KR102308206B1 - 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법 - Google Patents

고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고기능성 충전재 3 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 80 중량% 및 고기능성 혼화제 0.1 내지 30 중량%를 포함하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물로서,
상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘 40 내지 90 중량%, 고로슬래그 5 내지 35 중량%, 멀라이트 1 내지 20 중량%, 운모 1 내지 20 중량%, 세리사이트 0.5 내지 15 중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 15 중량%, 탄산마그네슘 0.5 내지 15 중량% 및 안료 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 것이고;
상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 65 내지 95 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 1 내지 15 중량%, 폴리아세틸렌 1 내지 15 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 0.5 내지 10 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 0.5 내지 10 중량% 및 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 0.5 내지 10 중량%를 포함하는 것을 사용함으로써;
동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성이 특히 우수한 경계석 블록을 제공할 수 있는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법에 관한 것이다.

Description

고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법{High perfomance mortar composite for manufacturing boundary block having high strength and durability, manufacturing method of boundary block using the same and constrcuting method of the boundary block using the same}
본 발명은 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성이 특히 우수한 경계석 블록을 제공할 수 있는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법에 관한 것이다.
도로는 차량과 보행자의 안전한 통행을 위하여 인도와 차도로 구분되고 있다. 또한, 인도와 차도의 경계를 구분하기 위하여 경계선상에 경계석 블록이 설치된다.
일반적으로 경계석 블록은 사각형 단면구조를 갖는 육면체로 구성되고, 그 원료의 종류에 따라, 천연화강 경계석 블록, 일반 시멘트 콘크리트 경계석 블록, 및 인조화강 경계석 블록 등이 사용되고 있다.
보다 구체적으로, 상기 천연화강 경계석 블록은 천연화강암 등의 천연석재를 이용하여 가공한 것으로, 외관이 미려하고 장식효과가 큰 장점이 있다. 그러나 상기 천연화강 경계석 블록은 대부분을 수입에 의존하고 있는 실정이고, 재료비 및 가공비가 많이 소요되어 생산원가가 높은 단점이 있다. 또한, 중량이 무거워 운반 및 시공의 작업효율이 낮고, 안전사고 위험이 높으며, 중량에 비해 강도가 매우 약해 경미한 충격에도 손상이 잘 되고, 특히, 설치 후에는 차량이나 보행자에 의해 모서리 부분이 쉽게 손상되어 도시미관을 해치게 되는 문제점이 있다.
이와 비교하여, 일반 시멘트 콘크리트 경계석 블록은 시멘트의 수화반응을 이용하여 제조되기 때문에, 재료비, 가공비, 운반 및 시공비가 저렴하여 생산원가가 낮아 대량생산이 가능한 장점이 있다. 그러나 상기 일반 시멘트 콘크리트 경계석 블록은 색상 및 질감 등이 일정하여, 천연 석재와 같은 미려한 외관을 구현하기 어렵고, 중성화, 염해, 동해, 화학적 침식, 알칼리 골재 반응, 피로, 풍화, 화재 등에 의하여, 시간이 경과함에 따라 원래의 기능을 발휘하지 못하고 오히려 특성이 저하되는 열화현상이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 상기 인조화강 경계석 블록은 대리석 조각 등의 천연 석재 조각과 시멘트 콘크리트 조성물을 혼합하여 제조하고, 그 표면을 물과 연마기를 이용하여 연삭하여 제조되는 것으로서, 앞서 설명한 일반 시멘트 콘크리트 경계석 블록 및 천연 화강 경계석 블록의 중간정도의 성질을 띈다.
또한, 상기 일반 시멘트 콘크리트 경계석 블록 및 천연 화강 경계석 블록은 시멘트가 혼합되어 제조되는데, 이러한 시멘트의 주성분인 산화칼슘(CaO)은 탄산칼슘(CaCO3)을 약 1600 ℃의 높은 온도에서 가열하여 얻는다. 이 과정에서 다량으로 발생되는 이산화탄소는 인간이 산업활동을 하면서 생성·배출하는 이산화탄소의 약 5%를 차지해 심각한 문제로 지적되고 있다. 또한, 시멘트 성분은 대기 중의 일산화탄소와 같은 유해가스에 노출될 경우 쉽게 부식되어 강도가 약해지는 열악한 내식성을 갖는 단점이 있다.
또한, 상기 일반 시멘트 콘크리트 경계석 블록 및 천연 화강 경계석 블록은 시공되는 위치적인 특성상 수분 및 염분이 침투하기 용이한 환경에 노출된다. 이러한 수분 및 염분은 동결 및 융해를 반복하여 경계석 블록이 팽창 및 수축하게 함으로써, 열화현상이 급격히 진전되어 강도가 저하되기 쉽고, 이로써 균열 및 파손이 쉽게 발생하는 문제점이 있다. 특히, 제설제에 포함되는 염분의 Cl-이온에 의해 경계석 블록의 열화를 더욱 촉진시키는 단점을 갖는다. 더욱이, 상기 경계석 블록의 모서리 부분은 강도가 약해 박리 및 박락이 더욱 쉽게 발생하고, 차량과 추돌시 쉽게 파손되는 문제점이 있다. 이와같이 파손된 경계석 블록은 교체시공을 위한 비용이 과다하게 소요되는 것은 물론, 교체시공 시, 교통 방해 및 보행자의 불편을 야기하는 등 여러가지 문제점을 갖는다.
한편, 현대 산업의 급격한 발달로 인하여 다량의 산업폐기물이 발생되고 있다. 특히, 철강산업의 부산물인 고로 슬래그는 고로 공정에서 선철을 제조할 경우 선철 1톤당 약 330kg의 부산물로 발생된다. 이러한 산업부산물의 처리 방법은 대부분 매립에 의존하고 있는 실정이다. 매립에 의한 처리방법은 2차적인 환경문제를 발생시킴에 따라 산업부산물을 재활용하기 위한 연구가 사회적으로 큰 관심을 일으키고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1179506호 대한민국 등록특허 제10-1247293호 대한민국 등록특허 제10-1371378호 대한민국 등록특허 제10-1501760호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현 예는 환경적으로 다양한 문제를 야기하는 시멘트를 사용하지 않고, 산업부산물을 재활용하여, 강도 및 내구성을 개선시킬 수 있고, 특히, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성이 우수한 경계석 블록을 제공할 수 있는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 구현 예는 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.
