KR101944061B1 - 빗물순환형 lid 보차도 블록 패키지, 이를 이용한 빗물순환형 lid 보차도 블록 시스템 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

빗물순환형 lid 보차도 블록 패키지, 이를 이용한 빗물순환형 lid 보차도 블록 시스템 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보차도 블록 패키지, 이를 이용한 보차도 블록 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 설명하면, 빗물의 일부를 재활용하면서도 대기정화기능 등의 복합적인 기능이 부여된 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템, 이에 사용되는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지 제품 및 이를 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시공방법에 관한 것이다.

Description

빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지, 이를 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템 및 이를 이용한 시공방법{Low impact development-sidewalk and driveway block package for returning a rain water, Low impact development-sidewalk and driveway block system using the same, and construction method using the same}
본 발명은 기존 배수기능 위주로 설치, 시공되는 보차도 블록과 달리 빗물을 일부 저류시킬 수 있도록 투수용 블록과 보수용 블록을 최적의 비율로 혼용시킨 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템, 이에 적용되는 대기정화용 보차도 블록 및 이를 이용한 보차도 블록 시공방법에 관한 것이다.
일반적인 콘크리트 불투수성 보차도 블록(차도블록 및 보도블록)은 물이 잘 통과하지 않는 구조이다. 따라서 강우 시 빗물이 보도블록 속으로 침투하지 못하고 표면을 따라 흘러서 하수도나 하천으로 그대로 흘러가서 하수도나 하천이 증가한 강우량을 처리할 수 없게 되어 저지대에 홍수 등의 침수 피해를 발생시킨다.
종래의 콘크리트 보차도 블록을 사용할 경우 다음과 같은 문제점이 있었다. 첫째, 종래의 투수성능을 갖는 보차도 블록을 설치한 경우 빗물이 그대로 블록 하부로 침투되어 블록 하부에 쉽게 모래가 유실됨에 따라 블록에 틈이 생기고 블록이 파손되어 보행자에게 불편을 줄 수 있으며 결국 유지보수비용이 추가로 발생하는 문제가 발생하고 있다. 둘째, 종래의 불투수성 보차도포장이 많아짐에 따라 지반으로의 원활한 빗물공급이 되지 않아 여름철 도시 열섬화 문제로 인한 도시문제가 심각화되고 있다. 셋째, 최근 들어 여름철 기후가 열대성 기후로 변화되면서 게릴라성 호우가 집중됨에 따라 배수시설이 취약한 지역의 경우 빗물이 그대로 불투수 지역으로 집중되어 홍수 피해지역이 많아지고 있다.
이에 따라 최근에는 자갈 등과 같은 골재를 시멘트와 물 및 에폭시 수지를 혼합하여 블록화한 투수성 보차도 블록이 개발되고 있다. 이러한 투수성 보차도 블록을 사용하면, 보차도 블록에 형성된 공극을 통하여 우천 시 우수의 일부가 보차도 블록 하부의 토양으로 투수됨으로써 저지대의 침수현상을 현저하게 줄일 수 있으며, 우천 시 이외의 경우에는 보차도 블록 상부의 공기가 보차도 블록 하부의 토양으로 공급됨으로써 토양에 서식하는 미생물의 생육조건을 제공함으로써 토양의 생태계 보전에 기여할 수 있는 효과가 있다.
그러나 종래의 투수성 보차도 블록은 공극이 충분하지 않기 때문에 많은 양의 빗물을 투수시킬 수 없는 문제가 있었다. 이에 따라 최근에는 보차도 블록을 상하로 관통하는 다수의 투수 구멍을 형성한 투수성 보차도 블록이 개발되었다. 그러나 투수 구멍의 체적이 작기 때문에 투수 구멍으로 모래나 먼지가 들어가면 투수 구멍이 쉽게 막히는 문제가 있었다. 즉, 처음에는 투수성을 유지하지만 얼마 못 가서 투수 구멍에 먼지나 모래가 꽉 차서 투수기능을 잃고 일반 불투수성 보차도 블록으로 변하는 문제가 있었다.
이에 보차도 블록의 내부에 다수 개의 투수 구멍과 내부 공간이 형성되고, 상기 내부 공간에는 다공성 지지부재가 설치되어 보차도 블록 표면의 우수를 신속하게 지반이나 지하로 투입 확산시킬 수 있는 효과가 있는 다양한 투수성 보차도 블록이 개발 및 시공이 되고 있다.
물 부족 국가 중 하나인 우리나라는 물 재활용을 통해 물 부족을 극복해야 하는 상황에 처해 있다. 그리고, 우리나라는 최근 기후가 열대성 기후로 변화되고 있으며, 특히 여름철에 게릴라성 호우로 인해 홍수 피해, 침수 피해가 증가하는 문제가 있는데, 보차도 블록을 투수성 블록만으로 설치하는 경우, 너무 배수 기능 위주로만 시공이 되기 때문에 홍수 및/또는 침수 피해를 줄여주는 기능이 거의 없으며 빗물 순환이 되지 않는 문제가 있다.
또한, 일반적으로 투수블록은, 보도 및/또는 차도에 투수블록을 시공하기 위해 먼저 잡석층에 2~3cm 두께에 적정한 입도에 모래층을 깔고 그 위에 다수개의 투수블록을 패턴화하면서 블록을 배열하고 설치한다. 이때 작업자가 적당한 간격으로 투수블록을 설치하고 그 틈새에 줄눈재인 줄눈모래를 채워서 중량물의 통행시 투수블록이 유동되어 모서리부위가 맞닿아 파괴되고 투수블록의 위치가 뒤틀려지는 현상을 방지하였다. 그런데, 기존 보도 및/또는 차도는 시간 경과에 따라 빗물 또는 차량 하중에 의해 블록 하부에 모래층이 유실되어 지반이 침하되거나 블록간 틈이 벌어져 점점 단차가 발생되어, 블록간 파괴되어 블록의 수명이 단축되는 문제가 발생하고 있다.
이러한 문제를 방지하기 위해 종래 한국 등록특허 제495025호는 격자형 틀체 내부에 투수블록이 놓이면 일정한 간격으로 떨어져 고정되도록 하는 자동줄눈재가 개시되어 있는데, 이는 보관이나 운반 중 외력에 의해 몸체나 선단부의 비틀림을 방지하는 보강구조를 갖고 시공시 프레임이 중첩되는 부위의 파손 및 변형을 방지하며 인접한 스페이서와 결합되는 부위를 온전히 결합시킬 수 있고 상하의 구분을 명확히 하여 잘못된 시공을 미연에 방지할 수 있는 투수블록 자동줄눈재이다. 그러나, 그러나 종래의 특허는 별도의 격자형 틀체를 사출 성형해야되므로 금형제작비용이 증가되고, 정해진 블록규격과 패턴으로 밖에 시공이 어려우며 또한 격자형 틀체를 바닥에 깔고 투수블록을 이중으로 시공해야 되므로 작업성이 떨어지며, 또한 줄눈모래를 채워야 하는 것은 기존의 방식과 동일하므로 이중의 작업으로 효율성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.
한국 공개특허번호 10-2017-0101661호(공개일 2017. 09. 06) 한국 등록특허번호 10-0495025호(공고일 2005.06.10)
본 발명자들은 기존 보차도 블록 시스템에 배수기능 외에 다른 복합적인 기능을 부여하면서 배수되던 빗물의 일부를 재활용할 수 있는 새로운 보차도 블록 시스템을 제공하고자 한다. 또한, 상기 보차도 블록 시스템에 시공에 사용되는 보차도 블록 패키지 제품을 제공하고자 하며, 이를 이용한 보차도 블록 시공방법을 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지는 다수 개의 투수성 블록 및 다수 개의 보수성 블록을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지는 상기 투수성 블록 및 보수성 블록은 하기 방정식 1을 만족할 수 있다.
