KR102484260B1 - Led 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스 클린 블록 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 및 대기정화 기능을 가지는 어스 클린 블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되어, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광/야광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화 기능을 가지는 어스 클린 블록에 관한 것이다.
Description
본 발명은, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 및 대기정화 기능을 가지는 어스 클린 블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되어, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광/야광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화 기능을 가지는 어스 클린 블록에 관한 것이다.
일반적으로 포장용 콘크리트 블록이 사용되는 보도(인도, 공원, 광장, 아파트단지 등)와 일부 주차장 및 아파트 단지 출입구 등은 보행자에게 편안한 보행감, 안전성, 편리성, 시각적인 이미지에 중점을 두고 설치해야하며, 한국산업규격의 관련규정 및 기타 인증관련 규정에 적합한 우수한 품질과 내구성 및 기능성을 충족해야 한다.
이러한 콘크리트 블록은 정육면체, 직육면체, 다면체 등 다양한 형태와 점자블록, 유도블록, 보도블록, 차도블록, 주차장블록, 광장블록, 공원블록 등 다양한 용도로 사용되고 있으며, 통상 콘크리트 블록은 대부분 시멘트와 모래, 자갈 그리고 물을 일정비율로 적절하게 혼합시킨 후, 그 혼합물을 진동가압성형기를 이용하여 성형하고 양생시켜 제조된다.
그런데, 최근 대기중에 부유하는 미세한 입자로 이루어진 미세먼지로 인한 문제가 점점 심각해지고 있으며, 질소산화물(NOx)은 미세먼지를 유발하는 물질로 알려져 있는 바, 특히 도로에서의 자동차 운행 과정에서 상당량이 배출되고 있어 이러한 미세먼지, 질소산화물(NOx) 등의 오염물질이 콘크리트 블록에 반복적으로 축적되고 오염되고 있다.
이에 최근 들어 광촉매가 함유된 콘크리트 블록을 이용하여 대기오염물질들 특히, 자동차 배기가스중에 포함되어 있는 질소산화물(NOx)을 제거하기 위한 기술이 개발되고 있는 바, 광촉매 소재가 사용된 부재를 콘크리트 블록에 삽입하는 내장식 콘크리트 블록 또는 성형 시 시멘트몰탈에 광촉매입자를 첨가하는 일체식 콘크리트 블록 등의 제조방법이 알려져 있다.
상기와 같은 광촉매가 함유된 콘크리트 블록의 종래기술을 살펴 보면, 한국등록특허 10-0747054(등록일자 2007년08월01일)에 백운석가루와 백시멘트와 색소와 광촉매제가 혼합된 표층부가 기층부 외부에 8~10mm의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 광촉매 보도 블록이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1092568(등록일자 2011년12월05일)에는 시멘트 19~23 중량%, 석분 48~51 중량%, 모래 24~28 중량%, 및 수용성 접착제 1~2 중량%를 물 2~3 중량%와 혼 합하여 형성한 몸체부; 및 백시멘트 43~48 중량%, 모래 19~26 중량%, 유리가루 12~16 중량%, 및 TiO 2 1~3 중량%를 물 14~16 중량%와 혼합하여 형성한 표피부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광촉매 보도블록이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2136034(등록일자 2020년07월14일)에는 폐유리를 분쇄한 다음 그 분쇄된 유리조각끼리 교반하여 표면을 연마한 0.5~2mm의 유리조각 30~60중량%와 0.01~2mm의 산화티타늄 10~30중량%와 시멘트 10~30중량%와 물 10~30중량%를 배합한 것으로 이루어지며, 유리조각이 태양광을 층의 내부까지 투과되게 하여서 산화티타늄의 광촉매반응에 의해 생성되는 활성산소로 대기 중의 미세먼지에 포함된 질소산화물을 산화분해하여 제거할 수 있도록 하는 표면층(10); 상기 표면층(10)의 하부에 형성되고, 표면층(10)의 유리조각을 연마하는 과정에서 생성되는 분말을 획득한 0.01~2mm의 유리가루 10~30중량%와 은, 금, 알루미늄 박막을 분쇄한 반사펄 또는 은, 금, 알루미늄 박막을 조각을 낸 반사필름조각 또는 은, 금, 알루미늄의 도금액을 모래, 종석에 도금한 반사체 중 어느 하나 또는 둘 이상을 혼합한 반사재료 30~60중량%와 접착제 10~30중량%와 물 10~30 중량%를 배합한 것으로 이루어지며, 유리조각을 통해 표면층(10)을 투과한 빛을 다시 표면층(10)의 내부로 반사시켜 표면층(10)의 광촉매반응을 가중시킬 수 있도록 하는 반사층(30); 상기 반사층(30)의 하부에 형성되고, 자갈, 모래를 주성분으로 함유된 하부층(20);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 보도블록이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2149282(등록일자 2020년08월24일)에는 시멘트 350~400 중량부, 굵은 골재 300~500 중량부, 잔골재 1,300~1,500 중량부 및 물을 포함하여 조성되는 기층몰탈조성물로 성형된 기층부와; 시멘트 100~150 중량부, 잔골재 450~550 중량부, 이산화티탄(TiO2) 광촉매가 패각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 굴껍질 또는 조개껍질을 포함하는 패각 50 내지 150중량부, 산화세륨(CeO2) 및 물을 포함하여 조성되는 표층몰탈조성물로 성형된 표층부;로 구성되되, 상기 표층몰탈조성물에는 감람석을 50~100㎛로 분말화한 감람석분말을 상기 잔골재의 30중량%를 대체하여 사용하고, 상기 광촉매가 패각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 굴껍질 또는 조개껍질을 포함하는 패각은 광촉매 에멀젼에 입자크기가 1 내지 8mm 범위인 패각을 침지한 후, 가압하여 상기 패각의 다층구조에 상기 광촉매 에멀젼을 함침시키고, 표면에 상기 광촉매 에멀젼을 코팅하여 건조한 것이며, 상기 패각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 광촉매가 서방성으로 노출되어 광촉매에 의한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화 기능이 지속되는 것을 특징으로 하는 광촉매가 함침된 패각을 골재로 사용한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화기능을 가지는 콘크리트 보차도 블록이 공지되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 대기정화기능을 가지는 콘크리트 블록은 광촉매가 콘크리트 블록 내부에 묻히므로 불필요한 광촉매의 낭비가 초래되어 제작 단가가 크게 상승하는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 성형 전 시멘트몰탈에 첨가되는 광촉매입자가 시멘트몰탈 내에 고르게 분포하지 못하므로, 시공 후 광분해에 의한 대기정화효과가 콘크리트 블록 표면에서 균일하게 나타나지 않는 등의 문제점이 있었다.
