KR101432249B1 - 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법 - Google Patents

흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액상 경화제와 아윈계 고화제를 흙과 혼합한 조성물을 이용하여 친환경적이면서도 내구성이 강한 흙 포장도로를 시공할 수 있는 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 흙 포장용 조성물은 흙 100중량부에 대하여 아윈계 클링커, 제올라이트, 고로 슬래그, 무수석고, 칼슘설포알루미네이트를 포함하는 분말 고화제 5.0 내지 20중량부와, 액상 경화제 0.1 내지 5.0중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법{composition for soil pavement and construction method of soil pavement using the same}
본 발명은 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액상 경화제와 아윈계 고화제를 흙과 혼합한 조성물을 이용하여 친환경적이면서도 내구성이 강한 흙 포장도로를 시공할 수 있는 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로포장은 도로면을 보호 강화하고 평탄성을 높여 사람의 통행과 차량의 주행을 편하게 하기 위하여 처리된 노면구조물이다.
도로포장은 표층부의 재질에 따라 역청계(아스팔트) 포장, 콘크리트계 포장으로 크게 분류되는데, 역청계 포장은 표층부가 아스팔트 또는 타르에 의해 고결된 쇄석 등의 골재로 되어 있는 것으로, 현재 세계 각국의 도로의 대부분을 차지하고 있고, 그 종류도 대단히 많다.
콘크리트계 포장은 표층부에 콘크리트를 포설한 것인 데, 콘크리트 뿐이거나 콘크리트에 철망을 삽입한 보통의 콘크리트 포장 외에, 철근 콘크리트 포장, 프리스트레스트 콘크리트 포장 등이 있다.
종래의 시멘트나 아스팔트를 주성분으로 하는 포장 방법은 매우 손쉬운 작업성과 저렴한 가격으로 많은 분야에서 시공되고 있지만 시멘트를 생산하기 위해서 석탄 또는 석유를 필요로 하며, 소비되는 석탄자원과 석유자원은 연소 과정에서 막대한 CO2가스를 발생시키고, 시멘트의 원료로 사용되는 석회석은 CaCO3로 구성되어 시멘트 생산시 CO2 가스를 발생시키는 주된 원료이기 때문에 시멘트의 사용 자체가 환경 오염을 유발하는 문제가 있다.
최근 이러한 환경적 문제 등을 근거로 시멘트 사용량 저감에 대한 인식이 국제적으로 확산되고 있다. 이러한 환경적, 산업적 인식의 전환을 고려하여 자연친화적인 도로포장을 접목한 시멘트 저감형 기술들이 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 등록특허 제438138호에는 토양 1㎥에 대해 시멘트 20~500kg 및 시멘트경화제 0.8kg~3kg을 혼합하여 표층, 기반을 형성하는 친환경적으로 개량된 토양의 포장 시공 방법이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허 제2002-0085530호에는 70~91중량%의 흙과 14~18중량%의 시멘트, 0.35~0.49중량%의 안료로 이루어진 혼합물에 1.4~2중량%의 무기계 경화제를 희석시킨 14~18중량%의 물을 첨가하여 구성되는 도로포장용 흙 포장 조성물이 개시되어 있다.
하지만, 상기에 언급된 종래의 기술들과 같이 흙과 시멘트를 혼합하는 경우 압축강도에 비해 상대적으로 낮은 휨강도 및 휨 인성으로 인해 많은 문제점이 발생하며, 건조수축에 의해 균열이 발생함으로 4~6M 마다 줄눈을 설치하는 단점을 가진다.
