KR19980071164A - 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무분말과 골재를 혼입하고 이를 결합제로 일체화시켜 제조하고, 여기에 필요에 따라 첨가제로 안료 및 치료효과와 심리효과를 나타내는 향료캡슐을 첨가하여 제조함으로써 보도 또는 차도 포장에 사용될 수 있고, 철도 건널목, 주차장 바닥, 경기장 바닥, 경주용 트랙, 비행기 활주로 등에도 유용할 뿐만 아니라 블록, 타일, 흡음판, 방음벽, 토사방지용 벽 등의 건축토목용 재료로도 사용될 수 있는 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법
본 발명은 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무분말과 골재를 혼입하고 이를 결합제로 일체화시켜 제조하고, 여기에 필요에 따라 첨가제로 안료 및 치료효과와 심리효과를 나타내는 향료캡슐을 첨가하여 제조함으로써 보도 또는 차도 포장에 사용될 수 있고, 철도 건널목, 주차장 바닥, 경기장 바닥, 경주용 트랙, 비행기 활주로 등에도 유용할 뿐만 아니라 블록, 타일, 흡음판, 방음벽, 토사방지용 벽 등의 건축토목용 재료로도 사용될 수 있는 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 보도 및 자전차로 포장에는 투수성 아스팔트 콘크리트 또는 시멘트 콘크리트가 사용되어 왔다. 이러한 투수 콘크리트는 골재와 골재 사이의 공극(void)에 의해 물을 지반으로 투수시켜 가로수 등에 물을 공급하여 수목의 발육성장에 도움을 주고, 장마때 내리는 빗물이 지반으로 투수됨에 따라 도시하천으로의 물유입을 그만큼 지연시키는 효과를 가져와 강이나 하천의 범람을 방지하는데 결정적인 도움을 주고, 또한 빗물의 투수에 의해 보도 및 자전차로에 빗물이 흐르지 않게 되어 통행에 편리를 주게 된다. 이같은 효과에 따라 근래에 투수성 콘크리트의 공급이 확대되어 가고 있다.
그러나, 이러한 투수성 콘크리트는 공극률을 크게 하기 위한 역작용으로 인하여 포장된 도로의 충분한 강도를 구현하기가 힘들며, 특히 포장된 표면이 거칠고 탄성이 없어 운행하는 자전거나 차량에 안정감을 주지 못하고, 넘어지면 사람을 다치게 할뿐만 아니라 보행자에게 쉽게 피로감을 주는 등의 문제점이 제기되고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 폐타이어 또는 폐고무를 이용하여 콘크리트를 제조하는 방법이 공지되어 있는데, 이러한 기술로는 아스콘에 폐타이어를 첨가하여 제조하는 방법[대한민국특허공개 제 93-23423 호], 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 분말을 찐 다음, 이를 성형하는 방법[대한민국특허공개 제 94-6738 호], 폐고무를 분쇄하고 이를 유기 용매에 첨가하여 용해시킨 다음, 용해된 폐고무 용액을 자갈 또는 모래와 혼합하고 성형하여 제조하는 방법[대한민국특허공개 제 95-25058 호], 천연, 합성 또는 폐고무와 아스팔트 및 혼화제를 사용하여 아스팔트를 제조하는 방법[대한민국특허공고 제 90-426 호] 등이 개시되어 있다.
이들 기술들은 폐타이어 또는 폐고무를 이용하지만, 투수성이 부족하고 제조 공정이 복잡한 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 문제점을 개선하고 투수성을 높이고 제조공정을 단순하게 하기 위하여 폐타이어 분말과 접착제만을 사용한 방법이 일본특허공고 소 54-33654 호에 개시되어 있으나, 이 방법에 의해 얻어지는 투수성 고무 콘크리트는 압축강도가 너무 약한 문제가 있다.
그외에도 일반적으로 콘크리트는 별로 좋지 않은 냄새를 가지고 있어서 보도 또는 도로에 타설할 때 사람의 후각을 자극하는 문제가 있다. 그러나, 이러한 문제를 개선하고자 방향성을 가지는 콘크리트를 제조한 기술은 개발된 바 없다.