[방정식 1]
0.4 ≤ (패키지 내 보수성 블록의 전체 면적/패키지 내 투수성 블록의 전체 면적) ≤ 0.7
상기 방정식 1에 있어서, 보수성 블록 및 투수성 블록 각각의 전체 면적은 패키지 내 블록 각각의 표층 표면 면적을 구한 후, 패키지 내 블록 종류 별로 표층 표면의 면적을 모두 합한 값이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 상기 투수성 블록의 표면은 명도가 30 ~ 60이고, 보수성 블록의 표면은 명도가 60 ~ 70일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 상기 투수성 블록 및 보수성 블록 각각은 가로 20.0 ~ 60.0 cm, 세로 20.0 ~ 60.0 cm 및 두께 6.0 ~ 12.0 cm의 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 상기 투수성 블록은 기층 및 표층을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 블록의 기층은 시멘트, 입경 10 mm 이하의 재생순환 잔골재 및 입경 10 mm 이하의 부순 잔골재를 포함하는 투수성 기층 모르타르로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 기층 모르타르는 입경 10mm이하의 쇄석골재를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 투수성 블록의 표층은 백시멘트, PS볼, 안료 및 규사를 포함하는 투수성 표층 모르타르로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 블록의 상기 표층 모르타르는 광촉매를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 표층 모르타르의 상기 안료는 블랙계 안료, 그레이계 안료 및 브라운계 안료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 표층 모르타르의 상기 안료는 철계 안료, 크롬복합산화물계 안료, 아연계 안료, 코발트계 안료, 알루미늄계 안료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 상기 보수성 블록은 기층 및 표층을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 보수성 블록의 기층은 시멘트, 입경 5mm 이하의 재생순환 잔골재, 입경 5mm 이하의 부순 잔골재 및 보수재를 포함하는 보수성 기층 모르타르로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 보수성 블록의 상기 보수성 기층 모르타르는 시멘트 100 중량부에 대하여, 상기 입경 5mm 이하의 재생순환 잔골재 250 ~ 300 중량부, 상기 입경 5mm 이하의 부순 잔골재 160 ~ 220 중량부 및 보수재 2 ~ 15 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 보수성 블록의 표층은 백시멘트, PS볼, 안료 및 규사를 포함하는 보수성 표층 모르타르로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 보수성 표층 모르타르는 광촉매를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 보수성 블록에 있어서, 표층의 상기 안료는 화이트계 안료 및 아이보리계 안료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 보수성 블록에 있어서, 표층의 상기 안료는 산화철, 산화티탄, 산화크롬 및 산화아연 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 블록 및/또는 보수성 블록의 상기 광촉매는 이산화티탄 분말, 산화제일철 분말, 산화제이철 분말 및 제올라이트 분말 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 투수성 블록 및/또는 보수성 블록의 상기 광촉매는 이산화티탄 분말, 산화제이철 및 제올라이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.5 : 1.5 ~ 3 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 투수성 블록의 표층은 두께가 0.8 ~ 1.2 ㎝일 수 있으며, 보수성 블록의 표층은 두께가 0.8 ~ 1.0 ㎝일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지에 있어서, 투수성 블록은 블록 전체 공극율이 18% ~ 28%이고, 보수성 블록은 블록 전체 공극율이 18% 미만일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지는 다수 개의 블록 침하방지용 스페이서를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 블록 침하방지용 스페이서는 기재부, 중심 결정부, 이음매부 및 요철부를 포함하며, 중심 결정부, 이음매부 및 요철부는 기재부의 상부에 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 요철부는 기재부의 하부에도 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 블록 침하방지용 스페이서에 있어서, 기재부의 측면 중 어느 하나 이상의 측면 끝단에 밀림 방지부가 형성되어 있거나, 또는 중심 결정부와 기재부의 측면 끝단 사이의 기재부 내부에 밀림 방지부가 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 밀림 방지부는 원형, 반원형, 다이아몬드형, 마름모형 또는 사각형일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 기재부는 사각형, 십자가형 또는 클로버(clover)형의 판상일 수 있다.
본 발명은 다른 목적은 앞서 설명한 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지의 투수성 블록 및 보수성 블록을 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 시스템은 상기 투수성 블록 및 보수성 블록으로 형성된 특정 패턴을 가지며, 보수성 블록과 인접한 블록은 모두 투수성 블록일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 본 발명의 LID 보차도 블록 시스템에 있어서, 투수성 블록 및 보수성 블록은 사각형이고, LID 보차도 블록 시스템은 상기 투수성 블록 및 보수성 블록으로 형성된 특정 패턴을 가지며, 보수성 블록의 표층 방향에서 볼 때, 보수성 블록의 표층 4개의 측면에는 투수성 블록이 위치하고 있을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 패턴은 투수성 블록 6개 및 보수성 블록 3개로 형성되어 있을 수 있다.
본 발명은 다른 목적은 앞서 설명한 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지의 투수성 블록 및 보수성 블록을 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시공방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템은 기존 배수 위주의 보차도 블록 시스템과는 달리 보차도 블록 시스템 내 존재하는 보수성 블록이 빗물의 보수하여, 빗물을 재활용할 수 있으며, 보수성 블록에 보수된 빗물에 의해 여름에는 보차도 블록의 온도를 낮추는 차열 효과를 가질뿐만 아니라, 보차도 블록으로 요구되는 기계적 물성의 스펙을 만족시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템의 투수성 및/또는 보수성 블록은 대기 중의 NOx, CO2 등의 오염물질을 흡착 및/또는 분해시킬 수 있는 바, 대기정화기능 효과가 있다.
도 1 내지 도 3 각각은 본 발명의 LID 보차도 블록 시스템 내 블록 패턴의 바람직한 일구현예로서, LID 보차도 블록 패키지의 투수성 블록 및 보수성 블록을 이용하여 시공 및 형성된 패턴의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지의 구성품 중 하나인 블록 침하방지용 스페이서의 바람직한 일구현예로서, 도 4a는 대한 개략도를 나타낸 것으로서, 도 4a는 침하방지용 스페이서의 개략적인 전면도이고, 도 4b는 개략적인 배면도이며, 기재부(1)가 사각형인 경우이다.
도 5는 본 발명의 LID 보차도 블록 패키지의 구성품 중 하나인 블록 침하방지용 스페이서의 바람직한 다른 일구현예로서, 도 5a~ 5b는 침하방지용 스페이서의 개략적인 전면도 및 측면도이고, 도 5c는 개략적인 배면도이며, 기재부(1)가 십자형의 판상인 경우이다.
도 6은 도 4와 다른 형태의 블록 침하방지용 스페이서의 전면도에 대한 개략도이다.
도 7은 도 4와 다른 형태의 블록 침하방지용 스페이서의 전면도에 대한 개략도이다
도 8a 내지 도 8c는 틈새간격 조절 수단이 적용된 블록 침하방지용 스페이서의 다양한 일실시 형태를 타나낸 개략도이다.
이하에서는 본 발명의 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템(이하, "보차도 블록 시스템"으로 칭함)의 시공에 사용되는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지(이하, "보차도 블록 패키지"로 칭함)에 대한 설명을 통해서, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명을 한다.
본 발명에서 사용하는 "보차도"는 "보도 및/또는 차도"를 포함하는 의미하며, "보차도 블록"이란, "보도 블록" 및/또는 "차도 블록"를 모두 포함하는 의미이다.
본 발명의 보차도 블록 시스템 시공에 사용되는 보차도 블록 패키지는 다수 개의 투수성 블록 및 다수 개의 보수성 블록을 포함하는 제품 형태로 제공할 수 있으며, 일례를 들면, 다수 개의 투수성 블록 및 다수 개의 보수성 블록이 한 번에 포장된 제품 형태로 제공할 수도 있다. 또한, 다수 개의 블록 침하방지용 스페이서를 더 포함할 수도 있으며, 일례를 들면, 6개의 투수성 블록, 3개의 보수성 블록 및 4개 이상, 바람직하게는 4개 ~ 8개의 블록 침하방지용 스페이서가 포장된 하나의 제품 형태로 제공할 수도 있다.
[투수성 블록]
본 발명의 보차도 블록 패키지에 사용되는 상기 투수성 블록은 표층과 기층으로 구성되며, 투수성 블록의 기층은 투수성 기층 모르타르로, 투수성 블록의 표층은 투수성 표층 모르타르로 형성시킨 것이다.
상기 투수성 표층 모르타르는 시멘트, 재생순환 잔골재 및 부순 잔골재를 포함하며, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 재생순환 잔골재 320 ~ 380 중량부 및 부순 잔골재 150 ~ 230 중량부를 포함하고, 더욱 바람직하게는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 상기 재생순환 잔골재 330 ~ 365 중량부 및 상기 부순 잔골재 170 ~ 210 중량부를 포함하는 기층 모르타르로 형성시킨 것일 수 있다. 이때, 상기 부순 잔골재 사용량이 150 중량부 미만으로 사용시 상대적으로 투수성 블록 내 시멘트 함량이 증가하여 투수율이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 230 중량부를 초과하면 투수율을 우수하나, 적정 기계적 강도를 확보하지 못할 수 있다.
그리고, 상기 재생순환 잔골재는 고로 슬래그, 제강슬래그 및 폐콘크리트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 본 발명은 이와 같이, 버려지던 폐기물을 적정 크기로 분쇄하여 잔골재로 재활용할 수 있다.
또한, 투수성 기층 모르타르에 있어서, 상기 재생순환 잔골재 및/또는 부순 잔골재는 입경 10 mm 이하, 바람직하게는 입경 5 ~ 10 mm, 더욱 바람직하게는 입경 6 ~ 8mm인 것을 사용하는 것이 좋으며, 입경이 10 mm를 초과하면 투수성은 좋으나, 블록의 공극률이 너무 커지고, 블록의 기계적 강도가 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 입경이 너무 작으면 블록의 공극률이 너무 작아져서 투수성에 역효과가 발생하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 투수성 블록의 기층의 상기 모르타르는 입경 10mm 이하의, 바람직하게는 입경 5 ~ 10 mm의 쇄석골재를, 더 바람직하게는 입경 5 ~ 10 mm의 쇄석골재 20 ~ 80 중량부를 더 포함할 수도 있다.
다음으로, 상기 투수성 표층 모르타르는 백시멘트, PS 볼, 안료 및 규사를 포함하며, 바람직하게는 백시멘트 100 중량부에 대하여, PS 볼 45 ~ 80 중량부, 안료 5 ~ 15 중량부 및 규사 400 ~ 480 중량부를, 더욱 바람직하게는 백시멘트 100 중량부에 대하여, PS 볼 60 ~ 70 중량부, 안료 6 ~ 10 중량부 및 규사 420 ~ 450 중량부를 포함한다. 이때, PS 볼 사용량이 45 중량부 미만이면 PS볼을 블록 표면부에 노출시켜 인조화강석 느낌을 연출해야 하는 부분이 미약할 수 있으며 또한 재활용자재 사용량이 현저히 떨어질 수 있다, 80 중량부를 초과하면 PS볼 특성상 기존골재보다 강도가 현저히 떨어져 블록 표면강도가 떨어질 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 안료의 사용량이 5 중량부 미만이거나, 15 중량부를 초과하면 블록 색상에 현명한 색상구현이 어려우거나, 불필요하게 많이 사용하는 것이어서 경제성이 떨어진다. 그리고, 규사 사용량이 400 중량부 미만이면 블록의 표면강도 발현에 문제가 발생할 수 있으며, 480 중량부를 초과하여 사용하면 기존 시멘트 및 재료 간에 배합 불균형으로 골재 이탈 등의 문제가 발생할 수 있다.
