KR20080099948A - 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐타이어 등을 이용한 고무칩을 포함하는 도로 포장재에 음이온을 발산하는 광물질 비드를 혼입시킴과 동시에 이러한 포장재를 현장에서 간편하고 신속하게 포설할 수 있게 할 목적으로, 지표면에 포설되는 기층으로서, 조골와, 폐시멘트 골재와, 합성수지 바인더가 혼합되어 이루어진 기층(10); 상기 기층 상부에 포장되는 표층으로서, 컬러 폐고무칩과, 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM)칩과, 음이온 비드(BEAD)와, 합성수지 바인더가 혼합되어 이루어진 표층(20)으로 구성되되, 상기 음이온 비드는, 게르마늄, 전기석(tourmaline), 맥반석, 옥, 수정, 인동석, 세라믹, 귀양석으로 이루어진 광물질 중 하나 또는 하나 이상을 분말화하는 단계, 광물질 분말을 물과 배합하여 반죽하는 단계, 반죽 상태의 광물질을 구(救)형으로 페럿(pellet)화하는 단계, 광물질 페럿을 황토 또는 숯 분말이 혼입된 현탁액에 침지하는 단계, 황토 또는 숯 분말이 침투된 구형 페럿을 소성(燒成)하는 단계로 제조된 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재개 개시되며, 이와 더불어 상기 표층은 부직포에 미리 포설하여서 된 표층 패드를 현장으로 운반하여 기층 상에 접착하는 형태의 시공방법이 제안된다.

Description

천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재 및 그 시공방법{ELASTIC PAVING MATERIALS USING NATURE MINERAL MATTER AND A METHOD OF CONSTRUCTION THREROF}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성 도로포장재의 단면도.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 음이온 비드의 제조 공정을 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성 도로포장재의 단면도.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성 도로포장재의 시공 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 기층 20 : 표층

21 : 부직포 22 : 표층 패드

본 발명은 폐타이어 등을 이용한 고무칩을 포함하는 도로 포장재에 음이온을 발산하는 광물질 비드를 혼입시킴과 동시에 이러한 포장재를 현장에서 간편하고 신속하게 포설할 수 있게 한 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재 및 그 시공방법에 관한 것이다.

도로 포장재의 전형적인 형태는 아스팔트나 콘크리트 또는 여러 가지 형태의 보도블록을 나란하게 깔아서 포장한 형태의 것을 들 수 있는데, 아스팔트나 콘크리트의 경우는 배수성이 없고 포장비용이 고가인데다가 유지 보수에 어려움이 있고, 보도블록의 경우는 배수성이 우수한 이점이 있는 반면, 충격 등에 약해서 쉽게 파손되므로 자주 교체해야 하는 단점이 있다.

최근에는 이러한 전통적인 도로포장 방식을 탈피하여 인도나 체육시설물 바닥 또는 공원의 산책로, 자전거 도로 등에 폐타이어 등을 분쇄하여 만든 고무칩을 도로 포장재로 활용함으로써 폐타이어의 매립량을 감소시켜 환경오염 방지에 기여하도록 하면서도 도로에 탄성력을 제공하여 보행자 등에게 보행 충격을 감소시켜서 피로감을 덜어 주는 등의 기능과 더불어 포장재 고무칩을 다양한 컬러로 하여 도로에 미적인 연출을 시도하고 있다.

현재까지 가장 일반적으로 사용되는 탄성 투수 도로포장재의 시공 형태는, 하부 층이 투수성 기능을 갖게 하고 상부 층은 탄성과 컬러 기능을 갖는 복층 구조의 도로 포장재가 주류를 이루고 있는데, 복층으로 구성된 도로포장재는 지표면 상에 하부 층을 가압 포설한 다음, 그 위에 다시 상부 층을 가압 포장해야 하는 등 2회의 가압, 포설 공정을 거치므로 시공 기간이 길고, 그에 따른 인건비 상승으로 시공비가 고가인 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로포장재가 단순히 탄성과 미적인 요소만을 제공하는 것에 그치지 않고 도로포장재에서 음이온 을 다량 방출하게 하여 도로 주변의 공기를 정화함은 물론, 보행자에게 쾌적한 환경을 제공하며, 또한 복층 구조의 도로포장재를 신속하고 간편하게 설치할 수 있는 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재 및 그 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지표면에 포설되는 기층으로서, 조골와, 폐시멘트 골재와, 합성수지 바인더가 혼합되어 이루어진 기층; 상기 기층 상부에 포장되는 표층으로서, 컬러 폐고무칩과, 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM)칩과, 음이온 비드(BEAD)와, 합성수지 바인더가 혼합되어 이루어진 표층으로 구성되되, 상기 음이온 비드는, 나노석(nano stone), 게르마늄, 전기석(tourmaline), 맥반석, 옥, 수정, 인동석, 세라믹, 귀양석으로 이루어진 광물질 중 하나 또는 하나 이상을 분말화하는 단계, 광물질 분말을 물과 배합하여 반죽하는 단계, 반죽 상태의 광물질을 구(救)형으로 페럿(pellet)화하는 단계, 광물질 페럿을 황토 또는 숯 분말이 혼입된 현탁액에 침지하는 단계, 황토 또는 숯 분말이 침투된 구형 페럿을 소성(燒成)하는 단계로 제조된 도로 포장재를 특징으로 하며, 이와 더불어 상기 표층은 부직포에 미리 포설된 상태로 된 표층 패드를 현장으로 운반하여 기층 상에 접착하는 형태의 시공방법을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성 도로포장재의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 음이온 비드의 제조 공정을 보인 블록도이다.

