KR102683625B1 - 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 및 이를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법 - Google Patents
초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 및 이를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법 Download PDFInfo
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Abstract
비포장도로의 포장을 위한 현장 수화형 복합매트로서, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 사전에 공장 제작함으로써 균일한 품질을 확보할 수 있고, 간편한 시공으로 기존 콘크리트 및 흙포장 공법에 대비하여 경제성과 현장 적용성이 우수하며, 또한, 농로 포장에 적용 시 농로의 유실 방지 및 우기에도 안정적으로 운송로 확보가 가능하고, 시공이 간편하며 별도의 전용장비가 필요하지 않기 때문에 인력시공이 가능함에 따라 현지 비포장도로 긴급복구 및 가설도로 시공에 활용할 수 있는, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 및 이를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법이 제공된다.
Description
본 발명은 비포장도로용 현장 수화형 복합매트에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 비포장도로의 포장을 위한 현장 수화형 복합매트로서, 초속경 모르타르(Ultra Rapid Hardening Mortar)과 부직포(Non-Woven Fabric)가 적용된 복합매트(이하, 초속경 복합매트라고도 함)를 제작하고, 이를 이용하여 비포장도로를 포장하는 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 대규모의 토지조성, 도로공사, 매립지 조정공사 등의 경우, 절취사면은 필연적으로 형성되며, 이러한 절취사면의 설계 및 시공에 있어서 안정성의 확보는 구조물의 원활한 이용을 위한 기본적인 요건이 된다.
또한, 절개지 비탈면은 대부분 기반암까지 노출되며, 이러한 기반암의 노출은 주행자 및 인근주민들에게 나쁜 경관을 제공하는 문제점이 있다. 나아가, 도로공사, 철도공사에 의해서 형성된 비탈진 경사면은 집중호우나 태풍 등의 가혹한 자연조건이 있는 경우 붕괴의 위험까지 내포하고 있다.
이러한 불안정한 사면을 보강하는 공법의 일종으로서 숏크리트(shotcrete) 공법이 흔히 이용되는데, 이러한 숏크리트 공법은 표층이 불안정한 사면의 표면을 콘크리트로 피복하여 표층의 안정화를 유도하는 공법으로서, 단기간의 효과가 뚜렷하다는 장점 때문에 흔히 적용되고 있다.
그러나, 이러한 숏크리트 공법은 굴착면에 액체를 뿜어서 붙이는 작업이기 때문에 시설이 과다하게 사용되며, 사전준비 작업에 많은 시간이 필요하고, 또한, 펌프를 이용하여 타설하기 때문에 작업시 소음이 발생할 수 있고, 노즐 끝단을 작업자가 잡고 작업을 실시하기 때문에 숏크리트 분사시 작업자가 입자를 흡입하게 되는 문제점이 있다.
한편, 저류조, 수로, 사면의 마감시에는 콘크리트를 타설하게 되는데 이때 콘크리트의 누출을 방지하면서 양생을 시키기 위한 거푸집 등이 사용되는데, 이러한 거푸집을 설치하지 않고서는 콘크리트 타설할 수 없다는 문제점이 있으며, 또한, 콘크리트 타설을 위한 사전준비 작업 및 타설 작업시 시간이 많이 소요됨과 일력이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있다.
한편, 현장 수화용 시멘트와 관련된 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-1884967호에는 "현장 수화용 부직 시멘트 복합재"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재를 수로 라이닝 공사에 설치하는 것을 예시하는 도면이고, 도 2a는 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재로서 유연성 부직 시멘트 복합재의 분해사시도이고, 도 2b는 롤형 부직 시멘트 복합재의 사시도이며, 도 2c는 부직 시멘트 복합재의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)는 예비-포장형태(예를 들면, 시트, 롤, 등)의 플렉시블 복합소재로서, 현장으로 이송되어 현장에서 수화된다. 이러한 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 콘크리트 구조물(10)이 수로 라이닝인 경우에 사용될 수 있다.
구체적으로, 플렉시블한 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)를 현장에 설치한 후, 살수장비(30)를 사용하여 물을 뿌리면, 물과 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)가 반응하여 상기 시멘트 복합소재가 경화되어 콘크리트가 되고, 이에 따라, 현장의 콘크리트 구조물을 보강할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)는 일측에 메쉬 형태로 구성된 투과층(21)이 구조층(23)에 접합되고, 구조층(23)에 시트 형태의 불투수층(24)이 접합되며, 도 2c에 도시된 바와 같이, 구조층(23)의 공극(23b)에 시멘트 입자(22a)가 충전되어 시멘트층(22)을 이루는 구조로 형성된다.
이때, 구조층(23)에 스트랜드(23a)로 도시되는 다수의 불연속 섬유들을 포함하며, 도 2c에 도시된 바와 같이, 스트랜드(23a)는 부직 형태로 배열된다. 이때, 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 유연성 시트로 구성되어 롤(Roll) 형태로 권취할 수 있고, 투과층(21), 구조층(23) 및 불투과층(24)은 각각 유연성 소재로서 서로 인접하게 배치된다.
종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재(20)의 경우, 일측에 메쉬 형태로 구성되어 있는 투과층(21)에 의해 물의 투입은 용이하지만, 충전물질인 시멘트 입자가 쉽게 유실되며, 특히, 시멘트 입자가 어느 한 쪽으로 편중되므로 두께가 균일하지 못한 문제점이 있고, 또한, 반드시 불투수층(24)이 바닥으로 향하도록 설치해야 하는 불편함이 있고, 투과층(21), 구조층(23) 및 불투수층(24)의 접합강도가 약하기 때문에 제품의 품질이 저하된다는 문제점이 있다. 특히, 제품의 전체 강도가 구조층(23)에 의해 감소되는 문제점이 있으며, 인장외력에 강하지 못한 한계가 있다. 또한, 과다한 수직방향 연결섬유는 수직방향 균열의 원인이 되는 단점을 가지고 있다.