한편, 폐기물로서 폐고무, 특히 폐타이어는 최근 세계적인 환경오염물질로 대두되고 있다. 자원의 재활용 측면에서 특히 폐타이어의 사용에 대한 연구가 꾸준히 수행되어 왔지만 아직 적절한 용도가 많지 않은 실정이다. 따라서, 투수성을 높이고 방향성을 띠면서 환경친화적인 콘크리트 제조의 필요성이 부각되고 있다.
본 발명자는 종래의 투수성 콘크리트의 문제점을 개선하거나 이를 대체할 수 있는 새로운 형태의 투수성 콘크리트를 제조하기 위한 연구를 거듭한 결과, 폐타이어 또는 폐고무 분말을 이용함으로써 탄성 및 투수성을 개선할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 폐타이어 또는 폐고무 분말과 골재를 혼입하여 탄성과 강도를 부여하고 환경친화적이며 비용을 절감할 수 있는 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 폐타이어 또는 폐고무 분말과 골재를 혼입하여 탄성과 강도를 부여하고 향료캡슐을 첨가함으로써 방향성을 가질 수 있는 탄성 투수 콘크리트와 그 제조방법을 제공하는데 또다른 목적이 있다.
본 발명은 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말, 골재 및 결합제를 포함하여 구성된 탄성 투수 콘크리트를 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 골재를 포함하지 않은 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말과 결합제를 포함하여 구성된 탄성 투수 콘크리트를 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 골재를 포함한 탄성 투수 콘크리트 또는 골재를 포함하지 않은 탄성 투수 콘크리트에 향료캡슐을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 탄성 투수 콘크리트의 제조방법을 포함하는 바, 폐타이어 또는 폐고무를 이용한 콘크리트를 제조하는 방법에 있어서,
골재를 세척하고 건조시키는 과정과; 골재에 결합제를 코팅하는 과정과; 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말을 프라이머로 전처리하는 과정과; 결합제가 코팅된 골재에 프라이머로 전처리된 고무 분말을 코팅하는 과정과; 그리고, 고무 분말로 코팅된 골재에 안료 및 결합제를 첨가하여 혼합하는 과정을 포함하는 탄성 투수 콘크리트의 제조방법을 포함한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 근본적으로는 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말과 결합제를 사용하여 우수한 투수성을 갖는 콘크리트를 제조하는 것이다. 좀더 구체적으로는, 본 발명은 콘크리트 골재에 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말을 첨가하여 탄성과 강도를 부여할 수 있고, 투수성도 증가시킬 뿐만 아니라 환경오염방지에도 기여할 수 있도록 한 것이다. 또한, 본 발명의 콘크리트에는 향료캡슐을 첨가함으로써 방향성이 부여된 탄성 투수 콘크리트도 제조할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 탄성 투수 콘크리트의 제조방법을 중심으로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 탄성 투수 콘크리트를 제조하기 위해서는 우선, 골재 70 ∼ 80 중량%를 깨끗이 세척하고 건조시킨다. 여기서 골재는 통상적으로 콘크리트의 주 성분으로 사용되는 것으로서, 자갈 또는 쇄석을 사용한다. 이러한 골재는 가장 긴 부분의 길이가 4 ㎜이상인 것을 사용하는 것이 바람직한 바, 만일 그 크기가 4 ㎜ 미만이면 골재의 크기가 너무 작아 고무 분말과의 결합능이 떨어진다.
그런다음 세척된 골재에 결합제를 함유시킨다. 여기서 결합제는 고무 분말과 골재와의 결합을 보다 용이하게 하기 위하여 첨가되는 것으로서, 그 사용량은 고무 분말이 골재에 접착할 수 있을 만큼 첨가하고, 바람직하기로는 3 ∼ 5 중량%를 첨가한다. 결합제로 사용되는 것은 에폭시 수지, 수용성 폴리우레탄 수지, 클로로프렌 수지, 에틸렌비닐아세트산 수지, 아크릴 수지, 고무 라텍스, 폴리비닐알코올 수지 등을 사용할 수 있고, 그 외에도 골재와 골재, 골재와 고무분말 또는 고무분말 상호간의 접착효과가 있는 것은 어느 것을 사용해도 무방하다.