도 1을 참조하는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 도포 포장재는 지표면에 포설되는 기층(10)과, 상기 기층(10) 상에 포설되는 표층(20)으로 이루어진 복층 구조의 도포 포장재로서, 상기 표층(20)에는 음이온을 방출하는 천연 광물질을 주재로 하는 음이온 비드가 포함된다.

상기 기층(10)은 지름이 5~20mm 크기인 자갈로 이루어진 조골재와, 폐콘크리트를 분쇄하여 크기가 5~15mm의 입경으로 선별된 폐시멘트 골재와, 상기 조골재와 폐시멘트 골재를 접착시키기 위한 합성수지 바인더를 포함한다.

이때 기층(10)을 구성하는 재료의 배합 비율은 조골재 35~45중량%, 폐시멘트 골재 35~45중량%, 합성수지 바인더 10~30중량% 범위 내에서 혼합하는 것이 바람직하며, 이러한 혼합물을 지표면 상에 도포하여 가압함으로써 기층(10)이 포설된다.

이와 같이 형성된 기층(10)은 고가의 폐고무칩이 배제되어 재료비를 절감할 수 있으면서도 다양한 크기의 폐골재와 폐시멘트 골재 사이사이에 기공이 형성되어 배수성이 양호하며, 폐콘크리트의 재활용을 통해 그 매립량을 감소시켜서 환경오염의 방지에 기여할 수 있다.

상기 기층(10) 상부에 도포되는 표층(20)은, 지름이 2~8mm 크기의 컬러 폐고무칩과, 상기 폐고무칩과 동일 범위의 지름인 2~8mm 크기를 갖는 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer)칩과, 지름이 1~8mm 크기의 음이온 비드(BEAD) 및 상기 폐고무칩, 폴리우레탄칩 또는 이피디엠칩, 음이온 비드를 상호 접착시키기 위한 합성수지 바인더를 포함한다.

표층(20)을 구성하는 재료의 배합비율은 컬러 폐고무칩 40~60중량%, 폴리우레탄칩 또는 이피디엠칩 20~30중량%와, 음이온 비드(BEAD) 1~20중량% 및 합성수지 바인더 10~20중량%를 배합하는 것이 바람직하며, 이러한 혼합물을 기층(10) 상에 도포하여 가압함으로써 표층(20)이 포설된다.

상기 컬러 고무칩은 폐타이어 등을 분쇄하여 안료를 착색한 것이고, 상기 폴리우레탄칩 또는 이피디엠 칩 역시 도로포장재로서 흔히 사용하는 탄성 고무 재료이므로 이들 제조에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 상기 음이온 비드를 이루는 주재료는, 음이온을 방출하는 것으로 알려진 광물질, 예컨대 나노석(nano stone), 게르마늄, 전기석(tourmaline), 맥반석, 옥, 수정, 인동석, 세라믹, 귀양석 등에서 선택된 어느 하나이거나 또는 하나 이상일 수 있고, 이들 재료는 적정 크기로 분쇄되어 혼합될 수 있으나, 음이온 방출량을 증대시키기 위해 상기 음이온 비드 내에 미세한 기공을 형성시키는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하여 음이온 비드의 제조 공정을 설명한다. 도 2를 참조하는 바와 같이 음이온 비드는, 나노석(nano stone), 게르마늄, 전기석, 맥반석, 옥, 수정, 인동석, 세라믹, 귀양석 등에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 택한 다음, 분쇄기를 통해 가루 형태로 분말화하고, 광물질 분말을 교반기에서 적정량의 물과 교반, 가압하여 성형이 용이한 정도로 반죽한다.

반죽된 광물질은, 선 형태로 가늘게 압출하여 일정 길이로 절단하여 이를 통상의 볼 성형기를 이용하여 구(救)형으로 페럿(pellet)화 한다.