한편, 현장 수화 콘크리트 매트와 관련된 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-2003415호에는 "현장 수화 콘크리트용 집합체 및 그 집합체를 이용한 콘크리트 매트"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 기술에 따른 현장 수화 콘크리트 매트용 집합체의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 기술에 따른 현장 수화 콘크리트 매트용 집합체(40)는, 섬유사로 제조되는 제1 표면부재(41)와 제2 표면부재(42)를 일정한 간격으로 이격되게 제직며되, 제1 표면부재(41)와 제2 표면부재(42)가 격벽부(43)에 의해 연결되어 그 형태가 튜브 형태로 이루어진다.
격벽부(43)는 일정한 간격으로 형성되고, 격벽부(43) 사이에 분말 형태인 시멘트가 충입되는 공간부(44)를 형성한 구조이다.
제1 표면부재(41), 제2 표면부재(42) 및 격벽부(43)는 하나의 제직장치 또는 직조장치를 이용하여 사각의 튜브 형태로 제조하기 때문에 생산성과 편리성이 있으며 섬유사로 이루어진다.
제1 표면부재(41)는 위사와 경사에 의해 형성되는 틈이 제2 표면부재(42)보다 넓게 형성되어 제1 표면부재(41)와 제2 표면부재(42) 사이에 충입되는 시멘트(45)와 물(수분)이 내부로 유입되고, 제2 표면부재(42)는 위사와 경사에 의해 형성되는 틈이 조밀하여 시멘트(45)의 유입 및 외부로 토출되는 것을 차단되도록 구성된다.
종래의 기술에 따른 현장 수화 콘크리트 매트용 집합체에 따르면, 섬유사로 이루어진 집합체에 시멘트를 충입한 매트를 현장에 설치한 후, 매트에 물을 뿌리면 매트 내부에 충입된 시멘트가 경화되어 콘크리트체가 되도록 함에 있어서 시멘트를 수용 저장하는 집합체를 단일체로 제조하는 편리성이 있으며, 공간부에 시멘트를 용이하게 충입할 수 있다.
한편, 현장 수화 콘크리트 매트와 관련된 다른 선행기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-2177177호에는 "광물질 섬유를 포함하는 프리 폼 크리트 조성물 및 이를 포함하는 프리 폼 크리트"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 종래의 기술에 따른 프리 폼 크리트의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 프리 폼 크리트(50)는, 프리 폼 크리트 조성물로 마련되 중간층(51); 중간층(51)의 상측에 마련되는 상부층(52); 및 중간층(51)의 하측에 마련되는 하부층(53)을 포함할 수 있다. 여기서, 상부층(52)은 니들 펀칭(Niddle Punching)에 의해서 중간층(51)에 고정될 수 있다.
종래의 기술에 따른 프리 폼 크리트(Free Form Crete: 50)는, 3개의 층을 적층하여 형성되는 구조를 갖는다. 다만, 경우에 따라서 하부층(53)의 하측에 마련되는 베이스층(54)을 더 포함할 수도 있다.
베이스층(54)은 하부층(53)의 하측에 위치하는데, 저류가 필요하거나 물이 빠져나가는 것을 방지하는 구조물에 프리 폼 크리트(50)가 사용되는 경우, 방수층 또는 방수필름의 기능을 하는 층이다. 이러한 베이스층(54)은 필름, 막 형태 또는 얇게 형성되며, 방수용 PVC 또는 방수 소재인 HDPE(High-density polyethylene)로 형성될 수 있다.
또한, 베이스층(54) 위에 형성되는 하부층(53)은 직포로 형성될 수 있다. 하부층(53)은 중간층(51)을 형성하는 시멘트 입자가 위치하며, 시멘트 입자가 움직이지 않도록 고정하는 역할을 할 수 있다. 하부층(53)은 프리 폼 크리트(50)의 중간을 형성하며 시멘트 입자의 움직임을 방지한다.
또한, 상부층(52)은 프리 폼 크리트 조성물을 덮어서 차폐하는 층으로서, 그 표면에 뿌려진 수분이나 물이 중간층(51)으로 침투하도록 공극을 가지는 직조된 섬유 또는 방염 처리된 패브릭으로 형성될 수 있다.
이러한 상부층(52)은 그 표면에 뿌려진 물이나 수분이 천천히 중간층(51)으로 스며들 수 있도록 공극을 가지며, 변형이 적은 섬유로 직조된 형태를 가질 수 있고, 예를 들면, 상부층(52)은 부직포로 형성될 수 있다.
종래의 기술에 따른 프리 폼 크리트에 따르면, 탁월한 유연성 기능 및 사면과의 우수한 일체성을 갖는 프리 폼 크리트 조성물을 이용함으로써, 강우 발생시 침식으로 인한 사면 토사 유실이 자주 발생하고 유속이 심한 하천 호안공사에 활용할 수 있다.
또한, 기상재해로 인한 피해를 저감시키고, 사계절 시공이 가능하며, 시공이 용이하고 신속하게 이루어짐과 동시에 간편하고 인력 시공이 가능하며, 특히, 거푸집이나 레미콘 사용없이 시공 기간을 단축할 수 있다.
