WO2014115925A1 - 폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 적용한 흙 포장 방법 - Google Patents

폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 적용한 흙 포장 방법 Download PDF

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WO2014115925A1
WO2014115925A1 PCT/KR2013/002360 KR2013002360W WO2014115925A1 WO 2014115925 A1 WO2014115925 A1 WO 2014115925A1 KR 2013002360 W KR2013002360 W KR 2013002360W WO 2014115925 A1 WO2014115925 A1 WO 2014115925A1
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soil
polymer
pavement
stabilizer
copolymer
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PCT/KR2013/002360
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English (en)
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Inventor
이진희
방기훈
이용수
정재형
Original Assignee
(주)에이피더블유
한국건설기술연구원
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C21/00—Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/36—Coherent pavings made in situ by subjecting soil to stabilisation

Definitions

  • the present invention relates to a soil pavement method using a polymer soil stabilizer and a pozzolan, and more particularly, by applying a polymer soil stabilizer and pozzolan to the soil, which has excellent strength, erosion resistance and durability, and workability. It is excellent, there is an effect of reducing the surface temperature and solar radiation heat of the pavement layer, and relates to a construction method of environmentally friendly soil pavement that can shorten the curing time.
  • Low carbon green growth, eco-friendly construction, and sustainable development are the hot topics all over the world, and low carbon green growth is environmentally friendly to prevent global warming in all industrial activities.
  • Environmentally friendly construction has made various projects eco-friendly to actively respond to changes in the global environment.
  • Sustainable sound and sustainable development is the development of environmentally sound and environmentally sustainable development, which is becoming a concept of global environmental order.
  • road pavement mainly consists of asphalt pavement and concrete pavement.
  • Existing pavement methods have problems such as damage caused by solar radiation, generation of pollutants such as broken debris of asphalt and concrete surface, damage to natural landscape, and lack of natural environment in environmental aspects.
  • asphalt pavement and concrete pavement have been applied in principle to prevent the penetration of water and to lower the bearing capacity of the road.
  • Asphalt and concrete have environmental hazards such as high pH, alkalinity, soil and groundwater contamination due to emulsion spills.
  • Such a pavement method involves various problems such as microorganisms inhabiting the ground and soil drying.
  • An example study has shown that the growth rate of trees in the downtown area has been greatly slowed down. This is because as the acidification of the soil progressed, the lack of nutrients caused the soil to dry.
  • the ground stabilization method solidifies the ground through a chemical reaction (for example, pozzolanic reaction) using a strongly alkaline cement or quicklime material, as well as environmental problems, It is causing a lot of problems such as high cost, waste.
  • the ground stabilization method is inevitable to carry in and out of soil and other subsidiary materials (aggregate, etc.), which causes economic and construction irrationality, and causes a great inconvenience to users and neighbors due to the prolonged construction period. I have a problem.
  • the prior art mixes the cement to enhance the strength, which has a problem that the quality is degraded by shrinkage cracking, etc. after the pavement layer is completed, the case that a large amount of mixed according to the characteristics of the local soil occurs. have.
  • the use of cement is not an environmentally friendly way.
  • Soil pavement unlike conventional asphalt pavement and concrete pavement, refers to a pavement made by mixing local or external soil with organic / organic binder. Soil pavement is economical because it mainly uses local soil, and it is quick and easy to install. In addition, since it excludes solar radiation, it has excellent natural environmental friendliness, improves the recycling of resources by using natural soil, and reduces pollution to natural soil after degeneration, thereby preventing pollution and conserving the environment in an environmentally friendly manner.
  • the present inventors apply an environmentally friendly polymer soil stabilizer and pozzolanic to increase the strength in order to compensate for the shortcomings of the conventional soil pavement method, which is one of the main problems of the existing soil pavement.
  • Soil development method has been developed to increase the efficiency and maintain the environment.
  • Another object of the present invention is to provide a method for constructing a soil pavement having excellent corrosion resistance.
  • Another object of the present invention is to provide a method for constructing a soil pavement having an excellent effect of reducing heat of solar radiation.
  • Another object of the present invention is to provide a construction method of the soil pavement that can shorten the curing time.
  • Still another object of the present invention is to provide an environmentally friendly and economical construction method of a dirt pavement.
  • Soil paving method a) a step of diluting the polymer-based soil stabilizer in water; b) evenly ripping the local soil; c) drying or moisturizing the soil according to the water content of the local soil; d) mixing and compacting the polymer soil stabilizer and pozzolan with soil; e) curing; And f) spraying a polymer soil stabilizer diluted with water on the pavement surface.
  • the soil packaging method comprises the steps of: a) diluting the polymer-based soil stabilizer with water; b) mixing the soil, pozzolanic and the polymer soil stabilizer; c) laying and compacting the mixture on the ground; d) curing; And e) spreading a polymer soil stabilizer diluted in water on the surface of the pavement.
  • the weight ratio of polymer soil stabilizer and water in the polymer soil stabilizer is, for example, 1: 0.1 to 1: 100, preferably 1: 1 to 1:20, more preferably Is 1: 2 to 1: 10.
  • the weight ratio of soil to polymer soil stabilizer is for example 1: 0.0001 to 1: 0.5, preferably 1: 0.0005 to 1: 0.1, more preferably 1: 0.001 to 1: 0.05.
  • the weight ratio of soil to pozzolanic is, for example, 1: 0.005 to 1: 2, preferably 1: 0.01 to 1: 1, more preferably 1: 0.04 to 1: 0.5.
  • the polymer soil stabilizer is a vinyl polymer or copolymer (vinyl polymer or copolymer), acrylic polymer or copolymer (acrylic polymer or copolymer), vinyl acrylic copolymer (vinyl acrylic copolymer), It may include a vinyl maleic copolymer or a mixture thereof.
  • a copolymer means an alternating copolymer, a block copolymer, a random copolymer, or a graft copolymer obtained by polymerizing two or more different monomers, and also includes a polymer polymerized by three or more different monomers such as a terpolymer.
