KR101443112B1 - 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법에 관한 것으로서, 슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설하는 단계; 상기 포장재의 표면에 아크릴 재질의 기호를 삽입하는 단계; 상기 포장재의 경화 후에 상기 아크릴 재질의 기호를 탈착하는 단계; 상기 아크릴 재질의 기호가 탈착된 음각면을 세척하는 단계; 상기 음각면에 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 채우는 단계; 상기 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 경화시키는 단계를 포함한다. 그에 따라, 본 발명은 친환경 소재인 슬래그 볼을 포장재로 사용하여 친환경적이며, 투수성 및 내구성이 우수한 슬래그 볼을 함유한 도로에 문자, 로고와 같은 기호를 삽입하여 도로 통행자에게 필요한 정보 또는 로고를 제공할 수 있다.

Description

슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법 {Method for inserting an engraved mark on a road containing Precious Slag ball}

본 발명은 슬래그 볼(Precious Slag Ball ; PS Ball)을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성이 있는 친환경 소재의 하나인 슬래그 볼(녹색인증 GT-10-00165 : 고압가스 분사 및 급속공기 냉각에 의한 용융 상태의 제강 슬래그 재활용 기술에 의해 제조된 슬래그 볼)과 결합재를 교반한 포장재에 아크릴 기호를 삽입 및 탈착한 후, 탈착된 음각면에 규사와 색소를 혼합한 우레탄 바인더를 채워서 음각 문자, 로고, 부호와 같은 기호를 삽입하는 시공방법에 관한 것이다.

최근 인보도, 자전거 도로, 보행자 도로, 놀이터 바닥면에서와 같이 인간이 넘어지는 등의 안전사고가 발생할 수 있는 도로의 포장재를 석재와 시멘트를 혼합한 콘크리트나 컬러콘, 투수콘, 아스콘과 같은 비탄성 포장체에서 탄성 포장체로 시공하는 경우가 늘어나고 있다.

특히, 최근에 고유가 시대를 극복하기 위한 방안으로 녹색성장을 추구하면서 자전거 이용에 관심이 집중되면서 자전거 전용 도로의 포장이 확대되고, 이러한 자전거 전용 도로를 포장하기 위한 다양한 탄성 포장재, 투수콘크리트와 같은 재료를 사용한 도로의 개발이 활성화되고 있다. 이러한 예로서, 도로 표면에 우레탄 표층을 형성하거나 폐타이어칩, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)칩을 조성한 포장재 등이 개발되고 있다.

그러나, 이러한 종래의 자전거 전용 도로 포장재의 일종인 비탄성 포장체인 칼라 아스콘의 경우에는 제품의 유연성이 떨어져 소성변형, 피로균열 등에 의하여 시간이 경과됨에 따라 크랙이 발생하고, 탈색이 일어나는 문제점이 있었다. 또한, 칼라 투수콘의 경우에는 빗물이 스며드는 표면의 홈과 작은 구멍들이 시공된지 얼마 지나지 않아 이물질로 막혀 투수 기능을 떨어뜨리고, 포설 후 상당한 기간의 양생기간이 필요하며, 양생 후 크랙이 발생하는 문제점이 있었다.

이에 반해 탄성포장체는 탄성도가 우수한 재료를 소재로 하므로 보행자의 발의 피로도를 저감시키는 장점이 있으나, 시간이 지나면서 황변에 의한 색상의 선명도가 떨어지며 자외선 등에 의한 바인더의 결합력 약화로 탄성칩 입자가 이탈하는 등 내후성에 상당히 취약한 단점이 있으며, 시공시 기후에 의한 시공조건, 특히 대기중 습도에 민감한 단점이 있어 시공후 접착면으로부터 들뜸 현상으로 인하여 이탈, 박리 등의 하자가 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록 제10-0497253호에는 폐타이어, 폐우레탄컬러 고무칩을 이용한 투수성 탄성포장재에 있어서, 평균 입경 6-10㎜의 잔골재(자갈) 또는 규사 70-80중량부와, 입경 4-8㎜로 분쇄한 폐타이어고무 칩 10-30중량부를 주성분으로 하되, 전체 중량의 10-20%의 폴리 우레탄 수지를 혼한하여 이루어진 하부 지지층과; 상기하 지지층의 상층에 형성되고, 3-4㎜ 길이로 절단한 폐우레탄 칼라 고무 칩에 우레탄 바인더를 혼합하되 전체 중량의 15-25%를 혼합하여 이루어진 상부 탄성층으로 구성된 것을 특징으로 하는 폐타이어, 폐우레탄 컬러 고무칩을 이용한 투수성 탄성 포장재가 공지되어 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제10-0963639호에는 열섬방지 탄성포장재 시공방법에 있어서, 지반을 다진 후 PE비닐을 깔아 PE비닐층 형성단계와; 상기 PE비닐층의 위에 굵은 모래를 포설하여 모래층을 형성한 후, 그 위에 자갈을 포설하여 자갈층을 형성하는 단계와; 자갈층 위에 필터매트를 설치하는 제1필터매트층 형성단계와; 상기 제1필터매트층의 위에 혼합골재를 포설하여 롤러로 다지는 혼합골재층 형성단계와; 혼합골재층 위에 고무칩을 포설하는 제2탄성층 형성단계와; 상기 제2탄성층의 위에 필터매트를 설치하는 제3필터매트층을 형성하는 단계와; 상기 제3필터매트층의 위에 열가소성 탄성체를 포설하고, 그 표면을 냉각 롤러로 평평하게 마감하는 제1탄성층 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열섬방지 탄성 포장재 시공방법이 공지되어 있다.