한편, 동남아 지역에 위치한 개발도상국의 경우, 도시 및 농촌 간의 발전 수준 차이로 인해 농촌지역의 도로 인프라가 매우 부족한 상황이다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 말레이시아, 태국 등의 농로지역 토질은 마사토와 유사한 성질을 갖고 있으며, 소량의 강우에도 농로의 유실, 침하, 슬러리화 등이 발생하여 농로로서의 기능을 유지하지 못하고 있는 실정이다. 도 5는 태국 농촌지역의 강우 시 슬러리화되는 농로 모습을 예시하는 사진이다.
특히, 도 6에 도시된 바와 같이, 말레이시아의 주력 수출품인 팜오일 농장의 경우, 대형차량을 이용하여 팜오일을 적재 및 운반하게 되는데, 비포장 농장도로의 파손, 유실 등으로 인해 여러 가지 애로사항이 발생하고 있는 상황이다. 도 6은 말레이시아 팜오일 농장의 수확 및 대형차량을 이용한 운반 모습을 예시하는 사진이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 농촌지역 농로를 대상으로 아스팔트 및 콘크리트 포장과 같은 고가의 포장을 시공하기에는 아직까지 개발도상국인 국가재정 상태로는 불가능한 현실이다.
또한, 콘크리트 포장을 시공한 농로의 경우, 하부 지반의 연약화로 인해 수명이 1~2년 정도이며, 매년 보수 및 보강에 국가예산을 투입하고 있는 실정이다.
한편, 토목섬유와 콘크리트 복합체인 초속경 콘크리트 복합매트는 시공 형상에 구애받지 않고 롤 형식으로 현장에 부설한 후에 물만 뿌리면 되는 매우 간단한 시공법으로 수로, 사면, 제방, 도로 등에 활용되고 있다.
이러한 초속경 콘크리트 복합매트에 따르면, 경제적인 시공면을 확보할 수 있고, 식생 차단을 통한 작업자의 안전을 확보할 수 있다. 또한, 도로, 비탈면 유실 긴급복구를 위한 대규모 장비가 불필요하고, 수해 복구시간을 최소화할 수 있다. 또한, 시공시 도로 및 노반의 반영구적인 배수로 확보를 통해 집중호우 발생시 우수침투를 최소화할 수 있고, 이에 따라, 비포장도로, 노반, 제방의 안정성을 최대화할 수 있다.
도 7은 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트를 나타내는 사시도 및 측면도이고, 도 8은 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트의 시공과정을 나타내는 도면이며, 도 9는 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트가 롤 형태로 제작되어 시공되는 것을 나타내는 사진이다.
도 7의 a)에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트는, 패브릭 섬유 사이에 초속경 시멘트와 규사 등으로 형성된 드라이 모르타르(61)을 넣은 매트형 제품으로서 롤(Rol) 형섹으로 제작되며, 드라이 모르타르(61), 상부 부직포(62) 및 하부 직포(63)를 포함하며, 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트는 드라이 모르타르(61)에 물을 분사하여 수화시키면, 도 7의 b)에 도시된 바와 같이, 드라이 모르타르(61)이 경화된다.
구체적으로, 상부 부직포(62)와 하부 직포(63)의 두께는 각각 1㎜로 형성되고, 드라이 모르타르(61)의 두께는 8㎜로 형성될 수 있으며, 이때, 상기 드라이 모르타르(61)의 압축강도는 10일 재령 45MPa 이상을 만족하고, 휨강도는 10일 재령 4MPa 이상을 만족하여야 한다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트를 설치한 후 분사할 경우, 2시간 이내에 경화가 이루어지며, 24시간 이내에 80% 정도의 강도를 발현함으로써 약 36MPa의 초기강도를 확보할 수 있다.
또한, 도 9의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트는 롤(Roll) 형태로 가공되어 설치되며, 사면, 수로, 제방의 침식 방지 및 지반 보강을 위해 사용될 수 있다.
또한, 초속경 콘크리트 복합매트는 탁월한 유연성으로 인해 수로 및 사면과의 일체성 확보가 가능하여 사면 및 수로의 구배 설정이 자유롭고 지형 여건에 순응하여 시공할 수 있다. 또한, 시간적, 공간적 제약이 없고, 중장비 없이도 인력 시공이 가능하며, 초속경 콘크리트 복합매트 제품의 조기강도 발현으로 인해 시공 기간을 단축시킬 수 있다.
특히, 동남아 국가 농로 포장에 적용 시, 농로의 유실 방지 및 우기에도 안정적으로 운송로 확보가 가능하고, 시공이 간편하고 별도의 전용장비가 필요치 않아 인력시공이 가능함에 따라 현지 비포장도로 긴급복구 및 가설도로 시공시 현지 사업화 가능성이 매우 높다.
