KR102177170B1 - 보차도블록의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 보차도블록은 표층부(100); 및 상기 표층부(100) 하부에 구비된 기층부(200);로 구성된 보차도블록으로서, 상기 표층부(100)는 백시멘트, 차열성 무기안료, 규사, LCD 폐유리분말, 동슬래그, 제올라이트 및 광촉매제를 포함하며, 상기 기층부(200)는 포틀랜드시멘트, 잔골재, LCD폐유리분말, 굵은골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE감수제, 메타카올린 및 셀룰로오스 섬유보강재를 포함하는 것을 특징으로 하고, 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 장점을 갖는다.

Description

대기오염에 대한 저항성과 내구성이 향상된 차열성 보차도블록 {HEAT RESISTANT PAVING BLOCK FOR PEDESTRIANS AND VEHICLES HAVING IMPROVED DURABILITY AND RESISTANCE AGAINST ATMOSPHERIC POLLUTION}
본 발명은 대기오염에 대한 저항성과 내구성이 향상된 차열성 보차도블록에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 보차도블록에 관한 것이다.
보차도블록은 보행인 또는 차량 등의 통행을 위하여 보행로 또는 차도의 상면을 마감하는 마감재이며, 통상적으로 콘크리트를 주재료로 사용하여 블록 형태로 제작되어 이들 블록을 연속 시공함으로써 보행로 또는 차도의 상면을 마감하게 된다.
이와 같은 보차도블록은 보행인 또는 차량 등의 안정적인 통행을 위하여 충분한 내구성이 요구됨과 동시에, 대기 중의 열에 의하여 보차도블록이 가열되고 가열된 보차도블록의 열기가 다시 방출되어 도시의 열섬효과를 나타내는 것을 방지할 필요성 등이 요구된다.
또한, 보차도블록이 시공된 곳은 콘크리트의 특성상 강우 등의 자연 배수가 곤란하여 여름철 장마 등과 같은 집중호우가 발생하는 경우는 충분히 빠르게 자연 배수가 이루어지지 않아 보차도블록이 시공된 곳에서 침수피해가 발생하게 되는 문제가 있었다.
한편, 하기 특허문헌 1은 광촉매를 구비한 금속망을 이용하여 안료의 열화반응을 배제하면서 대기 중의 질소산화물을 제거함과 아울러, 충분한 강도를 보강할 수 있도록 한 보도블록 구조체 및 그 제조방법을 개시하고 있으나, 이는 별도의 금속망 구조체를 제작하여 설치해야하는 번거로움이 있고 충분한 차열성 및 내구성을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 신속한 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 보차도블록에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-0930664호 (2009.12.08)
이에 본 발명에서는 표층부(100); 및 상기 표층부(100) 하부에 구비된 기층부(200);로 구성된 보차도블록으로서, 상기 표층부(100)에 백시멘트, 차열성 무기안료, 규사, LCD 폐유리분말, 동슬래그, 제올라이트 및 광촉매제를 포함시키고, 상기 기층부(200)에는 포틀랜드시멘트, 잔골재, LCD폐유리분말, 굵은골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE감수제, 메타카올린 및 셀룰로오스 섬유보강재를 포함시킴으로써 신속한 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 보차도블록을 개발할 수 있음을 발견하였으며, 본 발명은 이러한 발견에 기초하였다.
따라서, 본 발명의 과제는 신속한 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 보차도블록을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 보차도블록은 표층부(100); 및 상기 표층부(100) 하부에 구비된 기층부(200);로 구성된 보차도블록으로서, 상기 표층부(100)는 백시멘트, 차열성 무기안료, 규사, LCD 폐유리분말, 동슬래그, 제올라이트 및 광촉매제를 포함하며, 상기 기층부(200)는 포틀랜드시멘트, 잔골재, LCD폐유리분말, 굵은골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE감수제, 메타카올린 및 셀룰로오스 섬유보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 표층부(100)의 표면에는 미세 요철부(110)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 표층부(100)의 상면에는 상면의 일측으로부터 타측으로 이어지도록 직선형 또는 곡선형으로 상면배수로(120)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 표층부(100) 및 기층부(200)의 측면에는 상기 상면배수로(120)와 연통되도록 직선형 또는 곡선형으로 측면배수로(300)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 기층부(200)의 저면에는 상기 측면배수로(300)와 연통되도록 저면저수공간(210)이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보차도블록의 제조방법은 표층부(100); 및 상기 표층부(100) 하부에 구비되는 기층부(200);로 구성된 보차도블록의 제조방법으로서, 1) 몰드의 하부에 포틀랜드시멘트, 잔골재, LCD폐유리분말, 굵은골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE감수제, 메타카올린, 셀룰로오스 섬유보강재 및 물을 포함하며 기층부(200)를 형성할 기층부 조성물을 투입하고, 2) 몰드의 상부에 백시멘트, 차열성 무기안료, 규사, LCD 폐유리분말, 동슬래그, 제올라이트, 광촉매제 및 물을 포함하며, 표층부(100)를 형성할 표층부 조성물을 투입한 후, 3) 상기 기층부 조성물 및 표층부 조성물을 60 내지 300 ㎏/㎠의 압력으로 