KR20060092546A - Construction work method of road pavement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로포장 시공 방법에 관한 것으로, 종래의 시공 방법에 있어서, 기층과 보조기층 중 적어도 1개층 이상을 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물 및 기포군을 혼합한 경량의 투수성 콘크리트를 타설하여 양생시키므로서 평활한 면을 유지하고, 마모에 강할 뿐만 아니라 미끄럼에 대해서도 마찰력이 크고, 방수성이 있어 동결, 융해의 파괴작용에 저항할 수 있으며, 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상으로 전달하고, 강도와 투수성이 우수하여 도로의 내구성을 향상시키며 강우시 수막현상이 방지되어 교통 안전을 꾀할 수 있고, 간단한 시공 및 저렴한 비용으로 경제적인 효과를 얻을 수 있었다.The present invention relates to a road paving method, at least one or more industries selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, limestone dust in at least one of the base layer and the auxiliary base layer in the conventional construction method Lightweight and permeable concrete mixed with by-products, fine aggregates, cement, water, and bubble groups is laid and cured to maintain a smooth surface. It can resist the destructive action, distribute the load acting on the surface layer safely and deliver it to the roadbed under the roadbed, and its strength and permeability improve the durability of the road and prevent the water film phenomenon during rainfall, which makes traffic safety. Economical effect was achieved by simple construction and low cost.
도로포장, 포장, 콘크리트, 투수성 Pavement, paving, concrete, permeability
Description
도 1은 본 발명에 따른 도로포장 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 도로의 단면도로서, 도 1(a)는 아스팔트 포장시의 단면도, 도 1(b)는 콘크리트 포장시의 단면도, 도 1(c)는 아스팔트 포장시의 상세 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a schematic road for explaining the road paving construction method according to the invention, Figure 1 (a) is a cross-sectional view at asphalt pavement, Figure 1 (b) is a cross-sectional view at concrete pavement, Figure 1 (c ) Is a detailed sectional view of the asphalt pavement,
도 2는 공지의 도로 포장 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도로서,도 2(a)는 아스팔트 포장시의 단면도, 도 2(b)는 일반 철근 콘크리트 포장시의 단면도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a known road pavement construction method, Figure 2 (a) is a cross section at the time of asphalt pavement, Figure 2 (b) is a cross-sectional view at the time of general reinforced concrete pavement.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1. 표층 2, 2‘. 차단층1. Pave 2, 2 '. Barrier layer
3. 경량 투수 콘크리트층 4. 노상3. Lightweight pitched
5. 필터막 6. 배수용 파이프5.
7. 기층 8, 8‘. 보조기층7.
9. 마모층 10. 동상방지층9. Wear layer 10. Frostbite prevention layer
본 발명은 도로포장 시공 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 종래의 시공 방법에 있어서, 기층과 보조기층 중 적어도 1개층 이상을 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물 및 기포군을 혼합한 경량의 투수성 콘크리트를 타설하여 양생시키므로서 평활한 면을 유지하고, 마모에 강할 뿐만 아니라 미끄럼에 대해서도 마찰력이 크고, 방수성이 있어 동결, 융해의 파괴작용에 저항할 수 있으며, 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상으로 전달하고, 강도와 투수성이 우수하여 도로의 내구성을 향상시키며 강우시 수막현상이 방지되어 교통 안전을 꾀할 수 있고, 간단한 시공 및 저렴한 비용으로 경제적인 효과를 얻을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도로포장 시공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a road paving method, and more particularly, in the conventional construction method, at least one or more layers of the base layer and the auxiliary base layer are selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, and limestone dust. It maintains smooth surface by pouring and curing lightweight permeable concrete mixed with at least one industrial by-product, fine aggregate, cement, water and bubble group, and it is not only resistant to abrasion but also has high friction against slippage and waterproofness. It can resist freezing and melting damage, and distribute the load acting on the surface layer safely to the roadbed under the roadbed, and its strength and permeability improve the durability of the road and prevent water film phenomenon during rainfall. To be safe, to achieve economical effect with simple construction and low cost It relates to pavement construction method according to claim.
일반적으로 도로포장은 도로면을 보호 강화하고 평탄성을 높여 사람의 통행과 차량의 주행을 편하게 하기 위해서 처리된 노면구조물로서, 여러 층으로 이루어진 층구조이며, 각 층은 각각의 역할을 분담하게 된다.In general, road pavement is a road structure that is processed to enhance the protection and flatness of the road surface and to facilitate the passage of people and the driving of the vehicle. The road pavement is a multi-layered layer structure, and each layer shares its role.
