KR20080061812A - Environmentally favorable revetment block including effective micro-organism - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 사면용 호안블록의 사시도1 is a perspective view of a four-sided revetment block according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 수중용 호안블록의 사시도Figure 2 is a perspective view of the underwater revetment block according to an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 도 1의 사면용 호안블록을 제조하기 위한 개략적인 흐름도FIG. 3 is a schematic flowchart for manufacturing a sloped revetment block of FIG. 1 according to a manufacturing method of the present invention. FIG.
도 4는 보통콘크리트의 표면 SEM 사진4 is a SEM image of the surface of ordinary concrete
도 5는 도2에 도시된 수중용 호안블록의 표면 SEM 사진5 is a SEM image of the surface of the underwater revetment block shown in FIG.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 사면용 호안블록 11 : 표층유닛10: Slope revetment block 11: Surface unit
12 : 기층프레임 13 : 체결고리12: substrate frame 13: fastening ring
20 : 수중용 호안블록 21 : 블록유닛20: underwater revetment block 21: block unit
22 : 체결고리 23 : 내부 공간22: fastening ring 23: inner space
본 발명은 호안블록 및 호안블록의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으 로는 비 표면적을 극대화하고, 물의 흐름을 지체하게 할 수 있으며, 서식하는 유효미생물 수를 극대화하여 수질을 정화시키는 구조를 가진 사면용 및 수중용 호안블록과 그 제조방법에 대한 것이다.The present invention relates to a revetment block and a method of manufacturing the revetment block, more specifically, the surface having a structure to maximize the specific surface area, to delay the flow of water, and to purify the water quality by maximizing the number of effective microorganisms inhabit The present invention relates to a water and underwater revetment block and a method of manufacturing the same.
일반적으로 하천의 수변부 특히 하천의 양안 사면은 치수를 목적으로 콘크리트 옹벽이나 콘크리트 호안블록으로 조성되는 것이 일반적이다. 그러나 최근에 치수뿐만 아니라 어류나 조류 심지어 미생물의 생태환경이 중요시됨에 따라, 콘크리트 옹벽이나 블록 외에 다공성 식생블록을 사용하여 친수공간을 조성하는 것이 바람직하다는 연구결과가 발표되고 있다. 따라서, 수생식물이 생육할 있는 공간이 형성된 호안블록 그리고 다공성 콘크리트로 제조된 호안블록의 적용이 확대되고 있다.In general, the waterside part of the river, in particular, the two-sided slope of the river is generally composed of concrete retaining wall or concrete revetment block for the purpose of dimensioning. However, as the ecological environment of fish, algae, and even microorganisms is important not only in recent years, research findings suggest that it is desirable to create hydrophilic spaces using porous vegetation blocks in addition to concrete retaining walls or blocks. Therefore, the application of the revetment block formed with a space for aquatic plants and the revetment block made of porous concrete is expanding.
이러한 호안블록에 대한 관련 학계의 연구결과로는 다음의 것들이 알려져 있다.As a result of relevant academic research on these lanyard blocks, the following are known.
먼저 "최경영, 하천 및 수로의 환경친화적 정비를 위한 다공성 콘크리트 블록 개발과 적용성 시험, 단국대학교 박사학위논문, 2005"에서는 다공성 콘크리트 블록이 수생식물의 성장, 어류와 조류의 서식공간, 그리고 오염물질의 여과기능을 하여 생태공간 조성에 중요한 기초소재가 됨을 제시하고 있고, "이혜미, 오종민, 소하천의 수질개선을 위한 자연정화공정 개발에 관한 연구, 경희대학교 환경연구센터 논문집, Vol.10, pp.25-30, 2001년"에서는 식물과 다공성 콘크리트를 이용한 수질정화방법을 제시하였으나, 식물의 사체로 인한 유기물의 증가가 문제로 지적되고 있다.First of all, "Corporate Concrete Block Development and Applicability Test for Environment-Friendly Maintenance of Rivers and Waterways, Ph.D. Thesis, Dankook University, 2005" shows that porous concrete blocks are aquatic plant growth, fish and algae habitat, and pollutants. It is suggested that it be an important basic material for the creation of ecological space by filtration function. "A study on the development of natural purification process for water quality improvement of Lee Hye-mi, Oh Jong-min and small rivers, Journal of Environmental Research, Kyung Hee University, Vol.10, pp. 25-30, 2001 "suggested water purification methods using plants and porous concrete, but the increase of organic matter due to the carcasses of plants is pointed out as a problem.
또한, "유지형, 서동혁, 김재식, 김대성, 습식교반경화토를 활용한 친환경 식생호안 블록에 관한 연구, 대한토목학회 학술발표회, pp.2551-2554, 2006년"에서는, 흙을 주원료로 사용하고, 경화제, 시멘트를 결합재로 사용하여 호안블록을 제조한 후, 수질정화 기능을 현장 실험하였다. 실험결과 종래의 콘크리트 호안블록 보다 수질정화능력이 우수하다는 발표를 하였으나, 흙을 주재료로 사용하여 강도와 내구성이 현저히 낮아지는 단점이 있다. 즉, 흙을 사용했기에 유효미생물의 부착에는 유리한 것 같으나, 강도와 장기적인 내구성에는 문제가 있게 된다.In addition, "Yu Ji-hyung, Dong-hyuk Suh, Jae-Sik Kim, Dae-Sung Kim, Dae-Sung Kim, Research on eco-friendly vegetation protection block using wet stirring hardened soil, Korean Society of Civil Engineers Conference, pp.2551-2554, 2006, uses soil as the main raw material, After using the hardener and cement as a binder to prepare a lake block, the water purification function was tested in the field. As a result of the experiment, it was announced that the water purification ability is better than the conventional concrete revetment block, but it has the disadvantage that the strength and durability are significantly lowered by using soil as the main material. That is, since soil is used, it seems to be advantageous for attachment of effective microorganisms, but there is a problem in strength and long-term durability.
