KR101694410B1 - 미세 투수관을 갖는 투수블럭 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세 투수관을 갖는 투수블럭 및 그 제조방법에 관한 것으로, 서로 다른 공극률을 가지는 2개의 층으로 이루어지고, 하부투수블럭부 내부에 연속 공극성을 유지할 수 있도록 플라스틱 재질의 파이프형의 미세 투수관을 구비함으로써, 투수성을 향상시키고 투수의 지속성을 유지하며 투수제품의 휨 강도를 증대시킨다.

Description

미세 투수관을 갖는 투수블럭 및 그 제조방법{.}

본 발명은 투수블럭에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 공극률을 가지는 2개의 층으로 이루어지고, 하부투수블럭부 내부에 연속 공극성을 유지할 수 있도록 미세 투수관을 구비함으로써, 투수성을 향상시키고 투수의 지속성을 유지하며 투수제품의 휨 강도를 증대시키는 미세 투수관을 갖는 투수블럭 및 그 제조방법에 관한 것이다.

근래 도시화가 가속화됨으로써 지상부의 많은 건축물은 콘크리트화 되고, 보도나 차도는 비투수성 아스팔트나 콘크리드로 포장됨으로써 지표수가 지하로 침투되는 것을 차단하는 문제점이 있다.

특히, 보행로나 공원, 광장, 고수부지 같이 녹지공간이 많은 곳에서도 우천시 빗물이 하수도관을 통해 강으로 흘러버려 지표면은 점점 메말라 땅속의 미생물 서식이 어렵고, 가로수, 잔디 등의 식물류들은 뿌리가 깊이 자라지 못해 생육의 불균형을 보인다.

또한 집중호우 시 빗물 등이 지하로 일부 침투되지 못하고 하천으로 한꺼번에 집중되어 범람원인이 되며, 이로 인한 지하수 고갈로 인해 토양이 사막화되어 쾌적한 삶을 영위하기 위한 자연스런 생태계의 유지가 어렵게 되는 문제점을 가지고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 미세한 투수공이 형성된 투수블럭이 일부 제공되고 있으나, 지면에 설치된 투수블럭 투수공자체가 미세하여 먼지나 모래 등 이물질에 의해 쉽게 투수공이 막히고, 투수블럭이 시간이 경과됨에 산성비나 물에 의해 내부에 백화가 생기고 백화에 의해 투수공극이 막혀 투수가 잘 되지 않는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래의 투수블럭은 투수공으로 인하여 보도블럭의 강도가 약하고 휨강도가 약해져 보도블럭이 깨지거나 파손되는 등의 문제점도 발생된다.

대한민국 등록특허공보 12003-0026642(2003. 4. 3. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0562840호(2006. 3. 14. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0967691호(2010. 7. 7. 공고) 대한민국 공개특허공보 10-2012-0103266호(2012. 9. 19. 공개)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 다른 공극률을 가지는 2개의 층으로 이루어지고, 하부블럭부 내부에 연속 공극성을 유지할 수 있도록 플라스틱 재질의 파이프형의 미세 투수관을 구비함으로써, 투수성을 향상시키고 투수의 지속성을 유지하며 투수제품의 휨 강도를 증대시키는 미세 투수관을 갖는 투수블럭을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하부에 형성되는 하부블럭부(10)와, 상기 하부블럭부(10)의 상부에 형성되어 표면에 쌓이는 오염물질과 물을 분리하는 상부블럭부(20)를 포함하여 구성되되, 상기 하부블럭부(10) 내부에 미세 투수관(15)이 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 미세 투수관(15)의 길이는 하부블럭부(10)의 최대 골재 지름의 0.7 이상이고 1.5 미만인 것으로 이루어진다.

상기 미세 투수관(15)은 플라스틱 재질의 파이프형으로 지름이 1~3㎜, 길이 10~19㎜이고, 하부블럭부(10) 1차골재량의 100중량% 중 1~5중량%를 포함되어 형성된다.

상기 하부블럭부(10)의 1차골재는 5~13㎜이고, 상기 상부블럭부(20)의 2차골재는 2~5㎜로 형성되며, 상기 하부블럭부(10) 및 상부블럭부(20)는 미분이 3중량% 이내로 형성된다.

상기 하부블럭부(10)의 1차골재 및 상기 상기 상부블럭부(20)의 2차골재에는 경화성 폴리머인 수용성 수지 에멀전계, 수용성 아크릴계와 배합되는 것을 특징으로 한다.

상기 경화성 폴리머인 수용성 수지 에멀전계, 수용성 아크릴계와의 배합비는 상기 1차골재 중량비의 4~8중량%, 2차골재 중량비의 4.5~5.5중량%인 것을 특징으로 한다.

