KR102316694B1 - 친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법 - Google Patents

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Abstract

미끄럼방지 포장재 시공시 특정형상을 가지는 롤러를 이용하여 표면에 요촐을 형성하는 것으로 기존의 미끄럼방지 포장재에 비하여 마찰력이 향상되며, 배수성이 높아진 친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법을 개시한다.
본 발명은 바닥면의 표면을 균일하게 정리하는 전처리 단계; 상기 정리된 바닥면에 표면처리제를 도포하는 표면처리 단계; 상기 표면처리제의 도포가 완료된 이후 미끄럼방지 포장재를 도포하는 포장재 도포 단계; 상기 미끄럼방지 포장재의 표면을 균일하게 정리한 다음, 롤러를 이용하여 일정한 형상을 표면에 형성하는 포장재 가공 단계; 및 상기 미끄럼방지 포장재가 경화된 이후 표면을 정리하는 후처리 단계를 포함하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법을 제공한다.

Description

친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법{Construction method for eco-friendly non-slip packaging material}
본 발명은 친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미끄럼방지 포장재 시공시 특정형상을 가지는 롤러를 이용하여 표면에 요촐을 형성하는 것으로 기존의 미끄럼방지 포장재에 비하여 마찰력이 향상되며, 배수성이 높아진 친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 미끄럼방지 포장은 포장의 미끄럼 저항을 높여 자동차 등의 안전한 주행을 도모하기 위한 시설로서, 노면의 미끄럼 저항이 낮아진 곳, 도로의 평면 및 종단 선형이 불량한 곳 등에 포장 면의 미끄럼 저항을 높여주 어 자동차의 제동거리를 짧게 하거나 또는 학교 통학로, 횡단보도 등과 같이 사람들이 보행하는 도로의 식별력을 높여 교통사고를 예방하기 위한 목적으로 설치되는 시설을 말한다.
이러한, 미끄럼방지 포장은 도로의 기하구조 및 교통 특성에 따라 요구되는 수준의 미끄럼 저항이 확보되지 못하는 구간에 설치하여 마찰력을 증진시키는데 목적이 있다. 즉, 도로의 사용 기간이 증가함에 따라 포장의 미끄 럼 저항이 전 구간에 걸쳐서 일정 수준 이하로 떨어지는 경우에는 포장의 유지관리 측면에서 근본적으로 미끄럼 저항을 높이기 위해 미끄럼방지용 도료조성물을 이용하여 도로를 보수하며, 최근 이러한 미끄럼방지용 도료 조성물은 도로 이외에도 보행 시 미끄러지기 쉬운 장소인 건축물의 옥상, 야외주차장, 공원 등에도 도포함에 따라 그 수요가 급증하고 있다
특히, 아스팔트나 콘크리트로 포장된 도로는 노면이 견고하고 평탄하기 때문에 차량 주행시 쾌적하고 양호한 승차감을 주는 반면에, 고속으로 주행하거나 혹은 눈, 비가 온 경우 노면이 상당히 미끄러워 커브길, 비탈길등과 같은 위험지역에서 교통사고가 자주 발생하게 된다는 문제를 내포하고 있다.
따라서, 현재에는 해당 도로의 노면에 일정 간격으로 골재 및 결합재에 의한 띠형태의 미끄럼 방지층을 대략 3㎜∼5㎜ 정도의 높이로 형성함으로써 차량 타이어와의 사이에 마찰력이 작용하도록 하여 미끄러짐을 방지할 수 있도록 하고 있으며, 현행 국내의 도로안전시설기준에 의하면 상기 미끄럼방지 시설용 골재는 마찰계수가 크고 내마모성이 우수한 경량골재로서 모스(MOHS) 경도가 8.0 이상이고 입자직경이 5㎜ 정도인 것을 사용하도록 하고 있다. 이러한 골재는 대개 제철소에서의 제강공정 중에 생성되는 슬래그(slag)나 혹은 실리카(SiO2), 폐유리 등을 결합재에 혼합하여 제조한 것을 노면에 부착시켜 사용하고 있다.
이러한 미끄럼방지포장재 도료가 현장에 도포된 초기에는 표면에 돌출된 골재에 의해 미끄럼저항성이 발휘된다. 그러나, 고하중 차량 등의 빈번한 통행으로 인해 상기 골재의 급속한 마모로 급격히 미끄럼저항성이 낮아지므로 장기적인 미끄럼저항성을 발휘하지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 장기적인 미끄럼저항성을 유지하기 위해 상기 미끄럼방지포장재 도료에 골재의 혼합 함량을 대폭 증가시키고 있다. 그러나, 상기 골재의 함량이 일정 비율 이상으로 증가될 경우, 열가소성 수지의 함유량이 상대적으로 적어져 현장 도포시 도료의 퍼짐성 및 작업성이 저하되고, 도로면과의 접착성이 미흡하여 도로면으로부터 탈락되거나 크랙 등이 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 골재의 함량을 증가시키는 방법 이외에도 장기적인 미끄럼저항성을 유지하기 위해 도로면에 그루빙 시공 법, 스템프 시공법 및 스텐실 시공법을 적용하고 있다. 여기서,
상기 그루빙 시공법은 특장 절삭 장비 등을 이용하여 도로면에 홈이 형성되도록 절삭한 후 상기 미끄럼 방지포장재 도료를 도포하는 공법이다. 그러나, 상기 그루빙 시공법은 도로의 경사도가 15% 이상인 경우(45°기준 100%), 특장 절삭 장비를 사용할 수 없어 상기 그루빙 시공법이 꼭 필요한 급경사 구간에 적용할 수 없는 문제점이 있었다. 더욱이, 특장 절삭 장비를 사용한 별도의 홈파기 그루빙 공정이 추가됨에 따라 공사기간이 연장되어 시공비가 증가될 뿐만 아니라 도로면을 절삭함으로써 건설폐기물이 발생되는 문제점이 있었다.
상기 스템프 시공법은 도로면 상측에 안착된 철재 문양판을 히팅기로 가열하여 콤펙트 등을 이용해 문양을 각인한 후 스프레이 장비 등을 이용해 상기 미끄럼방지포장재 도료를 도포하는 공법이다. 그러나, 상기 스템프 시공법은 상기 히팅기, 콤펙트, 철재 문양판, 스프레이 장비 등의 다양한 특장 장비를 사용한 별도의 홈파기 스템프 공정이 추가됨에 따라 공사기간이 연장되어 시공비가 증가되는 문제점이 있었다. 더욱이, 상기 홈파기 스템프 공정시 도로면에 문양이 각인되며 발생하는 소음으로 인해 주변으로부터 많은 민원이 제기되는 문제점이 있었다.
또한, 시인성이 우수한 스텐실 시공법은 자전거 도로, 보행로, 공원, 테마거리 등에 미관을 개선하기 위해 규격 화된 문양지 종이를 바닥 표면에 안착시킨 후 스프레이 장비 등을 이용해 상기 미끄럼방지포장재 도료를 도포하 여 상기 문양지를 제거함으로써 다양한 문양을 연출하는 공법이다. 그러나, 상기 스텐실 시공법은 상기 문양지가 박막의 종이 재질이므로 미끄럼방지포장재 도료가 2mm를 초과하는 도막 두께를 형성하도록 도포될 경우 상기 문양지의 제거시 상기 문양지에 도포된 미끄럼방지포장재 도료가 바닥으로 흘러내려 깨끗한 문양이 형성되지 않는 문제점이 있었다. 더욱이, 상기와 같은 문제점으로 인해 상기 미 끄럼방지포장재 도료가 2mm 이하의 도막 두께를 갖도록 도포됨에 따라 차량 통행 등에 의해 작용되는 고하중에 대하여 바닥재층의 내마모성, 내구성 및 미끄럼저항성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 이러한 문제점을 해결하여 시공이 용이하면서도 높은 마찰력을 가질 수 있는 미끄럼방지 포장재의 시공방법이 필요한 실정이다.