이렇게 결합제를 첨가한 다음에는 볼밀에서 혼합하여서 결합제가 골재 표면에 코팅된 형태를 갖도록 한다.
한편, 골재의 외부 표면에 결합제를 함유시킨다음, 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말을 첨가한다. 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말은 입상 또는 사상의 긴쪽 길이가 0.5 ∼ 40 ㎜의 크기를 갖도록 분쇄된 것으로서, 이는 그대로 사용하는 것보다는 프라이머로 전처리하여 사용한다. 프라이머로 전처리하여 사용하면 접착능이 향상되는 효과를 얻을 수 있고, 특히 고무와 고무간의 접착면에서 바람직하다. 이러한 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말은 5 ∼ 30 중량%를 사용하는데, 만일 사용량이 5 중량% 미만이면 탄성이 줄어들고, 30 중량%를 초과하면 강도가 저하되는 문제가 있다.
이렇게 고무 분말이 첨가된 후 다시 볼밀에서 혼합하게 되면 골재 표면에 코팅된 결합제에 고무 분말이 골고루 접착된 상태가 되어 제품의 균일성을 이루게 된다. 본 발명에서는 상기와 같이 입자 형태를 갖는 골재와 고무 분말을 혼합함으로써 종래의 폐고무를 용해시키거나 찌는 방법을 사용한 방법을 사용한 것과는 달리 탄력성, 유연성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 고무 분말을 골재에 균일하게 분산시키기 어려운 단점이 있으므로, 이를 개선하기 위하여 위와 같이 결합제를 혼합 후, 고무 분말을 첨가하여 볼밀로 혼합시키는 방법을 이용하여 고무 분말을 골재에 균일하게 분산시켜 사용한다. 그럼으로써 본 발명에서는 외부응력에 대한 균열이 감소되고 열에 의한 변형이 감소되는 효과도 얻을 수 있다.
고무 분말이 코팅된 골재들은 콘테이너 또는 덤프 트럭에 실려 보관, 운반하여 공사현장에서 교반기를 이용, 첨가제와 혼합하여 타설하는 것이 좋다.
상술한 바와 같이, 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말을 코팅하고, 여기에 첨가제로 필요에 따라서 적절히 선택된 프라이머, 안료 및 결합제를 첨가한다. 이때, 프라이머는 접착능을 향상시키는 효과를 얻기 위하여 첨가되는 것으로서, 그 사용량은 2 ∼ 3 중량%이다. 이러한 프라이머는 BOND ACE 007 또는 D-PLY 22H를 사용하여 골재와 고무 분말의 혼합물에 첨가한다.
안료는 콘크리트에 색감을 주어 산뜻한 느낌을 갖도록 첨가되는 것으로써, 통상적으로 사용되는 것은 어느 것을 사용하여도 무방하다. 이러한 안료는 1 ∼ 5 중량%가 사용될 수 있고, 바람직하기로는 1 ∼ 2 중량%를 사용한다.
접착제는 골재와 고무분말 또는 고무분말 상호간의 일체화를 하기 위하여 첨가되는데, 이러한 접착제로는 상기 골재와 고무 분말의 접착제로 사용된 고분자들이 사용되고, 그 사용량은 5 ∼ 15 중량%를 첨가한다. 만일 접착제의 사용량이 5 중량% 미만이면 접착능이 저하되고, 15 중량%를 초과하면 강도는 그 이상 증가하지 않는다.
상기 성분들을 혼합할 때 볼밀 또는 아스팔트 교반기를 사용하여 탄성 투수 콘크리트를 제조한다.
