KR101529681B1 - 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법 - Google Patents

블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블록을 형성하기 위한 블록 형성용 조성물로서, 블록의 본체를 형성하는 본체 형성용 조성물; 본체의 상면에 노출되어 빛을 반사하기 위한 유색층을 형성하는 유색층 형성용 조성물;을 포함하며, 본체 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 1~80 중량부;로 형성된 바인더 조성물;을 포함하고, 유색층 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 금속 산화물 1~50 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법을 제시함으로써, 고효율의 고반사 효과를 통해 차열 성능을 극대화하며, 내후성 및 내구성을 향상시켜 장기적인 수명성을 확보함과 아울러, 도시열섬현상 저감기능을 향상시키도록 한다.

Description

블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법{COMPOSITION FOR BLOCK AND METHOD OF MAKING BLOCK USING THE SAME THING}
본 발명은 토목 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법에 관한 것이다.
1970년대 이후 우리나라는 급격한 산업화로 인하여 도시 집중현상이 심화되었으며, 이로 인해 도시는 양적으로 팽창하게 되었다.
이와 같은 도시화로 도심지 내의 보도, 차도 등이 증대되어 녹지의 면적이 크게 감소하였으며, 각종 대기오염 물질로 인해 태양에너지가 도심의 표면에 흡수됨으로써, 도시의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른 바, 도시 열섬현상이 심각해진 실정이다.
도시 열섬현상이란 도시화로 인해 나타나는 기후적 특성으로서, 도시 내에서 발생하는 대기오염, 건축물 및 포장 도로 등의 영향으로 도심 주변의 교외지에 비하여 고온의 공기가 섬 형태로 뒤덮고 있는 현상을 의미한다.
이러한 도시 열섬현상은 도시 표면을 형성하고 있는 블록과 아스팔트 등의 포장체 표면온도를 급속히 상승시키게 된다.
이는 결국 도시 내부의 온도를 상승시키는 주요 원인이 되며, 건축물과 도로 포장체가 증가할수록, 녹지 공간 비율이 감소하며, 따라서 수목, 녹지의 차양효과 및 증발산 효과가 감소하게 된다.
최근 도시 열섬현상을 저감시키기 위하여 국내,외에서 많은 연구가 수행되고 있다.
특히, 도시 열섬현상의 가장 큰 원인 중 하나이며 도시 전체 면적의 약 30~40%를 차지하는 포장채 즉, 보도, 차도, 주차장, 공원 등에 사용되는 포장체에 세라믹 다공체를 이용한 차열 도료 등의 기술개발이 이루어지고 있다.
하지만, 종래에 개발된 기술은 태양 에너지 난반사(Scattered Reflection)로 인해 운전자의 안전성이 저하되고, 보행자의 눈부심에 의한 보행 쾌적도가 저하된다는 문제점이 있다.
이러한 문제점으로 인하여 차열 도료 기술을 대신하는 보수성 포장 기술이 확대되고 있지만, 보수성 포장 또한 겨울철 동결융해 및 기타 외부 작용에 의해 내후성, 내구성이 급격히 저하된다는 문제점이 있다.
결국, 종래의 기술들은 포장체의 장기적 안정성에 큰 결점이 있으므로, 기존 도시 열섬현상 저감 제품의 장점을 확보하되, 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 방안이 시급한 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에는 고반사 코팅 재료를 사용하는 차열 포장과 관련된 포장용 도료, 혼합물 및 시공방법에 관한 연구가 진행되고 있다.
구체적으로 종래 차열 도료, 혼합물 및 시공방법과 관련된 기술로는 '차열성 포장용 조성물 및 이를 이용한 포장 공법' (대한민국 등록 특허 제 10-1255147호), '차열 도료 조성물' (대한민국 등록 특허 제 10-1123151호) 등이 있다.
