KR20000063404A

KR20000063404A - 투수성 콘크리트

Info

Publication number: KR20000063404A
Application number: KR1020000038450A
Authority: KR
Inventors: 김병만
Original assignee: 이상호; 한덕수; 동원테크로드 주식회사
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2000-11-06

Abstract

본 발명은 주차장, 자전거 도로, 광장, 비행기 활주로 포장에 적합한 투수성 콘크리트에 관한 것으로, 특히 접착제, 증점제, 물유리, 발포제를 배합하여 콘크리트의 강도와 투수성을 향상시킨 투수성 콘크리트에 관한 것이다.

본 발명의 투수성 콘크리트는 시멘트, 물, 골재, 발포제, 접착제, 증점제, 물유리 등을 일정 비율로 혼합하여 형성된다. 발포제에 의하여 일정한 크기의 기포가 형성되어 콘크리트의 골재와 골재 사이에 공극을 형성하게 되고, 증점제에 의하여 시멘트에 요변성을 부여하여 골재와 골재 사이에 형성된 공극에 시멘트가 흘러내려 투수성 콘크리트의 상부층의 강도가 저하되는 것을 방지하고, 특히 시멘트가 하부층으로 흘러내려 골재와 골재사이에 형성된 공극을 메워 투수성이 저하되는 것을 방지한다. 또한 접착제는 골재와 골재 사이에 접착력과 탄성력을 부여하여 골재와 골재와의 접착력을 유지하고, 진동이나 충격에 의한 골재의 파괴 및 이탈을 방지한다.

물유리는 콘크리트 배합물에 균일하게 혼합되어 투수성 콘크리트의 강도를 증대시킨다.

Description

투수성 콘크리트{WATER PERMEABLE CONCRETE}

일반적으로 보도 및 자전차로 포장에는 투수성 아스팔트 콘크리트가 사용되어 왔다. 이러한 투수성 아스팔트 콘크리트는 골재와 골재 사이의 공극에 의해 물을 지반으로 투수시켜 가로수 등에 물을 공급하여 수목의 발육성장에 도움을 주고, 장마 때 내리는 빗물이 지반으로 투수됨에 따라 도시 하천으로의 물 유입을 그만큼 지연시키는 효과를 가져와 강이나 하천의 범람을 방지하는데 결정적인 도움을 주고, 또한 빗물의 투수에 의해 보도 및 자전차로에 빗물이 흐르지 않게 되어 편리하게 통행할 수 있다. 이와 같은 효과에 따라 근래에 투수성 아스팔트 콘크리트의 공급이 확대되어 가고 있다.

그러나 이러한 투수성 아스팔트 콘크리트의 경우 투수성을 향상시키기 위해 공극률을 크게 하면, 도로로 이용할 수 있을 정도의 강도를 충분히 구현하기 힘들며, 여름철에는 노면 온도의 상승으로 변형이 되거나, 투수성 아스팔트 콘크리트에 포함된 아스팔트가 용융되어 투수공이 폐쇄되는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 투수성 발포 콘크리트가 제공되었다. 그런데 통상적으로 도로의 층별 구조는 노상 상부에 휠타층, 보조기층 및 투수성 발포 콘크리트 층이 순차적으로 적층된 구조이며, 휠타층 재료에는 자연모래가 일반적으로 사용되고, 보조기층은 지지력과 내구성이 요구되므로 함수량 변화나 동결 또는 융해 등에 의해 그 성질의 변화가 적은 파쇄석이 사용된다. 또한, 투수성 발포 콘크리트는 통상의 콘크리트 배합에서 미세분말입자를 제거한 후, 투수성을 확보하기 위해 기포 발생용 혼합재로 화산재의 일종인 천연제오라이트와 생석회를 혼합한 후 온수를 가하거나, 강도를 증대시키기 위해 SBR(Styrene butadien rubber) 라텍스 등을 혼합하여 만들어진다.

이와 같은 종래의 투수성 발포 콘크리트는 기포 유지력이 약하여 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 기포를 유지할 수 없으므로 균일하게 분포된 공극율을 유지할 수 없게되어, 투수성이 양호하지 못하다.

또한, 강도를 보강하기 위해 탄성과 접착력이 있는 SBR 라텍스 등을 사용하고 있으나 고점도를 유지할 수 없어 공극을 메워 투수성을 저하하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 해결하기 위하여 창출된 것으로 투수성 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 기포를 유지시켜 일정한 공극을 확보함으로써 투수성을 향상시키는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 물유리 등을 혼합함으로써 접착제의 점도를 높혀 공극이 메워지는 것을 방지할 뿐 아니라 투수성 콘크리트의 강도를 높이는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 수용성 셀룰로오즈 등의 혼합하여 투수성 콘크리트에 혼합된 시멘트에 요변성(Thixotropy)을 부여하여 콘크리트가 양생될 때 시멘트의 흐름을 방지함으로써 일정한 공극률을 확보할 수 있으므로 투수성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시멘트, 물, 골재, 발포제, 접착제, 증점제, 물유리 등을 소정비율로 배합하여 형성된 투수성 콘크리트이다.

이하 본 발명의 투수성 콘크리트를 이루고 있는 각 구성요소에 대하여 설명한다.

시멘트, 물은 통상의 콘크리트를 형성할 때 사용되는 것이다.

골재는 공극률을 고려하여 일정 크기 이상인 것을 사용하되, 압축강도를 고려하여 적절한 크기를 선택한다.

