KR20110096794A

KR20110096794A - 탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법

Info

Publication number: KR20110096794A
Application number: KR1020100016244A
Authority: KR
Inventors: 하태훈
Original assignee: 하태훈
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-08-31

Abstract

본 발명은 인도, 자전거 도로, 공원의 산책로, 체육 도로 등 사람이 주로 통행하는 도로에 적용되어 탄력성 및 충격흡수성이 우수하여 발의 피로감을 줄여주고 보행감을 향상시킬 수 있는 탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명의 탄성포장재는 아크릴 에멀젼 50 내지 58 중량%; 탄성칩 13 내지 19 중량%; 마이크로시멘트 12 내지 18 중량%; 생석회 10 내지 15 중량%; 초속경 시멘트 0.02 내지 0.2 중량%; 팽창제 0.05 내지 0.5 중량%; 소포제 0.02 내지 0.2 중량%; 지당 0.02 내지 0.2 중량%; 및 유동화제 0.01 내지 0.1 중량%;로 이루어지고,
탄성포장체의 시공방법은, 지반 위에 12 내지 20cm의 두께로 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성시키는 제1 과정; 상기 제1 과정에 의해 형성된 콘크리트층의 표면에 프라이머층을 형성하는 제2 과정; 및 상기 제2 과정이 이루어진 후, 프라이머층 위에 탄성포장재를 이용하여 탄성층을 5 내지 20mm의 두께로 형성하는 제3 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법{ELASTIC PAVEMENT MATERIAL AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인도, 자전거 도로, 공원의 산책로, 체육 도로 등 사람이 주로 통행하는 도로에 적용되어 탄력성 및 충격흡수성이 우수하여 발의 피로감을 줄여주고 보행감을 향상시킬 수 있는 탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 사상은 인도, 자전거 도로, 공원의 산책로, 체육 도로 등을 포함하여 어린이 놀이터, 축구장, 농구장 등에도 적용이 가능하다.

최근 인도, 자전거 도로, 공원의 산책로, 체육 도로 등 사람이 주로 통행하는 도로의 포장재를 무기재료인 석재와 시멘트를 혼합한 콘크리트나 컬러콘, 투수콘, 아스콘 등과 같은 종래 비탄성 포장체에서 탄성 포장체로 시공하는 경우가 많아지고 있다.

비탄성 포장체는 반발탄성이 미흡하여 발의 피로감을 증대시키고 보행감을 저하시킨다.

이에 반해 탄성포장체는 1980년대 초부터 건강관리를 위한 걷기운동에 관심이 많아지면서 보다 편하고 즐거운 길을 위해 보행성, 탄력성, 충격흡수성이 우수한 고무계열을 소재로 하여 시공되고 있다.

이러한 탄성포장체로서 한국특허 출원번호 10-2009-0061364호에서는 탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법이 개시되어 있다.

첨부도면 도 1은 상기 제시된 종래 기술에 따라 시공된 탄성포장체를 나타내는 단면도이다.

상기 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에서 탄성포장체는, 지반(5)으로부터 기초층(10)(20), 탄성층(30), 표면층(50)이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있다.

상기 기초층은 쇄석골재층(10)과 석분층(20)으로 이루어진다. 땅과 같은 지반(5) 위에 직경이 10 내지 20mm되는 쇄석골재로 10 내지 20cm두께로 쇄석골재층(10)을 형성한다. 그리고 석분층(20)은 쇄석골재층(10) 위에 2 내지 6mm의 직경을 갖는 석분으로 5 내지 15cm두께로 형성한다. 이러한 기초층은 상부로부터 흡수된 수분을 지면으로의 배출 효율을 높인다. 석분층(20)은 석분 대신 슬래그를 이용하여 형성할 수 있다. 슬래그로 고로 슬래그 또는 제강슬래그를 이용할 수 있다.