  • the vinyl polymer is a polymer obtained by polymerizing two or more identical vinyl monomers, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, polybutylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylacetate, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, and the like. have.
  • the acrylic polymer is a polymer obtained by polymerizing two or more of the same acrylic monomers, and examples thereof include polyacrylate, polymethacrylate, polymethylacrylate, polymethylmethacrylate, polyethylacrylate, polyethylmethacrylate, poly Acrylamide, polyhydroxyethyl methacrylate, polybutyl acrylate, polybutyl methacrylate and the like.
  • the vinyl acrylic copolymer is a polymer obtained by copolymerizing a vinyl monomer and an acrylic monomer, and examples thereof include vinyl acetate-butyl acrylate copolymer, vinyl acetate-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylate copolymer, and styrene-methacrylate. Acrylate copolymers and the like.
  • the vinyl maleic copolymer is a polymer obtained by copolymerizing a vinyl monomer with maleic acid or maleic anhydride, and examples thereof include vinyl acetate-maleic acid copolymer, vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, styrene-maleic acid copolymer, Styrene-maleic anhydride copolymers.
  • the polymer soil stabilizer is an additive selected from the group consisting of wetting agents, dispersants, colorants, anti-peeling agents, binders, UV blockers, antioxidants, salts, enzymes, reinforcing agents and the like and mixtures thereof. It can be included as.
  • the additive is composed of polyurethane, sodium hyaluronate, acrylic monomer, aqua ammonia, formaldehyde, sodium alpha olefin, sulfonate and mixtures thereof It can be selected from the group.
  • the pozzolane is selected from the group consisting of natural pozzolane, artificial pozzolane and mixtures thereof.
  • the natural pozzolan includes volcanic ash, tuff, carbohydrate, soluble clay, silicate silica, diatomaceous earth, zeolite or mixtures thereof.
  • the artificial pozzolan includes fly ash, silica fume, calcined clay, scintillation, slag, rice hull, or a mixture thereof.
  • step e) or step f) asphalt pavement, concrete pavement, artificial turf pavement, other polyurethane, SBR (Styrene Butadiene Rubber), EPDM (Ethylene, Propylene, Diene It may further comprise the step of forming an elastic packaging layer such as M-class rubber).
  • SBR Styrene Butadiene Rubber
  • EPDM Ethylene, Propylene, Diene It may further comprise the step of forming an elastic packaging layer such as M-class rubber).
  • step d) or step e) asphalt pavement, concrete pavement, artificial turf pavement, other polyurethanes, SBR (Styrene Butadiene Rubber rubber), EPDM (Ethylene, Propylene, It may further comprise the step of forming an elastic packaging layer such as diene M-class rubber).
  • SBR Styrene Butadiene Rubber rubber
  • EPDM Ethylene, Propylene, It may further comprise the step of forming an elastic packaging layer such as diene M-class rubber).
  • the soil is local or external soil, such as granite, clay, sandy loam, Masato, holiday soil, red octopus, brother-in-law, foliated soil, loess soil, raw soil, river sand, Fuji soil, processing Earth or mixtures thereof.
  • 10 to 40 cm in the case of asphalt or cement pavement road, 10 to 50 cm in the case of unpaved road or soil pavement, 5 to 5 in the case of bicycle or walkway 25 cm, in the case of artificial turf 5 to 25 cm, in the case of anti-slope erosion can be compacted to the surface layer thickness of 0.5 to 5 cm.
  • it is characterized in that curing for 24 to 192 hours, preferably 48 to 96 hours.
  • Soil paving method according to the present invention is increased strength, increased corrosion resistance and durability, ensuring excellent workability, pavement surface temperature and solar radiation heat It is possible to provide an environmentally friendly soil pavement having a reduced effect and shortening the curing time.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a process in which a polymer-based soil stabilizer and pozzolanic are infiltrated between soil particles and then bonded thereto according to an embodiment of the present invention.
  • 2a and 2b is a SEM picture of the soil particles with or without the polymer-based soil stabilizer.
  • FIG. 3 is a view comparing the paving structure of the soil paving method according to the present invention and the existing method.
  • FIG. 4 is a view comparing the asphalt / concrete pavement structure of the soil paving method according to the existing method and the present invention.
  • Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can be variously modified and have a variety of forms specific embodiments will be described in detail in the present specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
  • the polymer soil stabilizer is completely harmless to the environment and even acts as a binder to increase the shear strength of the ground by curing the soil within a fast time (for example, 24 to 72 hours) even if mixed directly with local soil. .
  • a fast time for example, 24 to 72 hours
  • by using the polymer soil stabilizer can maintain the unique texture of the soil as it is.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a process in which a polymer-based soil stabilizer and pozzolanic are infiltrated between soil particles and then bonded thereto according to an embodiment of the present invention.
  • the polymer soil stabilizer and pozzolane when the polymer soil stabilizer and pozzolane are mixed with the soil particles, the polymer soil stabilizer and pozzolane are uniformly dispersed between the soil particles, and have a membrane-like structure surrounding the soil particles. To form. The film thus formed gradually attaches soil particles to each other as moisture dries.
  • the polymer-based soil stabilizer and pozzolan further increase the adhesion between the soil particles by forming a continuous packed layer filling the pores of the soil particles.
  • the polymer soil stabilizer is a vinyl polymer or copolymer (vinyl polymeror copolymer), acrylic polymer or copolymer (acrylic polymer or copolymer), vinyl acrylic copolymer (vinyl acrylic copolymer), vinyl The maleic copolymer (vinyl maleic copolymer) or a mixture thereof may be used as a main component.
  • the polymer soil stabilizer further comprises an additive selected from the group consisting of wetting agents, dispersants, colorants, anti-peeling agents, binders, UV blockers, antioxidants, salts, enzymes, reinforcing agents and the like, and mixtures thereof. It may include.
