KR20170078498A - 차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토포장공법 - Google Patents

차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토포장공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 현지토와 황토와 결합재 및 수지조성물을 적정비율로 혼합하여 시공함으로써, 현지토를 최대한 이용할 수 있고, 환경친화적인 황토포장을 구현할 수 있도록 한 차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토 포장공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물은 현지토 50∼99 중량%, 골재 1∼50 중량%로 이루어진 주재료 100중량부에 대하여, 고화제 10∼40 중량부, 혼화제 0.1∼1 중량부, 황토 10∼20 중량부로 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토 포장공법은 청구항 1항 기재의 차열성이 강한 황토포장 조성물을 시공하는 공법으로서, 황토포장 조성물을 배합하는 단계(S 1); 시공대상 지반을 정리하는 단계(S 2); 상기 지반의 소정의 위치에 거푸집을 설치하는 단계(S 3); 상기 거푸집 내에 황토포장 조성물을 포설하는 단계(S 4); 상기 포설된 황토포장 조성물을 일정한 압력으로 다짐하는 단계(S 5); 상기 다짐된 황토포장 조성물의 표면을 마무리함과 동시에 거푸집을 해체하는 단계(S 6); 상기 표면 처리된 황토포장 조성물을 양생하는 단계(S 7)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토포장공법{Strong heat shield ocher packaging composition and using them ocher pavement construction method}
본 발명은 차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토 포장공법에 관한 것으로, 특히, 도로포장 대상 지역의 현지토와 황토와 결합재 및 수지조성물을 배합, 포설, 다짐 및 양생으로 마감하여 시공되는 차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토포장공법에 관한 것이다.
일반적으로 도로포장은 도로면을 보호 강화하고, 평탄성을 높여 사람의 통행과 차량의 주행을 편하게 하기 위하여 처리된 노면구조물로서, 여러 층으로 이루어진 층구조이며, 각 층은 각각의 역할을 분담하게 된다.
도로포장은 표층부의 재질에 따라 역청계(아스팔트) 포장, 황토포장계 포장 및 블록 포장으로 크게 분류되는데, 역청계 포장은 표층부가 아스팔트 또는 타르에 의해 고결된 쇄석 등의 골재로 되어 있는 것으로, 아스팔트포장, 타르 포장 등과 같이 부르고 있으며, 현재 세계 각국의 도로의 대부분을 차지하고 있고, 그 종류도 대단히 많다.
황토포장계 포장은 표층부에 황토포장를 포설한 것인 데, 황토포장 뿐이거나 황토포장에 철망을 삽입한 보통의 황토포장 포장 외에, 철근 황토포장 포장, 프리스트레스트 황토포장 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.
한편, 최근에는 환경 친화적이면서도 인체에 해를 끼치지 않는 흙을 이용한 포장공법이 자전거 전용 도로 및 보도에 적용되고 있는 추세이다.
그러나, 대부분의 흙 포장 시공 방법은 시멘트나 폴리머를 주바인더로 첨가하고, 기능을 개선하기 위한 첨가제로서 소석회, 석고, 석회석, 고로슬래그, 플라이 애쉬, 메타카올린, 실리카퓸 등의 포졸란 물질을 사용하고 있다.
또한, 종래의 시멘트나 아스팔트를 주성분으로 하는 포장 방법은 매우 손쉬운 작업성과 저렴한 가격으로 많은 분야에서 시공되지만 시멘트를 생산하기 위해서 석탄 또는 석유를 필요로 하며, 소비되는 석탄자원과 석유자원은 연소 과정에서 막대한 CO2를 발생시키고, 시멘트의 원료로 사용되는 석회석은 CaCO3로 구성되어 시멘트 생산시 CO2 가스를 발생시키는 주된 원료이기 때문에 시멘트의 사용 자체가 환경 오염을 유발하는 문제가 있다.
즉, 시멘트 생산으로 발생되는 CO2 가스는 환경오염 및 대기오염을 일으키는 주범 중의 하나이다.
뿐만 아니라, 시멘트나 아스팔트와 같은 포장재에 의한 포장층은 지하 생태계와 주변 생태계를 단절시키는 포장이고, 흙으로부터 인체에 유리한 성분들의 발산을 인위적으로 막아 희귀한 질병 등을 유발하기도 하였다.
최근 이러한 시멘트로부터 발생되는 많은 환경적문제 등을 근거로 시멘트 사용량 저감에 대한 인식이 국제적으로 확산되고 있으며, 그 예로 소성을 행하지 않는 재료의 사용 개념이 도입되고 있으며, 무기바인더로서 개발되는 여러 가지 비시멘트형 소재들이 등장하고 있다. 예를 들어, 지오폴리머(geopolymer) 혹은 미네랄폴리머(mineral polymer)나 인오르가닉 폴리머(inorganic polymer)로 명명되는 새롭게 개발된 무기바인더가 있다.
그러나, 아직까지 지오폴리머 기술(geopolymer technique)에 의해 개발된 포장재는 전무한 실정이다.
이러한 환경적, 산업적 인식의 전환을 고려한 시멘트 저감형 제품 및 기술들이 개발되고 있다.
예를 들어, 등록특허 제10-438138호에는 천연의 흙과 시멘트와 고화제 조성의 범위를 한정하고, 입자의 크기 조절을 통하여 우수한 물성을 유도한 기술이 기재되어 있고, 등록특허 제10-625172호는 황토성분이 있는 점성토나 사질토에 제지슬러지, 상수 슬러지, 석분토의 조성에 혼화제, 팽창제, 보수제 등을 첨가한 흙 혼합물과 시멘트와 골재를 첨가하고 여기에 다시 수지를 첨가하여 치밀화한 것이 기재되어 있다.
그러나, 상기와 같은 기술은 여전히 시멘트의 접착력에 의존하는 기술들이고, 환경문제 개선에도 효과가 거의 없는 것이다.
