KR102343612B1 - A pavement composition to reduce nitrogen oxides and fine dust, and the pavement method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로에 적용되는 질소 산화물 및 미세먼지 저감용 포장 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a pavement composition for reducing nitrogen oxides and fine dust applied to roads.
또한, 본 발명은 추가 분진의 발생을 막기 위한 상기 포장 조성물 상에 코팅될 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a coating composition to be coated on said packaging composition to prevent the generation of additional dust.
보행자 도로는 보행자의 통행을 위해 설치하는 도로를 의미한다. 우리나라는 경제 성장과 과학기술의 발달에 따라 자동차 중심의 도로 교통 정책이 이루어져 왔다. 그러나, 그에 따른 교통 정체, 환경 오염 등의 문제로 인하여 녹색교통의 중요성이 부각되었다. 특히 이러한 녹색교통의 중심이 되는 보행을 위한 보행자 도로에 대한 중요성이 날로 높아지고 있다.Pedestrian road means a road installed for the passage of pedestrians. In Korea, along with economic growth and the development of science and technology, automobile-centered road transportation policies have been implemented. However, the importance of green transportation has been highlighted due to problems such as traffic congestion and environmental pollution. In particular, the importance of pedestrian roads for pedestrians, which is the center of such green traffic, is increasing day by day.
보행자 도로는 보행자에게 안전과 함께 쾌적한 통행을 제공하는 구조여야 한다. 하지만, 자동차 도로변에 인접한 보행자 도로의 경우, 자동차 도로에서 자동차에 의해 발생한 질소산화물 및 미세먼지에 의해 보행자의 통행에 많은 불편함을 가져오고 있다.Pedestrian roads should be structured to provide safe and comfortable passage for pedestrians. However, in the case of a pedestrian road adjacent to an automobile roadside, nitrogen oxides and fine dust generated by automobiles on the automobile road cause a lot of inconvenience to pedestrians.
따라서, 보행자의 쾌적한 통행을 위해 보행자 도로의 질소산화물 및 미세먼지를 감소시키기 위한 노력이 계속되고 있다.Therefore, efforts are being made to reduce nitrogen oxides and fine dust in pedestrian roads for a comfortable passage of pedestrians.
국내 특허 등록 제10-2028924호에서는 포장도로의 표면에 수용성 광촉매 조성물을 분사하여 질소산화물 및 미세먼지를 저감시키는 기술이 개시되어 있지만 이 수용성 광촉매 조성물은 보관 기능이 떨어지며, 포장도로 자체의 먼지 저감 기능은 전혀 개시하지 않아 저감 기능이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.Domestic Patent Registration No. 10-2028924 discloses a technology for reducing nitrogen oxides and fine dust by spraying a water-soluble photocatalyst composition on the surface of the pavement, but this water-soluble photocatalyst composition has a poor storage function, and the dust reduction function of the pavement itself is not disclosed at all, so it has a problem that the reduction function is inferior.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 질소산화물 및 미세 먼지를 저감시키는 포장 조성물 및 마찰 및 하중으로 인해 포장 조성물로부터 발생하는 미세 분진을 방지하기 위한 코팅 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide a packaging composition for reducing nitrogen oxides and fine dust, and a coating composition for preventing fine dust generated from the packaging composition due to friction and load.
또한, 본 발명의 목적은 기존의 코팅 조성물보다 보관 기간이 길며 접착 강도가 강하고, 유지력이 강한 코팅 조성물을 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a coating composition having a longer storage period and stronger adhesive strength than the conventional coating composition, and having a strong holding power.
본 발명에 따른 포장 조성물은 시멘트, 제올라이트 및 활성 황토 중 적어도 하나를 포함하며, 포장 조성물은 이산화티탄을 포함하는 코팅 조성물에 의해 도포될 수 있다.The packaging composition according to the present invention includes at least one of cement, zeolite and active ocher, and the packaging composition may be applied by a coating composition containing titanium dioxide.
일 실시예에서, 코팅 조성물은, 광촉매 물질, 메타아크릴계 수성 점접착제, 및 물을 포함할 수 있다.In one embodiment, the coating composition may include a photocatalytic material, a methacrylic aqueous adhesive, and water.