또한, 시멘트 색상을 감추기 위하여 안료를 첨가하여 시공해야 함으로써 비효율적이며, 여전히 시멘트의 접착력에 의존하므로 환경문제 개선의 효과가 크지 않아 친환경 흙길 조성공사의 취지에서 벗어나는 문제점이 있다. 또한, 색상이 회색으로 한정되기 때문에 도시나 농촌을 불문하고 주위환경을 획일화하며, 수명이 다할 경우 별도의 폐기물 처리과정을 필요로 하므로 이에 따른 폐기 처리비용이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 도로포장은 표면층이 불투수성이라 하더라도 시멘트 자체가 일정 정도의 수분을 흡수하게 되고, 이때 흡수된 수분이 동절기에 동결되면서 표면층을 파괴시켜 견고성을 저하시키는 결과를 초래한다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 액상 경화제와 아윈계 고화제를 흙과 혼합한 조성물을 이용하여 고강도를 얻을 수 있고 수축, 팽창을 억제하여 줄눈 설치를 생략할 수 있으며, 동결융해로부터 안전하고 흙 색상이 그대로 발현될 수 있는 친환경적인 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흙 포장용 조성물은 흙 100중량부에 대하여 아윈계 클링커, 제올라이트, 고로 슬래그, 무수석고, 칼슘설포알루미네이트를 포함하는 분말 고화제 5.0 내지 20중량부와, 액상 경화제 0.1 내지 5.0중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 분말 고화제는 상기 아윈계 클링커 28 내지 45중량%와, 상기 제올라이트 8 내지 24중량%와, 상기 고로 슬래그 10 내지 35중량%와, 상기 무수석고 10 내지 23중량%와, 상기 칼슘설포알루미네이트 0.2 내지 2.0 중량%로 조성된 것을 특징으로 한다.
상기 액상 경화제는 제 1에멀젼:제 2에멀젼이 0.4~1:1의 중량비로 혼합되고,상기 제 1에멀젼은 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 알킬술폰산염, 과황산암모늄, α-메틸 스티렌다이머, 리튬실리케이트를 함유하고, 상기 제 2에멀젼은 비닐아세테이트, 아크릴산, 글루콘산나트륨, 디비닐벤젠을 함유하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 흙 포장용 조성물의 시공방법은 상기 흙 포장용 조성물에 물을 가하여 교반하는 교반단계와; 상기 교반단계에서 수득한 혼합물을 도로의 기층 위에 포장하는 포장단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 포장단계는 a)포장을 실시할 도로의 기층을 다지는 정지단계와, b)상기 혼합물을 상기 기층 상부에 포설하고 다져서 상기 기층 상부에 포장층을 형성하는 포설단계와, c)상기 포장층의 상면에 표면 경화제를 살포하는 살포단계와, d)상기 표면 경화제 살포 후 상기 포장층을 양생하여 경화시키는 경화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 액상 경화제와 아윈계 고화제를 흙과 혼합한 조성물을 이용하여 흙 포장도로의 시공시 조기에 경화가 가능하여 24시간 후에는 보행이 가능하며, 고강도를 얻을 수 있다.
또한, 수축 및 팽창을 억제하여 줄눈 설치를 생략할 수 있고, 동결융해로부터 안전하고 흙 색상이 그대로 발현될 수 있는 흙 포장도로를 제공할 수 있다.
그리고 흙 포장도로는 유해한 중금속 검출이 없으며, 인체에 유익한 원적외선을 방출하여 보행자의 건강을 증진시킬 수 있다. 또한 폐기 시 장시간이 경과 하면 풍화과정 등을 통해 자연 회귀가 가능하여 폐기물 처리비용이 절감되는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흙 포장용 조성물을 이용하여 성형한 성형체들의 모습이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 흙 포장용 조성물 및 이를 이용한 흙 포장도로의 시공방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 흙 포장용 조성물은 흙 100중량부에 대하여 분말 고화제 5.0 내지 20중량부와, 액상 경화제 0.1 내지 5.0중량부를 함유한다.
상기 흙은 지표에서 얻어지는 실트와 점토 등의 점질토와, 고령토, 백토, 마사토 등의 사질토, 자갈, 모래 등이 가능하며, 그 종류는 특별히 한정되지는 않는다. 가령, #200번 체 통과량이 5∼35%인 토사를 사용할 수 있다.
상기 분말고화제는 아윈계 클링커 28 내지 45중량%와, 제올라이트 8 내지 24중량%와, 고로 슬래그 10 내지 35중량%와, 무수석고 10 내지 23중량%와, 칼슘설포알루미네이트 0.2 내지 2.0 중량%로 조성된다.
상기 분말 고화제는 물과 반응하여 수화물을 생성한다. 이러한 수화반응은 고화제의 분말도, 온도 등 많은 인자에 따라 복잡한 반응을 일으킨다. 분말 고화제는 흙 포장용 조성물이 속경성을 갖게 하며, 빠른 시간에 강도발현이 가능하도록 한다.
