KR100559288B1

KR100559288B1 - 고탄성 포장방법

Info

Publication number: KR100559288B1
Application number: KR1020030030141A
Authority: KR
Inventors: 황익현
Original assignee: 황익현
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: KR20030047938A; KR20020090974A

Abstract

본 발명은 기반층의 상부에 우레탄, 폐타이어칩, 규사분 등을 혼합한 혼합물을 포설하여 탄성층을 이루게 한 후, 그 상부에 우레탄, 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 폐타이어칩 등의 탄성칩을 혼합한 혼합물을 성형 및 가압하여 된 탄성패널을 설치하거나, 또는 기반층의 상부에 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 폐타이어칩, 규사분들이 혼합된 탄성재료를 포설하고 그 상부에 비닐을 씌워 롤러로 가압하는 것을 특징으로 하는 고탄성 도로 포장 방법에 관한 것이다.

분쇄 폐타이어, 우레탄, 탄성포장

Description

고탄성 포장방법{Paving Method For High Elasticity Road}

도 1은 본 발명에 의하여 포장된 도로의 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명의 탄성패널 제조장치를 보인 분리 사시도.

도 3은 본 발명의 연속식 탄성패널 제조장치를 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 고탄성 블록이 설치된 보도의 평면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 바닥판 2 : 형틀

3 : 가압판 4 : 탄성패널

5 : 벨트 컨베이어 6 : 형틀(가이드)

7 : 호퍼 8 : 로라

본 발명은 기반층의 상부에 우레탄, 폐타이어칩, 규사분 등을 혼합한 혼합물을 포설하여 탄성층을 이루게 하고 그 상부에 우레탄, 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 폐타이어칩 등의 탄성침을 혼합한 혼합물을 성형 및 가압하여 된 탄성패널을 설치하거나, 또는 기반층의 상부에 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 폐타이어칩, 규 사분들이 혼합된 재료를 포설하고 그 상부에 비닐을 씌워 롤러로 가압하는 것을 특징으로 하는 고탄성 도로 포장 방법에 관한 것이다.

탄성 포장방법은 탄성패널을 이용하여 포장하는 방법과, 현장에서 직접 탄성 포장을 포설하는 방법의 두 가지로 구분된다. 탄성패널을 이용하여 포장하는 방법은 기반층 및 탄성층을 미리 형성시키고 그 상부에 우레탄칩 또는 분쇄 폐타이어칩 등을 사용하여 제조된 탄성패널을 설치하여 포장하는 방법이다. 반면에, 현장에서 직접 탄성포장을 하는 것은, 기반층의 상부에 우레탄칩 또는 폐타이어칩 등을 사용한 혼합물을 포설하여 포장하는 방법이다.

종래 탄성 포장에서는 우레탄칩과 우레탄을 혼합한 탄성재료가 많이 사용되었다. 이 방법은 운동장의 육상용 트랙포장에 많이 적용되고 있는데, 우레탄칩의 가격이 고가이므로 이 방법은 공사비가 많이 든다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 우레탄칩 대신에 분쇄 폐타이어칩을 사용하는 방법이 제안되기도 하였다. 이 방법은 분쇄 폐타이어칩을 우레탄과 혼합하고, 이 혼합물을 기반층의 상부에 포설하는 포장방법이다. 그러나, 이 포장방법에 의하여 포설된 탄성포장도로는 장시간 햇빛에 노출되면 자외선에 의해서 우레탄과 폐타이어의 부착력이취약해져 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 현장 포설식 탄성 포장방법은 우레탄 및 우레탄칩이 혼합된 탄성재료를 포설하고 그 상부를 흙손으로 정리하거나 또는 롤러로 다짐하여 포장하는 것인데, 종래의 방법은 우레탄 등이 흙손이나 롤러에 달라붙지 않도록 하기 위하여 흙손에 신나를 묻힌 후 표층을 정리하거나 또는 흙손이나 롤러를 가열하여 표층을 정 리하여야만 하였다. 그런데, 이러한 종래 방법은 신나를 많이 사용하여야 하기 때문에 표면층의 우레탄이 신나에 용해되어 하부층으로 흘러내려 표면층의 강도가 약해지고, 또한 표면층에 남게되는 우레탄이 균일하지 않아 품질이 균일하지 못하게 되는 문제점이 발생된다. 그리고, 흙손이나 롤러 등을 가열하여 표면을 정리하는 경우에도 우레탄이 열에 녹아 하부층으로 흘러내리기 때문에 역시 표면 강도가 약화되는 문제점이 있다.