한편, 콘크리트 블록은 야간 및 우천시에 시인성을 제공하기 위하여 축광성 발광체를 활용하여 심미성 및 시인성을 확보하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있는데, 상기 축광성 발광체는 안료의 일종으로 빛을 축척한 후 빛을 발광하는 것으로 널리 사용되고 있으며, 이러한 축광 안료는 보행자와 차량의 경계, 자전거 도로의 안내, 보도의 지시 등에 사용이 가능하다.
상기 축광성 발광체를 활용한 콘크리트 블록의 종래의 기술들을 살펴 보면, 한국등록특허 10-0935413(등록일자 2009년12월28일)에, 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 ~ 70중량%, 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 제조방법이 개발되었다.
또한, 한국등록특허 10-1530649(등록일자 2015년06월16일)에 복수개의 직선형 관통공(2)이 일측면부에서 반대편 일측면까지 관통되게 형성되어 있는 콘크리트 재질의 블록체(1)와; 상기 블록체(1)의 관통공(2) 내측에 삽입되어 설치되는 유리 또는 합성수지 재질의 투명한 튜브(5)와; 축광재료와 광투과성 수지가 혼합된 혼합물로 이루어져 상기 튜브(5)의 내부에 채워진 발광충전재(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 콘크리트 블록이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1779699(등록일자 2017년09월12일)에 1) 포틀랜트 시멘트 또는 백 시멘트 30~50중량부, 규사 30~60중량부, 물 10~35중량부를 혼합하여 몰탈을 제조하는 제 1단계; 2) 상기 제 1단계에서 제조된 몰탈 100중량부에 아크릴에멀젼 3~20중량부, SrAl2O4 Eu, Dy, Y 형태로서 실란이 코팅된 축광안료 1~30중량부를 각각 혼합한 후에, 혼화제로서 나프탈렌계 또는 폴리카복실산계 고유동화제 0.1~10중량부, 액상의 알카리(alkali) 프리(free)인 급결제 0~10중량부를 혼합하여 콘크리트 조성물을 만드는 제 2단계; 3) 상기 제 2단계에서 만들어진 콘크리트 조성물을 성형틀에 넣고 콘크리트 구조물을 성형한 후 탈형하여 양생시키는 제 3단계; 4) 상기 제 3단계에서 양생된 콘크리트 구조물의 표면에 다기능성 실리콘 폴리머를 1~5중량부의 비율로 도포한 다음 경화시키는 제 4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축광 콘크리트 구조물의 제조방법이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-2018842(등록일자 2019년08월30일)에 분쇄된 폐유리를 야광하고자 하는 목적물에 올려놓고 폴리에스테르수지와 수지경화제를 도포하여 축광 총 두께의 50~70% 정도가 되게 굳히는 단계 (a); 단계 (a) 후, 축광안료, 폴리에스테르수지, 수지경화제 및 투명 SiO2 파우더의 혼합물을 상기 단계 (a)에서 굳힌 층 위에 도포하고 건조시키는 단계 (b); 및 상기 단계 (b)후, 축광안료 및 8호사 SiO2를 뿌린 후 건조시키는 단계 (c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 축광안료도포물의 제조방법이 공지된 바 있다.
또한, 한국등록특허 10-2022013(등록일자 2019년09월09일)에 물 120g, 불포화 폴리에스터수지 150g, 축광 분말 225g, 분쇄된 폐유리분말 100g, 탄산칼슘 20g 및 경화제 5g의 무게비로 조성된 조성물을 골재화시켜 제조된 축광 골재를 이용하여 복층구조를 갖는 발광 투수 콘크리트를 제조하는 방법으로서, 상기 축광분말은 20-45㎛의 입도를 갖는 알루미늄과 스트론튬이 함유된 축광 안료를 소수성으로 표면 개질하기 위해 Oleic acid(OA) 또는 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate(TPM)으로 처리하되, 상기 OA를 사용할 경우에는 25 ml의 OA에 10g의 축광 안료를 넣고 상온에서 4시간 교반하여 표면을 개질한 후 헥세인(hexane)으로 6회 세척한 다음 60℃ 오븐에서 건조시키고; 상기 TPM을 사용할 경우에는 25 ml 증류수에 05 ml의 TPM을 넣어 솔루션을 만들고 10g의 축광 안료를 넣고 5분간 교반하여 표면을 개질한 것이며, 포장용 투수 콘크리트의 투수성을 규정에 부합되도록 공극률 기준 8%와, 투수계수 기준인 1×10-2cm/s를 만족시키도록 메틸에틸케톤 프록사이드가 55중량% 함유된 DMP 용액을 개시제로 사용하는 불포화 폴리에스터수지를 결합재로 사용하여 발광 투수 콘크리트의 표층을 구성하는 폴리머 콘크리트를 제조하는 단계; 상기 축광 분말이 폐유리분말과 결합된 축광 골재를 상기 폴리머 콘크리트가 경화되기 전에 그 표면에 산포하고 다짐하는 축광 골재 고정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복층구조를 갖는 발광 투수 콘크리트를 제조하는 방법이 공지된 바 있다.
