KR101789193B1 - 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록 - Google Patents

건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물은 포틀랜드 시멘트, 순환골재, 고로슬래그 골재, 규사, 석고, 인산염, 방동제, 황토분말, 흑점토, 적점토, 셀룰로스 파이버, 고령토, 감수제, 실리카 흄, pH 저감제, 수성수지 및 배합수를 포함한다.
상기한 구성에 의해 본 발명은 건설폐기물인 순환골재를 포함하는 조성물을 이용하여 호안 블록을 제조함으로써, 자원의 재활용은 물론 건설폐기물의 폐기에 따른 처리비용 절감 및 환경오염의 요인을 감소시킬 수 있고, 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있다.

Description

건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록{REVETMENT BLOCK COMPOSITION FOR VEGETATION USING RECYCLED AGGREGATE FROM WASTES OF CONSTRUCTION AND REVETMENT BLOCK FOR VEGETATION MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설폐기물인 순환골재를 포함하는 조성물을 이용하여 호안 블록을 제조함으로써, 자원의 재활용은 물론 건설폐기물의 폐기에 따른 처리비용 절감 및 환경오염의 요인을 감소시킬 수 있고, 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록에 관한 것이다.
최근 환경문제가 사회적으로 전 분야에 걸쳐 크게 대두 되면서 건설분야에서도 친환경 건설공법 및 건설재료 개발에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 콘크리트 분야에서도 환경을 고려한 친환경적인 콘크리트를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
국내에서도 환경을 보호하기 위한 노력이 절실히 요구됨에 따라, 오랫동안 토목, 건축 공사의 가장 대표적인 재료로 사용되어온 시멘트 콘크리트를 환경 친화적인 재료로 전환하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
이러한 환경 친화형 콘크리트로는 자원재활용, 폐기물, 부산물의 활용 등과 같이 환경보존에 의한 환경부하 저감에 기여할 수 있는 환경부하 저감형 콘크리트와, 지구 환경과의 조화를 통한 쾌적한 환경 조성 및 생물의 종 다양성 확보와 서식처 제공을 위한 주변공간 창출을 목적으로 하는 생물대응형 콘크리트로 구분될 수 있다.
여기서, 상기 환경부하 저감을 위한 콘크리트의 혼화 재료로는 플라이 애시, 고로 슬래그 미분말, 소각재 등이 사용될 수 있으며, 인간과 자연의 조화를 위한 생물대응형 콘크리트에는 다공성 콘크리트의 공극을 활용한 식생 콘크리트가 가장 대표적이다.
일반적으로 식생 콘크리트는 블록형태로 제조되어 물이나 공기의 통과가 용이한 연속적인 공극을 보유함으로써, 식물이 뿌리를 내리거나 씨앗이 발아되기 쉽게 하고, 빗물의 배수에 의한 지반의 침하를 방지할 수 있다. 또한, 식생 콘크리트 블록은 식물이 정착할 자리를 넓혀주고, 강, 하천에 생존하는 생물에 무해한 환경을 조성해 주므로, 생태계를 보호하기 위한 하천 호안 및 사면 등의 녹화 공법에 활용되고 있다.
종래 하천 호안이나 사면 등에 구축되는 일반적인 콘크리트 블록은, 지표면 상부에 구축되는 상기 콘크리트 블록에 의해 지표면이 차단되게 되어, 식물의 씨앗이 토양층까지 뿌리를 내리기가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 하천수 또는 빗물이 원활하게 토양층까지 스며들지 않아 자연하천의 천변 식생마저 건생화시키는 문제점이 있었다.
이에, 일부에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 콘크리트에 다수의 공극을 형성하여 물과 공기가 자유롭게 통과할 수 있고 식물의 착근을 용이하게 하는 다공질 콘크리트 블록을 제조하여 실용화한 바 있다. 그러나 상기 다공질 콘크리트 블록은 많은 표면적의 다공질로 인해 알칼리 성분의 용출이 많아지게 되어, 결국 식물의 식생에 지장을 초래하는 문제점을 야기시키게 되었다.
이는, 콘크리트의 결합제로 사용되는 시멘트에 함유된 산화칼슘(CaO)이 다공질 콘크리트를 통하여 식물의 뿌리에 공급되는 수분과 수화반응하면서 강알칼리성의 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 다량 생성하게 되고, 이에 의한 강알칼리성의 수분이 식물의 성장에 악영향을 미치게 되어, 결과적으로 식물의 식생을 저해하게 되었다.
국내등록특허 제10-1306182호(2013년 09월 03일 등록) 국내등록특허 제10-1694145호(2017년 01월 03일 등록) 국내등록특허 제10-1329623호(2013년 11월 08일 등록)
본 발명은 건설폐기물인 순환골재를 포함하는 조성물을 이용하여 호안 블록을 제조함으로써, 자원의 재활용은 물론 건설폐기물의 폐기에 따른 처리비용 절감 및 환경오염의 요인을 감소시킬 수 있고, 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 블록 형태로 제조되어 도로변 비탈면, 제방, 하안, 단지 조경벽면, 급경사를 이루는 법면 등에 구축되는 호안 블록의 내구성 및 강도를 향상시키고 원재료비를 절감할 수 있으며 식물의 정착 및 생육에 필요한 기반을 조성할 수 있는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 및 이를 이용하여 제조된 식생 호안 블록을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물은 포틀랜드 시멘트, 순환골재, 고로슬래그 골재, 규사, 석고, 인산염, 방동제, 황토분말, 흑점토, 적점토, 셀룰로스 파이버, 고령토, 감수제, 실리카 흄, pH 저감제, 수성수지 및 배합수를 포함하되, 상기 포틀랜드 시멘트는 350 내지 550 중량부, 순환골재는 50 내지 100 중량부, 고로슬래그 골재는 15 내지 55 중량부, 규사는 80 내지 120 중량부, 석고는 5 내지 15 중량부, 인산염은 5 내지 10 중량부, 방동제는 1 내지 10 중량부, 황토분말은 3 내지 7 중량부, 흑점토는 5 내지 15 중량부, 적점토는 3 내지 8 중량부, 셀룰로스 파이버는 5 내지 10 중량부, 고령토는 2 내지 6 중량부, 감수제는 5 내지 15 중량부, 실리카 흄은 1 내지 5 중량부, pH 저감제는 1 내지 3 중량부, 수성수지는 2 내지 4 중량부, 배합수는 400 내지 700 중량부의 중량 비율로 배합된다.