그리고 기초층 위에 탄성층(30)을 형성한다. 탄성층(30)을 형성하기 위한 바인더는 용융된 후 기초층에 도포하여 융착되는 구조이므로 통상적인 프라이머층을 생략할 수 있는 장점을 가진다. 물론, 기초층 위에 프라이머층을 형성하고, 프라이머층 위해 탄성층을 형성할 수 있다.

탄성포장재는 통상적인 가열교반장치에서 140 내지 200℃로 가열하여 용융시킨다. 이러한 가열온도는 탄성칩의 용융온도보다 더 낮게 설정된다. 따라서 가열시 바인더와 로진은 액상으로 용융되어 탄성칩 간을 상호 결합시킨다. 가열교반장치는 내부에 투입된 탄성포장재를 가열하여 용융시키면서 골고루 혼합되도록 교반시킨다.

가열교반장치의 일예로 교반조와, 교반조의 상부에 마련되어 탄성포장재가 투입되는 호퍼, 교반조의 하부에 마련되어 교반조를 가열하는 버너를 포함한다.

용융된 탄성포장재는 기초층 위에 도포하여 기초층에 융착시킨다. 탄성포장재는 용융흐름을 향상시켜 기초층 속으로 바인더가 깊게 침투되어 접착강도를 향상시킨다. 탄성포장재는 기초층에 일정 두께로 도포되어 탄성층(30)을 형성한다. 탄성층(30)은 약 10 내지 100mm정도의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 탄성층(30)이 굳기 전에 탄성층(30)의 상부를 평활하도록 평탄화시킨다. 평탄단계는 수작업 또는 히팅롤러 등을 이용하여 작업할 수 있다.

또한, 상기 평탄작업이 완료된 후 탄성층(30)의 상부에 정화제를 도포하여 표면층(50)을 형성하는 표면층형성단계를 더 수행할 수 있다.

상기와 같이 표면층(50)을 형성한 후 통수관(60)을 설치한다. 이와 달리 표면층(50)이 생략된 경우에는 탄성층(30)을 형성한 후 통수관(60)을 설치한다. 통수관(60)은 내부가 비었고 상하부가 개방된 관형으로 형성된다. 통수관(60)은 표면층(50) 및 탄성층(30)을 관통하여 하부가 석분층(20)과 연결된다. 그리고 통수관(60)의 상부는 대기 중으로 노출된다. 이와 같이 탄성포장체에 설치된 통수관(60)에 의해 우천시 우수를 지면으로 효과적으로 배출할 수 있다.

상기와 같은 종래 기술은 상온에서 도포하여 경화시키는 것이 아니라 140 내지 200℃로 가열하여 용융한 상태에서 기초층에 도포하므로 기초층에 깊이 침투하여 융착되어 결합력을 향상시킬 수 있다.

그러나, 기초층 속으로 바인더가 깊게 침투되기 때문에 탄성칩 사이의 결합력이 떨어지게 되어 표면에서 부서져 부스러기가 발생되는 문제점이 있다.

또한, 통수관(60)에 의해 우천시 우수를 지면으로 배출하는 구조를 갖기 때문에 우수가 통과하는 쇄석골재층(10)과 석분층(20)에 수로가 형성됨으로써 여름철 장마와 같이 많은 우수가 통과하는 경우에 평탄도가 손상되어 표면층이 울퉁불퉁하게 되어 보수공사를 하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 무기질재료로 이루어지는 석분층(20) 위에 유기질 재료로 이루어지는 탄성층(30)이 도포 형성되기 때문에 그 결합력에 한계가 있어서 장마철 우수의 강력한 힘에 의해 분리되어 들뜨게 되는 문제점이 발생될 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 내용을 토대로 그 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 무기질재료로 이루어지는 콘크리트 면 위에 무기질재료로 이루어지는 탄성포장재를 이용하여 시공함으로써 결합력이 향상되어 수명이 연장되고, 그에 따라 하자발생률이 낮아서 보수공사가 필요없게 되는 탄성포장재 및 이를 이용한 탄성포장체의 시공방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면,