상기 하부블럭부(10)의 1차골재는 재강슬래그를 50중량% 이내를 포함하고, 상기 2차골재는 순환골재를 50중량% 이내를 포함한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 미세 투수관을 구비한 투수블럭을 제조하는 방법에 있어서, 고로슬래그 시멘트, 1차골재, 미세 투수관 및 물을 포함하는 제1혼합체를 혼합하는 단계, 상기 혼합물을 성형틀에 주입하여 하부블럭부(10)를 생성하는 단계, 상기 하부블럭부(10)의 상방에 충진재를 주입하는 단계, 상기 충진재 상방에 재강슬래그 시멘트, 2차골재를 포함하는 제2혼합체를 혼합 후 주입하여 상부블럭부(20)를 생성하는 단계, 상기 제2혼합체를 양생한 후 성형틀을 제거하는 단계를 포함하여 구성되는 특징으로 한다.

상기 미세 투수관(15)의 길이는 하부블럭부(10)의 최대 골재 지름의 0.7 이상이고 1.5 미만인 것을 특징으로 하며, 상기 미세 투수관(15)은 플라스틱 재질의 파이프형으로 지름이 1~3㎜, 길이 10~19㎜이고, 하부블럭부(10) 1차골재량의 100중량% 중 1~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 미세 투수관을 갖는 투수블럭 및 그 제조방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 투수블럭이 복층구조로 되어 있고, 상부블럭부(20)는 투수블럭의 오염물질과 물을 분리하는 역할을 수행하고, 하부블럭부(10)는 플라스틱 재질의 파이프형의 미세 투수관을 포함함으로써, 하부블럭부(10) 내부에 공극의 연속성을 유지하여 투수성을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 콘크리트 투수블럭의 사용시간의 경과에 따라 블록 내부에 생기는 백화현상으로 투수 공극이 막히는 것을 플라스틱 재질의 미세 투수관이 투수로를 지속적으로 유지함으로써 투수의 지속성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 플라스틱 재질의 파이프형 미세 투수관은 인성을 가짐으로써 휨강도를 보완하며, 콘크리트의 결합력을 크게 해줌으로써 외력에 의한 블록의 파손을 예방하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 하부블럭부(10) 및 상부블럭부(20)의 골재에는 경화성 폴리머인 수용성 수지 에멀전계와 수용성 아크릴계를 배합함으로써 콘크리트의 접착력과 강도를 놓임으로써 투수블록을 장시간 사용하여도 외력에 의한 파손을 예방하고 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 미세 투수관을 구비한 투수블럭의 구성을 보인 사시도 및 내부 단면도
도 2는 본 발명에 의한 미세 투수관을 구비한 투수블럭을 제조하는 과정을 순차적으로 보인 순서도.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 미세 투수관을 갖는 투수블럭 및 그 제조방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 발명에 의한 미세 투수관을 구비한 투수블럭의 구성을 보인 사시도 및 내부 단면도로 도시되어 있다.

이에 따르면, 본 발명에 의한 미세 투수관을 구비한 투수블럭은 하부블럭부(10)와 상부블럭부(20)로 구성된다. 상기 하부블럭부(10)는 상기 상부블럭부(20)보다 상대적으로 하방에 위치되는 것으로, 상부블럭부(20)와 하부블럭부(10)는 서로 다른 재질로 형성된다.

보다 정확하게는, 하부에 형성되는 하부블럭부(10)와, 상기 하부블럭부(10)의 상부에 형성되어 표면에 쌓이는 오염물질과 물을 분리하는 상부블럭부(20)를 포함하여 구성되되, 상기 하부블럭부(10) 내부에 미세 투수관(15)이 포함되어 공극의 연속성을 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부블럭부(10)는 상부투수블럭부(20)에 비하여 상대적으로 공극률이 높게 형성된다. 이는 상기 하부투수블럭부(10)에 의하여 투수성이 확보되도록 하기 위한 것으로, 이러한 공극률의 차이는 상부투수블럭부(20)와 하부투수블럭부(10)를 구성하는 재질의 차이에 의해 나타난다.

상기 하부투수블럭부(10)는 시멘트, 골재, 플라스틱 재질의 파이프형인 미세 투수관 및 물을 포함하는 조성물(이하 '제1혼합체'라 한다)에 의하여 만들어지는데, 이때 시멘트는 재강슬래그 시멘트이고 골재는 단입도 쇄석골재로 만들어지는 것이 바람직하지만, 순환골재를 사용할 수도 있다. 상기 골재의 입도가 고르게 분포되어야 충분한 공극률이 확보될 수 있다.