그러나, 상기 축광성 발광체를 활용한 콘크리트 블록의 종래 기술들은 축광재료를 이용하여 콘크리트 블록의 표층 매립, 코팅하여 사용하는 것으로 기존 콘크리트 블록의 표층에 매립하거나, 도포 및 코팅하는 방식은 보행자 및 차량의 운행에 의해 마모가 이루어져 내구성이 떨어지는 문제가 있었을 뿐만 아니라, 콘크리트 블록의 일반적인 제조 공정은 원료, 계량, 혼합, 성형, 워싱, 양생으로 이루어 지는데, 기존의 콘크리트 블록의 표층에 도포 및 코팅하는 방식은 콘크리브 블록의 표면 워싱 공정에서 도포 및 코팅된 안료의 손실 우려가 있었으며, 아울러, 축광안료만을 사용하기 때문에 야간 및 우천시에 충분한 시인성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되어, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광/야광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화 기능을 가지는 어스 클린 블록을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되어, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광/야광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 기층모르타르에 사용되는 굵은골재는 천연 강자갈, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환굵은골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순굵은골재로서 입자크기 5~10mm인 것이고, 잔골재는 천연 모래, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환잔골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순모래로서 0.15-4.5mm인 것이며, 상기 표층모르타르에 사용되는 잔골재는 천연 규사, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환잔골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순모래로서 입자크기 2~3mm인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 기층모르타르는 물 50~70중량부와, 시멘트 250~300중량부와, 굵은골재 100~150중량부와, 잔골재 600~650중량부와, 입자크기 5~10mm의 동슬래그골재 700~800중량부와, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부를 포함하여 조성되고, 상기 표층모르타르는 물 40~80중량부와, 시멘트 80~100중량부와, 잔골재 200~250중량부와, 입자크기 2~3mm의 동슬래그골재 100~200중량부와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재 20~50중량부와, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부를 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 표층모르타르에는 입자크기 2~3mm의 맥반석골재 50~70중량부 더 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재는 시멘트 100중량부에 대하여 규사 200~400중량부, 광촉매 8~20중량부, 축광안료 8~20중량부, LED 폐유리입자 10~30중량부, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부 및 물을 포함하여 조성되는 모르타르를 양생 경화시킨 후, 2~3mm로 분쇄한 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재는 물유리 100중량부에 대하여 규사 200~400중량부, 광촉매 8~20중량부, 축광안료 8~20중량부, LED 폐유리입자 10~30중량부, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부 및 물을 포함하여 조성되는 모르타르를 양생 경화시킨 후, 2~3mm로 분쇄한 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 광촉매는 TiO2, ZnO2, ZnO, SrTiO3, CdS, GaP, InP, GaAs, BaTiO3, KNbO3, Ta2O5, WO3, SnO2, Bi2O3, NiO, Cu2O, SiO, MoS, InPb 및 RuO으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 축광안료는 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)인 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 표층모르타르에는 산화세륨을 더 포함하여 조성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화 기능을 가지는 어스 클린 블록은, 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되어, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광/야광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재 사진
도 2는 본 발명의 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 사용한 보도블록 표층부 사진
도 2는 본 발명의 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 사용한 보도블록 표층부 사진
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및/또는 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및/또는 도면에 한정되지 않는다.
우선, 본 발명의 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록은, 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되어, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광/야광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지도록 구성된다.
보다 바람직하게, 상기 기층모르타르는 물 50~70중량부와, 시멘트 250~300중량부와, 굵은골재 100~150중량부와, 잔골재 600~650중량부와, 입자크기 5~10mm의 동슬래그골재 700~800중량부와, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부를 포함하여 조성되고, 상기 표층모르타르는 물 40~80중량부와, 시멘트 80~100중량부와, 잔골재 200~250중량부와, 입자크기 2~3mm의 동슬래그골재 100~200중량부와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재 20~50중량부와, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부를 포함하여 조성된다.
이때, 상기 기층모르타르에 사용되는 굵은골재는 천연 강자갈, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환굵은골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순굵은골재로서 입자크기 5~10mm인 것이고, 잔골재는 천연 모래, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환잔골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순모래로서 0.15-4.5mm인 것이며, 상기 표층모르타르에 사용되는 잔골재는 천연 규사, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환잔골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순모래로서 입자크기 2~3mm인 것을 사용한다.
