KR102262402B1 - 차열성 황토 포장재 조성물 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차열성 황토 포장재 조성물 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 노면 시공시 여름철 도로 포장층의 표면온도 상승을 억제하여 도심 열섬현상 및 열대야 현상을 저감시키는 효과를 나타내기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 차열성 황토 포장재는, 황토 20~40중량%, 25~36mm골재 25~45중량%, 아크릴 수용성 수지 10~20중량%, 차열 바인더 5~10중량%, 내부가 빈 중공형 구조를 이루는 세라믹 구체 5~15중량%, 이산화 타이타늄 1~5중량%의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

차열성 황토 포장재 조성물 및 그 시공방법{Heat-shielding loess pavement composition and its construction method}
본 발명은 도로 포장재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로 포장재의 황토를 포함하는 흙포장재 조성물을 제공하여 노면 차열성능을 개선시키기 위한 차열성 황토 포장재 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
최근, 산업화와 도시화가 급속히 진행되면서 주거.상업,공공시설 등이 늘어나 녹지의 면적이 크게 줄어들고 인구밀도가 증가하였으며, 각종 인공열과 대기오염 물질로 인해 도시 상공의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른바 열대화현상 및 열섬현상이 큰 환경적 문제로 대두되기 시작하였는데, 열대화와 열섬현상의 주요 원인으로는 대도시 콘크리트 빌딩의 밀집과 아스팔트 도포포장의 도시구조에서 비롯된 문제점이다.
따라서, 한여름의 도심지 온도 상승을 완화하기 위한 차열 기술은 도로 뿐만 아니라 다른 분야에서도 끊임없이 개발되고 또한 적용되어 왔다.
이러한 환경적 변화와 산업발전에 따라 도시에 대한 요구조건도 다양해지고 있으며, 이에 따라 현재는 국내 뿐만 아니라 전 세계적으로 환경친화적인 도로의 건설이 대두되고 있는 실정이다.
특히, 한 여름철의 아스팔트 포장도로의 온도는 60~70℃를 넘나들고 이러한 열을 흡수하여 밤에도 기온이 떨어지지 않는 열대야가 지속되어 사람들의 삶의 질을 훼손하고 있는 문제점이 있다.
종래 아스팔트 콘크리트 기술의 일 예로 국내 특허등록 제0503948호에서는 친수성의 섬유보강재를 사용하여 균열을 억제하고, 고로슬래그 미분말이나 플라이애시를 사용하여 화학적으로 기존의 투수콘크리트보다 안정한 구조체를 형성하는 섬유보강 투수콘에 관련된 기술이 제시된 바 있다.
그러나, 상기한 종래 기술에서의 투수콘크리트는 여름철에 발생하는 열섬현상의 주요 원인인 복사열의 차단효과가 미미하기 때문에, 열섬현상 발생의 근본적인 해결이 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1901294호(2018.09.17.등록) 대한민국 특허등록 제1091774호(2011.12.02.등록)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 도로 포장층의 표면온도 상승을 억제하여 도심 열섬현상 및 열대야 현상을 저감시키도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 황토 포장재는, 황토 20~40중량%, 25~36mm골재 25~45중량%, 아크릴 수용성 수지 10~20중량%, 차열 바인더 5~10중량%, 내부가 빈 중공형 구조를 이루는 세라믹 구체 5~15중량%, 이산화 타이타늄 1~5중량%의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 차열성 황토 포장재는, 노면 시공시 여름철 도로 포장층의 표면온도 상승을 억제하여 도심 열섬현상 및 열대야 현상을 저감시키는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에서 세라믹 구체 확대 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 황토 포장재 시공과정 순서도.
도 3은 본 발명의 황토 포장재 시공과정 공정도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 세라믹 구체 확대 단면도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차열성 황토 포장재 조성을 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 황토 포장재는, 황토 20~40중량%, 25~36mm골재 25~45중량%, 아크릴 수용성 수지 10~20중량%, 차열 바인더 5~10중량%, 내부가 빈 중공형 구조를 이루는 세라믹 구체 5~15중량%, 이산화 타이타늄 1~5중량%의 혼합 조성을 이루게 된다.
상기 아크릴 수용성 수지는 알릴메타크릴레이트와 알루미늄 실리케이트 혼합물로 이루어진다.
또한, 필요에 따라서는 차열안료를 교반한 수지가 1~10중량% 범위로 혼합되며, 현장 와이어매쉬 작업이 용이치 못한 경우에는 섬유보강제가 1~3중량%로 혼합될 수 있다.
특히, 세라믹 구체(20)는 도 1에서와 같은 세라믹 재질의 중공형 구조를 이룸에 따른 차열기능 뿐만 아니라 세라믹 특성상 미세먼지 등과 같은 이물질 흡착기능을 수행하게 된다.
이와 같은 혼합 조성을 이루는 본 발명 황토 포장재의 시공과정을 도 2 및 도 3을 통해 살펴보기로 한다.
먼저, 노면(100)을 평탄하게 정리 후 그 위에 비닐(110)을 깔아주는 작업을 실시한다.
이후, 비닐(110) 위에 와이어 매쉬(120)를 시공하게 되는데, 이때에는 일정 간격의 격자형태로 제작이 이루어진 와이어 매쉬(120)를 연속하여 연결 설치가 이루어지게 된다.
그리고, 와이어 매쉬(120) 시공이 완료되면 본 발명의 황토 포장재(130)를 그 위에 일정 두께로 시공하여 포장층을 형성하게 된다.
한편, 현장 상황에 따라 와이어 매쉬의 시공이 어려운 경우는 황토 포장재(130)에 섬유보강제를 추가로 혼합하여 시공이 이루어질 수도 있다.
이와 같은 과정을 통해 황토 포장층의 시공이 이루어지게 되면, 황토 및 세라믹 구체 등의 차열 성분의 작용을 통해 여름철 도로 포장층의 표면온도 상승이 억제되어지게 되고, 이에 따른 도심 열섬현상 및 열대야 현상을 저감시키는 작용효과를 나타내게 된다.
특히, 세라믹 구체는 포장층의 상부에 분포되어지게 되어 차열 효과를 극대화함과 함께 노면 이물질의 흡착 기능을 수행하게 되며, 이산화 타이타늄은 자외선 산란 기능을 수행하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예로서 도 4에서와 같이 세라믹 구체(20)의 내부 중공부에는 벤토나이트(21) 분말이 충전되고, 황토 포장재 조성물에는 기능성 향상을 위한 젤라틴, 트리에탄올 아민, 알콕시실란 및 미끄럼 저항성 향상을 위한 카본블랙, 카올린, 디에틸에테르 및 플루오르화가 돌리늄이 추가로 첨가된다.
즉, 이때에는 황토 20~30중량%, 25~36mm골재 25~35중량%, 아크릴 수용성 수지 10~20중량%, 차열 바인더 5~10중량%, 벤토나이트 분말이 내부에 충전된 세라믹 구체 5~15중량%, 이산화 타이타늄 1~5중량%, 젤라틴 1~5중량%, 트리에탄올 아민 1~5중량%, 알콕시실란 1~5중량%, 카본블랙 1~3중량%, 카올린 1~3중량%, 디에틸에테르 1~3중량%, 플루오르화가 돌리늄 0.1~1중량%의 비율로 혼합이 이루어짐이 바람직하다.
이와 같은 황토 포장재 조성을 이루게 되면, 유도 단백질인 젤라틴의 혼합을 통해 포장재의 점도가 개선됨과 함께 중공형 미립자 비드와 세라믹 구체 입자의 결합력이 증대되고, 트리에탄올 아민은 수용성 알루미늄 실리케이트를 활성화 하여 차열 기능이 향상될 수 있게 된다.
또한, 추가 첨가된 알콕시실란은 포장층의 표면 내구성을 향상시켜서 외부 충격에 따른 표면 크랙 발생을 방지하는 이점을 나타낸다.
그리고, 미립자 형태의 탄소 분말인 카본블랙의 혼합을 통해 포장재의 내열성이 강화되고, 카올린은 포장층의 내화성을 강화하여 강산성의 우수의 침투에 따른 변질 또는 변색 발생을 방지할 수 있게 됨을 알 수 있다.
또한, 추가 첨가된 디에틸에테르 및 플루오르화가 돌리늄은 각각 용매 작용에 따른 세라믹구체의 표면 팽윤작용을 차단하여 파손 발생이 방지 및 혼합 조성물의 안정화를 통해 포장층의 두께가 전체적으로 균일하게 형성되도록 하는 진보된 작용효과를 나타내게 된다.
또한, 세라믹 구체(20)의 내부 중공부에는 벤토나이트 분말(21)이 충전되어지게 되는데, 이러한 벤토나이트 분말의 충전을 통하여 세라믹 구체(20)의 내열성을 향상시킴과 함께 구체 내구성이 강화되어 외부 충격 및 하중으로 인한 세라믹 구체(20)의 변형 내지는 파손이 방지될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예로서 황토 포장재 타설 전에 실리콘 수지를 분사하여 와이어 매쉬 표면에 박막의 실리콘 코팅이 이루어지도록 함이 바람직하다.
이와 같은 실리콘 수지 분사 작업을 실시하게 되면, 실리콘 코팅층으로 인해 와이어 매쉬의 내구성이 증대됨과 함께 표면 산화 발생을 방지할 수 있게 되고, 실리콘 코팅층으로 인해 황토 포장재(130)와의 결합력이 증대되어질 수 있게 되는 이점을 나타낸다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 차열성 황토 포장재 조성이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 기능성 향상을 위한 부가 성분이 추가적으로 혼합 사용이 이루어질 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
20 : 세라믹 구체 21 : 벤토나이트
100 : 노면 110 : 비닐
120 : 와이어 매쉬 130 : 황토 포장재