가압하고, 180 내지 360㎐ 범위의 고주파 진동을 3 내지 8초 동안 인가하고, 40 내지 120㎐ 범위의 저주파 진동을 5 내지 15초 동안 인가하면서 진동하여 보차도블록 형태의 성형블록을 제작하고, 4) 상기 성형블록을 30 내지 60℃의 범위에서 온도 변동폭이 20℃를 초과하지 않도록 증기양생하여 양생된 성형블록을 준비한 후, 5) 상기 성형블록의 표면에 미세 굴곡 및 요철을 형성하되, 표층부에 포함된 LCD폐유리분말의 일부가 표층부의 표면으로 노출되도록 하며, 6) 상기 보차도블록의 표층부(100)의 상면에는 상면의 일측으로부터 타측으로 이어지도록 직선형 또는 곡선형으로 상면배수로(120)를 다수 형성하며, 7) 상기 표층부(100) 및 기층부(200)의 측면에는 상기 상면배수로(120)와 연통되도록 직선형 또는 곡선형으로 측면배수로(300)를 형성하되, 8) 상기 다수의 상면배수로(120) 중 이웃하는 한 쌍의 상면배수로(120)가 상기 측면배수로(300) 하나와 동시에 연통되도록 형성하고, 9) 상기 상기 기층부(200)의 저면에는 상기 측면배수로(300)와 연통되도록 저면저수공간(210)을 형성하되, 상기 측면배수로(300)의 폭과 상기 저면저수공간(210)의 폭을 동일하게 형성하며, 10) 상기 한 쌍의 상면배수로(120)의 외측에 위치하는 측면배수로(300)의 측면 양 끝단은 경사지게 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보차도블록은 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록을 구성하는 표층부(100)를 각각 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록을 구성하는 기층부(200)를 각각 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록을 다양한 예시를 나타내는 사시도이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
본 발명은 콘크리트 보차도블록에 관한 것이며, 대기오염에 대한 저항성과 내구성이 향상된 차열성 보차도블록에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 투수성, 대기오염 저항성, 내구성 및 차열성이 향상된 보차도블록에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록을 구성하는 표층부(100)를 각각 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록을 구성하는 기층부(200)를 각각 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보차도블록을 다양한 예시를 나타내는 사시도이다.
최근 기후변화로 인하여 바닥포장면 (콘크리트 포장, 아스팔트 포장, 콘크리트블록 포장 등)에는 집중적인 장마와 국지성 집중강우 등이 발생시 저지대의 물고임 및 도심의 침수 등의 문제점이 발생하면서 물의 자연적인 순환이 되지 않는 문제점이 있었다.
구체적으로, 우천시 빗물이 땅속으로 침투하고 다시 지표면과 배수시설을 통해 하천 등으로 자연적인 유입 이후 증발 및 강우 등의 순환과정이 되어야 하지만, 집중적인 장마와 국지성 호우 등이 발생하면 저지대의 물고임 및 도심의 침수 등의 문제점이 매년 발생하고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 투수블록, 저류시설, 각종 배수시설 등의 개선방안이 끊임없이 연구 및 개발되고 있다.
투수 및 저류블록은 일반적으로 다섯 가지 정도로 분류 할 수 있으며, 첫 번째는 투수블록 자체에 내부공극을 통하여 빗물을 투수 및 여과하는 방법이 있고, 두 번째는 투수블록에 별도의 여과장치 (HDPE 재질 또는 코르크 재질 등)를 결합하여 투수 및 여과하는 방법, 세 번째는 투수블록과 투수블록 사이의 줄눈 틈새를 이용한 틈새투수 방법, 네 번째는 투수블록과 별도로 하부에 저류블록 (콘크리트 재질 또는 HDPE 재질 등)을 설치하는 방법, 다섯 번째는 투수블록과 별도로 스페이서(콘크리트 재질 또는 HDPE 재질 등)을 설치하여 저류 및 틈새를 이용하는 방법 등이 있다.
이러한 투수블록의 다섯 가지 분류에 있어서 초기적인 투수 및 저류효과는 양호하나 시간이 지나면서 투수 및 저류의 지속적인 효과에는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫 번째 방법은 시간이 지나면서 투수블록 표면 및 자체 내부의 미세공극이 막혀서 투수지속성이 떨어지는 문제점이 있고, 두 번째 방법은 투수블록에 스페이서를 결합하는 방식인데 콘크리트와 타 재질의 스페이서 삽입으로 인하여 시공의 조잡, 흔들림으로 인한 보행감이 떨어지며, 비균질의 색상과 이미지 유지의 문제점과 다른 하나는 스페이서 자체에 줄눈규사, 미세먼지 등으로 막혀서 얼마지나지 않은 시간에 투수지속성이 떨어지는 문제점이 있고, 세 번째 방법은 블록과 블록의 틈새사이로 줄눈규사, 미세먼지 등으로 막혀서 투수지속성이 떨어지는 문제점이 있으며, 네 번째 방법은 투수블록과 별도로 하부에 저류블록 (콘크리트 재질 또는 HDPE 재질 등)을 설치하는 방법은 기존의 콘크리트블록 포장면과 시공두께가 다르기 때문에 시공적인 경제성과 저류블록 자체의 경제성이 좋지 못하며, 아울러 저류블록 역시 투수블록에서 투수 및 배수가 되어야 하부의 저류블록에 빗물이 모이는데 상부에 있는 투수블록 표면 및 자체 내부의 미세공극이 막혀서 투수지속성이 떨어지는 문제점이 있어서 효과가 떨어지는 문제점이 있고, 다섯 번째 방법은 별도의 스페이서의 경제성이 떨어지는 문제점과 네 번째 방법과 유사한 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 투수성 블록과는 별개로 불투수성 블록에 있어서 투수효과가 전혀 없는 것이 아닌 만큼 불투수성 블록에도 이를 개선 및 적용할 필요가 있다.
이러한 문제점의 근본적인 원인으로는 위에서 열거한 투수블록 표면 및 내부공극이 막혀서 지속성이 떨어지는 점이 가장 큰 원인이므로, 투수블록 자체의 투수효과로는 한계점이 있어서 이를 개선할 수 있는 방법이 필요하다.