한편, 호안블록에 대한 종래의 특허기술을 살펴보면 국내특허출원번호 제10-2002-0056905호는 수질정화 기능을 갖는 호안기초블록에 대한 것으로, 수질정화를 목적으로 기능성 배지를 사용하여 호안블록을 제조하는 방법을 제시하였지만, 구체적인 배지의 특성이 제시되지 못하고 있는 문제점이 존재한다. On the other hand, looking at the conventional patent technology for the raft block, domestic patent application No. 10-2002-0056905 is for a raft base block having a water purification function, to manufacture a raft block using a functional medium for the purpose of water purification It has been proposed a method, but there is a problem that the specific characteristics of the medium is not presented.
국내실용신안등록 제20-0386395호는 제오라이트 호안블록에 대한 것으로 단순히 제오라이트 광물을 사용하여 호안블록을 제조한 것에 불과하고, 국내실용신안등록 제20-0381407호는 폐기물과 미생물을 포함하며 환경친화적 특성을 가지는 식생호안블록에 관한 것으로 효모 발효액과 목초액을 사용하여 콘크리트 블록의 pH를 저감시키고, 폐기물을 재활용하여 호안블록을 제조하는 기술을 개시하고 있으나, 균일한 품질의 제품생산에 한계가 있다는 문제점이 상존한다. Korean Utility Model Registration No. 20-0386395 is for Zeolite Hoan Block, which is simply manufactured by using zeolite mineral, and Korean Utility Model Registration No. 20-0381407 contains waste and microorganisms and is environmentally friendly. The present invention relates to a vegetation lakeside block having a water content of yeast fermentation solution and wood vinegar solution, and to reduce the pH of the concrete block and recycle the waste to manufacture the lakeside block technology, but there is a problem that there is a limit to the production of uniform quality products It exists.
또한, 국내특허 제10-0371440호는 사면 안정용 다공성 블록에 대한 것으로 황토를 사용하여 호안블록을 제조한 결과 pH가 중성에 가까워서 식생에 유리한 장점의 호안블록을 제시하고 있으나 강도가 현저히 낮은 단점이 있다. In addition, Korean Patent No. 10-0371440 relates to a slope stabilized porous block, and the result of preparing the lake block using loess is that the pH is close to neutral, suggesting a lake block of advantage for vegetation, but has a low strength. .
본 발명자는 상술한 종래기술의 호안블록이 가진 단점을 극복하고자 연구 노력한 결과 다공성 콘크리트와 유효미생물원액을 이용하게 되면 강도와 내구성이 높으면서도 수질정화에 유효한 친환경 호안블록을 제조할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have studied to overcome the shortcomings of the above-described prior art revetment block, and found that the use of porous concrete and effective microbial stock solution can produce an eco-friendly revetment block effective for water purification while having high strength and durability. The present invention has been completed.
따라서, 본 발명의 목적은 비 표면적이 높고, 유효미생물의 부착효율이 높을 뿐만 아니라, 유효미생물을 포함하고 있어 높은 유기물처리능력을 통해 수질정화능력이 매우 우수한 호안블록 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a lake block and a method for producing the same, which have a high specific surface area, high adhesion efficiency of effective microorganisms, and effective water microorganisms. .
본 발명의 다른 목적은 물의 흐름을 지체시킬 수 있는 구조를 가질 뿐만 아니라 수생생물의 다양한 서식조건을 형성할 수 있는 구조의 호안블록 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a relief block having a structure capable of retarding the flow of water as well as a structure capable of forming various habitat conditions of aquatic organisms and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 목적은 강도와 내구성이 높을 뿐만 아니라 제조가 간단하고 경제적으로 저렴한 호안블록 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide an anti-foam block which is not only high in strength and durability but also simple in production and economically inexpensive.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 그 내부에 1개 이상의 열린 공간이 형성되는 다공성 콘크리트 재질의 기층프레임; 및 상기 기층프레임 상부에 일정간격으로 돌출되어 형성되는 콘크리트 모르터 재질로 된 다수개의 표층유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 사면용 호안블록을 제공한다. In order to achieve the above object of the present invention, the present invention is a substrate frame made of porous concrete material is formed at least one open space therein; And a plurality of surface layer units made of concrete mortar material protruding at a predetermined interval on the base frame.
상기 기층프레임을 형성하는 다공성 콘크리트 조성물은 상기 콘크리트 조성물에 사용되는 시멘트 중량의 10 내지 20중량%의 흡착재료를 더 포함하는 것을 특 징으로 한다. Porous concrete composition to form the base frame is characterized in that it further comprises 10 to 20% by weight of the absorbent material of the cement weight used in the concrete composition.
