시멘트의 혼합비율이 낮을 경우에는 식생블록의 내구성이 약화될 가능성이 있으므로 상기 범위로 혼합하는 것이 바람직하다.When the specific gravity of the cement is increased, the strength of the vegetation block to be produced is increased, but there is a possibility that the growth of the plant roots is lowered. If the mixing ratio of the cement is low, the durability of the vegetation block may be weakened. It is preferable to mix them in the range.

다음으로, 상기 CSG 혼합물을 블록제조용 몰드에 투입하는 단계가 이루어진다. 본 단계에서 사용되는 몰드는 다각형 평판 또는 기둥형태 등 다양한 형태로 형성하여 식생블록의 형태를 다양화시킬 수 있다.Next, the step of injecting the CSG mixture into a mold for producing a block is carried out. The mold used in this step may be formed into various shapes such as a polygonal flat plate or a column shape to diversify the shape of the vegetation block.

또한, 상기 몰드에 CSG혼합물을 충전한 다음으로 이를 가압하는 다짐공정에 의해 CSG층을 형성하는 단계가 이루어지며, 다음으로 상기 다짐에 의해 CSG층이 형성되면 그 상면에 씨앗이 파종된 배양토를 포설하는 단계와, 상기 포설된 배양토를 다짐하여 CSG층 상부에 배양토층을 일체로 형성한 블록형성 단계에 의해 식생블록이 제조된다.Further, the step of filling the mold with the CSG mixture and then pressing the CSG mixture to form a CSG layer is performed. Next, when the CSG layer is formed by the compaction, a culture soil in which seeds are seeded is installed And a block forming step in which the laid soil is consolidated and the soil layer is formed integrally on top of the CSG layer to produce a vegetation block.

상기 다짐력은 12 ~ 70kgf·㎝/㎤ 의 범위로 이루어진다. 상기 다짐력 이하로 가해질 경우 제조된 식생블록의 강도가 저하되어 쉽게 파손될 수 있다. 또한, 상기 강도이상으로 다짐력을 가할 경우 점차적으로 식생블록의 강도가 증가될 수 있으나, 강도증가대비 효율성이 저하됨으로 상기 범위로 가해지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15.13kgf·㎝/㎤ 에서 30kgf·㎝/㎤ 사이의 범위로 다짐하여 저에너지 대비 식생블록의 강도를 유지시키는 것이다.The compaction force is in the range of 12 to 70 kgf · cm / cm3. If the compaction force is applied below the strength of the vegetation block, the strength of the vegetation block may be lowered and easily damaged. Further, when the compaction force is applied above the above strength, the strength of the vegetation block can be gradually increased, but it is preferably within the above range because the efficiency against the increase in strength is lowered, more preferably 15.13 kgf · cm / Cm < 3 > to 30 kgf · cm / cm < 3 > to maintain the strength of the vegetation block relative to the low energy.

이때 배양토(유기질토 포함)의 다짐은 CSG층의 다짐력보다 낮게 하여 씨앗의 발아와 발아된 뿌리의 초기성장이 용이하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 예컨대 상기 CSG혼합물을 다짐하는 에너지는 15~70 kgf·㎝/㎤ 으로 가하고, 상기 배양토를 다짐하는 에너지는 12~15 kgf·㎝/㎤ 으로 가하여 다짐에 의해 씨앗 발아와 뿌리성장이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.At this time, compaction of the culture soil (including organic soil) is lower than the compaction force of the CSG layer, so that germination of seeds and initial growth of germinated roots are facilitated. For example, the energy for compaction of the CSG mixture is 15 to 70 kgf · cm / cm 3, and the energy for compaction of the culture soil is 12 to 15 kgf · cm / cm 3 to minimize degradation of seed germination and root growth can do.

또한, 상기 다짐에서 CSG재료층과 씨앗이 포함된 배양토층을 한 번에 몰드에 넣어 일체로 다질 수 도 있으나 이러한 경우에는 배양토층은 맨 위부분에 위치하도록 조절하여야 한다. 예컨대, CSG혼합물을 일정두께 충전하고, 그 상부에 배양토를 포설하여 다짐이 이루어지도록 함으로써 제조된 식생블록의 상부면에 배양토층이 형성되도록 할 수 있다.In the compaction, the CSG material layer and the soil layer containing the seed may be put together in a mold at once, but in such a case, the soil layer should be adjusted to be positioned at the top portion. For example, the CSG mixture may be filled to a certain thickness, and the soil may be laid on top of the CSG mixture to compaction so that the soil layer is formed on the upper surface of the prepared vegetation block.

아울러 상기 씨앗이 파종된 배양토는 포설하는 방법 이외에 하나의 매트로 형성하고, CSG층 상부에 안착시킨 다음 다짐에 의해 CSG층과 일체로 형성되게 하는 방법을 적용할 수 있다.In addition, the cultivation soil to which seeds are seeded may be formed into a single mat as well as a method of placing it on top of the CSG layer, and then integrally forming the CSG layer by compaction.

또한, 상기 블록형성단계에는 혼합된 시멘트의 수화반응이 일어나는 양생 과정이 더 포함될 수도 있다.The block forming step may further include a curing process in which the hydration reaction of the mixed cement occurs.