일 실시예에서, 코팅 조성물은, 1 내지 6 중량%의 광촉매 물질, 15 내지 25 중량%의 메타아크릴계 수성 점접착제, 및 나머지 물;을 포함할 수 있다.In one embodiment, the coating composition, 1 to 6% by weight of the photocatalytic material, 15 to 25% by weight of the methacrylic aqueous adhesive, and the remainder of water; may include.
일 실시예에서, 상기 포장 조성물은, 물 및 굵은 골재를 더 포함하며, 물 120 중량부에 대해, 시멘트 280 중량부, 제올라이트 및 활성 황토 중 적어도 하나의 42 내지 56 중량부, 굵은 골재 1600 중량부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the packaging composition further comprises water and coarse aggregate, based on 120 parts by weight of water, 280 parts by weight of cement, 42 to 56 parts by weight of at least one of zeolite and active loess, and 1600 parts by weight of coarse aggregate may include
일 실시예에서, 상기 코팅 조성물은 분무 또는 침지 코팅에 의해 도포될 수 있다.In one embodiment, the coating composition may be applied by spraying or dip coating.
일 실시예에서, 코팅 조성물은 상기 포장 조성물 상에 접착되어 상기 포장 조성물에 의해 발생하는 분진을 방지할 수 있다.In one embodiment, the coating composition may be adhered to the packaging composition to prevent dust generated by the packaging composition.
본 발명에 따른 포장 방법에서는, 제올라이트 및 활성 황토 중 적어도 하나, 시멘트, 굵은 골재, 물을 소정의 비율로 배합시키는 단계, 상기 배합물을 도로에 포장시키는 단계, 이산화티탄을 포함하는 코팅 조성물을 도로에 침지법 또는 분사법으로 도포하는 단계, 및 상기 코팅 조성물을 상온에서 1시간 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.In the paving method according to the present invention, at least one of zeolite and active loess, cement, coarse aggregate, and water are mixed in a predetermined ratio, paving the mixture on a road, and a coating composition comprising titanium dioxide is applied to the road. It may include the step of applying by immersion method or spraying method, and drying the coating composition at room temperature for 1 hour.
일 실시예에서, 코팅 조성물은: 1 내지 6 중량%의 광촉매 물질, 15 내지 25 중량%의 메타아크릴계 수성 점접착제, 및 나머지의 물을 포함하며, 상기 코팅 조성물은 상기 배합물 상에 1회 또는 2회 도포될 수 있다.In one embodiment, the coating composition comprises: 1 to 6% by weight of a photocatalytic material, 15 to 25% by weight of a methacrylic aqueous adhesive, and the balance water, wherein the coating composition is applied onto the formulation once or twice. It can be applied twice.
일 실시예에서, 배합의 비율은, 물 120 중량부에 대해, 시멘트 280 중량부, 제올라이트 및 활성 황토 중 적어도 하나의 42 내지 56 중량부, 굵은 골재 1600 중량부일 수 있다.In one embodiment, the proportion of the blending may be, based on 120 parts by weight of water, 280 parts by weight of cement, 42 to 56 parts by weight of at least one of zeolite and active loess, and 1600 parts by weight of coarse aggregate.
본 발명에 따른 포장 조성물은 자동차 도로에 인접한 보행자 도로의 포장에 사용될 수 있다.The pavement composition according to the present invention can be used for paving a pedestrian road adjacent to an automobile road.
본 발명의 포장 조성물은 제올라이트 및 활성 황토와 같은 다공성 구조를 포함하기 때문에 질소산화물 및 미세먼지의 흡착률이 일반 시멘트와 비교하여 향상될 수 있다.Since the packaging composition of the present invention contains a porous structure such as zeolite and active loess, the adsorption rate of nitrogen oxides and fine dust can be improved compared to general cement.
본 발명의 포장 조성물은 그 상에 코팅 조성물이 도포되기 때문에 포장 조성물로 인해 형성되는 미세 분진이 현저하게 감소될 수 있다.Since the packaging composition of the present invention has a coating composition applied thereon, fine dust formed by the packaging composition can be significantly reduced.
본 발명의 포장 조성물 상에 도포된 코팅 조성물은 기존의 코팅 조성물에 비해 보관 기간이 매우 길며, 접착 강도 및 유지력이 매우 상승될 수 있다.The coating composition applied on the packaging composition of the present invention has a very long storage period compared to the conventional coating composition, and adhesive strength and holding power can be greatly increased.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 조성물과 기존의 코팅 조성물의 보관 시 차이점을 나타내는 도면이다.