다른 한편, 종래의 패널 설치식 또는 현장 포설식 방법들은 모두 장시간의 양생공정을 거쳐야 하는 것이 때문에, 시공 중에 비나 눈이 내리게되면 공사를 중단하거나, 다시 공사를 해야하는 문제점이 있다. 특히, 양생에 소요되는 기간이 약 7일 정도이므로, 이러한 기간동안 비나 눈이 내리지 않는 날짜를 선택하자면, 일년에 공사할 수 있는 기간이 극히 제한될 수밖에 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 종래 기술들의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 고가의 우레탄칩의 전부 또는 일부를 우레탄이 코팅된 폐타이어칩으로 대체할 수 있도록 함으로써 폐자재의 재활용과 동시에 공사비를 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 탄성패널을 설치하는 포장방법에 있어서, 기반층의 상부에 폐타이어칩과 우레탄을 혼합한 탄성층을 포설한 후, 그 상부에 탄성패널을 설치함으로써, 양생의 기간 없이 곧바로 개통시킬 수 있는 고탄성의 콘크리트도로포장을 이루게 하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 현장 포설식 포장방법에 있어서, 신나를 사용하지 않고 또한 흙손이나 롤러를 가열하지 않고 표면을 정리 및 다짐할 수 있도록 함으로써, 종래 현장 포설식 포장방법에서 발생되는 표면층 강도 약화의 문제점을 해소하는 것이다.

본 발명은 고가의 우레탄칩의 전부 또는 일부를 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩으로 대체할 수 있도록 한 것이라는 점을 공통으로 하면서도, 그 시공방법에 의하여 탄성패널 설치식 포장방법과 현장 포설식 포장방법으로 구분될 수 있다. 이하에서는 탄성패널 설치식 포장방법을 먼저 설명하고, 그 다음에 현장 포설식 포장방법을 설명한다.

본 발명의 탄성패널 설치식 포장방법은, 통상적인 방법으로 기층용 콘크리트를 포설 다짐하고 양생하여 기반층을 조성하거나 또는 기존의 콘크리트 포장체 상면을 세척하여 기반층을 조성하는 공정; 전기 공정에서 조성된 기반층의 표면을 건조시킨 후 에폭시 프라이머와 우레탄 프라이머 중 어느 하나를 살포하는 공정; 전기 공정에서 살포된 프라이머가 건조된 후 그 상부에 10㎜이하의 분쇄 폐타이어 칩 1중량부에 대해 우레탄 또는 에폭시 0.05~0.3중량부 등을 혼합한 혼합물을 포설하여 탄성층을 형성하는 공정; 및 전기 공정의 탄성층 상부에 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 폐타이어칩 1중량부에, 우레탄 0.05∼0.3중량부 등을 혼합한 혼합물을 성형 및 가압하여 된 탄성패널을 설치하는 공정을 포함하는 것이다.

본 발명의 탄성패널 설치식 포장방법의 공정에 대하여 설명한다.

제1공정 : 통상적인 방법으로 기층용 콘크리트를 포설 다짐하고 양생하여 기반층을 조성하거나 또는 기존의 콘크리트 포장체 상면을 세척하여 기반층을 조성하는 공정.

이 공정은 본 발명의 고탄성 도로를 포장하기 위한 전제로서 기반층을 형성시키는 공정이다. 본 발명의 고탄성 도로포장방법은 새로이 포설되는 도로에도 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 콘크리트 포장체의 상면에도 적용될 수 있다.