본 발명에서 상기 파종된 씨앗은 한지형 잔디로서 톨훼스큐(Tall fescue), 페레니얼 레이그라스(Perennial ryegrass) 및 켄터키 블루그라스(Kentucky bluegrass)으로 이루어진 군에서 선택하여 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.In the present invention, the seeds sown in the present invention may be selected from the group consisting of Tall fescue, Perennial ryegrass, and Kentucky bluegrass, and may be used singly or as a mixture of two or more species. .

본 발명에 따르면, CSG 재료에 PVA 섬유를 추가적으로 혼합함에 따라 섬유의 인장력이 발휘되어 식생블록의 인장력을 증진시켜 근계력을 높일 수 있고, 시멘트와 PVA 섬유의 첨가량이 증가할수록 휨강도도 증가하는 효과를 나타낼 수 있다. According to the present invention, the addition of PVA fibers to the CSG material can increase the tensile strength of the vegetation block by increasing the tensile strength of the fiber to increase the root-mean-square force and increase the bending strength as the amount of cement and PVA fiber is increased .

또한, CSG 식생블록에서 PVA를 혼합한 경우 시멘트에 의하여 생성된 수화생성물은 흙과의 결합력을 증가시킬 뿐만 아니라 혼입된 PVA 섬유와의 부착력 향상에도 기여하여 섬유 보강 혼합토 재료의 파괴강도를 효과적으로 증진시킬 수 있다. 이에, CSG 식생블록에서 초기성장 속도가 우수한 잔디계열을 혼합 파종 할 경우 녹화 공법 적용시 유용하게 활용할 수 있다.
In addition, when PVA is blended in the CSG vegetation block, the hydration product produced by the cement not only increases the bond strength with the soil but also improves the adhesion strength with the incorporated PVA fiber, thereby effectively increasing the fracture strength of the fiber- . Therefore, it can be useful for greening application method when mixed seeding of turfgrass with excellent initial growth rate in CSG vegetation block.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

<< 실시예Example 1> 1>

CSGCSG 식생블록의Of the vegetation block 제조 Produce

<1-1> 재료<1-1> Materials

본 발명에 따른 CSG 식생블록의 제조를 위해 사용된 재료로서 토사는 강원대학교 인근 현장의 터파기시 발생된 굴착토를 사용하였으며, 표 1 및 도 1은 각각 토사의 기본 물성 및 입도분포곡선을 나타낸다.As the material used for the production of the CSG vegetation block according to the present invention, the gravel-like soil generated at the site near the Kangwon National University was used, and Table 1 and FIG. 1 show the basic physical properties and particle size distribution curve of the gravel .

시멘트는 국내 H사의 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였으며, 표 2 및 표 3은 각각 본 발명의 실시예에 사용된 골재 및 시멘트의 역학적 특성과 화학적 성분을 나타낸다. Table 2 and Table 3 show the mechanical properties and chemical composition of the aggregate and cement used in the examples of the present invention, respectively.

식생블록의 인장강도 증대를 위하여 사용된 섬유로는 PVA(RECS100L)를 사용하였다.PVA (RECS100L) was used as the fiber used to increase the tensile strength of the vegetation block.

식생은 광범위한 토양 조건에 잘 적응하는 한지형 잔디로서 톨훼스큐(Tall fescue), 페레니얼 레이그라스(Perennial ryegrass), 켄터키 블루그라스(Kentucky bluegrass)를 혼합하여 적용하였다.
The vegetation was applied with a mixture of Tall fescue, Perennial ryegrass and Kentucky bluegrass, which are well adapted to a wide range of soil conditions.

[표 1] [Table 1]

본 발명에서 사용된 토사의 기본 물성The basic properties of the soil used in the present invention

Figure 112012094331119-pat00001
Figure 112012094331119-pat00001

[표 2] [Table 2]

본 발명에서 사용된 포틀랜드 시멘트의 역학적 특성The mechanical properties of the Portland cement used in the present invention

Figure 112012094331119-pat00002
Figure 112012094331119-pat00002

[표 3] [Table 3]

본 발명에서 사용된 포틀랜드 시멘트의 화학적 성분The chemical composition of the Portland cement used in the present invention

Figure 112012094331119-pat00003

Figure 112012094331119-pat00003

<1-2> <1-2> CSGCSG 재료의 배합설계 및  Mixing design of materials and 공시체Specification 제작 making

[배합설계][Mixing design]

CSG 재료에 대한 배합설계는 CSG 재료가 목표설계기준강도와 경제성을 만족하는 합리적인 단위재료량을 결정하는 것이 중요하다. 즉 다짐 및 강도시험과 같은 실내시험을 통하여 설계기준강도를 확보할 수 있는 시멘트량, 물량 및 골재량을 결정하고 시험배합을 통하여 이를 확인하여 최적배합을 도출해야 한다. 일반적으로 CSG 배합설계에 대한 명확한 기준이 제시되고 있지 않으나 크게 다짐시험을 활용한 토질역학적인 방법과 콘크리트 배합설계방법으로 분류된다. 본 실시예에서는 토질역학적인 방법으로서 CSG재료의 배합은 총 재료의 중량에 4%, 6%, 8%, 10%의 시멘트를 혼합하여 일축압축강도 특성을 분석하였다.
It is important that the blend design for the CSG material determines the reasonable amount of unit material that the CSG material meets the target design strength and economy. It is necessary to determine the amount of cement, amount of water, and amount of aggregate which can secure the design standard strength through indoor test such as compaction and strength test, Generally, there is no definite standard for CSG blending design, but it is classified into soil mechanics method and concrete blending design method using compaction test. In this embodiment, CSG materials were mixed with 4%, 6%, 8%, and 10% of cement based on the total weight of the materials to analyze uniaxial compressive strength characteristics.

