KR101697640B1 - 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법 - Google Patents

나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로의 가장자리에 측구 또는 경계블럭을 시공하기 위한 거푸집을 설치하는 단계; 거푸집에 시멘트 몰탈을 타설하는 단계; 양생된 타설면을 연마하는 단계;를 포함하는 측구를 포함한 경계블럭 시공방법에 있어서, 상기 시멘트 몰탈을 타설하는 단계에서, 시멘트 몰탈은 공지된 조성물로 이루어지되, 골재전처리 과정을 거쳐 조성되며, 골재전처리과정은 나노수경성 개질유황액을 원통형상의 회전통에 담고, 상기 회전통에 골재를 넣은 상태에서 일정속도로 회전시켜 골재 표면에 나노수경성 개질유황액이 코팅되도록 하는 골재코팅과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법를 제공한다.

Description

나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법{Salt-resistant perimeter block construction methods, including using nano-enhanced hydraulic modified sulfur gutter}
본 발명은 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측구 또는 경계블럭의 재료가 되는 골재를 나노수경성 개질유황으로 코팅하여 겨울철 노면에 살포되는 염화칼슘에 의한 염해피해를 방지한 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 측구는 도로 경계의 표시와 우수의 배수로 기능을 갖는 구축물로서, 도로공사에 사용되는 측구와, 단지 조성공사 등의 절성 토공사 구간 등에 사용되는 측구 등이 있다.
특히, 도 1의 예시와 같이 도로의 차도변에 경계블록과 함께 설치되는 측구(10)는 보도와 차도를 구분하고, 노면수를 배수하며, 운전자의 시선을 유도할 목적으로 사용되는 도로 시설물로서, 단면 형상이 'L'형을 갖기 때문에 통상 L형 측구 또는 L형 경계측구라 불리운다.
이러한 측구(10)와 관련된 선행기술로는 등록특허 제1003009호(2010.12.15) '도로경계석이 설치되는 L형 측구의 표면평활장치 및 이를 이용한 L형 측구 표면의 평활시공방법', 등록특허 제0958949호(2010.05.12) '자동 레벨 경계석과 측구 시공 장치 및 이를 이용한 조경 토목용 현장 타설용 경계석과 측구 시공 방법', 등록특허 제1445682호(2014.09.23) '측구 시공장치 및 측구 시공방법' 등 다수가 개시되어 있다.
그리고, 상기 측구 또는 경계블럭은 통상 시멘트와 골재를 포함한다.
때문에, 겨울철 노면에 살포되는 염화칼슘은 측구 또는 경계블럭의 수명을 단축시키는 원인이 된다.
즉, 염화물에 의해 콘크리트로 구성된 측구 또는 경계블럭의 강도가 저하되고, 이것은 내구성을 약화시키며 균열을 발생시켜 수명을 단축하게 된다.
이러한 현상의 주된 원인은 염화물의 영향으로 시멘트 중의 알카리금속과 골재 중의 실리카 성분이 서로 반응하여 규산소다를 만들고, 이때 팽창압이 발생되는데, 그 팽창압에 의해 균열이 생기기 때문이다.
이와 같은 반응은 비단 알카리 실리카 반응에 그치지 않고 알카리 탄산염 반응, 알카리 실리케이트 반응에 이르기까지 광범위하게 발생된다.
그러면, 콘크리트부재, 즉 측구나 경계블럭의 단차, 뒤틀림, 국부적인 파괴 등이 발생되며, 비에 젖거나 염화물이 묻은 부분은 반응정도가 더욱 더 커지며, 균열부에서는 백화현상도 발생되는 문제가 있다.