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 발명의 일 구현 예는 고기능성 충전재 3 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 80 중량% 및 고기능성 혼화제 0.1 내지 30 중량%를 포함하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물로서,
상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘 40 내지 90 중량%, 고로슬래그 5 내지 35 중량%, 멀라이트 1 내지 20 중량%, 운모 1 내지 20 중량%, 세리사이트 0.5 내지 15 중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 15 중량%, 탄산마그네슘 0.5 내지 15 중량% 및 안료 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 것이고;
상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 65 내지 95 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 1 내지 15 중량%, 폴리아세틸렌 1 내지 15 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 0.5 내지 10 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 0.5 내지 10 중량% 및 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 0.5 내지 10 중량%를 포함하는 것인 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 제공한다.
상기 세리사이트는 마그네슘과 응집된 마그네슘-세리사이트 응집체의 형태를 갖는 것이고;
상기 마그네슘-세리사이트 응집체는 세리사이트 100 중량부와 MgCl2·H2O 15 내지 25 중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 세리사이트 및 MgCl2·H2O에 증류수 150 내지 300 중량부를 혼합하여 5 내지 30 시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반한 세리사이트, MgCl2·H2O 및 증류수를 원심분리한 후, 상등액을 추출하여 마그네슘-세리사이트 응집체를 수득하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것일 수 있다.
상기 마그네슘-세리사이트 응집체는 상기 수득한 마그네슘-세리사이트 응집체를 네오헤스페리딘과 1: 0.1 내지 0.5 중량부로 혼합한 후, 볼 밀링 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 마그네슘-세리사이트 응집체는 50 내지 80 ℃의 온도에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것일 수 있다.
상기 고기능성 혼화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르보디이미드기를 포함하는 폴리에스테르 화합물 0.5 내지 10 중량%; 및 마가목 열매 및 열매껍질 추출물 0.1 내지 5 중량%를 더 포함하는 것이고;
상기 마가목 열매 및 열매껍질 추출물은 껍질을 포함하는 마가목 열매를 10 내지 40 (v/v)% 농도를 갖는 에탄올과 혼합하여 25 내지 45 ℃에서 10 내지 24 시간 동안, 50 내지 300 rpm의 속도로 교반한 후, 수분량이 50 내지 70 중량%를 갖도록 여과 및 농축한 농축물 100 부피부를, 중쇄트리글리세리드(Medium Chain Triglyceride) 15 내지 45 부피부와 교반하여 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물을 초음파 처리함으로써 준비되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021100203812-pat00001
상기 식에서, a는 3 내지 20의 정수인 것이고, n1은 1 내지 7000의 정수로서 평균중합도를 나타낸 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 제조방법으로서,
거푸집을 조립하는 단계와; 상기 조립된 거푸집을 유압 또는 진동식 다짐기에 거치하는 단계와; 상기 조립된 거푸집에, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 타설하는 단계와; 상기 타설된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 유압 또는 진동으로 다지는 단계와; 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 양생하는 단계와; 상기 양생된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 탈형하여 경계석 블록을 제조하는 단계;를 포함하는 경계석 블록의 제조방법을 제공한다.
상기 거푸집을 조립하는 단계에서,
상기 거푸집은 경계석 블록의 중심부에 관통된 중공을 포함하여, 중공형 경계석 블록이 제조될 수 있도록, 중공 형성수단을 삽입 및 제거할 수 있는 통공을 포함하는 것이고; 상기 통공에는 상기 중공형성수단을 삽입하여 고정함으로써, 거푸집이 조립되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 시공방법으로서,
상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용하고, 하부에 앵커식 고정수단이 삽입될 수 있는 홈이 형성된 경계석 블록을 제조하는 단계와; 상기 경계석 블록을 설치할 바탕 콘크리트의 위치에 앵커식 고정수단을 설치할 수 있도록 바탕 콘크리트를 천공하는 단계와; 상기 천공에 앵커식 고정수단을 삽입한 후, 상기 천공 및 앵커식 고정수단의 일체화 및 이물질 침투방지를 위하여, 상기 천공 및 앵커식 고정수단 사이에 씰링재를 충전하는 단계와; 상기 하부에 앵커식 고정수단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 제조된 경계석 블록의 홈에, 상기 바탕 콘크리트에 고정된 앵커식 고정수단을 삽입하여, 경계석 블록을 거치하는 단계와; 상기 거치된 경계석 블록 및 바탕 콘크리트의 일체화 및 이물질 침투방지를 위하여, 상기 거치된 경계석 블록 및 바탕 콘크리트의 사이에 씰링재를 충전하는 단계;를 포함하는 경계석 블록의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법에 따르면, 휨, 압축, 인장강도가 매우 우수한 고강도 특성을 갖고, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성이 매우 우수한 고내구성을 갖는 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 열화에 의하여 이미 파손된 경계석 블록을 효과적으로 보수하여, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 환경적으로 다양한 문제를 야기하는 시멘트를 사용하지 않고, 고로슬래그와 같은 산업부산물을 재활용하여, 친환경적인 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 경계석 블록의 장기적인 공용성을 개선하여 유지관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 중공형태로 제조되어 무게를 경량화할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 운반 및 시공시의 작업효율을 높이고, 작업자의 안전사고 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 바탕 콘크리트와 앵커식 고정수단으로 연결 및 고정하여 일체화시공함으로써, 경계석 블록의 이탈을 효과적으로 방지하여, 차량과 보행자를 더욱 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 제조 공정도를 나타낸 것이다.
도 2는 중심부에 관통된 중공을 포함하는 다양한 중공형 경계석 블록의 개략적인 예시 사시도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 시공 공정도를 나타낸 것이다.
도 4는 바탕 콘크리트 천공에 앵커식 고정수단이 일체화 된 시공모습의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 바탕 콘크리트에 경계석 블록이 시공된 시공모습의 개략적인 사시도를 나타낸 것이다.