  • the polymer soil stabilizer is polyurethane, sodium hyaluronate, acrylic monomer, aqua ammonia, formaldehyde, sodium alpha olefin, sulfonate as the additive. Or mixtures thereof.
  • the polymer-based soil stabilizer may include 30 to 70% by weight of vinyl acetate- maleate copolymer, 1 to 10% by weight of the additive and 20 to 60% by weight of water.
  • the soil paving method according to the present invention can be applied to the stabilization of the auxiliary base layer when paving roads using paving materials such as asphalt and cement.
  • FIGS. 2A and 2B is a SEM picture of the soil particles with or without the polymer-based soil stabilizer.
  • Figure 2a is a photograph showing the SEM results of the soil + water
  • Figure 2b is a photograph showing the SEM imaging results for the soil + PX300 + water.
  • the polymer was confirmed on the surface of the sample, and it can be seen that the physical bonding between the soil particles and the polymer occurred.
  • the polymer-based soil stabilizer according to the embodiment of the present invention is coated on the binding of the coarse soil particles and the fine grain soil particles.
  • FIG. 3 is a view comparing the paving structure of the soil paving method according to the present invention and the existing method.
  • the soil paving method of the present invention in the field of soil packaging, it is possible to replace the material, such as asphalt, cement, elastic packaging material, pigment, aggregate, and thus can utilize the most economical local soil as it is In addition, it is possible to improve the effect of reducing solar radiation heat.
  • FIG. 4 is a view comparing the asphalt / concrete pavement structure of the soil paving method according to the existing method and the present invention. Referring to Figure 4, by applying the soil paving method of the present invention in the field of road paving, it is possible to improve the existing auxiliary base method by replacing the crushed stone aggregate with local soil reinforcement, simplify the construction and significantly shorten the air You can.
  • the present invention can play a role in preventing global warming, such as carbon dioxide (CO 2 ) reduction, by suggesting an environmentally friendly alternative method as well as the construction and economics of the existing methods.
  • CO 2 carbon dioxide
  • the base pavement thickness (70 cm ⁇ 120 cm) such as aggregate, which is a conventional method, can be reduced to about 20 cm by the thickness of the base pavement layer of the present invention.
  • Soiltac ® (density 1.08, polymer content 55%) and water containing a vinyl copolymer as a polymer soil stabilizer were diluted to a volume ratio of about 1: 2, and as a control as described in Table 1 below.
  • Envirotac II containing an acrylic polymer (density 1.10, polymer content 41%) and water as a polymer soil stabilizer were diluted at a volume ratio of about 3: 4.
  • the diluted Envirotac II was mixed and chopped (Comparative Example 3) and Masato and the diluted Envirotac II and different types of pozzolanic were mixed and chopped (Examples 5 and 6) for 7 days to cure the specimen (diameter 5 cm). * Length 10 cm; sample weight: about 440 g).
  • Soil-Sement ® (density 1.10, polymer content of 40%) and water containing a vinyl acrylic copolymer as a polymer soil stabilizer were diluted to a volume ratio of about 3: 4, as shown in Table 1 below.
  • Table 1 As a control, chopped and chopped Masato and the diluted Soil-Sement ® (Comparative Example 4) and mixed and chopped Masato and the diluted Soil-Sement ® and different types of pozzolanic (Examples 7 and 8). After curing for 7 days to prepare a specimen (diameter 5cm * length 10cm; sample weight: about 440g).
  • PX300 containing a vinyl maleic copolymer (Vinyl maleic copolymer) and water as a polymer-based soil stabilizer was mixed in a volume ratio of 1: 2, Masato and the diluted PX300 and each of the different weight as shown in Table 2 below Pozzolan was mixed and cured for 7 days to prepare specimens (5 cm in diameter * 10 cm in length; sample weight: about 440 g).
  • the strength was increased more than twice when using the pozzolan together with the soil stabilizer alone, and the strength increased in proportion to the mixing ratio of the pozzolan. It can be seen that.
  • the ground was packaged to have a size of 5 m (width) x 2 m (length) x 10 cm (height) and cured for 3 days.
  • the soil pavement, concrete pavement, and asphalt pavement cured for three days using only PX300 were used.
  • the temperature of the surface of the earth at 1.2 m in height and 45 degrees inclination with an infrared thermal camera at 2-4 pm at a temperature of 32.1 ° C. was shown in Table 3 below.
  • the soil paving method according to the present invention is economical because it can use the local soil, and has a quick and easy characteristics of construction.Increase resource recycling by using the natural soil and reduce to pollution after degeneration to natural soil We can conserve environment in an environmentally friendly way.
  • the soil paving method according to the present invention is the existing road paving method such as concrete and asphalt generates CO 2 in the production process and construction process of the packaging material, harmful to the human body and the environment, difficult to repair and reinforcement when cracking or breaking, and aesthetic appearance You can also compensate for the disadvantages.
  • the present invention can solve a lot of problems such as environmental problems, high cost of maintenance, waste, such as using cement or lime by not using cement or lime, and packaging by using pozzolan Surface temperature and solar radiation It has a reduced effect and has the advantage of shortening the curing time.
  • the soil pavement method according to the present invention increases the strength, which is one of the main problems when using only the polymer soil stabilizer by applying pozzolan to the polymer soil stabilizer, along with the shortening of curing time and resistance to cracking Can increase.

Abstract

본 발명에 따른 흙 포장방법은 a) 폴리머계 토양안정화제를 물에 희석하여 제공하는 단계; b) 현지 토양을 고르게 부수는(ripping) 단계; c) 현지 토양의 함수비에 따라 토양을 건조시키거나 토양에 수분을 공급하는 단계; d) 상기 폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 토양과 혼합하고 표면을 다지는 단계; e) 양생하는 단계; 및 f) 표면 위에 상기 물에 희석된 폴리머계 토양안정화제를 살포하는 단계를 포함하며, 우수한 강도, 내침식성 및 내구성을 갖고, 시공성이 뛰어나고, 포장층의 표면온도 및 태양복사열 저감효과가 있으며 양생시간을 단축시킬 수 있는 친환경적인 흙 포장을 제공할 수 있다.