그리고, 상기 투수성 표층 모르타르는 광촉매를 더 포함함으로써, 대기 중의 NOx, CO2 등의 오염물질을 흡착 및/또는 분해시키는 대기정화기능 효과를 가질 수도 있다. 상기 광촉매로는 이산화티탄 분말, 산화제일철 분말, 산화제이철 분말 및 제올라이트 분말 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 이산화티탄 분말, 산화제이철 및 제올라이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.5 : 1.5 ~ 3 중량비로, 더욱 바람직하게는 이산화티탄 분말, 산화제이철 및 제올라이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.3 : 2 ~ 2.5 중량비로 포함할 수 있다. 그리고, 투수성 표층 모르타르 내 광촉매의 사용량은 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 0.5 ~ 10 중량부를, 바람직하게는 2 ~ 5 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 0.5 중량부 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 대기정화기능이 미비할 수 있고, 10 중량부를 초과하여 사용하면 상대적으로 다른 조성 함량이 감소하여 다른 물성이 떨어질 수 있고, 블록으로부터 이탈하는 광촉매가 발생하는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 투수성 표층 모르타르의 상기 안료는 상업적으로 구입할 수 있는 블랙계 안료, 그레이계 안료 및 브라운계 안료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 철계 안료, 크롬복합산화물계 안료, 아연계 안료, 코발트계 안료, 알루미늄계 안료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 투수성 블록은 가로 20.0 ~ 60.0 cm, 세로 20.0 ~ 60.0 cm 및 두께 6.0 ~ 12.0 cm의 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 가로 20.0 ~ 45.0 cm, 세로 20.0 ~ 45.0 cm 및 두께 6.0 ~ 8.0 cm의 크기를, 더욱 바람직하게는 가로 20.0 ~ 40.0 cm, 세로 20.0 ~ 40.0 cm 및 두께 6.0 ~ 6.5 cm의 크기를 가질 수 있다.
또한, 투수성 블록의 표층은 두께가 0.8 ~ 1.2 ㎝, 바람직하게는 표층 두께가 0.9 ~ 1.2 ㎝, 더욱 바람직하게는 표층 두께가 1 ~ 1.2 ㎝일 수 있으며, 이때, 투수성 블록의 표층 두께가 0.8㎝ 미만이면 표면부에 마찰 등으로 인해 표층부 박리에 취약할 수 있는 문제가 있을 수 있고, 투수성 블록의 표층 두께가 1.2㎝를 초과하면 생산제조원가 상승에 위한 가격상승에 문제점과 상대적으로 기층부 두께가 줄어들면서 블록강도 발현에 문제가 있을 수 있다.
또한, 투수성 블록의 표면(표층 표면)은 명도(L치)가 30 ~ 60, 바람직하게는 35 ~ 50, 더욱 바람직하게는 35 ~ 46일 수 있다.
상기 투수성 블록은 표층에 광촉매를 도입한 경우, NOx 제거량이 1.50 mmol/(m2·12h) 이상, 바람직하게는 1.80 ~ 2.50 mmol/(m2·12h), 더욱 바람직하게는 1.85 ~ 2.45 mmol/(m2·12h)일 수 있다. 이때, NOx 제거량은 시험시간(12시간) 중에 제거된 NOx량(NOx제거율에 의한 산출 1 m2 당 수치환산)을 측정한 것이다.
[보수성 블록]
보수성 블록은 투수성에 반대개념인 보수성 기능을 가지는 블록으로서, 보수성 블록의 기층 자체의 모세공극을 통해 빗물을 빨아들이는 기능을 가진 블록이다.
본 발명의 보차도 블록 패키지에 사용되는 상기 보수성 블록은 표층과 기층으로 구성되며, 보수성 블록의 기층은 보수성 기층 모르타르로, 보수성 블록의 표층은 보수성 표층 모르타르로 형성시킨 것이다.
상기 보수성 기층 모르타르는 시멘트, 입경 5mm 이하의 재생순환 잔골재, 입경 5mm 이하의 부순 잔골재 및 보수재를 포함하며, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 재생순환 잔골재 250 ~ 300 중량부, 부순 잔골재 160 ~ 220 중량부 및 보수재 2 ~ 15 중량부를 포함하며, 더욱 바람직하게는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 재생순환 잔골재 265 ~ 290 중량부, 부순 잔골재 170 ~ 200 중량부 및 보수재 2 ~ 6 중량부를 포함한다. 이때, 상기 부순 잔골재 사용량이 160 중량부 미만으로 사용시 상대적으로 보수성 블록 내 시멘트 함량이 증가하여 보수성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 220 중량부를 초과하면 시멘트가 상대적으로 너무 적게 들어가서 적정 기계적 강도를 확보하지 못할 수 있다. 또한, 보수재 사용량이 2 중량부 미만이면 블록전체에 보수량이 줄어들면서 블록 내부에 물을 저장할 수 있는 보수기간을 단축될 수 있는 문제가 있을 수 있고, 보수재 사용량이 15 중량부를 초과하면 블록제조원가 상승에 원인이 될 수 있으며 기준치보다 과다량을 투입한다 하더라도 기준치 이상에 보수기능을 발휘하는 것은 기대할 수 없다.
그리고, 상기 재생순환 잔골재는 고로 슬래그, 제강슬래그 및 폐콘크리트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 본 발명은 이와 같이, 버려지던 폐기물을 적정 크기로 분쇄하여 잔골재로 재활용한 것이다.
또한, 보수성 기층 모르타르에 있어서, 상기 재생순환 잔골재 및/또는 부순 잔골재는 입경 5 mm 이하, 바람직하게는 입경 2 ~ 5 mm, 더욱 바람직하게는 입경 2.5 ~ 4.5mm인 것을 사용하는 것이 좋으며, 입경이 5 mm를 초과하면 보수성이 떨어지며, 입경이 너무 작으면 오히려 보수성 블록 내 빗물 침투가 잘 되지 않지 않는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 상기 보수재는 블록 내부에 물을 빨아들이는 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 보수재를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르를 공중합시킨 공중합물 4 ~ 15 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 보수재를, 더욱 바람직하게는 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르를 공중합시킨 공중합물 6 ~ 10 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 보수재를 사용하는 것이 좋다.
다음으로, 상기 보수성 표층 모르타르는 백시멘트, PS 볼, 안료, 규사 및 광촉매를 포함하며, 바람직하게는 백시멘트 100 중량부에 대하여, PS 볼 45 ~ 80 중량부, 안료 5 ~ 15 중량부, 규사 400 ~ 480 중량부 및 광촉매 2 ~ 10 중량부를, 더욱 바람직하게는 백시멘트 100 중량부에 대하여, PS 볼 60 ~ 70 중량부, 안료 6 ~ 10 중량부, 규사 420 ~ 450 중량부 및 및 광촉매 4 ~ 8 중량부를 포함한다. 이때, PS 볼 사용량이 45 중량부 미만이면 PS볼을 블록 표면부에 노출시켜 인조화강석 느낌을 연출해야 하는 부분이 미약할 수 있으며 또한 재활용자재 사용량이 현저히 떨어질 수 있고, 80 중량부를 초과하면 PS볼 특성상 기존골재보다 강도가 현저히 떨어져 블록 표면강도를 떨어질 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 안료의 사용량이 5 중량부 미만이거나, 15 중량부를 초과하면 블록의 적정 명도(L치) 60 ~ 70을 맞추기 어려운 문제가 있을 수 있다. 그리고, 규사 사용량이 400 중량부 미만이면 블록의 강도 발현에 문제가 발생할 수 있으며, 480 중량부를 초과하여 사용하면 기존 시멘트 및 재료 간에 배합 불균형으로 골재 이탈 등의 문제가 발생할 수 있다.
그리고, 위와 같이 보수성 블록의 표층에 광촉매를 더 포함함으로써, 대기 중의 NOx, CO2 등의 오염물질을 흡착 및/또는 분해시키는 대기정화기능 효과를 가질 수도 있다. 상기 광촉매로는 이산화티탄 분말, 산화제일철 분말, 산화제이철 분말 및 제올라이트 분말 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 이산화티탄 분말, 산화제이철 및 제올라이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.5 : 1.5 ~ 3 중량비로, 더욱 바람직하게는 이산화티탄 분말, 산화제이철 및 제올라이트 분말을 1 : 0.2 ~ 0.3 : 2 ~ 2.5 중량비로 포함할 수 있다. 그리고, 광촉매 사용량이 백시멘트 100 중량부에 대하여, 0.5 중량부 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 대기정화기능이 미비할 수 있고, 10 중량부를 초과하여 사용하면 상대적으로 다른 조성 함량이 감소하여 다른 물성이 떨어질 수 있고, 블록으로부터 이탈하는 광촉매가 발생하는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 보수성 표층 모르타르에 있어서, 상기 안료는 상업적으로 구입할 수 있는 화이트계 안료 및 아이보리계 안료 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 산화철, 산화티탄, 산화크롬 및 산화아연 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 보수성 블록은 가로 20.0 ~ 60.0 cm, 세로 20.0 ~ 60.0 cm 및 두께 6.0 ~ 12.0 cm의 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게는 가로 20.0 ~ 45.0 cm, 세로 20.0 ~ 45.0 cm 및 두께 6.0 ~ 8.0 cm의 크기를, 더욱 바람직하게는 가로 20.0 ~ 40.0 cm, 세로 20.0 ~ 40.0 cm 및 두께 6.0 ~ 6.5 cm의 크기를 가질 수 있다.