물론, 투수성은 공극률뿐 아니라, 공극의 크기, 공극의 연결성, 통과로의 굴곡정도 등에 의해 결정되는데, 따라서 상기 골재는 그 입도가 5~13㎜인 골재로 구성되는 것이 바람직하다.

그러나 이와 같이 충분한 투수성이 확보된 하부투수블럭부(10)는 상기 공극에 의하여 콘크리트 내구성 및 강도가 상대적으로 약해지고, 마모저항성이 작아지므로 이를 보상할 필요성이 있고, 이 부분은 후술되는 미세 투수관(15), 수지 및 상부투수블럭부(20)에 의하여 이루어진다.

상기 미세 투수관(15)의 길이는 하부투수블럭부(10)의 최대 골재 지름의 0.7 이상이고 1.5 미만인 것으로, 바람직하게는 플라스틱 재질의 파이프형으로 지름이 1~3㎜, 길이 10~19㎜이고, 하부투수블럭부 1차골재량의 100중량% 중 1~5중량%로 이루어진다.

일반적으로 콘크리트 재질의 투수블럭은 시간이 지남에 따라 투수층이 되는 블록의 내부는 산성비 등의 수분과 공기가 접하게 되어 백화현상에 의해 공극이 막히게 된다. 따라서 시공 당시에는 투수가 우수하나 오래 사용하다 보면 그 효과가 현저히 떨어지게 된다. 따라서 시간이 경과하여도 투수 공극을 유지할 수 있는 방법이 강구되어 하는데 본 발명에서는 도 1과 같이 하부투수블럭부 내부에 플라스틱 재질의 파이프형의 미세 투수관을 1차골재량의 100중량% 중 1~5중량%를 함유 하도록 한다. 상기 미세 투수관은 투수블럭의 제조시에 생기는 닫힌공극(A)을 연결시켜주고, 장시간 사용하여도 플라스틱은 콘크리트와 달리 백화현상이 생기지 않으므로 시간이 경과하여도 투수 공극을 유지하게 된다.

또한 콘크리트 재질의 투수블럭은 투수를 위해 공극을 유지해야 하므로 골재의 결합력이 약하고 인장이 약해 상부의 하중에 의해 쉽게 부서지거나 깨지는 단점이 있다. 본 발명에서는 최대 골재 지름의 0.7 이상이고 1.5 미만인 플라스틱 재질의 파이프형으로 미세 투수관을 혼합하여 제조함으로써, 플라스틱의 인성에 의해 휨강도를 보완하는 장점을 갖는다. 또한 플라스틱 파이프에 의해 결합력이 강화하게 되는데 이는 종래 흙벽을 만들 때 짚을 넣어 흙의 결합력을 유지시키는 원리와 같은 것이다.

본 발명에서 미세 투수관의 형상은 플라스틱 재질의 파이프 형상을 개시하고 있으나, 미세 투수관의 형상을 나선형의 파이프로 구성하고, FRP, 고무 등의 재질을 사용하여 제조할 수 있다. 또한 미세관의 파이프 형으로 양단에만 구멍이 형성할 수 있고, 파이프의 원주면에도 미세한 구멍을 다량으로 형성할 수 있으며, 파이프 형상과 나선형의 파이프를 혼합하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명에서는 콘크리트의 결합력과 강도를 높이기 위해 하부투수블럭부의 1차골재 및 상기 상부투수블럭부의 2차골재에 수지를 첨가하여 사용할 수 있다. 상기 수지는 경화성 폴리머인 수용성 수지 에멀전계와 수용성 아크릴계를 배합시킨 수지로써, 그 배합비는 상기 1차골재 100중량% 중 4~8중량%, 2차골재 100중량% 중 4.5~5.5중량%로 한다. 상기 수지의 첨가 비율을 상부투수블럭부에 더 첨가함으로써 보도면 상부에 노출되는 상부투수블럭부의 결합력을 더 좋게 하는 효과를 갖는다.

본 발명의 하부투수블럭부와 상기 상부투수블럭부 사이는 접합성을 증대시킬 수 있는 충진재로써 석회석 또는 규사를 상기 수지의 100중량% 중 4~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 또 다른 실시예로서, 미세 투수관을 구비한 투수블럭을 제조하는 과정을 순차적으로 보인 순서도이다.