Description

폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 적용한 흙 포장 방법
본 발명은 폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 적용한 흙 포장 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 토양에 폴리머계 토양안정화제 및 포졸란을 적용하여 강도, 내침식성 및 내구성이 우수하며, 시공성(workability)이 뛰어나고, 포장층의 표면온도 및 태양복사열 저감효과가 있으며, 양생시간을 단축시킬 수 있는 친환경적인 흙 포장의 시공방법에 관한 것이다.
전세계적으로 저탄소녹색성장, 친환경건설, 지속가능개발이 화두가 되고 있으며, 저탄소 녹색성장(low carbon green growth)은 모든 산업 활동에서 지구온난화를 방지하도록 친환경적으로 성장하는 것이다. 친환경건설(environmental friendly construction)은 각종사업을 친환경으로 수행하여 지구환경변화에 능동적으로 대응하도록 하였다. 지속가능개발(environmentally sound and sustainable development)은 환경적으로 건전하며 환경이 보전될 수 있는 개발에 대한 것으로 지구환경 질서의 개념으로 정착되고 있다.
최근 자전거 전용도로, 공원의 산책로, 올레길, 주차장, 광장 등 친환경 포장 보급률이 크게 증가하고 있으며, 생활양식의 다양화로 생활도로가 크게 증가하고 있다.
현재까지는 도로 포장시 주로 아스팔트 포장과 콘크리트 포장으로 이루어진다. 기존의 포장 공법은 태양 복사열에 의한 피해, 아스팔트 및 콘크리트 표층의 파손 잔해와 같은 공해물질의 발생, 자연경관 훼손, 환경적인 측면에서 자연 환경성의 결여라는 문제점들을 가지고 있다. 또한, 물의 침투를 막고 노상의 지지력을 저하시키지 않는 것을 원칙으로 아스팔트 포장과 콘크리트 포장이 적용되고 있다. 아스팔트와 콘크리트는 높은 pH, 알칼리성질, 유제성분 유출로 인한 토양 및 지하수 오염 등 환경적 위해한 요소를 지니고 있다.
이와 같은 포장 공법은 지중에 미생물이 서식하지 못하고 토양이 건조되는 등 여러 가지 문제점을 내포하는데, 일례의 연구에 의하면 도심지의 나무 성장속도가 크게 둔화 되었다는 조사 결과가 있다. 그 이유는 토양의 산성화가 진행됨에 따라 영양물질이 부족하여 토양의 건조화가 초래되었기 때문이다.
또한, 종래기술에 따른 지반 안정화 방법들은 강알칼리성의 시멘트나 생석회가 함유된 재료를 이용한 화학반응(예를 들어, 포졸란 반응 등)을 통해 지반을 고화시킴에 따라 환경적인 문제는 물론, 유지관리상의 고비용, 폐기물 등의 많은 문제들을 야기하고 있는 실정이다. 더불어 이러한 지반 안정화 방법은 외부에서 토사나 기타 부자재(골재 등)의 반출입이 불가피하고, 이로 인해 경제적 및 시공적 불합리성이 초래되고, 공사기간 장기화에 따라 이용자, 주변 주민 등에게 매우 큰 불편을 초래하는 문제점을 가지고 있다.
또한, 종래기술은 강도 증진을 위하여 시멘트를 혼합하며, 이는 포장층이 완성된 후 수축균열 등에 의해 품질이 저하되고, 현지토의 특성에 따라 많은 양을 혼합해야 하는 사례가 발생하는 등의 문제점을 지니고 있다. 시멘트의 사용은 친환경적인 방법이 아니다.
이러한 기존의 포장 공법의 환경적인 문제점을 보완하고, 아스팔트나 콘크리트와 같은 고강도 포장재료 보다는 자전거 도로와 보도, 산책로, 올레길, 임도, 농로 등에 사용되는 친환경적인 도로 포장이 필요한 실정이다.
또한 저개발 국가의 비포장 도로, 흙 포장 도로의 친환경적인 흙 포장 도로가 필요한 실정이다.
흙 포장은 기존의 아스팔트 포장과 콘크리트 포장과는 달리 현지토나 외부 토양을 무/유기계 결합재와 혼합하여 만든 포장을 말한다. 흙 포장은 주로 현지토를 이용하기 때문에 경제적이고, 시공이 신속ㆍ간편한 특성을 지니고 있다. 더불어 태양복사열을 배제하기 때문에 자연 환경 친화성이 우수하고, 자연의 흙을 사용함에 따른 자원 재활용을 높이고, 퇴화 후 자연토로 환원되어 공해 방지와 친환경적으로 환경을 보전할 수 있다.
이에, 본 발명자는 기존의 흙 포장 공법이 시멘트 계열을 주로 사용하는 단점을 보완하기 위하여 친환경적인 폴리머계 토양안정화제와 강도를 증대시킬 수 있는 포졸란을 적용함으로써 기존 흙 포장의 주요한 문제점 중 하나인 강도를 증대시키고 친환경성을 유지할 수 있는 효과를 가지는 흙 포장방법을 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 우수한 강도를 갖는 흙 포장의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 내침식성을 갖는 흙 포장의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 태양복사열 저감효과를 갖는 흙 포장의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시공성이 개선된 흙 포장 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 양생시간을 단축시킬 수 있는 흙 포장의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 친환경적이고 경제적인 흙 포장 도로의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 흙 포장방법은, a) 폴리머계 토양안정화제를 물에 희석하여 제공하는 단계; b) 현지 토양을 고르게 부수는(ripping) 단계; c) 현지 토양의 함수비에 따라 토양을 건조시키거나 토양에 수분을 공급하는 단계; d) 상기 폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 토양과 혼합하고 다지는 단계; e) 양생하는 단계; 및 f) 포장 표면에 상기 물에 희석된 폴리머계 토양안정화제를 살포하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 흙 포장방법은, a) 폴리머계 토양안정화제를 물에 희석하여 제공하는 단계; b) 토양, 포졸란 및 상기 폴리머계 토양안정화제를 혼합하는 단계; c) 상기 혼합물을 지반 위에 포설하고 다지는 단계; d) 양생하는 단계; 및 e) 포장 표면에 상기 물에 희석된 폴리머계 토양안정화제를 살포하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 폴리머계 토양안정화제에서 폴리머계 토양안정화제와 물의 중량비는 예를 들어, 1:0.1 내지 1:100, 바람직하게는 1:1 내지 1: 20, 더욱 바람직하게는 1: 2 내지 1: 10이다.