분말 고화제의 주성분인 아윈계 클링커는 일 예로 석회석 약 30~40중량%, 보오크사이트 약 30~50중량% 및 석고 약 10~20 중량%를 원료로서 혼합하고 로타리 킬른에서 1300℃에서 소성하여 냉각하여 얻어진 것을 분쇄하여 이용할 수 있다. 클링커는 결합력과 강도 증진 및 경화속도에 영향을 준다. 분말 고화제에서 클링커의 함량은 28 내지 45중량%인 것이 바람직하다. 클링커의 함량이 28중량% 미만이면 충분한 결합력과 강도 증진이 원활히 이루어지지 않아 경화속도가 길어지고, 45중량%를 초과하면 효과적인 결합력과 강도 증진 및 경화속도를 얻을 수 없다.
제올라이트는 알루미나 규산염 광물로 다공성 구조로 이루어져 있어 특히 오염물의 흡착, 탈취력과 흡수성이 커 오염물질 정화 기능이 탁월하다. 제올라이트의 함량은 8 내지 24중량%인 것이 바람직하다.
그리고 고로 슬래그는 잠재수경성을 가지고 있는 재료로서, 강도를 발현시켜 준다. 고로 슬래그의 함량은 10 내지 35중량%인 것이 바람직하다. 고로 슬래그의 함량이 10중량% 미만으로 첨가 시에는 소기의 강도를 얻을 수 없다.
무수석고는 고로 슬래그의 반응을 촉진시키고, 강도 증진 및 경화속도에 영향을 준다. 무수석고의 함량은 10 내지 23중량%인 것이 바람직하다. 무수 석고의 함량이 10중량% 미만인 경우 고로 슬래그의 자극 효과가 떨어져 강도에 영향을 줄 수 있고, 원활한 결합체 형성이 이루어지지 않으며, 경화속도에도 영향을 주게 된다. 그리고 23중량%를 초과하면 강도 증진 및 경화속도가 빨라 정상적인 작업속도를 얻을 수 없다.
칼슘설포알루미네이트는 CaO-Al2O3-SO3를 주성분으로 하고 있으며 토사입자를 응집 구속시키고, 강도 증진에 영향을 준다. 칼슘설포알루미네이트의 함량이 0.2중량% 미만이면 급경성 및 고강도성이 떨어지며, 2.0중량%를 초과하면 급격한 팽창력을 발휘한다.
한편, 액상 경화제는 토사 및 분말 고화제 사이에 결합 고리를 만들어주면서 건조수축을 억제시켜 급격한 수분증발로 인한 균열을 방지하고, 분말 고화제 기능을 강화하는 접착제 역할을 한다.
액상 경화제는 제 1에멀젼:제 2에멀젼이 0.4~1:1의 중량비로 혼합되어 조성된다.
제 1에멀젼의 일 예로 메틸메타크릴레이트 30 내지 50중량%와, 부틸아크릴레이트 20 내지 35중량%와, 2-에틸헥실아크릴레이트 10 내지 30중량%와, 알킬술폰산염 0.03 내지 4중량%와, 과황산암모늄 0.04 내지 0.3중량%와, α-메틸 스티렌다이머 0.02 내지 0.3중량%와, 리튬실리케이트 0.2 내지 3중량%로 조성된다.
메틸메타크릴레이트는 흙 포장용 조성물의 안정성 및 내후성을 부여하는 역할을 한다. 메틸메타크릴레이트는 30 내지 50중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 메틸메타크릴레이트의 함량이 30중량% 미만인 경우에는 안정성 및 내후성이 저하되어 경화 시 피막형성이 원활하지 못하고, 50중량%를 초과하게 되면 접착력이 너무 강해서 작업성이 저하된다.
그리고 부틸아크릴레이트는 점성 저하 방지와 부착 및 인장 강도 개선을 위하여 사용된다. 부틸아크릴레이트는 20 내지 35중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 부틸아크릴레이트의 함량이 20중량% 미만일 경우에는 재료분리는 발생되지 않으나 작업성, 부착 및 인장강도가 저하될 수 있고, 부틸아크릴레이트의 함량이 35중량%를 초과하는 경우에는 부착 및 인장강도는 개선되나 점성이 떨어져 피막형성 저하의 문제가 발생될 수 있다.