또한, 최근 자동차 및 공장 등의 매연장치에서 배출되고 있는 질소산화물(NOX)는 인체에 유해한 미세먼지의 주요 발생 원인으로 이를 흡착 및 정화하는 방법이 요구된다.
또한, 최근 투수성 블록과 불투수성 블록에 있어서 투수효과 및 유효자원 재활용적인 측면을 고려하다보니 휨강도 및 인성, 내마모성, 미세균열 저항성 등에 대한 전반적인 내구성을 효율적으로 개선하는 방법이 요구된다.
또한, 최근 이상기온의 영향과 도시의 발전 및 물의 자연적인 순환이 원활하게 되지 않아서 발생하는 열섬화 현상으로 인체에 유해한 환경을 발생시키고, 또한 각종 환경문제를 유발시키고 있다.
이러한 문제점을 개선하고자 대부분은 차열안료에 치중한 기술을 개발하였거나 또는 차열코팅에 의한 기술 등이 대부분이지만, 이러한 차열방법으로는 백시멘트 및 몰탈로 구성된 페이스트에서 정상적인 차열성능의 효과가 낮고 또한 장기적으로 차열의 지속성이 곤란하여 이를 근본적으로 개선한 차열블록의 방법이 요구되는 실정이다.
이에 본 발명자는 상기 종래의 콘크리트 블록의 문제점을 획기적으로 개선할 수 있는 신규한 보차도블록을 개발하게 되었다.
본 발명의 일 구현예에 따른 보차도블록은 표층부(100); 및 상기 표층부(100) 하부에 구비된 기층부(200);로 구성된 보차도블록으로서, 상기 표층부(100)는 백시멘트, 차열성 무기안료, 규사, LCD 폐유리분말, 동슬래그, 제올라이트 및 광촉매제를 포함하며, 상기 기층부(200)는 포틀랜드시멘트, 잔골재, LCD폐유리분말, 굵은골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE감수제, 메타카올린 및 셀룰로오스 섬유보강재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 잔골재는 입경이 0.074㎜이상인 골재를 의미하며, 굵은골재는 입경이 4.76㎜이상인 골재를 의미한다. 바람직하게, 상기 잔골재는 0.074 내지4.75㎜의 입경을 갖는 골재이며, 굵은골재는 4.76 내지 10.0㎜의 입경을 갖는 골재이다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 표층부(100)의 표면에는 미세 요철부(110)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 표층부(100)의 상면에는 상면의 일측으로부터 타측으로 이어지도록 직선형 또는 곡선형으로 상면배수로(120)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 표층부(100) 및 기층부(200)의 측면에는 상기 상면배수로(120)와 연통되도록 직선형 또는 곡선형으로 측면배수로(300)가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 보차도블록에 있어서, 상기 기층부(200)의 저면에는 상기 측면배수로(300)와 연통되도록 저면저수공간(210)이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 첫째, 투수성 또는 불투수성인 기층부와 상기 기층부 상에 형성된 표층부로 구성되며, 한 가지 색상 또는 여러 가지 색상을 구현하는 것이 가능하고, 상기 표층부는 다양한 형태의 자연스러운 미세굴곡(즉, 물결무늬 또는 선형무늬 등)을 형성하는 것이 가능하다.
특히 상기 표층부로부터 이어진 측면부의 상단으로부터 하단까지 다양한 형태의 굴곡을 한 개 또는 여러 개로 배수홀을 형성한 점에 특징이 있다.
더불어, 상기 기층부의 저면에는 직선형의 저류홀을 한 개 또는 여러 개를 포함하여 표면의 물이 콘크리트블록 내부의 투수효과와 함께 중력작용으로 자연스럽게 하단부로 배수 및 유하하는 방법으로 물의 자연적인 순환기능인 저영향개발(LID기법: Low Impact Development)기법을 적용하였다.
이로 인하여 본 발명의 보차도블록은 여름철의 집중적인 장마와 기후변화로 인한 국지성 집중강우 등으로 인한 저지대의 물고임 및 홍수발생, 도심의 침수 등의 문제점을 개선할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 보차도블록은 규산과 알루미나(산화알루미늄)가 주성분이며 다공성 골격구조의 흡착과 촉매기능을 갖고 있는 제올라이트와 이산화티탄(TiO2)성분을 함유한 광촉매제를 혼합하여 빛에너지에 의해 이산화티탄(TiO2)의 촉매반응을 활용하여 미세먼지의 주요발생원인 인체에 유해한 질소산화물(NOX)을 저감하는 기능과 항균, 탈취, 수질오염 등을 효율적으로 개선한 점에 특징이 있다.
또한, 본 발명의 보차도블록은 실리카흄과 메타카올린, 셀룰로오스 섬유, 고성능 AE 감수제 등을 혼입하여 휨강도와 인성, 마모에 대한 저항성, 내화학성과 미세균열의 저감효과를 개선하였고, LCD 폐유리 분말을 포함하여 기존의 콘크리트블록 및 일반적인 폐유리(병유리 또는 판유리 등)과 대비하여 알칼리-실리카반응에 의한 팽창성의 저감과 내구성을 개선한 점에 특징이 있다.
또한, 본 발명의 보차도블록은 표층부의 조성물과 관련하여 차열성 무기안료를 포함하고, 표층부의 상면에 형성된 미세한 굴곡에 의하여 입사각과 반사각을 형성하고 표층부에 혼입된 LCD 폐유리 분말의 노출 및 반사효과로 연속 및 불연속적인 면을 형성하여 태양광선의 약 50%를 차지하고 있는 적외선을 효과적으로 반사시켜 온도상승 및 열전달을 억제하며 대기온도상승을 억제시키는 차열효과를 발휘하는 점에 특징이 있다.