또한, 등록특허 제10-504987호에는 흙 포장 공사에 있어서 플라이 애쉬나 제지 슬러지 등의 혼화제와 시멘트 및 안료, 소석회, 실리카퓸으로 구성된 토양 강화 개선재가 기재되어 있고, 등록특허 제10-789877호, 제10-570958호, 제10-581227호, 제10-775360호 등과 같은 대다수의 흙 포장관련 등록특허들은 상기 설명한 바와 같이 시멘트에 첨가제 등을 통하여 기능을 향상시킨 포장기술이다.
흙 포장은 사람들이 자주 이용하는 산책로나 공원, 운동장, 인도 등에서의 포장재이기 때문에 자연상태의 흙이나 친환경적 소재를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 이 포장재의 시공을 위한 자연훼손이나 파괴 등은 2차 환경오염을 일으키기 때문에 바람직하지 않다.
뿐만 아니라, 흙만을 이용한 포장재는 빗물에 의해서 손상되는 경우가 많으며, 시멘트의 대체 소재에 대한 대안은 아직도 미흡한 실정이다.
등록특허 제10-438138호(등록일: 2004.06.21.) 등록특허 제10-625172호(등록일: 2006.09.11.) 등록특허 제10-504987호(등록일: 2005.07.22.) 등록특허 제10-789877호(등록일: 2007.12.21.) 등록특허 제10-570958호(등록일: 2006.04.07.) 등록특허 제10-775360호(등록일: 2007.11.05.)
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 현지토와 황토와 결합재 및 수지조성물을 적정비율로 혼합하여 시공함으로써, 현지토를 최대한 이용할 수 있고, 환경친화적인 황토포장을 구현할 수 있도록 한 차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토 포장공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물은 현지토 50∼99 중량%, 골재 1∼50 중량%로 이루어진 주재료 100중량부에 대하여, 고화제 10∼40 중량부, 혼화제 0.1∼1 중량부, 황토 10∼20 중량부로 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토 포장공법은 청구항 1항 기재의 차열성이 강한 황토포장 조성물을 시공하는 공법으로서, 황토포장 조성물을 배합하는 단계(S 1); 시공대상 지반을 정리하는 단계(S 2); 상기 지반의 소정의 위치에 거푸집을 설치하는 단계(S 3); 상기 거푸집 내에 황토포장 조성물을 포설하는 단계(S 4); 상기 포설된 황토포장 조성물을 일정한 압력으로 다짐하는 단계(S 5); 상기 다짐된 황토포장 조성물의 표면을 마무리함과 동시에 거푸집을 해체하는 단계(S 6); 상기 표면 처리된 황토포장 조성물을 양생하는 단계(S 7)로 이루어짐을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물 및 이를 이용한 황토 포장공법은 현지토와 황토와 결합재 및 수지조성물을 적정비율로 혼합하여 시공함으로써, 현지토를 최대한 이용할 수 있고, 환경친화적인 도로포장을 구현하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 압축강도-7일을 나타낸 품질시험 성적서 1,
도 2는 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 압축강도-14일을 나타낸 품질시험 성적서 1,
도 3은 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 압축강도-28일을 나타낸 품질시험 성적서 1,
도 4는 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 압축강도-7일을 나타낸 품질시험 성적서 2,
도 5는 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 압축강도-14일을 나타낸 품질시험 성적서 2,
도 6은 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 압축강도-28일을 나타낸 품질시험 성적서 2,
도 7은 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 휨강도-7일을 나타낸 품질시험 성적서,
도 8은 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 휨강도-14일을 나타낸 품질시험 성적서,
도 9는 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 휨강도-28일을 나타낸 품질시험 성적서,
도 10은 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물의 수지조성물의 휨강도-28일을 나타낸 품질시험 성적서.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물은 현지토 50∼99 중량%, 골재 1∼50 중량%로 이루어진 주재료 100중량부에 대하여, 고화제 10∼40 중량부, 혼화제 0.1∼1 중량부, 황토 10∼20 중량부로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물은 현지토, 골재, 고화제, 혼화제, 황토로 구성된다.
여기서, 상기 현지토는 통일분류법(U.S.C.S)에 따르고, 유기물 및 점토덩어리가 없어야 한다.
작업환경 및 요구조건에 따라 SW, SP, SM 등 적합한 입도를 가져야 한다.
상기 현지토는 주재료 100중량%에서 50∼99 중량% 비율로 배합함이 바람직하다.
또한, 상기 골재는 깨끗하고 단단하며 내구적인 것으로 적당한 입도를 가져야 한다.
골재의 최대치수는 13㎜ 이상 또는 25㎜ 이하로 하여 KSF 2526, KSF 2527, KSF 2573의 품질기준에 적합하여야 한다.
상기 골재는 주재료 100중량%에 대하여, 1∼50 중량% 비율로 배합함이 바람직하다.
작업환경과 표면마무리의 정도를 고려하여, 요구강도에 만족할 수 있는 범위내에서 사용량을 조정하여 배합하여야 한다.
상기 고화제는 KSF 2563에 적합한 것으로서 혼합물의 요구성능을 만족할 수 있는 제품을 사용한다.