도 2는 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 비교하여 다공성 재료 중 제올라이트 및 활성 황토의 치환 비율에 따른 NOx의 감소율을 나타내는 그래프이다.
도 3은 코팅 조성물 1회 침지에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 코팅 조성물 2회 침지에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 코팅 조성물 1회 분무에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내는 그래프이다.
도 6은 코팅 조성물 2회 분무에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내는 그래프이다.
도 7은 콘크리트 배합체에 대해 압축 강도 시험을 행한 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a view showing the difference between the storage of the coating composition according to the present invention and the existing coating composition.
2 is a graph showing the reduction rate of NO x according to the substitution ratio of zeolite and active loess in the porous material compared to normal Portland cement (OPC).
3 is a graph showing the NO x reduction rate of each test specimen according to one-time immersion of the coating composition.
Figure 4 is a graph showing the NO x reduction rate of each test specimen according to the coating composition immersion twice.
5 is a graph showing the NO x reduction rate of each test specimen according to one spray of the coating composition.
6 is a graph showing the NO x reduction rate of each test body according to the coating composition sprayed twice.
7 is a graph showing the results of a compressive strength test on a concrete mixture.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명에 따른 포장 조성물은 시멘트 및 제올라이트 또는 활성 황토와 같은 다공성 재료를 포함할 수 있다.The packaging composition according to the present invention may comprise cement and a porous material such as zeolite or activated loess.
제올라이트는 급히 가열하면 거품이 나서 녹는 것처럼 보이는 광물로, 신생대 3기의 화산회가 열수에 의한 속성작용을 받아 생성된 광물이다. 제올라이트는 물분자가 결정수 형태로 구조 중에 존재하는 함수 알루미나 규산염 광물이며, 다공성으로 인한 비표면적이 커서 공극에 의한 흡착, 탈취 및 수분 흡수 특성이 우수하다.Zeolite is a mineral that foams and melts when heated quickly. It is a mineral produced by volcanic ash from the 3rd Cenozoic era through rapid action by hot water. Zeolite is a hydrous alumina silicate mineral in which water molecules exist in the form of crystallized water, and has excellent adsorption, deodorization, and moisture absorption properties by pores due to its large specific surface area due to porosity.
활성 황토는, 황토에 에너지를 가한 후 냉각시키면 결정화되는 시간적인 여유가 없기 때문에 높은 결정화 에너지를 내부에 보존하여 언제든지 외부의 자극으로 화학 결합을 할 가능성을 가진 유리 상태인 황토를 의미한다. 활성 황토는 또한 다공성으로 인해 비표면적이 높아 흡착 특성이 우수하다.Activated loess refers to free-form loess that has the potential to chemically bond with external stimuli at any time by preserving high crystallization energy inside because there is no time to crystallize when cooled after applying energy to loess. Activated loess also has excellent adsorption properties due to its high specific surface area due to its porosity.
이러한 다공성 재료는 공극이 질소산화물 또는 미세먼지를 흡착하는데 도울 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 포장 조성물은 다공성 재료를 소정의 비율 첨가하여 인접한 차량 도로에서 발생하는 미세먼지 및/또는 질소산화물을 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 포장 조성물은 차량 도로에 인접한 보행자 도로에서 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 포장 조성물은 자전거 도로, 차량 도로, 비행기 도로 등 다양한 도로에 미세먼지 및/또는 질소산화물을 저감시키기 위해 사용될 수 있다. These porous materials can help the pores adsorb nitrogen oxides or fine dust. As a result, the pavement composition according to the present invention can reduce fine dust and/or nitrogen oxides generated from adjacent vehicle roads by adding a porous material in a predetermined ratio. Accordingly, the pavement composition according to the present invention can be used in a pedestrian road adjacent to a vehicle road. However, the present invention is not limited thereto, and the packaging composition according to the present invention may be used to reduce fine dust and/or nitrogen oxides on various roads such as bicycle roads, vehicle roads, and airplane roads.