이와 같이 본 발명에서는 상기 조성물을 사용하여 탄성 투수 콘크리트를 제조하여 사용할 수 있고, 또한 본 발명에서는 또다른 구현예로서 방향성을 부여하기 위한 향료캡슐을 첨가하여 방향성을 가지는 탄성 투수 콘크리트를 제조할 수 있다. 향료캡슐을 첨가하기 전에 상기 골재, 고무 분말, 접착제 등을 사용하여 제조한 탄성 투수 콘크리트를 목적하고자 하는 보도 또는 도로에 타설한 다음, 포장이 완전히 건조된 것을 확인하고, 포장 표면에 향료캡슐을 함유하고 있는 수지를 살포한다.
향료캡슐을 그대로 사용하지 않고, 수지에 함유시켜서 살포하는 이유는 향료 보유 능력을 향상시키기 위한 때문이고, 이때 사용되는 수지는 상기와 같은 효과를 얻을 수 있는 수지라면 어떠한 것을 사용하여도 좋으며, 예컨대 상기 접착제로 사용되는 수지 1 ∼ 5 중량%를 사용할 수 있다.
수지에 함유되는 향료캡슐은 탄성 투수 콘크리트의 총 중량에 대하여 바람직하기로는 1 ∼ 3 중량%를 사용하는데, 사용량이 1 중량% 미만이면 향료캡슐이 콘크리트에 함유된다 하더라도 충분히 방향성을 갖지 못하고, 3 중량%를 초과하면 살포하는데 어려움이 따른다.
상기와 같은 본 발명의 탄성 투수 콘크리트는 노면에 타설하고 진동 로울러로 다짐을 실시하여 골재간의 결합력을 증진시키고, 이와 함께 다짐면의 평탄성을 확보한다. 다짐 후 두께에 따라 2 ∼ 5일간의 경화시간을 거쳐 콘크리트가 완전히 경화된 것을 확인한 후, 콘크리트 표면층에 향료캡슐을 수지에 함유시켜 스프레이 코팅으로 1 ∼ 2 ㎜의 두께로 코팅한다. 이때, 향료캡슐은 치료효과와 심리효과를 나타내는 삼림욕 향료, 레몬, 오렌지 등의 과일향료 또는 각종 꽃 향기를 내는 것이 사용될 수 있고 예컨대 머스크유, 솔나무유 또는 장미유를 사용할 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여 콘크리트의 표면층을 평활하게 하고 강도를 보강하며 동시에 칼라 색상을 더욱 선명하게 하고, 표면층의 수축, 균열 및 박리를 예방함으로써 경화지연시 발생되는 콘크리트의 초기균열을 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 방법으로 제조된 탄성 투수 콘크리트는 비중이 0.48 ∼ 1.89이고, 투수계수는 0.5 ㎝/sec 이상이고, 압축강도는 70 ∼ 350 ㎏/㎡이다.
본 발명의 탄성 투수 콘크리트는 상기 조성으로도 제조될 수 있지만, 골재를 제외하고 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말과 첨가제를 사용하여 제조될 수 있다. 즉, 골재를 제외하고 상기와 동일한 성분을 사용하여 탄성 투수 콘크리트를 제조하는 것이다.
골재를 제외한 성분으로 콘크리트를 제조하는 방법은 다음과 같다.
폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말 75 ∼ 85 중량%를 프라이머로 전처리한 다음, 프라이머로 전처리된 고무 분말에 첨가제를 첨가한다. 첨가제로는 프라이머 3 ∼ 5 중량%, 안료 2 ∼ 3 중량% 및 결합제 7 ∼ 20 중량%를 사용한다. 프라이머, 안료 및 결합제는 각각 상기 골재를 포함한 콘크리트에서 사용된 것들을 사용한다. 첨가제를 첨가하고 동일한 방법으로 혼합함으로써 골재를 제외한 다른 성분만으로 탄성 투수 콘크리트를 제조할 수 있다.
또한, 이와 같은 골재가 함유되지 않은 탄성 투수 콘크리트는 방향성을 부여한 또다른 구현예로 향료캡슐을 첨가하여 제조될 수 있다. 첨가되는 향료캡슐은 1 ∼ 2 중량%를 사용하고, 사용방법은 상기와 동일한 방법으로 첨가하여 탄성 투수 콘크리트에 방향성을 부여한다.
