KR100935413B1 - 축광 콘크리트 블록의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 야간이나 화재 시 방향 유도를 할 수 있는 문양의 축광판이 표면에 삽입된 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.
축광, 콘크리트, 블록

Description

축광 콘크리트 블록의 제조방법{Manufacturing method of concrete block}
본 발명은 야간이나 화재 시 방향 유도를 할 수 있는 문양의 축광판이 표면에 삽입된 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.
종래 방향유도 표시층이 형성된 인조석의 개발에 대한 특허가 출원되었으나, 인조석은 유기 고분자물질로 이루어져 화재 시 녹아내릴 수 있거나 유해한 연기를 발생하게 되므로 실질적으로 방향유도 표시 기능을 하지 못하게 된다. 이에 따라 난연제 등을 추가하는 기술이 개발되고 있으나 이 역시 큰 효과를 기대하기는 어렵다.
본 발명은 비교적 간단하고, 연속적인 방법으로 방향 유도를 할 수 있는 축광판을 콘크리트 블록에 삽입하는 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 표면이 매끈하여 표면재료로 사용할 수 있도록 하는 콘크리트 블록의 제조방법 및 이에 사용되는 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 축광판이 삽입된 콘크리트 블록에 관한 것이다.
보다 구체적으로
a) 골재 60 ~ 80 중량%, 포틀랜트 시멘트 10 ~ 30 중량%, 물 1 ~ 10 중량%, 혼화제 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함하는 하부몰탈조성물을 성형기에 투입하는 단계;
b) 상기 하부몰탈조성물을 20 ~ 40톤의 유압실린더를 이용하여 1차 압축하는 단계;
c) 상기 압축된 몰탈의 상부에 골재 40 ~ 50 중량%, 알루미나 시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 10 ~ 30 중량%를 포함하는 상부몰탈조성물을 투입하는 단계;
d) 상기 상부몰탈조성물을 40 ~ 60톤의 유압실린더를 이용하여 2차 압축하는 단계;
e) 상기 상부몰탈 가압면에 축광판투입장치를 이용하여 축광판을 올려놓는 단계;
f) 150 ~ 300톤의 유압실린더를 이용하여 1 ~ 20초간 압축시켜 축광판이 일 체화되면서 압축되도록 하는 단계;
g) 탈형 후 양생하는 단계;
를 포함하는 축광판을 갖는 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기 a) ~ f) 단계가 원형으로 된 하나의 회전판에서 연속적으로 이루어지는 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 상기 f)단계에서 유압실린더를 이용하여 압축 시 요철이 형성된 압축판을 사용하여 표면에 돌기를 형성하는 콘크리트 블록의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 상기 e)단계의 축광판 투입장치는 유압과 전동장치를 이용하여 정해진 위치에 내려놓는다.
또한 본 발명에서 상기 상부몰탈조성물은 안료, 혼화제, 강도강화제, 크랙방지제에서 선택되는 하나 이상의 첨가제가 더 포함될 수 있으며, 상기 안료는 1 ~ 10 중량%, 혼화제는 0.1 ~ 5 중량%로 사용된다.
또한 본 발명에서 상기 축광판은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 40 ~ 70 중량%, 유리분말 30 ~ 60 중량%를 혼합한 조성물 100 중량부에 대하여, 축광안료 20 ~ 40 중량부를 포함하는 상부층조성물을 용융한 후 몰드에 부어 경화시키는 단계;
폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 30 ~ 50 중량%, 탄산칼슘 50 ~ 60 중량%, 이산화티탄 1 ~ 10 중량%를 포함하는 하부층조성물을 용융한 후 상기 상부층조성물의 상부에 부어 경화시키는 단계;
를 포함하여 제조된다.
본 발명은 바닥의 보도블럭으로 사용할 수 있으며, 표면에 돌기를 형성하는 경우 시각장애인용 점자블럭에 삽입생산하여 방향유도용으로도 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 축광 콘크리트 블록의 제조방법은 비교적 간단하고, 연속적인 방법으로, 방향 유도를 할 수 있는 축광판을 콘크리트 블록에 삽입하는 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 콘크리트 블록은 즉시탈형 가능한 콘크리트 제품의 표면 요부에 축광판을 매설 또는 유입하는 것에 의하여, 야간이나 정전사고, 화재발생 시에 축적된 빛에너지를 이용하여 장시간 발광하여 야간 보행시의 안내판으로서 적용할 수 있고, 특히 약시자용 블록 또는 맹인용 점자블록에 삽입하여 사용할 수 있다.