상기 대한민국 등록 특허 제 10-1255147호의 차열 구조를 살펴보면, 중공세라믹 15 내지 30 중량부, 흑색산화철 10 내지 30 중량부, 글라스비드 15 내지 30 중량부, 이산화티탄 5 내지 15 중량부, 바인더인 메틸메타크릴레이트(MMA) 10 내지 30 중량부를 포함하는 제 1 조성물 20 내지 40 중량부와 석유수지 15 내지 30 중량부, 에틸렌비닐아세테이트 15 내지 30 중량부, 아로마틱 오일 20 내지 40 중량부을 포함하는 제 2 조성물을 제 1 조성물과 혼합하여 20 내지 40 중량부와 골재 60 내지 80 중량부로 혼합하여 이를 이용한 포장 공법이 개시되어 있다.
상기 대한민국 등록 특허 제 10-1123151호의 차열 구조를 살펴보면, 마이카 및 폴리에틸메타아크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 차열 소재를 포함하는 차열 도료 조성물로, 아크릴계 수지 10 내지 96 중량부, 경화제 1 내지 5 중량부, 안료 1 내지 5 중량부, 차열 소재 1 내지 40 중량부 및 희석제 1 내지 40 중량부를 포함하는 차열 도료 조성물이 개시되어 있다.
그러나 위의 차열 기술을 포함한 종래의 차열 도료, 혼합물 및 시공방법 기술은 일반적으로 백색의 아크릴 계열 도료로 일사반사율을 높여 흡수되는 열에너지를 차단하는 방식이므로, 직접적인 차열 구조가 아니라는 구조적 문제점과 차열 성능이 우수하지 못하기 때문에 보도, 차도, 주차장, 공원 등에 적용하여 포장 시공하기에는 그 기술 구성이 부적합한 문제점이 있다.
즉, 백색 계열로 인해 오염 가능성이 높고, 아스팔트 계열, 우레탄 계열의 방수제와 부착이 완벽하지 못하여, 내후성 및 내구성이 우수하지 못하다는 단점이 있다.
또한, 태양에너지는 자외선(300~400㎚), 가시광선(400~700㎚), 적외선(700~2,500㎚)으로 구성되며, 각각 6.6%, 44.7%, 48.7%로 지구 표면에 도달한다.
이러한 태양에너지의 구성 중 도시열섬현상에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 가시광선보다 긴 파장을 갖는 적외선이다.
하지만, 기존의 일반적인 고반사 포장체는 색상이 백색에 한정되어 있어 태양에너지 중 적외선뿐만 아니라 가시광선도 반사시켜 보행자와 차량 운전자에게 눈부심에 의한 보행 쾌적도와 운전자 안정성 확보 등의 문제가 발생한다.
또한, 도포 후 표면 오염이나 환경 요인에 의해 열화가 발생하여 고반사 기능이 공용 후 2개월 이내에 70%이상 저하되는 문제점을 내포하고 있다.
결국 백색의 고반사 포장체의 성능이 급격히 퇴보되어, 장기적인 안정성에 가장 큰 결점으로 나타나는 것이 현실이다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결함과 동시에 차열 성능이 우수하여 도시 열섬현상을 저감시키며, 내구성 및 장기적 안정성이 우수한 포장체에 대한 기술개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 고효율의 고반사 효과를 통해 차열 성능을 극대화하며, 내후성 및 내구성을 향상시켜 장기적인 수명성을 확보함과 아울러, 도시열섬현상 저감기능을 향상시키는 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 블록을 형성하기 위한 블록 형성용 조성물로서, 상기 블록의 본체를 형성하는 본체 형성용 조성물; 상기 본체의 상면에 노출되어 빛을 반사하기 위한 유색층을 형성하는 유색층 형성용 조성물;을 포함하며, 상기 본체 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 1~80 중량부;로 형성된 바인더 조성물;을 포함하고, 상기 유색층 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 금속 산화물 1~50 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 형성용 조성물을 제시한다.
상기 금속 산화물은 티타늄디옥사이드루틸, 크로뮴아이언옥사이드, 징크아이언크로마이트브라운스피넬, 코발트알루이네이트블루스피넬, 코발트티나네이트그린스피넬, 레드아이언옥사이드, 니켈티타네이트 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 금속 산화물은 입도가 0.1~1000㎛인 것이 바람직하다.