도 2에 도시된 바와 같이 도로포장의 층구조를 크게 나누면 표층(1)과, 기층(7) 및 보조기층(8, 8‘)으로 구성되는 노반으로 이루어지며, 표층(1)은 하중을 받아 평활한 면을 유지하고, 마모에 강해야 할 뿐만 아니라 미끄럼에 대해서도 마찰력이 커야 하고, 그 밖에 방수성이 있어 동결, 융해의 파괴작용에 저항할 수 있어야 하며, 노반은 표층(1)에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상(4)으로 전달하는 것이 주된 역할이다.As shown in FIG. 2, when the road structure is divided into large layers, the surface layer 1 is composed of a roadbed composed of a
도로포장은 표층부의 재질에 따라 역청계(아스팔트) 포장, 콘크리트계 포장 및 블록 포장의 세 가지로 크게 분류되어지는 데, 역청계 포장은 표층부가 아스팔트 또는 타르에 의해 고결된 쇄석 등의 골재로 되어 있는 것으로, 아스팔트 포장, 타르 포장 등과 같이 부르고 있으며, 현재 세계 각국의 도로의 대부분을 차지하고 있고, 그 종류도 대단히 많다.The road pavement is classified into three types according to the material of the surface layer: bitumen (asphalt) pavement, concrete type pavement, and block pavement.The bitumen pavement is composed of aggregates such as crushed stone which is solidified by asphalt or tar. As it is, it is called as asphalt pavement, tar pavement, etc., currently occupies most of the roads around the world, and there are many kinds.
콘크리트계 포장은 표층부에 콘크리트를 포설한 것인데, 콘크리트뿐이거나 콘크리트에 철망을 삽입한 보통의 콘크리트 포장 외에, 철근 콘크리트 포장, 프리스트레스트 콘크리트 포장 등이 있으며, 블록포장은 돌, 벽돌, 시멘트, 나무, 아스팔트 등의 각종 블록을 표층부에 깔아서 된 것으로, 현재 차도에는 별로 쓰이지 않고, 보도나 광장 등에 쓰이고 있을 뿐이다.Concrete-based paving is concrete laid on the surface layer.In addition to concrete or ordinary concrete paving with wire mesh in concrete, there are reinforced concrete paving and prestressed concrete paving. Block paving includes stone, brick, cement, wood, Various blocks such as asphalt are laid on the surface layer, and they are not used for roadways but are only used for sidewalks and plazas.
포장이라고 하면 도로의 차도부의 것이 주체이며, 가장 중요한 것이다. 아스팔트 포장은 콘크리트 포장에 비해서 건설비가 약간 싸기는 하나, 장기적인 안목에서 보면 유지비 등이 있어 콘크리트 포장이 유리할 때가 있다. 또한, 아스팔트 포장은 건설속도가 빠르고 평탄성이 좋으므로 국내 간선도로의 포장은 거의 아스팔트 포장으로 되어 있다. 그러나, 아스팔트 포장에도 나름대로의 장점이 있고, 특히 한국의 경우는 토질이 좋고, 시멘트의 생산량이 많으므로, 설계법이나 시공법에 개량만 가한다면 앞으로 크게 발전 할 수 있는 소지가 많다. Speaking of pavement, road part of road is main and most important thing. Asphalt pavement is slightly cheaper to construct than concrete pavement, but in the long run, there are sometimes maintenance costs, which is advantageous. In addition, the asphalt pavement is fast construction speed and good flatness, so the pavement of the domestic highway is almost asphalt pavement. However, the asphalt pavement has its advantages, especially in Korea, the soil is good, and the production of cement is large, there is a lot of potential for the future development if only improvement in the design method or construction method.
도로포장의 두께는 아스팔트나 콘크리트 등으로 이루어진 표층부의 두께와 그 아래의 노반의 두께를 합한 두께인데, 주로 교통량과 노상의 지지력에 의해 결정되며, 포장표면은 도로면에 내린 빗물의 배수를 위해 도로횡단으로 약간의 구배 를 주게 되는데, 아스팔트 포장과 콘크리트 포장의 경우는 1.5 % 정도, 블록 포장의 경우는 2 % 정도이다.The thickness of the pavement is the sum of the thickness of the surface layer made of asphalt or concrete and the thickness of the roadbed below. It is mainly determined by the traffic volume and the bearing capacity of the road. The pavement surface is used for drainage of rainwater There is a slight gradient in transverse, about 1.5% for asphalt and concrete pavements and 2% for block pavements.
아스팔트 포장은 연성포장으로 골재를 역청재료로 결합시켜 만든 표층이 있는 표장을 의미하는 것으로, 일반적인 구조는 표층, 기층 및 보조기층으로 이루어져 있고, 탄성이론을 바탕으로 설계된 개념으로 상부층으로 갈수록 탄성계수가 큰 재료를 사용하여 교통하중 작용시 상부층으로부터 전달되는 하중을 점점 넓게 분산시켜 수직응력과 전단응력으로 노상이 지지되도록 한 것이다.Asphalt pavement is a soft pavement, which means the surface with the surface layer made by combining aggregate with bitumen material. The general structure is composed of surface layer, base layer and auxiliary base layer, and it is designed based on the elastic theory. Large materials were used to distribute the load from the upper layer gradually during the action of the traffic load so that the roadbed was supported by vertical and shear stresses.