상기와 같이, 본 발명에서 순환굵은골재, 순환잔골재, 부순굵은골재, 부순모래를 사용하게 되면 천연 골재를 대체하여 탄소 저감형 건설재료로 사용할 수 있으므로 친환경적인 효과를 거둘수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 사용되는 순환굵은골재, 순환잔골재, 부순굵은골재, 부순모래는 일반 강자갈 및 천연모래에 비해 강도가 높고, 골재의 형태가 강자갈 처럼 부드러운 원형이 아닌 세장한 입형이 있어 부착성능, 결합성능이 좋지만 시공성이 떨어지므로 고성능 AE감수제를 반드시 사용해야 한다.
상기 본 발명에 사용되는 고성능 AE감수제는 폴리카본산계를 주성분으로 하는 고성능 AE 감수제로서 기존 혼화제의 단점인 낮은 감수율 및 슬럼프 로스를 해결한 새로운 개념의 혼화제로 콘크리트 제조 시우수한 감수력과 슬럼프 유지성능 및 고 내구성을 고루 갖춘 고기능성 콘크리트 제조가 가능한 고성능 감수제이다.
특히, 상기 고성능 AE감수제는 내구성 향상 및 단위수량이 대폭 감소될 수 있고, 고강도 콘크리트를 제조할 수 있으며, 장시간 운반에 따른 슬럼프 로스가 개선되어 LNG탱크기지, LPG탱크기지, 원자력 발전소 등의 대규모 콘크리트 타설용 고감수율에 의한 단위수량 저감 및 고내구성 콘크리트제조에 유리하고, 슬럼프 유지력이 탁월하여 장시간동안 작업성을 유지할 수 있으며, 수화열저감에 따른 균열 억제와 시멘트 절감으로 콘크리트 제조비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 내구성, 수밀성 증진에 따른 동결융해 저항성 향상, 블리딩이 적고 재료분리 저항성이 높으며, 고유동에 따른 자체 충진이 우수하여 콘크리트 표면이 미려한 장점이 있으며, 특히 본 발명에서는 ECONEX® CooNa-S를 기층 및 표츨 모르타르에 0.5~2중량부 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명에서 상기 순환굵은골재, 순환잔골재, 부순굵은골재, 부순모래를 사용하게 되면 콘크리트 블록의 강도증가와 함께 천연골재의 대체효과가 있게 된다.
한편, 본 발명에서 사용되는 동슬래그골재는 동의 용융제련시 부산물로 생성되며, 시멘트 원료, 샌드블라스트용, 콘크리트 또는 시멘트 2차제품(벽돌, 블록) 등에 사용된다.
상기 동슬래그의 생성과정을 보면, 동제련 과정중 일차 동광석을 녹여 조동을 만들고 정련과정을 거쳐 전기동을 생산하는데, 일반적으로 동광석은 황화광 정광을 이용하며, 동광석의 성분은 Cu 20~33%, Fe 22~24%, SiO2 7~15%, S 26~30%의 비율로 구성되고, Cu, Fe, S의 량이 거의 비슷하다.
이러한 정광을 용제(flux)인 규사(SiO2)와 혼합하여 고농도의 산소부화공기와 반응시키면 정광중의 S는 산소와 결합하여 가스상태인 SO2로 연소되고, 이 가스는 포집되어 황산으로 제조된다. 그리고 Fe는 산화물 형태인 FeO로 역시 산화되어 용제인 SiO2와 만나 슬래그를 형성하고, Cu가 주성분인 매트(matte)의 비중차에 의해 분리 제거된다.
상기 생성된 매트(matte)는 전로공정(converting), 정제로공정(fire refining), 전해정련(electro refining) 등 일련의 정련 과정을 통하여 99.99%의 전기동으로 생산되어 전선제조업체 등으로 공급된다.
상기 정련과정에서 매트(matte)와 분리된 동슬래그는 전기로(electric resistance furnace)에서 유가금속 회수를 위한 setting 과정을 거친 후, 고압수에 의해 수쇄되거나 아토마이징 공법에 의하여 공기중 급냉분쇄된다.
또한, 동의 생산공정에 따라 2가지의 동슬래그가 생성되는데, 자용로 공법 슬래그(Flash copper smelting process; FCS)는 건조한 정광을 산소 부화공기와 함께 반사로형의 자용로에 분사시켜 황화정광이 산화성 분위기와 급격한 반응을 일으켜 매트와 슬래그로 분리시키는 방법으로 비교적 입도가 작고 구형이며 고른 반면, 연속로 공법 슬래그(Continuous copper smelting process; CCS)는 건조한 정광과 산소부화공기를 Top Blow Lance로 투입하는 방식을 적용하여 Launder를 통한 용탕의 연속 이동과 자용로 공법의 P-S converter(전로)를 제거하는 공법으로 자용로 공법과는 달리 동광석과 규사 외에 석회석을 투입하며, 자용로 슬래그에 비해 입형이 거칠고 침상형을 지닌다.