상기 순환골재는 입경이 10 내지 50㎜의 범위이고, 상기 고로슬래그 골재는 입경이 10 내지 50mm의 범위이며, 상기 규사는 평균 입경이 80 내지 160 메시(mesh)이고, 상기 황토분말은 입경이 200 내지 600㎛의 범위이며, 상기 고령토는 원료 고령토를 가열하여 480 내지 500℃까지 승온시킨 후 100 내지 200분 동안 가열하고, 상기 승온 가열된 고령토를 950 내지 970℃까지 승온하여 10 내지 20분 동안 가열 소성시켜 활성화시키며, 이후 소성된 고령토를 30 내지 40℃까지 급냉시켜 제조되고, 상기 감수제는 리그닌계 감수제, 나프탈렌계 감수제, 멜라민계 감수제 및 폴리카르본산계 감수제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 수성수지는 아크릴 수지, 에틸렌초산비닐수지, SB라텍스(Styrene-Butadien Copolymer Latex), NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex) 및 NBR(Acrylonitrile Butadiene Rubber)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 수지가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록은 포틀랜드 시멘트, 순환골재, 고로슬래그 골재, 규사, 석고, 인산염, 방동제, 황토분말, 흑점토, 적점토, 셀룰로스 파이버, 고령토, 감수제, 실리카 흄, pH 저감제, 수성수지 및 배합수를 포함하되, 상기 포틀랜드 시멘트는 350 내지 550 중량부, 순환골재는 50 내지 100 중량부, 고로슬래그 골재는 15 내지 55 중량부, 규사는 80 내지 120 중량부, 석고는 5 내지 15 중량부, 인산염은 5 내지 10 중량부, 방동제는 1 내지 10 중량부, 황토분말은 3 내지 7 중량부, 흑점토는 5 내지 15 중량부, 적점토는 3 내지 8 중량부, 셀룰로스 파이버는 5 내지 10 중량부, 고령토는 2 내지 6 중량부, 감수제는 5 내지 15 중량부, 실리카 흄은 1 내지 5 중량부, pH 저감제는 1 내지 3 중량부, 수성수지는 2 내지 4 중량부, 배합수는 400 내지 700 중량부의 중량 비율로 배합되고, 상기 순환골재는 입경이 10 내지 50㎜의 범위이고, 상기 고로슬래그 골재는 입경이 10 내지 50mm의 범위이며, 상기 규사는 평균 입경이 80 내지 160 메시(mesh)이고, 상기 황토분말은 입경이 200 내지 600㎛의 범위이며, 상기 고령토는 원료 고령토를 가열하여 480 내지 500℃까지 승온시킨 후 100 내지 200분 동안 가열하고, 상기 승온 가열된 고령토를 950 내지 970℃까지 승온하여 10 내지 20분 동안 가열 소성시켜 활성화시키며, 이후 소성된 고령토를 30 내지 40℃까지 급냉시켜 제조되고, 상기 감수제는 리그닌계 감수제, 나프탈렌계 감수제, 멜라민계 감수제 및 폴리카르본산계 감수제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 수성수지는 아크릴 수지, 에틸렌초산비닐수지, SB라텍스(Styrene-Butadien Copolymer Latex), NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex) 및 NBR(Acrylonitrile Butadiene Rubber)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 수지가 사용되어 제조된다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명은 건설폐기물인 순환골재를 포함하는 조성물을 이용하여 호안 블록을 제조함으로써, 자원의 재활용은 물론 건설폐기물의 폐기에 따른 처리비용 절감 및 환경오염의 요인을 감소시킬 수 있고, 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 블록 형태로 제조되어 도로변 비탈면, 제방, 하안, 단지 조경벽면, 급경사를 이루는 법면 등에 구축되는 호안 블록의 내구성 및 강도를 향상시키고 원재료비를 절감할 수 있으며 식물의 정착 및 생육에 필요한 기반을 조성할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 건설폐기물인 순환골재를 포함하는 조성물을 이용하여 호안 블록을 제조함으로써, 자원의 재활용은 물론 건설폐기물의 폐기에 따른 처리비용 절감 및 환경오염의 요인을 감소시킬 수 있고, 식물이 생육할 수 있는 최적의 환경을 조성함과 동시에 지반의 구조적인 생태 안정성을 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물은 포틀랜드 시멘트, 순환골재, 고로슬래그 골재, 규사, 석고, 인산염, 방동제, 황토분말, 흑점토, 적점토, 셀룰로스 파이버, 고령토, 감수제, 실리카 흄, pH 저감제, 수성수지 및 배합수를 포함한다.