예를 들면, 동남아 비포장도로 적용시 비포장도로 면평탄화 작업 → 복합매트 설치 → 물분사 후 경화 → 2시간 이내 도로성능을 확보함으로써, 파손되거나 우기시 슬러리화된 도로를 긴급복구하거나 또는 가설도로 또는 도로기층으로 활용할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 비포장도로의 포장을 위한 현장 수화형 복합매트로서, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 사전에 공장 제작함으로써 균일한 품질을 확보하고, 간편하게 시공할 수 있는, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 및 이를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 농로 공사 현장 중에서 중장비의 진입이 어렵거나 레미콘 타설이 불가능한 지역에 초속경 복합매트를 도입함으로써, 별도의 중장비 없이 신속하게 임시도로 및 가설도로를 구축할 수 있는, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 및 이를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 별도의 전용장비 없이 인력시공이 가능하며 현지 비포장도로 긴급복구 및 가설도로 시공에 활용할 수 있는, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 및 이를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트는, 비포장도로를 포장하기 위해서, 현장에서 수분을 공급하여 드라이 모르타르를 고결시켜 사용하는 현장 수화형 복합매트에 있어서, 수화반응이 억제되도록 제조된 건조 분말 상태의 초속경 모르타르로서, 상부층 및 하부층 사이에 담지되도록 포설되는 드라이 모르타르; 투수성 부직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르 상부에 형성되는 상부층; 직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르 하부에 형성되는 하부층; 부분 투수성 또는 불투수성 부직포로 형성되며, 상기 하부층의 하부에 형성되는 최하부층; 복합매트의 길이방향 단부에 형성된 연결부; 및 상기 연결부를 연결하도록 타입되는 연결부 고정핀;을 포함하되, 상기 드라이 모르타르는, 초속경 시멘트, 물, 규사 및 광물질 섬유를 포함하되, 상기 물의 중량 대비 20중량%를 치환하는 액상형 폴리머를 추가로 포함하여 구성된다.
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한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법은, 현장에서 수분을 공급하여 드라이 모르타르를 고결시켜 사용하는 현장 수화형 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법에 있어서, a) 비포장도로 구간에 대응하여 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 제작하는 단계; b) 상기 비포장도로의 포장을 위한 바닥면을 정리하는 단계; c) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 재단 및 설치하는 단계; d) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 연결부를 연결부 고정핀을 사용하여 고정하는 단계; e) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트 상에 물을 살포하여 현장 수화시키는 단계; 및 f) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 양생하여 비포장도로의 포장을 시공 완료하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
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본 발명에 따르면, 비포장도로의 포장을 위한 현장 수화형 복합매트로서, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 사전에 공장 제작함으로써 균일한 품질을 확보할 수 있고, 간편한 시공으로 기존 콘크리트 및 흙포장 공법에 대비하여 경제성과 현장 적용성이 우수하다.
본 발명에 따르면, 농로 포장에 적용 시 농로의 유실 방지 및 우기에도 안정적으로 운송로 확보가 가능하고, 시공이 간편하며 별도의 전용장비가 필요하지 않기 때문에 인력시공이 가능함에 따라 현지 비포장도로 긴급복구 및 가설도로 시공에 활용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 초속경 복합매트의 설치 후 물을 분사하여 경화시킴으로써 2시간 이내 도로성능을 확보할 수 있고, 슬러리화된 도로 긴급복구에 활용하거나 가설도로와 도로 기층으로 활용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 농로 공사 현장 중에서 중장비의 진입이 어렵거나 레미콘 타설이 불가능한 지역에 초속경 복합매트를 도입함으로써, 별도의 중장비 없이 신속하게 임시도로 및 가설도로를 구축할 수 있고, 또한, 도로분야 외에도 제방 사면 보강, 기층포장재료, 콘크리트 구조물 보수보강 분야로 확장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 현장 여건에 따라서 공사기간을 30% 이상 단축시킬 수 있으며, 거푸집, 레미콘 믹서와 같은 장비를 사용하지 않고 인력시공이 가능하므로 친환경적으로 공사비를 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재를 수로 라이닝 공사에 설치하는 것을 예시하는 도면이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재로서 유연성 부직 시멘트 복합재의 분해사시도이고, 도 2b는 롤형 부직 시멘트 복합재의 사시도이며, 도 2c는 부직 시멘트 복합재의 단면도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 현장 수화 콘크리트 매트용 집합체의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 프리 폼 크리트의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 태국 농촌지역의 강우 시 슬러리화되는 농로 모습을 예시하는 사진이다.
도 6은 말레이시아 팜오일 농장의 수확 및 대형차량을 이용한 운반 모습을 예시하는 사진이다.
도 7은 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 8은 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트의 시공과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트가 롤 형태로 제작되어 시공되는 것을 나타내는 사진이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 시공시, 연결부 고정핀을 사용하여 복합매트를 연결하는 것을 나타내는 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 제작시 드라이 모르타르를 투입하고 유실방지를 위해 복합매트를 이음 연결하는 것을 나타내는 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법으로 시공된 도로를 나타내는 사진이다.
도 15는 초속경 복합매트 재료의 역학적 특성평가를 위해 압축강도 및 휨강도를 시험하는 것을 예시하는 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 각각 도 15에 따른 압축강도 시험결과와 휨강도 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 17a 내지 도 17f는 각각 초속경 복합매트 재료의 내구성 특성평가를 위한 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 휨성능을 평가하기 위한 휨강도 시험을 예시하는 도면이다.
도 2a는 종래의 기술에 따른 현장 수화용 시멘트 복합소재로서 유연성 부직 시멘트 복합재의 분해사시도이고, 도 2b는 롤형 부직 시멘트 복합재의 사시도이며, 도 2c는 부직 시멘트 복합재의 단면도이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 현장 수화 콘크리트 매트용 집합체의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 프리 폼 크리트의 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 태국 농촌지역의 강우 시 슬러리화되는 농로 모습을 예시하는 사진이다.
도 6은 말레이시아 팜오일 농장의 수확 및 대형차량을 이용한 운반 모습을 예시하는 사진이다.
도 7은 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 8은 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트의 시공과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 종래의 기술에 따른 초속경 콘크리트 복합매트가 롤 형태로 제작되어 시공되는 것을 나타내는 사진이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 나타내는 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 시공시, 연결부 고정핀을 사용하여 복합매트를 연결하는 것을 나타내는 사진이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 제작시 드라이 모르타르를 투입하고 유실방지를 위해 복합매트를 이음 연결하는 것을 나타내는 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법으로 시공된 도로를 나타내는 사진이다.