상기 유색층 형성용 조성물은 상기 유색층 형성용 조성물 100 중량부에 대하여, 혼합골재 250~700 중량부; 물 20~35 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 혼합골재는 미분말화된 천연골재를 포함하며, 상기 천연골재는 활석, 천연규사, 사문석, 백운석, 석영, 운모, 흑운모, 방해석, 석회석, 규석, 장석, 불석, 도석, 대리석 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 미분말화된 천연골재는 입도가 0.1~1.0mm인 것이 바람직하다.
상기 유색층 형성용 조성물은 입도가 1.2~13mm인 천연골재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본체 형성용 조성물은 상기 바인더 조성물 100 중량부에 대하여, 골재 200~800 중량부; 물 20~35 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법으로서, 상기 본체 형성용 조성물 및 유색층 형성용 조성물을 각각 제조하는 제조단계; 거푸집의 내부에 상기 블록 본체 형성용 조성물을 투입하는 단계; 상기 투입한 블록 본체 형성용 조성물의 상부에 상기 유색층 형성용 조성물을 투입한 후, 성형하여 상기 블록을 형성하는 성형단계; 상기 성형한 블록을 양생한 후, 상기 블록의 표면을 연마하는 연마단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법을 함께 제시한다.
상기 성형단계는 빛의 반사를 저감시키기 위하여, 상기 블록의 상면에 빛 산란 음각부를 형성하는 산란 음각부 형성단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 연마단계는 다수개의 회전 브러시를 이용하여 밀착 회전을 통해 상기 블록의 표면을 연마하는 것이 바람직하다.
본 발명은 고효율의 고반사 효과를 통해 차열 성능을 극대화하며, 내후성 및 내구성을 향상시켜 장기적인 수명성을 확보함과 아울러, 도시열섬현상 저감기능을 향상시키는 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명에 의한 블록 형성용 조성물의 성능검증 실험예를 도시한 것으로서,
도 1은 White계열 블록의 표면온도 측정결과를 나타낸 이미지.
도 2는 Black계열 블록의 표면온도 측정결과를 나타낸 이미지.
이하, 첨부표를 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명에서 제시하는 블록 형성용 조성물은 블록의 본체를 형성하는 본체 형성용 조성물; 본체의 상면에 노출되어 빛을 반사하기 위한 유색층을 형성하는 유색층 형성용 조성물;을 포함여 구성된다.
위의 본체 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 1~80 중량부;로 형성된 바인더 조성물;을 포함하고, 유색층 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 금속 산화물 1~50 중량부;를 포함하는 것이 특징이다.
표 1은 본체 형성용 조성물의 성분 혼입비를 나타낸 것이며, 표 2는 유색층 형성용 조성물의 성분 혼입비를 나타낸 것이다.
Figure 112014066851229-pat00001
Figure 112014066851229-pat00002
즉, 본 발명의 블록 형성용 조성물은 도시 열섬현상의 가장 큰 원인이라 할 수 있는 보도, 차도, 주차장, 공원 등을 형성하는 포장체의 블록에 사용되어 차열 성능을 향상시킴으로써, 도시 열섬현상을 저감하는 기능을 한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 블록 형성용 조성물의 장점은 다음과 같다.
첫째, 블록 형성용 조성물을 통해 태양에너지 등 외부에서 작용하는 다양한 열원으로부터 포장체에 전달되는 태양 에너지를 반사 및 방사하므로, 효율적인 차열 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 단순 일사 반사로 인한 열에너지 차단이 아닌, 실질적인 반사 및 방사방식으로 효율적인 차열 효과를 발휘할 수 있으며, 이를 통해 포장체의 온도가 상승하는 것을 방지하여 도시 열섬현상을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
따라서, 쾌적한 도시 환경 창출을 통한 국민 주거환경 개선 및 지속 가능한 도시 성장 기반을 구축하고, 궁극적으로 저탄소 녹색 도시 건설에 기여할 수 있다.
둘째, 본 발명의 조성물은 백색 계열이 아닌, 다양한 색상을 발현하는 유색 금속산화물이 혼입됨으로써, 태양 에너지 중 특히 적외선 파장영역을 다량 반사 및 방사하여 고효율의 고반사 효과를 발휘할 수 있다는 장점이 있다.