상기 표층유닛을 형성하는 콘크리트 모르터는 시멘트와 잔골재를 1 : 4의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 한다.The concrete mortar forming the surface layer unit is characterized in that it comprises cement and fine aggregates in a weight ratio of 1: 4.
상기 기층프레임 및 표층유닛을 형성하는 상기 다공성 콘크리트 조성물 및 콘크리트 모르터는 포함하는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The porous concrete composition and the concrete mortar to form the base frame and the surface layer unit is characterized in that it further comprises an effective microbial solution of an amount corresponding to 0.01 to 1% by weight of the total weight of water.
상기 기층프레임 및 표층유닛은 상기 다공성 콘크리트 조성물 및 콘크리트 모르터에 포함되는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액과 물을 희석한 유효미생물희석액이 그 표면에 살포되어 형성되는 유효미생물층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The base frame and the surface layer unit are formed by spraying an effective microbial diluent having a content corresponding to 0.01 to 1% by weight of the total weight of water contained in the porous concrete composition and the concrete mortar and an effective microbial diluent diluted with water. It further comprises an effective microbial layer.
상기 유효미생물원액은 유산균류, 효모류, 광합성균류를 포함하는 수질정화에 유효한 미생물종균류그룹에서 선택되는 1종류 이상의 종균배양물을 1-10중량% 포함하는 것을 특징으로 한다. The effective microbial stock solution is characterized in that it comprises 1-10% by weight of at least one species spawn culture selected from the group of microbial species effective for water purification, including lactic acid bacteria, yeasts, photosynthetic fungi.
본 발명은 또한 열린 내부공간이 형성되도록 다공성 콘크리트 재질로 된 다수개의 다면체형 블록유닛이 연결되어 형성되는데, 상기 다면체형 블록유닛은 그 하부는 편평하고, 그 상부는 유선형을 이루며, 그 중심부를 상기 상부에서 하부로 관통하는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 수중용 호안블록을 제공한다. The present invention is also formed by connecting a plurality of polyhedral block units made of a porous concrete material to form an open inner space, the polyhedral block unit is the bottom of the flat, the top of the streamlined, the center of the Provides an underwater revetment block characterized in that a through hole penetrating from the top to the bottom.
상기 다수개의 다면체형 블록유닛을 형성하는 다공성 콘크리트 조성물이 포함하는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that it further comprises an effective microbial solution of an amount corresponding to 0.01 to 1% by weight of the total weight of water contained in the porous concrete composition forming the plurality of polyhedral block units.
상기 다수개의 다면체형 블록유닛은 상기 다공성 콘크리트 조성물에 포함되는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액과 물을 희석한 유효미생물희석액이 그 표면에 살포되어 형성되는 유효미생물층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The plurality of polyhedral block units are effective microorganisms formed by spraying an effective microbial diluent having an amount corresponding to 0.01 to 1% by weight of the total weight of water contained in the porous concrete composition and an effective microbial diluent diluted with water. It further comprises a layer.
상기 유효미생물원액은 유산균류, 효모류, 광합성균류를 포함하는 수질정화에 유효한 미생물종균류그룹에서 선택되는 1종류 이상의 종균배양물을 1-10중량% 포함하는 것을 특징으로 한다. The effective microbial stock solution is characterized in that it comprises 1-10% by weight of at least one species spawn culture selected from the group of microbial species effective for water purification, including lactic acid bacteria, yeasts, photosynthetic fungi.
또한, 본 발명은 상술한 어느 하나의 사면용 호안블록을 제조하는 방법에 있어서, 다공성 콘크리트를 타설한 후 강한 압축력과 진동을 가하여 기층프레임을 형성하는 단계; 상기 형성된 기층프레임 상부에 콘크리트 모르터를 타설한 후 강한 압축력과 진동을 가하여 다수개의 표층유닛을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 기층프레임과 표층유닛을 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면용 호안블록의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for producing any one of the four-sided revetment block, the step of forming a base frame by applying a strong compressive force and vibration after pouring the porous concrete; Placing concrete mortar on the formed base frame and then applying a strong compressive force and vibration to form a plurality of surface layer units; And it provides a method of manufacturing a sloped revetment block comprising the step of curing the formed base frame and the surface layer unit.
상기 다공성 콘크리트와 상기 콘크리트 모르터는 포함하는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The porous concrete and the concrete mortar is characterized in that it further comprises an effective microbial solution of an amount corresponding to 0.01 to 1% by weight of the total weight of water.