그리고, 보수성 블록 및 투수성 블록이 사각형인 경우, 보수성 블록은 되도록이면 투수성 블록의 크기와 동일한 규격인 것을 사용하는 것이 좋다.
또한, 보수성 블록의 표층은 두께가 0.8 ~ 1.0 ㎝, 바람직하게는 표층 두께가 0.85 ~ 1.0 ㎝, 더욱 바람직하게는 표층 두께가 0.9 ~ 1.0 ㎝일 수 있으며, 이때, 보수성 블록의 표층 두께가 1.0㎝를 초과하면 생산제조원가 상승에 위한 가격상승에 문제점과 상대적으로 기층부 두께가 줄어들면서 블록강도 발현에 문제가 있을 수 있으며, 0.8㎝ 미만이면 표면부에 마찰 등으로 인해 표층부 박리에 취약할 수 있는 문제가 있을 수 있다.
또한, 보수성 블록은 물을 흡수하는 성질로 인해, 백화현상에 취약하기 때문에 보수성 블록의 표면(표층 표면)은 명도(L치)가 60 ~ 70, 바람직하게는 62 ~ 68의 밝은 계열을 가지도록 하는 것이 좋다. 본 발명에서 사용하는 보수성 블록은 명도가 높기 때문에 일사 반사율이 30% 이상일 수 있다.
상기 보수성 블록은 표층에 광촉매를 도입한 경우, NOx 제거량이 1.50 mmol/(m2·12h) 이상, 바람직하게는 1.80 ~ 2.50 mmol/(m2·12h), 더욱 바람직하게는 1.85 ~ 2.45 mmol/(m2·12h) 일 수 있다.
다수 개의 투수성 블록 및 다수 개의 보수성 블록을 포함하는 본 발명의 보차도 블록 패키지에서, 상기 투수성 블록 및 보수성 블록은 하기 방정식 1을 만족할 수 있다.
[방정식 1]
0.4 ≤ (패키지 내 보수성 블록의 전체 면적/패키지 내 투수성 블록의 전체 면적) ≤ 0.7, 바람직하게는 0.42 ≤ (패키지 내 보수성 블록의 전체 면적/패키지 내 투수성 블록의 전체 면적) ≤ 0.65, 더욱 바람직하게는 0.45 ≤ (패키지 내 보수성 블록의 전체 면적/패키지 내 투수성 블록의 전체 면적) ≤ 0.60
상기 방정식 1에 있어서, 보수성 블록 및 투수성 블록의 전체 면적은 패키지 내 블록 각각의 표층 표면 면적을 구한 후, 패키지 내 블록 종류별로 표층 표면의 면적을 모두 합한 값이다.
앞서 설명한 본 발명의 보차도 블록 패키지를 이용하여 다양한 패턴을 가지는 보차도 블록 시스템을 시공할 수 있는데, 보차도 블록의 빗물 적정 배수성, 대기오염정화 효과 및 보수성 블록 도입으로 인한 차열효과 등을 고려할 때, 본 발명의 보차도 블록 시스템은 보수성 블록과 인접한 블록은 모두 투수성 블록이 되도록 패턴이 형성되어 있을 수 있다. 바람직한 일례를 들면, 투수성 블록 6개 및 보수성 블록 3개가 하나의 패키지일 때, 본 발명의 보차도 블록 시스템은 도 1 내지 도 3과 같은 패턴으로 형성되어 있을 수 있으며, 즉, 도 1 내지 도 3과 같이 보수성 블록의 표층 방향에서 볼 때, 보수성 블록의 표층 4개의 측면에는 투수성 블록이 위치하고 있을 수 있다. 이때, 본 발명의 보차도 블록 시스템은 도 1 ~ 도 3의 패턴이 하나의 세트로 볼 때, 상기 세트의 상하좌우로 세트가 반복되어 형성되어 있을 수 있다.
이러한 본 발명의 보차도 블록 시스템은 상기 도 1 ~ 도 3의 패턴으로 구성된 하나의 세트를 기준으로 차열성 평가를 하기 수학식 4에 의거하여 측정시, T 값이 5℃ 이상, 바람직하게는 7℃ ~ 10℃의 노면 온도차를 가질 수 있다.
[수학식 4]
T = T1 - T2
수학식 4에서, T는 노면온도차(℃)이고, T1은 본 발명 보차도 블록 시스템의 5시간 조사 후의 표면온도(℃) 평균값이며, T2는 투수성 블록만으로 구성된 보차도 블록 시스템을 5시간 조사 후의 표면온도(℃) 평균값이다.
[블록 침하방지용 스페이서 ]
시공된 보차도 블록, 특히 차량이 지나가는 차도 블록의 경우, 블록의 외부로부터 큰 압력 및 충격을 받게 되고, 이로 인해 시공된 보차도 블록 시스템에서 블록 중 어느 하나가 밀리거나 지면 아래로 침하가 되면, 밀리거나 침하된 블록 위치하고 있는 주변 블록들은 외부 압력 및 충격에 의한 위치 이탈, 침하, 파손 등의 문제가 급증하게 되어 전체적으로 시공되어 있는 보차도 블록의 수명을 단축시키게 된다.
이러한 문제를 방지하게 위해서 본 발명의 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지는 블록 침하방지용 스페이서를 더 포함할 수 있고, 본 발명의 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지를 이용하여 보차도 블록을 시공할 때 상기 블록 침하방지용 스페이서를 적용함으로써, LID 보차도 블록의 장기 수명안정성을 크게 향상시킬 수 있다.
블록 침하방지용 스페이서 적용예를 들면, 4개의 블록이 교차하는 교차점 위치의 지면에 스페이서를 설치한 후, 상기 스페이서를 중심으로 4개의 블록을 시공할 수 있다.
상기 블록 침하방지용 스페이서의 상부(시공시 보차도 블록 방향임)는 도 4a 에 개략도로 나타낸 바와 같이 기재부(1), 중심 결정부(2), 이음매부(3) 및 요철부(7)를 포함한다.
그리고, 중심 결정부(2), 이음매부(3)는 기재부의 상부에 형성되어 있을 수 있고, 요철부(7)는 기재부의 상부 형성되어 있으며, 추가적으로 하부에도 형성시킬 수도 있다.
상기 중심 결정부는 4개의 블록의 중심부에 위치하게 되며, 요철부는 보차도 블록과의 마찰력을 증대시켜서 차 바퀴 등에 의한 외부 충격 등에 의해 보차도 블록이 움직여서 최초 시공된 위치를 벗어나는 것을 방지하는 역할을 한다.
그리고, 기재부(1)의 상부 및/또는 하부 각각에 형성된 요철부는 그 형태가 서로 같을 수도 있고, 다른 형태일 수 있다. 예를 들면, 기재부 상부의 요철부는 엠보싱 형태로 형성되어 있고, 기재부 하부의 요철부는 비엠보싱 형태로서, 도 4b와 같이 화살표 형태(8), 선형 등으로 형성될 수도 있다.
그리고, 기재부(1)에는 지면의 마찰력을 증대시켜서 스페이서 및/또는 보차도 블록의 밀림을 방지하기 위한 밀림 방지부(5)가 형성되어 있을 수 있고, 밀림 방지부는 중심 결정부와 기재부의 측면 끝단 사이의 기재부 내부에 커다란 홀 형태로 형성시킬 수도 있고, 기재부의 측면 중 어느 하나 이상의 측면 끝단에 형성시킬 수도 있다.
기재부(1)는 도 4a ~ 도 4b와 같이 사각형의 판상일 수도 있고, 도 5a ~ 도 5c와 같이 기재부(1)가 십자가형의 판상일 수도 있으며, 클로버(clover)형 판상 또는 클로버잎(cloverleaf)형의 판상일 수도 있다. 그리고, 도 5a 및 도 5b에 개략도로 나타낸 바와 같이 십자가형 판상의 기재부(1)의 상부에 중심결정부(2), 이음매부(3) 및 요철부(7)가 형성되어 있을 수 있으며, 도 4의 형태와는 달리 밀림 방지부(5)가 형성되어 있지 않을 수도 있고, 도 4와 같이 밀림 방지부(5)를 형성시킬 수도 있다.
그리고, 밀림 방지부는 원형, 반원형, 다이아몬드형, 마름모형 또는 사각형일 수 있다.
본 발명의 블록 침하방지용 스페이서는 LID 보차도 블록 시스템 내 적용되는 위치가 다양해질 수 있는 바, 도 6 및 도 7과 같은 형태로 변형된 태를 가질 수도 있다.
또한, LID 보차도 블록 시스템 시공시, 블록과 이웃하는 블록간의 틈새간격을 용이하게 조절하고 틈새 충진재 사용량을 감소시키기 위해 틈새간격 조절부(9)를 스페이서의 중심 결정부(2) 및/또는 이음매부(5)에 설치한 후, LID 보차도 블록 시스템 시공할 수 있다. 구체적인 일례를 들면, 도 7a와 같이 중심 결정부(2)와 이음매부(5) 사이가 연결되도록 틈새간격 조절부(9)를 끼워서 설치하거나, 도 8b 및/또는 도 8c와 같이 이음매부가 연장된 형태를 가지도록 이음매부만 끼워서 설치할 수도 있다.