한편, 다공성 재료가 첨가된 포장 조성물은 약한 마찰 및 하중(예를 들어, 사람의 보행)만으로도 분말이 발생하는 문제점이 생길 수 있다. 결과적으로, 다공성 재료를 포함하는 포장 조성물만이 존재하는 경우 보행자 도로는 보행자의 쾌적한 보행에 오히려 방해가 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 코팅 조성물을 포장 조성물 상에 도포하여 미세 분말을 방지할 수 있다. 코팅 조성물이 포장 조성물 상에 도포되는 것이 기재되지만 이에 한정되지 아니하며, 코팅 조성물은 콘크리트 제품, 유리, 커튼, 벽지 등 미세먼지 저감이 필요한 다양한 제품에 도포될 수 있다.On the other hand, the packaging composition to which the porous material is added may have a problem in that the powder is generated only by weak friction and load (eg, walking by a person). As a result, when only the pavement composition including the porous material exists, the pedestrian road may rather interfere with the pedestrian's pleasant walking. Therefore, it is possible to prevent fine powder by applying the coating composition according to the present invention on the packaging composition. It is described that the coating composition is applied on the packaging composition, but is not limited thereto, and the coating composition may be applied to various products requiring fine dust reduction, such as concrete products, glass, curtains, and wallpaper.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 광촉매 물질, 메타 아크릴계 수성 점접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 1 내지 6 중량%의 광촉매 물질, 15 내지 25 중량%의 메타 아크릴계 수성 점접착제, 나머지 물을 포함할 수 있다.The coating composition according to the present invention may include a photocatalytic material and an aqueous methacrylic adhesive. For example, the coating composition may include 1 to 6% by weight of a photocatalyst material, 15 to 25% by weight of a methacrylic aqueous adhesive, and the remainder of water.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 물의 비율이 높기 때문에 스프레이 방식으로 또는 바르는 방식으로 포장 조성물에 도포될 수 있다. 이에 따라, 더 쉽게 코팅 조성물을 포장 조성물 상에 도포할 수 있다. 본 발명에 따른 코팅 조성물은 침지 방식에 의해서 포장 조성물에 도포될 수도 있다.Since the coating composition according to the present invention has a high proportion of water, it can be applied to the packaging composition by spraying or by applying. Accordingly, it is easier to apply the coating composition onto the packaging composition. The coating composition according to the present invention may be applied to the packaging composition by an immersion method.
광촉매 물질은 광촉매로서 기능하는 ZnO, WO3, SnO2, ZrO2, TiO2, CdS, CdSe 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 광촉매 물질은 이산화티탄(TiO2)을 포함할 수 있다. 이산화티탄은 인체에 무해하고, 가격이 비교적 저렴하며, 빛에 의해 쉽게 활성화되어 반영구적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 광촉매 물질은 독일 EVONIC사의 AEROXIDE TiO2 P25 일 수 있다.The photocatalytic material may include ZnO, WO 3 , SnO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , CdS, CdSe, etc. functioning as a photocatalyst. Preferably, the photocatalytic material may include titanium dioxide (TiO 2 ). Titanium dioxide is harmless to the human body, has a relatively low price, and can be easily activated by light and used semi-permanently. For example, the photocatalytic material may be AEROXIDE TiO 2 P25 manufactured by EVONIC, Germany.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 조성물(10)과 기존의 코팅 조성물(100)의 보관 시 차이점을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 코팅 조성물(10)은 메타아크릴계 수성 점접착제(20), 광촉매 물질(30), 물(40)을 포함할 수 있다. 메타아크릴계 수성 점접착제(20)는 바인더(22) 및 계면 활성제(24)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메타아크릴계 수성 점접착제(20)는 씨앤엘디사의 709base일 수 있다.1 is a view showing the difference between the storage of the
메타아크릴계 수성 점접착제(20)는 계면 활성제로 기능하는 로다펙스(Rhodapex) AB/20과 바인더로 기능하는 메타크릴산(MAA), 이소보닐 메타크릴레이트(IBOMA), 히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA), 메틸메타크릴레이트(MMA) 중 적어도 하나, 에틸 아크릴레이트(EA) 및 SIPOMER SEM-25를 포함할 수 있다.The methacrylic