콘크리트 포장은 콘크리트 슬래브 자체가 빔과 같이 거동하여 교통하중에 의해 발생되는 응력을 휨하중으로 지지하는 포장형식으로, 표층에 해당하는 콘크리트 슬래브와 보조기층으로 구성되어 있으며, 콘크리트 슬래브는 직접 교통에 공용되어 그 하중을 지지하는 가장 중요한 층으로, 온도 변화 및 함수량 변화 등에 의한 응력을 줄이기 위해 줄눈을 적당한 간격으로 설치하는 등 단면을 두껍게 하고, 보조기층은 콘크리트 슬래브를 지지하며 슬래브로부터 전달되는 교통하중을 분산하여 노상에 전달하는 층으로, 내구성이 좋고 충분한 지지력을 가진 재료가 사용되며, 보조기층의 내수성 및 내구성을 개선하기 위해 보조기층 최상부에 아스팔트 중간층을 설치하기도 한다.Concrete pavement is a pavement type in which concrete slab itself behaves like a beam and supports the stress generated by traffic load as flexural load. It is composed of concrete slab and subbase which correspond to surface layer, and concrete slab is used for direct traffic. It is the most important layer to support the load, and the section is thickened by installing joints at appropriate intervals to reduce the stress caused by temperature change and moisture content change, and the auxiliary base layer supports the concrete slab and the traffic load transmitted from the slab. As a layer to be distributed and delivered to the road, a durable and sufficient supporting material is used, and an intermediate asphalt layer is installed on top of the auxiliary base layer to improve the water resistance and durability of the auxiliary base layer.
노반은 포장체의 일부로 표층과 노상 사이의 층을 의미하며, 표층에 작용하는 교통하중의 분산 및 동상방지 등을 목적으로 하고, 상층노반과 하층노반으로 구성되며, 상층노반에 질이 좋은 재료를 사용하며, 쇄석, 자갈, 모래 또는 시멘트나 아스팔트로 안정 처리한 흙이 사용된다.The roadbed means a layer between the surface layer and the roadbed as part of the pavement, and aims to disperse traffic loads and prevent frostbite on the surface layer, and consists of an upper layer and a lower layer, and uses high quality materials for the upper layer. Earth, which is treated with crushed stone, gravel, sand or cement or asphalt.
노상은 포장을 지지하는 포장 하부의 지반으로, 깊이는 약 1m이며, 자연지반을 이용하는 경우와 흙쌓기를 하여 만드는 경우가 있으나, 두 가지 모두 롤러로 단단하게 다져야 한다.The roadbed is the ground of the lower part of the pavement supporting the pavement, and the depth is about 1m, and it may be made by using natural ground or by stacking, but both must be solidified by rollers.
상기와 같은 도로 포장에 있어서, 기층 및 보조기층은 쇄석, 자갈, 모래 또는 시멘트나 아스팔트로 안정 처리한 흙이 사용되어지는 데 다짐이 완전하게 이루어지지 않을 경우 침하가 일어나 표층이 평탄하지 않게 될 뿐만 아니라 우수 등의 침투로 인하여 챈널링 현상(channeling)이 발생하여 노반은 물론 노상 자체가 평탄하지 않게 되어 표층이 깨져 주져 앉거나 크랙이 발생하는 등의 문제점이 있었다.In the road pavement as described above, the base layer and the sub-base layer is used in the crushed stone, gravel, sand or cement or asphalt stabilized soil is used if the compaction is not made completely settled and the surface layer becomes uneven In addition, channeling occurs due to infiltration of rainwater, and the roadbed as well as the roadbed itself is not flat, so that the surface layer is broken, and there are problems such as sitting or cracking.
즉, 종래에는 노상위에 혼합석을 연속적으로 일정 두께 만큼 포설 후 로울러 다짐이나 탄템다짐기를 이용하여 목적하는 압밀도가 형성될 때 까지 물뿌리기와 다짐을 연속적으로 실시하지만, 좋지 않은 혼합석이 유입되어 사용되었을 경우 다짐한 곳이 침하되거나 지하수의 유입 및 지표수의 유입으로 인하여 침하가 발생하는 등의 문제가 있었으며, 강우시 강우의 증발과 완전한 침투 후 재다짐하여야 하는 등 시공상의 번거로움과 비용이 증가하였을 뿐만 아니라 다짐용 기계장비, 포설장비, 운반장비 등이 동원되어야 하며, 공사 높이를 맞추기 위한 많은 측정장비들이 필요한 문제점이 있었다.In other words, conventionally, the mixed stone is continuously laid on the hearth to a certain thickness, and then watered and compacted continuously until the desired density is formed by using roller compaction or tantem compactor. In this case, there was a problem such as settlement of settlement or settlement due to inflow of groundwater and inflow of surface water.In addition, the hassle and cost of construction increased due to evaporation of rainfall during rainfall and recomposition after complete penetration. Compaction equipment, laying equipment, transportation equipment, etc. should be mobilized, there was a problem that a lot of measuring equipment to meet the height of the construction.
뿐만 아니라, 표층이 아스팔트나 콘크리트로 형성되어 있어 배수가 잘 이루어지지 않아 강우시 도로 표면에 빗물이 고이게 되므로 수막 현상에 의한 사고 위험은 물론 보행자에게 불편을 주는 등의 문제가 있어, 최근 들어서는 포러스 콘크리트로 시공을 하는 방법이 제안되고 있지만 과도한 투수로 기층은 물론 노반과 노 상이 붕괴되는 등의 문제점이 야기되었다.In addition, because the surface layer is formed of asphalt or concrete, the drainage is not good, and the rainwater collects on the road surface during rainfall.Therefore, there is a problem such as accidents caused by the water film phenomenon and inconvenience to pedestrians. Although construction methods have been proposed, excessive pitchers have caused problems such as collapse of bases and roadbeds.