도 6은 바탕 콘크리트에 경계석 블록이 시공된 시공모습의 개략적인 단면도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현 예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 고기능성 충전재 3 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 80 중량% 및 고기능성 혼화제 0.1 내지 30 중량%를 포함하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물로서,
상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘 40 내지 90 중량%, 고로슬래그 5 내지 35 중량%, 멀라이트 1 내지 20 중량%, 운모 1 내지 20 중량%, 세리사이트 0.5 내지 15 중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 15 중량%, 탄산마그네슘 0.5 내지 15 중량% 및 안료 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 것이고;
상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 65 내지 95 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 1 내지 15 중량%, 폴리아세틸렌 1 내지 15 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 0.5 내지 10 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 0.5 내지 10 중량% 및 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 0.5 내지 10 중량%를 포함하는 것인 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법에 따르면, 휨, 압축, 인장강도가 매우 우수한 고강도 특성을 갖고, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성이 매우 우수한 고내구성을 갖는 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 열화에 의하여 이미 파손된 경계석 블록을 효과적으로 보수하여, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 환경적으로 다양한 문제를 야기하는 시멘트를 사용하지 않고, 고로슬래그와 같은 산업부산물을 재활용하여, 친환경적인 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 경계석 블록의 장기적인 공용성을 개선하여 유지관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 중공형태로 제조되어 무게를 경량화할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 운반 및 시공시의 작업효율을 높이고, 작업자의 안전사고 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 바탕 콘크리트와 앵커식 고정수단으로 연결 및 고정하여 일체화시공함으로써, 경계석 블록의 이탈을 효과적으로 방지하여, 차량과 보행자를 더욱 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 고기능성 충전재 3 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 80 중량% 및 고기능성 혼화제 0.1 내지 30 중량%를 포함하는 것이다.
먼저, 상기 잔골재는 우수한 강도, 경도 및 충전성 등을 고려하여, 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물에 20 내지 80 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
일반적으로 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되는데, 본 발명에서 사용되는 잔골재라 함은 평균입경이 5 mm 이하인 것을 의미한다.
한편, 상기 고기능성 충전재는 우수한 충전성을 제공하는 역할을 한다. 특히, 고로슬래그 기반의 고기능성 충전재를 사용하여, 산업부산물을 재활용하였는 바, 친환경적이면서도, 우수한 강도 및 내구성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
이러한 상기 고기능성 충전재는 상기한 개선효과를 고려하여, 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물에 3 내지 50 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘 40 내지 90 중량%, 고로슬래그 5 내지 35 중량%, 멀라이트 1 내지 20 중량%, 운모 1 내지 20 중량%, 세리사이트 0.5 내지 15 중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 15 중량%, 탄산마그네슘 0.5 내지 15 중량% 및 안료 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 중질탄산칼슘은 강도, 미립자 충전효과, 내충격성, 보온성 및 내화성을 개선하는 기능을 한다. 또한, 미량의 알칼리 자극성 성분에 의한 상승작용으로 고로슬래그의 초기수화 촉진에 따른 초기강도 개선에 기여할 수 있다.
일반적으로 탄산칼슘은 제조방법에 따라 물리적 가공방법에 의해 생산되는 중질탄산칼슘(Ground Calcium Carbonate)과 화학적으로 재결정화 방법에 의해 생산되는 경질탄산칼슘의 2 가지로 구분되는데, 본 발명에서 사용되는 중질탄산칼슘은 백색결정질 방해석을 분쇄 및 분급시켜 제조되는 것으로, 분말도가 5,500 내지 9,500 ㎠/g이면서, 평균입경이 5 μm 이하인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 중질탄산칼슘은 상기 고기능성 충전재에 40 내지 90 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 중질탄산칼슘의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 중질탄산칼슘의 함량이 너무 많은 경우에는 분말도 증가에 따른 유동성 저하 및 장기강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 고로슬래그는 잠재수경성 특성으로 장기강도 및 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
이러한 고로슬래그는 철강 산업 부산물로서 주성분이 CaO와 SiO2 등으로, 시멘트와 그 조성이 유사하면서도 CO2를 발생시키지 않아 친환경적인 장점이 있다. 보다 구체적으로 상기 고로슬래그는 용광로 제선과정 중에서 발생되는 것으로서, 슬래그 배출 시에 고온 용융 상태의 고로 슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 사용할 수 있다. 또한, 상기 수재슬래그를 분말화하여, 분말도가 4,000 내지 8,000 ㎠/g인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 고로슬래그는 상기 고기능성 충전재에 5 내지 35 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 고로슬래그의 함량이 너무 많은 경우에는 초기강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 멀라이트는 강도, 내마모성, 내크리프성, 내화성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 멀라이트는 상기 고기능성 충전재에 1 내지 20 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 멀라이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 멀라이트의 함량이 너무 많은 경우에는 점도상승 및 유동성 저하에 따른 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 운모는 입자형태가 편상으로 이루어져 염소이온이나 물의 침투를 방지할 수 있는 차폐역할을 한다. 이로써, 방수성, 단열성, 자외선 저항성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 운모는 상기 고기능성 충전재에 1 내지 20 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 운모의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 운모의 함량이 너무 많은 경우에는 수화반응이 저하되어 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 세리사이트는 입자형태가 작은 비늘 모양이나 엽상 구조로 이루어지고, 입자가 미세하며, 우수한 피복력을 제공하여 조성물을 보호하고, 점성이 낮아지는 것을 방지하여 접착 강도가 장기간 유지되도록 하는 기능을 한다. 이로써, 강도, 내화성, 단열성 및 내수성 등의 내구성 뿐만 아니라, 저장안정성을 개선하는 기능을 한다.
보다 구체적으로 상기 세리사이트는 마그네슘과 응집된 마그네슘-세리사이트 응집체의 형태를 갖는 것을 사용하여, 상기 고로슬래그에 대한 알칼리 자극성능을 더욱 개선함으로써, 상기한 개선효과 뿐만 아니라, 고로슬래그의 초기수화 촉진에 따른 초기강도 개선에 더욱 기여할 수 있는 효과가 있다.
이러한 상기 마그네슘-세리사이트 응집체는 세리사이트 100 중량부와 MgCl2·H2O 15 내지 25 중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 세리사이트 및 MgCl2·H2O에 증류수 150 내지 300 중량부를 혼합하여 5 내지 30 시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반한 세리사이트, MgCl2·H2O 및 증류수를 원심분리한 후, 상등액을 추출하여 마그네슘-세리사이트 응집체를 수득하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것일 수 있다.
