KR101806208B1

KR101806208B1 - 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101806208B1
Application number: KR1020170050350A
Authority: KR
Inventors: 맹흥호
Original assignee: 한림로덱스(주)
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2017-12-07

Abstract

본 발명은 친환경성을 가짐과 동시에 개선된 휨강도 및 화학 저항성을 가지고, 알칼리실리카 반응을 억제하며, 수화열을 저감시켜 콘크리트의 온도 상승으로 인한 균열에 대한 저항성이 향상된 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법을 제공한다. 또한, 배수성이 우수하며 미끄럼 저항성이 개선되고, 투수성 블록을 제조하는 경우에는 지속적으로 우수한 투수성을 가지는 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법을 제공한다.

Description

친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법{ENVIRONMENTALLY-FRIENDLY CONCRETE BLOCK AND FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개선된 휨강도 및 화학 저항성을 가지고, 알칼리실리카 반응을 억제하며, 수화열을 저감시켜 콘크리트의 온도 상승으로 인한 균열에 대한 저항성이 향상된 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

근간에 이르러 시멘트의 제조공정에서 CO₂가스의 배출, 다량의 에너지소비, 분진, 소음 그리고 해양의 환경오염사업으로 지적되고 있으며, 인체에 유해한 물질을 포함하고 있어 시멘트 독성에 의한 아토피를 유발시키는 등 실생활에 있어서도 환경적으로 유해하므로 이를 대체할 수 있는 친환경 콘크리트 제품개발이 요구되고 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 연구들이 진행되고 있으나, 현재까지는 큰 성과를 얻지 못하고 있다.

또한, 일반적으로 시공이 완료된 보차도용 콘크리트 블록은 여름철 강우로 인하여 투수 및 배수기능을 상실하여 하수로 방출되는데, 이러한 현상으로 지반이 건조화 되고 지반의 유실 및 붕괴, 지하자원의 고갈 등으로 인하여 환경 및 물 순환시스템이 붕괴되는 문제점이 있었다. 이에 따라 기능성 투수 및 불투수 블록이 출시되어 다수의 현장에 시공되고 있으나 그럼에도 불구하고 여전히 이러한 문제점을 해결하기엔 역부족인 실정이다.

구체적으로, 투수 블록에는 그 구조 및 형상에 있어 전면 투수 블록과 홀(球형상의 구멍) 투수 블록으로 분류되며, 전면 투수 블록은 초기 투수효과는 양호하나 일정시간이 경과되면서 공극이 막히는 문제점이 있어 지속적인 투수효과가 없어 근본적으로 다소 문제가 있다. 또한, 홀 투수블록은 단면의 어느 한 부분에 구멍을 생성시킨 후 그 부분을 별도의 스페이서(콘크리트성분 또는 HDPE 소재 등)로 선택적으로 삽입하는 방식이나 이 역시 지속적인 투수 효과적인 측면에서는 문제점이 있고, 또한 별도의 스페이서를 삽입하다보니 시공이 조잡하고, 흔들림이 있어 보행에 불편함이 있으며, 시각적으로도 좋지 않다.

또한, 일반적으로 보차도용 콘크리트블록은 그 성형과정에 있어 콘크리트의 단점인 휨 및 인장 등의 내구적인 보완이 없이 시각적인 면과 기능적인 면에 치우치고 있다. 뿐만 아니라 일부 긴급을 요하는 공사현장은 콘크리트 블록이 양생공정을 거친 상태에서 다음 3∼4 일 후에 납품되어 시공되는 현장도 있어 블록 시공 후에 휨 균열과 경계면의 균열 등이 있어 빈번하게 철거 후 재시공을 하는 등의 문제점이 있었다. 즉, 블록의 조기강도발현이 그 만큼 중요한 요소이기도 하다.

이와 관련하여 국내등록특허공보 10-1078715에서는 "수질정화용 콘크리트"를 개시하고 있으나 보통보틀랜드시멘트의 사용을 완전하게 배제하지는 못하고 있다. 즉 1) 종래의 친환경 시멘트에 의해서는 유해성 문제를 완전하게 해결할 수 없고 2) 휨강도, 인장강도와 같은 내구성이 저하되며 3) 투수 블록을 제조하는 경우 지속적인 투수효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제는 친환경성을 가짐과 동시에 개선된 휨강도 및 화학 저항성을 가지고, 알칼리실리카 반응을 억제하며, 수화열을 저감시켜 콘크리트의 온도 상승으로 인한 균열에 대한 저항성이 향상된 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 두번째 과제는 투수성 블록을 제조하는 경우에 지속적으로 우수한 투수성을 가지는 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 기층부 및 상기 기층부에 적층된 표층부를 포함하는 콘크리트 블록에 있어서, 상기 기층부는 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층부는 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고, 상기 표층부에 깊이(T) 6 ~ 10mm의 배수홈이 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 콘크리트 블록은 투수성 또는 불투수성 블록일 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 배수홈은 상기 콘크리트 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형으로 형성되며, 상기 배수홈의 최상단부 너비(d₁)는 4 ~ 7mm이고, 최하단부 너비(d₂)는 2 ~ 5mm일 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 콘크리트 블록이 투수성인 경우, 상기 콘크리트 블록은 하기 a) ~ e)의 조건을 모두 만족할 수 있다.

a) 4A + G ≥ B

b) D + F ≥ E

c) C ≤ D + H < B

d) C + D + E ≤ A

e) A + C + D + E + F + G + H < B

(이 때, A 내지 H는 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C, 실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다.)