다음은 본 발명의 각 구성에 대하여 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 축광 콘크리트 블록은 먼저 골재 60 ~ 80 중량%, 포틀랜트 시멘트 10 ~ 30 중량%, 물 1 ~ 10 중량%, 혼화제 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함하는 하부몰탈조성물을 성형기에 투입(S1)한다. 다음으로 유압실린더를 이용하여 하부몰탈조성물이 판판하게 다져지도록 압력을 가한다(S2). 다음으로 압축된 하부몰탈의 상부에 골재 40 ~ 50 중량%, 알루미나 시멘트 20 ~ 40 중 량%, 물 10 ~ 30 중량%를 포함하는 상부몰탈조성물을 투입(S3)한다. 다음으로 유압실린더를 이용하여 하부몰탈조성물이 판판하게 다져지도록 압력을 가한다(S4). 다음으로 압축된 상부몰탈의 상부에 미리 성형된 축광판을 삽입한다(S5). 이때 축광판 삽입장치는 유압과 전동장치를 이용하여 정해진 위치에 정확하게 내려놓을 수 있도록 제조된 것을 사용한다(미도시). 다음으로 축광판이 제자리에 놓여지면 150 ~ 300톤의 유압실린더를 이용하여 1 ~ 20초간 압축시켜 축광판이 일체화되면서 압축되도록 한다(S6). 이때 상부층의 몰탈에 혼합되어 있는 수분이 마지막 압축력에 의해 하부층으로 흡수되며 제품전체의 수분함유량이 평준화되고, 표면이 매우 매끄러운 상태가 이루어진다. 또한 상기 마지막 압축 단계에서 요홈이 형성된 압축판을 상부면에 대고 압축을 하는 경우 돌기가 형성된 점자블록을 제조할 수도 있다. 이렇게 제조된 콘크리트 블록을 탈형한 후 양생하는 과정을 거친다. 이때 탈형은 블록 하부에 장치된 공기실린더(미도시)의 힘에 의해 상부로 밀어 올려지면서 몰드에서 탈형이 된다. 탈형된 블록은 자동이송 콘베이어벨트를 타고 이동하여 양생실로 가기 위한 레크에 탑재 된다. 이하 양생공정은 일반 콘크리트 제조 시 사용되는 양생 조건으로 한다.
본 발명에서 상기 하부몰탈조성물은 골재 60 ~ 80 중량%, 포틀랜트 시멘트 10 ~ 30 중량%, 물 5 ~ 10 중량%, 혼화제 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함한다. 상기 골재는 최대 입경이 13 mm 이하, 보다 구체적으로는 0.1 ~13mm의 천연 골재 또는 부순골재를 사용하며, 60 ~ 80 중량% 범위로 사용한다. 하부층은 강도가 보강되어야 하므로 골재의 함량이 높도록 하는 것이 바람직하다. 혼화제로는 예를 들면, 콘크리 트용 감수제 등이 사용 가능하며, 이밖에도 통상적으로 사용되는 혼화제라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 혼화제는 물과 시멘트 비율을 낮게 해주는 역할을 하는 것으로, 0.1 ~ 0.5 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
하부몰탈조성물은 물의 함량이 5 ~ 10 중량%인 것이 바람직하다. 5 중량% 미만인 경우수분부족으로 콘크리트의 수화반응을 저해하고 하고, 10 중량%를 초과하는 경우 상부층에서 압축 시 배출되는 수분을 흡수할 수 없어서 제품의 성형이 불가능하다.
본 발명에서 상기 상부몰탈조성물은 골재 40 ~ 50 중량%, 알루미나 시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 10 ~ 30 중량%를 포함한다. 여기에 필요에 따라 안료, 혼화제, 강도강화제, 크랙방지제에서 선택되는 하나 이상의 첨가제가 더 포함될 수 있으며, 상기 안료는 1 ~ 10 중량%, 혼화제는 0.1 ~ 5 중량%, 강도강화제는 시멘트의 0.5 ~ 2%, 크랙방지제는 시멘트의 0.1 ~ 0.3중량%범위로 사용한다.
골재는 입경이 0.1 ~ 3mm의 천연 모래 및 인공모래를 사용하며, 40 ~ 50 중량% 범위로 사용한다. 상부몰탈조성물은 표면에 드러나는 부분이므로 매끄러운 표면을 형성하는 것이 바람직하며, 그러기 위해서는 골재의 함량보다는 시멘트의 함량을 증가하는 것이 바람직하다. 물은 하부몰탈조성물에 비하여 많은 양으로 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 10 ~ 30 중량%를 사용한다. 물의 함량이 10 중량% 미만인 경우 안료와 골재, 시멘트가 충분히 섞이지 않아 표면상태가 매끄럽지 못하고, 30 중량%를 초과하는 경우 콘크리트 내 수분함량이 높아 내구성이 약해질 수 있다.