한편, 보도나 광장 등에 주로 사용되는 블록포장은 하지면을 다짐 시공한 후에 모래를 이용하여 보조기층을 형성하여 평탄성을 부여한 다음, 보도블록이나 고무블록 등을 설치하거나 포러스 콘크리트를 포설하는 방법이 사용되고 있다.On the other hand, block pavement mainly used in sidewalks and plazas has a flat base surface, and then uses sand to form an auxiliary base to give flatness, and then install sidewalk blocks, rubber blocks, etc., or install porous concrete. have.
그러나, 상기의 방법은 강우시 모래층이 유실되거나 특정 부분으로 투과수의 과다한 유출로 인하여 불규칙한 침하가 발생하고 이는 표층의 균열이나 손상 및 침하로 이어지는 문제점이 있었다.However, the above method causes irregular settlement due to the loss of the sand layer during rainfall or excessive outflow of permeate to a specific part, which leads to cracking, damage and settlement of the surface layer.
따라서, 본 발명의 목적은 평활한 면을 유지하고, 마모에 강할 뿐만 아니라 미끄럼에 대해서도 마찰력이 크고, 방수성이 있어 동결, 융해의 파괴작용에 저항할 수 있으며, 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상으로 전달하고, 강도와 투수성이 우수하여 도로의 내구성을 향상시키며 강우시 수막현상이 방지되어 교통 안전을 꾀할 수 있고, 간단한 시공 및 저렴한 비용으로 경제적인 효과를 얻을 수 있는 도로포장 시공 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, an object of the present invention is to maintain a smooth surface, not only resistant to abrasion, but also high frictional force against sliding, waterproof, resistant to breakage of freezing and melting, and by dispersing the load acting on the surface layer safely. It is delivered to the roadbed under the roadbed, and its strength and permeability improves the durability of the road and prevents water film during rain, which can lead to traffic safety, and provides road construction that can be economically achieved with simple construction and low cost. To provide a way.
상기 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출되는 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 종래의 공지의 도로포장 시공 방법에 있어서, 기층과 보조기층 중 적어도 1개층 이상을 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물 및 기포군을 혼합한 경량의 투수성 콘크리트를 타설하여 양생시키므로서 평활한 면을 유지하 고, 마모에 강할 뿐만 아니라 미끄럼에 대해서도 마찰력이 크고, 방수성이 있어 동결, 융해의 파괴작용에 저항할 수 있으며, 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상으로 전달하고, 강도와 투수성이 우수하여 도로의 내구성을 향상시키며 강우시 수막현상이 방지되어 교통 안전을 꾀할 수 있고, 간단한 시공 및 저렴한 비용으로 경제적인 효과를 얻을 수 있었다.In order to achieve the above object as well as other objects easily expressed in the present invention, in the conventional public road paving construction method, at least one or more layers of the base layer and the auxiliary base layer is made of fly ash, blast furnace slag, paper dust, limestone dust At least one industrial by-product selected from the group consisting of, aggregate, cement, water and bubble group is poured by curing light-weight permeable concrete to maintain a smooth surface, not only resistant to wear, but also frictional force against sliding This large, waterproof material can resist freezing and melting damage, and distributes the load acting on the surface layer safely to the roadbed under the roadbed, and has excellent strength and permeability to improve the durability of the road and during rain The phenomenon is prevented, which makes the traffic safer. We could get an expulsive effect.
본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is described in more detail as follows.
본 발명에 따른 도로포장 시공 방법은 공지의 도로포장 시공 방법에 있어서, 기층과 보조기층 중 적어도 1개층 이상을 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물 및 기포군을 혼합한 경량의 투수성 콘크리트를 타설하여 양생시키는 것으로 특징지워진다.The road pavement construction method according to the present invention, in the known road pavement construction method, at least one or more industries selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, limestone dust It is characterized by pouring and curing light-permeable concrete mixed with by-products, fine aggregates, cement, water and bubble groups.
먼저, 공지의 방법을 이용하여 노상(4)을 만든다. 즉, 자연지반을 이용하는 경우와 흙쌓기를 하여 만드는 경우가 있으며, 자연지반을 이용하는 경우에는 약 1m 정도의 표토층을 제거한 후에 충분한 다짐 공사를 하게 되고, 도로가 주변 지역보다 높은 위치에 설치될 경우에는 일정 높이까지 흙쌓기를 행하되 롤러로 단단하게 다지면서 흙쌓기를 행한다.First, the
노상(4)이 만들어진 다음에는 공법에 따라 기층과 보조 기층을 시공하되 적어도 1개층 이상을 본 발명에 의한 투수성 콘크리트를 포설하여 시공한다.After the
또한, 경우에 따라서는 선택층과 보조기층 또는 노반도 본 발명에 의한 투수성 콘크리트를 포설하여 시공할 수 있다.In some cases, the optional layer, the auxiliary base layer or the roadbed may also be constructed by laying the permeable concrete according to the present invention.