셋째, 본 발명의 조성물은 블록의 본체를 형성하기 위한 본체 형성용 조성물과 본체의 상부에 유색 금속산화물이 혼입된 유색층 형성용 조성물이 각각 구분되어 형성된다.
따라서, 블록의 내구성을 담당하는 본체와 차열 효과를 발휘하는 유색층 각각의 기능이 극대화될 수 있다는 장점이 있다.
넷째, 본 발명의 조성물은 우수한 내후성 및 내구성을 확보할 수 있으므로, 본 발명의 조성물을 통해 형성된 블록은 장기적인 수명성을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 도시 열섬현상 저감기능을 지속적으로 발휘할 수 있다는 장점이 있다.
다섯째, 본 발명의 조성물은 앞서 설명한 바와 같이 유색 금속 산화물이 혼입됨과 아울러, 미분말화된 천연골재가 혼입된다.
따라서, 외부로 노출되는 블록의 전체 표면에 특유의 자연적인 색상을 형성할 수 있으므로, 미감성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
여섯째, 유색층 형성용 조성물을 통해 형성된 유색층의 표면에 회전 브러시의 밀착 회전을 통해 연마 가공하는 작업이 이루어짐으로써, 블록 표면의 오염을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
위와 같은 장점을 얻을 수 있는 본 발명의 블록 형성용 조성물의 구성 성분 및 혼입비에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 블록의 본체를 형성하는 본체 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 100중량부에 대하여 고로슬래그 1~80 중량부로 형성된 바인더를 포함한다.
또한, 바인더 조성물 100 중량부에 대하여 골재 200~800 중량부 및 물 20~35 중량부가 혼입되어 블록의 내구성을 담당하는 본체용 조성물이 형성된다.
표 3은 위의 성분 혼입비를 나타낸 것이다.
Figure 112014066851229-pat00003
한편, 본체의 상부에 형성되어 태양 에너지의 반사 및 방사에 효과적인 다양한 색상을 발현하는 유색층 형성용 조성물은 포틀랜드 시멘트 또는 백색 포틀랜드 시멘트 100중량부에 대하여 금속 산화물 1~50 중량부가 혼입된다.
위의 금속 산화물은 다양한 색상을 발현하며, 고반사 및 열방사 효과를 향상시키는 기능을 한다.
또한, 유색층 형성용 조성물은 유색층 형성용 조성물 100 중량부에 대하여, 혼합골재 250~700 중량부 및 물 20~35 중량부가 혼입되는 것이 바람직하다.
표 4는 위의 성분 배합비를 나타낸 것이다.
Figure 112014066851229-pat00004
여기서, 금속 산화물은 입도가 0.1~1000㎛인 티타늄디옥사이드루틸, 크로뮴아이언옥사이드, 징크아이언크로마이트브라운스피넬, 코발트알루이네이트블루스피넬, 코발트티나네이트그린스피넬, 레드아이언옥사이드, 니켈티타네이트 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
또한, 혼합골재는 입도가 0.1~1.0mm인 미분말화된 천연골재에, 서로 다른 색상을 갖고 입도가 1.2~13mm인 천연골재가 추가로 첨가되는 것이 바람직하다.
위의 천연골재는 활석, 천연규사, 사문석, 백운석, 석영, 운모, 흑운모, 방해석, 석회석, 규석, 장석, 불석, 도석, 대리석 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
이와 같이, 유색층 형성용 조성물은 태양에너지 반사 및 방사에 효과적이고 다양한 색상을 갖는 유색 금속 산화물과 미분말화된 천연골재가 사용된다.
이를 통해, 외부로 노출되는 블록의 전체 표면에 특유의 자연적인 색상을 형성하여 그 미감을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법은 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 본체 형성용 조성물 및 유색층 형성용 조성물을 각각 제조하는 제조단계가 이루어진다.
그리고 블록 모양을 갖는 거푸집의 내부에 블록 본체 형성용 조성물을 먼저 투입한다.
여기서, 거푸집은 금형을 위한 것이면 어느 것이나 상관없다.
다음으로, 본체 형성용 조성물의 상면에 유색층 형성용 조성물을 투입한 후, 진동 가압 성형하는 단계가 이루어진다.