안료는 통상적으로 사용되는 유기안료를 사용할 수 있으며, 1 ~ 10 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 혼화제는 통상적으로 사용되는 혼화제라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 혼화제는 0.1 ~ 0.5 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 강도강화제는 통상적으로 사용되는 강도강화제라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며 시멘트 함량 대비 0.5 ~ 2 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 크랙방지제는 예를 들면, 유리섬유 또는 나이론섬유 등이 사용 가능하며, 시멘트 함량 대비 0.1 ~ 0.3 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 하부몰탈조성물에는 포틀랜트 시멘트를 사용하고, 상부몰탈조성물에는 알루미나 시멘트를 사용하는 이유는 하부에 사용하는 포틀랜드시멘트는 가격이 저렴하고 수급이 원활하기 때문이며, 상부에 사용하는 알루미나 시멘트는 가격은 고가이나, 안료를 배합했을 때 색도 발현율이 우수하기 때문에 표면층에 사용하게 되고 내마모성이 포틀랜드시멘트에 비해 상대적으로 우수하기 때문이다.
다음으로 본 발명에 사용되는 축광판의 구성에 대하여 설명하면, 상기 축광판은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 40 ~ 70 중량%, 유리분말 30 ~ 60 중량%를 혼합한 조성물 100 중량부에 대하여, 축광안료 20 ~ 40 중량부를 포함하는 상부층조성물을 용융한 후 몰드에 부어 경화시키는 단계;
폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 30 ~ 49 중량%, 탄산칼슘 50 ~ 60 중량%, 이산화티탄 1 ~ 10 중량%를 포함하는 하부층조성물을 용융한 후 상기 상부층조성물의 상부에 부어 경화시키는 단계;
를 포함하여 여러 형태의 판상으로 성형한 것을 사용한다.
상기 하부층은 백색을 나타내는 것으로 축광의 색상 발현을 보다 우수하게 하기 위한 것이며, 축광안료와 유리분말은 상기 상부층에만 사용된다.
본 발명에서 상기 축광판은 상부층 두께가 2 ~ 3mm이고, 하부층 5 ~ 7mm인 것이 바람직하다. 축광판의 두께는 2mm ~ 3mm인 경우 충분한 축광 효율을 달성할 수 있다. 3mm를 초과한다 하여도 축광 효율이 더 이상 상승하지 않으므로 제조 단가를 고려하여 상기 두께로 제조하는 것이 바람직하다.
열가소성수지는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 사용한다. 이는 펠렛화 하여 제품화된 것을 사용할 수 있으며, 함량은 하부층의 경우 30 ~ 50 중량%, 상부층인 경우 20 ~ 40 중량% 범위로 사용한다. 상기 함량범위 미만으로 사용하는 경우결합력이 약하고, 상기 범위를 초과하는 경우 경화 후 변형의 우려가 있다.
상기 축광판의 재료에 사용되는 축광안료는 태양광 또는 형광등의 광을 흡수하여 축적하였다가, 어두운 곳에서 장시간 발관하는 특성을 갖는 것으로, 소량의 희토류 금속 이온, 바람직하게는 유로퓸, 가돌리늄, 디스프로슘, 터븀 및 이터븀으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이상의 활성화된 알카리토금속 알루민산염 복합물인 무기계 축광안료를 사용한다. 보다 바람직하게 본 발명의 축광안료로서는 Y2O2S:Eu(레드), BaMg2Al16O27:Eu(그린), Sr5(PO4)3Cl:Eu(블루), Sr4Al14O25:Eu(블루그린), SrAl2O4:Eu(그린)로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 Eu는 유로퓸이다.
상기 유리분말은 축광 기능과 표면경도를 향상시키고, 빛에 반사되는 경우 시인성을 더욱 향상시키기 위하여 사용되는 것으로 비표면적이 2000㎠/g 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 함량은 30~50 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 30중량% 미만으로 사용하는 경우 표면경도와 투명성이 떨어지고, 50중량%를 초과하는 경우 추광안료의 추가투입이 필요하다.