즉, 본 발명에 따른 방법으로 시공된 포장은 단면 구조로 볼 때 아스팔트 콘크리트 포장의 보조기층재로 사용될 경우, 철근 콘크리트 슬래브 도로포장에 사용될 경우 및 보차도 등의 투수성 도로 포장에 사용될 경우 표층(1) 또는 투수성 표층/제1차단층(2)/경량 투수 콘크리트 층(3)/제2차단층(2‘)/노상(4)으로 구성된다.That is, when the pavement constructed by the method according to the present invention is used as an auxiliary base material of asphalt concrete pavement, when used for reinforced concrete slab road pavement and when used for permeable road pavement such as sidewalk, surface layer (1) Or a permeable surface layer / first barrier layer (2) / lightweight permeable concrete layer (3) / second barrier layer (2 ') / bedbed (4).
본 발명에서 사용되는 경량의 투수성 콘크리트는 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물 및 공극형성을 위한 인위적인 기포군으로 형성되는 재료를 이용한 것이다.The lightweight water-permeable concrete used in the present invention is formed of an artificial bubble group for at least one industrial by-product selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, limestone dust, fine aggregates, cement, water and voids. It is using the material.
즉, 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물을 일정한 비율로 배합하여 일정한 흐름도를 갖는 슬러리 형태의 액상으로 만든 후, 이것에 기계적 장치를 이용한 기포군을 강제적으로 형성시켜 고압으로 슬러리에 투입시켜 혼합한다. 혼합된 기포군 슬러리를 타설하고 양생시키면 굳은 상태의 투수성 콘크리트가 된다.That is, at least one industrial by-product, fine aggregate, cement, and water selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, and limestone dust are mixed in a constant ratio to form a slurry in a liquid phase having a certain flow rate. Bubble group using a mechanical device is forcibly formed in the mixture at high pressure into the slurry and mixed. When the mixed bubble group slurry is poured and cured, it becomes a solid permeable concrete.
플라이애쉬란 석탄화력발전소의 보일러에서 나오는 가스 중에 포함된 재의 미분입자를 집진기로 포집한 것을 말하며, 화학성분으로는 주로 이산화규소(SiO2)와 산화알미늄(Al2O3)으로 구성되어 있어 콘크리트 혼화재로 사용하여 시멘트 사용량을 줄이고 작업성(Workability)과 펌프성(Pumpability)을 개선시킴으로서 원가절 감과 품질개선 효과를 가져오게 되어 최근에는 레미콘 업계에서 사용이 보편화되고 사용량이 점차로 증대되고 있으며, 본 발명에서는 잔골재 대용으로 사용이 가능하다.Fly ash is a dust collector which collects fine particles of ash contained in the gas from the boiler of coal-fired power plant. The chemical composition mainly consists of silicon dioxide (SiO2) and aluminum oxide (Al2O3). Reducing the amount of cement and improving the workability and pumpability, resulting in cost reduction and quality improvement effects. In recent years, the use of ready-mixed concrete is becoming more common and the amount of use is gradually increased. Can be used.
고로슬래그(Blast Furnace Slag)는 고로에 장입된 철광석, 코크스와 석회석 등에 포함된 비철금속이 용융된 것으로, 석회(CaO)와 규석질(SiO2)이 주성분인 무기물로 이루어져 있으며, 용융상태에서 고압의 물로 급냉시켜 모래와 같은 형상으로 만든 수재슬래그와 냉각장에서 서서히 식힌 괴재슬래그로 구분되고, 시멘트 원료, 비료, 도로 및 토목용 골재로 사용되어 자원의 절약, 환경오염 저감 등 경제적, 환경적 측면에서 커다란 효용성을 갖는 재료로서 본 발명에서는 골재로 사용되었다.Blast Furnace Slag is a fusion of non-ferrous metals contained in iron ore, coke and limestone loaded in the blast furnace, and consists of inorganic materials mainly composed of lime (CaO) and silica (SiO2). It is divided into lumber slag that is quenched and shaped like sand and lumped slag slowly cooled in a cooling station.It is used as cement raw material, fertilizer, road and civil aggregate, and it is economical and environmental aspects such as saving resources and reducing environmental pollution. As a material having utility, it was used as aggregate in the present invention.
제지 더스트와 석회석 더스트는 제지공장과 석회석 생산 공장에서 각각 불순물로 얻어지는 미분말로서 플라이애쉬와 고로 슬래그와 마찬가지로 골재로 사용되었다.Paper dust and limestone dust were used as aggregates in fly ash and blast furnace slag as fine powders obtained as impurities in paper mills and limestone production plants, respectively.
플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트는 각각 사용될 수 있을 뿐만 아니라 1종 이상의 혼합물로도 사용될 수 있다. 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물은 잔골재와 중량비로 5 : 5 ∼ 10 : 0의 비율로 사용 가능하며, 산업부산물의 사용량이 미약할 경우에는 강도가 저하되는 문제가 있다.Fly ash, blast furnace slag, paper dust, limestone dust can be used not only individually, but also in one or more mixtures. At least one industrial by-product selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, and limestone dust can be used in the ratio of 5: 5 to 10: 0 by weight of fine aggregate, and when the amount of industrial by-products is weak. There is a problem that the strength is lowered.