한편, 황토 분말 또는 숯 분말이 혼입된 현탁액을 준비한 다음, 상기 구형으로 성형된 광물질 페럿을 현탁액에 10~20분 침지하여 황토 또는 숯 분말이 페럿의 표면에 침투되게 하고, 황토 또는 숯 분말이 침투된 구형 페럿을 소성로에서 800~1300℃ 환경으로 10~20분간 소성(燒成)한다.

이때, 황토 또는 숯 분말이 광물질 페럿 표면에 빠르게 흡수되도록 하기 위해서, 상기 광물질 페럿의 수분 함량이 15~20%를 유지하도록 건조시킨 다음, 이를 황토 또는 숯 현탁액에 침지해도 좋다.

더욱 바람직하게는, 광물질 페럿을 황토 또는 숯 분말 현탁액으로 침지할 때, 10~20분간 침지하고 이를 상온에서 60~100분간 자연건조시키는 과정을 적어도 2회 또는 그 이상 반복하면 광물질 페럿 표면이 황토색 또는 회색으로 착색되며, 이는 화학 안료로 착색한 것에 비하여 천연물질로 착색한 것이어서 인체에 무해하고 자연스러운 질감이 형성된다.

더욱이 황토 또는 숯이 착색된 페럿을 고온에서 소성하면, 내부에 무수히 많은 미세 기공이 형성되어서 대기와 접하는 면적을 수 백배 확장시키므로 음이온의 방출량을 증대시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성 도로포장재의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성 도로포장재의 시공 예시도로서, 도 4a는 포장 패드가 블록화된 상태로 시공되는 예시도이고, 도 4b는 포장 패드가 롤(ROLL) 형태로 권취된 상태에서 시공되는 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 의하면 상기 기층(10) 및 표층(20) 사이에 부직포(21)가 개재될 수 있다.

부직포(21)는 투수성이 양호하여 표층(20)을 투과한 물이 기층(10)으로 배수되는 것을 저해하지 않고, 또한 충격을 흡수할 수 있는 쿠션이 있으므로 표층(20)으로부터 작용하는 탄성력보다 더 큰 탄성력을 제공할 수 있다.

뿐만 아니라, 도 4에 도시된 바와 같이 표층(20)을 부직포(21)와 함께 미리 제조된 표층 패드(22)를 이용하여 시공할 경우, 공기를 단축할 수 있는 장점이 있다.

도 4a를 참조하는 바와 같이, 표층 패드(22)는 현장에서 제조되지 않고, 공장에서 제조한 것을 현장으로 운반하여 포장하는 형태로 시공되며, 표층 패드(22)를 이루는 표층(20)은 전술한 제1실시예의 표층(20)과 동일한 조성물로 이루어진다.

즉, 부직포(21)를 준비한 뒤, 부직포(21) 상에 지름이 2~8mm 크기의 컬러 폐고무칩과, 상기 폐고무칩과 동일 범위의 지름인 2~8mm 크기를 갖는 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer)칩과, 지름이 1~8mm 크기의 음이온 비드(BEAD) 및 상기 폐고무칩, 폴리우레탄칩 또는 이피디엠칩, 음이온 비드를 상호 접착시키기 위한 합성수지 바인더 혼합물을 균일한 두께로 도포한다.

이때 표층(20)을 구성하는 재료의 배합비율은 컬러 폐고무칩 40~60중량%, 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer)칩 20~30중량%와, 음이온 비드(BEAD) 1~20중량% 및 합성수지 바인더 10~20중량%를 배합하는 것이 바람직하며, 이러한 혼합물을 부직포(21) 상에 도포하여 가압하고, 경화하여 표층 패드(22)를 제조한다.

표층 패드(22)가 제작되면, 도 4a와 같이 가로 및 세로 변이 각각 250~2000mm 범위로 절단하거나, 또는 도 4b에 도시된 바와 같이, 폭이 250~2000mm 범위로 하여 소정 길이를 롤 형태로 권취하여 보관하고, 이를 도로에 포장하기 위해서 도로 포장 현장으로 운반한 뒤, 앞서 설명한 제1실시예와 동일하게 포설된 기층(10) 상에 표층 패드(20)를 포설한다.

즉, 기층(10)은 지름이 5~20mm 크기인 자갈로 이루어진 조골재와, 폐콘크리트를 분쇄하여 크기가 5~15mm의 입경으로 선별된 폐시멘트 골재와, 상기 조골재와 폐시멘트 골재를 접착시키기 위한 합성수지 바인더를 포함하여 구성되며, 각 재료의 배합 비율은 조골재 35~45중량%, 폐시멘트 골재 35~45중량%, 합성수지 바인더 10~30중량% 범위 내에서 혼합하는 것이 바람직하다.