2-에틸헥실아크릴레이트는 햇빛 등의 날씨 및 기후에 견디는 내후성이 우수하여 외부 기후 변화에 의한 파괴 등을 억제함과 동시에 포장층을 일체화시켜줌으로써 부착강도 및 인성을 좋게 하는 역할을 한다. 2-에틸헥실아크릴레이트는 10 내지 30중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 2-에틸헥실아크릴레이트의 함량이 10중량% 미만인 경우에는 상술한 기능을 발휘하기에 미미하고, 30중량%를 초과하면 상술한 기능이 강화되나 비용이 증가하는 문제점이 있다.
알킬술폰산염은 흙의 표면장력을 파괴하고, 흙 입자에 침투, 분산, 기포작용을 하여 혼합성을 향상시키는 역할을 한다. 알킬술폰산염은 0.03 내지 4중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 알킬술폰산염의 함량이 0.03중량% 미만이면 흙 포장용 조성물의 분산성이 떨어져 고른 혼합물을 얻기 어렵고, 4중량%를 초과하면 흙 포장용 조성물의 분산성은 좋아지나 단가가 상승하게 된다.
과황산암모늄은 중합반응을 일으키는 자유라디칼을 생성하는 역할을 하는 첨가제로 사용된다. 과황산암모늄의 함량은 0.04 내지 0.3중량% 사용된다. 과황산암모늄의 함량이 0.04 중량%미만이면 생성되는 자유라디칼이 적어 반응율이 낮아지며, 0.3중량%를 초과 사용하면 입자 간 응집이 일어나게 된다.
α-메틸 스티렌다이머는 표면장력이 낮은 흙 포장체에 우수한 침투성과 친화성을 발휘하여 접착력을 강화시킨다. α-메틸 스티렌다이머는 0.02 내지 0.3중량%로 사용되는 것이 바람직하다.
리튬실리케이트는 흙 포장용 조성물에 경화성을 부여하는 역할을 한다. 리튬실리케이트 0.2 내지 3중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 리튬실리케이트의 함량이 0.2중량% 미만인 경우에는 경화가 늦고, 3중량%를 초과하면 경화가 너무 빨라서 작업시간의 확보가 어렵다.
한편, 제 2에멀젼은 비닐아세테이트 50 내지 80중량%와, 아크릴산 10 내지 40중량%와, 글루콘산나트륨 1 내지 10중량%와, 디비닐벤젠 3 내지 4중량%로 조성된다. 이러한 제 2에멀젼은 흙 포장체의 공극을 채워 강도를 상승시켜주는 역할을 한다.
이하, 상술한 흙 포장용 조성물을 이용한 흙 포장도로의 시공방법에 대하여 설명한다.
일 실시 예로, 흙 포장도로의 시공방법은 흙 포장용 조성물에 물을 가하여 교반하는 교반단계와, 교반단계에서 수득한 혼합물을 도로의 기층 위에 포장하는 포장단계를 포함한다.
먼저, 교반단계에서 흙 포장용 조성물에 물을 가한 후 교반하여 도로 포장을 위한 혼합물을 준비한다. 흙 포장용 조성물은 상술한 바와 같다. 즉, 흙 포장용 조성물은 흙 100중량부에 대하여 분말 고화제 5.0 내지 20중량부와, 액상 경화제 0.1 내지 5.0중량부로 조성된다. 상기 교반단계에서 물의 첨가량은 흙 100중량부를 기준으로 2 내지 10중량부가 적절하다.
다음으로, 교반단계에서 수득한 혼합물을 도로의 기층 위에 포장하는 포장단계를 수행한다.
포장단계는 구체적으로 포장을 실시할 도로의 기층을 다지는 정지단계와, 상기 혼합물을 상기 기층 상부에 포설하고 다져서 상기 기층 상부에 포장층을 형성하는 포설단계와, 상기 포장층의 상면에 표면 경화제를 살포하는 살포단계와, 상기 표면 경화제 살포 후 상기 포장층을 양생하여 경화시키는 경화단계로 이루어진다.