본 발명의 보차도블록은 표층부의 상면에 대하여 수직방향으로 불규칙하게 미세한 굴곡(2㎜ 내외의 물결무늬 및 선형무늬 등)을 형성하고, 이와 이어진 측면부의 상단에서 하단까지 다양한 형태의 굴곡을 한 개 또는 여러개로 배수홀을 형성하였으며, 기층부의 저면에 직선형의 저류홀을 한 개 또는 여러개를 포함하여 표면의 물이 콘크리트블록 내부의 투수효과 및 중력작용으로 자연스럽게 하단부로 배수 및 유하하는 방법으로 자연적인 순환기능인 저영향개발기법(LID기법: Low Impact Development)을 적용하였다.
즉, 이와 같이 표층면의 미세굴곡과 측면부의 배수홀, 저면의 저류홀을 형성하여 여름철의 집중적인 장마와 기후변화로 인한 국지성 집중강우 등이 발생시에 저지대의 물고임 및 홍수발생, 도심의 침수 등의 피해 등의 문제점을 개선하였다.
이와 더불어 본 발명은 표층면의 미세굴곡 등의 형성과 제품성형 후 표면가공으로 표면의 미끄럼저항성을 개선할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 불투수블록의 경우 투수계수는 투수블록의 6 내지 50% 정도 범위이며, 불투수블록에도 이러한 배수효과를 적용하여 표층 및 기층의 내부에 침투한 물로 인한 흡수율의 상승과 배수성의 문제 등을 개선한 자연적인 순환기능을 적용한 점에 특징이 있다.
또한 본 발명의 보차도블록에 포함되는 LCD 폐유리 미세분말의 입경은 0.075㎜ 내지 2㎜이며, 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 6 내지13중량부, 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 10 내지 20중량부의 비율로 포함될 수 있다.
즉, 본 발명의 보차도블록에 종래의 병유리 또는 일반 판유리 분말 대신 LCD 폐유리 미세분말을 포함함으로써, 종래의 병유리 또는 일반 판유리 분말을 포함시킬 경우 발생하였던 알칼리-실리카반응으로 인한 팽창 및 균열을 억제하는 획기적인 장점을 갖는다.
즉, 일반적인 폐유리(병유리 또는 판유리 등)는 자체성분으로 산화나트륨(Na2O)과 산화칼륨(K2O)을 많이 포함하여 물을 흡수하면서 알칼리-실리카 반응으로 인한 팽창성 겔이 형성되며 (하기 반응식 1 참고), 이는 블록의 미세균열로 이어지는 문제점이 있었으나, 일반적인 폐유리(병유리 또는 판유리 등)과 비교하여 LCD 폐유리 미세분말은 자체성분에 있어 산화나트륨(Na2O)과 산화칼륨(K2O)을 1/1,000내지 1/100정도로 적게 포함하여 반응성이 아주 작아 알칼리-실리카 반응과 이로 인한 미세균열에 대한 저항성이 개선되는 장점을 갖게 된다.
[반응식 1]
Na2O 또는 K2O (시멘트 중의 알칼리성분) + SiO2 (폐유리의 주성분) → 알칼리-실리카 반응 (팽창성 겔을 형성)
또한, 본 발명의 보차도블록은 규산과 알루미나(산화알루미늄)가 주성분이며 다공성 골격구조의 흡착과 촉매기능을 갖고 있는 제올라이트를 혼합하여 질소산화물(NOX)을 흡착하고, 표층부에 이산화티탄(TiO2)성분을 함유한 광촉매제를 혼합하여, 빛에너지에 의해 이산화티탄(TiO2)의 촉매반응을 활용하여 미세먼지의 주요발생원인 인체에 유해한 질소산화물(NOX)을 저감하는 기능과 항균, 탈취, 수질오염 등을 효율적으로 개선한 장점을 갖는다.
본 발명에 있어서, 상기 제올라이트는 기층부 시멘트의 100중량부에 대하여 6 내지 12중량부의 비율로 포함되고, 표층부 백시멘트의 100중량부에 대하여 3 내지 9중량부의 비율로 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광촉매제는 표층부 백시멘트의 100중량부에 대하여 3 내지 12중량부의 비율로 포함될 수 있다.
광촉매의 효율은 유효표면적이 증가하면 향상되지만, 내구성 등을 감안하여 일정범위의 공극률 범위내로 유지하는 것이 좋다.
투수성 및 불투수성블록에 있어서 표층부의 공극률은 8% 내지 32%가 바람직하다.
한편, 본 발명에서 기층부의 조성으로 포함되는 고성능 AE 감수제는 주성분에 있어 나프탈렌계, 멜라민계, 아미노슬폰산계, 폴리카본산계로 분류하며 분산효과와 반발력에 의한 시멘트 입자표면에 흡착하여 시멘트 입자간의 응집을 차단하는 효율이 좋은 폴리카본산계를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고성능 AE 감수제는 기층부 시멘트의 100중량부에 대하여 0.8 내지 3.5중량부의 비율로 포함될 수 있으며, 시멘트 입자표면에 흡착하여 유동성을 향상시킴과 동시에 시멘트 입자를 효과적으로 분산시키고 응결지연, 강도저하 등의 악영향이 없이 단위수량을 크게 감소시킬 수 있는 혼화제이고, 이를 이용하여 건조수축이 적으며 워커빌리티(workability)를 향상하며 밀실한 콘크리트를 얻을 수 있고 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 사용되는 고성능 AE 감수제로 예를 들어, (주)실크로드엔티사의 ROADCON-NSA4000, ROADCON-NSA5000, ROADCON-CSA4000 또는 ROADCON-CSA5000을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 포함되는 실리카흄 및 메타카올린과 관련하여, 실리카흄은 평균입경이 0.1 내지 0.2㎛이며, 구(球)형상 초미립자(시멘트입자의 1/20)성분의 입자로 화학적 성분은 거의 SiO2이고 비정질이여서 포졸란 반응성을 나타낸다. 특히, 구형의 입자에 의한 볼베어링 효과로 분산성과 감수성이 좋으며, 시멘트 입자 사이에 실리카흄의 충진효과로 수밀성이 향상되며 강도를 크게 증진하는 효과가 있다.