또한, 상기 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물에서 상기 포틀랜드 시멘트는 350 내지 550 중량부, 순환골재는 50 내지 100 중량부, 고로슬래그 골재는 15 내지 55 중량부, 규사는 80 내지 120 중량부, 석고는 5 내지 15 중량부, 인산염은 5 내지 10 중량부, 방동제는 1 내지 10 중량부, 황토분말은 3 내지 7 중량부, 흑점토는 5 내지 15 중량부, 적점토는 3 내지 8 중량부, 셀룰로스 파이버는 5 내지 10 중량부, 고령토는 2 내지 6 중량부, 감수제는 5 내지 15 중량부, 실리카 흄은 1 내지 5 중량부, pH 저감제는 1 내지 3 중량부, 수성수지는 2 내지 4 중량부, 배합수는 400 내지 700 중량부의 중량 비율로 배합될 수 있다.
상기 포틀랜드 시멘트는 1종 시멘트인 보통 포틀랜드 시멘트를 의미하며, 일반건축, 토목공사 등에 사용될 수 있다. 상기 포틀랜드 시멘트는 초기 수화시 저발열로 인한 투수저항성이 크고, 단기강도는 낮지만 장기강도는 우수한 특성이 있다.
본 발명에서 상기 포틀랜드 시멘트는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 350 내지 550 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 포틀랜드 시멘트가 350 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 원하는 강도의 식생 호안 블록을 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 550 중량부를 초과하는 경우에는 포틀랜드 시멘트에 함유되어 있는 산화칼슘(CaO), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 등의 함량이 과도하여 식물의 식생을 저해하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 순환골재는 건설폐기물로부터 얻어지며, 상기 건설폐기물에 대해 물리적 또는 화학적 처리 과정 등을 가하여 제조된다. 보다 구체적으로 상기 순환골재는 건설폐기물의재활용촉진에관한법률 제2조제7호의 규정(건설폐기물을 물리적 또는 화학적 처리과정 등을 거쳐 제35조의 규정에 의한 품질기준에 적합하게 한 것)에 적합한 골재를 말한다.
본 발명에서 상기 순환골재는 상기 폐콘크리트로부터 생산된 재생 골재 중 직경이 10 내지 50㎜의 크기를 가지는 잔 골재이고, 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 50 내지 100 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 순환골재가 10mm 미만인 경우에는 폐콘크리트를 분쇄하여 순환골재를 제조하기 위한 비용이 상승하는 문제가 발생할 수 있고, 50mm를 초과하는 경우에는 다른 조성물들과 균일하게 혼합되기 어렵고, 굵은 순환골재의 사용에 따른 식생 호안 블록의 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 순환골재가 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 50 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 상기 순환골재를 재사용하는 효과가 충분히 발휘되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 100 중량부를 초과하는 경우에는 다른 조성물들의 상대적 함량이 적어 식생 호안 블록의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 고로슬래그 골재는 식생 안정에 필요한 식생 호안 블록의 구조적인 강성을 유지하면서 투수성을 향상시키기 위한 것으로, 상기 고로슬래그 골재는 선철 제조 공정의 부산물인 수재 슬래그를 미분쇄한 것으로 시멘트의 장기강도를 높여주고, 수밀성, 내해수성을 증대시키며, 알칼리 반응을 억제시켜 식생 호안 블록의 pH를 조절하기 위하여 첨가될 수 있다.
본 발명에서 상기 고로슬래그 골재는 포틀랜드 시멘트의 양생시 생성되는 수산화칼슘과의 반응을 유도하여 안정한 수화물을 형성시킬 수 있는데, 상기 고로슬래그 골재의 입경은 10 내지 50mm의 범위이고, 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 15 내지 55 중량부가 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 고로슬래그 골재가 15 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 알칼리 반응을 억제하여 식생 호안 블록의 pH를 조절하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 상기 고로슬래그 골재가 55 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 포틀랜드 시멘트량이 상대적으로 부족하게 되므로 강도 저하의 문제가 발생할 수 있다.
상기 규사는 암석을 파쇄하여 체 가름한 인조규사를 사용할 수 있는데, 상기 인조규사를 구성하는 암석으로는 석회석, 돌로마이트 등을 파쇄하여 된 것일 수 있다.
본 발명에서 상기 규사는 흡수율이 3% 이하이고, 평균 입경이 80 내지 160 메시(mesh)인 규사를 사용할 수 있는데, 상기 규사의 입도가 80 메시(mesh)를 초과하는 경우에는 규사가 너무 거칠어 부드러운 작업성을 확보하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 160 메시(mesh) 미만인 경우에는 강도의 저하의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 규사는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 80 내지 120 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 규사의 함량이 80 중량부 미만인 경우에는 포틀랜드 시멘트 함량이 상대적으로 높아져 식생 호안 블록의 유연성 저하의 문제점이 있고, 120 중량부를 초과하는 경우에는 시멘트의 함량이 상대적으로 적어져 충분한 강도를 확보하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 석고는 단사정계(單斜晶系)의 광물로, 화학성분은 CaSO4·2H2O이며, 능판상(菱板狀) 또는 주상 결정을 이루는 것으로, 본 발명에서 상기 석고는 무수석고, 이수석고, 반수석고 등 어떠한 것도 사용 가능한데, 이수석고가 무수석고에 비해 초기 응결시간이 길어 하절기에 유리하기 때문에 동절기에는 무수석고를 사용하고 하절기에는 이수석고를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 석고는 수화반응에 의해 발열이 이루어짐과 아울러, 팽창되면서 강도를 강화시키는 것으로, 본 발명에서 상기 석고는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 석고가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 팽창 정도가 낮고 수분증발시간이 오래 걸리며, 응결 후 건조가 급속하게 진행되어 균열이 발생할 수 있으며, 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 작업성이 저하될 수 있다.