본 발명에 따른 미세 투수관을 구비한 투수블럭을 제조하는 방법은, 재강슬래그 시멘트, 1차골재, 미세 투수관 및 물을 포함하는 제1혼합체를 혼합하는 단계(S10), 상기 혼합물을 성형틀에 주입하여 하부투수블럭부를 생성하는 단계(S20), 상기 하부투수블럭부의 상방에 충진재를 주입하는 단계(S30), 상기 충진재 상방에 재강슬래그 시멘트, 2차골재를 포함하는 제2혼합체를 혼합 후 주입하여 상부투수블럭부를 생성하는 단계(S40), 상기 제2혼합체를 양생한 후 성형틀을 제거하는 단계(S50)로 구성된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10: 하부투수블럭부
11: 1차골재
15: 미세 투수관
20: 상부투수블럭부
21: 2차골재
A: 갇힌 공극

Claims (15)

1. 하부에 형성되는 하부투수블럭부(10)와,
   상기 하부투수블럭부(10)의 상부에 형성되어 표면에 쌓이는 오염물질과 물을 분리하는 상부투수블럭부(20)를 포함하여 구성되되,
   상기 하부투수블럭부(10) 내부에 미세 투수관(15)이 포함되어 공극의 연속성을 유지하고,
   상기 미세 투수관(15)은 플라스틱 재질의 파이프형으로 지름이 1~3㎜, 길이 10~19㎜이고, 하부투수블럭부 1차골재량의 100중량% 중 1~5중량%를 포함하되,
   상기 미세 투수관(15)의 길이는 하부투수블럭부(10)의 최대 골재 지름의 0.7 이상이고 1.5 미만이고,
   상기 하부투수블럭부(10)의 1차골재는 5~13㎜이고, 상기 상부투수블럭부(20)의 2차골재 2~5㎜이며, 하부투수블럭부의 1차골재 및 상기 상부투수블럭부의 2차골재에는 수지를 사용하여 결합력과 강도를 높이고, 상기 수지는 경화성 폴리머인 수용성 수지 에멀전계와 수용성 아크릴계와의 배합시킨 수지로써, 그 배합비는 상기 1차골재 100중량% 중 4~8중량%, 2차골재 100중량% 중 4.5~5.5중량%이며, 상기 하부투수블럭부와 상기 상부투수블럭부 사이는 접합성을 증대시킬 수 있는 충진재로서 석회석 또는 규사를 수지의 100중량% 중 4~5중량%를 포함하고, 하부투수블럭부의 1차골재는 재강슬래그를 50중량% 이내이고, 상부투수블럭부(20)의 2차골재는 순환골재를 50중량% 이내를 사용하는 것을 특징으로 하는 미세 투수관을 구비한 투수블럭.
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9. 미세 투수관을 구비한 투수블럭을 제조하는 방법에 있어서,
   재강슬래그 시멘트, 1차골재, 미세 투수관 및 물을 포함하는 제1혼합체를 혼합하는 단계(S10),
   혼합물을 성형틀에 주입하여 하부투수블럭부를 생성하는 단계(S20),
   상기 하부투수블럭부의 상방에 충진재를 주입하는 단계(S30),
   상기 충진재 상방에 재강슬래그 시멘트, 2차골재를 포함하는 제2혼합체를 혼합 후 주입하여 상부투수블럭부를 생성하는 단계(S40),
   상기 제2혼합체를 양생한 후 성형틀을 제거하는 단계(S50)를 포함하되,
   상기 미세 투수관(15)의 길이는 하부투수블럭부(10)의 최대 골재 지름의 0.7 이상이고 1.5 미만이고,
   상기 미세 투수관(15)은 플라스틱 재질의 파이프형으로 지름이 1~3㎜, 길이 10~19㎜이고, 하부투수블럭부 1차골재량의 100중량% 중 1~5중량%를 포함하고,
   상기 하부투수블럭부의 1차골재 및 상기 상부투수블럭부의 2차골재에는 수지를 사용하여 결합력과 강도를 높이며,
   상기 수지는 경화성 폴리머인 수용성 수지 에멀전계와 수용성 아크릴계와의 배합시킨 수지로써, 그 배합비는 상기 1차골재 100중량% 중 4~8중량%, 2차골재 100중량% 중 4.5~5.5중량%이고,
   상기 하부투수블럭부와 상기 상부투수블럭부 사이는 접합성을 증대시킬 수 있는 충진재로서 석회석 또는 규사를 수지의 100중량% 중 4~5중량%를 포함하며,
   상기 하부투수블럭부의 1차골재는 재강슬래그를 50중량% 이내를 포함하고, 상기 상부투수블럭부(20)의 2차골재는 순환골재를 50중량% 이내를 포함하는 것을 특징으로 하는 투수블럭 제조방법.
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