(0001)대한민국 등록특허 제10-1014423호 (0002)대한민국 등록특허 제10-1919935호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시공시 포장재의 표면에 일정한 형상을 형성할 수 있는 미끄럼방지 포장재 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 미끄럼방지 포장재에 광촉매를 첨가하는 것으로 발생되는 휘발성 유기화합물을 신속히 분해하여 외부로 휘발성 유기화합물의 배출을 최소화할 수 있는 친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 바닥면의 표면을 균일하게 정리하는 전처리 단계; 상기 정리된 바닥면에 표면처리제를 도포하는 표면처리 단계; 상기 표면처리제의 도포가 완료된 이후 미끄럼방지 포장재를 도포하는 포장재 도포 단계; 상기 미끄럼방지 포장재의 표면을 균일하게 정리한 다음, 롤러를 이용하여 일정한 형상을 표면에 형성하는 포장재 가공 단계; 및 상기 미끄럼방지 포장재가 경화된 이후 표면을 정리하는 후처리 단계를 포함하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전처리 단계는, 바닥면의 표면을 평탄하게 연마하는 단계; 상기 연마가 완료된 이후 표면에 잔유물을 제거하는 단계; 및 상기 바닥면의 표면에 존재하는 균열을 보수하는 단계를 포함하며; 상기 균열을 보수하는 단계는, 균열이 발생된 바닥면을 일정간격으로 천공하여 천공부를 형성하는 단계; 상기 천공부에 침투성 방수제를 주입하여 가압하여 상기 침투성 방수제를 침투시키는 단계; 상기 천공부에 방수시멘트를 주입하는 단계; 및 상기 방수시멘트의 경화가 완료된 이후 표면을 정리하는 단계를 포함하며, 상기 표면처리 단계는, 바닥면에 침투성 방수제를 도포하는 단계; 상기 침투성 방수제가 경화된 이후 바닥면의 표면을 연마하는 단계; 상기 바닥면에 일정간격으로 그루브를 형성하는 단계; 상기 바닥면에 프라이머를 도포하는 단계를 포함하며, 상기 침투성 방수제는, 규산나트륨 및 규산칼륨으로 구성되는 나노 복합 실리케이트 졸; 실란계 화합물; 및 금속산화물을 포함하는 첨가제를 포함하는 알칼리금속 액상 나노 복합 실리케이트계 침투성 방수제일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 포장재 도포단계는, 상기 표면처리가 완료된 바닥면에 2~5mm의 두께로 포장재를 도포하는 단계이며, 상기 포장재는 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리케이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%의 혼합물이며, 상기 알루미늄 실리케이트는 중공형태를 이루고 있으며, 상기 미끄럼방지골재는 평균입경이 2~10mm이며, 표면에 초경층이 형성되어 있으며, 상기 초경층은, 니켈(Ni) 20~30중량%, 규소(Si) 1~2중량%, 보론카바이드(B4C) 0.1~2중량%, 탄소(C) 3~6중량% 및 잔부 텅스텐카바이드(WC)를 포함하는 원료를 에탄올을 사용하여 혼합하는 혼합 단계; 상기 혼합이 완료된 원재료를 건조하여 원료분말을 형성하는 건조 단계; 상기 원료분말을 미끄럼방지골재의 표면에 적층한 다음, 가압 또는 가열하여 성형하는 1차 성형단계; 및 상기 1차 성형이 완료된 이후 진공 소결하는 2차 성형단계를 포함하는 방법으로 형성되며, 상기 포장재 가공단계는, 상기 도포된 포장재의 표면을 평탄하게 가공하는 단계; 상기 평탄화된 포장재의 표면에 롤러를 이용하여 미끄럼방지 형상을 형성하는 단계; 및 상기 일정한 형상의 형성이 완료된 이후 포장재의 표면에 광촉매를 도포하는 단계를 포함하며, 상기 미끄럼방지 형상은, 1~10mm의 폭과 길이를 가지며, 1~5mm의 깊이로 형성되는 미끄럼방지 함몰부가 1~10mm의 간격으로 형성된 미끄럼방지열; 및 1~5mm의 깊이를 가지며, 직선형으로 형성되는 배수열을 포함하되, 상기 배수열은 상기 미끄럼방지열 2~10개당 1개의 비율로 성형될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 후처리 단계는, 상기 경화가 완료된 포장재의 표면을 세척하는 단계; 표면에 일정한 형상이 양각으로 형성되며, 가열된 드럼을 이용하여 상기 포장재의 표면을 압착하여 상기 포장재의 표면에 일정한 형상을 음각으로 형성하는 단계; 상기 포장재의 표면을 도색하는 단계; 및 상기 음각으로 형성된 형상에 상기 도색된 포장재와는 상이한 색상을 가지는 포장재를 충진하는 단계를 포함하며, 상기 가열은 상기 드럼의 표면에 양각으로 형성된 형상을 선택적으로 가열할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 미끄럼방지 포장재의 표면에 일정한 형상을 형성하는 것으로 마찰력을 최대화할 수 있으며 동시에 배수성을 강화시킬 수 있어 포장재를 도포하는 경우 미끄럼방지 효과를 최대화할 수 있는 친환경 미끄럼방지 포장재 시공방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 미끄럼방지 포장제에 광촉매를 적용하여 휘발성유기화합물을 광분해할 수 있으며, 이에 따라 휘발성유기화합물에 의한 대기오염을 최소화할 수 있는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 미끄럼방지골재의 표면에 초경층을 형성하는 것으로 미끄럼방지 골재의 마모를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 미끄럼방지효과를 장기가 지속할 수 있는 미끄럼방지 포장재 시공방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 친환경 미끄럼 방지 포장재의 시공방법을 간략히 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 균열보수방법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 미끄럼방지골재의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 미끄럼방지열 및 배수열의 배치를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 후처리 단계가 완료된 도로포장재의 모습을 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
도 1은 본 발명의 미끄럼방지 포장재의 시공방법을 간력히 나타낸 것이다.
본 발명은 바닥면의 표면을 균일하게 정리하는 전처리 단계; 상기 정리된 바닥면에 표면처리제를 도포하는 표면처리 단계; 상기 표면처리제의 도포가 완료된 이후 미끄럼방지 포장재를 도포하는 포장재 도포 단계; 상기 미끄럼방지 포장재의 표면을 균일하게 정리한 다음, 롤러를 이용하여 일정한 형상을 표면에 형성하는 포장재 가공 단계; 및 상기 미끄럼방지 포장재가 경화된 이후 표면을 정리하는 후처리 단계를 포함하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법에 관한 것이다.