때문에, 현재는 이러한 문제를 방지하기 위해 포졸란 및 감수제를 이용하여 고강도 콘크리트 시공을 유도하고 있지만, 이는 비용이 증대되고 시공공수의 증가는 물론 시공상 어려움이 존재한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 아주 간단하면서도 쉽고 저렴한 비용으로 측구 또는 경계블럭이 염해저항성을 갖도록 시공하는 방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
또한, 본 발명은 측구 또는 경계블럭에 다양한 컬러를 포함시켜 주,정차 및 단속과 관련한 규정을 표시할 수 있도록 함으로써 도로의 가장자리에 별도의 표시용 라인을 도포하지 않아도 운전자나 보행자가 쉽게 인식할 수 있도록 한 측구 또는 경계블럭의 시공방법을 제공함에 그 다른 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 도로의 가장자리에 측구 또는 경계블럭을 시공하기 위한 거푸집을 설치하는 단계; 거푸집에 시멘트 몰탈을 타설하는 단계; 양생된 타설면을 연마하는 단계;를 포함하는 측구를 포함한 경계블럭 시공방법에 있어서, 상기 시멘트 몰탈을 타설하는 단계는 골재코팅과정과, 시멘트몰탈 제조과정으로 이루어지되, 상기 골재코팅과정은 초음파를 이용하여 유황 분산물을 제조한 후 상기 분산물에 계면활성제를 첨가한 상태에서 상기 분산물 및 계면활성제 혼합물을 전기분해하여 얻은 유황 나노 수용액을 디시클로 펜타디엔계 개질제 및 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 포함하는 유황개질제로 중합반응시켜 얻은 나노수경성 개질유황액을 원통형상의 회전통에 담고 일정속도로 회전시켜 골재 표면에 나노수경성 개질유황액이 코팅되도록 하는 과정이며; 상기 시멘트몰탈 제조과정은 공지된 시멘트몰탈에 상기 골재코팅과정을 통해 얻은 코팅된 골재를 혼합하는 과정이고; 상기 시멘트몰탈 제조과정 후 시멘트몰탈 100중량부에 대하여 디아릴프탈레이트를 10-15중량부 더 첨가하는 과정을 포함하며; 상기 타설면 연마단계 후 측구 또는 경계블럭에 주,정차와 관련된 규제를 표시하는 색상을 도포하는 색상도료 도포단계와; 상기 색상도료가 도포된 표면에 투명 에폭시수지를 도포하는 투명 에폭시수지 코팅단계를 더 수행하여 알카리 실리카 반응을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법을 제공한다.
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본 발명에 따르면, 아주 간단하면서도 쉽고 저렴한 비용으로 측구 또는 경계블럭이 염해저항성을 갖도록 시공할 수 있고, 또한 측구 또는 경계블럭에 다양한 컬러가 포함됨으로써 주,정차 및 단속과 관련한 규정을 표시할 수 있어 운전 편의성을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 측구 또는 경계블럭의 시공방법을 보인 플로우챠트이다.
도 2는 본 발명에 따른 측구 또는 경계블럭을 시공했을 때 골재의 구조를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법은 시공성 향상을 위해 측구 또는 경계블럭을 공장에서 선제작 후 단순 포설하는 방식이 아니라, 현장에서 콘크리트 몰탈을 배합한 후 직접 타설하는 방식으로 진행된다.
이를 위해 사용되는 콘크리트 믹서는 등록특허 제1310334호(2013.09.12), '콘크리트 혼합용 배치식 이동믹서 트럭'에 개시된 콘크리트 믹서를 이용하면 현장에서 직접 타설이 가능하다.
구체적인 시공방법은, 먼저 거푸집(slip form) 설치단계가 수행된다.
상기 거푸집 설치단계는 설치될 도로의 가장자리에 규격과 용도에 맞게 설치된다.
이어, 시멘트 몰탈 타설단계가 수행된다.
상기 시멘트 몰탈 타설단계는 측구 또는 경계블럭을 만들 때 사용되는 통상적인 시멘트 몰탈 조성으로 이루어지는데, 다만 골재에 대한 전처리 과정이 수반된다.
상기 전처리 과정은 골재로 하여금 염해저항성을 높이고, 알카리 실리카 반응이 생기지 않도록 하여 타설된 콘크리트에서 발생되는 크랙, 백화현상, 국부적인 탈락 등을 막아 장수명화를 달성하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 전처리 과정은 골재코팅과정과, 코팅된 골재를 몰탈에 혼합하여 시멘트 몰탈을 만드는 과정을 포함한다.
여기에서, 상기 골재코팅과정은 등록특허 제1211412호(2012.12.06), '상온에서 혼합가능한 콘크리트 조성물 제조용 개질유황 나노수경용액'에 개시된 나노수경성 개질유황액을 이용하여 이루어진다.