이 성형단계에서는 빛의 반사를 저감시키기 위하여, 블록의 상면에 빛 산란 음각부를 형성하는 산란 음각부 형성단계가 이루어진다.
이를 통하여, 산란 음각부가 가시광선 반사를 저감시켜 보행자 및 차량 운전자에게 가시광선 반사에 의한 눈부심을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로 성형한 블록을 양생한 후, 블록의 표면을 연마하는 연마단계가 이루어진다.
양생방법으로는 습윤양생, 증기양생, 전기양생, 피막(皮膜)양생 등이 모두 적용 가능하며, 이는 블록의 물성이나 용도에 따라 사용자가 임의적으로 선택할 수 있다.
또한, 유색층을 연마하는 작업을 통해 표면의 이물질 제거 및 광택을 형성할 수 있도록 함으로써, 적외선 반사 성능을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
더불어, 기존의 차열 제품의 경우에 발생할 수 있었던 표면의 오염이나 훼손 또는 공용 2개월 만에 차열기능이 70%이상 저감되는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이러한 연마단계는 다수개의 회전 브러시를 이용하여 연마 방향을 달리하면서 각 회전 브러시의 높이 변경을 통해 블록 상면에 다양한 각도와 깊이로 연마할 수 있도록, 밀착 회전을 통해 블록의 표면을 연마하는 것이 바람직하다.
블록 즉, 유색층의 표면을 연마하게 됨으로써 유색층 형성용 조성물에 포함된 다양한 형상과 색상을 갖는 금속 산화물과 미분말화된 천연골재가 연마되게 된다.
따라서, 유색층 표면의 재료에 의한 태양 에너지가 흡수되는 음각 부분이 연마되고, 미분말화된 천연골재의 노출 표면이 입형에서 판형으로 연마된다.
이를 통해, 미분말화된 천연골재 사이에 발생하는 오염 발생률이 저감되어 태양 에너지를 고반사시키는 기능을 극대화할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제시하는 블록은 제조된 본체 형성용 조성물을 일정한 크기로 양생하여 서로 마주보는 다른 블록들과 정열 및 조합되어 바닥면을 형성하는 블록 본체와, 블록 본체의 표면에 한 종 이상의 금속 산화물, 미분말화된 천연골재가 포함된 유색층 형성용 조성물을 이용하여 형성된 유색층으로 구성된다.
이와 같이 제조한 블록은 다양한 색상을 갖는 고반사용 금속산화물과 미분말화된 천연골재를 유색층의 골재로서 첨가하여, 블록의 외부에 노출되는 표면에 금속산화물과 천연골재 특유의 색상을 형성하여, 태양에너지 반사 및 방사와 미감을 향상시킬 수 있다.
또한, 이러한 금속산화물 및 미분말화된 천연골재에 의한 색상은 탈색 또는 변색이 없어 반영구적으로 사용이 가능할 뿐만 아니라, 유기 합성수지재 안료를 사용하지 않아 친환경 적이다.
이에 더하여, 태양에너지 반사 및 방사 기능은 도시열섬현상 발생을 줄이고 쾌적한 도시 환경 창출을 통한 국민 주거환경 개선 및 지속가능한 도시 성장 기반을 구축하고 궁극적으로 저탄소 녹색 도시 건설에 기여할 수 있다.
이하, 본 발명의 효과를 알아보기 위한 실험예에 관하여 설명한다.
표 5는 검증실험에 사용된 실시예 및 비교예의 성분 배합비를 나타낸 것이다.
Figure 112014066851229-pat00005
본 실시예 및 비교예의 결합재는 KS L 5201의 규정을 만족하는 밀도 3.15g/㎤, 분말도 3,269㎠/g, 안정도 0.16%인 보통포틀랜드시멘트와 KS L 5204의 규정을 만족하는 산화제이철 함유량 0.5중량%이하, 분말도 3,000㎠/g, 안정도 0.8%이하인 백색포틀랜드시멘트를 사용했다.
본 실시예 및 비교예의 유색 금속산화물은 티타늄다이옥사이드루틸(실시예1), 크롬티타네이트(실시예2), 아이언옥사이드(실시예3), 크로윰아이언옥사이드(실시예4)로 밀도 0.9 ~ 5.1g/㎤ 입도 25 ~ 90㎛의 금속산화물을 사용하였다.