상기 바닥면은 다양한 재질로 형성된 바닥면일 수 있지만 바람직하게는 콘크리트, 시멘트 또는 아스팔트의 표면을 가지는 바닥면일 수 있다. 본 발명의 미끄럼방지 포장재의 경우 사람 또는 차량이 지나다닐 수 있는 도로의 표면에 미끄럼방지를 위하여 시공될 수 있으므로 일반적으로 도로의 표면을 형성하는 바닥면에 시공될 수 있다. 즉 상기 미끄럼방지 포장재는 상기 도로의 표면을 구성하는 콘크리트, 시멘트 또는 아스팔트의 표면에 적용되는 것이 바람직하다. 다만 아스팔트의 경우 콘크리트 및 시멘트에 비하여 표면 입자의 크기가 크며, 점착력을 가지고 있어 높은 마찰력을 보이고 있으므로 대부분 본 발명과 같은 미끄럼방지 포장재의 적용이 필요없는 경우가 많으므로 본 발명의 시공방법은 콘크리트 또는 시멘트로 형성되는 도로의 표면에 적용되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 전처리 단계는 상기 바닥면의 표면을 정리하는 단계로 상기 바닥면 표면에 존재하는 이물질을 제거함과 동시에 균열을 보수하는 것으로 상기 바닥면의 표면을 평탄하게 할 수 있다.
이를 위하여 상기 전처리 단계는, 바닥면의 표면을 평탄하게 연마하는 단계; 상기 연마가 완료된 이후 표면에 잔유물을 제거하는 단계; 및 상기 바닥면의 표면에 존재하는 균열을 보수하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 바닥면의 표면을 연마하는 단계는 상기 바닥면의 요철을 연마하여 평탄화하는 단계로 바닥면을 일정하게 연마하여 후술할 미끄럼방지 포장재의 적용이 용이하도록 하는 단계이다. 상기 바닥면의 경우 사용에 의하여 갈라짐등이 발생할 수 있으며, 사용에 의한 편마모로 인하여 바닥면의 일부가 함몰될 수 있다. 또한 사용하지 않은 바닥면이라도 시공상의 차이로 인하여 골재가 노출되거나 일부 면이 함몰되어 사공될 수 있다. 이를 평탄화하지 않고 상기 포장재를 시공하는 경우 포장재의 두께가 일정하지 못하여 각 지점에 따른 물성의 차이가 발생할 수 있으며, 이러한 물성의 차이로 인한 수축 등이 발생하여 상기 포장재의 내구성이 떨어질 수 있다. 따라서 상기 바닥면의 표면을 연마하는 것으로 상기 바닥면을 평탄화 하는 것이 바람직하다.
상기 바닥면의 연마는 다이아몬드 휠이 장착된 메탈그라인더를 이용할 수 있다. 상기 메탈 그라인더를 이용하여 바닥면를 갈아내는 경우, 콘크리트 면의 갈이가 용이하고, 그라인딩 속도가 빨라 표면처리에 많은 시간이 소비되지 않음에 따라 전체적인 효율을 높일 수 있다.
이러한 바닥면면을 갈아내는 단계는 바닥면의 상태(거칠기)에 따라 메탈 다이아몬드 휠의 입도(mesh) 크기를 조절하여 다수 회에 걸쳐 이루어질 수 있다. 구체적으로 바닥면의 상태에 따라 #20, #50 또는 #100인 메탈다이아몬드 휠을 각각 적용하여 다수 회에 걸쳐 연마가 실시될 수 있다. 이와 같이 바닥면의 상태에 따라 표면처리가 단계적으로 이루어질 경우, 시간과 비용을 절약하면서 원하는 거칠기 상태의 바닥을 보다 효율적으로 제공할 수 있다.
또한 상기 연마를 통하여 상기 바닥면을 원하는 거칠기로 가공하는 것이 가능하다. 상기 바닥면의 경우 시공시 마감으로 인하여 표면이 매끈하게 정리될 수 있으며, 또한 사용에 의한 마모로 인하여 표면에 흠집이 최소화될 수 있다. 하지만 이러한 매끄러운 표면의 경우 후술할 포장재와의 접착성이 떨어질 수 있으므로 상기 연마를 통하여 원하는 거칠기로 가공하는 것이 바람직하다. 또한 상기 연마를 수행하는 경우 상기 바닥면의 표면을 균일할 거칠기로 가공하게 되므로 상기 포장재의 접착력이 균일하게 적용되어 사용에 따른 일부 지점의 탈락이 최소화될 수 있다.
상기와 같이 연마된 바닥면의 표면은 연마에 의햐여 발생된 잔유물이 제거된 다음, 균열 보수가 수행될 수 있다. 상기 균열은 상기 바닥면의 시공기 콘크리트의 수축에 의하여 발생하거나 사용에 의한 충격으로 발생할 수 있으며, 상기 균열을 방치하고 상기 포장재를 시공하는 경우 시공시 균열부의 함몰이 발생할 수 있으며, 사용에 의하여 상기 균열부 주변이 조기 탈락할 수 있다. 따라서 상기 균열은 후술할 방법에 따라 보수된이후 시공될 수 있다.
이를 위하여 상기 균열을 보수하는 단계는, 균열이 발생된 바닥면을 일정간격으로 천공하여 천공부를 형성하는 단계; 상기 천공부에 침투성 방수제를 주입하여 가압하여 상기 침투성 방수제를 침투시키는 단계; 상기 천공부에 방수시멘트를 주입하는 단계; 및 상기 방수시멘트의 경화가 완료된 이후 표면을 정리하는 단계를 포함할 수 있다(도 2 참조).
상기 균열의 경우 주변콘크리트가 약화된 상태이며, 내부에 많은 이물질을 가지고 있으므로 단순히 경화액등을 주입하는 경우 이러한 이물질 또는 벽면의 탈락으로 인하여 재균열이 발생할 수 있다. 따라서 상기 균열부를 일정간격으로 천공하여 약화된 천공부의 일부를 제거함과 동시에 상기 천공부를 통하여 이물질을 제거하는 것이 바람직하다.
이때 상기 천공은 2~50cm간격을 가지도록 천공될 수 있다. 이러한 천공은 후술할 방수액을 주입하기 위한 주입구로서의 역할을 수행할 수 있다. 이때 상기 천공이 2cm미만의 간격으로 수행되는 경우 천공부위가 가까워짐에 따라 바닥면의 내구성이 떨어질 수 있으며, 50cm을 초과하는 간격으로 천공되는 경우 각 천공부 사이가 멀어져 후술할 방수액의 침투가 용이하지 않을 수 있다(도 2의 (a)).
또한 상기 천공은 콘크리트 외면과 내부의 철근사이의 간격, 탈락의 면적 및 깊이에 따라 적절한 깊이로 천공될 수 있지만, 바람직하게는 1~100mm의 깊이로 수행될 수 있다. 상기 천공이 1mm미만의 깊이를 가지는 경우 후술할 방수액의 주입이 어려울 수 있으며, 100mm를 초과하는 경우 콘크리트 바닥면의 내구성이 떨어질 수 있다. 다만, 상기 도로의 경우 지면에서 100~1000mm의 두꼐를 가지도록 시공되는 것이 일반적이며, 균열의 경우 대부분 300mm내외의 깊이까지 도달하는 것으로 알려져 있으므로 최대 300mm까지 천공하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 천공이 완료된 이후 상기 천공부 및 균열 내부의 이물질을 제거하기 위하여 상기 천공부와 균열의 내부는 세척되고 건조될 수 있다.