상기 석고는 생석회를 더 포함할 수 있는데, 상기 생석회는 팽창성을 가지고 있어 수축저감재로 사용될 수 있는바, 본 발명에서 상기 생석회는 상기 석고와 혼합되어 팽창특성을 기본으로 하면서 분말도 조정역할을 위해 첨가될 수 있다.
상기 생석회는 등축정계(等軸晶系)의 백색 결정으로, 녹는점 2,570℃으로, 석회석 또는 패각을 약 900℃ 이상으로 가열하면 얻게 되는 것으로, 물과 반응하여 발열을 하면서 소석회(수산화칼슘)를 생성하게 된다.
여기서, 생석회를 제조하기 위해 사용되는 패각으로는 게, 석화, 전복, 굴, 피조개, 바지락, 가리비조개, 진주조개, 진주담치 또는 꼬막 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 상기 생석회는 입도가 60 내지 120 메쉬(mesh)의 범위를 가지고, 상기 생석회는 석고 전체 함량 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 생석회가 상기 석고 전체 함량 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 팽창정도가 낮고 수분 증발시간이 오래 걸리며, 응결 후 건조가 급속하게 진행되어 균열이 발생할 수 있으며, 상기 석고 전체 함량 100 중량부에 대하여 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 균열이 발생하여 강도가 저하될 수 있다.
상기 인산염은 초결시간을 조절하기 위하여 사용되고, 상기 인산염은 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 인산염이 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 결합재의 혼합물이 급결되어 성형 전에 굳어 버리는 문제와 빠른 경화에 의한 크랙 등의 발생으로 높은 수준(초고강도=80Mpa 이상으로 정의됨)의 압축 강도를 얻을 수 없으며, 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 더 이상의 압축강도 향상 효과가 미미한 반면, 식생 호안 블록의 원가가 지나치게 상승하게 된다.
본 발명에서 사용되는 인산염으로는 1인산칼륨, 2인산칼륨, 3인산칼륨, 1인산소다, 2인산소다, 3인산소다, 인산알루미늄, 인산아연, 폴리인산암모늄, 소디움핵사메타포스페이트, 1인산칼슘, 2인산칼슘 또는 3인산칼슘 중에서 선택된 어느 하나가 사용될 수 있다.
상기 방동제는 0℃ 이하의 가혹한 조건에서도 동결안정성을 가지면서 우수한 조강성 및 시공성을 유지시키기 위하여 사용되는 것으로, 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 1 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 방동제는 정제수, 질산칼슘 및 포타슘포메이트(PF)를 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 정제수는 질산칼슘 및 포타슘포메이트(PF)를 혼합하기 위하여 사용되는 것으로, 종류에 한정되지 않으나 불순물이 없고 깨끗하게 정제된 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 질산칼슘은 화학식이 Ca(NO3)2으로, 식생 호안 블록 제조시 조기 강도를 증진시키기 위해 혼합되는 원료로서, 단시간 내에 호안 블록의 양생속도를 빠르게 하기 위하여 첨가될 수 있다.
상기 포타슘포메이트(PF)는 어느점이 매우 낮아 저온에서의 응결촉진 기능을 수행할 수 있는 것으로, 본 발명에서 상기 포타슘포메이트(PF)는 어느점 내림의 효과를 부여함과 동시에 강도 증진의 역할도 수행할 수 있다.
본 발명에서 상기 방동제는 정제수, 질산칼슘 및 포타슘포메이트(PF)를 혼합하여 제조되는데, 상기 방동제는 정제수 50 내지 70 중량부, 질산칼슘 15 내지 25 중량부 및 포타슘포메이트(PF) 5 내지 10 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조될 수 있다.
상기 황토분말은 황토를 분말화하여 사용할 수 있는데, 상기 황토는 입자들 사이의 공간으로 불순물, 오염물질을 흡착 분해하며, 산소가 풍부하고, 원적외선을 방출한다. 상기 황토에서 나오는 원적외선은 파장이 8 내지 14㎛으로 인체의 에너지 영역과 거의 일치하며, 상기 황토의 원적외선은 세포의 분자를 활성화해 신진 대사를 촉진한다. 황토에서는 원적외선을 복사하여 인체에 흡수, 신진대사 및 혈액순환을 활성화시켜 인체의 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병을 예방할 수 있다. 상기 황토에서 원적외선을 방사 받게 되면 인체 내의 각종 발병의 원인이 되는 세균이 그 열작용으로 인하여 약화되며, 인체내 모세혈관을 확장시켜 혈액 순환을 촉진함은 물론 세포 조직의 생성 촉진 등을 도와줄 수 있다.
본 발명에서 상기 황토분말은 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 3 내지 7 중량부가 포함되고, 상기 황토분말의 입경은 200 내지 600㎛ 범위인 것이 바람직한데, 상기 황토분말이 상기한 범위 내로 포함되는 경우에는 조성물들이 균일하게 혼합되기 용이하며, 또한 입자 간의 공극이 치밀하여 부착력이 증대될 수 있다.