본 발명의 일 구현예에서, 토양과 폴리머계 토양안정화제의 중량비는 예를 들어 1: 0.0001내지 1: 0.5, 바람직하게는 1: 0.0005 내지 1: 0.1, 더욱 바람직하게는 1: 0.001내지 1: 0.05이다.
본 발명의 일 구현예에서, 토양과 포졸란의 중량비는 예를 들어, 1: 0.005내지 1: 2, 바람직하게는 1:0.01 내지 1:1, 더욱 바람직하게는 1: 0.04 내지 1: 0.5이다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 폴리머계 토양안정화제는 비닐계 중합체 또는 공중합체(vinyl polymer or copolymer), 아크릴계 중합체 또는 공중합체(acrylic polymer or copolymer), 비닐 아크릴계 공중합체(vinyl acrylic copolymer), 비닐 말레익계 공중합체(vinyl maleic copolymer) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에서 공중합체는 2 이상의 상이한 단량체를 중합한 교호 공중합체, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 또는 그라프트 공중합체를 의미하며, 터폴리머 등의 3 이상의 상이한 단량체를 중합한 고분자도 포함한다.
상기 비닐계 중합체는 2 이상의 동일한 비닐계 단량체를 중합한 고분자로서, 이의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐아세세이트, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴로니트릴 등이 있다.
상기 아크릴계 중합체는 2 이상의 동일한 아크릴계 단량체를 중합한 고분자로서, 이의 예로는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트 등이 있다.
상기 비닐 아크릴계 공중합체는 비닐계 단량체와 아크릴계 단량체를 공중합한 고분자로서, 이의 예로는 비닐아세테이트-부틸아크릴레이트 공중합체, 비닐아세테이트-메틸메타크릴레이트 공중합체, 스티렌-아크릴레이트 공중합체, 스티렌-메타크릴레이트 공중합체 등이 있다.
상기 비닐 말레익계 공중합체는 비닐계 단량체와 말레산 또는 말레산무수물을 공중합한 고분자로서, 이의 예로는 비닐아세테이트-말레산 공중합체, 비닐아세테이트-말레산무수물 공중합체, 스티렌-말레산 공중합체, 스티렌-말레산무수물 공중합체 등이 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리머계 토양안정화제는 습윤제, 분산제, 착색제, 박리방지제, 결합제, UV 차단제, 산화방지제, 염제, 효소제, 강화제 등 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 첨가제는, 폴리우레탄, 소듐 하이알루로네이트(sodium hyaluronate), 아크릴계 모노머, 아쿠아 암모니아(aqua ammonia), 포름알데히드, 소듐 알파 올레핀, 설포네이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 포졸란은 천연 포졸란, 인공 포졸란 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 천연 포졸란은 화산재, 응회암의 풍화물, 용성 백토, 규산백토, 규조토, 제올라이트 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 인공 포졸란은 플라이 애쉬, 실리카 흄, 소성점토, 섬광회, 슬래그, 왕겨재 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 e) 단계 또는 상기 f) 단계 이후에, g) 아스팔트 포장, 콘크리트 포장, 인조잔디 포장, 기타 폴리우레탄, SBR(Styrene Butadiene Rubber), EPDM(Ethylene, Propylene, Diene M-class rubber) 등의 탄성포장층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 d) 단계 또는 상기 e) 단계 이후에, f) 아스팔트 포장, 콘크리트 포장, 인조잔디 포장, 기타 폴리우레탄, SBR(Styrene Butadiene Rubber 고무), EPDM(Ethylene, Propylene, Diene M-class rubber) 등의 탄성포장층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 토양이 현지토 또는 외부 토양으로서 화강토, 점질토, 사질토, 마사토, 휴가토, 적옥토, 동생사, 부엽토, 녹소토, 생명토, 강모래, 후지토, 가공토 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 다지는 단계에서 포장 용도에 따라 아스팔트 또는 시멘트 포장의 도로 기반의 경우 10 내지 40㎝, 비포장 도로 또는 흙 포장 도로의 경우 10 내지 50cm, 자전거 도로 또는 산책로의 경우 5 내지 25㎝, 인조잔디의 경우 5 내지 25㎝, 사면 침식방지의 경우 0.5 내지 5㎝의 포장층의 두께가 되도록 표층부를 다질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 24 내지 192 시간, 바람직하게 48 내지 96 시간 동안 양생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 흙 포장방법은 강도증대, 내침식성 및 내구성의 증대, 우수한 시공성 확보, 포장 표면온도 및 태양복사열이 저감된 효과를 가지며, 양생시간을 단축시킬 수 있는 친환경적인 흙 포장을 제공할 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 구현예에 따라 폴리머계 토양안정화제와 포졸란이 토양 입자 사이에 침투한 뒤 이와 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 2b는 폴리머계 토양안정화제의 유무에 따른 토양 입자에 대한 SEM 사진이다.
도 3은 기존 공법과 본 발명에 따른 흙 포장방법의 포장구조를 비교한 도면이다.
도 4는 기존 공법과 본 발명에 따른 흙 포장방법의 아스팔트/콘크리트 포장구조를 비교한 도면이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.