또한, 상기 마그네슘-세리사이트 응집체는 상기 수득한 마그네슘-세리사이트 응집체를 네오헤스페리딘과 1: 0.1 내지 0.5 중량부로 혼합한 후, 볼 밀링 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 마그네슘-세리사이트 응집체는 50 내지 80 ℃의 온도에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것을 사용함으로써, 본 발명의 고기능성 혼화제와의 혼화성을 더욱 개선할 수 있고, 이로써, 상기한 효과를 더욱 더 개선할 수 있는 효과가 있고, 산화방지 성능이 개선되는 효과가 있다.
상기 세리사이트는 상기 고기능성 충전재에 0.5 내지 15 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 세리사이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 세리사이트의 함량이 너무 많은 경우에는 점도상승 및 유동성 저하에 따른 작업성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 산화알루미늄은 마모저항성, 내약품성, 산화방지 성능 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 산화알루미늄은 상기 고기능성 충전재에 0.5 내지 15 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화알루미늄의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 산화알루미늄의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성이 저하되고, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 탄산마그네슘은 인성, 단열성, 내마모성 등의 내구성을 개선하는 기능을 한다.
보다 구체적으로 상기 탄산마그네슘은 관형상의 염기성 탄산마그네슘을 사용하여, 상기 고로슬래그에 대한 알칼리 자극성능을 더욱 개선함으로써, 상기한 개선효과 뿐만 아니라, 고로슬래그의 초기수화 촉진에 따른 초기강도 개선에 더욱 기여할 수 있는 효과가 있다.
이러한 상기 관형상의 염기성 탄산마그네슘은 수용성 마그네슘염과 수용성 탄산염을 상기 마그네슘(Mg): 및 탄산(CO3)의 몰비가 1: 0.7 내지 2 범위가 되도록 혼합하여, 20 내지 60℃의 온도에서, 0.5 내지 10 μm의 평균직경 및 5 내지 200 μm의 평균길이를 갖는 탄산마그네슘의 기둥형상 입자를 생성시키는 단계; 및 상기 탄산마그네슘의 기둥형상 입자의 현탁액에 알칼리성 용액을 혼합하여, pH 8.0 내지 11.5가 되도록 조절한 후, 35 내지 80℃의 온도에서 열처리하여, 중공구조를 갖는 관형상의 염기성 탄산마그네슘을 제조하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것일 수 있다.
이때, 상기 제조된 관형상의 염기성 탄산마그네슘은 0.5 내지 5 μm의 내경과, 1 내지 20 μm의 외경, 외경에 대한 내경의 비가 0.1 내지 0.65이고, 길이가 5 내지 100 μm인 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 수용성 마그네슘염은 염화마그네슘, 황산마그네슘, 질산마그네슘, 초산마그네슘 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 수용성 탄산염은 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 알칼리성 용액은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아수 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 탄산마그네슘은 상기 고기능성 충전재에 0.5 내지 15 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탄산마그네슘의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 탄산마그네슘의 함량이 너무 많은 경우에는 작업성이 저하되고, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 안료는 색상을 구현하고 미관을 개선하는 기능을 한다.
이러한 상기 안료는 식별이 용이하도록 첨가될 수 있으며, 이로써 식별이 용이하고 색상의 지속성이 향상될 수 있다. 상기 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬 (CrO3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 의해 적색, 녹색, 황색, 흑색, 청색, 흰색 등 다양한 색상을 구현할 수 있다.
상기 안료는 상기 고기능성 충전재에 0.1 내지 10 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 안료의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 안료의 함량이 너무 많은 경우에는 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 상기 고기능성 혼화제는 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물에 고르게 분산되면서 경화체의 내부에 가교결합을 형성하여, 휨, 압축, 인장강도를 향상시키고, 조직을 치밀하게 함으로써, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성 등의 내구성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 경화시간 및 점도를 용이하게 조절하여 작업성을 개선할 수 있는 역할을 한다.
이러한 상기 고기능성 혼화제는 상기한 개선효과를 고려하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물에 0.1 내지 30 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 65 내지 95 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 1 내지 15 중량%, 폴리아세틸렌 1 내지 15 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 0.5 내지 10 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 0.5 내지 10 중량% 및 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 0.5 내지 10 중량%를 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 무기물간의 결합력, 부착력 등의 강도 및 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 불포화 폴리에스테르 수지는 상기 고기능성 혼화제에 65 내지 95 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 불포화 폴리에스테르 수지의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 상기 개선효과는 기대하기 어렵고, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 점도를 저하시켜 작업성을 개선하고, 연성의 성질을 증진시켜, 휨강도 및 인장강도를 개선하는 기능을 한다.
상기 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 상기 고기능성 혼화제에 1 내지 15 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 저하되어 재료분리현상이 발생할 수 있고, 이로써 경계석 블록의 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리아세틸렌은 강도, 내열성 및 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 폴리아세틸렌은 상기 고기능성 혼화제에 1 내지 15 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리아세틸렌의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리아세틸렌의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 상기 개선효과는 기대하기 어렵고, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 디메틸아미노에틸아크릴레이트는 강도, 내충격성 및 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 디메틸아미노에틸아크릴레이트는 상기 고기능성 혼화제에 0.5 내지 10 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 디메틸아미노에틸아크릴레이트의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 디메틸아미노에틸아크릴레이트의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 저하되어 재료분리현상이 발생하거나, 더이상의 상기 개선효과는 기대하기 어렵고, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란은 강도, 발수성 및 내구성을 개선하는 기능을 한다.
상기 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란은 상기 고기능성 혼화제에 0.5 내지 10 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란의 함량이 너무 많은 경우에는 더이상의 상기 개선효과는 기대하기 어렵고, 제조원가가 높아져 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 폴리옥시에틸렌알킬에스테르는 강도, 내구성 및 작업성을 개선하는 기능을 한다.
상기 폴리옥시에틸렌알킬에스테르는 상기 고기능성 혼화제에 0.5 내지 10 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리옥시에틸렌알킬에스테르의 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있는 문제점이 있고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에스테르의 함량이 너무 많은 경우에는 점도가 저하되어 재료분리현상이 발생할 수 있고, 이로써 경계석 블록의 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 고기능성 혼화제는 휨, 압축, 인장강도 등의 고강도 특성 뿐만 아니라, 혼화성, 내화학성, 방수성 및 내식성, 특히, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성을 더욱 개선하기 위하여, 하기 화학식 1로 표시되는 카르보디이미드기를 포함하는 폴리에스테르 화합물 0.5 내지 10 중량%; 및 마가목 열매 및 열매껍질 추출물 0.1 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021100203812-pat00002
상기 식에서, a는 3 내지 20의 정수인 것이고, n1은 1 내지 7000의 정수로서 평균중합도를 나타낸 것이다.