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우, 상기 콘크리트 블록은 하기 f) ~ j)의 조건을 모두 만족할 수 있다.

f) 3B + H < A

g) D + F ≥ E

h) F + G ≤ B

i) C + D + E ≤ B

j) B + C + D + E + F + G + H < A

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 콘크리트 블록은 하기의 조건 k) ~ n)을 더 만족할 수 있다.

k) I + K + L < J

l) I < J + L

m) 200 ≤ A + B + C + D + E + F + G + H ≤ 600

n) 100 ≤ I + J + K + L ≤ 1200

(이 때, A 내지 L은 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C, 실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다. 또한, 상기 표층부의 백시멘트 100 중량부에 대한 무기안료의 중량부 I, 천연규사의 중량부 J, 동슬래그의 중량부 K, 제올라이트의 중량부 L이다.)

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 콘크리트 블록은 하기 o) ~ s)의 조건을 모두 만족할 수 있다.

o) 휨강도가 하기의 가. 및 나.의 조건을 만족할 것.

가. 상기 콘크리트 블록이 투수성인 경우 보도용 T60은 4.0 MPa 이상이고, 차도용 T80은 5.0 MPa 이상

나. 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우 5.0 MPa 이상

p) 상기 콘크리트 블록이 투수성인 경우, 투수계수가 0.1 mm/s 이상

q) 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우, 흡수율이 7% 이하

r) 동결 융해에 대한 저항성이 휨강도의 80% 이상

s) 미끄럼 저항성이 50 BPN 이상

또한, 본 발명은 (1) 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 준비하는 단계; (2) 상기 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 가압진동성형하여 기층 상에 표층이 형성된 블록을 얻는 단계; (3) 상기 블록을 단열양생하는 단계; (4) 상기 블록의 표층 표면을 연마가공하는 1차 표면가공 단계;및 (5) 상기 블록의 표층 표면에 2차 표면가공하여 콘크리트 블록을 제조하는 단계;를 포함하며, 상기 기층 형성 조성물은 고로슬래그시멘트 100중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층 형성 조성물은 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고, 상기 2차 표면가공은 쇼트블라스트 가공, 컬링 가공 및 브러싱 가공으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록 제조방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (2) 단계의 가압진동성형 시 음양각 문양이 새겨진 몰드로 블록 상부를 진동가압하여 블록 표면 상에 비정형화된 음양각 무늬를 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (2) 단계의 가압진동성형 시 상기 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형의 배수홈을 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (3)단계를 수행한 후, (3-1) 상기 블록의 표층 표면 상에 TiO₂를 포함하는 광 촉매액을 0.01 ~ 0.04 l/m²로 분사하여 질소산화물 제거용 피막층을 형성하는 단계;를 더 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투수성 친환경 콘크리트 블록의 이미지이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 불투수성 친환경 콘크리트 블록의 이미지이다
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록의 기층부의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록의 표층부의 이미지이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록을 제조하기 위한 특수 가공된 몰드의 이미지이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이 종래의 친환경 콘크리트 블록 및 이의 제조방법은 시멘트에 의한 유해성 문제를 완전하게 해결할 수 없고, 휨강도 및 인장강도와 같은 내구성이 저하되며, 배수성 및 미끄럼 저항성이 낮으며, 투수 블록을 제조하는 경우 지속적인 투수효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 기층부 및 상기 기층부에 적층된 표층부를 포함하는 콘크리트 블록에 있어서, 상기 기층부는 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층부는 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록을 제공한다.

이를 통해 유효자원 재활용 효과를 개선하고 친환경성 특성을 향상시킴과 동시에 휨강도 및 인장 강도 등의 내구성을 개선할 수 있다. 또한, PVA 섬유보강재를 포함함으로써 인장에 대한 저항력, 내산성, 백화발생 및 동결 융해 작용에 대한 저항성을 개선할 수 있고, 배수성 및 미끄럼 저항성이 향상된 친환경 콘크리트 블록을 제공할 수 있다.

또한, 상기 콘크리트 블록은 투수성 또는 불투수성 블록일 수 있다. 구체적으로는 상기 콘크리트 블록의 기층부 및 표층부에 포함되는 원자재의 배합비를 상이하게 함으로써 투수성 또는 불투수성의 특성을 결정할 수 있다.

구체적으로 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투수성 친환경 콘크리트 블록의 이미지이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 불투수성 친환경 콘크리트 블록의 이미지이다. 또한, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록의 기층부의 이미지이며 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록의 표층부의 이미지이다. 이를 통해 각 기층부 및 표층부에 포함되는 원자재의 적절한 배합비 설정을 통해 목적하는 투수성 또는 붙투수성 친환경 콘크리트 블록을 제조할 수 있음을 알 수 있다.

먼저, 상기 기층부에 대해 설명한다.

상기 기층부는 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함한다.

상기 고로슬래그는 제철소에서 선철을 제조할 때 발생되는 용융슬래그를 용광로(고로)에서 꺼내어 서서히 식혀 고화된 서냉 슬래그이며, 냉각수로 급냉시켜 유리질로 된 작은 모래모양의 급냉슬래그(=고로수쇄, 수쇄슬래그)를 미분쇄하며 포틀랜트 시멘트에 적당량을 혼합한 것을 고로슬래그 시멘트라고 한다. 본 발명의 고로슬래그 미분말의 치환율은 보통포틀랜드 시멘트의 30∼50% 범위 내에서 사용함이 바람직하다.