다른 실시예에서, 코팅 조성물은 광촉매 물질 및 메타 아크릴계 수성 점접착제가 아닌 실리카 및 콜로이드 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 비표면적이 100 내지 250 m2/g이며 50 내지 200 μm의 입자 크기를 갖는 실리카, 100 nm 이하의 입자 크기를 갖는 콜로이드 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 1 내지 6 중량%의 실리카, 15 내지 25 중량%의 콜로이드 실리카, 나머지 물을 포함할 수 있다.In another embodiment, the coating composition may include silica and colloidal silica other than the photocatalytic material and the methacrylic aqueous adhesive. For example, the coating composition according to the present invention may include silica having a specific surface area of 100 to 250 m 2 /g and a particle size of 50 to 200 μm, and colloidal silica having a particle size of 100 nm or less. For example, the coating composition may comprise 1 to 6 weight percent silica, 15 to 25 weight percent colloidal silica, with the balance water.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 기존의 코팅 조성물(100)은 오래 보관될 경우 바인더(220)를 보호하는 계면 활성제(240)가 분리되기 때문에 유화가 파괴되어 응고될 수 있다. 하지만, 본 발명의 코팅 조성물(10)은, 메타아크릴계 수성 점접착제(20)를 포함하기 때문에 오랜 시간 보관하여도 유화가 파괴되지 않을 수 있다. 따라서, 코팅 조성물(10)은 오래 동안 응고하지 않고 보관될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 코팅 조성물(10)은 6개월 내지 12개월 동안 응고하지 않고 보관할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 코팅 조성물(10)은 기존의 코팅 조성물보다 접착 강도가 더 증가할 수 있다. 이에 따라, 코팅 조성물(10)이 포장 조성물 상에 더 오랫동안 유지될 수 있으므로 포장 조성물의 내수성 및 강성이 향상될 수 있다.As shown in (b) of Figure 1, the
실시예Example
표 1은 미세먼지 저감 효과를 관찰하기 위해 보통 포틀랜드 시멘트(OPC) 및 다공성 소재 중 제올라이트 및 활성 황토가 치환된 시멘트 모르타르의 배합을 나타낸다.Table 1 shows the formulation of ordinary Portland cement (OPC) and cement mortar substituted with zeolite and active loess among porous materials to observe the effect of reducing fine dust.
여기서, ZE-20은 OPC에 포함된 시멘트의 20중량%를 제올라이트로 치환한 조성물을 의미하며, ZE-30은 OPC에 포함된 시멘트의 30중량%를 제올라이트로 치환한 조성물을 의미한다. AH-20은 OPC에 포함된 시멘트의 20중량%를 활성 황토로 치환한 조성물을 의미하며, AH-30은 OPC에 포함된 시멘트의 30중량%를 활성 황토로 치환한 조성물을 의미한다.Here, ZE-20 means a composition in which 20 wt% of the cement included in OPC is substituted with zeolite, and ZE-30 means a composition in which 30 wt% of the cement included in OPC is substituted with zeolite. AH-20 means a composition in which 20 wt% of the cement included in OPC is substituted with active loess, and AH-30 means a composition in which 30 wt% of the cement included in OPC is substituted with active loess.
시멘트 모르타르의 시험체는 KS ISO 679에 따라 50×50×50 (mm)로 제작하여 28일간 수중 양생하여 실험을 진행하였다. 또한, 시멘트 모르타르 시험체에 침지법 또는 분사법을 적용하여 본 발명에 따른 코팅 조성물을 도포하였다. 이에 따라, 1-100nm의 입자 크기를 갖는 TiO2 광촉매 물질이 시멘트 모르타르 시험체의 표면에 부착 및 침투되어 광촉매 반응에 의해 NOx 저감 효과를 나타낸다. 시멘트 모르타르의 시험체는 증류수에 침지하여 오염물을 제거하고 건조시킨 후에 코팅 조성물을 도포하였다. 코팅 조성물은 침지 방법 및 스프레이 분무 방법으로 각각 1회 또는 2회 도포되었다. 도포가 완료된 시험체는 상온(15℃ 내지 25℃)에서 1시간 건조 후에 NOx 저감 성능 평가를 진행하였다. 본 발명에 따른 코팅 조성물은 종래의 코팅 조성물과 달리 상온에서 1시간 건조하더라도 포장 조성물 상에 건조되기 때문에 도로를 오랫동안 통제하지 않고도 포장 조성물 상에 코팅 조성물이 건조될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 실제 보행자 도로에 적용하기에 적합할 수 있다다.The specimen of cement mortar was manufactured in 50×50×50 (mm) in accordance with KS ISO 679 and cured in water for 28 days to conduct the experiment. In addition, the coating composition according to the present invention was applied to the cement mortar test body by applying a dipping method or a spraying method. Accordingly, the TiO 2 photocatalyst material having a particle size of 1-100 nm is attached and penetrated on the surface of the cement mortar specimen, thereby exhibiting a NO x reduction effect by the photocatalytic reaction. The cement mortar specimen was immersed in distilled water to remove contaminants and dried, after which the coating composition was applied. The coating composition was applied once or twice, respectively, by dipping method and spray spraying method. After the application was completed, the test specimen was dried at room temperature (15° C. to 25° C.) for 1 hour, and then the NO x reduction performance was evaluated. Unlike the conventional coating composition, the coating composition according to the present invention is dried on the pavement composition even if it is dried at room temperature for 1 hour, so that the coating composition can be dried on the pavement composition without controlling the road for a long time. Accordingly, the coating composition according to the present invention may be suitable for application to an actual pedestrian road.