본 실시예 및 비교예의 천연골재는 입도 3±0.2㎜인 검은색 골재(사문석)와 입도 0.5±0.2㎜인 흰색 천연골재(규사)가 2:8로 혼합(실시예1), 입도 3±0.2㎜인 검은색 골재(사문석)와 입도 0.5±0.2㎜인 노란색 천연골재(백운석)가 2:8로 혼합(실시예2), 입도 3±0.2㎜인 검은색 골재(사문석)와 입도 0.5±0.2㎜인 붉은색 천연골재(규석)가 2:8로 혼합(실시예3), 입도 3±0.2㎜인 흰색 골재(규사)와 입도 3±0.2㎜인 검정색 천연골재(사문석)가 2:8로 혼합(실시예4)된 각 혼합물 1000g과 유색 금속산화물 각 50g, 포틀랜드시멘트 및 백색포틀랜드시멘트 200g, 물 56g을 혼합하여 다양한 색상을 발현하는 유색층 형성용 조성물을 준비하였다.
또한, 이와 별도로 포틀랜드시멘트 600g과 모래 980g, 잔골재 1,130g, 물 160g을 혼합하여 블록 본체 형성용 조성물을 준비한 다음, 블록 성형몰드에 먼저 블록 본체용 조성물을 투입하고, 그 상면에 유색층 형성용 조성물을 추가로 투입한 후 성형하고 양생시킨 다음, 상기 양생된 블록의 유색층 표면을 연마하여, 전체 두께가 60㎜이고 블록 본체의 두께는 52㎜, 유색층이 8㎜인 유색 고반사 블록을 제조하였다.
이와 같이, 본 발명을 구체적으로 실시하기 위해 본 발명의 유색층 형성용 조성물을 사용하여 유색 고반사 블록을 제조한 후, 이의 특성을 평가하기 위해 다음과 같이 블록의 물리적 특성 및 기능적 특성을 측정하였다.
첫째, 촉진 내후성을 측정하였다.
본 발명의 유색층 형성용 조성물을 이용한 촉진내후성 측정을 위하여, "KS M ISO 4892"(실험실 광원에 의한 폭로시험방법-개발 불꽃 카본, 아크 램프)의 표준에 준하여 촉진내후성 시험 시편을 제작한 후 색 및 외관 변화를 측정하기 위해 각 시험편의 일정부분을 불투명한 덮개로 가리고 시험편 홀더에 부착하였다.
카본, 아크 램프의 자외선 분광 분포 λ<290(㎚) 0.05%, 290<λ<320(㎚) 2.9%, 320<λ<360(㎚) 20.5%, 360<λ< 400(㎚) 76.6%로 250시간 과 500시간 폭로 후 표면 색상 차이는 KS M ISO 7724-3(측색법-색차계산)의 표준의 하기 수학식 1에 의해 색상차이를 산출하였다.
Figure 112014066851229-pat00006
둘째, 일사반사율을 측정하였다.
본 발명의 유색층 조성물을 이용한 일사반사율 측정은 JIS K 5602(페인트 필름에 의한 태양 복사의 일사반사율 측정)의 표준에 준하여 일사반사율 시험 시편을 제작한 후 파장범위(300 ~ 2,500㎚)에서 규정의 파장 영역에 있고 분광 광도계를 사용해 측정한 반사 광속에서 구한 반사율을 규정의 파장 영역에서 구한 분광 반사율로 산출하는 것으로, 고반사 유색층 표면에 입사하는 태양에너지에 대한 고반사 유색층에서의 반사 비율로 하기 수학식 2에 따라 일사반사율을 산출하였다.
Figure 112014066851229-pat00007
위의 수학식 2에서,
Figure 112014066851229-pat00008
는 일반사율(%),
Figure 112014066851229-pat00009
는 요구한 분광 반사율(%),
Figure 112014066851229-pat00010
는 기준 태양광에 대한 값(W/m2), λ는 파장(mm)를 의미한다.
기준 태양광에 대한 값은 표준을 참고한다.
표 6은 위의 촉진 내후성 측정 결과를 나타낸 것이다.