보다 구체적으로, 상기 마가목 열매 및 열매껍질 추출물은 껍질을 포함하는 마가목 열매를 10 내지 40 (v/v)% 농도를 갖는 에탄올과 혼합하여 25 내지 45 ℃에서 10 내지 24 시간 동안, 50 내지 300 rpm의 속도로 교반한 후, 수분량이 50 내지 70 중량%를 갖도록 여과 및 농축한 농축물 100 부피부를, 중쇄트리글리세리드(Medium Chain Triglyceride) 15 내지 45 부피부와 교반하여 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물을 초음파 처리함으로써 준비되는 것을 사용하여, 고강도 특성 뿐만 아니라, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성을 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 초음파 처리는 10 내지 50 kHz에서 10 내지 20 분 동안 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고기능성 혼화제는 경화반응을 촉진시켜, 강도 및 내구성을 더욱 개선하기 위하여, 유기과산화물 45 내지 65 중량% 및 가소제 35 내지 55 중량%를 포함하는 경화촉진제 0.1 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 유기과산화물은 벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-터트-부틸 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 쿠밀 히드로퍼옥사이드, 과산화수소, 과황산칼륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 가소제는 디이소노닐프탈레이트, 디이소부틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 벤질부틸프탈레이트, 디노말옥틸프탈레이트, 디이소데실프탈레이트, 디메틸프탈레이트(DMP), 디에틸헥실프탈레이트, 프로필렌카보네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 고기능성 충전재 3 내지 50 중량% 및 잔골재 20 내지 80 중량%를 혼합하여 강제믹서에 교반한 후; 고기능성 혼화제 0.1 내지 30 중량%를 추가로 혼합하여 1 내지 10 분 동안 교반함으로써, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물이 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 제조방법으로서,
거푸집을 조립하는 단계와; 상기 조립된 거푸집을 유압 또는 진동식 다짐기에 거치하는 단계와; 상기 조립된 거푸집에, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 타설하는 단계와; 상기 타설된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 유압 또는 진동으로 다지는 단계와; 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 양생하는 단계와; 상기 양생된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 탈형하여 경계석 블록을 제조하는 단계;를 포함하는 경계석 블록의 제조방법을 제공한다.
이러한 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 제조 공정도를 도 1에 나타내었다.
상기 거푸집을 조립하는 단계에서, 상기 거푸집은 경계석 블록의 중심부에 관통된 중공을 포함하여, 중공형 경계석 블록이 제조될 수 있도록, 중공 형성수단을 삽입 및 제거할 수 있는 통공을 포함하는 것이고; 상기 통공에는 상기 중공형성수단을 삽입하여 고정함으로써, 거푸집이 조립되는 것일 수 있다.
이러한 중심부에 관통된 중공을 포함하는 다양한 중공형 경계석 블록의 개략적인 예시 사시도를 도 2에 나타내었다.
이로써, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 중공형태로 제조되어 무게를 경량화할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 운반 및 시공시의 작업효율을 높이고, 작업자의 안전사고 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 거푸집을 조립하는 단계에서, 상기 거푸집은 경계석 블록의 하부에 앵커식 고정수단을 삽입 및 고정할 수 있는 홈을 포함하여, 경계석 블록이 제조될 수 있도록, 하부에 앵커식 고정수단을 삽입 및 제거할 수 있는 통공을 포함하는 것이고; 상기 통공에는 상기 앵커식 고정수단을 삽입하여 고정함으로써, 거푸집이 조립되는 것일 수 있다.
이로써, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 바탕 콘크리트와 앵커와 같은 고정수단으로 연결 및 고정하여 일체화시공될 수 있도록 함으로써, 경계석 블록의 이탈을 효과적으로 방지하여, 차량과 보행자를 더욱 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 탈형하여 제조된 경계석 블록은 표면을 연마하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 연마는 당분야에서 일반적으로 사용하는 공지의 연마방법에 의하여 수행될 수 있으나, 예를 들면, 물연마 방법에 의하여 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현 예는 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 시공방법으로서,
상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용하고, 하부에 앵커식 고정수단이 삽입될 수 있는 홈이 형성된 경계석 블록을 제조하는 단계와; 상기 경계석 블록을 설치할 바탕 콘크리트의 위치에 앵커식 고정수단을 설치할 수 있도록 바탕 콘크리트를 천공하는 단계와; 상기 천공에 앵커식 고정수단을 삽입한 후, 상기 천공 및 앵커식 고정수단의 일체화 및 이물질 침투방지를 위하여, 상기 천공 및 앵커식 고정수단 사이에 씰링재를 충전하는 단계와; 상기 하부에 앵커식 고정수단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 제조된 경계석 블록의 홈에, 상기 바탕 콘크리트에 고정된 앵커식 고정수단을 삽입하여, 경계석 블록을 거치하는 단계와; 상기 거치된 경계석 블록 및 바탕 콘크리트의 일체화 및 이물질 침투방지를 위하여, 상기 거치된 경계석 블록 및 바탕 콘크리트의 사이에 씰링재를 충전하는 단계;를 포함하는 경계석 블록의 시공방법을 제공한다.
이러한 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 시공 공정도를 도 3에 나타내었다.
상기 앵커식 고정수단은 당분야에서 일반적으로 고정을 위하여 사용하는 수단으로서, 그 종류를 특별히 한정하지 않지만, SUS 타입의 앵커 또는 볼트를 보다 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 바탕 콘크리트 천공에 앵커식 고정수단이 일체화 된 시공모습의 개략적인 단면도를 도 4에 나타내었다.