상기 실리카흄은 기층부 시멘트의 100중량부에 대하여 3 내지 8중량부의 비율로 포함될 수 있으며, 비표면적이 큰 시멘트 입자들이 수분을 흡착하여 재료분리와 블리딩이 감소하며, 알칼리실리카반응을 억제하는 효과가 있어 내구성을 향상시키는 장점을 갖는다.
상기 메타카올린은 카올린을 특수처리하여 콘크리트용 혼화재로 제조한 것으로서, 시멘트 입자 및 골재 사이의 공극을 충진하여 치밀한 조직을 형성시키는 것이 가능하며, 시멘트 수화반응에 의해서 생성되는 수산화칼슘을 강도발현에 보다 우수한 특성을 갖는 규산칼슘 수화물로 전이시켜 결함을 방지하며, 부착력을 증대하고, 고강도 발현이 가능한 특수 혼화재료로 사용된다.
한편, 상기 메타카올린은 기층부 시멘트의 100중량부에 대하여 0.5 내지 2중량부의 비율로 포함되며, 에트링게이트(Ettringite)의 생성과 시멘트중의 C3S의 활성화로 초기강도를 증진시키며, 시멘트 수산화칼슘과의 포졸란반응으로 압축강도 및 내구성을 증진시킬 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 본 발명의 보차도블록의 기층부 조성물과 관련하여 셀룰로오스 섬유보강재는 식물이나 목재로부터 채취하는 것으로서, 인장강도가 400 내지 700㎫이고, 비중은 1.10 내지 1.40(g/㎤)이며, 표면의 거친 형상으로 시멘트와 부착력이 우수하고, 유해한 화학작용과 알칼리반응에 대하여 저항성이 큰 장점을 갖는다.
상기 셀룰로오스 섬유보강재는 기층부 시멘트의 100중량부에 대하여 0.5 내지 1.5중량부의 비율로 포함되며, 배합 및 혼합에 있어 분산력이 좋은 소재를 사용하도록 하고, 너무 짧아 메트릭스 구조의 형성이 어렵거나 너무 길어 엉키는 문제가 없도록 적정한 길이는 3 내지 6㎜ 정도가 적합하며, 이를 이용하여 휨강도 등의 인성 및 내구성을 크게 개선할 수 있고, 건조수축. 내화학성, 동결융해, 충격 및 마모에 대한 저항성을 개선할 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 본 발명의 보차도블록의 표층부에 포함되는 차열성 무기안료는 광물성으로 빛의 흡수가 원활하지 않아 색상의 선명도는 유기안료에 비해 낮은 반면, 빛과 열 및 변색에 대한 저항성이 강한 장점을 갖는다.
본 발명에 사용되는 차열성 무기안료로는 통상적으로 적외선 차폐효과를 발휘할 수 있는 다양한 공지의 무기안료를 사용하는 것이 가능하다.
상기 차열성 무기안료는 표층부 백시멘트 100중량부에 대하여 2 내지 7중량부의 비율로 포함될 수 있다.
본 발명의 보차도블록은 표층부의 상면에 형성된 불규칙한 미세한 요철에 의하여 입사각과 반사각이 형성됨으로써 적외선 및 자외선을 효과적으로 반사시키는 것이 가능하며, 표층부에 혼입된 LCD 폐유리 미세분말의 노출 및 반사효과와 더불어 상면의 연속 및 불연속적인 미세 요철면을 형성하여 태양광선의 약 50%를 차지하고 있는 적외선을 효과적으로 반사시켜 온도상승 및 열전달을 억제하며 대기온도상승을 억제시키는 차열효과를 발휘할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 보차도블록에 포함되는 동슬래그는 동의 용융 제련과정에서 생성되는 부산물로서, 국내생산량은 1년에 약 70만톤 정도이다.
동슬래그의 주요 화학 성분은 철(FeO)이 약 40 내지 55%, 이산화규소(SiO2)가 28 내지 37%로 대부분이며, 나머지는 산화칼슘(CaO), 알루미나(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 황(S), 삼산화황(SO3) 등으로 구성된다. 이는 철 및 황을 비롯한 대부분의 성분이 시멘트 페이스트와의 반응이 없이 안정적이며, 내구성 및 강도발현이 양호한 장점을 갖는다.
동슬래그는 표층부 백시멘트 100중량부에 대하여 50 내지 85중량부의 비율로 포함되며, 입도가 0.3㎜ 내지 2.5㎜ 범위 내인 동슬래그 골재를 사용하여 유효자원재활용 기준에도 적합한 장점을 갖는다.
본 발명의 보차도블록은 투수성 또는 불투수성을 제작하는 것이 가능하며, 보차도블록의 표층부 및 기층부를 구성하는 각 성분들의 성분비에 따라 투수성 또는 불투수성으로 제작하는 것이 가능하다.
[투수성 보차도블록의 제조]
<투수성 보차도블록용 기층부 제조용 조성물>
보통 포틀랜트 시멘트 100 중량부에 대하여,
아래의 1.1 내지 1.11의 조건식을 만족하도록 기층부제조용 조성물을 준비한다.
