KR102621122B1 - 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그제조 방법 - Google Patents

부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섬유를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법으로서, 외부에 노출되는 표층부를 형성시키는 표층부 형성단계; 섬유사들과 골재를 혼합하여 혼합물을 형성시키는 혼합물 형성단계; 상기 혼합물을 형틀에 투입한 후 접착제를 도포하여 기층부를 형성시키는 기층부 형성단계; 상기 형틀에서 기층부를 분리한 후 기층부의 외면에 접착제를 도포한 후 경화시키는 기층부 보강단계; 상기 표층부의 저면에 상기 기층부를 상면을 부착하여 고정시키는 콘크리트 블록 형성단계; 및 상기 콘크리트 블록의 외면에 달라붙은 이물질 및 돌출된 부분을 다듬는 표면가공 마감단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조되는 친환경 콘크리트 블록을 제공한다.
본 발명인 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법에 따르면 콘크리트 블록의 기층부를 섬유사와 골재로 형성시키므로 공극을 통해 효과적으로 투수가 이루어질 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있으며, 기층부에 사용되는 골재를 발전소에서 발생되는 석탄회인 바텀애시를 분쇄하여 사용하므로 천연골재의 사용량을 줄여 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있고, 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법 {Eco-friendly concrete block using by-product fiber and its manufacturing method}
본 발명은 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 블록의 기층부를 섬유사와 골재로 형성시키므로 공극을 통해 효과적으로 투수가 이루어질 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있으며, 기층부에 사용되는 골재를 발전소에서 발생되는 석탄회인 바텀애시를 분쇄하여 사용하므로 천연골재의 사용량을 줄여 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있고, 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 보도블럭은 행인이 이용하는 인도에 일정크기와 형상으로 이루어진 블럭을 배열하여 먼지 등이 발생하는 것을 방지하고, 빗물이 지하로 투수되어 지하수의 생성과 생태환경을 보존하며 도로 미화 등을 위하여 설치된다.
이러한 보도블럭은 통상 0.05~2㎜의 모래를 주골재로 하여 시멘트와 배합한 콘크리트 블럭이 많이 사용되고 있으나, 이러한 콘크리트형 보도블럭은 우천시 빗물의 배수가 원활하지 않아 지하수의 고갈로 이어져 물부족 현상을 초래하는 문제점이 있었다.
이에 따라 최근에는 우수를 지하로 유입시키기 위해 콘크리트 보도블럭에 공극을 형성하여 투수기능을 향상시킨 투수형 보도블럭(이하, '투수블럭'이라 한다.)을 적용하고 있는 추세이다.
그러나, 종래 투수블럭은 시간이 지날수록, 마모, 부식, 파손이 심해져, 교체 주기가 짧다는 문제가 있으며, 주재료로 콘크리트가 사용되므로 제조비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있었다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
대한민국 등록특허 제10-1182872호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 콘크리트 블록의 기층부를 섬유사와 골재로 형성시키므로 공극을 통해 효과적으로 투수가 이루어질 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있으며, 기층부에 사용되는 골재를 발전소에서 발생되는 석탄회인 바텀애시를 분쇄하여 사용하므로 천연골재의 사용량을 줄여 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있고, 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
섬유를 이용한 콘크리트 블록의 제조방법으로서,
외부에 노출되는 표층부를 형성시키는 표층부 형성단계;
섬유사들과 골재를 혼합하여 혼합물을 형성시키는 혼합물 형성단계;
상기 혼합물을 형틀에 투입한 후 접착제를 도포하여 기층부를 형성시키는 기층부 형성단계;
상기 형틀에서 기층부를 분리한 후 기층부의 외면에 접착제를 도포한 후 경화시키는 기층부 보강단계;
상기 표층부의 저면에 상기 기층부를 상면을 부착하여 고정시키는 콘크리트 블록 형성단계; 및
상기 콘크리트 블록의 외면에 달라붙은 이물질 및 돌출된 부분을 다듬는 표면가공 마감단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은
섬유를 이용한 콘크리트 블록으로서,
표층부; 및
상기 표층부의 하측에 배치되며, 상기 표층부를 지지하는 기층부로 이루어진 것을 특징으로 하는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서,
상기 기층부는 섬유사들을 상호 접착하여 형성시키게 되고,
상기 기층부는 상기 섬유사들 사이에 형성되는 공극을 통해 투수가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서,
상기 기층부는 섬유사들을 프레스로 압착하여 육면체의 블록 형상으로 형성시킨 후 접착제를 도포하여 상기 섬유사들을 상호 연결하며 고정시키도록 함과 아울러 프레스로 압착된 형상이 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서,
상기 기층부는 골재와 섬유사를 혼합한 후 접착하여 형성시키게 되고, 상기 골재와 상기 섬유사들 사이의 공극을 통해 투수가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록 및 그 제조 방법에 따르면 콘크리트 블록의 기층부를 섬유사와 골재로 형성시키므로 공극을 통해 효과적으로 투수가 이루어질 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있으며, 기층부에 사용되는 골재를 발전소에서 발생되는 석탄회인 바텀애시를 분쇄하여 사용하므로 천연골재의 사용량을 줄여 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있고, 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 부분확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 다른 실시예를 나타낸 부분확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 기층부의 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 기층부의 가압제조과정을 나타낸 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 분해도이다. 도 3은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록을 나타낸 부분확대도이다. 도 5는 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 다른 실시예를 나타낸 부분확대도이다. 도 6은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 기층부의 제조과정을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명에 따른 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록의 기층부의 가압제조과정을 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록(10)(이하에서는 설명의 편의상 '콘크리트 블록'이라 명명함)는 섬유를 이용한 콘크리트 블럭(10)으로서, 본 발명에 따른 콘크리트 블럭(10)은 표층부(20)와 기층부(30)을 포함하여 구성된다.