앞서 설명한 본 발명의 보차도 블록 패키지를 이용하여 보차도 블록 시스템을 시공시, 블록 패턴 설계 시에 명도별 컬러에 따라 블록 패턴을 만들어 현장에서 명도별 패턴도면을 통해 하여 시공을 할 수 있다.
보차도 블록 시공시에 주의해야 할 부분은 투수블록 설치 후 게릴라성 집중호우가 잦아질 경우 투수블록 하부층에 모래층이 유실되기 쉽고, 블록과 블록 사이의 틈새부에 충진모래가 충분하게 충진이 안될 경우, 블록과 블록간에 사이가 벌어져 하부모래층에 쉽게 유출될 수 있는 문제점을 안고 있다. 따라서 이러한 부분을 해소하기 위해서 모래층에 유실을 방지하기 위한 투수시트를 설치하여 모래유실을 방지할 수 있는 시공방법이 필요하며, 투수시트 재료로서 폴리프로필렌 재료를 사용하여 보차도 블록 시공 시에 10cm 이상을 겹이음하여 시공할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
[ 실시예 ]
실시예 1-1 : 투수성 블록의 제조
(1) 투수성 기층 모르타르의 준비
보통 포틀랜트 시멘트 280 kg/m3, 입경 6 ~ 8mm인 고로 슬래그(재생순환 잔골재) 780 kg/m3, 입경 6 ~ 8mm인 부순 잔골재 520 kg/m3 를 물 85 kg/m3와 혼합 및 교반하여 투수성 기층 모르타르를 준비하였다.
(2) 투수성 표층 모르타르의 준비
백시멘트 60 kg/m3, PS볼 40 kg/m3, 안료인 철계 안료 및 알루미늄계 안료를 1 : 1.3~1.4 중량비로 혼합한 혼합안료를 5 kg/m3 및 규사 260 kg/m3를 물 18 kg/m3와 혼합 및 교반하여 투수성 표층 모르타르를 준비하였다.
(3) 투수성 블록 제조
상기 표층 모르타르 및 기층 모르타르를 블록 성형 몰드에 투입한 후, 유압 진동을 통해 기층 모르타르를 다짐 처리하였다. 다음으로, 다짐된 기층 상부에 상기 표층 모르타르를 투입하였다. 다음으로, 유압진동을 통해 표층 모르타르를 다짐처리한 후, 다짐된 표층 모르타르 상부 방향으로 성형진동기를 통해 압력을 가하여 성형시켰다. 다음으로 성형물을 몰드로부터 탈형시킨 후, 양생시켜서 기층 및 표층으로 구성된 투수성 블록(30cm*30cm*8cm, 가로*세로*두께)을 제조하였다. 이때, 표층의 두께는 0.8 ~ 1.13 cm였다.
실시예 1-2 ~ 1-4 및 비교예 1-1 ~ 1-6
상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 실시하되, 조성비를 달리하여 하기 표 1 및 표 2와 같은 조성을 갖는 투수성 블록을 각각 제조하였다.
비교예 1-7
상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 실시하되, 투수성 기층 모르타르 조성 중 재활순환 잔골재 및 부순 잔골재를 입경이 12 ~ 15mm인 것을 사용하여, 하기 표 2와 같은 조성을 갖는 투수성 블록을 제조하였다.
구분
( 중량부 ) 		실시예
1-1 		실시예
1-2 		실시예
1-3 		실시예
1-4 		비교예
1-1 		비교예
1-2 		비교예
1-3
투수성,
기층 		보통
포틀랜드
시멘트 		100 100 100 100 100 100 100
재활순환 잔골재 341.1 355.8 330.4 341.1 332. 341.1 341.1
부순 잔골재 185.7 172.2 195.5 185.7 120 250 185.7
부순 쇄석골재 - - - 25 - - -
투수성,
표층 		백시멘트 100 100 100 100 100 100 100
PS볼 66.7 62 70 66.7 66.7 66.7 40
안료 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3
규사 433.3 445.6 425.4 433.3 433.3 433.3 433.3
광촉매 - - - 2.5 - - -
구분
( 중량부 ) 		비교예
1-4 		비교예
1-5 		비교예
1-6 		비교예
1-7
투수성,
기층 		보통
포틀랜드
시멘트 		100 100 100 100
재활순환 잔골재 341.1 355.8 330.4 341.1
부순 잔골재 185.7 172.2 195.5 185.7
부순 쇄석골재 - - - -
투수성,
표층 		백시멘트 100 100 100 100
PS볼 85 62 70 66.7
안료 8.3 8.3 8.3 8.3
규사 433.3 380 500 433.3
광촉매 - - - 12
실시예 2-1 : 보수성 블록의 제조
(1) 보수성 기층 모르타르의 준비
보통 포틀랜트 시멘트 280 kg/m3, 입경 2.5 ~ 3.5mm인 고로 슬래그(재생순환 잔골재) 780 kg/m3, 입경 2.5 ~ 3.5mm인 부순 잔골재 520 kg/m3 및 보수재 10 kg/m3를 물 85 kg/m3와 혼합 및 교반하여 투수성 기층 모르타르를 준비하였다. 이때, 보수재(보수성 재료)는 상기 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르를 공중합시킨 공중합물 8.2 중량% 및 잔량의 물을 포함한다.
(2) 보수성 표층 모르타르의 준비
백시멘트 60 kg/m3, PS볼 40 kg/m3, 안료인 아이보리계 안료를 5 kg/m3, 규사 260 kg/m3 및 광촉매 16.8 kg/m3 및 물 18 kg/m3와 혼합 및 교반하여 보수성 표층 모르타르를 준비하였다. 이때, 상기 광촉매는 이산화티탄 분말, 산화제이철 및 제올라이트 분말을 1 : 0.28 : 2.3 중량비로 포함한다.
(3) 보수성 블록 제조
상기 표층 모르타르 및 기층 모르타르를 블록 성형 몰드에 투입한 후, 유압 진동을 통해 기층 모르타르를 다짐 처리하였다. 다음으로, 다짐된 기층 상부에 상기 표층 모르타르를 투입하였다. 다음으로, 유압진동을 통해 표층 모르타르를 다짐처리한 후, 다짐된 표층 모르타르 상부 방향으로 성형진동기를 통해 압력을 가하여 성형시켰다. 다음으로 성형물을 몰드로부터 탈형시킨 후, 양생시켜서 기층 및 표층으로 구성된 보수성 블록(30cm*30cm*8cm, 가로*세로*두께)을 제조하였다. 이때, 표층의 두께는 약 0.92 ~ 0.95 cm였다.
실시예 2-2 ~ 2-4 및 비교예 2-1 ~ 2-6
상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 실시하되, 조성비를 달리하여 하기 표 3 및 표 4와 같은 조성을 갖는 보수성 블록을 각각 제조하였다.
실시예 2-5
상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 실시하되, 광촉매로서 이산화티탄 분말만을 사용하였다.
비교예 2-7
상기 실시예 2-1과 동일한 조성 및 조성비가 되도록 보수성 블록을 각각 제조하되, 보수재로서, 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르를 공중합시킨 공중합물 3.2 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용하였다.
구분
( 중량% ) 		실시예
2-1 		실시예
2-2 		실시예
2-3 		실시예
2-4 		실시예
2-5 		비교예
2-1 		비교예
2-2
보수성,
기층 		보통
포틀랜드
시멘트 		100 100 100 100 100 100 100
재활순환 잔골재 278.6 290 275 275 278.6 275 275
부순 잔골재 185.7 170 187 187 185.7 187 187
보수재 3.8 3.8 12 2.5 3.8 1.2 16.2
보수성,
표층 		백시멘트 100 100 100 100 100 100 100
PS볼 66.7 62 70 70 66.7 66.7 66.7
안료 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3
규사 433.3 438.5 443.6 443.6 433.3 433.3 433.3
광촉매 6 2.5 6 6 6 6 6
구분
( 중량% ) 		비교예
2-3 		비교예
2-4 		비교예
2-5 		비교예
2-6 		비교예
2-7
보수성,
기층 		보통
포틀랜드
시멘트 		100 100 100 100 100
재활순환 잔골재 278.6 278.6 278.6 278.6 278.6
부순 잔골재 140 250 185.7 185.7 185.7
보수재 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8
보수성,
표층 		백시멘트 100 100 100 100 100
PS볼 66.7 66.7 66.7 66.7 66.7
안료 8.3 8.3 8.3 8.3 8.3
규사 433.3 433.3 433.3 433.3 433.3
광촉매 6 6 0.3 13 6
실험예 1 : 물성 평가 실험
상기 실시예 및 비교예서 제조한 투수성 블록 및 보수성 블록의 보수성, 물 흡수율(수분흡수율), 투수계수, 휨강도, 표면강도, 명도 등의 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 6 및 표 7에 각각 나타내었다.