통상적인 방법으로 휠터층, 쇄석기층에 기층용 콘크리트 혹은 아스콘을 포설 다짐하여 기반층을 조성하는 경우에는 콘크리트를 포설 후 양생과 줄눈을 설치한다. 기존 포장체를 사용하는 경우에는 포장체 표면을 물 세척하여 이물질을 완전 제거하고 투수성인 경우 투수 공극의 환원을 위하여 흡입 청소 방법 또는 고압 호수 등을 이용하여 투수성을 확보하여야 한다. 또한, 기존 보도블록을 사용하는 경우에는 살수 또는 블로워를 이용하여 보도블록 표면의 이물질을 제거하고 포장 구간을 컷팅하여 로라 다짐하여 포장면을 내려 앉히는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 방법을 적용함에 있어서, 도로의 표면층을 이루는 탄성패널은 (다공성으로 되어) 투수성이므로, 도로를 전체적으로 투수성으로 포설하고자 하는 경우에는 하부의 기반층을 투수성으로 포설하면 된다.

제2공정 : 전기 공정에서 조성된 기반층의 표면을 건조시킨 후 에폭시 프라이머와 우레탄 프라이머 중 어느 하나를 살포하는 공정.

이 공정은 다음 공정에서 포설되는 탄성층과 하부의 기반층을 공고히 결합시키기 위하여, 결착제로서 에폭시 프라이머 또는 우레탄 프라이머를 기반층의 상면 에 미리 도포하는 것이다. 에폭시 프라이머 또는 우레탄 프라이머는 기반층의 상면이 건조된 후에 살포하여야 하며, 살포량은 0.2~2㎏/㎡이 바람직하다. 그러나, 기반층이 투수 콘크리트층으로 되어 있는 (다수의 표면공극이 형성되어 있는) 경우에는, 상부에 포설될 탄성층의 우레탄 등이 이 공극으로 스며들어 두 층이 공고히 결합될 수 있으므로, 상기 프라이머의 살포를 생략할 수도 있다.

제3공정 : 전기 공정에서 살포된 프라이머가 건조된 후 그 상부에 직경이 10㎜이하의 폐타이어 칩 1중량부에 대해 우레탄 또는 에폭시 0.05~0.3중량부 등을 혼합한 혼합물을 포설하여 탄성층을 형성하는 공정.

이 공정은 탄성패널을 설치하기 위한 전 단계로서, 폐타이어칩을 우레탄과 혼합하여 포설함으로써, 폐타이어칩의 탄성을 이용함과 동시에, 포장의 면 높이를 조절함으로써 상부의 설치되는 탄성패널을 보다 평탄하고, 안정되게 설치할 수 있도록 하는 것이다. 폐타이어칩과 우레탄이 혼합된 것은 햇빛에 노출되면 자외선의 영향으로 이들의 결합력이 저하되어 내구성이 떨어지나, 이 공정에서 포설되는 탄성층은 상부의 탄성패널에 의하여 가려져 햇빛에 노출되지 않기 때문에 이와 같은 문제점이 없다. 한편, 내구성과 접착력을 높이기 위하여 이 탄성층의 접착단면의 두께를 높일 필요성이 있는 경우에는 50 매쉬(mesh)의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분을 3중량부 이내의 범위에 혼합 사용할 수도 있다. 그리고, 강도 증진을 위해서는 직경이 5㎜이하의 규사 3중량부 이하를 혼합 사용할 수도 있다. 물론, 분쇄 폐타이어칩 대신에 우레탄칩을 사용할 수도 있다. 그러나, 우레탄칩의 가격이 분쇄 폐타이어칩의 가격에 비하여 월등 비싸고, 효과에 있어서 큰 차이가 없기 때문에 구태여 우레탄 칩을 사용할 이유는 별로 없다고 하겠다.

제4공정 : 전기 공정의 탄성층 상부에, 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 폐타이어칩 1중량부에 우레탄 0.05~0.3중량부 등을 혼합한 혼합물을 성형 및 가압하여 된 탄성패널을 설치하는 공정.