[[ 공시체Specification 제작] making]

시멘트량 및 재령에 따른 CSG 재료의 일축압축강도 특성을 분석하기 위하여 다짐시험에서 산출된 최적함수비와 최대건조단위중량을 기준으로 하여 토질역학적 삼상관계를 이용하여 수량 및 물량을 산정한 후 다짐시험과 동일한 수준의 다짐에너지를 나타낼 수 있도록 φ100×200 mm 몰드에 CSG재료를 투입하고 재료분리가 발생하지 않도록 5층으로 나누어 다짐을 실시하여 공시체를 제작하였다. 또한, 재령에 따른 강도 특성을 구명하기 위하여 재령 3일 및 7, 28일 동안 양생을 실시하였다. 양생방법에는 대기 중 양생, 밀봉 양생, 습윤 양생, 수중 양생 등의 방법이 있으나 본 실시예에서는 대기중 양생 방법을 적용하였다.
In order to analyze the unconfined compressive strength characteristics of CSG materials according to the amount of cement and ages, the yield and volume of the CSG materials were calculated using the soil mechanics three - phase relationship based on the optimal water content and the maximum dry unit weight calculated in the compaction test. The CSG material was injected into a φ100 × 200 mm mold so as to exhibit the same level of compaction energy, and the specimen was divided into 5 layers so as to prevent material separation. In addition, curing was carried out for 3 days and 7, 28 days in order to investigate the strength characteristics according to ages. The curing method includes atmospheric curing, sealed curing, wet curing, and underwater curing, but in this embodiment, atmospheric curing is applied.

<1-3> <1-3> CSGCSG 블록의 배합설계 및 제작 Design and manufacture of blocks

[배합설계][Mixing design]

CSG 재료의 배합은 시멘트의 사용량에 따른 파괴강도 특성을 분석하기 위하여, 시멘트는 총 중량의 4%, 6%, 8%, 10%로, PVA는 총 중량의 0.6%, 0.8%, 1.0%로 혼입하였고, 재료의 배합비는 하기 표 4와 같다.
In order to analyze the fracture strength characteristics according to the amount of cement used, the cement content is 4%, 6%, 8% and 10% of the total weight, and PVA is 0.6%, 0.8% and 1.0% And the mixing ratio of the materials is shown in Table 4 below.

[표 4] [Table 4]

재료의 배합비율(단위:g)Mixing ratio of materials (unit: g)

Figure 112012094331119-pat00004

Figure 112012094331119-pat00004

[[ 공시체Specification 제작] making]

식생 블록의 단면은 식생 후 발아율, 피복도 및 식물의 성장 특성 등의 평가가 용이하도록 20×20 cm의 크기로 하였으며, 블록의 높이는 식생 후 식물의 뿌리가 고착되어 성장할 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 5 cm로 하였다. 식생 블록의 제작을 위한 재료의 혼합은 가경식 믹서기를 사용하여 1분간의 예비혼합을 실시하고 가수한 후 3분간 재혼합을 실시하였다. 블록 제작은 혼합된 CSG 재료를 블록용 몰드에 투입하여 재료분리가 발생하지 않도록 3층으로 나누어 수정 E 다짐시험과 동일한 다짐에너지가 발현될 수 있도록 다짐을 실시하였다.The cross section of the vegetation block is 20 × 20 cm in size to facilitate evaluation of germination rate, coating degree and growth characteristics of plants after the vegetation. The height of the block is set so that the roots of the plant can be adhered after planting, 5 cm. Mixing materials for the production of vegetation blocks were preliminarily mixed for 1 minute using a commercial mixer and rehydrated for 3 minutes. In the block production, the mixed CSG material was put into the mold for block, and divided into three layers so that material separation did not occur, and compaction was performed so that the same compaction energy as that of the correction E compaction test could be expressed.

식생블록에 대한 휨시험 공시체에 대한 양생방법에는 대기 중 양생, 밀봉 양생, 습윤 양생, 수중 양생 등의 방법이 있으나 본 실시예에서는 CSG 재료의 일축압축강도 공시체와 동일하게 대기 중 양생 방법을 적용하였다.
The curing method for the vegetation block includes curing methods such as atmospheric curing, sealing curing, wet curing, and underwater curing. However, in this embodiment, atmospheric curing is applied in the same manner as the uniaxial compressive strength specimen of the CSG material .