아울러 상기 바닥면의 내부에 철근 또는 철망을 이용한 보강이 수행된 경우 상기 천공에 의하여 상기 철근 또는 철망이 노출될 수 있다. 이 경우 상기 철근 또는 철망의 산화를 방지하기 위하여 상기 천공부의 내부에는 상기 철근 또는 철망과 전기적으로 연결된 희생전극이 설치될 수 있다. 상기 희생전극은 철근 또는 철망의 부식시 발생하는 전자의 결손을 매워줌에 따라 전기적으로 접합된 철근 또는 철망의 부식을 방지하고 자신이 대신 부식되는 전극을 말하는 것으로 본 발명에서는 아연으로 제작된 판 또는 봉이 사용될 수 있다. 이러한 아연 희생전극은 상기 철근 또는 철망에 사용되는 철에 비하여 이온화경향이 크기 때문에 상기 철근 또는 철망이 산화에 의하여 전자결손이 발생하는 경우 상기 아연에서 전자를 공급하며, 이에 따라 상기 철근 또는 철망의 산화를 방지할 수 있다. 이러한 희생전극은 상기 철에 비하여 이온화 정도가 큰 금속이면 제한없이 사용할 수 있지만, 나트륨과 마그네슘은 물과 접촉하면 폭발적인 반응을 하며, 알루미늄은 표면에 산화막이 형성되는 경우 반응성이 급격히 감소하는 경향을 가지고 있으므로 아연을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 희생전극은 상기 천공부에 각각 삽입될 수도 있지만, 후술할 방수액의 주입편의를 위하여 상기 천공부 2~5개당 1개가 삽입되거나 설치될 수 있다. 상기범위 미만의 수량으로 삽입되거나 설치되는 경우 상기 희생전극에 의한 효과를 기대하기 어려우며, 상기 수량 이상의 전극을 삽입 또는 설치하는 경우 후술할 방수액의 주입이 어려울 수 있다. 또한 상기 천공부의 경우 모든 천공부가 상기 철근 또는 철망과 접촉하지는 않을 수 있기 때문에 상기 천공시 천공부의 내부를 확인한 다음, 철근 또는 철망이 노출되어 있는 천공부에만 상기 희생전극을 선택적으로 삽입하는 것도 가능하다.
상기와 같이 천공이 완료된 이후 상기 천공부에 침투성 방수제를 주입하여 가압하여 상기 침투성 방수제를 침투시킬 수 있다(도 2의 (b)). 상기 천공부의 경우 상기 균열에 의하여 약화되어 있으므로 이부분을 강화하고 방수처리를 하는 것으로 균열을 통하여 수분 및 이물질이 재흡수되더라도 주변으로 확산되는 것을 막을 수 있다. 또한 상기 침투성 방수제의 경우 콘크리트의 공극에 침투하여 이를 메우는 성질을 가지고 있으므로 상기 균열에 의하여 약화된 콘크리트의 강화를 동시에 수행할 수 있다. 아울러 상기 침투성 방수제의 경우 후술할 방수시멘트에 사용되는 혼합형 방수제와의 친화성이 우수하므로 상기 단면탈락부위에 상기 방수시멘트의 접착력을 높여 재탈락을 줄일 수 있으며, 상기 방수시멘트의 경계면을 따라 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
상기 침투성 방수제는 실리콘은 주재로하는 고분자의 일종으로 상기 균열이 발생한 바닥부의 공극에 침투하여 상기 공극을 매움과 동시에 이를 경화하는 역할을 할 수 있다. 이를 통하여 상기 균열이 발생한 바닥부를 강화할 수 있으며 부수적으로 바닥부가 방수성을 가지게 할 수 있다.
상기 침투성 방수제의 침투성을 더욱 향상시키기 위하여 상기 균열부의 주변 및 천공부를 가압하여 상기 침투성 방수액을 상기 바닥부의 균열 주변으로 침투시킬 수 있다.
상기 가압은, 상기 바닥면의 외면을 압력유지 수단으로 밀봉하는 단계; 상기 밀봉된 바닥부에 상기 침투성 방수액을 1~20분간 가압하여 주입하는 단계; 및 상기 균열부 및 천공부내에 존재하는 여분의 침투성 방수액을 회수하고 압력유지수단을 제거하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
상기와 같이 가압에 의하여 상기 침투성 방수액은 기존의 침투성 방수액 적용법보다 2~5배 이상 콘크리트 속으로 깊이 침투할 수 있다. 상기와 같이 가압 침투가 완료된 이후 상기 균열 및 천공부에 존재하는 여분의 침투성 방수액을 회수하고 상기 압력유지 수단을 제거할 수 있다. 상기 침투성 방수액의 경우 여분의 방수액을 방치하면 상기 균열 및 천공부 내에서 고체상을 형성할 수 있으므로 차후 이를 제거하기 위해서는 많은 노력이 필요하다. 따라서 이를 사전에 제거하여 상기 균열 및 천공부 내부에 여분의 침투성 방수액이 존재하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 가압에 의하여 여분의 침투성 방수액은 상기 천공부 뿐만 아니라 발생된 균열을 따라 확산될 수 있으며, 이에 따라 상기 균열부에도 상기 침투성방수제가 적용되어 강화 및 방수처리가 될 수 있다.
상기와 같이 침투성 방수액에 의한 균열부 강화처리가 완료된 이후 방수시멘트를 주입하여 상기 균열을 메우는 단계를 수행할 수 있다(도 2의 (c)).
상기 방수시멘트는 상기 천공부를 메움과 동시에 상기 균열을 보수하기 위하여 사용되는 것으로, 시멘트 100중량부 대비 물 20~100중량부, 방수액 5~20중량부, 몰탈경화촉진제 1~5중량부 및 몰탈접착증진제 1~10중량부를 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 물이 20중량부 미만으로 혼합되는 경우 상기 방수 시멘트의 흐름성이 떨어져 상기 천공부 내로 주입하기 어려우며, 물이 100중량부를 초과하여 혼합되는 경우에는 상기 균열에 적용시 방수 시멘트가 흘러내리는 현상이 나타날 수 있다. 또한 상기 방수액을 5중량부 미만으로 혼합하는 경우 방수효과가 떨어지며, 20중량부를 초과하여 혼합하는 경우 상대적으로 시멘트의 함량이 낮아져 강도가 저하될 수 있다. 상기 몰탈경화촉진제 및 상기 몰탈접착증진제는 상기 범위에서 최적의 효과를 발휘할 수 있다.
상기와 같이 제조되는 방수 시멘트는 주입기를 통하여 상기 천공부 내로 주입될 수 있다. 상기 침투성 방수재의 경우 물과 유사한 점도를 가지고 있어 이를 가압하여 주입할 수 있었지만, 상기 방수 시멘트의 경우 물 보다는 높은 점도를 가지고 있을 뿐만 아니라 상기 천공부의 내부가 상기 침투성 방수재에 의하여 표면처리가 되어 공극이 메워진 상태이므로 주입기를 이용하여 주입하는 것이 바람직하다. 이때 상기 주입기는 상기 천공부의 직경보다 작은 직경을 가짐에 따라 상기 천공부내로 삽입될 수 있으며, 내부가 비어있는 형상으로 제작되므로 이 빈 부분을 통하여 상기 방수 시멘트가 주입될 수 있다. 또한 상기와 같이 주입기 내부에 위치하는 방수 시멘트가 상기 천공부로 주입되기 위하여 상기 주입기는 직경 5~20mm의 크기를 가지고, 선단부 및 측면부에 일정간격으로 1~10mm의 크기를 가지는 타공부가 1~10개 설치될 수 있다. 이러한 주입기를 이용하여 내부의 방수 시멘트를 가압하면 상기 주입기에 형성된 타공부를 통하여 상기 방수 시멘트가 상기 천공부내로 주입될 수 있다. 또한 상기와 같이 주입된 방수 시멘트를 일정압력으로 가압하여 상기 방수 시멘트 주입시 발생하는 기포를 제거함과 동시에 균열 부분으로 상기 방수 시멘트가 확산되어 상기 균열까지 메울 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 방수시멘트의 주입이 완료된 이후 상기 방수시켄트를 경화시킬 수 있으며, 이를 통하여 상기 균열이 복구되어 균열을 통한 수분의 유입 및 유츨이 방지될 수 있으며, 균열 및 그 주변이 경화됨에 따라 충격에 의한 균열의 확산이 최소화될 수 있다. 아울러 상기 균열 보수시 상기 방수시멘트 등이 유출되어 돌출부를 형성할 수 있으므로 상기 균열보수가 완료된 이후 상기 바닥면을 한번더 정리하는 것이 바람직하다(도 2의 (d)).