항목		 KS 규격기준 (KSF 2563)
1종 2종 3종
밀도 2.8 이상 2.8 이상 2.8 이상
비표면적 8,000∼10,000 6,000∼8,000 4,000∼6,000

활성도지수(%)
(SAI)		 7일 95 이상 75 이상 55 이상
28일 105 이상 95 이상 75 이상
91일 105 이상 105 이상 95 이상
플로값 비(%) 95 이상 95 이상 95 이상
MgO (%) 10.0 이하 10.0 이상 10.0 이상
SO3 (%) 4.0 이하 4.0 이하 4.0 이하
강열감량 (%) 3.0 이하 3.0 이하 3.0 이하
염화물 이온 (%) 0.02 이하 0.02 이하 0.02 이하
고화제 미분말의 물성 특성
그리고, 상기 혼화제는 KSF 2560에 적합한 것으로, 나프탈린계, 리그닌계, 폴리카르본산계 중 어느 하나를 선정하여 사용한다.
상기 혼화제는 작업환경 및 품질요구에 따라 혼화재료로서 적정량의 소석회(CaO)를 사용할 수 있으며, 혼화제의 배합비율은 주재료 100중량부에 대하여 0.1∼1 중량부로 한다.
한편, 상기 주재료 100 중량부에 대하여 셀룰로오스, 친환경 수지, 토목섬유, 와이어메쉬, 화이버 중의 어느 하나 10중량부를 추가할 수도 있음을 밝혀둔다.
여기서, 상기 친환경 수지는 우레탄 아크릴레이트 수지, UM수지, 친환경 MMA수지 중의 어느 하나를 사용한다.
상기 친환경 수지의 비율은 제조사의 사양 및 사용전 시험에 의하여 적정하게 조정하여 사용한다.
또한, 사용수는 기름, 산, 염류, 유기물 등 황토포장에 영향을 주는 물질을 함유하지 않은 청수를 사용한다.
그리고, 필요시 보강재는 셀룰로오스, 친환경 수지 제품, 토목섬유, 와이어매쉬, 화이바 등을 사용할 수 있다.
또한, 줄눈재가 필요한 경우에는 판재, 압축스티로폴 또는 절단을 병행하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 줄눈재의 두께는 6∼12㎜ 합판 판재 또는 압축스티로폴을 사용하거나 양생시 절단기를 사용한 줄눈 커팅으로 대체할 수 있다.
또한, 상기 줄눈재의 간격은 황토포장의 폭에 따라 3∼5m 간격으로 한다.
한편, 상기 주재료 100중량부에 대하여, 메틸 메타크릴레이트 25∼30 중량%; 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 25∼30 중량%; 부틸 아크릴레이트 5∼10 중량%; 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르 4∼5 중량%; 리튬 실리케이트 0.1∼1 중량%; 계면활성제 1∼2 중량%; 폴리카본산계 유동화제 1∼2 중량%; 물 40∼45 중량%로 구성된 수지조성물 10중량부를 첨가하여 혼합된다.
즉, 상기 수지조성물은 메틸 메타크릴레이트 25∼30 중량%; 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 25∼30 중량%; 부틸 아크릴레이트 5∼10 중량%; 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르 4∼5 중량%; 리튬 실리케이트 0.1∼1 중량%; 계면활성제 1∼2 중량%; 폴리카본산계 유동화제 1∼2 중량%; 물 40∼45 중량%로 구성된다.
여기서, 상기 메틸 메타크릴레이트는 연성부여 및 점탄성을 개선하기 위해 사용된다.
상기 메틸 메타크릴레이트는 그 함량을 25∼30 중량%로 하는 것이 바람직하다.
상기 메틸 메타크릴레이트의 함량이 30중량%를 초과하면 연성 및 점탄성이 개선되나 점도가 낮아져 시공성이 떨어지고 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 메틸 메타크릴레이트의 함량이 25중량% 미만이면 연성 및 점탄성 개선 효과가 미약할 수 있다.
또한, 상기 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트는 유기용제의 일종으로서 단량체 성부의 중합성을 충분히 향상시키면서 용제의 함량을 낮추기 위해 25∼30 중량%를 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 부틸 아크릴레이트의 함량을 5∼10 중량%로 제한한 이유는 황토포장의 안정된 인장강도를 확보하기 위한 것으로, 재령 28일이 경과하면 강도가 18MPa인데 비하여 본 발명의 수지조성물로 제조된 황토포장은 1일 경과 시에 46.08MPa, 2일 경과 52.14MPa, 3일 경과시 57.88MPa으로 월등히 높은 것을 알 수 있다.
또한, 상기 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르는 분산, 유화력이 강하고 계면 흡착도 우수하여 폴리우레탄 원료의 혼합을 용이하게 할 수 있다.