이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
상기 폴리머계 토양안정화제는 환경에 전혀 무해하며 현지 토양에 직접 혼합하더라도 빠른 시간(예를 들면, 24~72 시간) 내에 토양을 경화시켜 지반의 전단강도를 증대시키는 바인더(Binder)의 역할을 한다. 또한, 상기 폴리머계 토양안정화제를 이용하면 토양의 고유질감을 그대로 유지할 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일 구현예에 따라 폴리머계 토양안정화제와 포졸란이 토양 입자 사이에 침투한 뒤 이와 결합되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 토양 입자에 폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 혼합하면 폴리머계 토양안정화제와 포졸란이 토양 입자 사이에 균일하게 분산되어, 토양 입자를 둘러싸는 막과 같은 구조를 형성한다. 이와 같이 형성된 막은 수분이 건조되어 감에 따라 토양 입자가 서서히 서로 부착된다. 이러한 과정을 거쳐 폴리머계 토양안정화제와 포졸란은 토양 입자의 공극을 채우는 연속적인 충전층을 형성함으로써 토양 입자 사이의 접착력을 더욱 증대시키게 된다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 폴리머계 토양안정화제는 비닐계 중합체 또는 공중합체(vinyl polymeror copolymer), 아크릴계 중합체 또는 공중합체(acrylic polymer or copolymer), 비닐 아크릴계 공중합체(vinyl acrylic copolymer), 비닐 말레익계 공중합체(vinyl maleic copolymer) 또는 이들의 혼합물을 주요 성분으로 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리머계 토양안정화제가 습윤제, 분산제, 착색제, 박리방지제, 결합제, UV 차단제, 산화방지제, 염제, 효소제, 강화제 등 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리머계 토양안정화제는 상기 첨가제로서 폴리우레탄, 소듐 하이알루로네이트(sodium hyaluronate), 아크릴계 모노머, 아쿠아 암모니아(aqua ammonia), 포름알데히드, 소듐 알파 올레핀, 설포네이트 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 폴리머계 토양안정화제는 비닐아세테이트-말리에이트 공중합체 30 내지 70 중량%, 상기 첨가제 1 내지 10 중량% 및 물 20 내지 60 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 폴리머계 토양안정화제로서 시중에서 판매되고 있는 PX300, Soiltac®, Soil-Sement®, Envirotac II, LDC®, T-PRO®, DustShield, SoilShield-LS, Haul Road Dust Control® 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 흙 포장방법은, 아스팔트 및 시멘트 등의 포장재를 사용한 도로 포장시 보조기층의 안정처리에 적용될 수 있다.
도 2a 및 2b는 폴리머계 토양안정화제의 유무에 따른 토양 입자에 대한 SEM 사진이다. 구체적으로, 도 2a는 토양 + 물에 대한 전자현미경(SEM) 촬영 결과를 나타내는 사진이고, 도 2b는 토양 + PX300 + 물에 대한 SEM 촬영 결과를 나타내는 사진이다. 미세결정구조를 시험한 결과로서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 시료의 표면에 폴리머가 확인되었고, 토양 입자와 폴리머와의 물리적 결합이 일어난 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 폴리머계 토양안정화제가 조립질의 토양 입자와 세립질의 토양 입자와의 결합에 코팅되었다는 것을 알 수 있다.
도 3은 기존 공법과 본 발명에 따른 흙 포장방법의 포장구조를 비교한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 흙 포장방법을 토양 포장분야에 적용함으로써, 아스팔트, 시멘트, 탄성포장재, 안료, 골재 등의 재료를 대체할 수 있고, 이에 따라 가장 경제적인 현지토를 그대로 활용할 수 있고, 또한 태양복사열 저감효과를 개선할 수 있다.
도 4는 기존 공법과 본 발명에 따른 흙 포장방법의 아스팔트/콘크리트 포장구조를 비교한 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 흙 포장방법을 도로포장 분야에 적용함으로써, 쇄석골재가 불필요하고 현지토 강화로 대체함으로써 기존의 보조기층 공법을 개선할 수 있고, 시공을 단순화하고 공기를 대폭 단축시킬 수 있다.
본 발명은 기존 방법들의 시공성과 경제성 개선은 물론 친환경적인 대안 공법을 제시함으로써, 이산화탄소(CO2) 저감 등 지구온난화 방지에 일익을 담당할 수 있다.
본 발명은 아스팔트 및 콘크리트 포장 도로의 기층에 적용하는 분야의 경우, 기존의 공법인 골재 등의 기층 포장두께(70㎝~120cm)를 본 발명의 흙 포장 기층의 두께로는 20㎝ 내외로 축소시킬 수 있고, 이에 따라 기층 포장의 공기단축, 골재 등 원자재 및 부자재 등 절감을 통한 경제성 및 환경성을 확보할 수 있으며 최상 포장층인 아스팔트 또는 시멘트 포장층의 갈라짐 현상 등에 있어 내구성 증진이 가능하다.
아래에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예
비교예 1 및 실시예 1 내지 2
폴리머계 토양안정화제로서 비닐 말레익계 공중합체(Vinyl maleic copolymer)를 함유하는 PX300(밀도 1.08, 폴리머 함량 54%)과 물을 1:2의 부피비로 희석하였고, 하기 표 1에 기재된 바대로 대조군으로 마사토와 상기 희석된 PX300을 혼합하여 다진 것(비교예 1)과 마사토와 상기 희석된 PX300 및 각각 다른 종류의 포졸란를 혼합하고 다진 것(실시예 1 및 2)을 7일간 양생하여 시편(지름 5cm * 길이 10 cm; 시료 무게: 약 440g)을 제조하였다.
비교예 2 및 실시예 3 내지 4
폴리머계 토양안정화제로서 비닐계 공중합체(Vinyl copolymer)를 함유하는Soiltac®(밀도 1.08, 폴리머 함량 55%)과 물을 약 1:2의 부피비로 희석하였고, 하기 표 1에 기재된 바대로 대조군으로 마사토와 상기 희석된 Soiltac®을 혼합하여 다진 것(비교예 2)과 마사토와 상기 희석된 Soiltac® 및 각각 다른 종류의 포졸란를 혼합하고 다진 것(실시예 3 및 4)을 7일간 양생하여 시편(지름 5cm * 길이 10 cm; 시료 무게: 약 440g)을 제조하였다.