발포제는 투수성을 높이기 위해 콘크리트 배합시 기포를 형성하여 콘크리트 내에 연속 공극율을 유지하기 위한 것으로, 유류화재 진압용으로 사용되는 단백포 소화액, 고기포성 계면활성제, 유기산과 탄산수소나트륨의 혼합물 중에서 1 종 이상을 선택하며, 상기 유기산으로는 구연산(Citirc Acid), 글루콘산(Gluconic Acid), 석신산(Succinic Acid), 젖산(Lactic Acid), 말릭산(Malic Acid), 아스코르빈산(Ascorbic Acid) 등 중에서 1 종 이상 선택한다.

접착제는 골재와 골재 또는 골재와 다른 혼합물과의 결합력을 증대시키고, 콘크리트에 탄성을 부여하기 위한 것으로, 폴리우레탄, 폴리초산비닐, 폴리아크릴레이트, 폴리에칠렌비닐아세테이트, 천연라텍스, 합성라텍스, 에폭시 등에서 1 종 이상 선택한다.

증점제는 콘크리트 배합물에 요변성을 부여하기 위한 것으로, 카르복시메칠셀루로즈(CMC),하이드록시프로필메칠셀루로즈(HPMC),하이드록시에칠셀루로즈(HEC), 메칠셀루로즈(MC), 에칠셀루로즈(EC), 호화전분 등에서 1 종 이상 선택한다.

특히 상기 증점제는 상기 발포제에 의하여 형성된 기포를 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 유지시켜 공극이 균일하게 분포되도록 할 뿐 아니라 물과 혼합된 시멘트 등에도 점도를 증대시켜 시멘트가 흘러내리는 것을 최대한 억제하여 기포에 의하여 형성된 공극을 메우는 것을 방지한다.

물유리는 강 알카리성으로서 시멘트와의 상용성이 우수하여 콘크리트 배합물에 균일하게 혼합됨으로 콘크리트가 양생됨에 따라 콘크리트 배합물과 함께 굳어져 투수성 콘크리트의 강도를 증대시킨다.

본 발명에 따른 투수성 콘크리트는 시멘트, 물, 골재, 발포제, 접착제, 증점제, 물유리 등을 일정 비율로 혼합하여 형성된다.

상기 투수성 콘크리트를 포설하여 시공하게 되면, 상기 발포제에 의하여 일정한 크기의 기포가 형성되어 콘크리트의 골재와 골재 사이에 공극을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 기포는 배합된 접착제, 증점제, 물유리 등에 의하여 점도가 증대됨으로 콘크리트가 어느 정도 양생될 때까지 기포를 유지하게 된다.

또한 투수성 콘크리트에 배합된 증점제는 물과 혼합된 시멘트에 요변성을 부여하여 골재와 골재 사이에 형성된 공극에 시멘트가 흘러내려 투수성 콘크리트의 상부층의 강도가 저하되는 것을 방지하고, 특히 시멘트가 하부층으로 흘러내려 골재와 골재사이에 형성된 공극을 메워 투수성이 저하되는 것을 방지한다.

투수성 콘크리트에 배합된 접착제는 골재와 골재 사이에 접착력과 탄성력을 부여하여 골재와 골재와의 접착력을 유지하고, 진동이나 충격에 의한 골재의 파괴 및 이탈을 방지한다.

또한, 투수성 콘크리트 하부에 형성된 보조기층이 파손되더라도 콘크리트의 굽힘 강도를 증대시켜 투수성 콘크리트가 전단되어 내려앉는 것을 방지할 수 있다.

또한, 콘크리트에 배합된 물유리는 콘크리트 배합물에 균일하게 혼합되어 배합물 사이에 균일하게 분포됨으로 콘크리트가 양생됨에 따라 콘크리트 배합물과 함께 굳게 되어 투수성 콘크리트의 강도를 증대시킨다.

본 발명은 상기 실시예에 의하여 본 발명의 보호범위가 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 투수성 콘크리트는 어느 정도 양생될 때까지 기포를 유지되어 일정한 공극을 확보할 수 있으므로 투수성이 향상된다.

또한, 본 발명은 증점제와 물유리 등을 혼합함으로써 접착제의 점도를 높혀 공극이 메워지는 것을 방지할 뿐 아니라 투수성 콘크리트의 강도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 수용성 셀룰로오즈 등의 혼합하여 투수성 콘크리트에 혼합된 시멘트에 점도를 증대시켜 시멘트의 흐름을 방지함으로써 투수성 콘크리트의 상부 또는 하부에 일정한 공극률을 확보할 수 있으므로 투수성을 향상시킬 수 있다.

Claims

시멘트, 물 ,골재 등을 소정 비율로 배합하여 형성된 투수 콘크리트에 있어서, 발포제, 접착제, 증점제를 포함하는 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트.
제1항에 있어서, 물유리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발포제는 단백포 소화액, 고기포성 계면활성제, 유기산과 탄산수소나트륨의 혼합물 중에 1종 이상 선택한 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트.
제3항에 있어서, 상기 유기산은 구연산(Citirc Acid), 글루콘산(Gluconic Acid), 석신산(Succinic Acid), 젖산(Lactic Acid), 말릭산(Malic Acid), 아스코르빈산(Ascorbic Acid)중에서 1종 이상 선택한 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접착제는 폴리우레탄, 폴리초산비닐, 폴리아크릴레이트, 폴리에칠렌비닐아세테이트, 천연라텍스, 합성라텍스, 에폭시 중에서 1 종 이상 선택한 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 증점제는 카르복시메칠셀루로즈(CMC), 하이드록시프로필메칠셀루로즈(HPMC), 하이드록시에칠셀루로즈(HEC), 메칠셀루로즈(MC), 에칠셀루로즈(EC), 호화전분 중에서 1종 이상 선택한 것을 특징으로 하는 투수성 콘크리트.