정지단계에서는 땅을 일정 깊이로 굴삭한 후 땅을 골라 기층을 형성한다. 설계 지반고에 맞추어 포장 대상이 되는 도로에 대한 시공 구간을 측량하고 포설하고자 하는 도로폭원, 포설두께 및 구배에 맞추어 정지단계를 수행한다. 정지단계에서 굴삭 깊이는 도로의 용도에 맞게 10 내지 40cm가 되도록 한다. 그리고 포장될 기층이 경사져 있는 경우 보조기층 상면에 요철층을 형성할 수 있다. 포장될 도로의 경사도가 심할 경우 보조기층에 요철층을 형성하여 포설되는 혼합물이 흘러내리는 밀림현상을 방지하기 위한 작업이다. 이는 기층의 경사도가 심할 경우에 한하여 작업되는 것이므로 도로가 평탄한 경우에는 이 과정이 생략될 수 있다.
굴삭 후 전동롤러나 그레이더 등의 건설장비를 이용하여 다져서 정지작업을 실시한다. 상기 정지단계에서 배출된 토양은 흙 포장용 조성물의 재료로 이용될 수 있다.
정지단계가 완료되면 기층 상부에 혼합물을 포설하고 다져서 상기 기층 상부에 포장층을 형성하는 포설단계를 수행한다. 이를 위해 혼합물은 살포장치로 살포하여 기층 상부에 균일하게 포설한다. 포설 후 롤러와 같은 장비를 이용하여 혼합물을 다져 포장층을 형성한다. 포장층은 약 10∼20 ㎝두께로 형성될 수 있다.
다음으로, 다져진 포장층의 상면에 표면경화제를 살포하는 살포단계를 수행한다. 표면경화제는 포장층의 표면의 무수한 틈새를 메워 포장층의 표면을 밀봉시키는 기능을 한다. 표면경화제의 살포에 의해 포장층에 크랙이 발생하는 것을 방지하고, 수분이 포장층 내부로 침투하는 것을 막을 수 있다. 이러한 표면경화제는 상술한 액상 경화제에 물을 혼합하여 만들어진다. 가령, 액상 경화제: 물의 중량비는 1: 10~30일 수 있다. 표면경화제는 살수장비를 이용하여 포장층의 상부, 즉 표면에서부터 0.5 내지 3.0㎝ 깊이까지 고르게 적셔지도록 살포한다.
상기 표면 경화제 살포 후 포장층을 양생시키는 경화단계를 수행한다. 자연양생을 이용하여 포장층을 경화시킬 수 있다. 또한, 포장층에 스팀이나 온풍을 가하여 양생시킬 수 있음은 물론이다. 하절기에는 자연 양생이 가능하지만 하절기를 제외한 시기에는 경화를 촉진시키기 위해 통상적인 양생포나 비닐 등으로 포장층을 덮고 스팀이나 온풍기를 가하여 양생할 수 있다.
상술한 바와 같이 시공된 흙 포장도로는 조기에 경화가 가능하여 24시간 후에는 보행이 가능하며, 고강도를 얻을 수 있고 수축, 팽창을 억제하여 줄눈 설치를 생략할 수 있다. 또한, 동결융해로부터 안전하고, 도 1에 나타난 바와 같이 흙 색상이 그대로 발현되는 장점을 갖는다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.
(실시예1)
흙 1700kg에 분말 고화제 150kg, 액상 경화제 10kg으로 조성된 흙 포장용 조성물에 물 100kg을 가한 후 믹서기에서 교반한 다음 성형틀에 채워 넣은 후 양생하여 공시체(specimen)를 제조하였다.
상기 분말고화제는 아윈계 클링커 40중량%, 제올라이트 18중량%, 고로 슬래그 23중량%, 무수석고 18중량%, 칼슘 설포알루미네이트 1.0중량%로 조성되었고, 액상 경화제는 제 1에멀젼:제 2에멀젼이 0.7:1의 중량비로 혼합되었다.
제 1에멀젼은 메틸메타크릴레이트 43중량%와, 부틸아크릴레이트 30중량%와, 2-에틸헥실아크릴레이트 23중량%와, 알킬술폰산염 2중량%와, 과황산암모늄 0.2중량%와, α-메틸 스티렌다이머 0.1중량%와, 리튬실리케이트 1.7중량%로 조성되었고, 제 2에멀젼은 비닐아세테이트 65중량%와, 아크릴산 25중량%와, 글루콘산나트륨 6.5중량%와, 디비닐벤젠 3.5중량%로 조성되었다.