( 1)보수성 측정
공시체인 블록을 인터 로킹 블록의 치수 측정 방법(JIPEA-TM-1)에 의해 공시체의 폭, 길이, 두께를 측정하여 공시체의 체적을 0.1cm³ 단위까지 산출했다.　이때 웨이브 블록의 표면 치수는 거푸집 치수로부터 산출할 수　있는 것으로 했다. 블록을 온도 105(±5)℃의 건조기 내에서 일정한 질량이 될 때까지 건조한 후 상온까지 냉각하고, 절대 건조 상태로 한다.　이때, 질량을 1g 단위까지 측정하고 "절대 건조 질량"으로 했다.
다음으로, 블록을 약 25℃의 맑은 물 속에서 24 시간 담지시킨 후, 공시체를 꺼내 밀폐식 플라스틱 용기에 넣고 25 ~ 28℃의 실온에서 30분간 방치시킨 후에 꺼내어 습포로 표면의 수막을 닦은 후 즉시 질량을 1g 단위까지 측정했다.　이때의 질량을 "습윤 질량"으로 했다.
보수량은 하기 수학식 1에 의거하여 계산하였다.
[수학식 1]
보수량(g/cm3)=(습윤 질량(g) - 절대 건조 질량(g))/(공시체의 부피(cm3))
(2) 물 흡수성 측정
블록의 흡수성은 흡수성 시험은 30분간 물 흡수된 블록내에 높이를 구하여 측정했으며, 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
공시체인 블록을 온도 105(±5)℃의 건조기 내에서 일정한 질량이 될 때까지 건조한 후 상온까지 냉각하고, 절대 건조 상태로 한다.　이때, 질량을 1g 단위까지 측정하고 "절대 건조 질량"으로 했다.
다음으로, 절대 건조 상태의 블록을 그림과 흡수성 시험 장치에 설치한다.　설치시의 수위는 블록 바닥에서 5mm의 높이가　되도록 하고 물은 약 25℃의 깨끗한 물을 사용하였다. 그리고,　공시체 설치대의 상면에는 철망 등 블록의 바닥에 물이 잠겨있도록 재료를 사용하거나, 흡수성 스폰지를 블록 사이에 끼웠다. 30분 경과 후 블록을 꺼내어 습포로 표면의 수막을 닦은 후, 이때의 질량을 "30분 후 흡수 질량"으로 했다.
블록을 약 25℃의 맑은 물 속에서 24 시간 담지시킨 후, 공시체를 꺼내 같은 밀폐식 플라스틱 용기에 넣고 25 ~ 28℃의 습포로 표면의 수막을 닦은 후 즉시 질량을 1g 단위까지 측정했다.　이때의 질량을 "습윤 질량"으로 했다.
그리고, 흡수된 높이는 하기 수학식 2에 의거하여 계산하였다.
[수학식 2]
물 흡수율(%)=(30분 후 흡수 질량(g) - 절대 건조 질량(g))/(습윤질량(g) - 절대 건조 질량(g))* 100(%)
(3) 휨강도 측정
휨강도 측정은 KS F 4419:2001에 의거하여, 휨 시험은 시료를 24시간 물속에 침수시킨 후 꺼낸 즉시 시험했으며, 지점간 거리를 140㎜로 취하여, 지점간 중앙에 하중을 가했다. 이때, 가압 속도는 파괴 하중의 약50%까지는 빠른 속도로 작용시킨 다음, 최대 휨 압축 응력의 증가가 매분 9.8MPa(=N/㎟)을 초과하지 않을 정도로 하중을 가하여 시험기에 나타난 최대 하중 P를 측정하여 다음 하기 수학식 3에 따라 휨 강도를 계산한다. 이때, 휨강도 측정은 콘크리트 휨강도 시험기(C090-07N)을 사용하였다.
그리고, 투수성 블록 및 보수성 블록은 보도 시공용인 경우 4 Mpa 이상을, 차도 시공용인 경우, 5 Mpa 이상을 만족해야 한다(표 5 참조).
[수학식 3]
휨 강도[MPa(=N/㎟)] = (3Pl)/(2bd2)
상기 수학식 1에서, P 는 시험기가 나타낸 최대 파괴 하중(N)이고, l은 지점간 거리(㎜)이며, b는 지점 간에 직각 방향의 평균 나비(㎜)이고, d는 블록의 평균 두께(㎜)이다.
(4) 투수계수 측정
투수계수 측정은 블록의 두께와 단면적을 버니어 캘리퍼스로 측정한 다음, 거푸기 내에 블록을 고정시킨다. 이때 블록 이외로 물이 빠지지 않도록 파라핀이나 실링재로 빈틈없이 막아준다.
다음으로, 거푸기가 장치된 투수성 시험장치의 월류 수조에 물을 채우고, 급수 쪽 거푸기 내 블록을 포수한 다음, 거푸기 윗부분의 월류구에서 물이 월류할 때까지 주수하여 수위를 일정하게 하였다.
다음으로, 월류 수조에서 배수량이 일정해지는 것을 기다려서, 30초 동안의 유출수량 Q(㎣)을 메스실린더로 측정하였다. 그리고, 이와 동시에 30초 동안 배수되는 월류 수조 수위와 급수 쪽 거푸기 수위와의 수위차를 측정했다.
그리고, 투수계수는 시료 3개를 1분 이상의 간격을 두고 시험을 하여 각각의 값을 하기 수학식 4에 의해 산출한 다음, 평균한 값으로 나타내었다. 그리고, 투수계수 값이 0.1 mm/s 이상이면 합격, 0.1 mm/s 미만이면 불합격으로 평가하였다.
[수학식 4]
K = (d/h)×{Q/(A×30s)}
상기 수학식 2에서. K는 투수계수(㎜/s)이고, Q 는 배수되는 유출수량(㎣)이며, d는 블록의 두께(㎜)이고, h는 수위차(㎜)이며, A는 블록의 단면적(㎟)이고, 30s는 측정시간(sec)이다.
(5) 표면강도(내충격성) 측정
표면강도는 블록에 3kg의 강구를 낙하시켜서 파괴시 낙하횟수를 측정하여 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 6 ~ 표 7에 나타내었다. 이때, 낙하횟수가 1회이면 나쁨, 낙하횟수가 2∼3회이면 보통, 4회~5회이면 우수, 6회 이상이면 매우 우수이다(◎ : 매우 우수, ○ : 우수, △ : 보통 × : 나쁨).
구분 휨강도 (MPa=N/mm2) 투수계수
(mm/sec)
보도용 블록
(블록 높이 6cm 기준)		 차도용 블록
(블록 높이 8cm 기준)
보수성 블록 4.0 이상 5.0이상 -
투수성 블록 4.0 이상 5.0 이상 0.1 이상이면 합격
구분
(투수성
블록)		 (차도용)
휨강도
(MPa		 투수
계수
(mm/sec)		 표면강도
(내충격성)		 명도
(L치)
실시예 1-1 5.33 0.135 ◎ 40
실시예 1-2 5.48 0.131 ◎ 41
실시예 1-3 5.28 0.142 ◎ 39
실시예 1-4 5.43 0.138 ◎ 40
비교예 1-1 5.42 0.082 ◎ 40
비교예 1-2 4.85 0.145 ○ 40
비교예 1-3 5.25 0.137 ◎ 42
비교예 1-4 4.98 0.140 △ 40
비교예 1-5 4.57 0.120 △ 36
비교예 1-6 5.51 0.095 ◎ 44
비교예 1-7 5.31 0.133 ◎ 40
표 6을 살펴보면, 상기 실시예 1-1 ~ 1-4의 투수성 블록은 5.0 Mpa 이상의 우수한 휨강도 및 0.100 이상의 우수한 투수계수를 가지면서, 우수한 표면강도(내충격성)를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 기층에서 부순 잔골재를 150 중량부 미만으로 사용한 비교예 2-1의 경우, 실시예 1-1과 비교할 때, 휨강도는 다소 증가하나, 투수계수가 0.1 mm/sec 미만으로 급격하게 감소하는 문제가 있었다. 그리고, 부순 잔골재를 230 중량부를 초과하여 사용한 비교예 2-2의 경우, 실시예 1-1 과 비교할 때, 휨강도가 5 Mpa 미만으로 크게 감소하였으며, 이러한 휨강도 물성수치는 보도용 블록으로는 사용가능한 범위이지만, 차량용 보도로 적용하기에는 한계가 있음을 보였다.
또한, 투수성 표층에서 PS볼을 45 중량부 미만으로 사용한 비교예 1-3의 경우, 실시예 1-1과 비교할 때, 특별한 물성 감소는 없었으나, 블록 표면부에 노출시켜 인조화강석 느낌을 연출해야 하는 부분이 미약하여 상품성이 떨어졌다. 그리고, 표층에서 PS볼을 80 중량부 초과하여 사용한 비교예 1-4의 경우, 실시예 1-1과 비교할 때, 투수계수는 다소 증가하나, 휨강도가 5 Mpa 미만으로 크게 낮아지고, 표면강도도 크게 낮아지는 문제를 보였다.
그리고, 투수성 표층에서 규사 사용량이 400 중량부 미만인 비교예 1-5의 경우, 실시예 1-1과 비교할 때, 블록의 표면강도가 좋지 않은 문제가 있었으며, 규사 사용량이 480 중량부를 초과하여 사용한 비교예 1-6의 투수계수가 0.1 mm/sec 미만으로 급격하게 감소하는 문제가 있으며, 또한 표층의 백색 시멘트 및 다른 재료 간에 배합 불균형으로 인한 골재 이탈 문제가 발생하였다.
그리고, 광촉매를 10 중량부 초과하여 사용한 비교예 1-7의 경우, 실시예 1-1과 비교할 때 물성 차이가 거의 없었다.