산업부산물은 미분말, 바람직하게는 직경 2mm 이하인 것을 사용하는 것이 효과적이고, 직경이 2mm를 초과하는 것을 사용할 경우에는 산업부산물 분말이 침전되 어 균일한 슬러리로의 제조가 용이하지 못할 뿐만 아니라 기포군의 투입과 혼합이 용이하지 못한 단점이 있다.Industrial by-products are effective to use fine powder, preferably less than 2mm in diameter, and when using more than 2mm in diameter, industrial by-product powder precipitates, making it difficult to produce a uniform slurry, Disadvantages are not easy to add and mix
잔골재는 산업부산물을 대체하여 사용될 수 있으나 산업부산물 중량에 대하여 1 : 1의 비율을 초과하여 사용될 수 없으며, 초과 사용시에는 압축강도 및 인장강도가 저하되는 문제점이 있다. 잔골재는 특별히 한정되는 것은 아니지만 모래가 특히 바람직하며, 직경 2mm 이하인 것을 사용하는 것이 효과적이고, 직경이 2mm를 초과하는 것을 사용할 경우에는 잔골재가 침전되어 균일한 슬러리로의 제조가 용이하지 못할 뿐만 아니라 기포군의 투입과 혼합이 용이하지 못한 단점이 있다.The fine aggregate can be used to replace the industrial by-products, but can not be used in excess of the ratio of 1: 1 by weight of the industrial by-products, there is a problem that the compressive strength and tensile strength is lowered when used over. The fine aggregate is not particularly limited, but sand is particularly preferable, and it is effective to use the one having a diameter of 2 mm or less, and when the one having a diameter of more than 2 mm is used, the fine aggregate precipitates, making it difficult to prepare a uniform slurry, as well as bubbles. There is a disadvantage that the addition and mixing of the group is not easy.
한편, 시멘트는 산업부산물과 잔골재 전체 중량에 대하여 5 ∼ 20중량%를 사용하는 것이 효과적이며, 5중량% 미만으로 사용될 경우에는 산업부산물과 잔골재들의 접착력이 약해져 양생 후의 콘크리트 강도가 저하되는 단점이 있을 뿐만 아니라 양생 중에 기포가 파괴되어 양생 후에 콘크리트의 공극율이 저하되어 투수성이 좋지 못한 문제점이 있으며, 20중량%를 초과할 경우에는 기포군을 형성하기가 용이하지 못하여 양생 후에 콘크리트의 공극율이 미약하거나 경제적이지 못한 단점이 있다. 시멘트는 일반적인 포오틀란 시멘트 뿐만 아니라 목적 및 용도, 환경 등에 따라 다양한 시멘트가 사용 가능하다.On the other hand, cement is effective to use 5 to 20% by weight based on the total weight of industrial by-products and fine aggregates, and when less than 5% by weight is used, the adhesive strength of industrial by-products and fine aggregates is weakened, which may result in a decrease in the strength of concrete after curing. In addition, there is a problem in that the porosity of the concrete is lowered after curing due to the bubbles are destroyed during curing, and if it exceeds 20% by weight, it is not easy to form a bubble group, so the porosity of the concrete is poor after curing. There is a disadvantage that is not economic. Cement can be used in a variety of cements according to the purpose, use, environment, etc., as well as general potlan cement.
또한, 물의 사용량은 산업부산물과 잔골재 전체 중량에 대하여 15 ∼ 60중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 15중량% 미만으로 사용될 경우에는 기포군을 형성하기가 용이하지 못하여 양생 후에 콘크리트의 공극율이 미약하거나 잔골재와 시멘트의 혼합이 용이하게 이루어지지 않는 단점이 있고, 60중량%를 초과할 경우에는 잔골재들의 접착력이 약해져 양생 후의 콘크리트 강도가 저하되는 단점이 있다.In addition, the amount of water is preferably used 15 to 60% by weight relative to the total weight of industrial by-products and fine aggregates, when less than 15% by weight it is not easy to form a bubble group, so the porosity of concrete after curing is weak or There is a disadvantage that the mixing of the fine aggregate and the cement is not easily made, and if it exceeds 60% by weight, there is a disadvantage that the adhesive strength of the fine aggregate is weakened and the concrete strength after curing is lowered.
상기와 같이 구성되는 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물의 혼합물 즉, 상기 성분들을 일정한 비율로 배합하여 일정한 흐름도를 갖는 슬러리 형태의 혼합물로 만든 후, 이것에 기계적 장치를 이용한 기포군을 강제적으로 형성시켜 고압으로 슬러리에 투입시켜 혼합한다.The mixture of industrial by-products, fine aggregates, cement, and water constituted as described above, that is, a mixture of the above components in a certain ratio to form a mixture in the form of a slurry having a certain flow rate, and then by forcibly forming a bubble group using a mechanical device thereon, To the slurry and mixed.