상기 표층부(20)는 상면이 외부에 노출되는 보행자를 지지하게 된다.
상기 표층부(20)는 도면에서와 같이 패널구조로 이루어지며, 콘크리트재로 이루어진다.
이때, 상기 표층부(20)는 콘크리트를 형성시키는 과정에서 표면 마모에 대한 저항성을 갖도록 함과 아울러 강도를 향상시키도록 라텍스 또는 아크릴 수지 분말을 포함시킬 수 있다.
상기 기층부(30)는 표층부(20)의 하측에 배치되며, 상기 표층부(20)를 지지하게 된다.
상기 기층부(30)는 섬유사(40)들을 상호 접착하여 형성시키게 되고, 상기 기층부(30)는 상기 섬유사(40)들 사이에 형성되는 공극(100)을 통해 투수가 이루어지도록 한다.
상기 기층부(30)는 상면이 개방된 사각 하우징 구조의 형틀(200)에 상기 섬유사(40)들을 투입한 후 핫멜트 또는 액상의 에폭시를 분사하거나 도포한 후 경화시켜 형성시키게 된다.
상기 접착제(60)에 의해 상기 섬유사(40)들이 상호 접착되면서 일정한 사각의 블럭형상을 유지할 수 있게 되고, 섬유사(40)들 사이의 공극(100)을 통해 우수가 신속하게 이동하여 배수가 원활한 배수(투수)가 이루어질 수 있게 된다.
상기 섬유사(40)는 합성섬유사(40)이며, 탄성을 갖는 합성섬유사(40)로 형성시키는 것도 가능하다.
이때, 상기 기층부(30)는 상면은 상기 표층부(20)의 저면에 접착되어 고정되며, 상기 기층부(30)의 상부가 상기 표층부(20)를 형성시키는 과정에서 상기 표층부(20)를 하측 내부에 인서트되어 고정되도록 하는 것도 가능하다.
상기 기층부(30)는 섬유사(40)들을 프레스(300)로 압착하여 육면체의 블록 형상으로 형성시킨 후 접착제(60)를 도포하여 상기 섬유사(40)들을 상호 연결하며 고정시키도록 함과 아울러 프레스(300)로 압착된 형상이 유지되도록 한다.
즉, 상기 섬유사(40)들을 형틀(200)에 투입한 후 프레스(300)로 가압하여 압축시킨 후 접착제(60)를 도포하여 섬유사(40)들을 상호 고정시키도록 함으로써, 지지력을 향상시키고, 반복적인 하중에 의해 상기 기층부(30)에 변형이 발생되는 것을 방지하게 된다.
상기 기층부(30)는 골재(50)와 섬유사(40)를 혼합한 후 접착하여 형성시키게 되고, 상기 골재(50)와 상기 섬유사(40)들 사이의 공극(100)을 통해 투수가 이루어지도록 한다.
즉, 형틀(200)에 골재(50)와 섬유사(40)들을 교반하여 혼합한 혼합물을 투입한 후 상기 접착제(60)를 도포하거나 분사한 후 경화시켜 기층부(30)를 형성시킴으로써, 섬유사(40)들로만 이루어진 기층부(30)에 비해 지지력 및 강도를 형상시킬 수 있게 되고, 하중에 의해 기충부가 부분적으로 눌리거나 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 기층부(30)에 사용되는 골재(50)는 발전소에서 발생되는 석탄회인 바텀애시를 분쇄한 골재(50)를 사용할 수 있으며, 바텀애시를 골재(50)를 사용함으로써, 비용을 절감하고 바텀애시를 재활용 할 수 있어 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 기층부(30)에 사용되는 골재(50)는 천연골재(50)를 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 섬유를 이용한 콘크리트 블럭(10)의 제조방법은 외부에 노출되는 표층부(20)를 형성시키는 표층부 형성단계(S1)와, 섬유사(40)들과 골재(50)를 혼합하여 혼합물을 형성시키는 혼합물 형성단계(S2)와, 상기 혼합물을 형틀(200)에 투입한 후 접착제(60)를 도포하여 기층부(30)를 형성시키는 기층부 형성단계(S3)를 거치게 된다.