상기 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르는 4∼5 중량%로 하는 것이 바람직하며, 상기 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르가 4중량% 보다 적을 경우에는 점도가 낮아 수용성 수지 내 혼합이 어려울 수 있고, 상기 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르가 5% 보다 클 경우에는 수용성 수지 내 기포가 다량으로 발생할 수 있다.
그리고, 상기 리튬 실리케이트는 황토포장 구조물에 침투하여 수산화칼슘과 반응하여 불용성 칼슘실리케이트 수화물을 형성할 수 있다. 리튬 실리케이트는 황토포장의 조직을 보다 견고하게 하며, 황토포장 구조물의 내구성능을 향상시키는 효과가 있다.
여기서, 상기 리튬 실리케이트는 0.1∼1 중량%로 함이 바람직하다.
한편, 상기 계면활성제의 함량을 1∼2 중량%로 제한한 이유는 황토포장의 경화를 촉진시키기 위한 것이다.
여기서, 상기한 계면활성제는 에톡실화된 노닐페닐이 대표적이다.
또한, 상기 폴리카본산계 유동화제는 120분 이상 유동성 확보, 고강도, 고유동 황토포장에 적용, 슬럼프 플로우 손실 해결, 황토포장 점성 슬럼프 유지, 자유 조절 가능, 사용량에 비례하여 높은 감수력 제공, 작업성 및 수밀성, 마감성 탁월, 안정된 압축강도 확보, 비교적 입형이 양호한 세척사, 망사, 하천사 사용시 작업성 및 블리딩 억제 효과 탁월, 안정된 공기포 연행을 통해 작업성 향상 및 동결 융해 저항성 증대, 친환경 재료로서 1∼2 중량%로 하는 것이 바람직하다.
특히, 폴리카본산계 유동화제로 폴리에틸렌 글리콜 술폰산 에테르 또는 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴산을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 폴리카본산계 유동화제는 고밀도 배근 황토포장, 자기 충전형 황토포장, 대형 고층 구조물, 60n/㎟ 고강도 고유동 황토포장용으로 사용된다.
또한, 상기 물은 청수를 사용함을 원칙으로 하며, 40∼45 중량%가 바람직하다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 황토포장 조성물의 수지조성물 제조에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 황토포장 조성물의 수지조성물 제조방법은 메틸 메타크릴레이트 25∼30 중량%; 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 25∼30 중량%; 부틸 아크릴레이트 5∼10 중량%; 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르 4∼5 중량%; 리튬 실리케이트 0.1∼1 중량%; 계면활성제 1∼2 중량%; 폴리카본산계 유동화제 1∼2 중량%; 물 40∼45 중량%를 혼합하여 제조한다.
상기한 바와 같은 구성 및 제조로 이루어진 본 발명에 따른 황토포장 조성물의 수지조성물은 도 1 내지 도 10에 나타낸 바와 같은 시험성적을 얻을 수 있다.
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-7일(N/㎟) KS L 5201:2013 31.0 32.3 32.1
압축강도-7일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-14일(N/㎟) KS F 2405:2010 34.7 33.4 32.1
압축강도-14일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-28일(N/㎟) KS F 5201:2013 33.2 32.2 33.0
압축강도-28일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-7일(N/㎟) KS F 2405:2010 29.7 31.4 30.6
압축강도-7일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-14일(N/㎟) KS F 2405:2010 23.7 24.7 24.2
압축강도-14일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-28일(N/㎟) KS F 2405:2010 22.4 22.2 19.4
압축강도-28일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-7일(N/㎟) KS F 2408:2000 4.2 3.8 4.0
압축강도-7일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-14일(N/㎟) KS F 2408:2000 5.3 4.8 4.9
압축강도-14일(N/㎟)
연번
 시험ㆍ검사종목
 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
S1 S2 S3
1 압축강도-28일(N/㎟) KS F 2408:2000 5.1 5.1 5.3
압축강도-28일(N/㎟)
연번 시험ㆍ검사종목 시험ㆍ검사방법 시험ㆍ검사결과
1


