KR101016060B1 - 에코 투수 보도블럭 조성물 및 이를 이용한 보도블럭 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에코 투수 보도블럭 조성물 및 이를 이용한 보도블럭 시공방법에 관한 것으로, 우드칩 15 내지 25%(v/v), 폐골재 50 내지 60%(v/v), 마사토, 모래 및 규사로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상 18 내지 33%(v/v), 탄산칼슘 1 내지 2%(v/v) 및 아크릴 우레탄계 액상 결합재 바인더 3 내지 5%(v/v)로 이루어진 본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물을 사용하여 보도블럭을 시공할 경우 집중호우에 따른 우수의 역류 현상을 최소화하면서 토양의 우수 유입으로 인한 토양의 생태적인 문제를 최소화하고 우기시 빗물 튀김 현상을 최소화하면서 도시의 열섬효과를 방지할 수 있어 일반적인 인도용, 차도용, 산책로(공원 또는 유적지) 등에서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

에코 투수 보도블럭 조성물 및 이를 이용한 보도블럭 시공방법{ECO PERMEABLE SIDEWALK BLOCK COMPOSITION AND CONSTRUCTION METHOD OF SIDEWALK BLOCK BY USING SAME}

본 발명은 에코 투수 보도블럭 조성물 및 이를 이용한 보도블럭 시공방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 우드칩, 폐골재 및 마사토를 일정한 부피비로 함유하는 우수의 역류현상이 최소화되고 열섬효과를 방지할 수 있는 에코 투수 보도블럭 조성물 및 이를 이용한 보도블럭 시공방법에 관한 것이다.

통상 도로의 보행로 또는 아파트, 일반 주택가, 산책로, 놀이공원 등의 바닥에는 보행자의 편익성과 도심의 깨끗한 환경을 도모하기 위해 다양한 모양과 칼라를 갖는 인.보도블럭이 설치되어 있다.

종래, 이러한 인.보도블럭은 제조시 대부분 시멘트 블럭(인트로킹 블럭)이나 폐고무칩 등의 단일재료로 성형제작됨에 따라 서 그 단일 재질적 요소가 가지는 문제점을 그대로 보유할 수 밖에 없었다.

먼저, 시멘트 블럭의 경우 제작비가 저렴하고, 내구성 및 표면강도가 높아 차량 등과 같은 중량체의 통행에도 파손의 우려가 적으며, 외부환경의 급격한 변화에도 비교적 변형이 적다는 이점이 있었다.

종래의 보도블럭은 일반 보도블럭과 같이 물을 통과시키지 아니하는 것이 주종을 이루었으나, 최근에는 자갈 등과 같은 골재를 시멘트와 물 및 에폭시 수지를 혼재하여 블럭화한 투수성 보도블럭이 있다.

인터로킹(시멘트 블럭)은 다량의 시멘트를 함유함으로써 투수성이 없으며, 수명을 다했을 시 교체시 폐기물로서 존재하는 문제점이 있으며, 도심의 열섬현상(주변 지역 온도 상승)을 초래하여 국가적인 차원의 비용이 발생되고, 자체 투수성이 없기 때문에 집중 호우시 우수 문제가 발생하고 지하수로의 유입이 불가하다. 또한, 점토블럭도 마찬가지로 소성된 제품으로 투수성이 없다는 단점이 있다.

당업계에서는 신규한 투수성 블럭을 개발하였으나, 자갈 등과 같은 골재로 이루어지는 투수성 벽돌은 지면과 접촉하는 보도블럭의 하부층과 보행자들이 이용하게 되는 상부층이 동일한 재료, 규격으로 이루어져 있으며, 물을 통과시키는 공극이 보도블럭의 상하부층에 동일한 크기로 형성되어 있다.

따라서, 보행자가 보도를 이용하는 경우 투수성 보도블럭의 주성분인 자갈의 경도가 낮아 보도의 마모 및 균열이 빨리 진행되므로 보도블럭의 수명이 짧아진다는 문제점이 있다.