또한, 동슬래그 골재의 흡수율은 0.20%를 나타내고 있어 일반 잔골재에 비하여도 낮은 흡수율을 가지고 있다. 이는 연속로 슬래그의 결정 형태가 대부분 유리질(glassy state)로 이루어져 있고 표면 또한 기공 및 요철이 없는 상태여서 흡수가 거의 이루어지지 않기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는 상기 동슬래그골재로서, 자용로 공법 슬래그(Flash copper smelting process; FCS)와 연속로 공법 슬래그(Continuous copper smelting process; CCS)가 1:1 중량비로 혼합된 것을 사용하는데, 입형이 구형을 취하고 있는 FCS 슬래그의 경우 각형 또는 부정형의 입형을 가진 CCS 슬래그에 비하여 슬럼프가 높게 나타나 유동성 확보 측면에서 유리하지만, 구형으로 인한 결합능이 저하되어 CCS 슬래그에 비해 상대적으로 압축강도가 약화될 수 있는 문제점이 있고, 각형 또는 부정형의 입형을 가진 CCS 슬래그는 결합능이 FCS 슬래그에 비해 높아 압축강도가 증가하는 효과를 가지므로 본 발명에서는 상기 FCS 및CCS 슬래그의 혼합비율을 중량비로 1:1 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명에서 동슬래그골재를 사용할 경우 버려지는 부산물을 재활용하는 환경적 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 경제성이 매우 높고, 또한, 동슬래그골재는 밀도가 일반 천연골재에 비하여 31~44% 정도로 높고, 이에 따른 단위용적중량도 일반골재에 23~32% 정도 높게 분포하고 있기 때문에 압축강도 및 휩강도가 일반골재보다 훨씬 우수한 특성을 콘크리트 블록에 사용하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 선택적으로, 상기 표층모르타르에는 입자크기 2~3mm의 맥반석골재 50~70중량부 더 포함하여 조성될 수 있다.
여기서, 상기 맥반석은 원적외선이 방사되는 대표적인 세라믹 물질로 석영반암, 장석반암류에 속하는 반심성암이다. 외관은 백색의 반점이 조밀하게 박혀있는 것이 특징이며, 무수규산과 산화알류미늄 외에 산화제2철이 소량 함유되어 있다.
또한, 맥반석은 1㎠ 당 30,000 내지 150,000개의 기공을 포함하고 있어 흡착성이 강하고, 약 25,000종의 무기염류를 함유하고 있다. 더욱 상세하게는 산화규소(SiO2)와 산화알루미늄(Al2O3) 사면체의 4개 정점에 위치한 산소원자에 의해 3차원적으로 연결된 구조를 가지며, 결정격자 중에 규칙적으로 존재하는 공동이 있고, 이 공동에 나트륨, 칼륨, 칼슘 등의 이온이 존재함에 따라 결정격자 내의 공동 및 입자의 세공에 확산된 물질과 세공벽면의 이온교환이 가능한 금속이온들과 교환되며 또한 흡착된다.
이러한 맥반석의 성질을 이용하여 본 발명에서는 맥반석을 입자크기 2~3mm의 맥반석골재로 분쇄하여 50~70중량부 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 미만이면 맥반석 첨가에 따른 원적외선 방사, 미세입자 흡착 등의 효과가 제대로 발현되기 어려우며, 상기 범위를 초과하면 표층부의 압축강도가 저하될 우려가 있다.
또한, 선택적으로, 상기 표층모르타르에는 메틸메타크릴레이트(MMA)수지 10~20중량부 더 포함하여 조성될 수 있다.
한편, 본 발명의 가장 큰 특징적 구성의 하나로서, 반사광을 증가시키기 위한 골재로서 LED 폐유리입자를 골재로 사용한다.
즉, 발광다이오드(LED, OLED 등) 조명 사용량이 급격히 늘어남에 따라 폐발광다이오드에 대한 재활용이 필요하다. 발광다이오드 조명은 2011년부터 공공기관, 공동주택 등을 중심으로 늘어났으며 이런 추세로 인하여 폐발광다이오드 조명발생량은 2020년 16만3000톤, 2025년 44만3000톤, 2030년 72만2000톤이 예상된다.(환경부, 2020)
그런데, 폐 발광다이오드는 해체 후 유리는 파분쇄 공정을 통하여 골재의 입도별로 분급하여 건설용 골재로 사용. 파분쇄 공정에서 발생되는 잔입자는 재활용이 되지 않고 매립하고 있는 실정이다.
특히, LED 디스플레이 패널에서 무알카리 알루미나 붕규산염계 LED 유리는 유기발광다이오드 디스플레이 핵심부품을 보호하고 영상을 전달해 주는 역할을 하기 때문에 매우 엄격한 품질관리를 받는다.
따라서, 상기 유기발광다이오드 디스플레이 유리의 제조 및 가공공정에서 불량이 발생하면 불량품으로 간주하여 파쇄하며, 이때 다량의 파유리(cullet)가 발생한다. 그러나, 디스플레이 유리로서 지속적인 품질을 보장하기 위해서, 심각한 불량이나 오염으로부터 발생한 파유리는 유리 제조과정에 다시 재활용되지 않으며, 이들 파유리는 그대로 매립 등에 의해 폐기된다.
이와 같은 유기발광다이오드 디스플레이 유리는 기존의 박막트랜지스터 액정디스플레이 패널 제조공정 온도보다 더 높은 유기발광다이오드 디스플레이 패널 제조공정에 적합하도록 고안된 것으로서 성분상 알카리를 전혀 함유하지 않으며 SiO2, Al2O3, B2O3 및 알카리토류산화물(MgO, CaO 등)이 주된 성분이면서 이러한 성분들이 용융과정을 통해서 잘 혼합되었기 때문에 균질도가 광학유리에 버금가는 고급유리이다.
이에 따라, 본 발명에서는 상기 폐기 매립되는 LED 폐유리를 분쇄하여 규사 또는 잔골재의 대체재로 사용하면서 LED 폐유리의 반사광에 의한 주야간 보행시인성 향상에 응용하는 것이 핵심적 기술사상이다.