아크릴 에멀젼 50 내지 58 중량%;

탄성칩 13 내지 19 중량%;

마이크로시멘트 12 내지 18 중량%;

생석회 10 내지 15 중량%;

초속경 시멘트 0.02 내지 0.2 중량%;

팽창제 0.05 내지 0.5 중량%;

소포제 0.02 내지 0.2 중량%;

지당 0.02 내지 0.2 중량%; 및

유동화제 0.01 내지 0.1 중량% 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성포장재를 제공한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 지반으로부터 콘크리트층, 프라이머층, 탄성층을 순차적으로 적층시켜 이루어지는 탄성포장체의 시공방법에 있어서,

지반 위에 12 내지 20cm의 두께로 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성시키는 제1 과정;

상기 제1 과정에 의해 형성된 콘크리트층의 표면에 프라이머층을 형성하는 제2 과정; 및

상기 제2 과정이 이루어진 후, 프라이머층 위에 아크릴 에멀젼 50 내지 58 중량%; 탄성칩 13 내지 19 중량%; 마이크로시멘트 12 내지 18 중량%; 생석회 10 내지 15 중량%; 초속경 시멘트 0.02 내지 0.2 중량%; 팽창제 0.05 내지 0.5 중량%; 소포제 0.02 내지 0.2 중량%; 지당 0.02 내지 0.2 중량%; 및 유동화제 0.01 내지 0.1 중량%;로 이루어지는 탄성포장재를 이용하여 탄성층을 5 내지 20mm의 두께로 형성하는 제3 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성포장체의 시공방법을 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제1 과정에서는, 지반을 평탄하게 하는 제1 단계와, 지반 위에 비닐필름을 깔고, 그 위에 와이어메쉬(wire mesh) 또는 철근을 설치하는 제2 단계와, 콘크리트의 타설 직후 와이어메쉬 또는 철근을 들어올려 와이어메쉬 또는 철근이 콘크리트층의 중간에 위치하도록 하는 제3 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 상기 제3 과정에서는, 탄성층을 다수회 작업에 의해 여러겹으로 형성시키고, 탄성층의 표면을 기포롤러로 문질러서 탄성층의 평탄작업이 이루어지는 동시에 내부의 기포를 줄이는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 지반에 콘크리트 타설 후 탄성포장재를 시공함으로써 공사가 간편하게 이루어지는 효과가 있으며, 그로 인해 원가를 절감시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 무기질재료로 이루어지는 콘크리트 위에 무기질재료로 이루어지는 탄성포장재를 이용하여 시공함으로써 접착력이 높아져 수명이 오래가게 되는 효과가 있으며, 그로 인해 하자발생률이 낮아서 보수공사가 필요없게 되는 효과가 있다.

또한, 탄성포장재가 시멘트를 함유하는 무기질 재료이기 때문에 눈이나 비가 오는 상황에서도 표면이 미끄럽지 않게 되어 안전한 보행성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 시공된 탄성포장체를 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 시공된 탄성포장체를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 목적 달성을 위한 상세한 설명을 실시예에 의하여 설명하면 다음과 같다.

그러나, 본 발명의 명세서에서 제시되는 실험이나 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 탄성포장재는, 아크릴 에멀젼 50 내지 58 중량%; 탄성칩 13 내지 19 중량%; 마이크로시멘트 12 내지 18 중량%; 생석회 10 내지 15 중량%; 초속경 시멘트 0.02 내지 0.2 중량%; 팽창제 0.05 내지 0.5 중량%; 소포제 0.02 내지 0.2 중량%; 지당 0.02 내지 0.2 중량%; 및 유동화제 0.01 내지 0.1 중량%;로 이루어진다.

이때, 색상을 내기 위한 안료가 추가로 혼합될 수 있다.