상기 전처리가 완료된 이후 상기 바닥면의 표면처리를 수행할 수 있다. 이 표면처리 단계는 상기 바닥면과 미끄럼 방지 포장재의 결합력을 높이기 위하여 수행되는 단계로, 상기 표면처리를 통하여 상기 바닥면과 포장재가 높은 결합력을 가짐에 따라 사용에 의한 탈락 또는 이탈을 방지할 수 있다.
이를 위하여 상기 표면처리 단계는, 바닥면에 침투성 방수제를 도포하는 단계; 상기 침투성 방수제가 경화된 이후 바닥면의 표면을 연마하는 단계; 상기 바닥면에 일정간격으로 그루브를 형성하는 단계; 상기 바닥면에 프라이머를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 바닥면에는 침투성 방수제가 도포될 수 있다. 상기 침투성 방수제는 상기 균열에 주입된 침투성 방수제와 동일한 것을 사용할 수 있으며, 상기 바닥면의 표면을 경화시켜 상기 바닥면을 보강하는 역할을 수행할 수 있다. 아울러 상기 바닥면의 하부에서 물이 유입되어 상기 바닥면과 후술할 미끄럼방지 포장재가 박리되는 것을 막는 역할을 둥시에 수행할 수 있다.
상기 침투성 방수제는, 규산나트륨 및 규산칼륨으로 구성되는 나노 복합 실리케이트 졸; 실란계 화합물; 및 금속산화물을 포함하는 첨가제를 포함하는 알칼리금속 액상 나노 복합 실리케이트계 침투성 방수제일 수 있다.
상기 침투성 방수제는 규산나트륨 및 규산칼륨으로 구성될 수 있다. 기존의 실리케이트 졸을 이용한 방수액의 경우 규산나트륨만을 포함하는 1성분계 실리케이트를 사용하였다. 이는 2성분계 실리케이트의 경우 주성분이 되는 규산나트륨을 제외한 규산칼륨의 효과를 보기위해서는 규산나트륨의 함량이 낮아질 수 있으며, 이에 따라 가격이 높아지고 성능이 떨어지는 현상을 보이고 있었다. 하지만 규산나트륨만으로는 다양한 양상으로 발생하는 콘크리트 누수에 복합적으로 대응하기 어려우며, 콘크리트 내의 pH회복을 위해서는 다양한 금속이온을 공급하는 것이 더욱 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 규산나트륨 및 규산칼륨을 최적의 성분비로 조합하여 규산나트륨의 감소에 의한 부작용을 최소화함과 동시에 다양한 누수에 대응할 수 있으며, 콘크리트 pH 회복에 최적화된 침투성 방수제를 제공한다. 이때 상기 규산나트륨 및 규산칼륨은 규산나트륨 40~80중량부 및 규산칼륨 30~50중량부의 비율로 혼합된 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 범위내에서 본 발명의 침투성 방수제는 최적의 효과를 가질 수 있으며, 삼기범위 미만으로 포함되는 성분이 있는 경우 침투성 방수제가 원하는 방수력 또는 콘크리트 보수력이 나타나지 않을 수 있다. 또한 상기범위를 초과하는 성분이 있는 경우 가격이 높아질 수 있으며, 콘크리트 보수시 금속염이 석출되어 방수력이 떨어질 수 있다.
상기 나노 복합 실리케이트 졸은 이산화규소 고형분 함량이 30~35중량부, 산화나트륨 및 산화칼륨으로 구성되는 금속산화물 함량이 25~30중량부이며, pH 3~6일 수 있다. 상기 나노 복합 실리케이트 졸은 이산화규소 및 금속산화물로 분리되어 그 함량이 측정될 수 있다. 이때 상기 이산화규소 고형분은 30~50중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 30중량부 미만으로 포함되는 경우 이산화규소에 의한 공극 또는 갈라짐 보수능력이 저하될 수 있으며, 35중량부를 초과하는 경우 실리카가 석출되어 방수액 작업성이 떨어질 수 있다. 상기 금속산화물은 산화나트륨 및 산화칼륨의 혼합물 형태로 측정되는 것으로 상기 나노 복합 실리케이트 졸 내에 25~30중량부가 포함될 수 있다. 이때 상기 금속산화물이 25중량부 미만으로 포함되는 경우 pH가 낮아져 콘크리트 내의 pH 회복이 어려우며. 30중량부를 초과하는 경우 금속 산화물과 실리카가 반응하는 부반응이 발생하므로 공극이나 갈라짐을 보수하는 능력이 떨어질 수 있다. 또한 상기 나노 복합 실리케이트 졸은 pH가 3~6일 수 있다. 상기 나노 복합 실리케이트 졸은 물유리와 같은 실리카 화합물로서 pH의 변화에 따라 액체와 고체로 상전이 될 수 있다. 상기 나노 복합 실리케이트 졸의 pH가 3미만인 경우 포함되는 실리카가 큰 결정을 형성하므로 졸의 형성이 어려우며, pH가 6을 초과하는 경우 실리카가 액상으로 변화하여 나노 복합 실리케이트 액체가 형성되므로 방수력을 기대하기 어렵다.
상기 실란계 화합물은 상기 알칼리금속 액상 나노 복합 실리케이트계 침투성 방수제의 경도를 높이며 소수성 배향막을 형성하여 내수성을 높이기 위하여 첨가되는 것으로 올가노 알콕시실란 또는 올가노 아미노실란을 포함할 수 있다.
알칼리금속 액상 나노 복합 실리케이트계 침투성 방수제는 콘크리트 구조물의 내구성 향상을 위하여 금속산화물을 포함하는 첨가제로서 상기 나노 복합 실리케이트 졸 100중량부에 대하여 산화알루미늄 5~15중량부, 탄산칼슘 5~10중량부, 이산화티타늄 1~5중량부, 카본블랙 0.1~1중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 바닥면에 상기 침투성 방수제가 작용된 이후 상기 바닥면은 한번더 연마되어 정리될 수 있다. 이 과정을 통하여 상기 균열보수 단계에서 발생된 돌출부가 제거될 수 있으며, 상기 바닥면의 표면에 적용된 침투성 방수제의 표면이 고르게 정리될 수 있다. 또한 상기 침투성 방수제에 의하여 평탄화된 표면을 적절한 거칠기로 가공하는 역할을 수행할 수 있다. 이때 상기 연마 역시 상기 전처리의 연마와 동일한 공구를 사용하여 수행되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 연마가 완료된 이후 상기 바닥면에는 그루브가 일정간격로 형성될 수 있다. 상기 그루브는 상기 바닥면의 표면에 형성되어 상기 바닥면의 표면적을 늘려주는 역할을 수행하는 것으로 상기와 같이 그루브에 의하여 늘어난 표면적으로 인하여 상기 포장재와 더욱 높은 접착성이 발휘될 수 있다. 이때 상기 그루브는 1~10mm의 폭과 깊이를 가질 수 있으며, 1~50mm의 간격으로 평행하게 형성될 수 있다. 상기 그루브가 1mm미만의 폭과 깊이를 가지는 경우 상기 그루부에 의판 표면적 증대효과가 없음과 더불어 포장재 도포시 그루브 내부에 기포가 발생하여 포장재와의 접착력이 떨어질 수 있으며, 10mm를 초과하는 폭과 깊이를 가지는 경우에는 그루브 부분이 늘어남에따라 오히려 표면적 증대효과가 떨어질 수 있다. 또한 상기 그루브 간격이 1mm미만인 경우 상기 바닥면의 내구성이 떨어질 수 있으며, 50mm를 초과하는 경우 상기 그루브에 의한 물성향성효과를 기대하기 어렵다.