즉, 본 발명에서 사용되는 상기 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재는 시멘트 100중량부에 대하여 규사 200~400중량부, 광촉매 8~20중량부, 축광안료 8~20중량부, LED 폐유리입자 10~30중량부, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부 및 물을 포함하여 조성되는 모르타르를 양생 경화시킨 후, 2~3mm로 분쇄한 것이다.
또한, 선택적으로, 상기 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재는 물유리 100중량부에 대하여 규사 200~400중량부, 광촉매 8~20중량부, 축광안료 8~20중량부, LED 폐유리입자 10~30중량부, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부 및 물을 포함하여 조성되는 모르타르를 양생 경화시킨 후, 2~3mm로 분쇄한 것이다.
상기와 같이, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 복합골재를 사용하게 되면, 콘크리트 블록의 표층부가 마모되더라도, 상기 복합골재가 일정수준의 강도를 발휘하게 되므로 상기 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 탈리, 마모 소멸되지 않는 우수한 효과가 있게 된다.
여기서, 상기 광촉매는 TiO2, ZnO2, ZnO, SrTiO3, CdS, GaP, InP, GaAs, BaTiO3, KNbO3, Ta2O5, WO3, SnO2, Bi2O3, NiO, Cu2O, SiO, MoS, InPb 및 RuO으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
바람직하게, 본 발명에서는 TiO2 광촉매를 사용할 수 있는데, 이산화티타늄(TiO2) 광촉매를 사용하는 광촉매 산화 기술은 최근 사용이 급속히 증가하고 있는 새로운 고급 산화 기술이다. 이산화티타늄은 고에너지 광자에 의하여 여기(勵起) 된 후 광유도 된 전자와 정공을 생성한다. 이러한 전자와 정공은 물속의 산소 및 수산기와 반응하여 다양한 활성 산소를 생성한다. 이렇게 생성된 활성 산소들은 강력한 산화 능력을 가지고 있으며 이에 따라 유기성오염물질들을 분해 할 수 있다.
하지만 이산화티타늄은 큰 band-gap 에너지(3.2eV)를 가지고 있기 때문에 자외선(Ultraviolet, UV) 영역의 광원에 의해서만 활성화 될 수 있는 제한이 있다..
이에 따라 본 발명에서는 상기 복합골재의 LED폐유리입자로부터 반사되는 반사광에 의하여 자외선 영역의 광원을 흡수하여 광촉매 효율을 향상시킬 수 있는 효과도 발휘할 수 있게 된다.
또한, 상기 축광안료는 빛을 내부에 흡수해 저장하고 방출·발광하는 성질을 지닌 안료로서, 태양을 비롯해 수은등, 형광등, 백열등 같은 일상생활에서 사용되는 자연광 및 인조광의 에너지를 흡수ㆍ축적해서 어두운 곳에서 형광빛을 방출하는 성질의 물질이다.
상기 축광 안료는 초기에 사용되던 미량의 동을 첨가한 유화 아연계(ZnS : Cu) 안료는 황록색을 발색하며 안전성이 비교적 우수하고, 저가이기 때문에 현재에도 많이 사용하고 있으나, 잔광 휘도, 내후성 등이 부족하다.
따라서, 최근에 개발된, 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)는 잔광 휘도, 잔광 시간 등이 황화아연계 안료의 10배 이상에 이르러 취침 도중에도 시인이 가능한 수준의 빛을 방출하게 되었으므로 본 발명에서는 이를 축광안료로 사용하며, 특히, 상기 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)는 밝기가 높고 야광 지속성이 현저히 녹색 형광체로 200 ~ 450 nm의 빛을 흡수하여, 490 ~ 520 nm 정도의 녹색 빛을 방출하므로 야간 시인성이 탁월하다.
아울러, 상기 축광안료에 기존 방식으로 빛을 충전하는 것보다 본 발명에서 상기 복합골재의 LED폐유리입자로부터 반사되는 반사광에 의하여 상기 축광안료에 축광되는 경우는 축광효율이 크게 향상되는 장점이 있게 된다.
또한, 선택적으로, 상기 표층모르타르에는 산화세륨을 더 포함하여 조성될 수 있다.
상기 산화세륨은 전이금속화합물로서 자동차 매연 및 휘발성 유기 화합물의 산화에 대해서 촉매적 활성을 보이며, 특히, 디젤 배기 가스 내 함유된 산화질소를 흡착된 질산염으로 전환시키고, 매연 입자를 이산화탄소로 전환시키는 촉매역할을 하게 되므로 본 발명에서는 상기 산화세륨을 콘크리트 블록의 표층부에 포함시켜 매연정화 촉매기능을 부여하도록 할 수 있다.
[본 발명의 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재의 제조]
다음 [표 1]과 같이, 시멘트, 규사, TiO2 광촉매, 축광안료, LED 폐유리입자, 고성능 AE감수제와 물을 혼합하여 모르타르를 형성한 후, 양생 경화하고, 2~3mm 분쇄하여 sample 1~4의 기능성 복합골재를 각각 제조하였다. 대표적인 sample의 기능성 복합골재를 평평하게 포설한 표면 사진을 [도 1]에 나타내었다.