다음으로, 보수성 블록에 대한 실험결과를 하기에서 살펴본다.
구분
(보수성
블록)		 보수량
(g/cm3)		 물 흡수율
(%)		 휨강도
(MPa		 표면강도
(내충격성)		 명도
(L치)
실시예 2-1 0.156 70.3 5.18 ◎ 68
실시예 2-2 0.153 70.2 5.17 ◎ 69
실시예 2-3 0.131 68.0 5.15 ◎ 68
실시예 2-4 0.177 74.2 5.15 ◎ 68
실시예 2-5 0.155 71.7 5.20 ◎ 69
비교예 2-1 0.072 65.5 5.19 ◎ 68
비교예 2-2 0.178 74.2 5.15 ◎ 68
비교예 2-3 0.123 62.6 5.25 ◎ 68
비교예 2-4 0.173 72.6 4.75 △ 68
비교예 2-5 0.154 70.5 5.18 ◎ 70
비교예 2-6 0.145 68.0 5.10 ◎ 67
비교예 2-7 0.102 66.3 5.20 ◎ 68
상기 실시예 2-1 ~ 2-5의 보수성 블록은 보수량이 0.13 g/cm3 이상, 물 흡수율 65% 이상, 5 Mpa 이상의 휨강도를 가지면서도, 우수한 표면강도(내충격성)를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 보수재를 2 중량부 미만으로 사용한 비교예 2-1의 경우, 실시예 2-1및 실시예 2-3과 비교할 때, 보수량이 0.10 g/cm3 미만으로 급격하게 떨어지고 물 흡수율도 떨어지는 문제가 있었고, 보수재를 15 중량부를 초과하여 사용한 비교예 2-2의 보수성 블록의 경우, 실시예 2-1 및 실시예 2-4와 비교할 때, 보수성 향상 효과가 미비한 결과를 보였으며, 오히려 휨강도가 다소 감소하는 문제를 보였다.
또한, 기층에서 부순 잔골재를 160 중량부 미만으로 사용한 비교예 2-3의 경우, 실시예 2-1과 비교할 때, 보수량과 물 흡수율이 오히려 급격하게 감소하는 문제가 있었다. 그리고, 부순 잔골재를 220 중량부를 초과하여 사용한 비교예 2-4의 경우, 보수량과 물 흡수율은 우수하나, 실시예 2-1과 비교할 때, 블록의 휨강도 및 내충격성이 감소하는 문제를 보였다.
또한, 표층에서 광촉매를 2 ~ 10 중량부를 벗어나서 사용한 비교예 2-5 및 비교예 2-6의 경우, 실시예 2-1과 비교할 때, 명도를 제외하는 물성에 변화가 거의 없었다.
그리고, 보수재로서, 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르를 공중합시킨 공중합물 5 중량% 미만인 3.2 중량%로 포함하는 보수재를 사용한 비교예 2-7의 경우, 실시예 2-1과 비교할 때, 보수량 및 물 흡수율이 급격하게 떨어지는 문제를 보였다.
실험예 2 : NO x 제거 평가 실험
실시예 1-4 및 비교예 1-7의 투수성 블록, 실시예 2-1, 실시예 2-2, 비교예 2-5및 비교예 2-6의 보수성 블록의 NOx 제거량을 측정하였다.
이때, NOx 제거량은 시험시간(12시간) 중에 제거된 NOx량(NOx제거율에 의한 산출 1 m2 당 수치환산하여 측정)을 계산하였다.
그리고, NOx 제거 평가 실험은 블록의 반응 용기에 넣은 후, 반응 용기에 입구에 NO농도가 1ppm으로 조정된 모의 오염 공기를 흘려 보낸다. 반응 용기의 상면으로부터는 백라이트를 사용하여 UV 빛을 조사한다. 반응용기 입구 및 출구에 공기의 NOx 농도를 12 시간 측정하고, 그 농도의 차로부터 실험을 통해 블록이 제거한 NOx 의 양을 산출한다. 이같이 얻은 블록에 의해 제거된 NOx 양을 12시간 동안 측정한다(실험 조건 하기 표 8참조). 이때, 블록을 하기 표 8과 같은 표면적으로 같도록 보수성 블록의 가로, 세로를 절단해서 공시체를 준비한 것이다.
모의 오염
공기		 NO농도 1.0 ppm
유량 3.0 L/min
습도 50%
온도 25℃
자외선강도 0.6 mW/cm2
측정시간 12 시간
공시체 표면적 200 cm2
구분 NOx 제거량,
mmol/(m2·12h)
실시예 1-4 1.76
비교예 1-7 1.85
실시예 2-1 2.09
실시예 2-2 1.85
비교예 2-5 0.12
비교예 2-6 2.11
상기 표 9의 실험결과를 살펴보면, 투수성 블록의 표층에서 광촉매 사용량이 2.5 중량부인 실시예 1-4와 광촉매 사용량이 12 중량부인 비교예 1-7의 경우, 비교예 1-7이 NOx 제거량이 다소 높으나, 투입량에 비해 실시예 1-4 보다 NOx 제거량이 크게 증대하지는 않았다.
또한, 보수성 블록의 표층에서 광촉매 사용량이 6 중량부인 실시예 2-1, 광촉매 사용량이 2.5 중량부인 실시예 2-2, 광촉매 사용량이 0.3 중량부인 비교예 2-5 및 광촉매 사용량이 13 중량부인 비교예 2-6을 비교해보면, 비교예 2-5는 NOx 제거효과가 거의 없었으며, 비교예 2-6의 경우, 광촉매 투입량 증대와 비교할 때 NOx 제거 효율 증대가 효과가 떨어지는 결과를 보였다.
이를 통해서, 투수성 블록 및/또는 보수성 블록의 표층 형성용 모르타르 제조시, 본 발명이 제시하는 적정 범위 내로 광촉매를 사용하는 것이 비용 측면 등에서 적절함을 확인할 수 있었다.
제조예 1 : 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지를 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템 시공
상기 실시예 1-1의 투수성 블록 6개 및 상기 실시예 2-1의 보수성 블록 3개를 준비하였다.
다음으로, 도 1과 같은 패턴을 가지도록 투수성 블록과 보수성 블록을 사용하여 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템을 시공하였다. 이때, 보차도 블록 시공은 차열성 평가 실험을 위해 실내에서 시공을 하였다. 그리고, 차열성 평가가 실내에서 수행되는 바, 투수성 블록 및 보수성 블록 각각을 가로 및 세로 1/3크기로 절단하여 가로 10cm, 세로 10cm, 두께 8cm의 블록으로 제조한 후, 이를 이용하여 보차도 블록 시스템을 시공하였다.
제조예 2
제조예 1과 동일한 방법으로 LID 보차도 블록을 시공하되, 도 2와 같은 패턴을 가지도록 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템을 시공하였다.
제조예 3
제조예 1과 동일한 방법으로 LID 보차도 블록을 시공하되, 도 3과 같은 패턴을 가지도록 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템을 시공하였다
비교제조예 1
상기 실시예 1-1의 투수성 블록 9개를 준비한 후, 투수성 블록만을 사용하여 투수성 블록 9개로 구성된 보차도 블록 시스템을 시공하였다.
제조예 4 ~ 5 및 비교제조예 2 ~ 4
제조예 1과 동일한 방법으로 LID 보차도 블록을 시공하되, 하기 표 10과 같이 투수성 블록 및/또는 보수성 블록을 달리하여 LID 보차도 블록 시스템을 시공하였다.
구분 투수성 블록 보수성 블록
제조예 1 실시예 1-1 실시예 2-1
제조예 2 실시예 1-1 실시예 2-1
제조예 3 실시예 1-1 실시예 2-1
제조예 4 실시예 1-1 실시예 2-4
제조예 5 실시예 1-3 실시예 2-3
비교제조예 1 실시예 1-1 X
비교제조예 2 실시예 1-1 비교예 2-1
비교제조예 3 실시예 1-1 비교예 2-2
비교제조예 4 실시예 1-1 비교예 2-7
실험예 2 : 차열성 평가 실험
상기 제조예 1 ~ 5 및 비교제조예 1 ~ 4에서 제조한 LID 보차도 블록 시스템의 평가 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
차열성 평가는 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)에서 준하는 노면저감블록에 평가기준을 변형하여 측정하였다.
1. 측정기기
(1) 조사램프
적용하는 공시체 표면에 대한 균일하게 조사할 수 있는 크세논 램프(조사량: 850w/m2)를 사용하였다.
(2) 열전대
열전대 측정범위는 0~100℃로 정밀도는 0.1℃로 하였다.
(3) 데이터 로거
데이터 로거 정밀는 0.1℃로 하였다.
(4) 단열재
실험체에 방열을 막아주는 것을 목적으로 시험체 바닥면과 측면에 두께 50mm정도의 발포스티로폼(단열재)를 설치하였다.
2. 시험방법
전열대 설치방법은 각 9개의 블록 중심을 9포인트로 하였다. 또한 공시체 표면에 전열대를 접착제로 고정하고 온도검출부에 1cm×1cm 이하의 크기로 은색 종이로 부쳤으며, 시험 중의 전열대 이탈을 방지시켰다. 또한, 접착제에 의한 고정은 연결부분만이 아닌 피복 부분에 대해서도 시행하였다.
그리고, 실내 조사실험에 있어 시험체 중 투수성 블록를 한 개를 램프를 작동시켜 인공광을 쪼일 때, 투수성 블록의 표면온도가 약 3시간으로 60℃까지 올라가는 인공광(램프) 세기를 실험을 수행하였으며, 램프중심 바로 아래에 시험체가 중심이 되도록 설치하였다.