또한 상기 그루브의 경우 후술할 배수열과는 직교하는 방향으로 형성될 수 있다. 상기 그루브사 상기 배수열과 평행하게 형성되는 경우 상기 포장재의 두께가 균일하게 형성되지 않는 부분이 존재할 수 있으며, 이부분을 중심으로 파손될 수 있다. 하지만 상기 그루브가 상기 배수열과 직교하는 경우 상기 두께의 감소지점이 균일하게 형성될 수 있어 상기 포장재의 내구성이 향상될 수 있다. 일예로서 상기 배수열이 도로를 가로지르는 방향으로 형성되는 경우 상기 그루브는 상기 도로의 길이방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 그루브 형성이 완료된 이후 상기 포장재 시공을 위한 프라이머가 도포될 수 있다. 상기 프라이머는 상기 포장재와 상기 바닥면의 첩착성을 향상시키기 위하여 도포되는 것으로 시판중인 프라이머를 사용할 수 있다. 다만 상기 프라이머는 0.01~0.2mm의 두께로 도포되는 것이 바람직하다. 상기 프라이머가 0.01mm미만의 두께로 도포되는 경우 상기 프라이머에 의한 접착력 증대효과를 기대하기 어려우며, 0.2mm를 초과하는 두께로 도포되는 경우 더 이상의 물성향상없이 상기 프라이머가 응집되어 불량이 발생할 수 있다.
상기 표면처리단계가 완료된 이수 미끄럼방지 포장대를 도포하는 포장재 도포단계를 수행할 수 있다.
이를 위하여 상기 포장재 도포단계는, 상기 표면처리가 완료된 바닥면에 2~5mm의 두께로 포장재를 도포하는 단계일 수 있다.
상기 포장재는 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리케이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%의 혼합물일 수 있다.
상기 조성에 있어서 알루미늄 실리케이트는 탁구공과 같이 내부가 비어져 있는 중공구조를 가짐과 함께 외표면에는 유리섬유층이 코팅 형성되어져 있기 때문에, 포장체 내의 단열공간이 안정적으로 확보되어질 수 있게 되어 단열 성능을 극대화할 수 있다. 즉, 상기 알루미늄 실리케이트는 내부에 중공부가 외부와 차단된 단열공간을 확보하고 있으며, 외벽면이 유리섬유층으로 감싸진 2중 단열 구조를 이루고 있기 때문에 탁월한 차열효과를 나타낼 수 있다.
상기 미끄럼방지골재는 평균입경이 2~10mm 이하의 골재로 형성되되 표면에 초경층이 형성될 수 있다. 기존의 골재의 경우 장기간 사용하는 경우 표면에 노출된 골재가 마모되어 미끄럼방지 성능이 감소하였다. 이를 방지하기 위하여 표면에 실리케이트등을 도포하여 골재의 강도를 향상시키고 있지만 이 경우에도 장기간 사용하는 경우 마모를 피할수 없어 미끄럼방지효과가 떨어지고 있다. 본 발명의 경우 상기 골재의 표면에 초경층을 형성하는 것으로 기존의 골재에 비하여 높은 강도를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따라 마모저항성이 높아져, 장기간 사용하는 경우에도 마모에 의한 미끄럼방지효과 감소를 최소화할 수 있다(도 3 참조).
이를 위하여 상기 초경층은, 니켈(Ni) 20~30중량%, 규소(Si) 1~2중량%, 보론카바이드(B4C) 0.1~2중량%, 탄소(C) 3~6중량% 및 잔부 텅스텐카바이드(WC)를 포함하는 원료를 에탄올을 사용하여 혼합하는 혼합 단계; 상기 혼합이 완료된 원재료를 건조하여 원료분말을 형성하는 건조 단계; 상기 원료분말을 미끄럼방지골재의 표면에 적층한 다음, 가압하여 성형하는 1차 성형단계; 및 상기 1차 성형이 완료된 이후 진공 소결하는 2차 성형단계를 포함하는 방법으로 형성될 수 있다.
상기 니켈은 상기 텅스텐카바이드의 결합재로서 첨가되는 물질로 20~30중량% 바람직하게는 25~29중량%를 포함할 수 있다. 20중량% 미만으로 첨가되는 경우 텅스텐카바이드의 결합을 수행하기 어려워 내구성이 떨어질 수 있으며, 30중량%를 초과하는 경우 고강도 물질인 텅스텐카바이드의 함량이 떨어져 내마모성이 떨어짐과 더불어, 결합재의 편석이 발생하여 경도가 오히려 낮아질 수 있다.
상기 규소는 이종재료 특히 골재와의 접합을 촉진하기 위해 상기 초경층의 융점을 낮추기 위한 목적으로 첨가하는 물질로서, 1~2중량% 바람직하게는 1.5~1.8중량%를 포함할 수 있다. 1중량%미만으로 첨가되는 경우 상기 융점저하의 효과가 낮아짐에 따라 초경층과 골재 사이의 접합이 약해져서 초경층의 탈락이 발생할 수 있으며 2중량%를 초과하여 첨가되는 경우에는 규소의 석출로 인하여 부분적인 경도 저하가 있을 수 있다.
상기 보론카바이드는 합금의 젖음성 향상을 통해 기공잔류의 억제와 이종재료 특히 골재와의 결합의 향상시키기 위하여 참가될 수 있으며, 0.1~2중량% 바람직하게는 0.8~1.2중량%를 포함할 수 있다. 0.1중량% 미만으로 포함되는 경우 그 첨가효과가 미미하며, 2중량%를 초과하여 포함되는 경우 고경도의 보론카바이드가 응집하여 기공, 편석 등이 발생하여 경도가 떨어질 수 있다.
상기 탄소는 건전상(정상조직)을 위한 탄소량 제어의 결과로 포함되는 것으로 3~6중량% 바람직하게는 4~5중량%가 포함될 수 있다. 3중량% 미만으로 포함되는 경우 정상조직의 형성 및 입자의 성장이 늦어져 내구성이 떨어질 수 있으며, 6중량%를 초과하는 경우 초경층의 경도가 높아져 충격에 의하여 깨질 수 있다.
상기 텅스텐카바이드는 상기 초경층의 내마모성을 발휘하는 주재료로 사용되며, 상기 니켈, 실리콘, 보론카바이드 및 탄소의 혼합물에 잔량으로 혼합될 수 있다.
상기 초경층은 상기 골재의 표면에 0.1~1mm의 두께로 제작될 수 있다. 기존의 강화된 골재의 경우 내구성을 확보하기 위하여 경화층의 두께를 1.5mm이상으로 제작하였지만, 본 발명의 경우 상기 초경층의 두께가 1mm를 초과하게 되면 초경층의 단가가 높음에 따라 제작비용이 많이 발생하는 문제를 가지고 있다. 따라서 본원 발명에서는 상기 초경층의 두께를 0.1~1mm 바람직하게는 0.5~0.8mm의 두께를 가지도록 제작하여 제조원가를 크게 감소시킬 수 있다. 상기 초경층의 두께가 0.1mm미만인 경우 원하는 내구성을 나타낼 수 없으며, 1mm를 초과하여 제작되는 경우 가격경쟁력이 떨어지게 된다.