비중

 S1




KS F 2518:2015





 2.19
2 S2 2.11
3 S3 2.12
4 S4 2.19
5 S5 2.13
6 S6 2.17
7

흡수율(%)


 S1 7.68
8 S2 8.82
9 S3 7.95
10 S4 7.80
11 S5 8.68
12 S6 7.90
비중 - 흡수율 시험
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법은 황토포장 조성물을 배합하는 단계(S 1); 시공대상 지반을 정리하는 단계(S 2); 상기 지반의 소정의 위치에 거푸집을 설치하는 단계(S 3); 상기 거푸집 내에 황토포장 조성물을 포설하는 단계(S 4); 상기 포설된 황토포장 조성물을 일정한 압력으로 다짐하는 단계(S 5); 상기 다짐된 황토포장 조성물의 표면을 마무리함과 동시에 거푸집을 해체하는 단계(S 6); 상기 표면 처리된 황토포장 조성물을 양생하는 단계(S 7)로 이루어진다.
상기 다짐(S 5)과 표면마무리(S 6) 간에 이음단계(S 8)를 추가한다.
상기 이음단계(S 8)는 합판 또는 압축스티로폴을 이용하여 이음재를 설치하거나 황토포장 조성물의 양생전에 절단하는 방법을 순차 또는 병행하여 시공한다.
상기 표면마무리 후 선형마무리를 추가 시행한다.
상기 황토포장 조성물 양생단계(S 7)는 황토포장 조성물 상에 비닐 시트를 덮고, 보행을 위한 최소 양생시간은 상온에서 최소 48시간 이상 양생하며, 이후 차량의 통행을 통행을 위해서는 상온에서 최소 10일 이상 양생한다.
이하, 상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법을 각 단계별로 나누어 상세히 설명한다.
* 시공
1. 시공준비
1.1 기층상태확인단계
(1) 기층의 다짐밀도, 평탄성, 구배조건 등을 고려하여 기층상태를 최종 점검하여 미비점이 발견될 시 수정 보완조치 하여야 한다.
(2) 풀륨관 U형측구 등의 구조물과 황토포장체가 접합되어서 포장될 경우에는 구조물 주위에 되메우기가 충실치 못한 경우가 많으므로 주의깊에 점검하여 차후 부동침하로 인한 하자가 발생되지 않도록 한다.
(3) 보조기층의 표면이 지나치게 건조할 경우에는 균열의 원인이 되므로 물을 뿌린 후 포장을 한다.
(4) 보조기층의 상태가 배합된 재료의 수분이 급격히 빠져나갈 위험이 있을 경우에는 비닐을 포설한다.
1.2 현장특성 파악 및 기타협의
(1) 현장점검을 한 후에 나타난 문제점들은 사전에 발주자와 협의하여 시공방법, 시공순서, 재료배합 등을 확정한다.
(2) 현장상황에 적합한 시공장비를 발주자와 협의하여 선택한다.
1.3 장비설치
(1) 장비는 배합된 황토포장의 소운반여건 및 기타 자재의 적재 및 보관이 용이한 장소에 설치한다.
(2) 특히 발전기는 반드시 접지봉을 사용하여 누전으로부터 화재의 위험이 없도록 한 후에 가동하도록 한다.
2. 재료의 배합
2.1 재료의 배합
(1) 재료는 전용배합기(1㎥)를 사용한다.
(2) 황토포장의 표준배합은 물을 제외한 각 재료의 투입량이다.
(3) 필요에 따라 주재료 100중량부에 대하여 수지조성물 10중량부를 혼합한다.

구분
주재료
결합재


황토

현지토
골재
고화제
혼화제
혼화제
(사용시)

투입량
50∼99
1∼50
주재료의 10∼40 중량부
고화제의
1∼2.5
고화제의
10∼40중량부
결합재의 1∼30