표 2 및 도 2는 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)와 비교하여 다공성 재료 중 제올라이트 및 활성 황토의 치환 비율에 따른 NOx의 감소율을 나타낸다.Table 2 and FIG. 2 show the reduction rate of NO x according to the substitution ratio of zeolite and active loess in the porous material compared to ordinary portland cement (OPC).
표 2 및 도 2에서 확인할 수 있는 것과 같이, 다공성 재료의 종류에 관계 없이 다공성 재료의 치환율이 증가할수록 NOx의 저감 성능이 증가하는 것을 확인할 수 있다.As can be seen in Table 2 and FIG. 2, it can be confirmed that the NO x reduction performance increases as the substitution rate of the porous material increases, regardless of the type of the porous material.
NOx 저감 성능의 증가는 다공성 재료가 증가할수록 전체 공극량이 증가하기 때문으로 판단된다. 한편, 활성 황토를 사용하는 경우 제올라이트를 사용하는 경우보다 약 39% 이상 NOx 저감 성능이 뛰어난 것으로 확인된다. 이는 전체 공극량은 제올라이트가 치환되는 경우에 활성 황토가 치환되는 경우보다 더 증가하지만, 1μm 이하의 미세 극량이 활성 황토가 치환되는 경우에 더 높기 때문이다.It is judged that the increase in NO x reduction performance is due to an increase in the total amount of voids as the porous material increases. On the other hand, when using active loess, it is confirmed that the NO x reduction performance is superior to that of zeolite by about 39% or more. This is because the total pore amount increases when the zeolite is substituted more than when the active loess is substituted, but the micropore amount of 1 μm or less is higher when the active loess is substituted.
표 3은 코팅 조성물 적용 방법에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내며, 도 3은 코팅 조성물 1회 침지에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내며, 도 4는 코팅 조성물 2회 침지에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내며, 도 5는 코팅 조성물 1회 분무에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타내며, 도 6은 코팅 조성물 2회 분무에 따른 각 시험체의 NOx 감소율을 나타낸다. Table 3 shows the NO x reduction rate of each test specimen according to the coating composition application method, FIG. 3 shows the NO x reduction rate of each test specimen according to one immersion of the coating composition, and FIG. Shows the NO x reduction rate, FIG. 5 shows the NO x reduction rate of each test specimen according to one spraying of the coating composition, and FIG. 6 shows the NO x reduction rate of each test specimen according to the two spraying of the coating composition.
표 3 및 도 3 내지 6에서 볼 수 있는 것과 같이, 코팅 조성물을 도포하지 않는 것과 비교하여 코팅 조성물을 도포하는 경우 NOx 저감 성능이 현저하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 특히, 시멘트의 30중량%를 황토로 치환한 AH-30의 경우, 코팅 조성물을 2회 분무하면 약 52.7%의 상당한 NOx 저감 성능을 확보할 수 있다는 것을 확인했다.As can be seen in Table 3 and FIGS. 3 to 6, when the coating composition is applied as compared to not applying the coating composition, it can be confirmed that the NO x reduction performance is significantly increased. In particular, in the case of AH-30 in which 30 wt% of cement was replaced with loess, it was confirmed that a significant NO x reduction performance of about 52.7% could be secured by spraying the coating composition twice.