도 15는 초속경 복합매트 재료의 역학적 특성평가를 위해 압축강도 및 휨강도를 시험하는 것을 예시하는 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 각각 도 15에 따른 압축강도 시험결과와 휨강도 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 17a 내지 도 17f는 각각 초속경 복합매트 재료의 내구성 특성평가를 위한 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 휨성능을 평가하기 위한 휨강도 시험을 예시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)]
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 나타내는 구성도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 시공시, 연결부 고정핀을 사용하여 복합매트를 연결하는 것을 나타내는 사진이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는, 비포장도로를 포장하기 위해서, 현장에서 수분을 공급하여 드라이 모르타르를 고결시켜 사용하는 현장 수화형 복합매트로서, 드라이 모르타르(Dry Mortar: 110), 상부층(120), 하부층(130), 최하부층(140), 연결부(150) 및 연결부 고정핀(160)을 포함하여 구성된다.
드라이 모르타르(110)은 수화반응이 억제되도록 제조된 건조 분말 상태의 초속경 모르타르로서, 상부층(120) 및 하부층(130) 사이에 담지되도록 포설된다.
이때, 상기 드라이 모르타르(110)은, 초속경 시멘트, 물, 규사 및 광물질 섬유를 포함하되, 상기 물의 중량 대비 20중량%를 치환하는 액상형 폴리머를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 광물질 섬유를 포함하고, 상기 초속경 시멘트와 상기 월러스토나이트 광물질 섬유를 합한 중량과 상기 규사의 중량 비는 6:4가 되도록 혼합되는 것이 바람직하다.
상부층(120)은 투수성 부직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 상부에 형성된다.
하부층(130)은 직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 하부에 형성된다.
부분 투수성 또는 불투수성 부직포로 형성되며, 상기 하부층(130)의 하부에 형성되는
연결부(150)는 복합매트의 길이방향 단부에 형성되고, 연결부 고정핀(160)은 상기 연결부(150)를 연결하도록 타입된다.
이때, 상기 연결부 고정핀(160)은, 도 11의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 패스너 건(200)을 사용하여 상기 연결부(150)에 타입되어 상기 연결부(150)와 다음 복합매트의 연결부를 연결 고정시킬 수 있다.
이때, 상기 드라이 모르타르(110)의 두께는 10㎜로 형성되고, 상기 상부층(120), 상기 하부층(130) 및 최하부층(140)의 두께는 각각 1㎜로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 드라이 모르타르(110)의 압축강도는 10일 재령 50MPa 이상을 만족하고, 휨강도는 5MPa 이상을 만족할 수 있다.
한편, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 제작시 드라이 모르타르를 투입하고 유실 방지를 위해 복합매트를 이음 연결하는 것을 나타내는 사진이다.
본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 제작시, 도 12의 a)에 도시된 바와 같이, 상부층 및 하부층 사이에 드라이 모르타르가 투입되도록 제작하며, 또한, 도 12의 b)에 도시된 바와 같이, 드라이 모르타르의 유실을 방지하도록 복합매트를 이음 연결하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 경우, 복합매트 품질성능을 향상시키고, 또한, 살수 시 지반누수를 최소화하도록 복합매트의 구조를 개선하였다.
본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)의 경우, 전술한 도 7 내지 도 9에 도시된 기존의 복합매트 구조에서 최하부층(140)으로 부직포를 추가로 개량하며, 또한, 복합매트의 연결부(150)를 고정하는 방안으로서, 작업성 향상을 위해 연결부 고정핀(160)을 사용하고, 이러한 연결부 고정핀(160)을 타입하게 위한 장비로서 패스너 건(200)을 사용하였다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)의 요구성능은 다음의 표 1로 나타낸 바와 같다.
표 1로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)의 드라이 모르타르(110)의 두께는 10㎜이고, 상부층 및 하부층의 두께는 1㎜이며, 10일 재령 모르타르 압축강도는 50MPa 이상이고, 또한 모르타르 휨강도는 5MPa 이상이다.
결국, 본 발명의 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트에 따르면, 비포장도로의 포장을 위한 현장 수화형 복합매트로서, 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 사전에 공장 제작함으로써 균일한 품질을 확보할 수 있고, 간편한 시공으로 기존 콘크리트 및 흙포장 공법에 대비하여 경제성과 현장 적용성이 우수한 것을 알 수 있다.
[초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법]
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법을 나타내는 동작흐름도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법은, 현장에서 수분을 공급하여 드라이 모르타르를 고결시켜 사용하는 현장 수화형 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법으로서, 먼저, 드론 등을 이용하여 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)로 포장할 비포장도로의 구간을 촬영한다(S110).
만일, 비포장도로의 구간이 직선부로만 형성된 경우, 비포장도로의 구간을 촬영하지 않을 수도 있다.
다음으로, 비포장도로 구간에 적합하도록 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 제작한다(S120).
즉, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)로 포장할 비포장도로의 구간의 촬영된 비포장도로 구간에 적합하도록 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 사전 제작하는 것이 바람직하다.
이때, 비포장도로의 구간이 직선부로만 형성된 경우, 규격화된 롤 형식의 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)만을 사용할 수 있다. 하지만, 대부분의 비포장도로 구간은 곡선부 또는 경사부를 포함하기 때문에, 곡선부의 경우, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)의 제작시 사전에 소정의 곡률을 갖도록 제작한다.