상기 PVA 섬유보강재는 OH- 그룹을 가지는 친수성 물질로서, 본 발명에서는 콘크리트 블록의 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성을 개선하기 위해 첨가된다. 이러한 PVA 섬유보강재는 물리,화학적으로 우수한 접착성을 가지고 있고, 인장력과 내알칼리성을 요구하는 시멘트 콘크리트 보강재로 적합한 장점이 있다. 뿐만 아니라, 합성섬유 중에서 연소열이 가장 낮고 연소시 발생되는 가스에는 유해가스가 전혀 없으므로 친환경적이라 할 수 있다. 뿐만 아니라 섬유질이기 때문에 이들 사이에 공극을 형성하며, 균열을 저감시킬 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 친수성이므로 시멘트와 부착성능 및 분산력이 좋고, 유해한 화학작용과 알칼리반응에 대하여 저항성이 크고, 자외선에 대한 UV저항성이 큰 장점이 있다.

상기 PVA 섬유보강재는 바람직하게는Nylon 계열의 PVA 섬유보강재일 수 있으며, 바람직하게는 인장강도가 600∼1,400㎫, 비중이 1.10∼1.15(g/㎤), 직경은 10∼40㎛ 정도를 사용할 수 있다. 상기 PVA 섬유보강재의 길이는 3 ~ 19mm 정도가 적합하며, 상기 범위를 벗어나 길이나 지나치게 짧거나 긴 경우에는 배합 및 혼합이 용이하지 않을 수 있다. 또한, 사용량은 0.2∼0.9(㎏/㎥)의 범위 내에서 사용할 수 있다.

만일 상기 PVA 섬유보강재가 4.5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 내구성을 향상시킬 수 없는 문제점이 발생할 수 있으며, 14 중량부 초과하여 포함되는 경우에는 보수성이 저하될 수 있다.

또한, 상기 메타카올린은 카올린을 특수처리하여 콘크리트용 혼화재로 제조한 특수 혼화재료로 시멘트 입자 및 골재 사이의 공극을 충진하여 치밀한 조직이 가능하며, 시멘트 수화반응에 의해서 생성되는 수산화칼슘을 강도발현에 보다 우수한 특성을 갖는 규산칼슘 수화물로 전이시켜 결함을 방지하며, 부착력을 증대하고, 고강도 발현이 가능한 장점이 있다. 또한, 메타카올린을 포함함으로써 에트링가이트(Ettringite)의 생성과 시멘트 중의 C₃의 활성화로 초기강도를 증진시킬 수 있으며, 시멘트 수산화칼슘과의 포졸란 반응으로 압축강도 및 내구성의 증진도 가능한 효과가 있다.

만일 상기 메타카올린이 1.3 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 고강도 발현이 불가능할 수 있으며, 4 중량부 초과하여 포함되는 경우에는 미세입자에 의한 비표면적이 증가하여 물시멘트비가 증가하게 되고, 이로 인해 건조수축이 우려될 수 있으며 시멘트 수화반응이 방해되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 기층부는 상술한 고로슬래그 시멘트, PVA 섬유보강재 및 메타카올린 외에 잔골재, 굵은 골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE 감수제 및 물을 더 포함할 수 있다.

상기 잔골재 및 굵은 골재는 세라믹편류(또는 폐유리)로 재생순환골재의 일종이다. 재생순환골재는 일반적인 골재에 비하여 입도가 좋지 않고, 불순물의 혼입 및 표면에 유기불순물이 많아 다소 저하된 성능을 가지는데, 본 발명에서는 이를 보완하기 위해서 골재선별장치를 활용하여 양호한 입형의 골재를 선별하였다. 이를 통해 유기불순물을 제거한 양질의 재생순환골재를 사용함으로써 물성을 강화할 수 있으며, 본 발명의 기층부에 포함되는 다른 원자재들과의 혼합이 우수하여 강도를 증진시킬 수 있다.

또한, 잔골재의 입경은 1.2∼2.5㎜인 것이 바람직하며, 굵은 골재의 입경은 5∼15㎜ 인 것이 바람직하다.

상기 제올라이트는 결정성 알루미노 규산염의 일종으로 비석이라고도 하며, 규산과 알루미나(산화알루미늄)을 주성분으로 한 골조형 점토광물의 일종이다. 제올라이트는 양이온을 흡착 보존하는 능력인 양이온치환용량(CEC)이 150∼200 정도로 벤토나이트의 약 2배에 달하며 그 효과가 지속적으로 강하며 산성분이나 고열에도 잘 견디는 골격구조의 흡착능력이 있다. 또한 제올라이트 세공 내부에 나노입자들을 내포하여 다양한 촉매반응이 가능하고 이를 활용하여 자동차의 배출가스로 인체에 유해한 질소산화물(NO_X)를 저감하는 기능이 있으며, 다공성의 구조적 특성으로 공극의 외부표면에 미생물을 부착하여 부착된 미생물로 이용하여 수질정화기능이 있으며 토양의 산성화를 방지할 수 있다.