(실시예2)
흙 1700kg에 분말 고화제 200kg, 액상 경화제 15kg으로 조성된 흙 포장용 조성물에 물 100kg을 가한 후 믹서기에서 교반한 다음 성형틀에 채워 넣은 후 양생하여 공시체를 제조하였다.
분말 고화제 및 액상경화제의 조성은 상기 실시예 1과 동일하다.
(실시예3)
흙 1700kg에 분말 고화제 250kg, 액상 경화제 20kg으로 조성된 흙 포장용 조성물에 물 100kg을 가한 후 믹서기에서 교반한 다음 성형틀에 채워 넣은 후 양생하여 공시체를 제조하였다.
분말 고화제 및 액상경화제의 조성은 상기 실시예 1과 동일하다.
(비교예)
상술한 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 흙 포장용 조성물의 물성과 비교하기 위하여, 포틀랜드 시멘트와 흙을 이용하였다.
구체적으로, 흙 1700kg에 포틀랜드 시멘트 250kg, 안료 10kg에 물 120kg을 가한 후 믹서기로 교반한 다음 성형틀에 채워 넣은 후 양생하여 공시체를 제조하였다.
<제 1실험예: 압축강도>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 흙 포장용 조성물과 비교예에서 제조한 시멘트계 흙 포장재의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 실시예1 내지 실시예 3의 공시체와 비교예의 공시체의 압축강도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 압축강도 시험은 KS F 2405의 방법에 따라 실시하였다.
구분 압축강도
실시예1 12.7MPa
실시예2 14.1MPa
실시예3 18.6MPa
비교예 11.3MPa
상기 표 1의 결과를 통해, 실시예 1 내지 3은 비교예에 비해 압축강도가 월등히 향상됨을 알 수 있다.
<제 2실험예: 건조수축률>
실시예1 내지 실시예 3의 공시체와 비교예의 공시체의 건조수축율을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 시험은 KS F 2424의 방법에 따라 실시하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예
건조수축 1.1 1.0 1.0 3.9
상기 표 2에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3은 비교예 1에 비하여 건조수축량이 크게 감소되었음을 확인하였다. 따라서 본 발명에 따른 흙 포장용 조성물을 이용하여 포장도로를 시공하는 경우 줄눈설치를 생략할 수 있을 것으로 기대된다.
<제 3실험예: 흡수율>
실시예1 내지 실시예 3의 공시체와 비교예의 공시체를 JIS A 1171(폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정 결과를 아래의 표 3에 나타내었다. 흡수율이 높으면 불순물이나 물이 포장층의 내부로 침투하게 되며 포장층의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예
흡수율(%) 1.1 1.0 1.1 5.0
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3은 비교예 1에 비하여 흡수율이 낮아 우수 및 동결융해로부터 안전함을 확인할 수 있다.
<제 4실험예: 폐기물 공정시험>
실시예1의 공시체로부터 시료를 채취하여 폐기물 공정 시험을 실시하고 그 결과를 표 4에 나타내었다.
항목 단위 기준치 결과값 시험방법
Pb


mg/L


 3 미검출



폐기물공정시험기준:2000
Cu 3 미검출
As 1.5 미검출
Hg 0.005 미검출
CN- 1 미검출
Cr(VI) 0.3 미검출
Cd 0.3 미검출
유기인 1 미검출
기름성분 wt% 5 1.1
테트라클로로에틸렌 mg/L
 0.3 미검출
트리클로로에틸렌 0.1 미검출
pH(20℃) 9.1
상기 표 4를 참조하면, 중금속, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌은 검출되지 않은 것으로 확인되었다. 또한, 기름성분은 미량 검출되었으나 이는 기준치 보다 낮은 값이다. 이는 본 발명의 흙 포장용 조성물이 친환경적이면서도 인체 또는 주위 환경에 무해함을 보여주는 것이다. 한편, 실시예 2 및 3의 공시체로부터 채취한 시료의 폐기물 공정 시험 결과 역시 상기 표 4와 같이 중금속, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌은 검출되지 않은 것으로 나타났다.