상기 흑점토는 함수 알루미나 규산염광물의 집합체로서, 점토는 입도가 미세하여 물에 풀었을 때 부유할 수 있어야 하고, 수분을 가하면 가소성이 발현되는 성질이 있다. 또한, 상기 흑점토는 건조되면 굳어져 강성을 나타내고 고온으로 소성하면 단단하게 소결되는 특성이 있다. 상기 흑점토의 점토 광물로서는 카올리나이트·디카이트·핼로이사이트 등의 카올린계 광물, 몬모릴로나이트·벤토나이트·산성백토 등의 몬모릴로나이트계 광물, 일라이트·해록석(海綠石) 등의 운모류 이외에도 녹니석류(綠泥石類)·앨로판 등 다양한 종류가 있다.
본 발명에서 상기 흑점토는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 흑점토가 5 중량부 미만으로 포함된 경우에는 강성과 강한 소결력을 보이는 호안 블록의 특성을 발휘할 수 없고, 15 중량부를 초과하는 경우에는 가소성은 증가하지만, 건조 수축력이 증가하여 건조시 호안 블록의 균열 및 변형이 발생하는 문제점이 있다.
상기 적점토는 함수산화철과 무수산화철을 함유한 규토로 붉은색을 띈 자연상태의 흙으로서, SiO2, Al2O3, Fe2O3, Na2O, CaO, TiO2, MgO 등의 물질을 다량 함유하고 있으며, 황토와 같은 물리 화학적 특성이 있어서 황토와 마찬가지로 인체에 유익한 효능을 발휘할 수 있다. 상기 적점토의 성분 중 석영, 장석, 운모 및 방해석 등이 철분과 함께 산화작용을 받아 여러 가지 색깔을 띄게 된다. 이러한 적점토는 분해력, 자정력, 그리고 적점토에서 내뿜는 원적외선, 항균, 방충, 공기정화 및 탈취 등의 다양한 친환경적인 성질을 가진다.
본 발명에서 상기 적점토는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 3 내지 8 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 적점토가 3 중량부 미만일 경우에는 가소성을 발휘하지 못하여 성형의 어려움이 있고 점성이 약해질 수 있으며, 8 중량부를 초과하는 경우에는 건조가 어렵고 수축률의 변화가 심하게 발생하는 문제점이 있다.
상기 셀룰로스 파이버는 파이버 표면을 특수 코팅처리하여 배합수량을 늘리지 않는 것을 사용하여 급격한 흐름성 저하를 막고 유체의 이동이 뛰어난 친환경 파이버로서, 표면에서 겉마름 현상이 일어날 때 식생 콘크리트 내부의 수분을 표면으로 이동시켜 겉표면과 내부의 경화속도를 일정하게 해주는 역할을 한다.
또한, 상기 셀룰로스 파이버는 식생 호안 블록 시공 시 재료가 처지거나 떨어지는 것을 방지해주는 시공 안정성을 부여하고, 포틀랜드 시멘트와 일체화되어 균열 저항성을 증가시켜 식생 호안 블록의 치수안정성을 부여할 수 있다.
본 발명에서 상기 셀룰로스 파이버는 합성 수지계 파이버 또는 천연 목재에서 추출된 파이버를 사용할 수 있는데, 바람직하게는 천연 목재에서 추출된 파이버를 사용할 수 있다. 상기 천연 목재에서 추출된 파이버는 환경 친화적이고, 섬유 표면이 친수성이므로 물리적인 수분의 흡착이 용이하여 젖음성이 양호할 수 있다.
본 발명에서 상기 셀룰로스 파이버는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 셀룰로스 파이버가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 식생 호안 블록의 내부와 표면의 경화속도가 일정하지 않고 표면에서의 겉마름 현상이 일어나며, 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 강도 저하에 의한 식생 호안 블록의 내부 균열이 발생할 수 있다.
상기 고령토(Al2O3·2SiO2·4H2O)는 성분 분포가 Al2O3(36~39%), SiO2(45~47%), CaO(1~2%)이고, 주성분비는 Al2O3/2SiO2 = 0.76~0.87이다. 본 발명에서 상기 고령토는 소성 급냉하여 제조될 수 있고, 상기 고온 소성된 고령토의 입자는 크러쉬(Crusher)로 1차 조분쇄한 후, 에어 제트 밀(Air Jet Mill)을 이용하여 미립자로 분쇄할 수 있는데, 본 발명에서 상기 고령토는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 2 내지 6 중량부가 포함되고, 평균 입경이 50 내지 200㎛의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 고령토는 상온에서 자연 건조된 원료 고령토를 가열하여 480 내지 500℃까지 승온시킨 후 100 내지 200분 동안 가열하고, 상기 승온 가열된 고령토를 다시 950 내지 970℃까지 승온하여 10 내지 20분 동안 가열 소성시켜 활성화 시키며, 이후 소성된 고령토를 공기나 물을 이용하여 30 내지 40℃까지 급냉시켜 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 고령토는 950 내지 970℃까지 승온하여 10 내지 20분 동안 동안 가열 소성될 수 있는데, 상기 고령토가 상기한 하한 범위 미만으로 소성되는 경우에는 고령토가 충분히 활성화되지 못하는 문제점이 있고, 상기한 상한 범위를 초과하여 소성되는 경우에는 활성 고령토의 물성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어인 활성화란 어떠한 물질에 에너지를 가한 후 급냉시키면 그 물질은 결정화되는 시간적 여유가 없기 때문에 높은 결정화 에너지를 그 물질 내부에 보존하게 되고, 그 내부에 보존된 에너지로 인하여 외부로부터 자극이 가해지면 화학결합을 할 가능성을 가진 유리상태가 되는 것을 말한다.