상기 혼합이 완료된 원재료는 건조되어 원료분말을 형성할 수 있다. 이 단계에서 상기 에탄올과 혼합된 원료를 분무건조하여 구형의 입자를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 건조된 원료분말은 상기 골재의 표면에 적층된 다음 가압되거나 가열되어 1차 성형될 수 있다. 상기 1차 성형과정에서 상기 골재의 표면이 균일하게 형성된 골재를 사용하는 경우 가압에 의하여 상기 초경층을 1차 성형할 수 있으며, 불균일한 골재를 사용하는 경우 가열되어 1차 성형될 수 있다. 상기 1차 성형과정에서는 상기 원료분말이 소결되는 온도까지 상승되는 것이 아닌 상기 원료분말이 건조되어 일정한 두께를 이루도록 하는 것으로 적절한 온도 또는 압력을 이용하여 상기 원료분말이 상기 골재 표면에서 이탈되지 않도록 할 수 있다.
상기 1차 성형이 완료된 이후 상기 골재를 진공 소결을 통하여 2차 성형할 수 있다. 상기 2차 성형 단계에서 소결 진공도는 10-1torr 내지 10-3torr이며, 소결 온도는 1,000 내지 1,300℃이고, 소결 시간은 10분 내지 120분인 것이 바람직하다. 진공도가 10-3torr미만인 경우 장비의 대형화 및 진공 형성의 어려움으로 인하여 제작단가가 상승할 수 있으며, 10-1torr를 초과하는 진공도를 가지는 경우 탈탄소화 및 내부기포의 배출불량에 의한 기공발생 등의 부영향이 나타나 불량이 발생할 수 있다. 온도가 1,000℃미만에서 소결하는 경우에는 소결이 이루어지지 않아 강도가 떨어지거나 낮은 온도에서 소결하기 위한 첨가물(Ni와 고용체를 형성하는 첨가물)의 사용량이 많아져 경도가 떨어질 수 있으며, 1,300℃를 초과하는 온도에서 소결이 수행되는 경우 제작단가의 상승과 더불어 내부에 공동이 형성되어 내구성이 떨어질 수 있다. 또한 소결시간이 10분 미만인 경우 원활한 소결이 이루어지지 않으며, 120분을 초과하여 소결하는 경우 제작시간이 많이 소요되며, 내부 미세기공의 응집이 일어나 거대 기공을 형성할 수 있어 생산성이 떨어질 수 있다.
상기와 같이 제작된 포장재는 상기 바닥면의 표면에 일정한 두께로 도포될 수 있다. 이때 상기 도포는 스프레이 분사등을 이용하여 균일하게 도포되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 포장재의 도포가 완료된 이후 표면을 가공하는 포장재 가공단계를 수행할 수 있다. 이 가공단계를 통하여 상기 포장재의 표면에 일정한 형상이 형성되어 상기 포장재에 의한 미끄럼 방지 효과가 최대화될 수 있다.
이를 위하여 상기 포장재 가공단계는, 상기 도포된 포장재의 표면을 평탄하게 가공하는 단계; 상기 평탄화된 포장재의 표면에 롤러를 이용하여 미끄럼방지 형상을 형성하는 단계; 및 상기 일정한 형상의 형성이 완료된 이후 포장재의 표면에 광촉매를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포장재는 바닥에 도포된 이후 표면이 롤러 또는 밀대에 의하여 평탄화될 수 있으며, 이 과정에서 상기 그루브 사이에 균일하게 침투되어 상기 바닥면과의 접착력이 극대화될 수 있다. 이때 상기 포장재는 2~5mm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 포장재가 2mm미만의 두께를 가지는 경우 내구성이 떨어질 수 있으며, 5mm를 초과하는 두께를 가지는 경우 상기 포장재의 흐름이 발생하여 균일한 도포가 어려울 수 있다.
상기와 같이 균일하게 도포된 포장재는 롤러를 이용하여 일정한 형상을 표면에 형성할 수 있다. 상기 롤러는 상기 포장재에 일정한 형상을 형성하기 위하여 표면에 다수개의 돌출부가 형성될 수 있으며, 이를 통하여 상기 롤러의 이동에 따라 상기 포장재의 표면에는 일정한 형상 즉 미끄럼방지 형상이 형성될 수 있다
상기 미끄럼방지 형상은, 1~10mm의 폭과 길이를 가지며, 1~5mm의 깊이로 형성되는 미끄럼방지 함몰부가 1~10mm의 간격으로 형성된 미끄럼방지열; 및 1~5mm의 깊이를 가지며, 직선형으로 형성되는 배수열을 포함할 수 있다(도 4 참조).
상기 미끄럼방지열의 경우 1~10mm의 폭과 길이를 가지며, 1~5mm의 깊이로 형성되는 미끄럼방지 함몰부가 1~10mm의 간격으로 형성될 수 있다. 즉 상기 미끄럼 방지열은 원형 또는 사각형으로 형성된 함몰부가 균일한 간격으로 형성되어 표면 마찰력을 높여주는 역할을 수행하는 부분으로 상기 범위 내의 크기를 가지는 경우 미끄럼 방지 효과가 최대화될 수 있다.
상기 배수열의 경우 직선형의 홈을 형성하는 것으로 상기 포장재의 표면에 유입되는 물을 신속하게 배수시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위하여 상기 배수열은 1~5mm의 깊이를 가지며, 직선형으로 형성될 수 있다. 득히 상기 배수열은 위에서 살펴본 바와 같이 상기 그루브와 직교하는 방향으로 형성되어 상기 포장재의 내구성을 형상시키는 것이 바람직하며, 빠른 배수를 위하여 상기 포장재가 적용되는 도로를 가로지르는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 배수열을 통하여 상기 포장재의 표면에 유입되는 물의 배수가 원활하게 될 수 있다. 다만 상기 배수열의 경우 상기 미끄럼 방지열에 비하여 미끄럼 방지효과가 떨어질 수 있으므로, 상기 미끄럼방지열 2~10개당 1개의 비율로 형성되어 원활한 배수가 일어나면서도 미끄럼 방지효과가 떨어지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 포장재의 표면에 형상이 형성된 이후 광촉매를 도포할 수 있다. 상기 광촉매는 자외선과 반응하여 휘발성유기화합물을 분해하는 역할을 수행하는 촉매로 바람직하게는 산화티타늄이 사용될 수 있다. 상기 산화티타늄의 경우 휘발성유기화합물 방출시 이를 활성화시킬 수 있으며, 이렇게 활성화된 휘발설유기화합물은 공기중의 산소와 결합하여 산화되어 분해될 수 있다. 따라서 상기 광촉매를 표면에 도포하는 것으로 상기 포장재의 건조시 또는 건조이후 발생하는 휘발숭 유기화합물의 발출을 최소화할 수 있다. 이때 상기 산화티타늄은 촉매의 역할을 최대화하기 위하여 10~100nm의 크기를 가지는 타타늄나노입자인 것이 바람직하여, 상기 포장재의 표면경화가 완료되기 이전 도포되어 추가적인 접착 없이도 상기 포장재의 표면에 부착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 포장재 가공단계가 완료되면 상기 미끄럼방지 포장재가 경화된 이후 표면을 정리하는 후처리 단계를 수행할 수 있다. 상기 후처리 단계는 상기 포장재의 표면에 미감을 줄수 있는 형상을 형성하는 단계이다.