즉, 상기 골재코팅과정은 초음파를 이용하여 유황 분산물을 제조한 후 상기 분산물에 계면활성제를 첨가한 상태에서 상기 분산물 및 계면활성제 혼합물을 전기분해하여 얻은 유황 나노 수용액을 유황 개질제로 중합반응시켜 나노수경성 개질유황액을 얻되, 유황 나노 수용액 및 유황 개질제로서 디시클로 펜타디엔(DCPD)계 개질제 및 헤테로 고리 아민류(hetero cyclic amine) 또는 알킬아민류(alkylamine)를 포함하도록 하며, 이렇게 만들어진 나노수경성 개질유황액을 원통형상의 회전통에 담고, 여기에 골재를 넣은 상태에서 일정속도로 회전시켜 골재 표면에 나노수경성 개질유황액이 코팅되도록 하는 과정이다.
이때, 상기 디시클로 펜타디엔계 개질제는 ①디시클로 펜타디엔 (dicyclo pentadiene:DCPD) 단독, 혹은 ②상기 DCPD에, 시클로 펜타디엔 (cyclo pentadiene:CPD), DCPD 유도체, CPD 유도체 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물, 혹은 ③상기 ① 또는 ②에 디펜텐(dipentene), 비닐 톨루엔(vinyl toluene), 스티렌 모노머, 디시클로 펜텐(dicyclo pentene) 중 적어도 하나가 첨가된 혼합물이다.
또한, 상기 헤테로 고리 아민류는 피리딘(pyridine), 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린(isoquinoline), 아크리딘(acridine), 피롤(pyrrole), 피페라진(Piperazine), 피롤리돈(Pyrolidone) 및 이들의 동족체, 피리딘의 이성질체, 피리딘의 동족체의 이성질체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이다.
뿐만 아니라, 상기 골재는 재활용 가능한 산업 폐기물, 강모래, 쇄석, 석탄회, 해사, 규사, 자갈, 실리카, 석영분, 경량 골재, 점토 광물 및 유리 분말로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
이렇게 하면, 도 2와 같이 나노수경성 개질유황액(100)이 골재(200) 표면을 일정두께로 감싸고 있어 코팅막이 형성되므로 골재(200)가 직접 노출되지 않기 때문에 실리카와 반응할 수 없게 되어 알카리 실리카 반응이 억제되므로 염해저항성 및 알카리 반응에 따른 내구성 저하를 막게 되며, 나아가 콘크리트의 중성화도 억제하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
특히, 상기 골재(200)는 시멘트 몰탈과 함께 배합되어 콘크리트를 구성하게 되므로 골재(200) 표피의 코팅면이 벗겨질 염려가 없어 알키리 실리카 반응을 완전히 차단하는 것은 거의 영구적이라고 볼 수 있다.
다만, 후술하는 바와 같이 양생 후 표면 연마시 문제가 생길 수 있는데 이 부분은 후술하기로 한다.
이에 더하여, 내열성, 치수안정성, 내약품성을 더욱 강화시키기 위해, 시멘트몰탈 100중량부에 대하여 디아릴프탈레이트(diarylphthalate)를 10-15중량부의 범위로 더 첨가할 수 있다. 이는 에폭시수지와의 하이브리드화에 의한 접착성과 인성을 개선하여 부착안정성을 포함한 내열성, 치수안정성, 내약품성을 개선하는데 기여하게 된다.
상술한 바와 같은 나노수경성 개질유황액(100)이 코팅된 골재를 포함하는 시멘트 몰탈이 타설되면, 이후 양생 과정을 거친 후 타설면 연마단계가 수행된다.
상기 타설면 연마단계는 표면을 고르고 균일하게 하여 외관 품질을 높이기 위함이다.
그런데, 연마 과정에서 표면에 근접 위치된 골재 표면이 연마되면서 코팅면인 나노수경성 개질유황액(100)이 벗겨지는 현상이 발생된다.
이러한 현상이 발생되면 기껏 골재(200)을 코팅하여 알카리 실리카 반응이 생기지 못하도록 억제한 효과가 무용지물이 되게 된다.