구분 | 시멘트 | 규사 | TiO2 광촉매 |
축광안료 | LED폐유리 입자 |
고성능AE 감수제 |
Sample 1 | 10 | 20 | 0.8 | 0.8 | 1 | 0.2 |
Sample 2 | 10 | 20 | 1.0 | 1.0 | 2 | 0.2 |
Sample 3 | 10 | 20 | 1.2 | 1.2 | 3 | 0.2 |
Sample 4 | 10 | 20 | 0.6 | 0.6 | 0.8 | 0.2 |
(단위 : kg)
[잔광시간 및 휘도 측정]
(기능성 복합골재)
상기 [실시예 1] 제조된 Sample 1~4의 기능성 복합골재를 자연광에서 1시간 이상 노출시킨 후에 암실에서 잔광을 발현하는 시간인 glow time을 측정하고, 분광방사휘도계(spectroradiometer ; CS-2000 미놀타)로 잔광휘도 및 잔광시간을 측정하여 다음 [표 2]에 나타내었다.
구분 | 잔광휘도(cd/m2) | 잔광시간(분) |
Sample 1 | 0.4 | 60 |
Sample 2 | 0.6 | 70 |
Sample 3 | 0.6 | 70 |
Sample 4 | 0.2 | 50 |
(기능성 복합골재를 사용한 표층부)
상기 [실시예 1] 제조된 Sample 1~4의 기능성 복합골재, 시멘트, 잔골재, 동슬래그골재 및 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 보도블록의 표층부의 잔광휘도 및 잔광시간을 측정하여 다음 [표 3]에 나타내었다. 대표적인 sample의 보도블록 표층부 표면 사진을 [도 2]에 나타내었다.
구분 | 잔광휘도(cd/m2) | 잔광시간(분) |
Sample 1 | 0.3 | 45 |
Sample 2 | 0.5 | 55 |
Sample 3 | 0.5 | 55 |
Sample 4 | 0.1 | 40 |
상기 측정 결과 [표 2]에 나타난 바와 같이, LED폐유리입자 및 축광안료 사용량에 따라 잔광휘도 및 잔광시간이 우수한 것을 알 수 있다. 또한 이러한 기능성 복합 골재를 사용한 보도 블록 표층부 역시 잔광휘도 및 잔광 시간이 우수한 것을 알 수 있다.
[NOx 저감 시험]
상기 [실시예 1] 제조된 Sample 1~4의 기능성 복합골재와 상기 [실시예 1] 제조된 Sample 1~4의 기능성 복합골재를 사용한 표층부의 NOx 저감 시험(KSL ISO 22197-1)을 측정하고 다음 [표 4] 및 [표 5]에 각각 나타내었다.,
구분 | NOx 저감율(%) |
Sample 1 | 28 |
Sample 2 | 30 |
Sample 3 | 30 |
Sample 4 | 26 |
구분 | NOx 저감율(%) |
Sample 1 | 16 |
Sample 2 | 18 |
Sample 3 | 18 |
Sample 4 | 14 |
상기 [표 4] 및 [표 5]에서 알 수 있는 바와 같이, LED폐유리입자 및 축광안료 사용량에 따라 NOx 저감율이 우수함을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및/또는 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및/또는 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- 물과, 시멘트와, 굵은골재와, 잔골재와, 동슬래그골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 기층모르타르로 형성한 기층부와; 상기 기층부 상부에 적층 형성되고, 물과, 시멘트와, 잔골재와, 동슬래그골재와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재와, 고성능 AE감수제를 포함하여 조성되는 표층모르타르로 형성한 표층부;로 구성되되,
상기 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재는 물유리 100중량부에 대하여 규사 200~400중량부, 광촉매 8~20중량부, 축광안료 8~20중량부, LED 폐유리입자 10~30중량부, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부 및 물을 포함하여 조성되는 모르타르를 양생 경화시킨 후, 2~3mm로 분쇄한 것을 사용하고,
상기 광촉매는 TiO2, ZnO2, ZnO, SrTiO3, CdS, GaP, InP, GaAs, BaTiO3, KNbO3, Ta2O5, WO3, SnO2, Bi2O3, NiO, Cu2O, SiO, MoS, InPb 및 RuO으로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 축광안료는 유로퓸(europium) 이온을 활성화시킨 스트론튬알루마트(SrAl2O4 : Eu, Dy)인 것을 사용하여, 상기 기능성 복합골재의 LED 폐유리입자의 반사광 및 축광안료의 축광에 의한 보행시인성 향상 및 광촉매에 의한 대기정화 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록
- 제1항에 있어서,
상기 기층모르타르에 사용되는 굵은골재는 천연 강자갈, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환굵은골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순굵은골재로서 입자크기 5~10mm인 것이고, 잔골재는 천연 모래, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환잔골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순모래로서 0.15-4.5mm인 것이며, 상기 표층모르타르에 사용되는 잔골재는 천연 규사, 폐콘크리트를 파분쇄한 순환잔골재 또는 암석을 파쇄하여 생산된 부순모래로서 입자크기 2~3mm인 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록
- 제1항에 있어서,
상기 기층모르타르는 물 50~70중량부와, 시멘트 250~300중량부와, 굵은골재 100~150중량부와, 잔골재 600~650중량부와, 입자크기 5~10mm의 동슬래그골재 700~800중량부와, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부를 포함하여 조성되고, 상기 표층모르타르는 물 40~80중량부와, 시멘트 80~100중량부와, 잔골재 200~250중량부와, 입자크기 2~3mm의 동슬래그골재 100~200중량부와, LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 입자크기 2~3mm의 기능성 복합골재 20~50중량부와, 고성능 AE감수제 0.5~2중량부를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록