<< 시험예Test Example 1> 1>

CSGCSG 재료 특성 시험 Material characteristic test

<1-1> 다짐<1-1> Compromise

CSG 재료에 대한 다짐 시험 방법 및 시공법에 관한 명확한 기준이 아직까지 제시되어 있지 않기 때문에 A다짐 방법(φ100×200 mm)에 의하여 다짐에너지가 일정하도록 다짐횟수를 조정하여 다짐시험을 실시하였다.Compaction tests were carried out by adjusting the number of times of compaction so that the compaction energy was kept constant by the A compaction method (φ100 × 200 mm) since no clear criteria for the compaction test method and construction method for the CSG material have been proposed yet.

시멘트량에 따른 CSG재료의 다짐 특성에 의한 최적함수비 및 최대건조단위중량을 분석하기 위하여 시멘트량을 0, 4, 6, 8, 10%로 달리하여 A다짐에 의한 다짐시험을 실시하고 각 단위시멘트량에 따른 최대건조단위중량 및 최적함수비를 도출하였다. 도 4는 시멘트량에 따른 최적함수비 및 최대건조 단위중량을 나타낸다. In order to analyze the optimum water content and the maximum dry unit weight according to the compaction characteristics of the CSG materials according to the amount of cement, compaction test was performed by compaction of A by varying the amount of cement at 0, 4, 6, 8, 10% The maximum drying unit weight and optimal water content were calculated. Fig. 4 shows the optimum water content and the maximum dry unit weight according to the amount of cement.

그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 시멘트량에 따른 A다짐시험 결과 시멘트량 0, 4, 6, 8, 10%에 대한 최대건조밀도 및 최적함수비는 각각 2.14, 2.05, 2.05, 2.02, 2.04 g/cm3 및 8, 10, 10.65, 11.38, 10.29%로 나타나 시멘트량에 따른 최대건조밀도 및 최적함수비는 근소한 차이를 보이는 등 전반적으로 유사한 경향을 나타내었다.
As a result, as shown in FIG. 4, the maximum dry density and the optimal water content were found to be 2.14, 2.05, 2.05, 2.02, and 2.04 g for the cement content of 0, 4, 6, 8, and 10% / cm3 and 8, 10, 10.65, 11.38 and 10.29%, respectively, indicating that the maximum dry density and optimum water content according to the amount of cement showed a slight difference.

<1-2> <1-2> 일축압축강도Uniaxial compressive strength

일축압축강도시험(Unconfined compressive strength, 이하 'UCS'라 한다)은 KS F 2405(콘크리트의 압축강도 시험방법)에 준하여 재령 3, 7일 및 28일에 φ100×200 mm인 공시체를 Instron사의 만능시험기를 사용하여 1 mm/min의 속도로 하중을 재하하여 측정하였다.Unconfined compressive strength (hereinafter referred to as "UCS") was measured on KS F 2405 (concrete compressive strength test method) at 3, 7, and 28 days of age using a 100 mm × 200 mm specimen And the load was measured at a rate of 1 mm / min.

CSG재료에서 시멘트량은 강도 특성과 밀접한 관계가 있으며, 일반적으로 시멘트량이 많을수록 강도는 증가하지만 경제성 및 설계기준강도 등을 고려하여 시멘트량에 대한 최적배합비를 도출하는 것이 중요하다. 도 5는 CSG 재료의 재령 및 시멘트량에 따른 일축압축강도를 나타낸다.In CSG materials, the amount of cement is closely related to the strength characteristics. Generally, as the amount of cement increases, the strength increases. However, it is important to derive the optimal blending ratio for cement amount considering economical efficiency and design strength. Fig. 5 shows the uniaxial compressive strength according to the age and cement amount of the CSG material.

도 5(a)은 재령 3일, 7일, 28일에서의 압축강도를 나타낸 것으로, 재령 3일에서 급격한 강도 발현을 볼 수 잇고 7일 이후부터는 강도의 증가율은 둔화되는 것으로 나타났다. 재령 7일 강도는 재령 28일 강도의 70% 수준 이상으로 나타나고 있다. 또한, 대기 중 3일 간 양생한 시멘트 혼합비 4, 6, 8, 10%의 시멘트 혼합토의 일축압축강도시험 결과 각각 1.84 MPa, 2.58 MPa, 2.99 MPa, 3.71MPa로 나타났다. Fig. 5 (a) shows the compressive strength at 3 days, 7 days, and 28 days of age, showing rapid intensity development at 3 days of age, and after 7 days, the increase rate of strength decreased. The strength of the 7th day of the occupation of Yeongnam is more than 70% of the strength of the 28th day of the occupation. The unconfined compressive strength test results of cement mixtures with 4, 6, 8 and 10% cement mixture cured for 3 days were 1.84 MPa, 2.58 MPa, 2.99 MPa and 3.71 MPa, respectively.

도 5(b)는 시멘트 함유량에 따른 일축압축강도의 관계 나타낸 것으로, 0.997이상의 높은 상관성을 갖는 것을 알 수 있다. 시멘트의 함유량이 많을수록 일축압축강도는 커지며 소량의 시멘트량이라 하더라도 시멘트가 강도특성에 미치는 주요 인자임을 확인할 수 있었다. 또한, 시멘트 함유량 10%에서 28일 강도는 6.3 MPa, 7일 강도로는 5.2 MPa으로 나타났다.Fig. 5 (b) shows the relationship of the uniaxial compressive strength according to the cement content, and it is found that the cement has a high correlation of 0.997 or more. The higher the content of cement, the larger the uniaxial compressive strength and the smaller the amount of cement, the higher the cement strength. The strength of the cement was 10 MPa for the 28 days, and 5.2 MPa for the 7 days.