또한, 물이 보도블럭으로 흡수되는 경우, 보도블럭의 공극을 통해 배수되는 물의 양(이하 투수량)과 보도블럭의 공극을 통해 흡수되는 물의 양이 동일하게 되어 공극을 통해 배수되는 물이 상부로 역류되는 현상이 발생하므로써 보도블럭의 투수성을 낮춘다는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 집중호우에 따른 우수의 역류 현상을 최소화하면서 토양의 우수 유입으로 인한 토양의 생태적인 문제를 최소화하고 우기시 빗물 튀김 현상을 최소화하면서 도시의 열섬효과를 방지할 수 있는 투수 보도블럭 및 이를 이용한 시공방법을 개발하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 우드칩, 폐골재 및 마사토를 일정한 부피비로 함유하는 투수 보도블럭를 이용하여 시공할 경우 상기한 문제점을 해결할 수 있음을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 집중호우에 따른 우수의 역류 현상을 최소화하면서 토양의 우수 유입으로 인한 토양의 생태적인 문제를 최소화하고 우기시 빗물 튀김 현상을 최소화하면서 도시의 열섬효과를 방지할 수 있는 투수 보도블럭 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 투수 보도블럭 조성물을 이용한 보도블럭 시공방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 우드칩 15 내지 25%(v/v), 폐골재 50 내지 60%(v/v), 마사토, 모래 및 규사로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상 18 내지 33%(v/v), 탄산칼슘 1 내지 2%(v/v) 및 아크릴 우레탄계 액상 결합재 바인더 3 내지 5%(v/v)로 이루어진 에코 투수 보도블럭 조성물을 제공한다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 보도블럭을 시공하는 방법을 제공한다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 시공할 경우 집중호우에 따른 우수의 역류 현상을 최소화하면서 토양의 우수 유입으로 인한 토양의 생태적인 문제를 최소화하고 우기시 빗물 튀김 현상을 최소화하면서 도시의 열섬효과를 방지할 수 있어 일반적인 인도용, 차도용, 산책로(공원 또는 유적지) 등에서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물은 우드칩 15 내지 25%(v/v), 폐골재 50 내지 60%(v/v), 마사토, 모래 및 규사로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상 18 내지 33%(v/v), 탄산칼슘 1 내지 2%(v/v) 및 아크릴 우레탄계 액상 결합재 바인더 3 내지 5%(v/v)로 이루어져 있다.

특히 바람직하게는 본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물은 우드칩 22%(v/v), 폐골재 52%(v/v), 마사토 또는 모래 16%(v/v), 규사 5%(v/v), 탄산칼슘 1%(v/v) 및 바인더 4%(v/v)로 이루어지는 것이 특징이다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물에 사용되는 우드칩은 임목 폐기물로서 톱밥 수준의 입자크기 2 내지 4 mm으로서 이는 투수 보도블럭 조성물의 총 부피를 기준으로 하여 15 내지 25%(v/v), 바람직하게는 22%(v/v)의 양으로 사용하며 상기 함량을 벗어난 범위로 사용될 경우 본 발명의 목적효과를 수득할 수 없다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물에 사용되는 폐골재는 시멘트사 또는 폐기물 처리업체 등에서 발생하는 폐골재로서 규격은 2 내지 4mm로서 이는 투수 보도블럭 조성물의 총 부피를 기준으로 하여 50 내지 60%(v/v), 바람직하게는 52%(v/v)의 양으로 사용하며 상기 함량을 벗어난 범위로 사용될 경우 본 발명의 목적효과를 수득할 수 없다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물에 사용되는 마사토는 점토성분의 4호 규격을 가지며, 모래는 중사 또는 왕사를 사용할 수 있으며, 이들은 투수 보도블럭 조성물의 총 부피를 기준으로 하여 15 내지 25%(v/v), 바람직하게는 16 내지 20%(v/v)의 양으로 사용하며 상기 함량을 벗어난 범위로 사용될 경우 본 발명의 목적효과를 수득할 수 없다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물에 사용되는 규사는 4호 규격을 이용하며 입자 크기는 2 내지 4mm이며, 이는 투수 보도블럭 조성물의 총 부피를 기준으로 하여 3 내지 8%(v/v), 바람직하게는 5%(v/v)의 양으로 사용하며 상기 함량을 벗어난 범위로 사용될 경우 본 발명의 목적효과를 수득할 수 없다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물에 사용되는 탄산칼슘은 산성비의 중성화 작용을 하며 이는 투수 보도블럭 조성물의 총 부피를 기준으로 하여 1 내지 2%(v/v), 바람직하게는 1%(v/v)의 양으로 사용한다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물에 사용되는 바인더는 액티바이오 성분을 포함하여 구성 자체의 자체 코팅 및 결합력 강화와 미생물 살균효과를 가지며 투수 보도블럭 조성물의 총 부피를 기준으로 하여 3 내지 5%(v/v), 바람직하게는 4%(v/v)의 양으로 사용한다.

상기 바인더는 아크릴 우레탄 계열(수성) 액상 결합재(바인더)를 이용하며 이는 인체에 무해하다. 아크릴계 액상 결합재는 고형분 함량 45 내지 50%이고, pH 6 내지 8이며, 점도 1000 내지 2000 cps/25℃인 유백색의 액체인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 pH가 상기 범위를 벗어나서 산성이나 알칼리성이 강하여 지면 백화현상이 나타나는 문제점이 있으며, 우드칩과 폐골재, 모래, 규사 등의 결합력이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 아크릴계 액상 결합재의 pH는 상기한 중성 범위가 되도록 조절하는 것이 좋다.