(3) 물은 앞서 언급한 사용수와 같이 물결합재비(W/B=35%∼45%)가 되도록 정한다.
(4) 황토는 소성황토, 생황토 또는 소성황토와 생황토의 결합된 것을 사용한다.
(5) 재료의 배합은 골재 ⇒ 분말(고화제, 황토) 순으로 2∼3분 정도 건비빔 후 물(물+수지)와 천연감수제를 투입하여 2∼3분 배합한다.
(6) 시공장소(경사도)와 기상 상황을 고려하여 레이턴스(laitance) 현상이 생기지 않도록 재료에 따른 배합비 조정을 통하여 점조 조절에 유의한다.
3. 시공
3.1 포설
(1) 경계석이 없는 경우에는 두께에 맞는 거푸집을 설치한다.
(2) 타설재의 슬럼프는 8∼15㎝ 이하이며, 후차적으로 물을 첨가해서는 안된다.
(3) 타설시간 간격이 45분이 넘을 경우에는 반드시 마감편과 직각이 되도록 이음재를 설치하여야 한다.
(4) 표면에 레이턴스(laitance) 현상이 발생되는지 주의깊에 관찰하여 레이턴스 현상이 발생될 경우에는 이를 제거한다.
(5) 타설재료에 공극이 생기지 않도록 한다.
(6) 타설시 타설재료가 주변시설에 오염이 되지 않도록 보양작업을 한다.
(7) 포설두께는 산책로, 보도용(7∼8㎝), 자전거도로(10∼15㎝), 주택가, 농로, 주차장(15∼20㎝)으로 용도에 맞게 포설한다.
(8) 용도별 포설두께
적용구간 보도, 산책로 자전거도로, 광장 경차도, 주차장
황토포장 7㎝ 10∼15㎝ 20㎝
보조기층 10㎝ 15∼20㎝ 20㎝
* 포장의 두께는 도로의 성격, 지반, 보조기층 여부에 따라 조정할 수 있다.
3.2 다짐
(1) 포설두께에 따라 포설 후 다짐은 봉다짐기 또는 인력으로 재료분리가 되지 않을 정도로 다짐을 실시한다.
3.3 이음
(1) 합판, 압축스티로폴을 이용하여 이음재를 설치하는 방법 또는 양생 전 절단하는 방법으로 한다.
(2) 이음은 이음재와 절단방법을 병행하여 할 수 있다.
(3) 절단은 시공 중과 양생상태를 평가하여 실시한다.
(4) 줄눈간격은 길이와 폭, 포설두께를 고려하여 3∼5m 마다 이음을 시공한다.
3.4 표면마무리
(1) 거푸집이 설치된 경우 이를 해체한다.
(2) 구배를 고려하여 포장 중심선에 평행이 되도록 흙손작업을 한다.
(3) 스크리트드 또는 소형 피니셔를 이용한 표면 진동 및 표면 마무리 작업을 할 수도 있다.
(4) 발주자와 협의된 표면마감 방법으로 표면을 마감한다.
(5) 발주자와 협의된 경우 스템프 공법 등을 이용한 표면에 다양한 무늬를 요철로 표현하여 마감한다.
3.5 선형마무리
(1) 일정한 폭을 유지하여 자연스러운 선형이 완성되도록 한다.
(2) 측면이 일부 노출되는 포장마감의 경우에는 노출되는 직각면이 흉하지 않도록 마무리한다.
4. 양생
(1) 급격한 양생이 되지 않도록 비닐시트를 덮는다.
(2) 보양을 위한 최소 양생기간은 상온에서 48시간이며 이후 차량 등의 통행을 위해서는 10일 이상의 양생기간이 필요하다.
(3) 양생 전에 보행 및 차량 통행 또는 물리적인 충격이 가해져서는 안된다.
(4) 혹서기 또는 기온이 영하의 상태로 내려갈 경우에 대비하여 시공의 시기와 방법 등을 충분히 고려하여야 하고 필요시 보완 조치 등을 하여야 한다.
5. 사후관리
5.1 시험
(1) 황토포장의 물리적 시험은 압축강도시험(KS F2405)와 F2408 황토포장 휨강도 시험방법의 기준에 의거하여 시행하며 이 경우 공시체의 재령은 28일로 한다.