상기 탄산칼슘은 상부 축광층의 축광력을 상승하고 수지의 강도증진, 형태의 유지 등을 위하여 사용되는 것으로, 함량은 50 ~ 60 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 50 중량% 미만으로 사용하는 경우 변형의 우려가 있고, 60중량%를 초과하는 경우 결속력이 저하될 우려가 있다.
상기 이산화티탄은 백색도를 향상시키기 위하여 사용되는 것으로, 1 ~ 10 중량% 범위로 사용하는 경우 다른 성분에 영향을 주지 않으면서 백색도가 증가된 판으로 성형을 할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 용융 압출 성형함으로써 필요에 따라 원하는 형태의 모양으로 축광판을 성형 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 축광판인 삽입된 콘크리트 블록의 단면을 나타낸 것이다. 즉, 하부층(10)과 상부층(20)으로 구성되며, 상부층(20)에는 미리 성형(숫자, 문자 또는 도형의 형태로 성형)된 축광판(30)이 삽입된 블록(100)이다. 이에 대한 사시도는 도 4에 나타내었다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하부층(10)과 상부층(20)으로 구성되며, 상부층(20)에는 미리 성형된 축광판(30)이 삽입되고, 상부층(20)의 표면에 돌 기(40)가 형성되어 장애인용 점자블록(200)으로 제조할 수도 있다. 이에 대한 사시도는 도 5에 나타내었다.
도 1은 본 발명의 축광 콘크리트 블록을 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 축광 콘크리트 블록의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 축광 콘크리트 블록의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 축광 콘크리트 블록의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 축광 콘크리트 블록의 사시도이다.
-도면의 주요 부분에 대한 설명-
10 : 하부몰탈 20 : 상부몰탈
30 : 축광판 40 : 돌기
100 : 일반블록 200 : 점자블록

Claims (8)

  1. a) 골재 60 ~ 80 중량%, 포틀랜트 시멘트 10 ~ 30 중량%, 물 1 ~ 10 중량%, 혼화제 0.1 ~ 0.5 중량%를 포함하는 하부몰탈조성물을 성형기에 투입하는 단계;
    b) 상기 하부몰탈조성물을 20 ~ 40톤의 유압실린더를 이용하여 1차 압축하는 단계;
    c) 상기 압축된 몰탈의 상부에 골재 40 ~ 50 중량%, 알루미나 시멘트 20 ~ 40 중량%, 물 10 ~ 30 중량%를 포함하는 상부몰탈조성물을 투입하는 단계;
    d) 상기 상부몰탈조성물을 40 ~ 60톤의 유압실린더를 이용하여 2차 압축하는 단계;
    e) 상기 상부몰탈 가압면에 축광판투입장치를 이용하여 모양을 갖으며, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 40 ~ 70 중량%, 유리분말 30 ~ 60 중량%를 혼합한 조성물 100 중량부에 대하여, 축광안료 20 ~ 40 중량부를 포함하는 상부층조성물을 용융한 후 몰드에 부어 경화시키고, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 30 ~ 49 중량%, 탄산칼슘 50 ~ 60 중량%, 이산화티탄 1 ~ 10 중량%를 포함하는 하부층조성물을 용융한 후 상기 상부층조성물의 상부에 부어 경화시킨 2층의 축광판을 올려놓는 단계;
    f) 150 ~ 300톤의 유압실린더를 이용하여 1 ~ 20초간 압축시켜 축광판이 일체화되면서 압축되고, 상부몰탈조성물의 수분이 하부층으로 흡수되며 표면이 매끄러운 상태가 되도록 하는 단계;
    g) 탈형 후 양생하는 단계;
    를 포함하는 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 a) ~ f) 단계가 원형으로 된 하나의 회전판에서 연속적으로 이루어지는 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 f)단계에서 유압실린더를 이용하여 압축 시, 요철이 형성된 압축판을 사용하여 표면에 돌기를 형성하는 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 e)단계의 축광판 투입장치는 유압과 전동장치를 이용하여 정해진 위치에 내려놓는 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 상부몰탈조성물은 안료, 혼화제, 강도강화제, 크랙방지제에서 선택되는 하나 이상의 첨가제가 더 포함되는 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 안료는 1 ~ 10 중량%, 혼화제는 0.1 ~ 5 중량%, 강도강화제는 시멘트중량의 0.5 ~ 2% 중량%, 크랙방지제는 시멘트중량의 0.1 ~ 0.3 중량%로 사용되는 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 축광판 상부층 두께가 2 ~ 3mm이고, 하부층 5 ~ 7mm인 축광 콘크리트 블록의 제조방법.
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