비교예 3 및 실시예 5 내지 6
폴리머계 토양안정화제로서 아크릴계 중합체(Acrylic polymer)를 함유하는 Envirotac II(밀도 1.10, 폴리머 함량 41%)와 물을 약 3:4의 부피비로 희석하였고, 하기 표 1에 기재된 바대로 대조군으로 마사토와 상기 희석된 Envirotac II을 혼합하여 다진 것(비교예 3)과 마사토와 상기 희석된 Envirotac II 및 각각 다른 종류의 포졸란를 혼합하고 다진 것(실시예 5 및 6)을 7일간 양생하여 시편(지름 5cm * 길이 10 cm; 시료 무게: 약 440g)을 제조하였다.
비교예 4 및 실시예 7 내지 8
폴리머계 토양안정화제로서 비닐 아크릴계 공중합체(Vinyl acrylic copolymer)를 함유하는 Soil-Sement®(밀도 1.10, 폴리머 함량 40%)과 물을 약 3:4의 부피비로 희석하였고, 하기 표 1에 기재된 바대로 대조군으로 마사토와 상기 희석된 Soil-Sement®을 혼합하여 다진 것(비교예 4)과 마사토와 상기 희석된 Soil-Sement® 및 각각 다른 종류의 포졸란를 혼합하고 다진 것(실시예 7 및 8)을 7일간 양생하여 시편(지름 5cm * 길이 10 cm; 시료 무게: 약 440g)을 제조하였다.
실시예 9 내지 11
폴리머계 토양안정화제로서 비닐 말레익계 공중합체(Vinyl maleic copolymer)를 함유하는 PX300과 물을 1:2의 부피비로 혼합하였고, 하기 표 2에 기재된 바대로 마사토와 상기 희석된 PX300및 각각 다른 중량의 포졸란를 혼합하고 다진 것을 7일간 양생하여 시편(지름 5cm * 길이 10 cm; 시료 무게: 약 440g)을 제조하였다.
실험예 1 - 일축압축강도 실험
비교예 1-4 및 실시예 1-11에 대하여, 지름이 5cm이고 길이가 10cm인 시편을 2개씩 제작하여 KS F 2314(Method for unconfined compression test of soils)에 준하여 일축압축강도를 측정하여 하기 표 1과 표 2에 기재하였다.
[표 1]
[규칙 제91조에 의한 정정 22.05.2013]　
Figure WO-DOC-77
[표 2]
[규칙 제91조에 의한 정정 22.05.2013]　
Figure WO-DOC-79
상기 표 1의 일축압축강도를 보면, 토양안정화제만 사용하였을 때보다 포졸란을 같이 사용하였을 때가 훨씬 우수한 강도를 가짐을 알 수 있다.
상기 표 2에서는, 표 1의 실시예 1을 기준으로, 천연포졸란의 비율을 달리하여 실험한 결과 포졸란의 양에 비례하여 일축압축강도의 세기가 커짐을 알 수 있다.
이에 따라, 본원발명에 따라 마사토를 이용하여 흙 포장을 시공할 시, 토양안정화제만 사용할 때보다 포졸란을 같이 사용할 때에 2배 이상의 훨씬 우수한 강도를 보여주었으며, 포졸란의 혼합비율과 비례하여 강도가 증가함을 알 수 있다.
포졸란이 시멘트나 생석회와 반응하는, 일명 포졸란 반응없이도 본원발명의 실시예들이 이러한 우수한 강도를 달성하는 이유에 대해 아직 명확히 규명된 바는 없으나, 일반 흙보다 훨씬 많은 SiO2와 Al2O3를 함유하는 포졸란이 토양 입자들과 섞이면 포졸란의 물리적/화학적 성질이 폴리머계 토양안정화제가 토양 입자들 사이에서 형성하는 충전층에 영향을 주고, 이로 인해 토양 입자들 사이의 조밀성 및 점착성이 현저히 강화된 결과인 것으로 예측된다.
실험예 2 - 침식 실험
실시예 1과 동일한 함량비로 마사토에 포졸란 및 PX300을 혼합한 후 크기가 300 mm x 200 mm x 50 mm이고 밀도가 2.0 g/㎤인 시편을 제조하였다. 재령 1일, 3일, 7일의 시편에 대하여 인공강우를 6L/분으로 1시간 동안 적용하여 침식실험을 실시하였다. 이러한 침식실험 결과, 모든 시편에 대해 침식량이 전혀 발생하지 않았다. 이에 따라 본원발명에 따라 제조된 흙 포장은 150㎜/h 이상의 강수량에도 침식되지 않는다는 것을 알 수 있다.
실험예 3 - 표면온도측정 실험
실시예 1과 동일한 함량비로 마사토에 포졸란 및 PX300을 혼합한 후 크기가 5 m(가로) x 2 m(세로) x 10 cm(높이)가 되도록 지반을 포장하였으며 3일간 양생하였다. 비교예로 PX300만을 사용하여 3일간 양생한 흙 포장과 콘크리트 포장 및 아스팔트 포장을 이용하였다. 32.1℃의 온도에서 오후 2~4시에 적외선 열화상 카메라로 1.2m 높이, 경사도 45도에서 지표면의 온도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
[표 3]
[규칙 제91조에 의한 정정 22.05.2013]　
Figure WO-DOC-89
상기 표 3을 보면, 마사토에 PX300과 포졸란을 혼합한 경우는 대기와의 온도차가 11.7 ℃로 나타났다. 이것은 마사토에 단지 PX300만을 혼합한 경우(15.4 ℃), 콘크리트의 경우(17.3 ℃), 아스팔트의 경우(26.0 ℃)와 비교하였을 때 대기와의 온도차가 많이 줄어들었음을 알 수 있다. 이에 따라, 본원발명에 따라 제조된 흙 포장은 기존 포장방법에 비해 우수한 태양복사열 저감효과를 나타냄을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 흙 포장방법은 현지 토양을 사용할 수 있기 때문에 경제적이고, 시공이 신속하고 간편한 특성을 지니고 있다.자연의 토양을 사용함에 따른 자원 재활용을 높이고 퇴화 후 자연토로 환원되어 공해 방지와 친환경적으로 환경을 보전할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 흙 포장방법은 기존 콘크리트 및 아스팔트 등의 도로 포장공법이 포장재의 생산과정 및 시공 과정에서 CO2를 발생시키며 인체 및 환경에 유해하고, 균열 또는 파괴시 보수 및 보강이 어렵고 미관상으로도 좋지 않은 단점을 보완할 수 있다.