1.1. A+B ＜ C
1.2. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 LCD 폐유리 분말은 8 내지 16중량부
1.3. C ＜ 5×(A+B)+W1
1.4. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 제올라이트는 6 내지 12중량부
1.5. E+F+G+H ≤ W1
1.6. A+B+D+E+F+G+H ＜ C
1.7. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 고성능 AE 감수제는 0.8 내지 3.5중량부
1.8. 10×(E+G) ＜ 기층부의 시멘트 100중량부
1.9. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 셀룰로오스 섬유보강재는 0.5 내지 1.5중량부
1.10. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 물은 22 내지 28중량부
1.11. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 기층의 배합에 대한 전반적인 조건식
300 ≤ A+B+C+D+E+F+G+H+W1 ≤ 700
이 때, A 내지 H 및 W1은 다음과 같다.
보통 포틀랜트 시멘트 100중량부에 대한 각각의 조성물에 대한 기호는 하기 표 1과 같다.
기호 조성물
A 잔골재
B LCD 폐유리 분말
C 굵은 골재
D 제올라이트
E 실리카흄
F 고성능 AE 감수제
G 메타카올린
H 셀룰로오스 섬유보강재
W1 물
<투수성 보차도블록용 표층부 제조용 조성물>
백시멘트 100 중량부에 대하여,
아래의 1.12 내지 1.19의 조건식을 만족하도록 표층부 제조용 조성물을 준비한다.
1.12. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 차열성 무기안료 2 내지 7중량부
1.13. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 규사는 200 내지 350중량부
1.14. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 LCD 폐유리 분말은 10 내지 20중량부
1.15. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 동슬래그는 50 내지 85중량부
1.16. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 제올라이트는 3 내지 9중량부
1.17. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 광촉매제는 3 내지 12중량부
1.18. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 물은 22 내지 28중량부
1.19. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 표층의 배합에 대한 전반적인 조건식
200 ≤ I+J+K+L+M+N+W2 ≤ 600
이 때, I 내지 N 및 W2는 다음과 같다.
백시멘트 100 중량부에 대한 각각의 조성물에 대한 기호는 하기 표 2와 같다.
기호 조성물
I 차열성 무기안료
J 규사
K LCD 폐유리분말
L 동슬래그
M 제올라이트
N 광촉매제
W2 물
[불투수성 보차도블록의 제조]
<불투수성 보차도블록용 기층부 제조용 조성물>
보통 포틀랜트 시멘트 100 중량부에 대하여,
아래의 2.1 내지 2.11의 조건식을 만족하도록 기층부 제조용 조성물을 준비한다.
2.1. A+B 〉15×C
2.2. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 LCD 폐유리 분말은 8 내지 16중량부
2.3. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 굵은 골재는 10 내지 30중량부
2.4. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 제올라이트는 6 내지 12중량부
2.5. E+F+G+H ≤ W1
2.6. C+D+E+F+G+H ＜ A+B
2.7. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 고성능 AE 감수제는 0.8 내지 3.5중량부
2.8. 10×(E+G) ＜ 기층부의 시멘트 100중량부
2.9. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 셀룰로오스 섬유보강재는 0.5 내지 1.5중량부
2.10. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 물은 22 내지 28중량부
2.11. 기층부의 시멘트 100중량부에 대하여 기층의 배합에 대한 전반적인 조건식
300 ≤ A+B+C+D+E+F+G+H+W1 ≤ 700
이 때, A 내지 H 및 W1은 다음과 같다.
보통 포틀랜트 시멘트 100중량부에 대한 각각의 조성물에 대한 기호는 하기 표 3과 같다.
기호 조성물
A 잔골재
B LCD 폐유리 분말
C 굵은 골재
D 제올라이트
E 실리카흄
F 고성능 AE 감수제
G 메타카올린
H 셀룰로오스 섬유보강재
W1 물
<불투수성 보차도블록용 표층부 제조용 조성물>
백시멘트 100 중량부에 대하여,
아래의 2.12 2.19의 조건식을 모두 만족하도록 표층부의 조성물을 준비한다.
2.12. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 차열성 무기안료는 2 내지 7중량부
2.13. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 규사는 200 내지 350중량부
2.14. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 LCD 폐유리 분말은 10 내지 20중량부
2.15. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 동슬래그는 50 내지 85중량부
2.16. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 제올라이트는 3 내지 9중량부
2.17. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 광촉매제는 3 내지 12중량부
2.18. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 물은 22 내지 28중량부
2.19. 표층부의 백시멘트 100중량부에 대하여 표층의 배합에 대한 전반적인 조건식
200 ≤ I+J+K+L+M+N+W2 ≤ 600
이 때, I 내지 N 및 W2는 다음과 같다.
백시멘트 100 중량부에 대한 각각의 조성물에 대한 기호는 하기 표 4와 같다.
기호 조성물
I 차열성 무기안료
J 규사
K LCD 폐유리분말
L 동슬래그
M 제올라이트
N 광촉매제
W2 물
위와 같이 준비된 표층부 및 기층부 조성물을 일정 형상을 갖는 몰드에 투입하여 가압 및 진동과 건조 양생 및 표면가공 과정을 거침으로써 본 발명의 보차도블록을 제작하는 것이 가능하다.
이 때, 기층부 조성물과 표층부 조성물을 몰드에 투입한 후 수행하는 가압 및 진동과정은 60 내지 300 ㎏/㎠의 압력에서 180 내지 360㎐ 범위의 고주파 진동으로 약 3 내지 8초, 40 내지 120㎐ 범위의 저주파 진동으로 5 내지 15초 범위로 가압 및 진동하여 기층부 위에 표층부가 형성된 블록을 제작한다.