산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물의 혼합물은 기포군 슬러리 전체 부피에 대하여 20 ∼ 60부피%로 사용되는 것이 바람직하며, 사용량이 20부피% 미만일 경우에는 공극율이 너무 높아 양생후의 콘크리트 강도가 저하되는 단점이 있고, 60부피%를 초과할 경우에는 공극율이 낮아 투수성이 좋지 못한 등의 단점이 있다. The mixture of industrial by-products, fine aggregates, cement, and water is preferably used in an amount of 20 to 60% by volume based on the total volume of the bubble group slurry.When the amount is less than 20% by volume, the porosity is too high and the concrete strength after curing is reduced. And, if it exceeds 60% by volume, there is a disadvantage, such as poor water permeability low porosity.
이 때 목적하는 투수성을 갖는 콘크리트를 만들기 위해서는 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물의 혼합물과 함유되어지는 기포군의 양이 정확하게 배합되어져야 하며, 배합시 소멸되는 기포군이 최소화되도록 하여야 한다. 또한, 형성된 기포군이 각각 독립적으로 존재하지 않아야 하며, 서로 연결된 오픈 구조를 형성하도록 혼합하여야 한다.At this time, in order to make concrete with the desired permeability, the amount of bubble group to be contained and mixture of industrial by-product, fine aggregate, cement and water should be accurately mixed, and the bubble group to be destroyed during mixing should be minimized. In addition, the formed bubble group should not be present independently of each other, and should be mixed to form an open structure connected to each other.
본 발명에서 사용하는 콘크리트 내부에 형성되는 공극 각각의 크기는 기존의 투수콘크리트 보다 매우 작으며, 공극 개개의 모양 또한 균일하고 치밀하며 완전한 구형에 가까움에도 불구하고 단위용적당 차지하는 공극의 총량은 종래의 투수 콘크리트 보다 훨씬 크다.The size of each of the pores formed in the concrete used in the present invention is much smaller than the conventional permeable concrete, the total amount of pores per unit volume despite the individual shape of the pores is also uniform, dense and close to a complete sphere is conventional Much larger than pitched concrete.
기포군을 형성하기 위하여 사용되는 기포제로는 동물성 단백질 유도체 화합물과 팜유나 야자유를 원료로 한 화학유도체 등을 사용하는 것이 바람직하며, 사용 량은 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물의 혼합물 중량에 대하여 1 ∼ 5중량% 사용하는 것이 바람직하다. 기포제의 사용량이 1중량% 미만일 경우에는 기포군의 형성이 용이하지 못하거나 미약하여 경화된 콘크리트의 투수성이 저하되는 등의 단점이 있고, 5중량%를 초과할 경우에는 기포군의 형성이 너무 과다하여 양생 후의 콘크리트의 강도가 저하되는 등의 단점이 있었다.As the foaming agent used to form the bubble group, it is preferable to use an animal protein derivative compound and a chemical derivative made from palm oil or palm oil as raw materials. It is preferable to use 5 weight%. If the amount of the foaming agent is less than 1% by weight, there is a disadvantage in that the formation of the bubble group is not easy or weak and the water permeability of the hardened concrete is lowered. There was a disadvantage in that the strength of the concrete after curing excessively lowered.
한편, 사용되는 콘크리트의 양생 후 공극율 및 강도 등을 고려하여 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물의 혼합물과 기포군의 혼합 비율은 변경될 수 있으며, 높은 강도가 요구될수록 공극율이 저하되고 높은 공극율이 요구되면 강도가 저하되는 등 반비례의 관계를 고려하고, 잔골재의 함수율을 고려하여 물 및 시멘트와 기포제의 양도 변경될 수 있다.On the other hand, in consideration of the porosity and strength after curing of the concrete used, the mixing ratio of industrial by-products, fine aggregates, cement, water mixtures and bubble groups can be changed. Considering the inverse relationship, such as the strength is reduced, and in consideration of the moisture content of the fine aggregate, the amount of water, cement and foaming agent can also be changed.
본 발명에서 사용되는 투수성 콘크리트는 유동성이 매우 좋아 노상의 표면에 상관없이 포설이 가능하며, 일체로 되어 있어 침하가 발생될 우려가 전혀 없는 아주 효과적인 공법이다.The water-permeable concrete used in the present invention has very good fluidity and can be laid regardless of the surface of the road, and is a very effective method without any fear of settling because it is integrated.
또한, 선택층과 보조기층 및 기층, 노반과 기층 또는 노반의 시공에 사용되는 토사를 얻기 위하여 별도의 장소에서 토사를 채취할 경우 발생되는 자연환경의 파괴를 최소화할 수 있었다.In addition, it was possible to minimize the destruction of the natural environment when the soil collected in a separate place in order to obtain the earth and sand used for the construction of the selected layer and sub-base and base, subgrade and base or subgrade.
뿐만 아니라, 용도에 따라 재료의 종류와 양을 선택으로 사용할 수 있으며, 특히, 투수계수와 일축압축강도의 선택적 사용으로 인하여 토질조건과 사용용도에 적합하게 사용할 수 있다는 장점이 있으며, 밀도를 350kg/㎥ ∼ 1,600kg/㎥으로 자유롭게 선택할 수 있고, 밀도에 따라 일축압축강도를 예측할 수 있다.In addition, the type and amount of material can be selected depending on the application.In particular, due to the selective use of permeability coefficient and uniaxial compressive strength, it can be suitably used for soil conditions and uses, and the density is 350kg / It can be freely selected from
본 발명에서 사용되는 경량 투수성 콘크리트의 물성은 다음의 표 1과 같다.Physical properties of the lightweight water-permeable concrete used in the present invention are shown in Table 1 below.