- 제3항에 있어서,
상기 표층모르타르에는 입자크기 2~3mm의 맥반석골재 50~70중량부 더 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록
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- 제1항에 있어서,
상기 표층모르타르에는 산화세륨을 더 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 LED 폐유리입자, 축광안료 및 광촉매가 무기결합된 기능성 복합골재를 이용한 보행시인성 향상 및 대기정화기능을 가지는 어스클린블록
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102581199B1 (ko) * | 2023-03-23 | 2023-09-21 | 주식회사 에스비씨원 | 폐유리를 이용한 블록제조방법 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030010092A (ko) * | 2001-07-25 | 2003-02-05 | 엘지니꼬동제련 주식회사 | 동슬래그를 함유한 콘크리트 벽돌 및 블럭 |
KR100747054B1 (ko) | 2005-12-15 | 2007-08-07 | (주) 서호건업 | 광촉매 보도 블록 및 그 제조 방법 |
KR100935413B1 (ko) | 2008-04-28 | 2010-01-06 | (주)장성산업 | 축광 콘크리트 블록의 제조방법 |
KR20100095684A (ko) * | 2009-02-23 | 2010-09-01 | 황익현 | 자연석 표면을 갖는 도로포장방법 및 블록의 제조방법 |
KR101092568B1 (ko) | 2011-03-30 | 2011-12-13 | 대일산업 주식회사 | 광촉매 보도블록 및 그 제조방법 |
KR101400851B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2014-05-29 | 한국건설생활환경시험연구원 | 염색폐수 슬러지를 이용한 대기정화기능을 갖는 콘크리트제품용 경량골재의 제조방법 |
KR101530649B1 (ko) | 2014-11-14 | 2015-06-23 | 한국건설기술연구원 | 발광 콘크리트 블록 및 그 제조방법 |
KR101779699B1 (ko) | 2016-02-25 | 2017-09-20 | 티오켐 주식회사 | 축광 콘크리트 구조물의 제조방법 |
KR102018842B1 (ko) | 2017-08-07 | 2019-09-05 | 주식회사 산화 | 폐유리 및 이산화규소를 이용한 축광 조성물 및 그 제조방법 |
KR102022013B1 (ko) | 2019-04-22 | 2019-09-18 | 주식회사 지이테크 | 축광 분말과 축광 골재 및 이를 이용하여 복층구조를 갖는 발광 투수 콘크리트를 제조하는 방법 |
KR102136034B1 (ko) | 2019-10-31 | 2020-07-20 | 이대호 | 기능성 보도블록 |
KR102149282B1 (ko) | 2020-01-03 | 2020-08-28 | 흥덕산업 주식회사 | 광촉매가 함침된 패각을 골재로 사용한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화기능을 가지는 콘크리트 보차도 블록 |
KR102278850B1 (ko) * | 2021-03-22 | 2021-07-19 | 주식회사 정우콘크리트 | 유무기 하이브리드 축광골재를 이용한 축광 콘크리트 블록 및 그 제조방법 |
-
2022
- 2022-04-07 KR KR1020220043428A patent/KR102484260B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030010092A (ko) * | 2001-07-25 | 2003-02-05 | 엘지니꼬동제련 주식회사 | 동슬래그를 함유한 콘크리트 벽돌 및 블럭 |
KR100747054B1 (ko) | 2005-12-15 | 2007-08-07 | (주) 서호건업 | 광촉매 보도 블록 및 그 제조 방법 |
KR100935413B1 (ko) | 2008-04-28 | 2010-01-06 | (주)장성산업 | 축광 콘크리트 블록의 제조방법 |
KR20100095684A (ko) * | 2009-02-23 | 2010-09-01 | 황익현 | 자연석 표면을 갖는 도로포장방법 및 블록의 제조방법 |
KR101092568B1 (ko) | 2011-03-30 | 2011-12-13 | 대일산업 주식회사 | 광촉매 보도블록 및 그 제조방법 |
KR101400851B1 (ko) * | 2013-10-22 | 2014-05-29 | 한국건설생활환경시험연구원 | 염색폐수 슬러지를 이용한 대기정화기능을 갖는 콘크리트제품용 경량골재의 제조방법 |
KR101530649B1 (ko) | 2014-11-14 | 2015-06-23 | 한국건설기술연구원 | 발광 콘크리트 블록 및 그 제조방법 |
KR101779699B1 (ko) | 2016-02-25 | 2017-09-20 | 티오켐 주식회사 | 축광 콘크리트 구조물의 제조방법 |
KR102018842B1 (ko) | 2017-08-07 | 2019-09-05 | 주식회사 산화 | 폐유리 및 이산화규소를 이용한 축광 조성물 및 그 제조방법 |
KR102022013B1 (ko) | 2019-04-22 | 2019-09-18 | 주식회사 지이테크 | 축광 분말과 축광 골재 및 이를 이용하여 복층구조를 갖는 발광 투수 콘크리트를 제조하는 방법 |
KR102136034B1 (ko) | 2019-10-31 | 2020-07-20 | 이대호 | 기능성 보도블록 |
KR102149282B1 (ko) | 2020-01-03 | 2020-08-28 | 흥덕산업 주식회사 | 광촉매가 함침된 패각을 골재로 사용한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화기능을 가지는 콘크리트 보차도 블록 |
KR102278850B1 (ko) * | 2021-03-22 | 2021-07-19 | 주식회사 정우콘크리트 | 유무기 하이브리드 축광골재를 이용한 축광 콘크리트 블록 및 그 제조방법 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102581199B1 (ko) * | 2023-03-23 | 2023-09-21 | 주식회사 에스비씨원 | 폐유리를 이용한 블록제조방법 |
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