건축 자재로 사용한다면 시멘트 벽돌을 기준으로 하여 28일 강도 5.0 MPa정도이면 충분하므로 8%이상의 시멘트를 혼합하면 소요 강도의 CSG 호안블록 등 CSG 재료를 이용한 블록 제품을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.If it is used as a building material, the strength of 5.0 MPa is sufficient for 28 days based on the cement brick. Therefore, it is considered that if more than 8% cement is mixed, a block product using CSG material such as CSG shore block of the required strength can be obtained.

표 5는 28일 강도에 대한 각 시료 크기별 강도비를 나타낸 것으로 3일 강도의 경우 28일 강도의 약 57~67%, 7일 강도의 경우 28일 강도의 약 69~85%수준의 강도로 나타났다.
Table 5 shows the strength ratios of 28 days strength for each sample size. The strength of the 3 day strength was about 57 ~ 67% of 28 day strength and 7 days strength was about 69 ~ 85% .

[표 5] [Table 5]

시료 크기별 강도비Strength ratio by sample size

Figure 112012094331119-pat00005

Figure 112012094331119-pat00005

<< 시험예Test Example 2> 2>

CSGCSG 블록의  Block 식생Vegetation 특성 시험 Characteristic test

<2-1> <2-1> 식생Vegetation 특성 characteristic

식생을 위한 블록 위에 배양토를 1 cm로 포설하여 씨앗 파종시 씨앗의 유실을 방지하고 발아가 원활히 진행될 수 있도록 하였다. 파종량은 발아율 및 식물의 성장에 따른 피복도를 고려하여 블록 한 개당 톨훼스큐(Tall fescue), 페레니얼 레이그라스(Perennial ryegrass), 켄터키 블루그라스(Kentucky bluegrass)를 각각 0.8 g씩 혼합하여 적용하였다.On the block for vegetation, 1 cm of culture soil was laid in order to prevent the loss of seeds during seed sowing and to allow germination to proceed smoothly. The seeding amount was 0.8 g each of Tall fescue, Perennial ryegrass, and Kentucky bluegrass per block, considering the germination rate and the degree of plant growth.

식생 적용 후 온도 및 외부 환경 조절을 위하여 비닐 하우스내에서 생육이 진행될 수 있도록 하였으며, 씨앗의 발아 및 생육을 촉진하기 위하여 충분한 수분을 공급하였다. 씨앗의 발아 및 초기 생육 상태를 육안으로 매일 관찰하여 초기 발아율, 생장량 및 피복도를 측정하였으며, 파종 후 4주가 경과한 시점에는 뿌리길이를 측정하였다.After the application of the vegetation, the growth was allowed to proceed in the vinyl house to control the temperature and the external environment, and sufficient moisture was supplied to promote seed germination and growth. Initial germination rate, growth rate and coating degree were measured by visual observation of germination and initial growth state of seeds. Root length was measured at 4 weeks after sowing.

식생특성은 재령 28일에 따른 각각의 피복도, 생장량, 뿌리 길이 측정 및 근계력 실험 등을 통하여 분석하였다. CSG 재료를 이용한 식생 블록 내 식물의 성장 특성을 분석하기 위하여 발아율, 피복도, 생장량 및 뿌리길이 등을 파종 후 4주 동안 측정하였다. 발아율 및 피복도는 육안으로 관찰하여 시멘트의 혼입 유무 및 식물의 종류에 따른 생육 특성을 분석하였으며, 특히 피복도는 시각적 평가방법(visual rating system)을 이용하여 생장 후기(파종 후 4주)에 조사하였다.The characteristics of vegetation were analyzed by measuring the degree of vegetation, growth, root length, In order to analyze the growth characteristics of plants in the vegetation block using CSG materials, germination rate, coverage, growth and root length were measured for 4 weeks after sowing. The germination rate and the degree of coating were visually observed, and the growth characteristics according to the presence of cement and the type of plant were analyzed. Particularly, the coating was examined in the late stage of growth (4 weeks after sowing) using a visual rating system.

도 2(a)는 근계력 측정을 위해 근계력 측정용 케이스가 장착된 완성된 식생블록을 나타내며, 도 2(b)는 근계력 측정 후 식생블록과 탈락된 케이스 및 식생을 나타낸다.Fig. 2 (a) shows a completed vegetation block equipped with a case for the measurement of the asteroid force, and Fig. 2 (b) shows the vegetation block and the removed case and vegetation after the measurement of the root strength.