상기 실리카흄은 분말도가 0.1 ~ 0.2 ㎛ 의 초미립자(시멘트입자의 1/20∼1/30)성분으로 형성되어 있어 시멘트 페이스트의 공극을 감소시켜 강도를 크게 향상할 수 있는 재료이다. 또한, 화학적 성분은 대부분 SiO₂이며 비정질이므로 포졸란 반응성을 나타낸다. 구형의 입자에 의한 베어링 효과로 분산성과 감수성이 우수하며, 시멘트 입자 사이에 실리카흄의 충진효과로 수밀성이 향상되며 강도를 크게 증진하는 효과가 있다. 또한, 비표면적이 큰 시멘트 입자들이 수분을 흡착하여 재료분리와 블리딩이 감소하며, 알칼리실리카 반응을 억제하는 효과가 있다.

상기 고성능 AE 감수제는 시멘트 입자표면에 흡착하여 유동성을 향상시키며 시멘트 입자를 효과적으로 분산시키고 응결지연, 강도저하 등의 악영향이 없이 단위수량을 크게 감소시킬 수 있는 혼화제이다. 이를 통해 건조수축이 적으며 워커빌리티(Workability)를 향상하며 밀실한 콘크리트를 얻을 수 있는 장점이 있다. 고성능 AE 감수제는 멜라민계, 나프탈렌계, 폴리카본산계, 리그닌계를 사용할 수 있으나, 폴리카본산계를 사용함이 바람직하다. 폴리카본산계 AE 감수제는 분산효과와 반발력에 의해 시멘트 입자표면에 흡착하여 시멘트 입자간의 응집을 차단하는 효율이 우수한 장점이 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 콘크리트 블록이 투수성인 경우에 상기 기층부 및 표층부에 포함되는 원자재들의 배합비에 의해 본 발명이 목적하는 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성의 향상, 동결융해 및 알칼리골재반응에 대한 저항성 및 내마모성의 향상을 달성하기 위해서는 상기 콘크리트 블록은 하기 a) ~ e)의 조건을 모두 만족하는 것이 바람직하다.

a) 4A + G ≥ B

b) D + F ≥ E

c) C ≤ D + H < B

d) C + D + E ≤ A

e) A + C + D + E + F + G + H < B

이 때, A 내지 H는 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C, 실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다.

만일 상기 조건 중 하나라도 만족하지 못하는 경우에는 상술한 각 원자재들의 기능 및 효과가 발현되지 않을 수 있으며, 이에 따라 본 발명이 목적하는 유효자원 재활용 효과를 개선하여 친환경성 특성을 가지기 어렵고 휨강도 및 인장 강도 등의 내구성을 개선하기 어려우며, 인장에 대한 저항력, 내산성, 백화발생 및 동결 융해 작용에 대한 저항성을 개선할 수 있고, 배수성 및 미끄럼 저항성을 향상시키기 어려운 문제점이 발생할 수 있다.

구체적으로 만일 상기 a)의 조건을 만족하지 못하여 4A + G가 B보다 작은 경우에는, 각 원자재들의 혼합이 용이하지 않을 수 있으며 주요 원자재인 잔골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

만일 상기 b)의 조건을 만족하지 못하여 D + F가 E 보다 작은 경우엔 시멘트 입자 상이에 실리카흄의 충진효과가 저하되어 강도가 향상되기 어려울 수 있으며, 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성을 개선하기 어려울 수 있다.

만일 상기 c)의 조건을 만족하지 못하여 D + H가 C보다 작은 경우에는 시멘트 입자 상이에 실리카흄의 충진효과가 저하되거나 시멘트 입자 및 골재 사이의 공극을 충진하여 치밀한 조직 형성이 어려워 강도가 저하될 수 있으며, 주요 원자재인 굵은 골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

만일 상기 d)의 조건을 만족하지 못하여 C + D + E가 A보다 큰 경우에는 주요 원자재인 잔골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

만일 상기 e)의 조건을 만족하지 못하여 A + C + D + E + F + G + H가 B와 동일하거나 큰 경우에는 주요 원자재인 굵은 골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

또한, 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우에는 상기 기층부 및 표층부에 포함되는 원자재들의 배합비에 의해 본 발명이 목적하는 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성의 향상, 동결융해 및 알칼리골재반응에 대한 저항성 및 내마모성의 향상을 달성하기 위해서는 상기 콘크리트 블록은 하기의 f) ~j)의 조건을 모두 만족하는 것이 바람직하다.

f) 3B + H < A

g) D + F ≥ E

h) F + G ≤ B

i) C + D + E ≤ B

j) B + C + D + E + F + G + H < A

구체적으로, 만일 f)의 조건을 만족하지 못하여 3B + H가 A보다 큰 경우엔 주요 원자재인 굵은 골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

만일 g)의 조건을 만족하지 못하여 D + F가 E보다 작은 경우엔, 시멘트 입자 상이에 실리카흄의 충진효과가 저하되어 강도가 향상되기 어려울 수 있으며, 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성을 개선하기 어려울 수 있다.

만일 h)의 조건을 만족하지 못하여 F + G가 B보다 큰 경우엔, 주요 원자재인 잔골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

만일 i)의 조건을 만족하지 못하여 C + D + E가 B보다 큰 경우엔 주요 원자재인 잔골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트를 제조하기 어려울 수 있다.

만일 j)의 조건을 만족하지 못하여 B + C + D + E + F + G + H가 A 이상인 경우엔 주요 원자재인 잔골재가 지나치게 적게 포함되어 블록 콘크리트가 형성되기 어려울 수 있다.

다음으로, 상기 표층부에 대해 설명한다.

상기 표층부는 기층부 상에 적층되어 형성되며, 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고, 상기 표층부에 깊이(T) 6 ~ 10mm의 배수홈이 하나 이상 형성되어 있다.