또한, 경사부의 경우, 경사도에 따라 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100) 내부의 드라이 모르타르(110)이 하부로 몰릴 수 있기 때문에 이를 감안하여 드라이 모르타르(110)이 촘촘하게 구획되도록 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 제작하는 것이 바람직하다.
다음으로, 비포장도로의 포장을 위한 바닥면을 정리한다(S130).
다음으로, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100) 재단 및 설치한다(S140).
구체적으로, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는, 수화반응이 억제되도록 제조된 건조 분말 상태의 초속경 모르타르로서, 상부층(120) 및 하부층(130) 사이에 담지되도록 포설되는 드라이 모르타르(110); 투수성 부직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 상부에 형성되는 상부층(120); 직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 하부에 형성되는 하부층(130); 부분 투수성 또는 불투수성 부직포로 형성되며, 상기 하부층(130)의 하부에 형성되는 최하부층(140); 복합매트의 길이방향 단부에 형성된 연결부(150); 및 상기 연결부(150)를 연결하도록 타입되는 연결부 고정핀(160);을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 드라이 모르타르(110)은, 초속경 시멘트, 물, 규사 및 광물질 섬유를 포함하되, 상기 물의 중량 대비 20중량%를 치환하는 액상형 폴리머를 추가로 포함하며; 상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 광물질 섬유를 포함하고, 상기 초속경 시멘트와 상기 월러스토나이트 광물질 섬유를 합한 중량과 상기 규사의 중량 비는 6:4가 되도록 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 드라이 모르타르(110)의 두께는 10㎜로 형성되고, 상기 상부층(120), 상기 하부층(130) 및 최하부층(140)의 두께는 각각 1㎜로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)의 연결부(150)를 연결부 고정핀(160)을 사용하여 고정한다(S150).
즉, 상기 연결부 고정핀(160)은 패스너 건(200)을 사용하여 상기 연결부(150)에 타입되어 상기 연결부(150)와 다음 복합매트의 연결부를 연결 고정시킬 수 있다.
다음으로, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100) 상에 물을 살포하여 현장 수화시킨다(S160).
다음으로, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 양생하여 비포장도로 포장 시공을 완료한다(S170).
이에 따라, 상기 드라이 모르타르(110)의 압축강도는 10일 재령 50MPa 이상을 만족하고, 휨강도는 5MPa 이상을 만족할 수 있다.
또한, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는 슬러리화된 도로를 긴급복구하는데 사용되어 2시간 이내 도로성능을 확보할 수 있다.
또한, 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는 제거하지 않은 상태로 가설도로 또는 도로기층으로 활용될 수 있다.
한편, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법으로 시공된 도로를 나타내는 사진이다
본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)의 현장 적용성 평가는 다음의 표 2로 나타낸 바와 같다.
먼저, 현장에서의 1차 육안조사 결과에 따르면, 바닥과 매트의 결합상태가 양호하고, 작업차량 통과로 인한 변형이 없었다. 또한, 들뜸 및 연결부에서의 변형이 발생하지 않았고, 또한, 평판재하 시험결과 모든 개소에서 지지력이 양호하다는 것을 알 수 있었다.
표 2로 나타낸 바와 같이, 1차 및 2차 평판재하 시험결과에 따르면, 복합매트를 적용한 개소에서는 지지력의 변화가 없는 반면에, 일반 성토지반에서는 지지력 저하 결과를 나타내었다.
[초속경 복합매트 성능 실험]
본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트용 초속경 모르타르 최적 배합은 다음과 같이 결정될 수 있다.
먼저, 역학적 특성 평가로서, 초속경 복합매트 재료 개발을 위한 기초 실험항목은 다음과 같다.
초속경 복합매트의 재료 개발 및 최적배합비를 도출하기 위해 목표성능을 기존 보수재료 및 공법을 조사 분석하여 다음의 표 3과 같이 성능을 결정하였다.
KS F 4042 콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르 평가 기준에 따라, 압축강도는 1일 기준 20MPa, 10일 기준 45MPa로 하였으며, 휨강도는 10일 기준 5MPa로 하였다.
도 15는 초속경 복합매트 재료의 역학적 특성평가를 위해 압축강도 및 휨강도를 시험하는 것을 예시하는 도면으로서, 도 15의 a)는 압축강도 시험 모습을 나타내며, 도 15의 b)는 휨강도 시험 모습을 나타낸다.
초속경 복합매트 재료의 목표성능은 다음의 표 3으로 나타낸 바와 같다.
이때, 초속경 복합매트의 재료성능 평가를 위한 배합변수는 다음의 표 4로 나타낸 바와 같다.
도 16a 및 도 16b는 각각 도 15에 따른 압축강도 시험결과와 휨강도 시험결과를 나타내는 도면으로서, 도 16a는 압축강도 시험결과를 나타내고, 도 16b는 휨강도 시험결과를 각각 나타낸다.
도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이, 시험결과 초속경 시멘트: 규사비에 따른 배합변수 모두 재령별 압축강도 및 휨강도 목표성능을 만족하였다. 따라서 모든 배합이 역학적 성능이 우수하나, 품질변동에 따른 강도저하현상이 발생할 수 있으므로, 추가 성능 실험은 초속경 시멘트:규사비 5:5, 6:4 배합으로 내구성능평가를 진행하였다.
한편, 초속경 복합매트 재료의 내구성능 검토 실험항목은 다음과 같다. 예를 들면, 초속경 복합매트 재료의 내구성능 검토를 위해서, 압축강도 시험(1일, 10일 강도), 휨강도 시험(10일 강도), 염소이온 침투 시험, 염화물 이온 침지 시험, 건조습윤 반복 시험, 장기고온 노출 시험 및 동결융해 반복 시험을 수행하였다.