본 출원인은 다수의 실험에 의해 상기 탄성포장재는, 아크릴 에멀젼 54.7 중량%; 탄성칩 16.9 중량%; 마이크로시멘트 15.1 중량%; 생석회 13 중량%; 초속경 시멘트 0.06 중량%; 팽창제 0.09 중량%; 소포제 0.06 중량%; 지당 0.06 중량%; 및 유동화제 0.03 중량% 인 경우에 최대의 성능이 발휘됨을 확인하였다.

상기 아크릴 에멀젼은 일반적인 통상의 것으로 물과 계면활성제 및 아크릴 수지 공중합체 등을 섞어서 교반 한 것을 사용하며, 이러한 아크릴 에멀젼은 우수한 내마모성, 내후성, 내균열성, 내충격성 및 강도 등이 우수한 것으로 알려져 있다.

또한, 상기 탄성칩은 탄성력을 극대화 하기 위하여 사용하는데, 우레탄칩, 고무칩, 폐타이어칩 등 통상적인 칩을 이용할 수 있다.

또한, 상기 마이크로시멘트는 수밀성과 침투성을 극대화하며 내구성 및 강도를 높이기 위하여 분말도 8000㎠/ｇ 이상의 마이크로시멘트(일명:마이셈 8000)를 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 분말도 3000㎠/ｇ의 포틀랜트 시멘트 또는 고로 시멘트 등을 사용할 수 있으며, 분말도 6000㎠/ｇ의 마이크로시멘트(일명:마이셈 6000)를 사용할 수 도 있다.

또한, 상기 생석회는 원활한 수화반응을 위하여 사용한다. 또한, 상기 초속경 시멘트는 속경성을 극대화하기 위하여 사용하는데, 3시간 만에 보통 시멘트의 7일 강도가 발현되고, 저온에서도 우수한 강도가 발현되는 것을 사용한다.

또한, 상기 팽창제는 시멘트의 팽창을 위하여 사용하고, 상기 소포제는 거품발생을 억제하기 위하여 사용하며, 상기 지당은 접착력을 강화하여 지반이 경사진 경우에도 탄성포장재가 흘러내리지 않도록 하기 위하여 사용한다.

또한, 상기 유동화제는 시멘트 입자의 분산을 위하여 사용하는데, 배합이나 경화된 콘크리트의 품질을 변경시키는 일 없이 유동성을 대폭적으로 개선시키게 된다.

본 발명의 실시예에 의한 탄성포장체의 시공과정을 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 시공된 탄성포장체를 나타내는 단면도이다.

상기 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 탄성포장체는, 지반(110)으로부터 비닐필름(120), 와이어메쉬(130), 콘크리트층(140), 프라이머층(150), 탄성층(160)이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있다.

본 발명에 의한 탄성포장체의 시공하기 위하여 먼저 지반(110)을 진동롤러 등을 이용하여 평탄하고 단단하게 다진다.

상기와 같이 다져진 지반(110) 위에 비닐필름(120)을 깔고, 그 위에 와이어메쉬(wire mesh)(130) 또는 철근을 설치한다. 상기에서 비닐필름(120)을 까는 이유는 이후에 이루어지는 콘크리트층(140)의 타설과정에서 지반(110)으로 시멘트 등이 침투되어 콘크리트층(140)의 강도가 저하되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 상기 와이어메쉬(130) 또는 철근을 설치하는 이유는 콘크리트층(140)의 강도를 더욱 높여 일부 지반(110)의 침하가 발생되는 경우에도 콘크리트층(140)의 균열을 방지하여 표면의 평탄도를 유지시킬 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 상기 와이어메쉬(130)는 통상적으로 알려진 지름 5.16mm 굵기의 6번선, 지름 4.19mm 굵기의 8번선, 지름 3.40mm 굵기의 10번선을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 와이어메쉬(130) 또는 철근을 설치한 후 12 내지 20cm의 두께로 콘크리트를 타설하여 콘크리트층(140)을 형성시킨다. 이때, 콘크리트의 타설 직후 상기 와이어메쉬(130) 또는 철근을 살짝 들어올려 와이어메쉬(130) 또는 철근이 콘크리트층(140)의 중간에 위치하도록 하는 것이 성능의 향상을 위하여 바람직하다.