상기 다공성콘크리트와 상기 콘크리트 모르터에 포함된 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액과 물을 희석한 유효미생물희석액이 양생된 기층프레임과 표층유닛의 표면에 살포되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Spraying the surface of the cured base frame and surface layer unit with the effective microbial stock solution and the effective microbial diluent diluted with water in an amount corresponding to 0.01 to 1% by weight of the total weight of water contained in the porous concrete and the concrete mortar. It further comprises.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 사면용 호안블록의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 수중용 호안블록의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 도 1의 사면용 호안블록을 제조하기 위한 개략적인 흐름도이다.1 is a perspective view of a four-sided revetment block according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of an underwater revetment block according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is according to the manufacturing method of the present invention 1 is a schematic flowchart for manufacturing a sloped revetment block of FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 사면용 호안블록(10)은 기층프레임(12)와 상기 기층프레임 상부에 다수개 형성되는 표층유닛(11)으로 구성된다. 이 때 경우에 따라서는 사면용 호안블록(10)을 하천 양안의 사면에 설치시 사면용 호안블록(10)의 연결을 용이하게 하기 위해 체결고리(13)가 다수개 형성될 수도 있다. As shown in FIG. 1, the
먼저, 기층프레임(12)은 그 내부에 1개 이상의 열린 공간이 형성되는 구조이기만 하면 그 형상에 제한은 없으나 다수개의 공간이 형성되는 격자 틀 형상이 바람직하다. First, as long as the
또한, 기층프레임(12)은 다공성 콘크리트로 형성되는데 다공성콘크리트로 기층프레임(12)을 형성할 때 특히 강한 압축력과 진동을 가함으로써 강한 내구성을 갖도록 제조되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 기층프레임(12)을 형성하는 다공성 콘크리트 조성물은 시멘트, 물, 굵은골재, 모래, AE감수제를 통상의 다공성 콘크리트 조성물의 배합비 그대로 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 흡착재료를 다공성 콘크리트 조성물 형성시 사용되는 시멘트 중량의 10 내지 20중량% 더 포함하도록 하는 것이다. 여기서 흡착재료는 수중의 유효미생물과 오염물질의 흡착효율을 높이기 위한 것으로 레드머드, 활성탄, 제올라이트를 포함한 공지된 다양한 종류의 흡착재료가 사용될 수 있다. 특히 레드머드는 천연의 적색 칼라를 나타내는 광물질로서 높은 비 표면적을 가지고 있어 본 발명의 흡착재료로 적합하다.The porous concrete composition for forming the
또한, 산업부산물인 석분을 다공성 콘크리트 조성물 형성시 사용되는 시멘트 중량의 30 내지 40중량%로 사용함으로써 잔골재의 함량을 줄이는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to reduce the content of fine aggregate by using the industrial by-product stone powder 30 to 40% by weight of the weight of the cement used in forming the porous concrete composition.
이와 같이 기층프레임(12)이 다공성 콘크리트 조성물로 형성되기 때문에, 그 내부까지 연속된 복잡한 형상의 공극구조를 가지고 있어 넓은 비 표면적과 다양한 서식조건을 형성할 수 있고, 다공성 콘크리트로 형성된 기층프레임(12)의 표면에는 호기성 미생물이 부착되고 내부에는 혐기성 미생물이 형성되는 등 다양한 생물군의 서식공간이 형성되어, 높은 유기물 처리효율을 나타내므로 수질정화효과가 우수해진다. Since the
다음으로, 표층유닛(11)은 기층프레임(12) 상부에 일정간격으로 돌출되어 다수개 형성되는데, 표층유닛(11)의 형상은 기층프레임(12) 상부로 돌출되어 사면용 호안블록(10)이 전체적으로 요철구조를 형성하기만 하면 제한되지 않으나 가능한 물의 흐름이 지체될 수 있는 형상인 것이 바람직하다. Next, a plurality of
표층유닛(11)을 형성하는 콘크리트 모르터는 물과 시멘트, 잔골재를 배합하 여 사용하는데, 바람직하게는 사용되는 시멘트와 잔골재를 1 : 4의 중량비로 포함하는 것이다. 표층유닛(11)은 외부 환경에 노출되기 때문에 외력에 직접적인 영향을 받게 된다. 따라서 내마모성이 높도록 고강도의 콘크리트 모르터로 형성하여 하부의 다공성 콘크리트 기층프레임(12)을 구조적으로 보호하는 역할을 하도록 한다.The concrete mortar forming the
기층프레임(12)과 표층유닛(11)으로 구성된 사면용 호안블록(10)은 상기 호안블록(10)을 형성하는데 사용되는 다공성 콘크리트 조성물과 콘크리트 모르터에 일정량의 유효미생물을 포함하여 형성된다. The