본 발명에서 상기 고령토를 고온 소성한 후 급냉시키면, 고령토는 결정화 에너지를 내부에 보존하여 유리상태가 되어 잠재 수경성을 가질 수 있다. 즉, 고령토를 승온, 고온소성, 급냉 등의 과정을 거쳐 활성 고령토로 만드는 경우 높은 에너지 상태로 되어 반응성은 커지나 그 분말을 그대로 물과 접촉시켜도 수화 반응이 진행되지 않지만, 알칼리 상태와 같은 특정 조건하에 놓이게 되면 아주 현저한 수경성을 나타낼 수 있다. 본 발명에서는 상기 고령토를 활성화하여 잠재 수경성을 가지게 함으로써, 식생 호안 블록 제조시 수화 반응 및 포졸란 반응을 일으키는 메카니즘을 나타내게 할 수 있다.
상기 감수제는 포틀랜드 시멘트의 분산 작용을 촉진함으로써 감수제가 사용되지 않는 경우에 비하여 감수율을 높일 수 있고, 제조되는 식생 호안 블록의 강도를 증가시킬 수 있는데, 상기 감수제로는 리그닌계 감수제, 나프탈렌계 감수제, 멜라민계 감수제 및 폴리카르본산계 감수제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 상기 감수제의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 공지된 기술인바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서 상기 감수제는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 감수제의 함량이 2 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 상기 감수제를 사용하는 효과가 미미할 수 있고, 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 더 이상의 감수율의 증가가 현저하지 않을 수 있다.
상기 실리카 흄은 수밀성 향상, 고강도화, 분산성 및 감수효과를 위해 사용되는 혼화재로, 상기 실리카 흄은 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 실리카 흄이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 제조되는 식생 호안 블록이 만족할 만한 강도를 얻을 수 없고, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 점성에 의해 조성물들의 교반이 잘 이루어지지 않아 작업성이 나빠지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 pH 저감제는 가소성 물질로 포틀랜드 시멘트와 킬레이트 반응함으로써 상기 포틀랜드 시멘트 성분의 용출을 억제하기 위하여 사용되는 것으로, 초기의 굳지 않은 콘크리트의 pH를 저감시킬 뿐 아니라, 굳은 후에도 시간 경과에 따른 알칼리의 용출을 저감하여 외부의 pH 증가를 감소시키는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명에서 상기 pH 저감제로는 ECG가 사용되고, 상기 pH 저감제는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 1 내지 3 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 pH 저감제가 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 첨가되는 pH 저감제의 양이 적어 포틀랜드 시멘트 성분의 용출을 억제하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 3 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 더 이상의 현저한 효과의 상승을 기대하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 수성수지는 식생 호안 블록 내부에 미세한 필름을 형성하여 포틀랜드 시멘트 수화생성물의 결합력을 증진시킴으로써 수화생성물의 안전화에 기여하고 알칼리 성분의 용출을 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 수성수지는 아크릴 수지, 에틸렌초산비닐수지, SB라텍스(Styrene-Butadien Copolymer Latex), NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex) 및 NBR(Acrylonitrile Butadiene Rubber)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 수지가 사용될 수 있고, 상기 수성수지는 독성이 없으며 방수 특성이 탁월할 수 있다.
본 발명에서 상기 수성수지는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 2 내지 4 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 수성수지가 2 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 식생 호안 블록 내부에 미세한 필름을 형성하기 어려워 알칼리 성분의 용출을 차단하기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 4 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 더 이상의 효과의 상승을 기대하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
상기 배합수는 식생 호안 블록 조성물들을 혼합하기 위하여 사용되는 것으로, 종류에 한정되지 않으나 불순물이 없고 깨끗하게 정제된 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 배합수는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물 전체 함량 중에서 400 내지 700 중량부가 사용될 수 있는데, 상기 배합수가 400 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 배합수의 사용량이 너무 적어 혼합이 용이하지 않고 식생 호안 블록 조성물들이 균일하게 혼합되지 않을 수 있으며, 700 중량부를 초과하는 경우에는 배합수의 사용량이 지나치게 많아지게 되므로, 건조 시간이 지연되고 제조되는 식생 호안 블록의 물성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록에 대한 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
1. 실시예 및 비교예 : 식생 호안 블록 공시체의 제작 및 양생
본 발명에 따른 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록의 공극률, 압축강도, pH 등 물리적, 역학적 특성을 파악하기 위해 가로 50mm, 세로 100mm 및 높이 25mm의 판상의 공시체를 제작하였다.
구체적으로, 먼저, 상기 판상의 공시체는 상술한 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물로 구성된 재료들을 배합하였으며, 강제식 팬 믹서를 이용하여 혼합하였다.
이후, 믹서를 이용하여 혼합한 조성물을 초기 양생을 하여 가로 50mm, 세로 100mm 및 높이 25mm의 판상의 공시체를 제작하였다.
< 실시예 1 >
포틀랜드 시멘트 450 중량부, 순환골재 80 중량부, 고로슬래그 골재 30 중량부, 규사 100 중량부, 석고 10 중량부, 인산염 8 중량부, 방동제 5 중량부, 황토분말 5 중량부, 흑점토 10 중량부, 적점토 5 중량부, 셀룰로스 파이버 8 중량부, 고령토 4 중량부, 감수제 10 중량부, 실리카 흄 3 중량부, pH 저감제 2 중량부, 수성수지 3 중량부 및 배합수 550 중량부를 계량한 후 혼합하여, 실시예 1에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제작하였다.