이러한 가압 및 진동 과정을 거친 후에 성형된 제품은 양생과정을 거치게 되며, 30 내지 60℃ 범위로 14시간 이상의 증기양생 또는 30 내지 40℃ 범위로 4일 이상의 자연양생으로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 30 내지 60℃의 증기양생으로 급격한 온도차이(20℃ 범위내) 없이 700도·시(온도×시간)를 수행하여 일정한 온도와 시간, 습도에 의해 내구성과 최적의 표면색상을 유지하여 겨울철 등에 긴급하게 납품하는 현장에서도 품질기준을 만족할 수 있는 제품이 되도록 한다.
이와 같이 양생된 제품은 그 후 표면가공과정을 거치는데, 워싱가공하여 표면의 미세한 굴곡 및 요철과 일정한 입사각 및 반사각을 갖도록 형성하고, 표층부에 혼입된 LCD 폐유리 분말 일부를 표층부의 표면으로 자연스럽게 노출되도록 하고, 반사효과 등으로 차열효과 및 미끄럼저항성이 향상된 보행자의 안전성을 개선하도록 한다.
본 발명에 따른 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 4.4(㎫) 이상
② 차도용(T80)의 경우: 5.5(㎫) 이상
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 17.6(㎫) 이상
② 차도용(T80)의 경우: 22.0(㎫) 이상
3) 투수계수 측정: 0.1(㎜/s) 이상
4) 투수성능 지속성 측정: 0.1(㎜/s) 이상 (서울특별시 기준: 투수 블록포장 설계, 시공 및 유지관리 기준)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 5.5(㎫) 이상
② 차도용(T80)의 경우: 5.5(㎫) 이상
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 22.0(㎫) 이상
② 차도용(T80)의 경우: 22.0(㎫) 이상
3) 흡수율 측정: 평균 6.3% 이하
[투수성 및 불투수성 블록에 대한 공통적인 품질·성능] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 유색층의 두께는 6㎜이상 (또는 8㎜ 이상)
2) 치수 및 허용차와 관련해서 KS F 4419(또는 KS F 4001)의 허용차 이내
3) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375)이 50BPN 이상
4) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 80%이상을 충족
5) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 80%이상
6) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 1ppm이하
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
7) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 70%이상 (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
8) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 0.40㎜ 이하
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 본 발명 제품이 비교제품 대비 약 15℃ 이상 표면온도저감효과를 나타냄
[비교예 1] (LCD폐유리분말을 판유리분말로 대체)
본 발명의 보차도블록에 사용된 LCD폐유리분말을 판유리분말로 대체하고 나머지 조건은 상기 본 발명의 보차도블록의 조건과 동일하게 유지하여 비교대상 보차도블록을 제작하였으며, 이를 이용하여 하기 테스트를 수행하였다.
비교대상 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.2(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.3(㎫)
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 11.6(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.2(㎫)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.6(㎫)
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 16.3(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.0(㎫)
[기타] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375) 35BPN
2) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 72%
3) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 62%
4) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 15ppm
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
5) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 35% (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
6) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 1.90㎜
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 비교대상 제품이 아스팔트제품 대비 약 2℃ 표면온도저감효과를 나타냄
[비교예 2] (제올라이트 제거)
본 발명의 보차도블록에 사용된 제올라이트를 제거하고 나머지 조건은 상기 본 발명의 보차도블록의 조건과 동일하게 유지하여 비교대상 보차도블록을 제작하였으며, 이를 이용하여 하기 테스트를 수행하였다.
비교대상 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.4(㎫)
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 12.6(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 17.2(㎫)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.6(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.4(㎫)
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 17.3(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.2(㎫)
[기타] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375) 41BPN
2) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 68%
3) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 58%
4) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 12ppm
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
5) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 24% (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
6) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 1.80㎜
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 비교대상 제품이 아스팔트제품 대비 약 3℃ 표면온도저감효과를 나타냄
[비교예 3] (실리카흄 제거)
본 발명의 보차도블록에 사용된 실리카흄을 제거하고 나머지 조건은 상기 본 발명의 보차도블록의 조건과 동일하게 유지하여 비교대상 보차도블록을 제작하였으며, 이를 이용하여 하기 테스트를 수행하였다.
비교대상 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.4(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.5(㎫)
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 12.6(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 17.3(㎫)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.3(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.7(㎫)
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 15.8(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 17.8(㎫)
[기타] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375) 37BPN
2) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 62%
3) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 69%
4) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 22ppm
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
5) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 38% (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
6) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 2.10㎜
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 비교대상 제품이 아스팔트제품 대비 약 1℃ 표면온도저감효과를 나타냄
[비교예 4] (고성능 AE감수제 제거)
본 발명의 보차도블록에 사용된 고성능 AE감수제를 제거하고 나머지 조건은 상기 본 발명의 보차도블록의 조건과 동일하게 유지하여 비교대상 보차도블록을 제작하였으며, 이를 이용하여 하기 테스트를 수행하였다.
비교대상 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.1(㎫)
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 12.9(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.1(㎫)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.2(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.8(㎫)
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 15.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.2(㎫)
[기타] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375) 39BPN
2) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 65%
3) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 70%
4) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 14ppm
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
5) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 25% (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
6) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 1.80㎜
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 비교대상 제품이 아스팔트제품 대비 약 2℃ 표면온도저감효과를 나타냄
[비교예 5] (메타카올린 제거)
본 발명의 보차도블록에 사용된 메타카올린을 제거하고 나머지 조건은 상기 본 발명의 보차도블록의 조건과 동일하게 유지하여 비교대상 보차도블록을 제작하였으며, 이를 이용하여 하기 테스트를 수행하였다.