적용범위
강도값(Mpa)
비고

압축강도
휨강도

보도용
12 이상
1.2 이상




28일 기준

자전거 도로용
15 이상
1.5 이상

주차장용
18 이상
3.0 이상

특주품
21, 24 이상
4.0 이상
황토포장 혼합물의 압축강도(공시체에 의한 압축강도 기준)
5. 2 일반관리
(1) 개방된 포장면은 항상 깨끗하게 유지되어야 한다.
(2) 설계에 적용된 하중 이상의 중차량, 중장비 등이 통행해서는 안된다.
(3) 비닐시트 양생 시 생기는 자국은 시간이 지나면 자연스럽게 분해 제거되므로 인위적인 방법으로 강제 제거시 표면이 손상이 갈 수 있으므로 유의하여야 한다.
한편, 최종으로 시공된 황토포장 위에 광반도성 복합 세라믹스를 도포한다.
여기서, 상기한 광반도성 복합 세라믹스는 Ti[OCH(Cl3)2]4와, (CH3)2 CHOH로 제조한 TiO2졸(sol) 57㏖/ℓ, C8H20O4Si와 (CH3)CHOH로 제조된 SiO2졸(sol) 44㏖/ℓ, Zn(C2H3O2)2로부터 제조한 ZnO 졸(sol) 50㏖/ℓ에 Ag, Zn, Cu 중에서 선택된 1종 이상의 금속이온을 담지하여, 이를 중량대비 TiO2졸(sol) 50%, SiO2졸(sol) 40%, ZnO졸(sol) 9%와 Ag, Zn, Cu 중에서 선택된 1종 이상의 금속이온 1%의 비율로 복합 처리한 것이다.
상기한 바와 같이, 황토포장층의 표면에 광반도성 복합 세라믹스를 도포함으로써, 황토포장 구조물의 열화 방지와, 막강도, 내구성, 가시광 투과율, 광반도성 복합 세라믹스 활성의 저하 등의 종래 문제점을 해결함과 동시에 1회 코팅만으로 광반도성 복합 세라믹스 막을 형성하여, 간단하고 비용이 저렴하면서도 광반도성 복합 세라믹스 활성을 결정성이 우수한 이산화티탄(TiO2) 초미립자를 형성하고, Ag, Zn, Cu 중 1종 이상의 금속이온을 담지함으로써 자외선의 조사에 의해 가전자대에서 여기되어 전도대로 여기한 전자들이 가전자대의 정공에 빠른 시간 내에 재결합되는 것을 억제하여 광화학 반응의 활성점을 최대로 지속시킴으로써, 적은 양의 자외선 에너지량에서의 광화학반응이 충분함은 물론 금속이온에 의한 악취물질의 분해와 미생물의 살균 메커니즘에 의해 더욱 우수한, 방오효과를 발현할 수 있다.
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