< 실시예 2 >
포틀랜드 시멘트 530 중량부, 순환골재 60 중량부, 고로슬래그 골재 55 중량부, 규사 110 중량부, 석고 14 중량부, 인산염 6 중량부, 방동제 8 중량부, 황토분말 4 중량부, 흑점토 14 중량부, 적점토 3 중량부, 셀룰로스 파이버 10 중량부, 고령토 2 중량부, 감수제 12 중량부, 실리카 흄 5 중량부, pH 저감제 1 중량부, 수성수지 4 중량부 및 배합수 680 중량부를 계량한 후 혼합하여, 실시예 2에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제작하였다.
< 실시예 3 >
포틀랜드 시멘트 380 중량부, 순환골재 95 중량부, 고로슬래그 골재 20 중량부, 규사 85 중량부, 석고 6 중량부, 인산염 9 중량부, 방동제 2 중량부, 황토분말 6 중량부, 흑점토 6 중량부, 적점토 8 중량부, 셀룰로스 파이버 5 중량부, 고령토 6 중량부, 감수제 5 중량부, 실리카 흄 2 중량부, pH 저감제 3 중량부, 수성수지 2 중량부 및 배합수 450 중량부를 계량한 후 혼합하여, 실시예 3에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제작하였다.
< 비교예 1 >
실시예 1과 동일한 함량의 조성물을 이용하여 비교예 1에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제조하였는데, 비교예 1에서는 포틀랜드 시멘트 450 중량부, 고로슬래그 골재 30 중량부, 규사 100 중량부, 석고 10 중량부, 방동제 5 중량부, 황토분말 5 중량부, 적점토 5 중량부, 셀룰로스 파이버 8 중량부, 감수제 10 중량부, 실리카 흄 3 중량부, pH 저감제 2 중량부, 수성수지 3 중량부 및 배합수 550 중량부를 계량한 후 혼합하여, 비교예 1에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제작하였다.
< 비교예 2 >
실시예 2와 동일한 함량의 조성물을 이용하여 비교예 2에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제조하였는데, 비교예 2에서는 포틀랜드 시멘트 530 중량부, 순환골재 60 중량부, 규사 110 중량부, 인산염 6 중량부, 방동제 8 중량부, 적점토 3 중량부, 고령토 2 중량부, 감수제 12 중량부, 실리카 흄 5 중량부, pH 저감제 1 중량부, 수성수지 4 중량부 및 배합수 680 중량부를 계량한 후 혼합하여, 비교예 2에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제작하였다.
< 비교예 3 >
실시예 3과 동일한 함량의 조성물을 이용하여 비교예 3에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제조하였는데, 비교예 3에서는 포틀랜드 시멘트 380 중량부, 순환골재 95 중량부, 고로슬래그 골재 20 중량부, 방동제 2 중량부, 황토분말 6 중량부, 흑점토 6 중량부, 적점토 8 중량부, 감수제 5 중량부, 실리카 흄 2 중량부, pH 저감제 3 중량부, 수성수지 2 중량부 및 배합수 450 중량부를 계량한 후 혼합하여, 실시예 3에 따른 식생 호안 블록 공시체를 제작하였다.
2. 압축강도 측정
상기 실시예와 비교예에 따른 식생 호안 블록의 역학적 특성을 평가하기 위하여 실시예 및 비교예에 따라 제조된 식생 호안 블록의 공시체를 준비한 후, 상기 공시체의 압축강도 및 길이 변화를 측정하였다.
- 압축강도측정 - KSL 5105(수경성 시멘트 몰탈의 압축 강도 시험방법)의 측정방법에 따라 재령 28일 시편의 압축강도를 측정하였다.
- 길이변화측정 - KS F 2424(몰탈 또는 콘크리트의 길이 변화 시험방법)의 측정방법에 따라 5 × 100 × 10 mold, datalogger를 사용하여 재령 28일 시편의 길이변화를 측정하였다.
구분 건조수축(×10-4mm) 압축강도(kgf/㎠)
실시예 1 0.54 376
실시예 2 0.53 385
실시예 3 0.51 390
비교예 1 2.56 342
비교예 2 3.01 338
비교예 3 2.75 340
상기한 [표 1]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록은 비교예에 따른 식생 호안 블록보다 건조수축이 현저히 감소하고, 압축강도가 증가한다는 것을 알 수 있다.
3. pH 시험
본 발명에 따른 식생 호안 블록에서 pH는 식물의 생육환경을 보여주는 것으로, 식생 호안 블록의 결합제로 사용되는 시멘트에 함유된 산화칼슘(CaO)이 식생 호안 블록을 통하여 식물의 뿌리에 공급되는 수분과 수화반응하면서 강알칼리성의 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 다량 생성하게 되고, 이에 의한 강알칼리성의 수분이 식물의 성장에 악영향을 미치게 되어, 결과적으로 식물의 식생을 저해하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 식생 호안 블록에서 적정범위의 pH는 식물 생육의 중요한 변수가 될 수 있다. 특히, 호안 블록은 pH가 12~13 정도를 보이면 강알칼리성으로 식생 호안 블록에 적용하기 힘든 문제점을 가질 수 있다.
구분 pH
실시예 1 10.01
실시예 2 10.12
실시예 3 10.15
비교예 1 11.76
비교예 2 12.78
비교예 3 13.16
상기한 [표 2]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록의 pH는 10.01 내지 10.15의 범위를 나타내는 것을 알 수 있다.