또한, 본 발명은 시멘트나 석회 등을 사용하지 않음에 따라 시멘트나 석회 등을 사용함에 따른 환경적인 문제는 물론, 유지관리상의 고비용, 폐기물 등의 많은 문제들을 해결할 수 있으며, 포졸란을 사용함에 따라 포장 표면온도 및 태양복사열이 저감된 효과를 가지며, 양생시간을 단축시킬 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 흙 포장방법은 폴리머계 토양안정화제에 포졸란을 적용하여 폴리머계 토양안정화제만을 사용하였을 때의 주요한 문제점 중 하나인 강도를 증대시키고 이와 함께 양생시간의 단축 및 균열에 대한 저항성을 높일 수 있다.

Claims (16)

  1. a) 폴리머계 토양안정화제를 물에 희석하여 제공하는 단계;
    b) 현지 토양을 고르게 부수는(ripping) 단계;
    c) 현지 토양의 함수비에 따라 토양을 건조시키거나 토양에 수분을 공급하는 단계;
    d) 상기 폴리머계 토양안정화제와 포졸란을 토양과 혼합하고 다지는 단계;
    e) 양생하는 단계; 및
    f) 표면 위에 상기 물에 희석된 폴리머계 토양안정화제를 살포하는 단계를 포함하는 흙 포장방법.
  2. a) 폴리머계 토양안정화제를 물에 희석하여 제공하는 단계;
    b) 토양, 포졸란 및 상기 폴리머계 토양안정화제를 혼합하는 단계;
    c) 상기 혼합물을 지반 위에 포설하고 다지는 단계;
    d) 양생하는 단계; 및
    e) 포장 표면에 상기 물에 희석된 폴리머계 토양안정화제를 살포하는 단계를 포함하는 흙 포장방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리머계 토양안정화제를 물에 희석하는 단계에 폴리머계 토양안정화제와 물의 중량비가 1:0.1 내지 1:100인 흙 포장방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 토양과 폴리머계 토양안정화제의 중량비가 1:0.0001내지 1:0.5인 흙 포장방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 토양과 포졸란의 중량비가 1:0.005내지 1:2인 흙 포장방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리머계 토양안정화제가 비닐계 중합체 또는 공중합체(vinyl polymer or copolymer), 아크릴계 중합체 또는 공중합체(acrylic polymer or copolymer), 비닐 아크릴계 공중합체(vinyl acrylic copolymer), 비닐 말레익계 공중합체(vinyl maleic copolymer) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 흙 포장방법.
  7. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 폴리머계 토양안정화제가 습윤제, 분산제, 착색제, 박리방지제, 결합제, UV 차단제, 산화방지제, 염제, 효소제, 강화제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 흙 포장방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 첨가제가 폴리우레탄, 소듐 하이알루로네이트(sodium hyaluronate), 아크릴계 모노머, 아쿠아 암모니아(aqua ammonia), 포름알데히드, 소듐 알파 올레핀, 설포네이트 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 흙 포장방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포졸란이 천연 포졸란, 인공 포졸란 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 흙 포장방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 천연 포졸란이 화산재, 응회암의 풍화물, 용성 백토, 규산백토, 규조토, 제올라이트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 흙 포장방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 인공 포졸란이 플라이 애쉬, 실리카 흄, 소성점토, 섬광회, 슬래그, 왕겨재 또는 이들의 혼합물을 포함하는 흙 포장방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 e) 단계 또는 상기 f) 단계 이후에, g) 아스팔트 포장, 콘크리트 포장, 인조잔디 포장, 또는 폴리우레탄, SBR(Styrene Butadiene Rubber), 또는 EPDM(Ethylene, Propylene, Diene M-class rubber)의 탄성 포장층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 흙 포장방법.
  13. 제2항에 있어서, 상기 d) 단계 또는 상기 e) 단계 이후에, f) 아스팔트 포장, 콘크리트 포장, 인조잔디 포장, 또는 폴리우레탄, SBR(Styrene Butadiene Rubber 고무), 또는EPDM(Ethylene, Propylene, Diene M-class rubber)의 탄성 포장층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 흙 포장방법.
  14. 제2항에 있어서, 상기 토양이 현지토 또는 외부 토양으로서 화강토, 점질토, 사질토, 마사토, 휴가토, 적옥토, 동생사, 부엽토, 녹소토, 생명토, 강모래, 후지토, 가공토 또는 이들의 혼합물을 포함하는 흙 포장방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다지는 단계(제1항의 d) 단계 또는 제2항의c) 단계)에서 포장 용도에 따라 아스팔트 또는 시멘트 포장의 도로 기반의 경우10내지 40㎝, 비포장 도로 또는 흙 포장 도로의 경우 10내지 50cm, 자전거 도로 또는 산책로의 경우 5 내지 25㎝, 인조잔디의 경우 5 내지 25㎝, 사면 침식방지의 경우 0.5 내지 5㎝ 의 포장층의 두께가 되도록 표층부를 다지는 것을 특징으로 하는 흙 포장방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 24 내지 192 시간 동안 양생하는 것을 특징으로 하는 흙 포장방법.
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