또한, 상기 바탕 콘크리트에 본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록이 시공된 시공모습의 개략적인 사시도 및 단면도를 각각 도 5 및 도 6에 나타내었다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물, 이를 이용한 경계석 블록의 제조방법 및 이를 이용한 경계석 블록의 시공방법에 따르면, 휨, 압축, 인장강도가 매우 우수한 고강도 특성을 갖고, 동결융해저항성, 염화물 이온 침투 저항성, 방수성 및 내식성이 매우 우수한 고내구성을 갖는 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 열화에 의하여 이미 파손된 경계석 블록을 효과적으로 보수하여, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 환경적으로 다양한 문제를 야기하는 시멘트를 사용하지 않고, 고로슬래그와 같은 산업부산물을 재활용하여, 친환경적인 경계석 블록을 제공할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 경계석 블록의 장기적인 공용성을 개선하여 유지관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 중공형태로 제조되어 무게를 경량화할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 운반 및 시공시의 작업효율을 높이고, 작업자의 안전사고 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록은 바탕 콘크리트와 앵커와 같은 고정수단으로 연결 및 고정하여 일체화시공함으로써, 경계석 블록의 이탈을 효과적으로 방지하여, 차량과 보행자를 더욱 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<실시예 1>
고기능성 충전재 20 중량% 및 잔골재 60 중량%를 혼합하여 강제믹서에 교반한 후; 고기능성 혼화제 20 중량%를 추가로 혼합하여 3 분 동안 교반함으로써, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘(분말도: 6,970 ㎠/g) 77 중량%, 고로슬래그 8 중량%, 멀라이트 5 중량%, 운모 4 중량%, 세리사이트 2 중량%, 산화알루미늄 1 중량%, 탄산마그네슘 2 중량% 및 안료 1 중량%를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 고로슬래그는 고온 용융 상태의 고로 슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 분말화한 것으로서, 분말도가 5,600 ㎠/g인 것을 사용하였다.
또한, 상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 83 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 3 중량%, 폴리아세틸렌 3 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 3 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 3 중량%, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 3 중량% 및 경화촉진제 2 중량%를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 경화촉진제는 벤조일 퍼옥사이드 48 중량%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 7 중량% 및 디메틸프탈레이트 45 중량%를 포함하는 것을 사용하였다.
<실시예 2>
고기능성 충전재 20 중량% 및 잔골재 60 중량%를 혼합하여 강제믹서에 교반한 후; 고기능성 혼화제 20 중량%를 추가로 혼합하여 3 분 동안 교반함으로써, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘(분말도: 6,970 ㎠/g) 69 중량%, 고로슬래그 11 중량%, 멀라이트 5 중량%, 운모 7 중량%, 세리사이트 3 중량%, 산화알루미늄 1.5 중량%, 탄산마그네슘 2 중량% 및 안료 1.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 고로슬래그는 고온 용융 상태의 고로슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 분말화한 것으로서, 분말도가 5,600 ㎠/g인 것을 사용하였다.
또한, 상기 세리사이트는 마그네슘과 응집된 마그네슘-세리사이트 응집체의 형태를 갖는 것을 사용하였다. 이러한 상기 마그네슘-세리사이트 응집체는 세리사이트 100 중량부와 MgCl2·H2O 22 중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 세리사이트 및 MgCl2·H2O에 증류수 210 중량부를 혼합하여 19 시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반한 세리사이트, MgCl2·H2O 및 증류수를 원심분리한 후, 상등액을 추출하여 마그네슘-세리사이트 응집체를 수득하는 단계; 상기 수득한 마그네슘-세리사이트 응집체를 볼 밀링 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 마그네슘-세리사이트 응집체는 70 ℃의 온도에서 건조하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 85 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 4 중량%, 폴리아세틸렌 3 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 2.5 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 2 중량%, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 2 중량% 및 경화촉진제 1.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 경화촉진제는 벤조일 퍼옥사이드 48 중량%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 7 중량% 및 디메틸프탈레이트 45 중량%를 포함하는 것을 사용하였다.
<실시예 3>
고기능성 충전재 20 중량% 및 잔골재 60 중량%를 혼합하여 강제믹서에 교반한 후; 고기능성 혼화제 20 중량%를 추가로 혼합하여 3 분 동안 교반함으로써, 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘(분말도: 6,970 ㎠/g) 70 중량%, 고로슬래그 9 중량%, 멀라이트 6 중량%, 운모 5 중량%, 세리사이트 3 중량%, 산화알루미늄 2 중량%, 탄산마그네슘 3 중량% 및 안료 2 중량%를 혼합하여 사용하였다.
이때, 상기 고로슬래그는 고온 용융 상태의 고로슬래그를 살수 급냉함으로써, 평균입경 5 mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재슬래그를 분말화한 것으로서, 분말도가 5,600 ㎠/g인 것을 사용하였다.
또한, 상기 세리사이트는 마그네슘과 응집된 마그네슘-세리사이트 응집체의 형태를 갖는 것을 사용하였다. 이러한 상기 마그네슘-세리사이트 응집체는 세리사이트 100 중량부와 MgCl2·H2O 22 중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합된 세리사이트 및 MgCl2·H2O에 증류수 210 중량부를 혼합하여 19 시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반한 세리사이트, MgCl2·H2O 및 증류수를 원심분리한 후, 상등액을 추출하여 마그네슘-세리사이트 응집체를 수득하는 단계; 상기 수득한 마그네슘-세리사이트 응집체를 네오헤스페리딘과 1: 0.2 중량부로 혼합한 후, 볼 밀링 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 마그네슘-세리사이트 응집체는 70 ℃의 온도에서 건조하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 탄산마그네슘은 관형상의 염기성 탄산마그네슘을 사용하였다. 이때, 상기 관형상의 염기성 탄산마그네슘은 45 ℃로 조절한 황산마그네슘 7수화물의 수용액(125g/L) 20L에, 온도를 45℃로 유지시키면서 무수탄산나트륨 수용액(220g/L) 0.50L를 서서히 첨가하고 30분간 교반하여, 평균직경이 2.6 μm이고, 평균길이가 27.8 μm인 기둥형상의 탄산마그네슘을 얻었다. 이어서, 상기 탄산마그네슘의 기둥형상 입자 현탁액에 수산화나트륨을 혼합하여, pH 10.5가 되도록 조절한 후, 55℃ 온도에서 120분간 교반 및 열처리하여, 평균외경이 2.1 μm, 평균내경이 1.2 μm, 평균길이가 7.9 μm인 관형상의 염기성 탄산마그네슘을 제조하였다. 상기 얻어진 관형상의 염기성 탄산마그네슘은 이온교환수 및 에탄올로 세정하고 건조시켜 사용하였다.