이는 식물 생육에 적당한 범위의 pH 값으로, 본 발명에 따라 제조된 식생 호안 블록은 식물이 생육하기에 알맞은 pH 조건을 만족함을 알 수 있다.
4. 휨강도 측정
실시예 및 비교예에 따른 식생 호안 블록의 휨강도 특성을 평가하기 위하여, KSF에 따른 휨강도 시험을 실시하였다.
휨강도를 측정하기 위하여 판상의 공시체를 제작 후 24시간 동안 24±3℃, 상대습도 약 60%에서 초기 양생을 실시한 후에 탈형하였고, 24±3℃의 양생실에서 28일 수중 양생을 실시한 후 측정하였다.
구분 휨강도 평균값(MPa)
실시예 1 8.17
실시예 2 8.16
실시예 3 8.13
비교예 1 5.85
비교예 2 5.56
비교예 3 5.32
상기한 [표 3]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록의 휨강도는 8.13 내지 8.17MPa 사이의 값을 나타내었고, 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록의 휨강도는 5.32 내지 5.85MPa 사이의 값을 나타내었다.
상기한 휨강도 측정에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록은 휨 하중을 받을 때 균열의 발생을 억제하는 한편, 폭이 큰 균열보다는 폭이 작은 다수의 균열을 유도하여 급격한 파괴를 방지하고 연성파괴를 유도하는 효과를 가지고 있음을 알 수 있다.
5. 흡수율 시험 결과
실시예 및 비교예에 따라 제조된 식생 호안 블록을 JIS A 1171(폴리머 시멘트 몰탈의 시험방법)에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정 결과를 아래의 [표 4]에 나타내었다. 흡수율이 높으면 불순물이나 물이 식생 호안 블록의 내부로 침투하게 되면 식생 호안 블록의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 열화를 촉진시키고 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 흡수율(%)
실시예 1 2.2
실시예 2 2.3
실시예 3 2.1
비교예 1 3.6
비교예 2 3.9
비교예 3 3.7
상기한 [표 4]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록의 흡수율이 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 식생 호안 블록에 비해 흡수율이 낮음을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (3)

  1. 포틀랜드 시멘트, 순환골재, 고로슬래그 골재, 규사, 석고, 인산염, 방동제, 황토분말, 흑점토, 적점토, 셀룰로스 파이버, 고령토, 감수제, 실리카 흄, pH 저감제, 수성수지 및 배합수를 포함하되,
    상기 포틀랜드 시멘트는 350 내지 550 중량부, 순환골재는 50 내지 100 중량부, 고로슬래그 골재는 15 내지 55 중량부, 규사는 80 내지 120 중량부, 석고는 5 내지 15 중량부, 인산염은 5 내지 10 중량부, 방동제는 1 내지 10 중량부, 황토분말은 3 내지 7 중량부, 흑점토는 5 내지 15 중량부, 적점토는 3 내지 8 중량부, 셀룰로스 파이버는 5 내지 10 중량부, 고령토는 2 내지 6 중량부, 감수제는 5 내지 15 중량부, 실리카 흄은 1 내지 5 중량부, pH 저감제는 1 내지 3 중량부, 수성수지는 2 내지 4 중량부, 배합수는 400 내지 700 중량부의 중량 비율로 배합되고,
    상기 순환골재는 입경이 10 내지 50㎜의 범위이고, 상기 고로슬래그 골재는 입경이 10 내지 50mm의 범위이며, 상기 규사는 평균 입경이 80 내지 160 메시(mesh)이고, 상기 석고는 생석회를 더 포함하되, 상기 생석회는 게, 석화, 전복, 굴, 피조개, 바지락, 가리비조개, 진주조개, 진주담치 또는 꼬막 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용하여 제조되며, 상기 생석회는 입도가 60 내지 120 메쉬(mesh)의 범위를 가지고, 상기 생석회는 석고 전체 함량 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부가 포함되며, 상기 인산염은 1인산칼륨, 2인산칼륨, 3인산칼륨, 1인산소다, 2인산소다, 3인산소다, 인산알루미늄, 인산아연, 폴리인산암모늄, 소디움핵사메타포스페이트, 1인산칼슘, 2인산칼슘 또는 3인산칼슘 중에서 선택된 어느 하나가 사용되고, 상기 방동제는 정제수, 질산칼슘 및 포타슘포메이트(PF)를 혼합하여 제조되되, 상기 방동제는 정제수 50 내지 70 중량부, 질산칼슘 15 내지 25 중량부 및 포타슘포메이트(PF) 5 내지 10 중량부의 중량비율로 혼합되어 제조되고, 상기 황토분말은 입경이 200 내지 600㎛의 범위이며, 상기 고령토는 원료 고령토를 가열하여 480 내지 500℃까지 승온시킨 후 100 내지 200분 동안 가열하고, 상기 승온 가열된 고령토를 950 내지 970℃까지 승온하여 10 내지 20분 동안 가열 소성시켜 활성화시키며, 이후 소성된 고령토를 30 내지 40℃까지 급냉시켜 제조되고, 상기 감수제는 리그닌계 감수제, 나프탈렌계 감수제, 멜라민계 감수제 및 폴리카르본산계 감수제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 수성수지는 아크릴 수지, 에틸렌초산비닐수지, SB라텍스(Styrene-Butadien Copolymer Latex), NB라텍스(Acrylonitrile Butadiene Latex) 및 NBR(Acrylonitrile Butadiene Rubber)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 수지가 사용되는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 순환골재를 이용한 식생 호안 블록 조성물.
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