상기 콘크리트층(140)이 형성된 후에는 소정의 양생 기간을 두는게 바람직 한데, 3일 내지 7일이 바람직하며, 이때 매일 2회 이상 상기 콘크리트층(140)의 표면에 물을 흠뻑 뿌려서 그 강도를 높이는 것이 바람직하다.

그후, 상기 콘크리트층(140)의 표면에 통상적인 프라이머층(150)을 형성하고, 그 프라이머층(150) 위에 상기에서 설명된 탄성포장재를 이용한 탄성층(160)을 5 내지 20mm의 두께로 형성한다.

이때, 상기 프라이머층(150)은 아크릴 에멀젼과 시멘트를 1:1의 비율로 혼합한 것을 롤러 또는 붓을 이용하여 형성시키며, 이때, 상기 탄성층(160)은 다수회 작업에 의해 여러겹으로 형성시키는 것이 바람직하다. 이 작업이 이루어질 때 상기 탄성층(160)의 표면을 기포롤러로 문질러서 탄성층(160)의 평탄작업이 이루어지는 동시에 내부의 기포를 줄이는 것이 바람직하다.

110 : 지반
120 : 비닐필름
130 : 와이어메쉬
140 : 콘크리트층
150 : 프라이머층
160 : 탄성층

Claims

아크릴 에멀젼 50 내지 58 중량%;
탄성칩 13 내지 19 중량%;
마이크로시멘트 12 내지 18 중량%;
생석회 10 내지 15 중량%;
초속경 시멘트 0.02 내지 0.2 중량%;
팽창제 0.05 내지 0.5 중량%;
소포제 0.02 내지 0.2 중량%;
지당 0.02 내지 0.2 중량%; 및
유동화제 0.01 내지 0.1 중량%;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성포장재.
지반으로부터 콘크리트층, 프라이머층, 탄성층을 순차적으로 적층시켜 이루어지는 탄성포장체의 시공방법에 있어서,
지반 위에 12 내지 20cm의 두께로 콘크리트를 타설하여 콘크리트층을 형성시키는 제1 과정;
상기 제1 과정에 의해 형성된 콘크리트층의 표면에 프라이머층을 형성하는 제2 과정; 및
상기 제2 과정이 이루어진 후, 프라이머층 위에 아크릴 에멀젼 50 내지 58 중량%; 탄성칩 13 내지 19 중량%; 마이크로시멘트 12 내지 18 중량%; 생석회 10 내지 15 중량%; 초속경 시멘트 0.02 내지 0.2 중량%; 팽창제 0.05 내지 0.5 중량%; 소포제 0.02 내지 0.2 중량%; 지당 0.02 내지 0.2 중량%; 및 유동화제 0.01 내지 0.1 중량%;로 이루어지는 탄성포장재를 이용하여 탄성층을 5 내지 20mm의 두께로 형성하는 제3 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성포장체의 시공방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 과정에서는, 지반을 평탄하게 하는 제1 단계와, 지반 위에 비닐필름을 깔고, 그 위에 와이어메쉬(wire mesh) 또는 철근을 설치하는 제2 단계와, 콘크리트의 타설 직후 와이어메쉬 또는 철근을 들어올려 와이어메쉬 또는 철근이 콘크리트층의 중간에 위치하도록 하는 제3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성포장체의 시공방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제3 과정에서는, 탄성층을 다수회 작업에 의해 여러겹으로 형성시키고, 탄성층의 표면을 기포롤러로 문질러서 탄성층의 평탄작업이 이루어지는 동시에 내부의 기포를 줄이는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄성포장체의 시공방법.