즉, 기층프레임(12) 및 표층유닛(11)을 형성하는 상기 다공성 콘크리트 조성물 및 콘크리트 모르터는 포함하는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량의 유효미생물원액을 더 포함하므로 완성된 사면용 호안블록(10)은 그 내부에 유효미생물이 다수 존재하는 상태가 된다. 여기서 유효미생물(EM:Effective Micro-organism) 원액은 다양한 상용제품의 사용이 가능한데, 특히 유효미생물원액은 유산균류, 효모류, 광합성균류를 포함하는 수질정화에 유효한 미생물종균류그룹에서 선택되는 1종류 이상의 종균배양물을 1-10중량% 포함하므로, 나머지 잔량 즉 90 내지 99중량%는 정제수이지만 경우에 따라서는 발효보조제가 15중량% 이내로 포함될 수도 있다. That is, the porous concrete composition and the concrete mortar forming the
또한, 양생이 완료된 사면용 호안블록(10)의 표면에 상술한 유효미생물원액과 물을 희석한 유효미생물희석액을 살포하여 유효미생물층이 더 형성되도록 한다. 상기 유효미생물층에 의해 사면용 호안블록(10) 표면의 높은 pH를 낮출수 있으므로 수변생물의 서식이 보다 유리해질 수 있다. In addition, the effective microbial dilution solution diluted with the above-described effective microbial stock solution and water is sprayed on the surface of the sloped
이 때 유효미생물원액은 사면용 호안블록(10)의 기층프레임(12) 및 표층유닛(11)을 형성하는 다공성 콘크리트 조성물 및 콘크리트 모르터에 포함되는 전체 물 중량의 0.01 내지 1중량%에 해당하는 함량이고, 물과 희석비율은 그 중량비로 500 내지 1500배이며, 바람직하게는 1000배이다.At this time, the effective microbial stock solution is 0.01 to 1% by weight of the total weight of the water contained in the porous concrete composition and the concrete mortar forming the
따라서, 본 발명의 사면용 호안블록(10)은 하천의 수변부에 있어 제방 유실 억제의 기본적인 치수기능을 기대하기 위해 블록 즉 기층프레임(12)의 상부에 돌출(凸) 즉 표층유닛(11)을 다수개 형성하여 경사지를 타고 유입되는 유수의 급속한 흐름에 완충작용을 하도록 디자인되었고, 또한 생태의 보존을 위해 함몰(凹)된 부분 즉 기층프레임(12)의 내부에 형성되는 열린공간을 통해 식생된 수초와 부토를 보호하도록 하였으며, 정착된 수초들의 뿌리로 인해 더욱 강화된 블록의 안정성을 유도하였다.Therefore, the
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 수중용 호안블록의 사시도를 도시하고 있는 도 2를 참조하면, 본 발명의 수중용 호안블록(20)이 열린 내부공간(23)이 형성되도록 다공성 콘크리트 재질로 된 다수개의 다면체형 블록유닛(21)이 연결되어 형성되는 것을 알 수 있다. 이 때 경우에 따라서는 수중용 호안블록(20)을 하천 바닥에 설치시 수중용 호안블록(20)의 연결을 용이하게 하기 위해 체결고리(22)가 다수개 형성될 수도 있다. Referring to Figure 2 showing a perspective view of the underwater revetment block according to an embodiment of the present invention, the
상기 수중용 호안블록(20)의 형상은 다면체형 블록유닛(21)으로 둘러싸인 열린 내부공간(23)이 형성되는 구조이기만 하면 제한되지 않으나, 바람직하게는 다수 개의 수중용 호안블록(20)을 하천바닥에 설치시 그 설치를 용이하게 하기 위해 전체적인 형상이 사각형상인 것이 바람직하다. The shape of the
상기 수중용 호안블록(20)을 형성하는 다면체형 블록유닛(21)은 동일한 크기와 모양을 갖는 것으로 하천 바닥과 접하게 되는 하부는 편평하고, 강물과 접하게 되는 상부는 유선형을 이루어 설치된 상태에서 다수개의 다면체형 블록유닛(21)이 연결된 상면이 요철구조를 가짐으로써 물의 흐름이 지체되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한 상기 다면체형 블록유닛(21)은 그 중심부를 상부에서 하부로 관통하는 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다The
따라서, 다면체형 블록유닛(21)은 그 전체적인 형상이 제한되지는 않지만 도2에 도시된 바와 같이 그 하반부는 각기둥형태이고 그 상반부는 각뿔대형상을 갖는 것이 바람직하며, 수중용 호안블록(20)은 이와 같이 구성된 다면체형 블록유닛(21)을 원하는 형상으로 내부공간(23)이 생기도록 연결하여 완성된다.Accordingly, the
상기 다면체형 블록유닛(21)은 다공성 콘크리트 조성물로 형성되는데, 다공성 콘크리트 조성물은 시멘트, 물, 굵은골재, 모래, AE감수제를 통상의 다공성 콘크리트 조성물의 배합비 그대로 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 흡착재료를 다공성 콘크리트 조성물 형성시 사용되는 시멘트 중량의 10 내지 20중량% 더 포함하도록 하는 것이다. 여기서 흡착재료는 수중의 유효미생물과 오염물질의 흡착효율을 높이기 위한 것으로 레드머드, 활성탄, 제올라이트를 포함한 공지된 다양한 종류의 흡착재료가 사용될 수 있다. 특히 레드머드는 천연의 적색 칼라를 나타내는 광물질로서 높은 비 표면적을 가지고 있어 본 발명의 흡착재료로 적합하다. The
이 때도 상술한 사면용 호안블록(10)에서 마찬가지로 일정량의 유효미생물원액을 콘크리트 모르터에 포함시켜 형성하게 되고, 양생된 수중용 호안블록(20)의 표면에 유효미생물희석액을 살포하게 되는데, 상술된 사면용 호안블록(10)에서와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.In this case as well, the above-mentioned
도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 도 1의 사면용 호안블록을 제조하기 위한 개략적인 흐름도이다.FIG. 3 is a schematic flowchart for manufacturing a sloped revetment block of FIG. 1 according to a manufacturing method of the present invention. FIG.