Claims (12)

  1. 현지토 50∼99 중량%, 골재 1∼50 중량%로 이루어진 주재료 100중량부에 대하여, 고화제 10∼40 중량부, 혼화제 0.1∼1 중량부, 황토 10∼20 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 골재의 최대치수는 13∼25㎜로 구성됨을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼화제는 나프탈린계, 리그닌계, 폴리카르본산계 중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주재료 100 중량부에 셀룰로오스, 친환경 수지, 토목섬유, 와이어메쉬, 화이버 중의 어느 하나 10 중량부를 추가함을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 친환경 수지는 우레탄 아크릴레이트 수지, UM수지, 친환경 MMA수지 중의 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주재료 100중량부에 대하여, 메틸 메타크릴레이트 25∼30 중량%; 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 25∼30 중량%; 부틸 아크릴레이트 5∼10 중량%; 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르 4∼5 중량%; 리튬 실리케이트 0.1∼1 중량%; 계면활성제 1∼2 중량%; 폴리카본산계 유동화제 1∼2 중량%; 물 40∼45 중량%로 구성된 수지조성물 10중량부를 첨가하여 혼합됨을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물.
  7. 현지토 50∼99 중량%, 골재 1∼50 중량%로 이루어진 주재료 100중량부에 대하여, 고화제 10∼40 중량부, 혼화제 0.1∼1 중량부, 황토 10∼20 중량부로 구성된 차열성이 강한 황토포장 조성물을 시공하는 공법으로서,
    황토포장 조성물을 배합하는 단계(S 1);
    시공대상 지반을 정리하는 단계(S 2);
    상기 지반의 소정의 위치에 거푸집을 설치하는 단계(S 3);
    상기 거푸집 내에 황토포장 조성물을 포설하는 단계(S 4);
    상기 포설된 황토포장 조성물을 일정한 압력으로 다짐하는 단계(S 5);
    상기 다짐된 황토포장 조성물의 표면을 마무리함과 동시에 거푸집을 해체하는 단계(S 6);
    상기 표면 처리된 황토포장 조성물을 양생하는 단계(S 7)로 이루어짐을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주재료 100중량부에 대하여, 메틸 메타크릴레이트 25∼30 중량%; 폴리프로필렌 글리콜 아크릴레이트 25∼30 중량%; 부틸 아크릴레이트 5∼10 중량%; 폴리옥시플로필렌 글리세롤 트리에테르 4∼5 중량%; 리튬 실리케이트 0.1∼1 중량%; 계면활성제 1∼2 중량%; 폴리카본산계 유동화제 1∼2 중량%; 물 40∼45 중량%로 구성된 수지조성물 10중량부를 첨가하여 혼합됨을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 다짐(S 5)과 표면마무리(S 6) 간에 이음단계(S 8)를 추가함을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이음단계(S 8)는 합판 또는 압축스티로폴을 이용하여 이음재를 설치하거나 황토포장 조성물의 양생전에 절단하는 방법을 순차 또는 병행하여 시공함을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 표면마무리 후 선형마무리를 추가 시행함을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 황토포장 조성물 양생단계(S 7)는 황토포장 조성물 상에 비닐 시트를 덮고, 보행을 위한 최소 양생시간은 상온에서 최소 48시간 이상 양생하며, 이후 차량의 통행을 통행을 위해서는 상온에서 최소 10일 이상 양생함을 특징으로 하는 차열성이 강한 황토포장 조성물을 이용한 황토포장공법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102210608B1 (ko) * 2020-06-01 2021-02-03 경북대학교 산학협력단 건축용 조성물
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