이 공정은 전기 공정에서 포설된 탄성층의 상부에 탄성패널을 설치하는 공정으로, 이때 설치되는 탄성패널은 다른 장소에서 제조한 후 시공현장으로 이송하여 사용하는 것이 편리하다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 탄성패널은 시공하기 전에 미리 준비해둘 수도 있다. 이 공정에서 탄성패널이 설치되면, 상부를 롤러로 다짐하여 이 탄성패널이 하부의 탄성층에 공고히 얹혀져 자리잡도록 한 후 즉시 통행을 개통시킬 수 있다. 그리고, 이 탄성패널의 표면 강도를 높이기 위하여 탄성패널의 표면에 경도 70이상이 투명 우레탄 또는 투명 에폭시의 상도 코팅제를 살포할 수도 있는데, 이 작업은 도로 포장을 시공할 때에 할 수도 있고, 탄성 패널을 제조할 때 미리 해 둘 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 탄성 패널의 제조방법은 아래와 같다.

직경 10㎜이하의 우레탄 칩 또는 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 1중량부에 우레탄 0.05~0.3중량부 혼합한 후, 이 혼합물을 적정 크기의 형틀에 투입하고, 이에 상부에서 가압하여 패널로 성형시킨 후 일정 시간 양생하여 패널을 완성시킨다. 이때, 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩을 제조하기 위해서는 먼저 분쇄 폐타이어칩을 50~150℃로 가열하여 폐타이어칩의 표면이 겔화되도록 한 후에 우레탄을 투입하여 혼합하여야 한다. 분쇄 폐타이어칩이 겔화되지 아니한 상태에서 우레탄이 투입되면, 코팅된 힘이 약하여 햇빛의 강한 자외선에 노출되는 경우에 우레탄과 폐타이어칩이 쉽게 분리되는 현상이 발생된다.

탄성패널의 제조에 있어서는, 우레탄칩과 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩을 일정비율로 섞어 사용할 수 있다. 우레탄칩을 사용하는 것이 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩을 사용하는 것에 비하여 탄성 및 내구성이 우수하다. 그러나 우레탄칩의 가격이 비싸기 때문에, 시공되는 장소의 사정을 고려하여 우레탄칩과 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩을 적정 비율로 섞어 사용하거나, 우레탄칩 대신에 전량을 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩으로 사용할 수도 있다.

이 탄성패널은 두루마리 형상으로 제조하여 사용할 수도 있다. 두루마리 형상으로 제조하는 경우에는, 도3에서 보듯이, 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩과 우레탄이 혼합된 혼합물을 호퍼를 통해 벨트컨베이어에 놓여진 형틀 내부에 투입하고, 가열 롤러를 이용하여 가압한 후, 일정시간 양생시킨다. 이렇게 생성된 두루마리식 탄성패널은 두루마리로 감아 두었다가 길게 펴서 사용할 수도 있고, 적정 크기로 절단하여 사용할 수도 있다.

탄성패널의 내구성과 접착성을 높이기 위하여, 상기 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 1중량부와 우레탄 또는에폭시 0.05~0.2중량부에 50매쉬의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분 중의 하나 또는 둘 이상을 2중량부 이하로 혼합하여 탄성패널을 제조할 수도 있다. 그리고, 이 탄성패널의 강도를 증진시키기 위하여 5㎜이하의 규사, 모래, 석분 3중량부 이하로 추가하여 혼합할 수도 있다.

또한, 다양한 칼라의 우레탄칩을 사용하는 경우에는 투명 우레탄 또는 에폭 시를 사용하는 것이 바람직하며, 무색의 우레탄칩이거나 균일치 않은 색상의 우레탄칩을 사용하는 경우에는 안료를 사용하는 것이 미관상 좋다. 이때 안료 사용은 무기질 안료를 사용하고 0.2 중량부 이내에서 사용하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명의 탄성 패널을 탄성층에 견고하게 밀착되게 하기 위해서는 탄성 패널의 공극율을 5-20%로 하는 것이 바람직하다. 공극율은 투입, 혼합되는 규사, 모래, 석분 등의 크기와 사용비율에 의하여 조절할 수 있다. 탄성패널을 설치한 후 그 상부를 롤러로 다짐할 때, 탄성층의 입자가 탄성패널의 공극사이로 스며들어 탄성층과 탄성패널이 견고하게 밀착되는 효과가 있기 때문이다. 그리고, 이때 탄성패널의 공극율을 5~20%로 한 것은 5% 이하이면 밀착력이 떨어지고, 20% 이상이면 탄성패널의 강도가 저하되기 때문이다.