모든 시험체에서 코팅 조성물의 1회 침지 및 분무보다 2회 침지 및 분무할 때 더 높은 NOx 감소율을 가졌다. 또한, 코팅 조성물은 침지 방식이 아닌 분무 방식으로 도포되는 것이 약 7.1% 이상 NOx 감소율을 상승시키는 것이 나타났다. 결과적으로, 코팅 조성물을 통해 NOx를 감소시키려면 침지 방식보다는 스프레이 등을 사용하여 분무하는 것이 더 효과적이며, 분무 횟수가 2회 이상인 것이 더 효과적이다.All specimens had a higher NO x reduction rate when dipping and spraying twice than once dipping and spraying the coating composition. In addition, it was shown that the coating composition increased the NO x reduction rate by about 7.1% or more when applied by a spray method instead of a immersion method. As a result, in order to reduce NO x through the coating composition, it is more effective to spray using a spray or the like rather than an immersion method, and it is more effective to spray two or more times.
표 4는 본 발명에 따른 최적의 혼입 투수 콘크리트의 배합을 위한 콘크리트 배합체를 나타낸다.Table 4 shows the concrete mixture for the optimal mixing of the mixed permeable concrete according to the present invention.
여기서 CH20은 활성 황토의 중량이 시멘트의 20 중량%인 것을 의미하며, CH10Z05는 활성 황토의 중량의 시멘트의 10 중량%이고 제올라이트의 중량이 시멘트의 5 중량%인 것을 의미하며, CH05Z10은 활성 황토의 중량이 시멘트의 5 중량%이고 제올라이트의 중량이 시멘트의 10 중량%인 것을 의미한다.Here, CH20 means that the weight of active loess is 20% by weight of cement, CH10Z05 means that the weight of active loess is 10% by weight of cement and the weight of zeolite is 5% by weight of cement, and CH05Z10 is the weight of active loess It means that the weight is 5% by weight of cement and the weight of zeolite is 10% by weight of cement.
표 5 및 도 7은 위의 콘크리트 배합체에 대해 압축 강도 시험을 행한 결과이다.Table 5 and Figure 7 are results of performing a compressive strength test for the above concrete mixture.
28일 압축 강도 평가 결과 OPC는 9.1 MPa로 가장 낮은 압축 강도를 가지며, CH10Z05가 약 13.63 MPa의 압축 강도를 가져 가장 높은 압축 강도를 가지는 것으로 확인되었다.As a result of the 28-day compressive strength evaluation, it was confirmed that OPC had the lowest compressive strength of 9.1 MPa, and CH10Z05 had the highest compressive strength of about 13.63 MPa.
일반적으로 다공성 물질이 치환되는 경우 압축 강도는 OPC보다 줄어든다. 하지만, 본 시험에서 OPC의 경우 코팅 조성물을 도포하지 않았고, 다공성 물질이 첨가된 다른 콘크리트 배합체에는 코팅 조성물을 스프레이 분무 방식으로 도포하였다. 따라서, 다공성 물질이 더 혼합되었음에도 불구하고 다공성 물질의 종류에 관계 없이 OPC보다 압축 강도가 향상되는 결과를 확인하였다. 따라서, 다공성 물질이 혼합된 콘크리트 배합체는 보행자 도로의 기준 압축 강도 12MPa를 만족하였다. 결과적으로, 표 5에 나타난 배합 조성에 따른 콘크리트 배합체는 기준 압축 강도를 만족하면서도 다공성 물질의 마모 시 발생할 수 있는 미세먼지 재발생을 막아줄 수 있다.In general, when the porous material is substituted, the compressive strength is less than that of OPC. However, in the case of OPC in this test, the coating composition was not applied, and the coating composition was applied to other concrete formulations to which a porous material was added by spray spraying. Therefore, it was confirmed that the compressive strength was improved than that of OPC regardless of the type of porous material, even though the porous material was further mixed. Therefore, the concrete mixture mixed with the porous material satisfies the standard compressive strength of 12 MPa for pedestrian roads. As a result, the concrete mixture according to the mixing composition shown in Table 5 can prevent the reoccurrence of fine dust that may occur when the porous material is worn while satisfying the standard compressive strength.
결과적으로, 본 발명에 따른 코팅 조성물이 도포된 포장 조성물은 Nox를 저감시킬 뿐만 아니라 동시에 보행자 도로의 기준 압축 강도를 만족시킨다. 또한, 코팅 조성물의 도포로 인하여 다공성 물질의 마모 시 발생할 수 있는 미세먼지의 재발생을 막아준다. 따라서, 보행자가 쾌적하게 통행할 수 있는 보행자 도로를 제작할 수 있다.As a result, the pavement composition coated with the coating composition according to the present invention not only reduces No x but at the same time satisfies the standard compressive strength of the pedestrian road. In addition, the application of the coating composition prevents the re-generation of fine dust that may occur when the porous material is worn. Accordingly, it is possible to manufacture a pedestrian road through which pedestrians can comfortably pass.