이후, 상기 형틀(200)에서 기층부(30)를 분리한 후 기층부(30)의 외면에 접착제(60)를 도포한 후 경화시키는 기층부(30) 보강단계(S4)와, 상기 표층부(20)의 저면에 상기 기층부(30)를 상면을 부착하여 고정시키는 콘크리트 블럭(10) 형성단계(S5)와, 상기 콘크리트 블럭(10)의 외면에 달라붙은 이물질 및 돌출된 부분을 다듬는 표면가공 마감단계(S6)를 거침으로써, 일련의 과정을 마치게 된다.
상기 표층부(20)의 저면에는 탄성지지수단이 더 마련되고, 상기 탄성지지수단은, 상기 표층부(20)의 저면에 형성되는 안착홈과, 상기 안착홈에 상단부가 끼움된 후 첩착 고정되고, 하단부가 상기 기층부(30)를 관통하여 배치되고 탄성을 갖는 합성수지재로 형성된 탄성가이드지지샤프트로 이루어져, 상기 표층부(20)를 탄성에 의해 지지하고, 상기 기층부(30)의 지지력을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 탄성가이드지지샤프트의 하단부는 상기 기층부(30)의 저면과 동일 선상(평면)에 배치된다.
상기 표층부(20)에는 저면 테두리 부분에 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어진 탄성지지관의 상단부를 더 부착하여 고정시키고, 상기 표층부(20)의 저면에는 상기 탄성지지관의 상부에 끼움되도록 체결돌기를 일체로 형성시키며, 상기 탄성지지관의 내부에 상기 기층부(30)를 끼우고, 상기 기층부의 상면을 상기 체결돌기의 저면에 부착하여 고정시킴으로써, 상기 탄성지지관의 탄성에 의해 충격이 전달되는 것을 완충시키고 상기 기층부(30)의 지지력을 향상시키며, 보행중 보행자에게 충격이 전달되는 것을 완충시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 탄성지지관에는 외면에 통수공들을 더 형성시켜, 내부의 우수가 외부로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 탄성지지관의 내면에는 바이브레이터인 진동기를 더 나사체결하여 고정시킴으로써, 상기 진동기의 진동이 상기 탄성지지관과 상기 표층부(20) 및 기층부(30)에 전달되어, 기층부(30) 및 표층부(20)의 공극(100)에 배치되는 이물질이 분리배출되도록 함으로써, 우수의 배출효율을 높이고 외면에 달라붙은 이물질이 탈거되어, 유지보수에 따른 비용과 시간을 줄이도록 하는 것이 바람직하다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
10 : 콘크리트 블록 20 : 표층부
30 : 기층부 40 : 섬유사
50 : 골재 60 : 접착제
100 : 공극 200 : 형틀
300 : 프레스
S1 : 표층부 형성단계 S2 : 혼합물 형성단계
S3 : 기층부 형성단계 S4 : 기층부 보강단계
S5 : 콘크리트 블록 형성단계 S6 : 표면가공 마감단계

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 섬유를 이용한 콘크리트 블록으로서,
    표층부; 및
    상기 표층부의 하측에 배치되며, 상기 표층부를 지지하는 기층부로 이루어진 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록에 있어서,
    상기 기층부는 섬유사들을 상호 접착하여 형성시키게 되고,
    상기 기층부는 상기 섬유사들 사이에 형성되는 공극을 통해 투수가 이루어지도록 하고,
    상기 표층부의 저면에는 탄성지지수단이 더 마련되고,
    상기 탄성지지수단은,
    상기 표층부의 저면에 형성되는 안착홈과,
    상기 안착홈에 상단부가 끼움된 후 첩착 고정되고, 하단부가 상기 기층부를 관통하여 배치되고 탄성을 갖는 합성수지재로 형성된 탄성가이드지지샤프트로 이루어져,
    상기 표층부를 탄성에 의해 지지하고, 상기 기층부의 지지력을 향상시키도록 하고,
    상기 기층부는 섬유사들을 프레스로 압착하여 육면체의 블록 형상으로 형성시킨 후 접착제를 도포하여 상기 섬유사들을 상호 연결하며 고정시키도록 함과 아울러 프레스로 압착된 형상이 유지되도록 하며,
    상기 표층부에는 저면 테두리 부분에 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어진 탄성지지관의 상단부를 더 부착하여 고정시키고, 상기 표층부의 저면에는 상기 탄성지지관의 상부에 끼움되도록 체결돌기를 일체로 형성시키며, 상기 탄성지지관의 내부에 상기 기층부를 끼우고, 상기 기층부의 상면을 상기 체결돌기의 저면에 부착하여 고정시키고,
    상기 탄성지지관에는 외면에 통수공들을 더 형성시켜, 내부의 우수가 외부로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 기층부는 골재와 섬유사를 혼합한 후 접착하여 형성시키게 되고, 상기 골재와 상기 섬유사들 사이의 공극을 통해 투수가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 부산물 섬유를 사용한 친환경 콘크리트 블록.
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