그러나, 대한민국 특허등록 제10-0497253호는 자갈 또는 규사와 폐타이어 고무칩이 도로를 사용하는 과정에서 쉽게 분리된다는 문제점이 있다. 또한, 대한민국 특허등록 제10-0963639호는 다층의 자갈층, 필터매트층, 탄성층으로 구성되어 포설의 시공기간이 길어지고 시공이 복잡하다는 문제점이 있다.

도로에 문양을 시공하는 방법에 관한 기술로서, 대한민국 특허공개 제10-2011-0037141호에는 아스팔트의 칼라문양 시공방법에 있어서, 절단 및 절삭장치를 이용하여 보수를 요하는 부위의 아스팔트에 요부와 철부를 구비한 요철부위가 형성되도록 절단 및 절삭하는 과정과, 상기의 절단 및 절삭장치로 요철부위를 갖도록 절삭한 아스팔트 조각을 청소차를 이용하여 청소하는 과정과, 에어 청소 및 고압의 물로 세척하는 과정과, 상기의 요철부위에 잔골재를 까는 과정과, 상기의 잔골재를 평탄화하는 과정과, 상기 잔골재의 상면에 하도용 프라이머를 도포하는 과정과, 상기 하도용 프라이머의 상면에 칼라문양에 해당하는 색상을 혼합한 파우더를 입히는 과정과, 상기 색상을 혼합한 파우더의 상면에 침투성 실란트를 도포하는 과정들로 구성한 것을 특징으로 하는 아스팔트 칼라문양 시공방법이 공지되어 있다.

그러나, 이러한 아스팔트의 파손 부위에 칼라문양을 시공하는 방법은 탄성이 우레탄 표층과 같은 재료에 비하여 떨어지는 딱딱한 아스팔트의 손상된 부위에 시공할 수 있는 방법에 불과할 뿐 아니라, 도로에 시공자가 원하는 문자, 도형 등의 기호를 삽입할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 친환경 소재인 슬래그 볼을 포장재로 사용하여 친환경적이며, 투수성 및 내구성이 우수한 슬래그 볼을 함유한 도로에 장시간 이탈되거나 탈색되지 않는 문자, 로고와 같은 기호를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명이 제안하는 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법은 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법에 있어서, (a) 슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설하는 단계; (b) 상기 포장재의 표면에 아크릴 재질의 기호를 삽입하는 단계; (c) 상기 포장재의 경화 후에 상기 아크릴 재질의 기호를 탈착하는 단계; (d) 상기 아크릴 재질의 기호가 탈착된 음각면을 세척하는 단계; (e) 상기 음각면에 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 채우는 단계; (f) 상기 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 경화시키는 단계를 포함한다.

상기 단계(a)의 결합재는 우레탄 바인더를 사용한다.

상기 단계(a)의 결합재는 아스팔트 또는 콘크리트를 사용한다.

상기 단계 (a)는 슬래그 볼과 결합재에 규사를 더 교반하여 포장재를 노면에 포설한다.

상기 슬래그 볼, 규사 및 결합재의 혼합물 조성비는 슬래그 볼 77~82wt%, 규사 15~20wt%, 결합재 2~6wt%이다

상기 슬래그 볼, 규사 및 결합재를 교반하는 재료는 교반기에 슬래그볼 및 규사를 먼저 넣고, 미리 준비된 결합재를 투입한 후, 2분 이상 교반하여 제조한다.