또한, 본 발명의 탄성패널을 성형함에 있어서, 형틀의 하부에서 성형된 면은 표면이 매끈하고 공극이 작게 형성되는 반면에, 형틀의 상부에서 성형된 면은 표면이 거칠고 공극이 크게 형성된다. 그 이유는 우레탄이나 에폭시와 잔입자가 하부로 흘러내린 상태에서 성형되기 때문이다. 따라서, 이 탄성패널을 탄성층의 상부에 설치 시공함에 있어서, 공극이 크고 표면이 거친 면이 탄성층과 맞닿게 하는 것이 즉, 공극이 작고 표면이 매끈한 면이 상면 (표면층)이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 공극이 크고 거친 부분이 탄성층과 맞닿음으로써 탄성층의 입자가 공극에 스며들기 용이하고, 또한 공극이 작고 매끈한 부분이 상면 (표면층)이 됨으로써 미관이 수려해지기 때문이다.

한편, 본 발명의 탄성패널의 제조방법을 투수블록에 적용하여 고탄성의 투수 블록을 제조할 수도 있다. 즉, 13㎜체에서90~100% 통과하고 2.0㎜체에서 0~40% 통과하고 1.0㎜체에서 0~20% 통과하고 0.5㎜체에서 0~10% 통과하는 단입도의 골재 1㎥에 시멘트 200~500㎏, 물 50~200㎏(물/시멘트비 25-40%), 혼화제 5㎏이하(KS F 2560의 시멘트 비 1% 이하)를 혼합하여 형틀에 투입하고 가압하여 성형한 후, 양생 및 증기양생 등으로 투수성 블록을 제조하고, 그 것에 소정의 두께로 된 본 발명의 탄성패널을 접착시키는 것이다.

본 발명의 고탄성 투수블록의 제조방법은, 10㎜이하의 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 1중량부에 우레탄 혹은 에폭시 0.05~0.5중량부를 혼합하고, 이에 50매쉬의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분 중의 하나 또는 둘 이상을 2중량부 이하로 혼합하고, 또한 5㎜이하의 규사, 모래, 석분 중의 하나 이상을 3중량부 이하로 추가하여 혼합한 후 이 혼합물을 적정 크기의 형틀 내부에 투입한 후, 그 상부에 위에서 설명한 투수성 블록을 얹어 가압한 후 양생함으로써 전체적으로 고탄성 투수성 블록이 되도록 제조하는 것이다. 그리고, 강도 증진을 위해서는 양생 후 표면에 경도 70이상의 투명 우레탄 또는 투명 에폭시의 상도 코팅제를 살포할 수도 있다.

이하 본 발명의 탄성패널 설치식 포장방법을 도면에 의거 설명한다.

도 1은 본 발명에 의하여 포장된 도로의 개략적인 구성도이다. 도1의 구성도에 표현된 바와 같이, 본 발명의 고탄성 도로포장방법은 통상의 방법에 의하여 포설된 기반층의 상부에 우레탄과 분쇄 폐콘크리칩으로 된 탄성층을 포설하고, 그 상부에 탄성패널을 설치하는 것이다. 표면층을 이루는 탄성패널은 다양한 색상으로 착색될 수 있으므로, 주변 미관을 수려하게 하는 역할도 할 수 있다.

도 2는 탄성패널 제조장치를 보인 분리 사시도이고, 도3은 두루마리식 탄성 패널의 제조장치를 보인 사시도이다. 도2를 참조하여, 탄성패널 제조장치의 구성을 살펴보면, 일정크기의 바닥판(1) 위에 형틀(2)이 얹혀지고 그 형틀(2)의 상부에는가압판(3)을 설치하며, 탄성 혼합물을 투입한 후 표면을 정리하고, 가압판으로 가압후 형틀을 제거하고 하부 바닥판(1)으로부터 패널(4)을 들어내어 현장에서 사용한다.