도 3을 참조하면, 기층프레임과 표층유닛을 제조하기 위한 재료인 시멘트, 물, 굵은골재, 모래, 석분, 흡착재료, 유효미생물, AE감수제를 준비한 후, 계량 및 혼합한 다공성 콘크리트를 1차로 타설하여 진동 및 가압하여 기층프레임을 제조하고, 다시 계량 및 혼합한 콘크리트 모르터를 상기 기층프레임 상에 2차로 타설하여 진동 및 가압하여 표층유닛을 제조한다. 그 후 형성된 기층프레임과 표층유닛을 양생한 다음 유효미생물희석액을 살포하여 완제품인 사면용 호안블록을 제조하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, after preparing the base frame and the surface layer unit, cement, water, coarse aggregate, sand, stone powder, adsorption material, effective microorganism, and AE water reducing agent are prepared. By vibrating and pressing to produce a base frame, and again, the concrete mortar weighed and mixed is placed on the base frame secondly to vibrate and press to produce a surface unit. After curing the formed base frame and surface layer unit it can be seen that by spraying the effective microbial diluent to produce a finished surface revetment block.
한편 수중용 호안블록의 경우도 2차타설을 통해 표층유닛을 더 형성하는 것을 제외하면 사면용 호안블록의 제조과정과 동일하다.On the other hand, in the case of the underwater revetment block is the same as the manufacturing process of the slope revetment block except for further forming the surface layer unit through the secondary casting.
이와 같이 사면용 호안블록의 제조는 기층과 표층으로 구분하여 투터치 방식으로 제조하며, 기층프레임은 단입도의 굵은골재, 모래, 석분, 시멘트, 흡착재료, 물, AE감수제로 혼합 조성되며, 표층유닛은 중량비율로 시멘트와 잔골재를 1 : 4 비율로 혼합하고 물을 투입하여 시멘트 모르터를 제조하여 표층을 조성하며, 제조 시에 강한 압축력과 진동을 가하게 되므로, 완성된 사면용 호안블록이 강한 내구성을 갖게 된다. As described above, the production of the slope revetment block is divided into base layer and surface layer and manufactured by two-touch method. The base frame is composed of coarse aggregate of single grain, sand, stone powder, cement, adsorption material, water, and AE water reducing agent, and surface layer. The unit mixes cement and fine aggregates in a ratio of 1 to 4 by weight, adds water to produce cement mortar, forms a surface layer, and applies strong compressive force and vibration during manufacturing. Will have
따라서, 상기와 같이 제조된 본 발명의 사면용 및 수중용 호안블록은 최소 압축강도 21 MPa 이상 발휘하므로 다공성콘크리트 호안블록의 강도와 내구성이 매우 우수하다. Therefore, the slope and underwater revetment block of the present invention prepared as described above exhibits a minimum compressive strength of 21 MPa or more, so the strength and durability of the porous concrete revetment block is very excellent.
실시예Example
사면용 호안블록의 제조Manufacture of slope revetment blocks
1. 재료 준비단계1. Material Preparation
시멘트, 물, 굵은골재, 모래, 석분, 흡착재료, 유효미생물, AE감수제를 준비한다. 이 때 시멘트는 쌍용양회공업(주)에서 생산된 보통포틀랜드시멘트를 사용하였다. 굵은골재는 표1과 같은 최대치수 20 mm의 쇄석골재를 사용하였다. 골재의 단위용적질량은 1.58 kg/L로 측정되었다. 잔골재로 사용된 모래는 낙동강사를 사용하였고, 석분은 화강암 파쇄석분을 사용하였다. 흡착재료로는 레드머드를 사용하였다.Prepare cement, water, coarse aggregate, sand, stone powder, absorbent material, effective microorganism, and AE water reducing agent. At this time, the cement used was ordinary portland cement produced by Ssangyong Yangyang Co., Ltd. Coarse aggregate was used as the crushed stone aggregate of the
유효미생물원액은 표 2와 같이 정제수 87%, 발효보조제 8%, 종균배합물 5%로 구성되어 있다. 이 때 종균배합물은 하기의 표2의 밀도와 같이 유산균류, 효모류, 광합성균을 혼합하여 사용하였다.Effective microbial stock is composed of 87% purified water, fermentation aid 8%, spawn compound 5% as shown in Table 2. At this time, the seed mixture was used by mixing the lactic acid bacteria, yeasts, photosynthetic bacteria as shown in the density of Table 2 below.
유효미생물희석액은 상기 유효미생물원액을 중량비율로 1000배 물과 희석하여 사용하였다. The effective microbial diluent was used by diluting the effective microbial stock with water 1000 times by weight.
2. 기층프레임의 형성2. Formation of Base Frame
기층프레임은 단위체적당(m3) 굵은골재 1,580 kg, 모래 197 kg, 석분 138 kg, 시멘트 375 kg, 흡착재료 56 kg, AE감수제 1.88 kg, 물 113 kg 및 유효미생물원액 0.113kg(물중량의 0.1중량%)으로 배합 조성된 다공성콘크리트 조성물을 원하는 디자인 예를 들어 격자틀 형상으로 타설한 후 강한 압축력과 진동을 가하여 형성한다.The base layer frames per unit volume (m 3) coarse aggregate 1,580 kg, 197 kg of sand, stone dust 138 kg, cement 375 kg, 56 kg adsorbent, AE water reducing agent 1.88 kg, 113 kg of water and the effective microbe stock solution 0.113kg (0.1 parts by weight of water The porous concrete composition blended with the composition by weight (% by weight) is poured into a desired design, for example, a grid, and then formed by applying a strong compressive force and vibration.