상기와 같이 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 탄성 투수 콘크리트를 사용하여 포장하게 되면, 빗물 등은 콘크리트의 공극을 통해 투수되고 건조기에는 투수된 물이 공극을 통해 증발되어 노면에 흐르지 않음으로써 통행이 편리하고 고무 특유의 탄성으로 인해 자전거나 차량이 미끄러지는 것을 방지하고 운행이 안락할 뿐만 아니라 색상이 뚜렷하고 첨가된 향료캡슐로 인하여 향기로운 냄새를 느낄 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성 투수 콘크리트는 보도, 자전차로 또는 차도 포장에 쓰일 수 있음은 물론이고 철도 건널목, 주차장 바닥, 경기장 바닥, 경주용 트랙, 비행장 활주로 등에도 쓰일 수 있을 뿐만 아니라 블록, 타일, 흡음판, 방음벽, 토사방지용 벽 등의 건축토목용 재료로도 쓰일 수 있다.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
5 ∼ 50 ㎜ 크기의 쇄석 70 중량%를 깨끗이 씻어 말린 후 여기에 바인더로서 에폭시 수지 4 중량%를 약간의 경화제와 함께 첨가하여 볼밀에서 혼합하였다. 수지가 묻어있는 쇄석을 BOND ACE 007((주)동성화학 제품)로 처리된 폐타이어 분말 10 중량%(최대 길이가 0.1 ∼ 30 ㎜)와 볼밀에서 혼합하여 쇄석에 분말고무를 혼입하였다. 여기에 녹색안료로서 산화크롬 2 중량%와 결합제로서 수용성 폴리우레탄 수지 8 중량%를 첨가한 다음, 볼밀에서 혼합하여 압축강도 측정시료용 원통형 금형(10 × 20 ㎝)과 투수도 측정시료용 평탄형 금형(30 × 30 × 7 ㎝)에 부어 넣고 3톤의 무게로 1분간 압력을 준 후 뚜껑을 연 채로 경화시켰다. 5일 후 시료를 금형에서 이탈하여 제반 물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
쇄 석(직경 ㎜) 폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률1)(%) 압축강도2)(㎏/㎠) 투수도3)(㎝/sec)
5 0.1 1.87 12 348 0.5
1 1.48 16 312 0.9
2 1.41 17 267 1.2
10 1.16 20 153 1.6
30 0.86 22 81 1.8
10 0.1 1.62 16 350 0.7
1 1.36 23 345 1.1
2 1.31 24 310 1.2
10 1.28 25 247 1.5
30 1.21 26 162 2.1
20 0.1 1.43 22 285 1.2
1 1.27 29 221 1.8
2 1.06 32 174 2.2
10 0.92 35 132 2.7
30 0.74 37 116 3.6
50 0.1 1.61 36 176 3.5
1 1.43 40 148 3.6
2 1.24 42 121 3.7
10 0.95 48 96 3.8
30 0.48 59 70 4.5
(주)1) 공극률은 100(1-d/D)에 의하여 측정하였음.(d: 실제밀도, D: 공극이 없다고 가정된 밀도)2) 압축강도는 압축강도시험법(KSF2405)에 의하여 측정하였음.3) 투수도는 정수위 투수계수 측정법에 의하여 측정하였음.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 탄성 투수 콘크리트의 상부에 수용성 폴리우레탄 수지 98 중량%와 향료캡슐 2 중량%를 혼합한 액체를 1 ㎜ 두께로 스프레이 코팅하고 2일 동안 방치한 후 제반물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
쇄 석(직경 ㎜) 폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률 (%) 압축강도(㎏/㎠) 투수도(㎝/sec)
5 0.1 1.89 8 350 0.5
1 1.51 12 322 0.7
2 1.46 15 285 0.8
10 1.20 18 171 1.0
30 0.98 20 100 1.2
10 0.1 1.68 13 350 0.5
1 1.52 20 347 0.8
2 1.43 21 320 0.9
10 1.36 22 251 1.1
30 1.31 23 178 1.4
20 0.1 1.47 20 312 1.0
1 1.35 24 256 1.4
2 1.12 28 186 1.7
10 1.01 30 152 1.9
30 0.78 32 131 2.1
50 0.1 1.71 32 194 2.2
1 1.52 33 173 2.3
2 1.33 35 142 2.4
10 1.06 34 117 2.6
30 0.64 34 120 2.8
실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 쇄석을 사용하지 않고 분말고무 80 중량%, 산화크롬 2 중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 18 중량%를 사용하여 탄성 투수 콘크리트를 제조하여 제반물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률 (%) 압축강도(㎏/㎠) 투수도(㎝/sec)
0.1 1.58 14 92 0.7
1 1.35 19 84 1.0
2 1.22 20 81 1.4
10 0.73 22 78 2.7
30 0.48 41 70 4.4
실시예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 쇄석을 사용하지 않고 분말고무 80 중량%, 산화크롬 2 중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 16 중량%, 향료캡슐 2 중량%를 사용하여 탄성 투수 콘크리트를 제조하여 제반물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.
폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률 (%) 압축강도(㎏/㎠) 투수도(㎝/sec)
0.1 1.62 13 96 0.6
1 1.41 17 87 0.9
2 1.33 19 85 1.2
10 0.92 20 81 2.2
30 0.51 37 72 3.8
비교예 1
분말고무를 클로로메탄에 용해시켜 얻어진 50% 농도의 고무용액 40 중량%를 황 20 중량%, 쇄석 40 중량%과 혼합한 후, 이 혼합물을 금형에 부어 넣고 165℃의 온도에서 5톤의 압력으로 30분동안 경화시켰다. 금형에서 이탈된 시료의 제반물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 5에 나타내었다.
쇄 석(직경 ㎜) 폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률 (%) 압축강도(㎏/㎠) 투수도(㎝/sec)
5 0.1 2.16 0 1,216 0
1 2.08 0 1,181 0
2 2.02 0 1,053 0
10 1.94 0 872 0
30 1.76 0 634 0
10 0.1 2.04 0 1,240 0
1 1.92 0 1,162 0
2 1.92 0 1,054 0
10 1.86 0 963 0
30 1.73 0 858 0
20 0.1 1.82 0 1,186 0
1 1.81 0 1,091 0
2 1.80 0 983 0
10 1.77 0 815 0
30 1.62 0 722 0
50 0.1 1.65 0 826 0
1 1.53 0 814 0
2 1.51 0 763 0
10 1.48 0 645 0
30 1.42 0 560 0
비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 쇄석을 사용하지 않고 다만, 분말고무 20 중량%, 아스팔트 80 중량%를 사용하여 탄성 아스팔트 콘크리트를 제조하여 제반물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 6에 나타내었다.
폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률 (%) 압축강도(㎏/㎠) 투수도(㎝/sec)
0.1 1.94 1 32 0.1
1 1.93 1 30 0.1
2 1.88 1 28 0.1
10 1.64 2 18 0.2
30 1.31 4 14 0.3
비교예 3
분말고무 30 중량%를 타르 오일로 전처리한 후, 이를 황 20 중량%, 쇄석 50 중량%과 섞고, 이 혼합물을 금형에 부어 넣고 165℃의 온도에서 5톤의 압력으로 30분동안 경화시켰다. 금형에서 이탈된 시료의 제반물성을 측정하고, 그 결과를 다음 표 7에 나타내었다.