본 발명은 명세서에 기재된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능한 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments described in the specification, these are merely exemplary and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (10)
시멘트;
물;
굵은 골재;
제올라이트; 및
활성 황토;를 포함하며,
상기 포장 조성물은 이산화티탄을 포함하는 코팅 조성물에 의해 도포되며,
상기 포장 조성물은,
물 120 중량부에 대해, 시멘트 280 중량부, 제올라이트 14 중량부, 활성 황토 28 중량부, 굵은 골재 1600 중량부를 포함하며,
상기 코팅 조성물은:
1 내지 6 중량%의 광촉매 물질;
15 내지 25 중량%의 메타아크릴계 수성 점접착제; 및
나머지 물;을 포함하며,
이로 인해, 상기 코팅 조성물은 상기 포장 조성물 상에 상온에서 1시간만에 건조되며, 상기 코팅 조성물은 6개월 내지 12개월 응고하지 않고 보관이 가능한,
포장 조성물.A packaging composition comprising:
cement;
water;
coarse aggregate;
zeolite; and
Including; active loess;
The packaging composition is applied by a coating composition comprising titanium dioxide,
The packaging composition comprises:
Based on 120 parts by weight of water, 280 parts by weight of cement, 14 parts by weight of zeolite, 28 parts by weight of active loess, and 1600 parts by weight of coarse aggregate,
The coating composition comprises:
1 to 6% by weight of a photocatalytic material;
15 to 25% by weight of a methacrylic aqueous adhesive; and
the rest of the water;
Due to this, the coating composition is dried in one hour at room temperature on the packaging composition, and the coating composition can be stored without solidification for 6 to 12 months,
packaging composition.
상기 코팅 조성물은 분무 또는 침지 코팅에 의해 도포되는,
포장 조성물.According to claim 1,
wherein the coating composition is applied by spray or dip coating;
packaging composition.
상기 코팅 조성물은 상기 포장 조성물 상에 접착되어 상기 포장 조성물에 의해 발생하는 분진을 방지하는,
포장 조성물.According to claim 1,
The coating composition is adhered to the packaging composition to prevent dust generated by the packaging composition,
packaging composition.
제올라이트, 활성 황토, 시멘트, 굵은 골재 및 물을 소정의 비율로 배합시키는 단계;
배합물을 도로에 포장시키는 단계
이산화티탄을 포함하는 코팅 조성물을 도로에 침지법 또는 분사법으로 도포하는 단계; 및
상기 코팅 조성물을 상온에서 1시간 건조시키는 단계;를 포함하며,
상기 배합의 비율은, 물 120 중량부에 대해, 시멘트 280 중량부, 제올라이트 14 중량부, 활성 황토 28 중량부 및 굵은 골재 1600 중량부이며,
상기 코팅 조성물은 상기 배합물 상에 1회 또는 2회 도포되며,
상기 코팅 조성물은:
1 내지 6 중량%의 광촉매 물질;
15 내지 25 중량%의 메타아크릴계 수성 점접착제; 및
나머지의 물;을 포함하며,
이로 인해, 상기 코팅 조성물은 도로 상에 상온에서 1시간만에 건조되며, 상기 코팅 조성물은 6개월 내지 12개월 응고하지 않고 보관이 가능한,
포장 방법.A packaging method comprising:
mixing zeolite, active loess, cement, coarse aggregate and water in a predetermined ratio;
Steps of paving the formulation on the road
applying a coating composition containing titanium dioxide to the road by immersion or spraying; and
Including; drying the coating composition at room temperature for 1 hour;
The proportion of the blending is, based on 120 parts by weight of water, 280 parts by weight of cement, 14 parts by weight of zeolite, 28 parts by weight of active loess and 1600 parts by weight of coarse aggregate,
the coating composition is applied once or twice on the formulation,
The coating composition comprises:
1 to 6% by weight of a photocatalytic material;
15 to 25% by weight of a methacrylic aqueous adhesive; and
the remainder of the water;
Due to this, the coating composition is dried in one hour at room temperature on the road, and the coating composition can be stored without solidification for 6 to 12 months,
packaging method.
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