상기 아크릴 우레탄계 액상 결합재는 항균제, 방부재 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 포함하는 부자재 1 내지 3%(w/w) 더 포함하는 것이 바람직하다. 항균제로서 나노복합소재 방부재를 사용하면 우드칩 자체의 곰팡이균 등을 살균하는 효과가 우수하며, 그외 기존에 알려진 650 여종 이상의 세균, 미생물, 바이러스, 박테리아 등에 대한 내성이 생기지 않으면서 항균 및 살균효과를 발휘할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 또한 본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 보도블럭을 시공하는 방법을 제공한다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 시공할 시 투톤 또는 일체형으로 시공할 수 있으며, 투톤일 경우 하부면은 폐골재와 우드칩으로 약 35mm 두께로 하고, 상부면은 마사토, 모래 및 규사로 마감하고 약 15mm 두께로 한다. 또한 이 때 색상은 상부면만 칼라 안료를 이용하여 표현할 수 있다. 일체형의 경우는 상부 및 하부면을 구성자재 전부 투입하여 생산하며 이 때 투수율은 투톤 제품보다 조금 떨어질 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 에코 투수 보도블럭 조성물의 제조

우드칩 22%(v/v), 폐골재 52%(v/v), 마사토 또는 모래 16%(v/v), 규사 5%(v/v), 탄산칼슘 1%(v/v) 및 바인더 4%(v/v)를 혼합하여 에코 투수 보도블럭 조성물을 제조하였다.

실시예 2: 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용한 시공 공정

상기 실시예 1에서 제조된 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 투톤형으로 시공하였다. 하부면은 폐골재와 우드칩으로 약 35mm 두께로 하고, 상부면은 마사토, 모래 및 규사로 마감하고 약 15mm 두께로 하였다.

시험예 1: 에코 투수 보도블럭 조성물의 투수율 측정

상기 실시예 2에 따라 시공된 에코 투수 보도블럭의 블록의 휨강도[한국산업규격(KS)에 의한 휨 강도 시험(KS F 4419:2001)], 공극율[한국산업규격(KS)에 의한 공극률 시험(KICM-QA-717)] 및 투수율[한국산업규격(KS)에 의한 투수계수 시험(KS F 2322:2000)]을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 비교군으로서 종래의 투구성 보도블럭 조성물을 사용하였다.

	흼강도(MPa)	공극율(%)	투수율(cm/sec2)
본 발명	5.6	18	8.16x10-2
비교군	5.3	17	1.16x10-2

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 에코 투수 보도블럭을 사용한 경우는 종래의 투수성 보도블럭 조성물에 비해 휨강도, 공극율, 투수율에 있어 모두 우수한 특성을 보였다.

시험예 2: 에코 투수 보도블럭 조성물의 열섬효과 시험

본 발명 제품의 열섬효과(Heat island)를 알아보기 위하여 다음과 같이 시험을 실시하였다. 시험용 포장체는 60 X 60 X 10㎝ 크기로 제작 양생하여 공시체는 1일 동안 대기중에서 양생한 뒤 20±2℃ 수중에서 7일간 양생한 후 시험을 실시하였다. 이 장치를 이용하여 공시체 표면으로부터 40㎝ 위에 적외선램프를 설치하여 여름철 33℃온도일 경우 콘크리트 도로포장의 표면온도를 조사한 결과 약 65℃로 나타나 이와 유사한 온도를 설정하여 조사하였고, 공시체 표면으로부터 5㎝ 윗부분에 온도센서를 설치하여 표면의 온도를 측정한 결과(℃)를 표 2에 나타내었다.

	조사기간(분)
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120
본 발명	25	27	28	28	29	30	30	31	35	35	36	37	39
비교군	25	32	36	38	43	52	55	57	61	63	64	64	66

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 에코 투수 보도블럭을 사용한 경우는 종래의 투수성 보도블럭 조성물에 비해 열섬효과를 방지할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 보도블럭을 사용할 경우 집중호우에 따른 우수의 역류 현상을 최소화하면서 토양의 우수 유입으로 인한 토양의 생태적인 문제를 최소화하고 우기시 빗물 튀김 현상을 최소화하면서 도시의 열섬효과를 방지할 수 있어 일반적인 인도용, 차도용, 산책로(공원 또는 유적지) 등에서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (6)

1. 우드칩 15 내지 25%(v/v), 폐골재 50 내지 60%(v/v), 마사토, 모래 및 규사로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상 18 내지 33%(v/v), 탄산칼슘 1 내지 2%(v/v) 및 아크릴 우레탄계 액상 결합재 바인더 3 내지 5%(v/v)로 이루어진 에코 투수 보도블럭 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   우드칩 22%(v/v), 폐골재 52%(v/v), 마사토 또는 모래 16%(v/v), 규사 5%(v/v), 탄산칼슘 1%(v/v) 및 아크릴 우레탄계 액상 결합재 4%(v/v)로 이루어진 것을 특징으로 하는 에코 투수 보도블럭 조성물.
3. 제 1 항에 있어서,
   우드칩이 임목 폐기물로서 톱밥 수준의 입자크기 2 내지 4 mm를 갖는 것을 특징으로 하는 에코 투수 보도블럭 조성물.
4. 제 1 항에 있어서,
   폐골재가 시멘트사 또는 폐기물 처리업체에서 발생하는 것으로 규격이 2 내지 4 mm인 것을 특징으로 하는 에코 투수 보도블럭 조성물.
5. 제 1 항에 있어서,
   모래가 중사 또는 왕사인 것을 특징으로 하는 에코 투수 보도블럭 조성물.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 에코 투수 보도블럭 조성물을 이용하여 보도블럭을 시공하는 방법.