또한, 상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 71 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 7 중량%, 폴리아세틸렌 6 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 4 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 3 중량%, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 2.5 중량%, 하기 화학식 1-1로 표시되는 카르보디이미드기를 포함하는 폴리에스테르 화합물 3 중량%, 마가목 열매 및 열매껍질 추출물 2 중량% 및 경화촉진제 1.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
[화학식 1-1]
Figure 112021100203812-pat00003
상기 식에서, a는 7이고, n1은 3900으로서 평균중합도를 나타낸 것이다.
이때, 상기 마가목 열매 및 열매껍질 추출물은 껍질을 포함하는 마가목 열매를 38 (v/v)% 농도를 갖는 에탄올과 혼합하여 37 ℃에서 19 시간 동안, 240 rpm의 속도로 교반한 후, 수분량이 65 중량%를 갖도록 여과 및 농축한 농축물 100 부피부를, 중쇄트리글리세리드(Medium Chain Triglyceride) 35 부피부와 교반하여 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물을 30 kHz에서 13 분 동안 초음파 처리함으로써 준비되는 것을 사용하였다.
또한, 상기 경화촉진제는 벤조일 퍼옥사이드 48 중량%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 7 중량% 및 디메틸프탈레이트 45 중량%를 포함하는 것을 사용하였다.
<비교예 1>
중질탄산칼슘(분말도: 6,970 ㎠/g) 20 중량% 및 잔골재 60 중량%를 혼합하여 강제믹서에 교반한 후; 불포화 폴리에스테르 수지 20 중량%를 추가로 혼합하여 3 분 동안 교반함으로써, 비교용 모르타르 조성물을 제조하였다.
이하, 상술한 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물의 물성을 비교평가하기 위한 시험예에 대하여 설명한다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 각각 KS F 2481(폴리에스테르 레진 콘크리트의 압축강도 시험방법), KS F 2482(폴리에스테르 레진 콘크리트의 휨강도 시험방법), KS F 2423(콘크리트의 인장강도 시험방법)의 기준에 의거한 강도특성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
강도
(MPa)		 휨 11.0 12.1 13.5 9.9
압축 101.1 111.2 121.3 91.5
인장 6.1 7.6 8.8 4.9
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 휨, 압축, 인장강도가 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 2424(콘크리트의 길이변화 시험방법)에 의거한 길이변화율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
길이변화율 (%) 2.1 1.9 1.6 5.7
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 길이변화율이 현저히 감소되어 수축저감 효과가 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 2456에 의거한 동결융해저항성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
이때, 동결융해는 경계석 블록에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 경계석 블록의 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 따라서 하기 표 3에는 상기 동결융해 저항성 시험에 따른 내구성 지수를 표시하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내구성 지수 96 97 98 91
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내구성 지수가 현저히 증가하여 내구성 및 동결융해저항성이 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, JIS A 1171(폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
이때, 흡수율이 높으면 불순물이나 물이 경계석 블록의 내부로 침투하게 되어 내부에 기공률이 증가하게 되고 이에따라 경계석 블록이 파손될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
흡수율(%) 0.1 0.08 0.06 0.13
상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 흡수율이 현저히 감소하여 방수성이 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 5>
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, KS F 4042에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
염화물 이온 침투 저항성 (C) 8 4 2 12
상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 염화물 이온 침투 저항성이 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 6>
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물 및 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물에 대하여, 일본 공업 규격 원안[콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준해 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하는 내약품성 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중량변화율(%) 염산 -0.5 -0.3 -0.1 -0.8
황산 -0.05 0 0 -0.06
수산화나트륨 +0.02 +0.01 0 +0.1
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 비교용 모르타르 조성물과 비교하여, 내약품성에 대한 중량변화율이 현저히 감소하여 내약품성이 월등히 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 고기능성 충전재 3 내지 50 중량%, 잔골재 20 내지 80 중량% 및 고기능성 혼화제 0.1 내지 30 중량%를 포함하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물로서,
    상기 고기능성 충전재는 중질탄산칼슘 40 내지 90 중량%, 고로슬래그 5 내지 35 중량%, 멀라이트 1 내지 20 중량%, 운모 1 내지 20 중량%, 세리사이트 0.5 내지 15 중량%, 산화알루미늄 0.5 내지 15 중량%, 탄산마그네슘 0.5 내지 15 중량% 및 안료 0.1 내지 10 중량%를 포함하는 것이고;
    상기 고기능성 혼화제는 불포화 폴리에스테르 수지 65 내지 95 중량%, 메틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 1 내지 15 중량%, 폴리아세틸렌 1 내지 15 중량%, 디메틸아미노에틸아크릴레이트 0.5 내지 10 중량%, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리프톡시실란 0.5 내지 10 중량% 및 폴리옥시에틸렌알킬에스테르 0.5 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세리사이트는 마그네슘과 응집된 마그네슘-세리사이트 응집체의 형태를 갖는 것이고;
    상기 마그네슘-세리사이트 응집체는
    세리사이트 100 중량부와 MgCl2·H2O 15 내지 25 중량부를 혼합하는 단계;
    상기 혼합된 세리사이트 및 MgCl2·H2O에 증류수 150 내지 300 중량부를 혼합하여 5 내지 30 시간 동안 교반하는 단계; 및
    상기 교반한 세리사이트, MgCl2·H2O 및 증류수를 원심분리한 후, 상등액을 추출하여 마그네슘-세리사이트 응집체를 수득하는 단계;를 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마그네슘-세리사이트 응집체는
    상기 수득한 마그네슘-세리사이트 응집체를 네오헤스페리딘과 1: 0.1 내지 0.5 중량부로 혼합한 후, 볼 밀링 분쇄하는 단계; 및
    상기 분쇄된 마그네슘-세리사이트 응집체는 50 내지 80 ℃의 온도에서 건조하는 단계;를 더 포함하는 방법에 의하여 준비되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고기능성 혼화제는 하기 화학식 1로 표시되는 카르보디이미드기를 포함하는 폴리에스테르 화합물 0.5 내지 10 중량%; 및 마가목 열매 및 열매껍질 추출물 0.1 내지 5 중량%를 더 포함하는 것이고;
    상기 마가목 열매 및 열매껍질 추출물은 껍질을 포함하는 마가목 열매를 10 내지 40 (v/v)% 농도를 갖는 에탄올과 혼합하여 25 내지 45 ℃에서 10 내지 24 시간 동안, 50 내지 300 rpm의 속도로 교반한 후, 수분량이 50 내지 70 중량%를 갖도록 여과 및 농축한 농축물 100 부피부를, 중쇄트리글리세리드(Medium Chain Triglyceride) 15 내지 45 부피부와 교반하여 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물을 초음파 처리함으로써 준비되는 것을 특징으로 하는 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112021100203812-pat00004

    상기 식에서, a는 3 내지 20의 정수인 것이고, n1은 1 내지 7000의 정수로서 평균중합도를 나타낸 것이다.