시각적 평가방법에 의한 가시적 피복도 평가 시 점수는 발아 직전 피복이 전혀 되지 않은 나지 상태를 1점, 피복이 가장 양호한 상태를 9점으로 하여 1~9점 사이에서 피복도를 평가하였다. 또한, 생장량 및 뿌리길이는 식물의 성장에 따른 초장의 길이와 뿌리길이를 직접 측정하여 정성적 평가를 실시하였다.The visual acuity evaluation by the visual evaluation method was evaluated as a score of 1 point between the points of no scratching and 9 points of the best coating. Growth and root length were evaluated by direct measurement of plant length and root length.

표 6은 PVA를 혼합한 CSG 식생블록 내 생장량, 피복도, 근계력 등 식생 특성을 나타낸다. 식생 실험에서 시멘트량에 따른 배합에 관계없이 모든 식생블록에서 약 4~7일 사이에 초기발아가 시작되었으며, 초기발아율은 약 60~65%를 나타내었다. 이와 같이 초기발아율이 높게 나타난 것은 잔디를 혼파하였기 때문인 것으로 판단되었다.Table 6 shows vegetation characteristics such as growth, coverage, and root-mean-square in the CSG vegetation block mixed with PVA. In the vegetation experiment, initial germination was started in about 4 ~ 7 days in all vegetation blocks regardless of the amount of cement, and initial germination rate was about 60 ~ 65%. The initial germination rate was high because it was mixed with turf.

한편, 시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 모두 높은 초기발아율을 나타낸 것은 CSG 식생블록 제작 시 블록 위에 배양토를 포설함으로서 식생의 발아 조건을 개선하였을 뿐만 아니라 초기 발아가 파종 후 1주일 이전에 진행되어 CSG 지반이 완전하게 경화하지 않은 상태였기 때문으로 판단되었다. On the other hand, the initial germination rate in all vegetation blocks regardless of the amount of cement showed high initial germination rate because the germination condition of the vegetation was improved by installing the culture soil on the block in the CSG vegetation block production, It was judged that the ground was not completely cured.

이러한 결과들을 통해 시멘트를 혼입한 모든 CSG 배합에서도 식물의 종류에 관계없이 발아가 이루어지는 것을 고려할 때 초기 발아 측면에서 시멘트의 혼입량에 관계없이 CSG 재료의 식생 적용이 가능한 것을 알 수 있었다.These results indicate that CSG materials can be applied to vegetation irrespective of the mixing amount of cement in terms of initial germination, considering that germination occurs regardless of plant type in all CSG formulations containing cement.

표 6에 나타낸 바와 같이, 파종 후 4주가 경과한 시점에서 잔디 3종을 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에서 6~10 cm를 나타내었다. CSG 배합에 따른 지상부 생장량의 차이는 거의 없는 것으로 나타나 시멘트의 혼입이 CSG 식생블록에 식재된 식물의 생장특성에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 한편, 잔디계열과 초본식물을 혼합 파종할 경우 잔디계열의 높은 초기 생장속도와 초기 생장속도는 늦지만 생장기간이 길어짐에 따라 줄기와 잎에 의한 피복 면적을 증가시킬 수 있는 초본식물의 상호작용에 의해 녹화공법에 유리하게 적용할 수 있음을 확인하였다. 또한 시멘트량에 관계없이 파종 후 4주가 경과한 시점에서 잔디 3종을 파종한 식생블록에서 피복도 7.5점 이상의 높은 피복도를 나타내었다.
As shown in Table 6, in the vegetation block in which three kinds of grass were sown at 4 weeks after sowing, the growth rate of the top part of the plant was 6 to 10 cm in all the blocks regardless of the CSG combination. There was no significant difference in the growth rate of CSG from above ground. Therefore, the incorporation of cement did not affect the growth characteristics of the plants planted in CSG vegetation block. On the other hand, when mixed with grass and herbaceous plants, the initial growth rate and the initial growth rate of the grasses are slow, but the longer the growth period, the higher the growth rate of grasses and leaves It can be applied advantageously to the greening method. Regardless of the amount of cement, the vegetation block with 3 seeds of seeds showed high coverage of 7.5 or more at the point of 4 weeks after sowing.

[표 6][Table 6]

PVA를 혼합한 CSG 식생블록 내 생장량, 피복도, 근계력 등 식생 특성Vegetation Characteristics such as Growth, Coverage and Rooting Power in CSG Vegetation Block Mixed with PVA

Figure 112012094331119-pat00006
Figure 112012094331119-pat00006

이러한 결과들을 통해 초기성장속도가 우수한 잔디계열을 혼합 파종 할 경우 녹화 공법에 적용할 수 있음을 알 수 있었다.
These results show that the mixed seeding method with grass growth rate of early growth rate can be applied to greening method.

<2-2> <2-2> 근계력Arousal power 특성 characteristic

CSG 재료를 활용한 식생블록에서 단위시멘트량 및 식생 종류에 따라 식물 뿌리의 원지반과의 고착 및 근입에 따른 근계력을 정량적으로 분석하기 위하여 1.96 MPa 및 4.90 MPa 용량의 인장력 시험기를 이용하였다.In the vegetation block using CSG material, a tensile tester with a capacity of 1.96 MPa and 4.90 MPa was used to quantitatively analyze the rootstock force due to the adherence and entrapment of the plant roots with the unit cement amount and vegetation type.