이때, 초속경 시멘트:규사의 혼합비는 5:5, 6:4로 유지하고 물시멘트비를 낮춰 단위수량을 감소시키고 시멘트량을 증가시켜 압축강도 및 휨강도의 향상을 도모하였다.
이에 따라, 내구성능 시험을 위한 배합변수는 다음의 표 5로 나타낸 바와 같다.
도 17a 내지 도 17f는 각각 초속경 복합매트 재료의 내구성 특성평가를 위한 시험결과를 나타내는 도면으로서, 도 17a는 압축강도 시험결과를 나타내고, 도 17b는 휨강도 시험결과를 나타내며, 도 17c는 염소이온 침투 시험결과를 나타내고, 도 17d는 내구성 시험 후 압축강도를 나타내고, 도 17e는 내구성 시험 후 잔류 압축강도를 나타내며, 도 17f는 동결융해 반복 시험결과를 나타낸다.
도 17a에 도시된 바와 같이, 압축강도 시험결과 두 배합 모두 목표로 한 1일(20MPa) 및 10일(45MPa) 강도를 만족하는 결과를 나타냈다. 압축강도는 초속경 시멘트 사용량에 영향을 받아 시멘트:규사비 6:4가 보다 높은 압축강도를 보여주었다.
또한, 도 17b에 도시된 바와 같이, 휨강도 시험결과 두 배합 모두 배합에서 목표로 한 10일강도 5MPa를 만족하였다. 또한 휨강도도 초속경 시멘트 사용량에 영향을 받아 시멘트:규사비 6:4가 보다 높은 휨강도를 보여주었다.
또한, 도 17c에 도시된 바와 같이, 염화물이온 투과시험결과, 두 배합 모두 목표 염화물 투과량 1,000 Coulombs를 만족시켰다. 따라서 투수성 측면에서는 배합에 문제가 없을 것으로 판단된다.
또한, 도 17d에 도시된 바와 같이, 내약품성 시험결과 두 배합 모두 황산마그네슘 및 황산나트륨 용액 노출 후에도 10일 목표 압축강도 45MPa를 만족하고 있으며 잔류압축강도도 70% 이상을 모두 나타내어 화학적 환경 노출에 큰 영향이 없음을 알 수 있었다.
또한, 도 17e에 도시된 바와 같이, 건조습윤 반복 및 장기고온 노출 시험결과, 10일 목표 압축강도 45MPa를 모두 만족하여 잔류 압축강도 시험결과도 90% 이상을 나타내어 큰 영향이 없었다.
또한, 도 17f에 도시된 바와 같이, 동결융해 반복 시험결과, 동결융해 반복 후 상대동탄성계수가 모두 80% 이상의 값을 나타내어 동결융해 반복 환경에 노출되었을 때에도 충분한 내구성 확보가 가능할 것으로 보인다.
결국, 초속경 복합매트 재료에 대한 성능 시험결과, 역학적 성능 시험과 다양한 내구성능 시험을 통하여 재료의 우수한 성능을 확인할 수 있었으며, 최종적으로 재료의 단가를 고려하여 성능면에서도 우수한 초속경 시멘트:규사비 5:5 배합을 최종 배합으로 선정하였지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 초속경 복합매트 제품의 휨성능 평가는 다음의 표 6으로 나타낸 바와 같다. 즉, 초속경 복합매트 제품에 대한 휨강도 시험을 실시하였으며, 휨강도 시험결과 기준 값을 만족하였다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 휨성능을 평가하기 위한 휨강도 시험을 예시하는 도면이다.
도 18을 참조하면, 휨강도 환산은 다음의 수학식 1에 따라 휨강도를 산출할 수 있다.
여기서, P는 휨하중(N)을 나타내고, L은 지지사이의 거리(㎜)를 나타내며, b는 폭(㎜)을 나타내며, d는 모르타르 두께(㎜)를 나타낸다.
이에 따라, 휨강도 시험 결과는 다음의 표 7로 나타낸 바와 같다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 동남아 국가의 농로 포장에 적용 시 농로의 유실 방지 및 우기에도 안정적으로 운송로 확보가 가능하고, 시공이 간편하고 별도의 전용장비가 필요하지 않기 때문에 인력시공이 가능함에 따라 현지 비포장도로 긴급복구 및 가설도로 시공시 현지 사업화 가능성이 매우 높다.
또한, 동남아 비포장도로 적용시 비포장도로 면평탄화 작업 → 복합매트 설치 → 물분사 후 경화 → 2시간 이내 도로성능 확보로 파손되거나 우기시 슬러리화 된 도로 긴급복구 및 가설도로 또는 도로 기층으로 효과적으로 활용할 수 있다.
또한, 초속경 콘크리트 매트 제품은 공장 제작으로 균일한 품질을 확보할 수 있고, 간편한 시공으로 기존 콘크리트 및 흙포장 공법에 대비하여 경제성과 현장 적용성이 우수하다.
또한, 농로 공사 현장 중에서 중장비의 진입이 어렵거나 레미콘 타설이 불가능한 지역에 초속경 복합매트를 도입함으로써, 별도의 중장비 없이 신속하게 임시도로 및 가설도로를 구축할 수 있고, 또한, 도로분야 외에도 제방 사면 보강, 기층포장재료, 콘크리트 구조물 보수보강 분야로 확장할 수 있다.