비교대상 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.6(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.2(㎫)
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 12.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.0(㎫)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.3(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.7(㎫)
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 15.3(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.1(㎫)
[기타] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375) 41BPN
2) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 66%
3) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 69%
4) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 12ppm
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
5) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 31% (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
6) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 1.92㎜
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 비교대상 제품이 아스팔트제품 대비 약 3℃ 표면온도저감효과를 나타냄
[비교예 6] (셀룰로오스 섬유보강재 제거)
본 발명의 보차도블록에 사용된 셀룰로오스 섬유보강재를 제거하고 나머지 조건은 상기 본 발명의 보차도블록의 조건과 동일하게 유지하여 비교대상 보차도블록을 제작하였으며, 이를 이용하여 하기 테스트를 수행하였다.
비교대상 보차도블록을 이용하여 휨강도, 압축강도, 투수계수, 투수성능 지속성을 측정하였으며, 다음과 같은 성능기준을 갖는 것으로 측정되었다.
[투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.7(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.1(㎫)
2) 압축강도테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 12.4(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.1(㎫)
[불투수성 블록에 대한 품질·성능 테스트]
1) 휨강도 테스트 (비교 기준: KS F 4419)
① 보도용(T60)의 경우: 3.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 4.9(㎫)
2) 압축강도 테스트 (비교 기준: 국토부 예규 제237호)
① 보도용(T60)의 경우: 15.5(㎫)
② 차도용(T80)의 경우: 18.3(㎫)
[기타] (KS F 4419 또는 KS F4001)
1) 미끄럼저항성 (시험방법: KS F 2375) 39BPN
2) 동결융해(100cycle) 후의 휨강도는 휨강도 기준의 62%
3) 동결융해(100cycle) 후의 압축강도는 압축강도 기준의 71%
4) 질소산화물 탈취농도 시험의 1시간 후의 농도: 13ppm
① 시험환경: 온도(23±5℃), 습도(40±5%)
② 시험조건: 시험용기(10L 테들라백), 초기농도(50ppm),
가스분석기(MK-6000, RBR. 독일), 시험광원(형광등의 시험조건)
5) 항균시험의 방법 및 결과
① 시험방법: KCL-FIR-1002
② 시험결과: 33% (24시간 후 세균감소율: 대장균 등 3항목)
6) 내마모성 시험의 방법 및 결과
① 시험방법: ASTM_C 779(절차 B)
② 마모깊이: 1.82㎜
9) 차열성 평가시험의 결과
① 시험방법: 일본 인터로킹 블록포장 기술협회(JIPEA)의 노면저감블록 평가기준
② 측정기기: 균일한 조사가 가능한 크세논램프(조사량: 850W/㎡), 램프고정장치, 단열재 등
③ 측정온도: 3시간 조사 후의 노면온도차 비교 (본 발명 제품: 아스팔트콘크리트제품)
④ 노면온도의 차열효과(℃) 범위: 비교대상 제품이 아스팔트제품 대비 약 2℃ 표면온도저감효과를 나타냄
100: 표층부 110: 요철부
120: 상면배수로 200: 기층부
210: 저면저수공간 300: 측면배수로

Claims (5)

  1. 표층부(100); 및
    상기 표층부(100) 하부에 구비되는 기층부(200);로 구성된 보차도블록의 제조방법으로서,
    1) 몰드의 하부에 포틀랜드시멘트, 잔골재, LCD폐유리분말, 굵은골재, 제올라이트, 실리카흄, 고성능 AE감수제, 메타카올린, 셀룰로오스 섬유보강재 및 물을 포함하며 기층부(200)를 형성할 기층부 조성물을 투입하고,
    2) 몰드의 상부에 백시멘트, 차열성 무기안료, 규사, LCD 폐유리분말, 동슬래그, 제올라이트, 광촉매제 및 물을 포함하며, 표층부(100)를 형성할 표층부 조성물을 투입한 후,
    3) 상기 기층부 조성물 및 표층부 조성물을 60 내지 300 ㎏/㎠의 압력으로 가압하고, 180 내지 360㎐ 범위의 고주파 진동을 3 내지 8초 동안 인가하고, 40 내지 120㎐ 범위의 저주파 진동을 5 내지 15초 동안 인가하면서 진동하여 보차도블록 형태의 성형블록을 제작하고,
    4) 상기 성형블록을 30 내지 60℃의 범위에서 온도 변동폭이 20℃를 초과하지 않도록 증기양생하여 양생된 성형블록을 준비한 후,
    5) 상기 성형블록의 표면에 미세 굴곡 및 요철을 형성하되, 표층부에 포함된 LCD폐유리분말의 일부가 표층부의 표면으로 노출되도록 하며,
    6) 상기 보차도블록의 표층부(100)의 상면에는 상면의 일측으로부터 타측으로 이어지도록 직선형 또는 곡선형으로 상면배수로(120)를 다수 형성하며,
    7) 상기 표층부(100) 및 기층부(200)의 측면에는 상기 상면배수로(120)와 연통되도록 직선형 또는 곡선형으로 측면배수로(300)를 형성하되,
    8) 상기 다수의 상면배수로(120) 중 이웃하는 한 쌍의 상면배수로(120)가 상기 측면배수로(300) 하나와 동시에 연통되도록 형성하고,
    9) 상기 기층부(200)의 저면에는 상기 측면배수로(300)와 연통되도록 저면저수공간(210)을 형성하되, 상기 측면배수로(300)의 폭과 상기 저면저수공간(210)의 폭을 동일하게 형성하며,
    10) 상기 한 쌍의 상면배수로(120)의 외측에 위치하는 측면배수로(300)의 측면 양 끝단은 경사지게 형성하는 것을 특징으로 하는 보차도블록의 제조방법.
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