상기 단계 (a)에서의 우레탄 바인더는 주제와 경화제로 이루어진 2액형 우레탄 바인더로서 주제와 경화제를 전동믹싱기를 사용하여 3분 이상 믹싱하여 제조한다.

본 발명에 따른 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법은 친환경 소재인 슬래그 볼을 포장재로 사용하여 친환경적이며, 투수성 및 내구성이 우수한 슬래그 볼을 함유한 도로에 문자, 로고와 같은 기호를 삽입하여 도로 통행자에게 필요한 정보 또는 로고를 제공할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 장시간 이탈되지 않고 탈색되지 않는 도로에 삽입되는 문자, 로고를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설하는 공정을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 아크릴 기호를 노면에 삽입하는 공정을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 포장재 경화 후 아크릴 기호를 탈착하는 공정을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 아크릴 기호가 탈착된 음각면을 세척하는 공정을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 음각면에 규사와 색소가 혼합된 우레탄 바인더를 채우는 공정을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따라 음각 기호가 완성된 도로를 나타내는 도면.

본 발명은 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법에 관한 것으로서, 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법에 있어서, (a) 슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설하는 단계; (b) 상기 포장재의 표면에 아크릴 재질의 기호를 삽입하는 단계; (c) 상기 포장재의 경화 후에 상기 아크릴 재질의 기호를 탈착하는 단계; (d) 상기 아크릴 재질의 기호가 탈착된 음각면을 세척하는 단계; (e) 상기 음각면에 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 채우는 단계; (f) 상기 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계(a)의 결합재는 우레탄 바인더를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계(a)의 결합재는 아스팔트 또는 콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 (a)는 슬래그 볼과 결합재에 규사를 더 교반하여 포장재를 노면에 포설하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬래그 볼, 규사 및 결합재의 혼합물 조성비는 슬래그 볼 77~82wt%, 규사 15~20wt%, 결합재 2~6wt%인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬래그 볼, 규사 및 결합재를 교반하는 재료는 교반기에 슬래그볼 및 규사를 먼저 넣고, 미리 준비된 결합재를 투입한 후, 2분 이상 교반하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계 (a)에서의 우레탄 바인더는 주제와 경화제로 이루어진 2액형 우레탄 바인더로서 주제와 경화제를 전동믹싱기를 사용하여 3분 이상 믹싱하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법은 아래와 같은 단계를 포함한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설한다. 슬래그 볼은 Vickers Hardness가 634 정도이고, Rockwell Hardness가 43 정도로서 내구성, 내마모성이 우수하여 장시간 도로가 파손되지 않은 상태로 유지될 수 있다. 또한, 상온에서의 경화성이 우수하여 일반적인 양생에 따라 약 4시간 이후에는 도로의 사용이 가능하다. 뿐만 아니라, 수분 흡수율(Water Absorptivity)이 0.26%로 매우 낮아 내수성이 우수하여 수분에 의한 도로의 손상이 방지될 수 있다.

상기 포장재에 사용되는 결합재는 우레탄 바인더, 콘크리트, 아스팔트 중에 하나를 선택하여 사용한다.

상기 결합재 중 우레탄 바인더는 주제와 경화제로 이루어진 2액형 우레탄 바인더로서 슬래그 볼을 경화시키면서 슬래그 볼 시공층의 접착력을 향상시킨다. 우레탄 바인더는 주제와 경화제로 이루어진 2액형 우레탄 바인더로서 주제와 경화제를 전동믹싱기를 사용하여 3분 이상 믹싱하여 제조된다.

본 발명의 일실시예에 따라, 슬래그 볼과 결합재에는 규사가 혼합될 수 있다. 이 경우, 슬래그 볼, 규사 및 결합재의 혼합물을 제조하는 과정에서, 슬래그 볼 및 규사를 교반기에 먼저 넣고 결합재를 투입한 후, 2분 이상 교반하여 포장재를 제조할 수 있다.

이 경우, 슬래그 볼, 규사 및 결합재의 혼합물 조성비는 슬래그 볼 77~82wt%, 규사 15~20wt%, 결합재 2~6wt%로 구성된다. 이러한 조성비로서 포장재를 제조하는 이유는 결합재의 중량비가 2wt% 이하일 경우에는 포장재의 접착력이 약화될 수 있고, 결합재의 중량비가 6wt% 이상일 경우에는 다량의 결합재로 인하여 포장재의 내수성이 떨어질 수 있기 때문이다.

슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설한 후에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 포장재의 표면에 아크릴 재질의 기호를 삽입한다. 아크릴 재질의 기호는 문자, 도형, 로고, 숫자 등의 다양한 기호를 포함하여 도로 주행자가 각종의 정보 또는 로고를 확인할 수 있도록 한다.

아크릴 재질의 기호는 포장재가 경화되기 전에 포장재의 상면에 삽입된다. 아크릴은 무게가 유리의 1/2 정도로 가벼우면서 같은 두께의 경우 유리에 비해 6배 내지 17배의 강도를 가진다. 또한, 오랫동안 수축이나 뒤틀림에도 변형이 거의 없는 재질이기 때문에, 제작한 기호가 원형 그대로 유지되어 음각을 형성할 수 있도록 한다. 결과적으로, 포장재 노면을 크게 손상시키지 않으면서 아크릴 재질의 기호가 파손되지 않은 상태로 유지된다.

다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 아크릴 재질의 기호를 삽입한 후 일정 시간이 지나 포장재가 경화되면 아크릴 재질의 기호를 노면으로부터 탈착시킨다.

포장재는 주성분이 슬래그 볼이기 때문에 경화속도가 일반 포장재에 비하여 빠르다. 이 경우, 주변 온도를 고려하여 2시간에서 6시간 이후에 아크릴 재질의 기호를 탈착시킨다. 상세하게 설명하면, 주변 온도가 높을수록 슬래그 볼의 경화가 빠르게 진행되어 보다 이른 시간에 아크릴 재질의 기호를 탈착시킬 수 있고, 주변 온도가 낮을수록 경화 시간을 증가시켜야 한다.

아크릴 재질의 기호를 노면으로부터 탈착시킨 후에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 포장재의 음각면의 이물질을 제거하는 세척 단계를 거친다. 음각면의 세척은 부드러운 재질의 청소솔을 포함한 세척 장치로 음각면의 이물질을 제거하는 공정을 거친다.

포장재의 음각면을 세척한 후, 도 5에 도시된 바와 같이, 음각 부분에 규사와 색소를 혼합한 우레탄 바인더를 채운다.

규사는 재료의 특성상 높은 흡수율이 있어 착색이 용이하다는 점에서 색소가 규사에 적절하게 흡수될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라, 우레탄 바인더에 섞인 안료를 통하여 규사를 착색하여 원하는 색상이 발현될 수 있도록 한다. 음각 부분에 규사와 색소를 혼합한 우레탄 바인더를 채운 후, 상기 규사와 색소를 혼합한 우레탄 바인더를 경화시킨다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음각 기호를 완성하기 위하여, 규사와 색소를 혼합한 우레탄 바인더가 완전히 경화되기 직전에, 상부 표면을 긁어내서 음각면에 포함된 규사와 색소를 혼합한 우레탄 바인더만이 남도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법에 있어서,
   (a) 슬래그 볼과 결합재를 교반한 포장재를 노면에 포설하는 단계;
   (b) 상기 포장재의 표면에 아크릴 재질의 기호를 삽입하는 단계;
   (c) 상기 포장재의 경화 후에 상기 아크릴 재질의 기호를 탈착하는 단계;
   (d) 상기 아크릴 재질의 기호가 탈착된 음각면을 세척하는 단계;
   (e) 상기 음각면에 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 채우는 단계;
   (f) 상기 규사와 색소를 포함한 우레탄 바인더를 경화시키는 단계;를 포함하여 이루어지고,
   상기 단계 (a)는 슬래그 볼과 결합재에 규사를 더 교반한 포장재를 노면에 포설하되, 상기 슬래그 볼, 규사 및 결합재의 혼합물 조성비는 슬래그 볼 77~82wt%, 규사 15~20wt%, 결합재 2~6wt%인 것을 특징으로 하는 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 단계(a)의 결합재는 우레탄 바인더를 사용하는 것을 특징으로 하는 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 단계(a)의 결합재는 아스팔트 또는 콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 하는 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬래그 볼, 규사 및 결합재를 교반하는 재료는 교반기에 슬래그볼 및 규사를 먼저 넣고, 미리 준비된 결합재를 투입한 후, 2분 이상 교반하여 제조하는 것을 특징으로 하는 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법.
   
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 단계 (a)에서의 우레탄 바인더는 주제와 경화제로 이루어진 2액형 우레탄 바인더로서 주제와 경화제를 전동믹싱기를 사용하여 3분 이상 믹싱하여 제조하는 것을 특징으로 하는 슬래그 볼을 함유한 도로에 음각 기호를 삽입하는 시공방법.

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