상기 백시멘트는 제조과정에서 청분 및 유색원소가 극미량인 고순도의 석회석등을 사용하고, 보통포틀랜트 시멘트보다 훨씬 높은 고온(1450℃)에서의 소성작업 → 클링커생산 → 수냉과정 등의 특수공정을 거쳐 유색성분인 산화철(Fe₂O₃)을 최소화 하여 생산되며, 내구성과 착색력이 우수하고 안료 등의 원재료와도 혼합이 잘 되는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 친환경 콘크리트 블록은 상기 표층부에 배수홈을 형성함으로 인하여 배수효과를 극대화할 수 있다. 구체적으로 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록의 구조도이다. 상기 도 5를 참조하면, 상기 깊이(T) 6 ~ 10mm라는 의미는 배수홈의 표층부에서의 기층부의 수직방향으로의 길이를 의미한다. 또한, 바람직하게는 도 5와 같이 배수홈이 표층부에서 기층부까지 뚫려있는 형태일 수 있다. 이를 통해 양생시에 기층부의 경계면에 직접양생을 가할 수 있어 표층부와 기층부를 균일하게 양생할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 배수홈은 상기 콘크리트 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형으로 형성되며, 상기 배수홈의 최상단부 너비(d1)는 4 ~ 7mm이고, 최하단부 너비(d2)는 2 ~ 5mm일 수 있다. 이러한 형태의 배수홈을 형성함으로써 상기 도 5를 참조하면, 최상단부 너비란 표층부에서의 배수홈의 간격을 의미하며, 최하단부 너비란 배수홈의 표층부에서의 기층부 방향으로의 최하단에서의 간격을 의미한다.

또한, 상술한 도 1 및 도 2를 참조하면 일방향의 단부에 평행한 선형의 배수홈이란 콘크리트 블록의 상면을 기준으로 어느 일방향의 단부와 평행한 직선형태로 홈을 형성하고 있음을 의미한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 표층부는 백시멘트 및 천연규사 외에 무기안료, 동슬래그 및 제올라이트를 더 포함할 수 있다.

상기 무기안료는 광물성의 안료로 빛의 흡수가 원활하지 않아 색상의 선명도는 유기안료에 비해 저하되지만 빛과 열에 강하며, 변색에 대한 저항성이 강하다. 이와 관련하여 원자재 배합 및 투입, 성형 시에 이의 함량을 제한적으로 사용하며, 성형 후 양생실내의 단열박스에 성형된 블록을 투입하는 경우 단열증기양생을 하더라도 양생시의 열에 의한 색상 변형에 대한 저항성 및 색상의 안정성과 지속성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 동슬래그는 동의 용융 제련과정에서 생성되는 부산물로 주요 화학 성분은 철(FeO)이 약 40∼55%, 이산화규소(SiO2)가 28∼37(%)로 대부분이며 나머지는 산화칼슘(CaO), 알루미나(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 황(S), 삼산화황(SO₃)등으로 구성된다. 철 및 황을 비롯한 대부분의 성분이 시멘트 페이스트와의 반응이 없이 안정적이며, 내구성 및 강도발현이 양호한 장점이 있다. 바람직하게는, 입도는 0.3㎜∼2.5㎜일 수 있으며, 골재의 치환율이 약 30% 범위 내에서 동슬래그 골재를 사용할 수 있다.

또한, 보다 바람직하게는 상기 콘크리트 블록은 하기의 조건 k) ~ n)을 더 만족할 수 있다.

k) I + K + L < J

l) I < J + L

m) 200 ≤ A + B + C + D + E + F + G + H ≤ 600

n) 100 ≤ I + J + K + L ≤ 1200

이 때, A 내지 H는 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C, 실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다. 또한, 상기 표층부의 백시멘트 100 중량부에 대한 무기안료의 중량부 I, 천연규사의 중량부 J, 동슬래그의 중량부 K, 제올라이트의 중량부 L이다

상기 k) 및 l)을 모두 만족함으로써 상술한 효과 및 기능을 가지는 콘크리트 블록에 포함되는 표층부를 형성할 수 있고, 이와 동시에 m) 및 n)을 모두 만족하는 경우에는, 기층부의 경우에는 고로슬래그 시멘트에 대한 다른 원자재의 배합비를 제어할 수 있고, 표층부의 경우에는 백시멘트에 대한 다른 원자재의 배합비를 제어할 수 있어 상술한 각 원자재들이 가지는 기능 및 효과가 발현될 수 있는 장점이 있다. 또한, 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성의 향상 및 내구성이 향상될 수 있다.

구체적으로 만일 상기 k)를 만족하지 못하여 I + K + L이 J 이하인 경우에는 빛과 열에 대한 저항성이 저하될 수 있으며, 안정성이 저하되고 내구성 및 강도 발현이 저하될 수 있다.

또한, 만일 상기 l)을 만족하지 못하여 I가 J + L보다 큰 경우에는 인체에 유해한 질소산화물(NO_X)를 저감하는 기능이 저하될 수 있다.

또한, 본 발명이 목적하는 휨강도 등의 취성파괴에 대한 저항성의 향상, 동결융해 및 알칼리골재반응에 대한 저항성 및 내마모성이 향상된 콘크리트 블록을 제공하기 위해서는, 상기 콘크리트 블록이 하기 o) ~ s)의 조건을 모두 만족함이 바람직하다.

o) 휨강도가 하기의 가. 및 나.의 조건을 만족할 것.