PVA가 혼입된 CSG 식생블록 내에서 파종 후 4주가 경과한 시점에서 근계력을 측정한 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 28일 재령의 시멘트 함유량 4%, 6%, 8%, 10%의 CSG 식생블록에 대한 PVA(0.6%, 0.8%, 1.0%) 혼합비율에 따른 각각의 근계력은 1.08~1.46kPa, 0.77~1.16 kPa, 0.69~1.46 kPa 및 0.78~1.08 kPa의 범위를 나타내었으며, 시멘트 4%를 배합한 식생블록에서 대체적으로 높은 근계력을 나타내었다.As shown in Fig. 6, the root-mean-square (CSG) content of 4%, 6%, 8% and 10% of cement content of aged 28 days was measured at 4 weeks after sowing in the CSG vegetation block containing PVA. According to the blending ratio of PVA (0.6%, 0.8%, 1.0%) to the vegetation block, the respective austenitic strengths ranged from 1.08 to 1.46 kPa, 0.77 to 1.16 kPa, 0.69 to 1.46 kPa and 0.78 to 1.08 kPa, 4% in the vegetation block.

식생블록을 절단하여 유관 관찰한 결과 시멘트를 적게 혼입한 식생블록은 식물의 뿌리가 상대적으로 조금 더 깊게 관입하는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 현상이 부착력을 높이는 결과를 초래하여 근계력도 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 PVA 혼합 비율이 높을수록 근계력도 높아지는 것을 확인하였다.As a result of observing the vegetation block, the vegetation block containing less cement showed that the root of the plant penetrated a little deeper, and this phenomenon caused the increase of the adhesion force, I could. Also, it was confirmed that the higher the blending ratio of PVA, the higher the root strength.

이러한 결과를 통해 본 발명자들은 섬유를 첨가함에 따라 식생블록의 인장력을 증진시켜 근계력을 높이는데 일조한다는 것을 알 수 있었다.
From these results, the present inventors have found that the addition of the fibers enhances the tensile strength of the vegetation block, thereby enhancing the root strength.

<< 시험예Test Example 3> 3>

CSGCSG 블록의 휨강도 특성 시험 Bending strength test of block

일반적으로 시멘트량은 강도 특성과 밀접한 관계가 있으며 일반적으로 시멘트량이 많을수록 강도는 증가하지만 경제성 및 설계 기준 강도 등을 고려하여 시멘트량에 대한 최적 배합비를 도출하는 것이 중요하다.Generally, the amount of cement is closely related to the strength characteristics. Generally, as the amount of cement increases, the strength increases. However, it is important to derive the optimal blending ratio for the amount of cement considering economical efficiency and strength of design standard.

시료를 도 3과 같이 놓고 지점간 거리를 170 mm로 취하여 지점 간 중앙에 하중을 가하여 휨 강도를 측정하였으며 KS F 2408(콘크리트의 휨강도 시험방법)에 준하여 20× 20× 5 cm인 공시체를 압축강도 시험기로 0.1mm/min의 속도로 하중을 재하하여 측정하였다.The specimens were placed as shown in Fig. 3, and the distance between points was taken as 170 mm. The flexural strength was measured by applying a load at the center between the points. The specimens of 20 × 20 × 5 cm were subjected to compressive strength test according to KS F 2408 And the load was measured at a rate of 0.1 mm / min.

도 7은 재령 28일의 토목 섬유 및 시멘트 함유량에 따른 CSG블록의 휨강도를 나타낸다. 7 shows the flexural strength of the CSG block according to the content of geosynthetic fibers and cement at 28 days of age.

CSG블록의 휨강도를 측정한 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이, 시멘트 혼합비 4%에서 PVA 0.6%, 0.8%, 1.0일 때의 휨강도는 각각 1.02MPa, 1.29 MPa, 1.26 MPa이며(도 7(a) 참조), 시멘트 혼합비 6%에서 PVA 0.6%, 0.8%, 1.0일 때의 휨강도는 각각 1.04 MPa, 1.69 MPa, 1.97 MPa로 나타났다(도 7(b) 참조). 또한 시멘트 혼합비 8%에서 PVA 0.6%, 0.8%, 1.0일 때의 휨강도는 각각 2.17 MPa, 2.40 MPa, 2.54 MPa이며(도 7(c) 참조), 시멘트 혼합비 10%에서 PVA 0.6%, 0.8%, 1.0일 때의 휨강도는 각각 3.14MPa, 3.25 MPa, 3.76 MPa로 나타났다(도 7(d) 참조).As shown in FIG. 7, the flexural strength of the CSG block was 1.02 MPa, 1.29 MPa, and 1.26 MPa at the cement mixing ratio of 4% and 0.6%, 0.8% and 1.0 PVA, And the flexural strengths of PVA at 0.6%, 0.8% and 1.0 at cement mixing ratio of 6% were 1.04 MPa, 1.69 MPa and 1.97 MPa, respectively (see FIG. 7 (b)). The flexural strengths of PVA at 0.6%, 0.8% and 1.0% at 8% of cement ratio were 2.17 MPa, 2.40 MPa and 2.54 MPa, respectively (see Fig. 7 (c) The bending strength at 1.0 was 3.14 MPa, 3.25 MPa and 3.76 MPa, respectively (see Fig. 7 (d)).