쇄 석(직경 ㎜) 폐타이어 분말(직경 ㎜) 비 중 공극률 (%) 압축강도(㎏/㎠) 투수도(㎝/sec)
5 0.1 1.98 0 752 0
1 1.87 0 732 0
2 1.85 0 728 0
10 1.73 0 660 0
30 1.42 0 561 0
10 0.1 1.96 0 770 0
1 1.95 0 758 0
2 1.87 0 742 0
10 1.75 0 636 0
30 1.48 0 538 0
20 0.1 1.78 0 736 0
1 1.67 0 720 0
2 1.59 0 715 0
10 1.55 0 626 0
30 1.52 0 471 0
50 0.1 1.56 0 538 0
1 1.47 0 521 0
2 1.44 0 516 0
10 1.38 0 412 0
30 1.35 0 320 0
상술한 바와 같이, 본 발명의 탄성 투수 콘크리트는 폐타이어 또는 폐고무를 첨가함에 따라 본 발명의 탄성 투수 콘크리트로 포장된 도로 또는 보도는 항상 탄성을 유지할 수 있고, 우천시 뿐만 아니라 건조시에도 포장체와 타이어간의 정지 마찰 효과를 얻을 수 있으며, 0℃ 바로 아래에서 얼음이 형성되지 않고 차량운행시의 소음을 줄일 수 있으며, 치료효과와 심리효과를 나타내는 삼림욕 향 따위의 향료 또는 레몬, 오렌지 등의 과일향료 또는 각종 꽃 향기를 갖는 향료캡슐을 첨가함으로써 표면 마찰시에 방향되기 때문에 이용자에게 항상 상쾌감을 제공한다.
특히, 본 발명의 폐타이어 분말을 이용하여 제조된 탄성 투수 콘크리트는 온도, 약품, 수분 등에 안정하고, 강도가 높으면서도 가볍고 진동 및 취성 억제 효과가 우수하며 폐자원의 재활용에도 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말, 골재 및 결합제를 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 투수 콘크리트는 안료 및 프라이머를 포함하는 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 투수 콘크리트는 골재 70 ∼ 80 중량%, 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말 5 ∼ 30 중량%, 프라이머 2 ∼ 3 중량%, 안료 1 ∼ 2 중량%, 결합제 5 ∼ 15 중량% 및 향료캡슐 1 ∼ 3 중량%를 함유하는 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말은 입상 또는 사상형태를 가지는 것으로서 입상 또는 사상의 긴쪽 길이가 0.5 ∼ 40 ㎜인 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 결합제는 에폭시 수지, 수용성 폴리우레탄 수지, 클로로프렌 수지, 에틸렌비닐아세트산 수지, 아크릴 수지, 고무 라텍스 또는 폴리비닐알코올 수지인 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성 투수 콘크리트는 골재 표면에 결합제가 코팅되어 있고, 그 표면에 고무 분말이 접착, 코팅된 형태의 입자로 구성되어 있는 형태를 갖는 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  7. 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말, 골재 및 결합제를 포함하여 구성된 탄성 투수 콘크리트에 향료캡슐을 첨가제로 함유한 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 향료캡슐은 1 ∼ 3 중량%인 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  9. 폐타이어 또는 폐고무를 이용한 콘크리트를 제조하는 방법에 있어서,
    골재를 세척하고 건조시키는 과정과;
    골재에 결합제를 코팅하는 과정과;
    폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말을 프라이머로 전처리하는 과정과;
    결합제가 코팅된 골재에 프라이머로 전처리된 고무 분말을 코팅하는 과정과;
    그리고 고무 분말로 코팅된 골재에 안료 및 결합제를 첨가하여 혼합하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 탄성 투수 콘크리트를 타설한 후 향료캡슐 1 ∼ 3 중량%를 분사코팅하는 것을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트의 제조방법.
  11. 골재가 없는 상태로 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말과 결합제를 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 탄성 투수 콘크리트는 향료캡슐, 안료 및 프라이머 중에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 탄성 투수 콘크리트는 폐타이어 또는 폐고무를 분쇄한 고무 분말 75 ∼ 85 중량%, 프라이머 3 ∼ 5 중량%, 안료 2 ∼ 3 중량%, 결합제 7 ∼ 20 중량% 및 향료캡슐 1 ∼ 2 중량%를 함유하는 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
  14. 제 11 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 결합제는 에폭시 수지, 수용성 폴리우레탄 수지, 클로로프렌 수지, 에틸렌비닐아세트산 수지, 아크릴 수지, 고무 라텍스 또는 폴리비닐알코올 수지인 것임을 특징으로 하는 탄성 투수 콘크리트.
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