나. 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우 5.0 MPa 이상

q) 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우, 흡수율이 7% 이하

r) 동결 융해에 대한 저항성이 휨강도의 80% 이상

s) 미끄럼 저항성이 50 BPN 이상

상기 조건 o)에서 휨강도는 상기 블록이 투수성인 경우 보도용 T60은 4.0 MPa이상이고, 차도용 T80은 5.0 MPa이상인 것이 바람직하고, 불투수성인 경우 5.0 MPa 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 모두 5.5 MPa 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 6 MPa이상일 수 있다.

상기 조건 p)에서 투수성 블록의 투수계수는 0.1mm/s이상인 것이 바람직하고, 0.30 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 조건 q)에서 불투수성 블록의 흡수율은 바람직하게는 7% 이하일 수 있고, 보다 바람직하게는 4 ~ 7%일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 6% 이하일 수 있다. 또한, 상기 조건 r)에서 동결 융해에 대한 저항성은 바람직하게는 초기 휨강도의 80%이상일 수 있다. 상기 조건 s)에서 미끄럼 저항성은 바람직하게는 40 BPN이상, 보다 바람직하게는 50 ~ 80 BPN 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 50 BPN 이상일 수 있으며, 가장 바람직하게는 60BPN 이상일 수 있다.

나아가 본 발명은 (1) 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 준비하는 단계; (2) 상기 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 가압진동성형하여 기층 상에 표층이 형성된 블록을 얻는 단계; (3) 상기 블록을 단열양생하는 단계; (4) 상기 블록의 표층 표면을 연마가공하는 1차 표면가공 단계;및 (5) 상기 블록의 표층 표면에 2차 표면가공하여 콘크리트 블록을 제조하는 단계;를 포함하며, 상기 기층 형성 조성물은 고로슬래그시멘트 100중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층 형성 조성물은 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고, 상기 2차 표면가공은 쇼트블라스트 가공, 컬링 가공 및 브러싱 가공으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록 제조방법을 제공한다.

이하 상술한 내용과 중복되는 내용을 제외하고 상세히 설명한다.

먼저, 상기 (1) 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 준비하는 단계를 설명한다. 상기 조성물은 상술한 조건들을 만족하는 원자재들의 배합비로 제조되는 것이 바람직하다.

다음으로, (2) 상기 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 가압진동성형하여 기층 상에 표층이 형성된 블록을 얻는 단계에 대해 설명한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (2) 단계의 가압진동성형은 80~240 ㎏/㎠의 압력 하에서, 약 180~300HZ 정도의 고주파 진동으로 약 3~6초, 약 40~100HZ 정도의 저주파 진동으로 약 5~12초 정도 진동하여 수행할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 (2) 단계의 가압진동성형 시 음양각 문양이 새겨진 몰드로 블록 상부를 진동가압하여 블록 표면 상에 비정형화된 음양각 무늬를 형성할 수 있다.

이를 통해, 표층부의 표면 자체에 입체적인 미세한 불규칙 무늬가 형성되도록 하여 미끄럼 저항성을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 편안한 보행감을 제공하며 심미감을 향상시킬 수도 있다. 또한, 형태에 있어서 입체적인 테두리를 형성하도록 하여 상기 효과를 가중시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (2) 단계의 가압진동성형 시 상기 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형의 배수홈을 형성할 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 친환경 콘크리트 블록을 제조하기 위한 특수 가공된 몰드의 이미지이다. 상술한 바와 같이 본 발명의 친환경 콘크리트 블록이 표면 상에 비정형화된 무늬를 형성하고 배수홈을 형성하기 위해서는 특수 가공된 몰드를 사용함이 바람직하며, 이를 통해 본 발명의 콘크리트 블록에 적절한 불규칙 무늬 및 배수홈을 형성할 수 있어 미끄럼 저항성 및 심미감을 향상시키고, 정화능력 및 배수성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, (3) 상기 블록을 단열양생하는 단계를 설명한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단열양생은 양생실 내에 각 일정량의 블록을 넣을 수 있는 개별적으로 덮개가 있는 밀폐형 양생 박스를 사용하여 일정온도로 단열 밀폐형 증기양생을 할 수 있다. 이를 통해 열손실을 방지하여 조기에 고강도의 완제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

이러한 조기강도 발현이 가능함으로 인하여 일부 긴급을 요하는 공사현장은 콘크리트 블록이 양생공정을 거친 상태에서 다음 3∼4 일 후에 납품되어 시공되는 현장도 있어 블록 시공 후에 휨 균열과 경계면의 균열 등이 있어 빈번하게 철거 후 재시공을 하는 등의 문제점을 해결할 수 있다.

상기 단열양생은 바람직하게는 700도시(온도×시간)이상으로 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 상기 (3) 단계를 수행한 후, (3-1) 상기 블록의 표층 표면 상에 TiO₂를 포함하는 광 촉매액을 0.01 ~ 0.04 l/m²로 분사하여 질소산화물 제거용 피막층을 형성하는 단계;를 더 수행할 수 있다.

상기 광촉매액의 용매는 물을 사용함이 바람직하다. 또한, 상기 피막층의 두께는 1 ~ 3㎜임이 바람직하다.

이를 통해 소산화물(NO_X)제거용 피막층이 형성되어 표면에 잔류하는 질소산화물(NO_X)를 포함한 환경오염물질과 유해균(박테리아 및 세균 등)을 제거하는 효과가 있다. 또한, 일정두께의 코팅 피막층은 혼탁한 분진 및 이물질이 표면에 교착을 방지할 수 있다.