Figure 112014066851229-pat00011
셋째, 표면온도를 측정하였다.
본 발명의 블록을 현장에 시공하여 표면온도를 측정하는 현장 적외선 열화상시험 관련 규격은 "ASTM E 1933"(Standard Test Methods for Measuring and Compensating for Emissivity Using Infrared Imaging Radiometers)의 표준에 준하여 적외선열화상카메라(Micro-Epsilom社의 Thermo IMAGER TIM 230)를 사용하여, 2014년 05월 22일 오전 9시 30분 ~ 오후 07시 30분까지 매 1시간 마다 측정하였다.
표 7은 상기 측정 결과를 나타낸 것으로서, 평균 온도를 나타낸 것이고 괄호안의 수치를 최저 온도를 나타내 것이다.
Figure 112014066851229-pat00012
도 1은 블록의 White 계열 표면온도를 비교한 이미지이며, 도 2는 Black 계열 표면온도를 비교한 이미지이다.
또한, 현장 표면온도 측정 실험을 진행한 2014년 05월 22일 기온 및 풍속, 강우량, 구름의 양 등은 표 8에 나타낸 바와 같다.
Figure 112014066851229-pat00013
실험결과, 본 발명의 블록 형성용 조성물을 이용한 블록은 촉진 내후성이 우수하여 장기적 수명과 내구성을 확보할 수 있고, 일사 반사율이 우수하여 포장체의 표면온도 상승을 저감할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 블록을 형성하기 위한 블록 형성용 조성물로서,
    상기 블록의 본체를 형성하는 본체 형성용 조성물;
    상기 본체의 상면에 노출되어 빛을 반사하기 위한 유색층을 형성하는 유색층 형성용 조성물;을
    포함하며,
    상기 본체 형성용 조성물은
    포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여,
    고로슬래그 1~80 중량부;로 형성된 바인더 조성물;을
    포함하고,
    상기 유색층 형성용 조성물은
    포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여,
    금속 산화물 1~50 중량부;를
    포함하며,
    상기 금속 산화물은
    입도가 0.1~1000㎛이고,
    티타늄디옥사이드루틸, 크로뮴아이언옥사이드, 징크아이언크로마이트브라운스피넬, 코발트알루이네이트블루스피넬, 코발트티나네이트그린스피넬, 레드아이언옥사이드 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이 포함되고,
    상기 유색층 형성용 조성물은
    상기 유색층 형성용 조성물 100 중량부에 대하여,
    혼합골재 250~700 중량부;
    물 20~35 중량부;를
    포함하며,
    상기 혼합골재는
    미분말화된 천연골재를 포함하고,
    상기 천연골재는
    활석, 천연규사, 사문석, 백운석, 석영, 운모, 흑운모, 방해석, 석회석, 규석, 장석, 불석, 도석, 대리석 중 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물이며,
    상기 미분말화된 천연골재는
    입도가 0.1~1.0mm인 천연골재와, 입도가 1.2~13mm인 천연골재를 포함하는 상기 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법으로서,
    상기 본체 형성용 조성물 및 유색층 형성용 조성물을 각각 제조하는 제조단계;
    거푸집의 내부에 상기 블록 본체 형성용 조성물을 투입하는 단계;
    상기 투입한 블록 본체 형성용 조성물의 상부에 상기 유색층 형성용 조성물을 투입한 후, 성형하여 상기 블록을 형성하는 성형단계;
    상기 성형한 블록을 양생한 후, 상기 블록의 표면을
    다수개의 회전 브러시를 이용하여 연마 방향을 달리하면서 각 회전 브러시의 높이 변경을 통해 블록 상면에 다양한 각도와 깊이로 밀착 회전시켜 상기 블록의 표면을 연마하는 연마단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 본체 형성용 조성물은
    상기 바인더 조성물 100 중량부에 대하여,
    골재 200~800 중량부;
    물 20~35 중량부;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 성형단계는
    빛의 반사를 저감시키기 위하여, 상기 블록의 상면에 빛 산란 음각부를 형성하는 산란 음각부 형성단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 블록 형성용 조성물을 이용한 블록의 제조방법.
  11. 삭제
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