이를 위하여 상기 후처리 단계는, 상기 경화가 완료된 포장재의 표면을 세척하는 단계; 표면에 일정한 형상이 양각으로 형성되며, 가열된 드럼을 이용하여 상기 포장재의 표면을 압착하여 상기 포장재의 표면에 일정한 형상을 음각으로 형성하는 단계; 상기 포장재의 표면을 도색하는 단계; 및 상기 음각으로 형성된 형상에 상기 도색된 포장재와는 상이한 색상을 가지는 포장재를 충진하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표면을 세척하는 단계는 상기 포장재의 경화가 완료된 이후 잔유물 및 이탈된 광촉매, 미끄럼방지 공재등을 제거하기 위한 단계로 물을 이용하여 상기 포장재의 표면을 세척하여 상기 이물질을 제거함과 동시에 배수성, 방수성등을 확인할 수 있다.
상기 세척이 완료된 이후 표면에 일정한 형상이 양각으로 형성되며, 가열된 드럼을 이용하여 상기 포장재의 표면을 압착하여 상기 포장재의 표면에 일정한 형상을 음각으로 형성할 수 있다(도 5 참조).
이 가열된 드럼은 표면에 일정한 형상을 가지는 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 돌출부는 가열될 수 있어 상기 드럼을 회전시키며 압력을 가하는 경우 상기 포장재의 표면에 일정한 형상을 나타낼 수 있다. 다만 이 형상의 경우 상기 미끄럼방지 함몰부 또는 배수열과는 달리 0.1~1mm의 두께로 용융되어 형성되는 홈일 수 있다. 따라서 상기 포장재의 표면에 상기 롤러에 의한 형상이 형성되더라도 마찰력에 변화는 나타나지 않을 수 있으며, 다만 상기 롤러에 의하여 형성된 형상을 따라 배수가 이루어질 수 있으므로 상기 형상이 보조 배수로의 기능을 할 수 있다. 이때 상기 롤러에 의하여 형성되는 형상은 상기 포장재의 표면에 보도블럭, 자연석블럭, 자갈블럭 등의 형상을 나타낼 수 있으며, 상기 도로를 사용하는 주 연령층에 따라 일정한 케릭터 형상을 형성하거나, 직선형으로 형성되어 유도로로서의 기능을 할 수 있다. 또한 이러한 형상을 더욱 강조하기 위하여 상기 포장재의 표면의 도색과는 상이한 색상을 가지는 포장재로 상기 형상이 중진될 수 있으며, 이 경우에는 상기 보조배수로로서 사용할 수는 없지만 다양한 형상을 표현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (4)

  1. 바닥면의 표면을 균일하게 정리하는 전처리 단계;
    상기 정리된 바닥면에 표면처리제를 도포하는 표면처리 단계;
    상기 표면처리제의 도포가 완료된 이후 미끄럼방지 포장재를 도포하는 포장재 도포 단계;
    상기 미끄럼방지 포장재의 표면을 균일하게 정리한 다음, 롤러를 이용하여 일정한 형상을 표면에 형성하는 포장재 가공 단계; 및
    상기 미끄럼방지 포장재가 경화된 이후 표면을 정리하는 후처리 단계;
    를 포함하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법에 있어서,
    상기 전처리 단계는,
    바닥면의 표면을 평탄하게 연마하는 단계;
    상기 연마가 완료된 이후 표면에 잔유물을 제거하는 단계; 및
    상기 바닥면의 표면에 존재하는 균열을 보수하는 단계;
    를 포함하며;
    상기 균열을 보수하는 단계는,
    균열이 발생된 바닥면을 일정간격으로 천공하여 천공부를 형성하는 단계;
    상기 천공부에 침투성 방수제를 주입하여 가압하여 상기 침투성 방수제를 침투시키는 단계;
    상기 천공부에 방수시멘트를 주입하는 단계; 및
    상기 방수시멘트의 경화가 완료된 이후 표면을 정리하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 표면처리 단계는,
    바닥면에 침투성 방수제를 도포하는 단계;
    상기 침투성 방수제가 경화된 이후 바닥면의 표면을 연마하는 단계;
    상기 바닥면에 일정간격으로 그루브를 형성하는 단계;
    상기 바닥면에 프라이머를 도포하는 단계
    를 포함하며,
    상기 침투성 방수제는,
    규산나트륨 및 규산칼륨으로 구성되는 나노 복합 실리케이트 졸;
    실란계 화합물; 및
    금속산화물을 포함하는 첨가제;
    를 포함하는 알칼리금속 액상 나노 복합 실리케이트계 침투성 방수제인 것을 특징으로 하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포장재 도포단계는, 상기 표면처리가 완료된 바닥면에 2~5mm의 두께로 포장재를 도포하는 단계이며,
    상기 포장재는 아크릴 수지 70~85중량%, UV안정제 0.5~5중량%, 알루미늄 실리케이트 1~10중량%, 미끄럼방지골재 1~5중량%, 폴리우레탄 5~20중량%, 소포제 0.1~3중량%, 유화제 0.1~3중량%의 혼합물이며,
    상기 알루미늄 실리케이트는 중공형태를 이루고 있으며,
    상기 미끄럼방지골재는 평균입경이 2~10mm이며, 표면에 초경층이 형성되어 있으며,
    상기 초경층은,
    니켈(Ni) 20~30중량%, 규소(Si) 1~2중량%, 보론카바이드(B4C) 0.1~2중량%, 탄소(C) 3~6중량% 및 잔부 텅스텐카바이드(WC)를 포함하는 원료를 에탄올을 사용하여 혼합하는 혼합 단계;
    상기 혼합이 완료된 원재료를 건조하여 원료분말을 형성하는 건조 단계;
    상기 원료분말을 미끄럼방지골재의 표면에 적층한 다음, 가압 또는 가열하여 성형하는 1차 성형단계; 및
    상기 1차 성형이 완료된 이후 진공 소결하는 2차 성형단계;
    를 포함하는 방법으로 형성되며,
    상기 포장재 가공단계는,
    상기 도포된 포장재의 표면을 평탄하게 가공하는 단계;
    상기 평탄화된 포장재의 표면에 롤러를 이용하여 미끄럼방지 형상을 형성하는 단계; 및
    상기 일정한 형상의 형성이 완료된 이후 포장재의 표면에 광촉매를 도포하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 미끄럼방지 형상은,
    1~10mm의 폭과 길이를 가지며, 1~5mm의 깊이로 형성되는 미끄럼방지 함몰부가 1~10mm의 간격으로 형성된 미끄럼방지열; 및
    1~5mm의 깊이를 가지며, 직선형으로 형성되는 배수열;
    을 포함하되,
    상기 배수열은 상기 미끄럼방지열 2~10개당 1개의 비율로 성형되는 것을 특징으로 하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 후처리 단계는,
    상기 경화가 완료된 포장재의 표면을 세척하는 단계;
    표면에 일정한 형상이 양각으로 형성되며, 가열된 드럼을 이용하여 상기 포장재의 표면을 압착하여 상기 포장재의 표면에 일정한 형상을 음각으로 형성하는 단계;
    상기 포장재의 표면을 도색하는 단계; 및
    상기 음각으로 형성된 형상에 상기 도색된 포장재와는 상이한 색상을 가지는 포장재를 충진하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 가열은 상기 드럼의 표면에 양각으로 형성된 형상을 선택적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 친환경 미끄럼 방지 포장재 시공방법.
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