표층(1) 또는 투수성 표층/제1차단층(2)/경량 투수 콘크리트 층(3)/제2차단층(2‘)/노상(4)으로 구성되는 본 발명에 따른 시공 방법에 의한 도로 포장에 있어서, 아스팔트 콘크리트 포장의 경우에 차단층은 상부의 교통하중의 경감에 따라 40mm 혼합석을 15 ∼ 20cm 두께로 1회 포설하여 다짐하거나 상부하중이 경량일 경우에는 지오그리드 섬유의 차단층을 형성하며, 경량 투수 콘크리트 층(3)은 밀도를 500kg/㎥으로 하고, 두께를 500mm로 하며, 교통량의 경감에 따라 300 ∼ 800kg/㎥으로 선택적으로 적용한다. 또한, 철근 콘크리트 슬래브 도로포장의 경우에 차단층은 지오그리드 섬유를 사용하며, 경량 투수 콘크리트 층(3)은 밀도를 500kg/㎥으로 하고, 두께를 500mm로 하며, 교통량의 경감에 따라 300 ∼ 800kg/㎥으로 선택적으로 적용한다. 뿐만 아니라, 보차도 등 투수성 도로포장의 경우 하부 보조기층에도 투수성을 부여함과 동시에 노상층의 유실을 최소화할 수 있도록 투수속도를 조절함과 동시에 모든 곳에 균일하게 투수시킬 필요가 있으며, 경량 투수 콘크리트 층(3)은 밀도를 500 ∼ 800kg/㎥으로 적용하고, 배수용 파이프(6)를 상부 차단층 하부에 설치하여 하부 노상층으로 배수시키는 것이 바람직하며, 배수용 파이프(6) 내에 급격한 배수를 방지하기 위하여 굵은 모래로 채울 수도 있다.Road by the construction method according to the invention consisting of surface layer (1) or permeable surface layer / first barrier layer (2) / light-permeable concrete layer (3) / second barrier layer (2 ') / roadbed (4) In the case of asphalt concrete pavement, in case of asphalt concrete pavement, the barrier layer is laid once with 15mm to 20cm thickness of 40mm mixed stone according to the reduction of traffic load in the upper part, or when the upper load is light, it forms a barrier layer of geogrid fiber. The light-permeable
상기와 같이 본 발명에 따른 시공 방법은 투수계수를 선택적으로 조절할 수 있고, 일축압축강도도 선택적으로 조절할 수 있으며, 복잡한 다빔 공정에 의하지 않고 물성을 발현시킬 수 있고, 산업부산물을 사용하므로 친환경적이며, 균일한 배합으로 정확한 물성의 예측이 가능하고, 공기가 매우 짧으며, 품질 저하 요소를 최소화할 수 있고, 지하수의 침투나 강수의 침투시에 공극 내부에 포화할 수 있어 완충역할을 하는 등 여러 가지 잇점이 있는 공법인 것이다.As described above, the construction method according to the present invention can selectively control the permeability coefficient, can also selectively control the uniaxial compressive strength, can express the physical properties without complex multi-beam process, it is environmentally friendly by using industrial by-products, The uniform formulation enables accurate physical properties prediction, very short air, minimization of quality deterioration factors, and saturation in the voids during infiltration of groundwater and precipitation, which act as a buffer. It is an advantage method.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 종래의 공지의 도로포장 시공 방법에 있어서, 기층과 보조기층 중 적어도 1개층 이상을 플라이애쉬, 고로슬래그, 제지더스트, 석회석더스트로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 산업부산물, 잔골재, 시멘트, 물 및 기포군을 혼합한 경량의 투수성 콘크리트를 타설하여 양생시키므로서 평활한 면을 유지하고, 마모에 강할 뿐만 아니라 미끄럼에 대해서도 마찰력이 크고, 방수성이 있어 동결, 융해의 파괴작용에 저항할 수 있으며, 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑에 노상으로 전달하고, 강도와 투수성이 우수하여 도로의 내구성을 향상시키며 강우시 수막현상이 방지되어 교통 안전을 꾀할 수 있고, 간단한 시공 및 저렴한 비용으로 경제적인 효과를 얻을 수 있었다.As described above, according to the present invention, at least one or more industries selected from the group consisting of fly ash, blast furnace slag, paper dust, and limestone dust in at least one of the base layer and the auxiliary base layer in the conventional public road paving construction method. Lightweight and permeable concrete mixed with by-products, fine aggregates, cement, water, and bubble groups is laid and cured to maintain a smooth surface. It can resist the destructive action, distribute the load acting on the surface layer safely and deliver it to the roadbed under the roadbed, and its strength and permeability improve the durability of the road and prevent the water film phenomenon during rainfall, which makes traffic safety. Economical effect was achieved by simple construction and low cost.
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