3. 표층유닛의 형성3. Formation of surface layer unit
상기 기층프레임 상부에 원하는 간격으로 다수개의 표층유닛을 시멘트와 잔골재를 1:4로 배합한 후 물 및 상기 투입된 물 중량의 0.1중량%의 유효미생물원액을 투입하여 형성된 콘크리트 모르터를 타설한 후 강한 압축력과 진동을 가하여 표층유닛을 형성한다.After mixing a plurality of surface layer units with cement and fine aggregates 1: 4 at the desired interval on the base frame, and pouring concrete and mortar formed by adding 0.1% by weight of an effective microbial solution of the weight of the injected water, a strong compressive force Excessive vibration is applied to form the surface layer unit.
4. 양생4. Curing
기층프레임과 표층유닛으로 구성된 사면용 호안블록을 양생실로 운반하여 약 20시간 증기양생을 한 후 사면용 호안블록을 완성한다.The slope revetment block consisting of the base frame and the surface layer unit is transported to the curing room for about 20 hours of steam curing to complete the slope revetment block.
5. 유효미생물희석액 살포5. Effective microbial dilution
완성된 사면용 호안블록에 준비된 유효미생물희석액을 살포하여 표면의 높은 pH를 낮추어 수초의 서식이 유리하도록 한 사면용 호안블록을 완성하였다. The effective microdiluent prepared by spraying the prepared slope revetment block was completed to reduce the high pH of the surface and to increase the habitat of plants.
상기 실시예에서는 사면용 호안블록의 제조예 만을 설명하였으나, 본 발명의 수중용 호안블록을 제조하는 방법 또한 상기 사면용 호안블록의 기층프레임 상부에 콘크리트 모르터로 표층유닛을 형성하는 것을 제외한 나머지 단계를 그대로 포함하게 되므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. In the above embodiment, only the manufacturing example of the sloped revetment block was described, but the method of manufacturing the underwater revetment block of the present invention is also performed in the remaining steps except for forming the surface layer unit with the concrete mortar on the base frame of the sloped revetment block. It will be included as it is, detailed description thereof will be omitted.
실험예Experimental Example
수중용 호안블록의 수질정화시험Water Purification Test of Underwater Revetment Block
가로 30 cm × 세로 30 cm × 높이 30 cm의 크기로 상기 실시예의 제조방법 중 콘크리트 모르터로 표층유닛을 형성하는 것을 제외한 나머지 단계를 그대로 이용하여 제조된 수중용 호안블록과, 흡착재료 및 유효미생물원액이 포함되지 않은 종래의 다공성 콘크리트 조성물로 형성된 대조구를 각각 제조한 후, 하천수를 채수하여 하천수가 시험블록을 통과하기 전 후의 물을 채집하여 수질분석 한 결과로 판단하였다. Underwater revetment block prepared using the remaining steps except forming surface layer unit with concrete mortar in the size of 30 cm × 30 cm × 30 cm in height, adsorption material and effective microbial solution After preparing each of the control spheres formed of the conventional porous concrete composition is not included, it was judged as the result of water quality analysis by collecting the river water before the river water is passed through the test block.
먼저, 수질조사항목과 분석기기를 표3에 나타내었다.First, the water quality survey items and analyzers are shown in Table 3.
수차례 반복 실험을 하고, 유효 실험결과를 평균한 결과 표4와 같은 시험결과를 얻었다. The experiment was repeated several times, and the average of the effective test results was obtained as shown in Table 4.
실험 측정시 수온은 14.5℃, pH는 8.35이며, DO는 8± 1 mg/L, COD는 35± 2 mg/L, BOD는 10± 1 mg/L로 측정되어 큰 변화는 없었다. 그러나, 상술한 표4와 같이 본 발명에 의한 수중용 호안블록은 TSS(총부유물질)가 하천수가 시편을 통과 후에 25% 저감효율을 나타내었고, T-P(총인)는 11% 저감하였다. 반면 대조구에서는 TSS가 8% 정도의 저감효율을 나타내었다. In the experimental measurement, the water temperature was 14.5 ° C, pH was 8.35, DO was 8 ± 1 mg / L, COD was 35 ± 2 mg / L, and BOD was 10 ± 1 mg / L. However, as shown in Table 4 above, the underwater revetment block according to the present invention showed 25% reduction efficiency of TSS (Total Floating Substances) after river water passed the specimen, and 11% reduction of T-P (total phosphorus). In contrast, the control showed a reduction of 8%.
따라서, 본 발명에 의한 수중용 호안블록은 부유물질의 높은 흡착력과 우수한 유효미생물의 유기물 분해 능력을 갖는 것이 분명하므로, 우수한 수질정화 기능을 갖는 것을 알 수 있다. Therefore, it is clear that the underwater revetment block according to the present invention has high adsorption power of suspended solids and excellent ability to decompose organic matter of effective microorganisms, and thus has excellent water purification function.
도 4는 보통콘크리트의 표면 SEM 사진이고, 도 5는 도2에 도시된 수중용 호안블록의 표면 SEM 사진이다.FIG. 4 is a SEM image of the surface of ordinary concrete, and FIG. 5 is a SEM image of the surface of the underwater revetment block shown in FIG. 2.