이러한 결과들을 통해 본 발명자들은 시멘트 함유량이 많아질수록 파괴강도가 증가하며 특히 시멘트 함유량 10%에서 급격하게 파괴강도가 증가하며, 응력-변형률 거동이 최대 강도에 도달한 후 급작스럽게 응력이 떨어지는 취성적인 파괴현상을 보임을 확인하였으며, 시멘트비가 증가할수록 강도는 증가하고 섬유비가 클수록 강도도 크나 섬유비 보다는 시멘트비에 영향을 더 많이 받음을 확인하였다. From these results, the present inventors have found that as the content of cement increases, the fracture strength increases, especially the fracture strength increases rapidly at 10% of the cement content, and the brittle And it was confirmed that the strength was increased with increasing cement ratio. The larger the fiber ratio, the higher the strength, but the more the fiber ratio, the more the cement ratio was affected.

이를 통해 시멘트에 의하여 생성된 수화생성물은 흙과의 결합력을 증가시킬 뿐만 아니라 혼입된 PVA 섬유와의 부착력 향상에도 기여하여 섬유 보강 혼합토 재료의 파괴강도 증진에 효과적임을 알 수 있었다.
It was found that the hydration products produced by cement not only increase the bond strength with soil but also contribute to the enhancement of adhesion strength with mixed PVA fibers, and thus are effective in increasing the fracture strength of fiber reinforced mixed soil materials.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (10)

토사 70~90 중량부, 시멘트 3-15 중량부, 물 5~10 중량부 및 PVA(polyvinyl alcohol) 0.6~1.0 중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CGS 식생블록.70 to 90 parts by weight of gypsum, 3 to 15 parts by weight of cement, 5 to 10 parts by weight of water and 0.6 to 1.0 part by weight of PVA (polyvinyl alcohol). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 토사는 모래 40 ~ 60 중량%, 크기가 9.5mm 이상인 자갈 20 ~ 40 중량%, 및 크기가 4.5 ~ 9.5mm인 자갈 10 ~30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CGS 식생블록.
The method according to claim 1,
Wherein the gypsum comprises 40 to 60 wt% of sand, 20 to 40 wt% of gravel having a size of 9.5 mm or more, and 10 to 30 wt% of gravel having a size of 4.5 to 9.5 mm.
토사 70~90 중량부, 시멘트 3-15 중량부, 물 5~10 중량부 및 PVA(polyvinyl alcohol) 0.6~1.0 중량부를 혼합하여 CSG(Cemented Sand and Gravel) 혼합물을 제조하는 단계;
상기 혼합된 CSG 혼합물을 블록제조용 몰드에 투입하는 단계;
상기 몰드에 충전된 CSG 혼합물을 15~70 kgf㎝/㎤의 에너지로 다짐하여 CSG층을 형성하는 단계;
상기 몰드의 CSG층 상면에 씨앗이 파종된 배양토를 포설하는 단계; 및
상기 포설된 배양토를 12~15 kgf㎝/㎤의 에너지로 다짐하여 CSG층 상부에 배양토층이 일체로 형성된 블록을 형성하는 단계를 포함하는, 섬유 보강 CSG 식생블록의 제조방법.
(Cemented sand and gravel) mixture by mixing 70 to 90 parts by weight of soil, 3 to 15 parts by weight of cement, 5 to 10 parts by weight of water and 0.6 to 1.0 part by weight of PVA (polyvinyl alcohol).
Introducing the mixed CSG mixture into a block making mold;
Forming a CSG layer by compaction of the CSG mixture filled in the mold at an energy of 15 to 70 kgfcm / cm3;
Placing a culture soil on which seeds are seeded on the upper surface of the CSG layer of the mold; And
Reinforcing the CSG vegetation block with the energy of 12 to 15 kgfcm / cm3 to form a block integrally formed with the soil layer on the CSG layer.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 토사는 모래 40 ~ 60 중량%, 크기가 9.5mm 이상인 자갈 20 ~ 40 중량%, 및 크기가 4.5 ~ 9.5mm인 자갈 10 ~30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CGS 식생블록의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the gypsum comprises 40 to 60% by weight of sand, 20 to 40% by weight of gravel having a size of 9.5 mm or more, and 10 to 30% by weight of gravel having a size of 4.5 to 9.5 mm. Way.
삭제delete 삭제delete 제4항에 있어서,
상기 씨앗은 한지형 잔디로서 톨훼스큐(Tall fescue), 페레니얼 레이그라스(Perennial ryegrass) 및 켄터키 블루그라스(Kentucky bluegrass)로 이루어진 군에서 선택하여 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 섬유 보강 CSG 식생블록 제조방법.
5. The method of claim 4,
The seeds may be selected from the group consisting of Tall fescue, Perennial ryegrass and Kentucky bluegrass, which are used alone or as a mixture of two or more species. Fiber reinforced CSG vegetation block manufacturing method.
제4항, 제6항 및 제9항 중 어느 한항에 따라 제조된 섬유 보강 CSG 식생블록. A fiber-reinforced CSG vegetation block produced according to any one of claims 4, 6 and 9.
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