이상에서 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 흙 100중량부에 대하여 아윈계 클링커, 제올라이트, 고로 슬래그, 무수석고, 칼슘설포알루미네이트를 포함하는 분말 고화제 5.0 내지 20중량부와, 액상 경화제 0.1 내지 5.0중량부를 함유하며,
    상기 액상 경화제는 제 1에멀젼:제 2에멀젼이 0.4~1:1의 중량비로 혼합되고,
    상기 제 1에멀젼은 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 알킬술폰산염, 과황산암모늄, α-메틸 스티렌다이머, 리튬실리케이트를 함유하고,
    상기 제 2에멀젼은 비닐아세테이트, 아크릴산, 글루콘산나트륨, 디비닐벤젠을 함유하는 것을 특징으로 하는 흙 포장용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 분말 고화제는 상기 아윈계 클링커 28 내지 45중량%와, 상기 제올라이트 8 내지 24중량%와, 상기 고로 슬래그 10 내지 35중량%와, 상기 무수석고 10 내지 23중량%와, 상기 칼슘설포알루미네이트 0.2 내지 2.0 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 흙 포장용 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항 내지 제 2항 중 어느 한 항의 흙 포장용 조성물에 물을 가하여 교반하는 교반단계와;
    상기 교반단계에서 수득한 혼합물을 도로의 기층 위에 포장하는 포장단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙 포장도로의 시공방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 포장단계는 a)포장을 실시할 도로의 기층을 다지는 정지단계와, b)상기 혼합물을 상기 기층 상부에 포설하고 다져서 상기 기층 상부에 포장층을 형성하는 포설단계와, c)상기 포장층의 상면에 표면 경화제를 살포하는 살포단계와, d)상기 표면 경화제 살포 후 상기 포장층을 양생하여 경화시키는 경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 흙 포장도로의 시공방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102129985B1 (ko) * 2017-12-15 2020-07-09 한국건설기술연구원 도로포장용 흙 포장 조성물 및 그 시공방법
CN109879618A (zh) * 2019-04-12 2019-06-14 河北冀水规划设计有限公司 一种高寒地区农村渠道防渗工程使用的掺合料及制备工艺
KR102120599B1 (ko) * 2019-12-27 2020-06-08 김광환 흙 고화제 조성물 및 이를 사용하는 흙 포장 및 비산먼지 방지 기능을 갖는 공법
KR102148423B1 (ko) * 2020-07-08 2020-08-27 주식회사 그래코리아 자연토와 흙 고화제를 이용한 친환경 하천 하상 차수공법, 바닥면 포장공법, 및 구조체 제조방법
KR102345035B1 (ko) * 2021-06-14 2021-12-31 김학돈 친환경 흙콘크리트 조성물
CN114232406B (zh) * 2021-10-29 2023-03-07 中国建筑设计研究院有限公司 一种生态化人行泥结路及其施工方法
CN116119972B (zh) * 2022-12-29 2025-05-06 淮阴工学院 一种高掺量乳化碱渣土体增强材料及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050105153A (ko) * 2005-10-15 2005-11-03 (주) 지오시스 환경친화적이며, 속경성 및 고강도 특성을 가지는 흙포장용 조성물
KR100762975B1 (ko) 2005-02-03 2007-10-04 최연왕 흙포장 도로용 흙을 고화시키는 고화재
KR100987117B1 (ko) 2010-06-18 2010-10-11 에스피몰탈 주식회사 친환경 황토 몰탈 조성물 및 이를 이용한 포장재 시공방법
KR101121163B1 (ko) * 2011-07-19 2012-03-05 주식회사 엠제이그린텍 도로포장용 콘크리트 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762975B1 (ko) 2005-02-03 2007-10-04 최연왕 흙포장 도로용 흙을 고화시키는 고화재
KR20050105153A (ko) * 2005-10-15 2005-11-03 (주) 지오시스 환경친화적이며, 속경성 및 고강도 특성을 가지는 흙포장용 조성물
KR100987117B1 (ko) 2010-06-18 2010-10-11 에스피몰탈 주식회사 친환경 황토 몰탈 조성물 및 이를 이용한 포장재 시공방법
KR101121163B1 (ko) * 2011-07-19 2012-03-05 주식회사 엠제이그린텍 도로포장용 콘크리트 조성물

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