종래의 다공성 콘크리트로 제조된 콘크리트블록과 본 발명의 흡착재료를 포함하는 다공성 콘크리트로 제조된 수중용 호안블록의 표면조직을 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)으로 촬영하여 도 4 및 도 5에 도시하였다.4 and 5 are photographed by scanning electron microscopy (SEM) of the surface texture of a conventional concrete block made of porous concrete and an underwater revetment block made of a porous concrete containing the adsorbent material of the present invention. Shown.
도 4 및 도 5를 비교검토하면, 종래의 다공성 콘크리트에 비하여 본 발명에 의한 다공성 콘크리트의 표면조직이 훨씬 세밀한 다공조직을 형성한 것을 알 수 있다. 따라서 레드머드와 같은 흡착재료가 혼합됨으로써 콘크리트의 표면과 내부에서 미세한 다공조직이 증가된 것을 알 수 있다. 4 and 5, it can be seen that the surface structure of the porous concrete according to the present invention formed a much finer porous structure than the conventional porous concrete. Therefore, it can be seen that the fine porous structure on the surface and the inside of the concrete is increased by mixing the adsorption material such as red mud.
이와 같이 본 발명의 호안블록과 같이 다공조직이 잘 발달된 표면에 수중의 유효미생물이 잘 흡착할 뿐만 아니라 흡착한 후 성장에도 유리할 것으로 생각되므로 본 발명의 호안블록이 가진 다공조직을 통해 수질정화기능이 보다 개선될 것이 예측된다.As such, the effective microorganisms in the water are well adsorbed on the surface of the well-developed porous tissues such as the eosinophil block of the present invention, and therefore, it is considered to be advantageous for growth after the adsorption block of the present invention. It is anticipated that this will be improved further.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이므로 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. In addition, the preferred embodiments of the present invention are not limited to the specific embodiments described above because it is disclosed for the purpose of illustration, without departing from the gist of the present invention claimed in the claims, the common knowledge in the technical field to which the invention belongs. Of course, any person having a variety of modifications can be made, and such changes are within the scope of the claims.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 현저한 효과를 가진다. 먼저, 본 발명에 의한 호안블록은 수질정화기능이 우수할 뿐만 아니라, 높은 비표면적과 공극으로 수분저장기능을 하는 동시에 수초의 뿌리가 고정되므로, 수분과 영양분을 제공하는 물탱크 역할을 한다. The present invention as described above has the following remarkable effects. First of all, the revetment block according to the present invention not only has excellent water purification function, but also functions to store water with high specific surface area and voids, and at the same time, roots of plants are fixed, thus serving as a water tank to provide water and nutrients.
또한, 본 발명에 의한 호안블록 사이로 식물의 뿌리가 정착되어 지반을 견고히 고정하기 때문에 강둑이 물살에 의해 깍여나가는 것을 방지하여 치수 목적으로 매우 안정된 단면을 조성한다. In addition, since the roots of the plant is settled between the revetment block according to the present invention to firmly fix the ground to prevent the river bank from being chipped off by the water current to form a very stable cross section for the purpose of dimensional purposes.
또한, 본 발명에 의한 호안블록은 강한 진동과 압축력을 가하여 제조하기 때문에, 최소 압축강도 21 MPa 이상 발휘하므로 강도와 내구성이 우수하다.In addition, since the revetment block according to the present invention is manufactured by applying strong vibration and compressive force, it exhibits a minimum compressive strength of 21 MPa or more, which is excellent in strength and durability.
또한, 본 발명에 의한 호안블록은 흡착재료로 레드머드를 사용하는 경우 천연의 아름다운 황토색 칼라를 나타낼 수 있다. In addition, the lake block according to the present invention may exhibit a natural beautiful ocher color when using the red mud as the adsorption material.
또한, 본 발명에 의한 호안블록은 돌출된 요철구조가 하천 붕괴의 원인과 홍수의 원인이 되는 집중 호우시에 발생하는 대량의 하천 유입수의 증가된 유속의 흐름을 늦추어서 유속에 의한 제방 깍임 피해를 줄여서 홍수피해를 감소시키는 효과가 있다.In addition, the rake block according to the present invention is to prevent the dam damage caused by the flow rate by slowing the flow of the increased flow rate of a large amount of river influent that occurs during the heavy rain that protrudes uneven structure causes river collapse and flooding The effect is to reduce flood damage.
또한, 본 발명의 호안블록의 환경적 효과로는 산업부산물인 석분과 레드머드를 재활용하게 되므로 자원절감효과가 있고, 본 발명의 호안블록이 하천의 사면 또는 바닥에 설치하게 되면, 높은 비 표면적을 통해 미생물이 서식할 수 있는 충분한 공간을 형성하고, 수생식물, 어류, 조류 등이 공존하면서 치수역할을 동시에 수행할 수 있는 환경친화적 하천 조성이 가능하다. 특히, 양서류와 같은 작은 생물들의 서식처를 제공하고 하천생태계와 육상생태계를 연결시키는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the environmental effect of the revetment block of the present invention is to recycle the industrial by-products stone powder and red mud, so there is a resource saving effect, when the revetment block of the present invention is installed on the slope or bottom of the river, high specific surface area Through this, it is possible to form an environment-friendly river that can form enough space for the microorganisms to live in, and to cope with aquatic plants, fish, and algae while simultaneously serving as a pulp. In particular, it can serve as a habitat for small organisms such as amphibians and connect river ecosystems with terrestrial ecosystems.
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