Claims (7)

  1. 황토 20~40중량%, 25~36mm골재 25~45중량%, 아크릴 수용성 수지 10~20중량%, 차열 바인더 5~10중량%, 내부가 빈 중공형 구조를 이루는 세라믹 구체 5~15중량%, 이산화 타이타늄 1~5중량%, 젤라틴 1~5중량%, 트리에탄올 아민 1~5중량%, 알콕시실란 1~5중량%, 카본블랙 1~3중량%, 카올린 1~3중량%, 디에틸에테르 1~3중량%, 플루오르화가 돌리늄 0.1~1중량%의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 차열성 황토 포장재 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1의 황토 포장재를 노면에 타설 시공함에 있어서, 노면 정리 후 비닐을 깔고 그 위에 와이어 매쉬를 시공한 후, 상기 황토 포장재를 일정 두께로 시공하는 것을 특징으로 하는 차열성 황토 포장재 시공방법.
  6. 삭제
  7. 청구항 1의 황토 포장재를 노면에 타설 시공함에 있어서, 노면 정리 후 비닐을 깔고 그 위에 상기 황토 포장재를 일정 두께로 시공하는 것을 특징으로 하는 차열성 황토 포장재 시공방법.
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KR1020200155121A KR102262402B1 (ko) 2020-11-19 2020-11-19 차열성 황토 포장재 조성물 및 그 시공방법

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