기층(10)이 포설되면, 미리 제조된 표층 패드(22)를 운반하여 기층(10) 상에 접착제를 도포하고, 그 위에 표층 패드(22) 포장하는데, 가로 및 세로의 길이가 각각 250~2000mm 범위인 표층 패드(22)는 도 4a에 도시된 바와 같이 표층 패드(22)의 각 변이 접하도록 연설하고, 롤 형태로 권취된 표층 패드(22)는 도 4b에 도시된 바와 같이 롤 형태를 펴서 포장한다.

이때 표층 패드(22)는 도로의 면적이나 여건에 따라 적절한 크기로 절단하여 포장할 수 있으며, 이러한 시공방법에 따르면 표층(20)을 간단하고 신속하게 포장할 수 있다.

이상 설명된 본 발명의 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재 및 그 시공방법에 의하면, 기층에 고가의 고무칩이 배제되므로 재료비를 절감할 수 있으면서도 폐시멘트 골재와 자갈을 통한 기공에 의해 배수성이 향상되고, 또한 표층에 포함된 음이온 비드에서 음이온을 다량 방출하므로 쾌적한 환경에서 보행할 수 있게 될 뿐 아니라, 황토 또는 숯에 의해 자연스러운 질감과 색상을 제공하는 등 환경친화적이다.

또한, 표층 패드를 미리 제조하여 운반한 뒤 공사 현장에서 포장하므로 도로 포장을 간편하게 시공할 수 있고, 공기를 단축하여 공사비용을 절감할 수 있는 매우 유리한 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 지표면에 포설되는 기층으로서, 5~20mm 크기의 조골재 35~45중량%와, 5~15mm 크기의 폐시멘트 골재 35~45중량%와, 합성수지 바인더 10~30중량%가 혼합되어 이루어진 기층(10);

   상기 기층 상부에 포장되는 표층으로서, 2~8mm 크기의 컬러 폐고무칩 40~60중량%와, 2~8mm 크기의 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer)칩 20~30중량%와, 1~8mm 크기의 음이온 비드(BEAD) 1~20중량%와, 합성수지 바인더 10~20중량%가 혼합되어 이루어진 표층(20);으로 구성되되,

   상기 음이온 비드는, 나노석(nano stone), 게르마늄, 전기석(tourmaline), 맥반석, 옥, 수정, 인동석, 세라믹, 귀양석으로 이루어진 광물질 중 하나 또는 하나 이상을 분말화하는 단계,

   광물질 분말을 물과 배합하여 반죽하는 단계,

   반죽 상태의 광물질을 구(救)형으로 페럿(pellet)화하는 단계,

   광물질 페럿을 황토 또는 숯 분말이 혼입된 현탁액에 10~20분 침지하는 단계,

   황토 또는 숯 분말이 침투된 구형 페럿을 800~1300℃ 환경에서 10~20분간 소성(燒成)하는 단계로 제조된 것을 특징으로 하는 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 황토 또는 숯 분말 현탁액으로의 광물질 페럿 침지는 10~20분간 침지 및 상온에서 60~100분간 자연건조시키는 과정을 수회 반복하여 황토색 또는 회색으로 천연 염색된 것을 특징으로 하는 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 기층(10) 및 표층(20) 사이에 접착제로 접착된 섬유 부직포가 개재된 것을 특징으로 하는 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재.
4. 부직포(21) 상에 2~8mm 크기의 컬러 폐고무칩 40~60중량%와, 2~8mm 크기의 폴리우레탄칩 또는 이피디엠(EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer)칩 20~30중량%와, 3~8mm 크기의 음이온 비드(BEAD) 5~20중량%와, 합성수지 바인더 10~20중량%이 혼합된 표층(20)을 가압 압착하여 표층 패드(22)를 제조하는 단계;

   상기 표층패드(20)를 가로 및 세로의 변을 각각 250~2000mm 범위 내에서 절단하는 단계;

   지표면에 5~20mm 크기의 조골재 35~45중량%와, 5~15mm 크기의 폐시멘트 골재 35~45중량%와, 합성수지 바인더 10~30중량%의 혼합물을 일정 두께로 가압 포설하여 기층(10)을 형성하는 단계;

   상기 제조된 표층 패드 복수 개를 상기 기층(10) 상에 포장하는 단계;로 이 루어진 것을 특징으로 하는 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재의 시공방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 표층 패드(22)는 250~2000mm 범위의 폭으로 하여 롤 형태로 권취시킨 상태로 운반하여 기층 상에 포설하는 것을 특징으로 하는 천연 광물질을 이용한 탄성 도로포장재의 시공방법.

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