때문에, 본 발명에서는 타설면 연마단계가 완료되면, 투명 에폭시수지로 타설면을 코팅하여 나노수경성 개질유황액(100)이 벗겨진 골재(200) 표면을 니스칠하듯 칠하여 표면을 보호하고, 광택성도 갖출 수 있도록 투명 에폭시수지 도포단계를 더 수행한다.
그러면, 투명 에폭시수지는 투명하므로 골재(200)의 질감을 그대로 표출하면서 나노수경성 개질유황액(100)이 벗겨진 부분을 보완 코팅하여 골재(200) 표면이 노출되지 않게 함으로써 알카리 실리카 반응을 억제하므로 장수명화를 구현시킬 수 있다.
이에 더하여, 상기 투명 에폭시수지 도포단계 전에 색상도료 도포단계가 먼저 수행될 수 있다.
상기 색상도료 도포단계는 측구 및 경계블럭에 색상을 부여하여 운전자 가이드 역할을 할 수 있는데, 이러한 예는 미국 켈리포니아주 도로교통국에서 시행하고 있는 시방서를 참고할 수 있다.
이 시방서에 따르면, 빨간색은 무조건 주,정차 금지; 노란색은 화물, 승객을 싣거나 내릴 때 제한시간 동안 정차 가능, 제한시간은 도로옆에 별도 표시; 녹색은 제한된 시간내에서만 주차가능; 파란색은 장애등급 차량만 주차가능; 흰색은 승객, 우편을 싣거나 내릴 때 잠깐 정차 가능; 무색은 주,정차 가능, 다만 길 옆 주차조건이 있을 때는 우선적으로 따르도록 규정되어 있다.
따라서, 우리나라 현실에 맞게 이를 수용하여 시행한다면 굳이 노면에 차선을 그리듯 주,정차 금지와 관련된 별도의 도료로 도색하지 않아도 측구 또는 경계블럭 설치시 색상을 부여하여 이를 운전자에게 주지시킴으로써 불필요한 낭비를 막고, 측구나 경계블럭 시공만으로도 운전자에게 주,정차 구역에 대한 구분을 명확하게 인지시킬 수 있을 것이다.
100: 나노수경성 개질유황액 200: 골재

Claims (6)

  1. 도로의 가장자리에 측구 또는 경계블럭을 시공하기 위한 거푸집(slip form)을 설치하는 단계; 거푸집에 시멘트 몰탈을 타설하는 단계; 양생된 타설면을 연마하는 단계;를 포함하는 측구를 포함한 경계블럭 시공방법에 있어서,
    상기 시멘트 몰탈을 타설하는 단계는 골재코팅과정과, 시멘트몰탈 제조과정으로 이루어지되, 상기 골재코팅과정은 초음파를 이용하여 유황 분산물을 제조한 후 상기 분산물에 계면활성제를 첨가한 상태에서 상기 분산물 및 계면활성제 혼합물을 전기분해하여 얻은 유황 나노 수용액을 디시클로 펜타디엔계 개질제 및 헤테로 고리 아민류 또는 알킬아민류를 포함하는 유황개질제로 중합반응시켜 얻은 나노수경성 개질유황액을 원통형상의 회전통에 담고 일정속도로 회전시켜 골재 표면에 나노수경성 개질유황액이 코팅되도록 하는 과정이며; 상기 시멘트몰탈 제조과정은 공지된 시멘트몰탈에 상기 골재코팅과정을 통해 얻은 코팅된 골재를 혼합하는 과정이고; 상기 시멘트몰탈 제조과정 후 시멘트몰탈 100중량부에 대하여 디아릴프탈레이트를 10-15중량부 더 첨가하는 과정을 포함하며;
    상기 타설면 연마단계 후 측구 또는 경계블럭에 주,정차와 관련된 규제를 표시하는 색상을 도포하는 색상도료 도포단계와; 상기 색상도료가 도포된 표면에 투명 에폭시수지를 도포하는 투명 에폭시수지 코팅단계를 더 수행하여 알카리 실리카 반응을 차단하도록 하는 것을 특징으로 하는 나노수경성 개질유황을 이용한 염해저항성이 향상된 측구를 포함한 경계블럭 시공방법.
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