  5. 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 제조방법으로서,
    거푸집을 조립하는 단계와;
    상기 조립된 거푸집을 유압 또는 진동식 다짐기에 거치하는 단계와;
    상기 조립된 거푸집에, 상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 타설하는 단계와;
    상기 타설된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 유압 또는 진동으로 다지는 단계와;
    상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 양생하는 단계와;
    상기 양생된 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 탈형하여 경계석 블록을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경계석 블록의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 거푸집을 조립하는 단계에서,
    상기 거푸집은 경계석 블록의 중심부에 관통된 중공을 포함하여, 중공형 경계석 블록이 제조될 수 있도록, 중공 형성수단을 삽입 및 제거할 수 있는 통공을 포함하는 것이고; 상기 통공에는 상기 중공형성수단을 삽입하여 고정함으로써, 거푸집이 조립되는 것을 특징으로 하는 경계석 블록의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용한 경계석 블록의 시공방법으로서,
    상기 고강도 및 고내구성을 갖는 경계석 블록 제조용 고성능 모르타르 조성물을 이용하고, 하부에 앵커식 고정수단이 삽입될 수 있는 홈이 형성된 경계석 블록을 제조하는 단계와;
    상기 경계석 블록을 설치할 바탕 콘크리트의 위치에 앵커식 고정수단을 설치할 수 있도록 바탕 콘크리트를 천공하는 단계와;
    상기 천공에 앵커식 고정수단을 삽입한 후, 상기 천공 및 앵커식 고정수단의 일체화 및 이물질 침투방지를 위하여, 상기 천공 및 앵커식 고정수단 사이에 씰링재를 충전하는 단계와;
    상기 하부에 앵커식 고정수단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 제조된 경계석 블록의 홈에, 상기 바탕 콘크리트에 고정된 앵커식 고정수단을 삽입하여, 경계석 블록을 거치하는 단계와;
    상기 거치된 경계석 블록 및 바탕 콘크리트의 일체화 및 이물질 침투방지를 위하여, 상기 거치된 경계석 블록 및 바탕 콘크리트의 사이에 씰링재를 충전하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경계석 블록의 시공방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102602729B1 (ko) * 2022-09-02 2023-11-16 휴먼이엔티 주식회사 Lid 도로경계 블럭 제조방법
KR102649244B1 (ko) * 2023-02-16 2024-03-19 손기민 다공형 칼블럭용 접착조성물 및 그것의 제조 방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110022205A (ko) * 2009-08-27 2011-03-07 동양폴리머 주식회사 항만용 차막이 경계블록
KR101179506B1 (ko) 2010-02-16 2012-10-23 한국건설기술연구원 유?무기복합 고강도 시멘트 제로 콘크리트 조성물
KR101247293B1 (ko) 2012-02-16 2013-04-02 (주)솔프로이앤이 석탄회와 제강슬래그를 활용한 무시멘트 블록제조용 조성물 및 이를 이용한 무시멘트 블록의 제조방법
KR20130102911A (ko) * 2012-03-08 2013-09-23 충남대학교산학협력단 우수배출기능을 향상시킨 포러스 폴리머 블록 및 그 제조방법
KR101371378B1 (ko) 2013-02-18 2014-03-12 (주)청원산업 동해 및 염화칼슘에 강한 인조화강석 보차도 경계블록 및 이의 제조방법
KR101501760B1 (ko) 2013-07-18 2015-03-11 (주)원전기업 친환경 보도블럭 제조방법
KR20160125136A (ko) * 2015-04-21 2016-10-31 가톨릭관동대학교산학협력단 마그네슘-세리사이트 응집제 제조방법 및 이를 이용한 오염수 처리방법
KR101893380B1 (ko) * 2018-02-06 2018-08-30 주식회사 삼한개발 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 표면보호용 친환경 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 마감 공법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110022205A (ko) * 2009-08-27 2011-03-07 동양폴리머 주식회사 항만용 차막이 경계블록
KR101179506B1 (ko) 2010-02-16 2012-10-23 한국건설기술연구원 유?무기복합 고강도 시멘트 제로 콘크리트 조성물
KR101247293B1 (ko) 2012-02-16 2013-04-02 (주)솔프로이앤이 석탄회와 제강슬래그를 활용한 무시멘트 블록제조용 조성물 및 이를 이용한 무시멘트 블록의 제조방법
KR20130102911A (ko) * 2012-03-08 2013-09-23 충남대학교산학협력단 우수배출기능을 향상시킨 포러스 폴리머 블록 및 그 제조방법
KR101371378B1 (ko) 2013-02-18 2014-03-12 (주)청원산업 동해 및 염화칼슘에 강한 인조화강석 보차도 경계블록 및 이의 제조방법
KR101501760B1 (ko) 2013-07-18 2015-03-11 (주)원전기업 친환경 보도블럭 제조방법
KR20160125136A (ko) * 2015-04-21 2016-10-31 가톨릭관동대학교산학협력단 마그네슘-세리사이트 응집제 제조방법 및 이를 이용한 오염수 처리방법
KR101893380B1 (ko) * 2018-02-06 2018-08-30 주식회사 삼한개발 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 표면보호용 친환경 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 마감 공법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102602729B1 (ko) * 2022-09-02 2023-11-16 휴먼이엔티 주식회사 Lid 도로경계 블럭 제조방법
KR102649244B1 (ko) * 2023-02-16 2024-03-19 손기민 다공형 칼블럭용 접착조성물 및 그것의 제조 방법

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