전열대를 데이터로거에 접속하여 램프를 켜고 조사시험을 개시한다. 또한 램프는 조사직후, 조사량이 일정하게 될 때까지 10분 정도가 소요되므로 시험개시 전에 스위치를 넣고 시험체에 직접 닿지 않도록 하였다.
그리고, 시험개시 전에 시험체인 블록을 수조 내에 1시간 침수 양생하여 시험직전에 표면에 수분을 가볍게 제거한 후에 표건상태로서 시험을 실시한다
또한, 실내온도와 시험체 표면온도는 1시간 마다 측정하고 3시간 조사 후에 시험을 종료하였으며, 노면온도차 산출방법은 하기 수학식 4에 의거하여 수행하였다.
[수학식 4]
T(℃) = T2(℃) - T1(℃)
수학식 4에서, T는 노면온도차(℃)이고, T1은 인공광 조사 전의 LID 보차도 블록 시스템의 각 블록(9개)의 표면온도(℃) 평균값이며, T2는 5시간 동안 인공광 조사 후, LID 보차도 블록 시스템의 각 블록(9개)의 표면온도(℃) 평균값이다.
구분 T1(℃) T2(℃) T(℃)
비교제조예 1(비교시험체) 13.2 58.2 45
제조예 1 13.1 50.2 38.0
제조예 2 13.2 52.1 38.9
제조예 3 13.0 50.8 37.8
제조예 4 13.2 54.5 40.5
제조예 5 13.0 48.9 35.9
비교제조예 2 13.2 57.0 43.8
비교제조예 3 13.0 48.9 35.9
비교제조예 4 12.9 56.0 43.1
상기 표 11의 실험결과를 살펴보면, 제조예 1 ~ 5의 경우, 보수성 블록을 사용하는 않은 비교제조예 1과 비교할 때, 매우 낮은 노면 온도차 값을 보이며 이를 통해서 우수한 차열성 효과를 가지는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 보수재 함량이 2 중량부 미만인 기층으로 구성된 보수성 블록을 사용한 비교제조예 2의 경우, 제조예 2-4와 비교할 때, 차열성 효과가 급격하게 감소하는 결과를 보였으며, 보수재 사용량이 15 중량부를 초과한 16.2 중량부를 사용한 보수성 블록을 사용한 비교제조예 3의 경우, 제조예 5와 비교할 때 차열성 효과 증대가 거의 없는 결과를 보였다.
또한, 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르를 공중합시킨 공중합물 3.2 중량%인 것을 사용한 보수성 블록을 이용한 비교제조예 4의 경우, 제조예 4와 비교할 때, 노면온도 차이가 크게 높았으며, 이를 통해서 차열성 효과가 미비함을 확인할 수 있었다.
제조예 7 : 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지(블록 침하방지용 스페이서 포함)를 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템 시공
상기 실시예 1-1의 투수성 블록 5개 및 상기 실시예 2-1의 보수성 블록 4개를 준비하였다.
다음으로, 투수성 블록과 보수성 블록을 사용하여 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템을 실외에 시공하였다. 이때, 상기 투수성 블록 및 보수성 블록은 가로 300 mm, 세로 300 mm, 두께 80 mm였다. 그리고, 도 9에 개략도로 나타낸 바와 같이, 당업계에서 일반적으로 보차도 블록을 시공하는 방법과 동일하게, 노반 위에 모래를 깐 다음, 블록 사이에는 줄눈모래를 채워서 시공하였다.
그리고, 보차도 블록 시공시, 4개의 블록이 교차하는 지점에는 도 5a~5b와 같이 기재부가 십자가형 판상인 블록 침하방지용 스페이서 적용시켰으며, 9개의 블록 당 총 4개의 블록 침하방지용 스페이서를 사용하였다.
제조예 7
상기 실시예 1-1의 투수성 블록 및 실시예 2-1의 보수성 블록을 이용하여 제조예 1과 동일하게 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템을 시공하되, 블록 침하방지용 스페이서를 사용하지 않았다.
실험예 3 : 보차도 블록의 침하 및 밀림 발생 여부 측정
제조예 6 ~ 7에서 시공된 보차도 블록에 차량 앞바퀴가 올라가도록 차량을 정차시킨 후, 차량을 급가속하여 보차도 블록을 지나가게 하여 보차도 블록이 침하 또는 밀림이 발생하는지 육안으로 확인하였다(도 10a 참조).
확인 결과를 도 10b의 A(제조예 2) 및 B(제조예 1)에 사진으로 나타내었는데, 제조예 7의 시공된 보차도 블록은 블록의 밀림이 많이 발생하고, 중간 부위에서도 침하가 발생하는 문제가 있음을 확인할 수 있었다. 이에 반해, 블록 침하방지용 스페이서가 적용된 제조예 6의 경우, 시공된 보차도 블록은 블록의 밀림 또는 침하가 발생하지 않았다(도 10b의 B 참조).
1 : 기재부 2 : 중심결정부 3: 이음매부
5 : 밀림방지부, 7, 8 : 요철부

Claims (18)

  1. 다수 개의 투수성 블록 및 다수 개의 보수성 블록을 포함하며,
    상기 투수성 블록 및 보수성 블록은 하기 방정식 1을 만족하며,
    상기 보수성 블록은 기층 및 표층을 포함하며,
    보수성 블록의 기층은 시멘트, 입경 5mm 이하의 재생순환 잔골재, 입경 5mm 이하의 부순 잔골재 및 보수재를 포함하는 기층 모르타르로 형성된 것이며,
    보수성 블록의 표층은 백시멘트, PS볼, 안료, 규사 및 광촉매를 포함하는 보수성 표층 모르타르로 형성된 것이고,
    상기 보수재는 아크릴산 및 메타크릴산디메틸아미노에스테르의 공중합물을 포함하 는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지(package);
    [방정식 1]
    0.4 ≤ (패키지 내 보수성 블록의 전체 면적/패키지 내 투수성 블록의 전체 면적) ≤ 0.7
    상기 방정식 1에 있어서, 보수성 블록 및 투수성 블록의 전체 면적은 패키지 내 블록 각각의 표층 표면 면적을 구한 후, 패키지 내 블록 종류 별로 표층 표면의 면적을 모두 합한 값이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투수성 블록의 표면은 명도(L치)가 30 ~ 60이고, 보수성 블록의 표면은 명도(L치)가 60 ~ 70인 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 투수성 블록 및 보수성 블록 각각은 가로 20.0 ~ 60.0 cm, 세로 20.0 ~ 60.0 cm 및 두께 6.0 ~ 12.0 cm인 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투수성 블록은 기층 및 표층을 포함하며,
    투수성 블록의 기층은 시멘트, 입경 10 mm 이하의 재생순환 잔골재 및 입경 10 mm 이하의 부순 잔골재를 포함하는 투수성 기층 모르타르로 형성된 것이고,
    투수성 블록의 표층은 백시멘트, PS볼, 안료 및 규사를 포함하는 투수성 표층 모르타르로 형성된 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  5. 제4항에 있어서, 투수성 블록의 표층은 두께가 0.8 ~ 1.2 ㎝이고, 투수성 블록은 블록 전체 공극율이 18% ~ 28%인 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 보수성 블록의 상기 기층 모르타르는 시멘트 100 중량부에 대하여, 상기 입경 5mm 이하의 재생순환 잔골재 250 ~ 300 중량부, 상기 입경 5mm 이하의 부순 잔골재 160 ~ 220 중량부 및 보수재 2 ~ 15 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  9. 제1항에 있어서, 상기 보수성 블록의 표층은 두께가 0.8 ~ 1.0 ㎝ 이고,
    보수성 블록은 블록 전체 공극율이 18% 미만이며,
    보수량이 0.15 ~ 0.30 cm3이고, 수분 흡수성 70% 이상(30분 기준)인 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  10. 제1항에 있어서, 다수 개의 블록 침하방지용 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 블록 침하방지용 스페이서는 기재부, 중심 결정부, 이음매부 및 요철부를 포함하며,
    중심 결정부, 이음매부 및 요철부는 기재부의 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  12. 제11항에 있어서, 기재부의 측면 중 어느 하나 이상의 측면 끝단에 밀림 방지부가 형성되어 있거나, 또는 중심 결정부와 기재부의 측면 끝단 사이의 기재부 내부에 밀림 방지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  13. 제11항에 있어서, 기재부는 사각형, 십자가형 또는 클로버(clover)형의 판상인 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지.
  14. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제13항 중에서 선택된 어느 한 항의 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지를 이용하는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템.
  15. 제14항에 있어서, LID 보차도 블록 시스템은 투수성 블록 및 보수성 블록으로 형성된 패턴을 가지도록 설치되며,
    보수성 블록과 인접한 블록은 모두 투수성 블록인 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 투수성 블록 및 상기 보수성 블록은 사각형이고,
    보수성 블록의 표층 방향에서 볼 때, 보수성 블록의 표층 4개의 측면에는 투수성 블록이 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 패턴은 투수성 블록 6개 및 보수성 블록 3개로 형성된 것을 특징으로 하는 빗물순환형 LID 보차도 블록 시스템.
  18. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제13항 중에서 선택된 어느 한 항의 빗물순환형 LID 보차도 블록 패키지를 이용한 빗물순환형 LID 보차도 블록 시공방법.
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