다음으로, (4) 상기 블록의 표층 표면을 연마가공하는 1차 표면가공 단계를 설명한다.

상기 블록의 표층 표면의 전면 또는 부분을 연마가공하여 표층 표면에 천연규사의 자연스러운 색상 및 질감을 노출할 수 있어 심미감을 향상시킬 수 있다.

다음으로, (5) 상기 블록의 표층 표면에 2차 표면가공하여 콘크리트 블록을 제조하는 단계를 설명한다.

상기 2차 표면가공은 쇼트블라스트 가공, 컬링 가공 및 브러싱 가공으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 통해 수행된다.

이를 통해 1차 표면가공 과정에서 발생하는 혼탁한 분진이 물과 접촉하여 발생되어 표면에 달라붙어 유해한 화학반응을 일으키며, 백화현상 및 공극이 차단되는 등의 여러 가지 문제점을 개선할 수 있으며, 미끄럼 저항성을 향상시킬 수 있다.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

실시예 1

포장용 콘크리트 블록의 기층부를 형성하기 위하여 고로슬래그 시멘트 100중량부에 대하여 잔골재 56 중량부, 굵은 골재 225 중량부, 제올라이트 15 중량부, 실리카흄 15 중량부, 고성능 AE 감수제 중량부 16 중량부, PVA 섬유보강재 10 중량부, 물 50 중량부, 메타카올린 2.6 중량부를 혼합하여 기층 형성용 조성물을 제조하였다. 또한, 표층부를 형성하기 위하여 백시멘트 100 중량부에 대하여 무기안료 113 중량부, 천연규사 438 중량부, 동슬래그 53 중량부, 제올라이트 63 중량부를 혼합하여 표층 형성용 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 80~240 ㎏/㎠의 압력 하에서, 약 180~300HZ 정도의 고주파 진동으로 약 3~6초, 약 40~100HZ 정도의 저주파 진동으로 약 5~12초 정도 진동하여 가압진동성형하여 기층 상에 표층이 적층된 블록을 얻고, 표층부에 깊이(T) 6mm, 최상단부 너비(d1)는 6mm이고, 최하단부 너비(d2)는 3mm의 배수홈을 형성하였다. 양생 박스 내에서 양생을 수행하며, 상기 양생 수행 시 상온에서 시작하여 65 ℃ 미만에서 양생하였다. 또한, 급격한 온도차이(20 ℃ 내)가 없이 700도시(온도×시간)를 적용하는 범위 내에서 단열양생하였다. 상기 블록의 표층 표면 상에 TiO₂를 포함하고, 물을 용매로 사용한 광 촉매액을 0.01 ~ 0.04 l/m²로 분사하여 질소산화물 제거용 피막층을 형성한다. 그 후, 브러싱(brushing) 연마가공하여 표층 표면을 가공하였다. 그 다음으로, 상기 블록의 표층 표면에 쇼트블라스트 가공 및 브러싱 가공을 수행하였다.

실시예 2 ~ 20

하기 표 1 내지 3의 함량으로 기층 형성용 조성물 또는 표층 형성용 조성물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

비교예 1 ~ 6

비교예 7

표층부에 배수홈을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.

실험예 1.휨강도 , 투수계수 ( 투수성블록 ) 및 흡수율( 불투수성블록 ) 측정

상기 실시예 및 비교예를 통해 제조한 콘크리트 블록에 대해 KS F 4419(보차도용 콘크리트 인터로킹블록: 2016) 및 KS F 4001(포장용 콘크리트 평판: 2016)에 규정된 시험방법에 따라 휨강도, 투수계수 및 흡수율을 측정하기 하기 표 1 내지 3에 나타내었다.

실험예 2. 미끄럼 저항성 측정

상기 실시예 및 비교예를 통해 제조한 콘크리트 블록에 대해 KS F 2375(노면의 미끄럼 저항성 시험방법: 2001)에 규정된 시험방법에 따라 미끄럼 저항성을 측정하여 하기 표 1 내지 3에 나타내었다.

실험예 3. 동결 용해에 대한 저항성 측정

상기 실시예 및 비교예를 통해 제조한 콘크리트 블록에 대해 KS F 2456(급속 동결 융해에 대한 콘크리트 저항 시험방법: 2013)에 규정된 시험방법에 따라 동결 융해에 대한 저항성을 측정하여 하기 표 1 내지 3에 나타내었다.

표 1

표 2

표 3

상기 표 1 내지 3을 살펴보면, 실시예 1 및 8의 경우 휨강도, 동결융해에 대한 저항성, 미끄럼 저항성이 현저히 우수하게 나타남을 알 수 있으며 흡수율 내지 투수계수도 각각 7% 이하, 0.4mm/s 이상으로 나타나 목적하는 불투수성 내지 투수성을 발현할 수 있음을 알 수 있다.

반면, 비교예 1 내지 4와 같이 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대하여 PVA 섬유보강재가 4.5 ~ 14 중량부 범위를 벗어나 포함되는 경우 및 메타카올린이 1.3 ~ 4 중량부 범위를 벗어나 포함되는 경우에는 휨강도 동결융해에 대한 저항성, 미끄럼 저항성이 현저히 저하됨을 알 수 있다. 또한, 비교예 5 ~ 6과 같이 천연규사가 백시멘트 100 중량부에 대하여 75 ~ 800 중량부 범위를 벗어나 포함되는 경우에도 휨강도, 동결융해에 대한 저항성, 미끄럼 저항성이 현저히 저하됨을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 비교예 7과 같이 배수홈을 형성하지 않은 경우에는 상기 표 3에서 나타난 물성들은 여전히 우수한 값을 가지나, 정화능력 및 배수성지 저하될 수 있다.