또한, 현장 여건에 따라서 공사기간을 30% 이상 단축시킬 수 있으며, 거푸집, 레미콘 믹서와 같은 장비를 사용하지 않고 인력시공이 가능하므로 친환경적으로 공사비를 절감할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트
110: 드라이 모르타르(Dry Mortar)
120: 상부층(부직포)
130: 하부층(직포)
140: 최하부층(부직포)
150: 연결부
160: 연결부 고정핀
200: 패스너 건
110: 드라이 모르타르(Dry Mortar)
120: 상부층(부직포)
130: 하부층(직포)
140: 최하부층(부직포)
150: 연결부
160: 연결부 고정핀
200: 패스너 건
Claims (12)
- 비포장도로를 포장하기 위해서, 현장에서 수분을 공급하여 드라이 모르타르를 고결시켜 사용하는 현장 수화형 복합매트에 있어서,
수화반응이 억제되도록 제조된 건조 분말 상태의 초속경 모르타르로서, 상부층(120) 및 하부층(130) 사이에 담지되도록 포설되는 드라이 모르타르(Dry Mortar: 110);
투수성 부직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 상부에 형성되는 상부층(120);
직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 하부에 형성되는 하부층(130);
부분 투수성 또는 불투수성 부직포로 형성되며, 상기 하부층(130)의 하부에 형성되는 최하부층(140);
복합매트의 길이방향 단부에 형성된 연결부(150); 및
상기 연결부(150)를 연결하도록 타입되는 연결부 고정핀(160);을 포함하되,
상기 드라이 모르타르(110)은, 초속경 시멘트, 물, 규사 및 광물질 섬유를 포함하되, 상기 물의 중량 대비 20중량%를 치환하는 액상형 폴리머를 추가로 포함하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트. - 제1항에 있어서,
상기 광물질 섬유는,
월러스토나이트 광물질 섬유를 포함하고, 상기 초속경 시멘트와 상기 월러스토나이트 광물질 섬유를 합한 중량과 상기 규사의 중량 비는 6:4가 되도록 혼합되는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트. - 제1항에 있어서,
상기 드라이 모르타르(110)의 압축강도는,
10일 재령 50MPa 이상을 만족하고, 휨강도는 5MPa 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트. - 제1항에 있어서,
상기 연결부 고정핀(160)은 패스너 건(200)을 사용하여 상기 연결부(150)에 타입되어 상기 연결부(150)와 다음 복합매트의 연결부를 연결 고정시키는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트. - 현장에서 수분을 공급하여 드라이 모르타르를 고결시켜 사용하는 현장 수화형 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법에 있어서,
a) 비포장도로 구간에 대응하여 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 제작하는 단계;
b) 상기 비포장도로의 포장을 위한 바닥면을 정리하는 단계;
c) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 재단 및 설치하는 단계;
d) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트의 연결부(150)를 연결부 고정핀(160)을 사용하여 고정하는 단계;
e) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100) 상에 물을 살포하여 현장 수화시키는 단계; 및
f) 상기 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)를 양생하여 비포장도로의 포장을 시공 완료하는 단계;를 포함하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 제5항에 있어서,
상기 a) 단계의 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는,
수화반응이 억제되도록 제조된 건조 분말 상태의 초속경 모르타르로서, 상부층(120) 및 하부층(130) 사이에 담지되도록 포설되는 드라이 모르타르(110);
투수성 부직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 상부에 형성되는 상부층(120);
직포로 형성되며, 상기 드라이 모르타르(110) 하부에 형성되는 하부층(130);
부분 투수성 또는 불투수성 부직포로 형성되며, 상기 하부층(130)의 하부에 형성되는 최하부층(140);
복합매트의 길이방향 단부에 형성된 연결부(150); 및
상기 연결부(150)를 연결하도록 타입되는 연결부 고정핀(160);을 포함하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 제6항에 있어서,
상기 드라이 모르타르(110)은,
초속경 시멘트, 물, 규사 및 광물질 섬유를 포함하되, 상기 물의 중량 대비 20중량%를 치환하는 액상형 폴리머를 추가로 포함하며;
상기 광물질 섬유는 월러스토나이트 광물질 섬유를 포함하고, 상기 초속경 시멘트와 상기 월러스토나이트 광물질 섬유를 합한 중량과 상기 규사의 중량 비는 6:4가 되도록 혼합되는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 제6항에 있어서,
상기 d) 단계의 연결부 고정핀(160)은 패스너 건(200)을 사용하여 상기 연결부(150)에 타입되어 상기 연결부(150)와 다음 복합매트의 연결부를 연결 고정시키는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 제6항에 있어서,
상기 a) 단계의 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는 슬러리화된 도로를 긴급복구하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 제6항에 있어서,
상기 a) 단계의 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)는 제거하지 않은 상태로 가설도로 또는 도로기층으로 활용되는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 제6항에 있어서,
상기 a) 단계를 수행하기 전에 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트(100)로 포장할 비포장도로의 구간의 직선부, 곡선부 및 경사부를 촬영하는 것을 특징으로 하는 초속경 모르타르와 부직포가 적용된 복합매트를 이용한 비포장도로용 포장 시공방법. - 삭제
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| KR102003415B1 (ko) | 2018-04-17 | 2019-07-24 | 주식회사 골든포우 | 현장 수화 콘크리트용 집합체 및 그 집합체를 이용한 콘크리트 매트 |
| KR102177177B1 (ko) | 2020-02-05 | 2020-11-10 | (주)콘텍이엔지 | 광물질 섬유를 포함하는 프리 폼 크리트 조성물 및 이를 포함하는 프리 폼 크리트 |
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