Claims

기층부 및 상기 기층부에 적층된 표층부를 포함하는 콘크리트 블록에 있어서,
상기 콘크리트 블록은 투수성 블록이며,
상기 기층부는 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층부는 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고,
상기 표층부에 깊이(T) 6 ~ 10mm의 배수홈이 하나 이상 형성되어 있으며,
상기 배수홈은 상기 콘크리트 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형으로 형성되며, 상기 배수홈의 최상단부 너비(d₁)는 4 ~ 7mm이고, 최하단부 너비(d₂)는 2 ~ 5mm이며,
상기 콘크리트 블록은 하기 a) ~ e)의 조건을 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록.
a) 4A + G ≥ B
b) D + F ≥ E
c) C ≤ D + H < B
d) C + D + E ≤ A
e) A + C + D + E + F + G + H < B
(이 때, A 내지 H는 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C, 실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다.)
기층부 및 상기 기층부에 적층된 표층부를 포함하는 콘크리트 블록에 있어서,
상기 콘크리트 블록은 불투수성 블록이며,
상기 기층부는 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층부는 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고,
상기 표층부에 깊이(T) 6 ~ 10mm의 배수홈이 하나 이상 형성되어 있으며,
상기 배수홈은 상기 콘크리트 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형으로 형성되며, 상기 배수홈의 최상단부 너비(d₁)는 4 ~ 7mm이고, 최하단부 너비(d₂)는 2 ~ 5mm이며,
상기 콘크리트 블록은 하기 f) ~ j)의 조건을 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록.
f) 3B + H < A
g) D + F ≥ E
h) F + G ≤ B
i) C + D + E ≤ B
j) B + C + D + E + F + G + H < A
(이 때, A 내지 H는 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C,실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다.)
삭제
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 콘크리트 블록은 하기의 조건 k) ~ n)을 더 만족하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록.
k) I + K + L < J
l) I < J + L
m) 200 ≤ A + B + C + D + E + F + G + H ≤ 600
n) 100 ≤ I + J + K + L ≤ 1200
(이 때, A 내지 L은 하기와 같다. 상기 기층부의 고로슬래그 시멘트 100 중량부에 대한 잔골재의 중량부 A, 굵은 골재의 중량부 B, 제올라이트의 중량부 C, 실리카흄의 중량부 D, 고성능 AE 감수제 중량부 E, PVA 섬유보강재 중량부 F, 물의 중량부 G, 메타카올린의 중량부 H이다. 또한, 상기 표층부의 백시멘트 100 중량부에 대한 무기안료의 중량부 I, 천연규사의 중량부 J, 동슬래그의 중량부 K, 제올라이트의 중량부 L이다.)
제6항에 있어서,
상기 콘크리트 블록은 하기 o) ~ s)의 조건을 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록.
o) 휨강도가 하기의 가. 및 나.의 조건을 만족할 것.
가. 상기 콘크리트 블록이 투수성인 경우 보도용 T60은 4.0 MPa 이상이고, 차도용 T80은 5.0 MPa 이상
나. 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우 5.0 MPa 이상
p) 상기 콘크리트 블록이 투수성인 경우, 투수계수가 0.1 mm/s 이상
q) 상기 콘크리트 블록이 불투수성인 경우, 흡수율이 7% 이하
r) 동결 융해에 대한 저항성이 휨강도의 80% 이상
s) 미끄럼 저항성이 50 BPN 이상
(1) 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 준비하는 단계;
(2) 상기 기층 형성 조성물 및 표층 형성 조성물을 가압진동성형하여 기층 상에 표층이 형성된 블록을 얻는 단계;
(3) 상기 블록을 단열양생하는 단계;
(4) 상기 블록의 표층 표면을 연마가공하는 1차 표면가공 단계;및
(5) 상기 블록의 표층 표면에 2차 표면가공하여 콘크리트 블록을 제조하는 단계;를 포함하며,
상기 기층 형성 조성물은 고로슬래그시멘트 100중량부에 대하여 PVA 섬유보강재를 4.5 ~ 14 중량부, 메타카올린을 1.3 ~ 4 중량부 포함하며, 상기 표층 형성 조성물은 백시멘트 100 중량부에 대하여 천연규사를 75 ~ 800 중량부 포함하고,
상기 (2) 단계의 가압진동성형 시 상기 블록의 일방향의 단부에 평행한 선형의 배수홈을 형성하며,
상기 2차 표면가공은 쇼트블라스트 가공, 컬링 가공 및 브러싱 가공으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 (2) 단계의 가압진동성형 시 음양각 문양이 새겨진 몰드로 블록 상부를 진동가압하여 블록 표면 상에 비정형화된 음양각 무늬를 형성하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록 제조방법.
삭제
제8항에 있어서,
상기 (3)단계를 수행한 후,
(3-1) 상기 블록의 표층 표면 상에 TiO₂를 포함하는 광 촉매액을 0.01 ~ 0.04 l/m²로 분사하여 질소산화물 제거용 피막층을 형성하는 단계;를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 친환경 콘크리트 블록 제조방법.