도 3을 참조하여 두루마리식 탄성패널 제조장치의 구성을 살펴보면, 일정 속도로 이동하는 벨트 컨베이어(5)에 일정 넓이로 평행되게 설치되는 형틀(6)이 안착되고, 그 형틀(6) 내부에 혼합물을 투입할 수 있도록 벨트 컨베이어(5) 일단에 호퍼(7)가 설치되며, 형틀(6)에 투입된 혼합물을 가압할 수 있도록 한 벨트 컨베이어(5) 하단에 롤러(8)가 설치된다.

이하에서는 본 발명의 현장 포설식 탄성 포장방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 현장 포설식 탄성 포장방법은, 통상의 방법으로 기반층을 조성하는 공정, 기반층의 상부에 접착강화를 위한 폴리머를 살포하는 공정, 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 또는 우레탄칩을 우레탄과 함께 혼합하고 이 혼합물을 포설하여 탄성층을 형성하는 공정, 상기 탄성층의 상부에 비닐을 덮고 그 비닐의 상부를 롤러 다짐하는 공정 및 상기 롤러다짐 후 탄성층의 양생이 완료되면 비닐을 걷어내고 상기 탄성 층의 상부에 우레탄 또는 에폭시로 코팅하는 공정을 포함하는 것이다.

본 발명의 현장 포설식 탄성 포장방법의 각 공정에 대한 구체적인 설명은 아 래와 같다.

제1공정 : 기반층 형성공정

통상적인 방법으로 기초콘크리트, 투수콘크리트, 아스콘, 보도블록 등을 포설 다짐하고 양생하여 기반 층을 조성하거나 또는 기존의 콘크리트 포장체 상면을 세척하여 기반 층을 조성하는 공정으로, 이 공정은 본 발명의 고탄성 포장을 하기 위한 전제로서 기반 층을 형성시키는 공정이다. 본 발명의 고탄성 포장방법은 새로이 포설되는 도로에도 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 콘크리트 포장체의 상면에도 적용될 수 있다. 기존 포장체를 사용하는 경우에는 포장체 표면을 물 세척하여 이물질을 완전 제거하고 투수성인 경우 투수 공극의 환원을 위하여 흡입 청소 방법 또는 고압 호수 등을 이용하여 투수성을 확보하여야 한다. 또한, 기존 보도블록을 사용하는 경우에는 살수 또는 블로워를 이용하여 보도블록 표면의 이물질을 제거하고 포장 구간을 컷팅하여 롤러 다짐하여 포장면을 내려 앉히는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 방법을 적용함에 있어 도로를 전체적으로 투수성으로 포설하고자 하는 경우에는 하부의 기반 층을 투수성으로 포설하면 된다.

제2공정 : 폴리머 살포공정

전기 공정에서 조성된 기반 층의 표면을 건조시킨 후 에폭시 프라이머와 우레탄 프라이머 중 어느 하나를 살포하는 공정으로, 이 공정은 다음 공정에서 포설되는 탄성 층과 하부의 기반 층을 공고히 결합시키기 위하여, 결착제로서 에폭시 프라이머 또는 우레탄 프라이머를 기반 층의 상면에 미리 도포하는 것이다. 에폭시 프라이머 또는 우레탄 프라이머는 기반 층의 상면이 건조된 후에 살포하여야 하며, 살포량은 0.2~2㎏/㎡이 바람직하다. 그러나, 기반 층이 투수 콘크리트 층으로 되어 있는 (다수의 표면공극이 형성되어 있는) 경우에는, 상부의 포설될 탄성 층의 우레탄 등이 이 공극으로 스며들어 두 층이 공고히 결합될 수 있으므로, 상기 프라이머의 살포를 생략할 수도 있다.

제3공정 : 탄성층 형성 공정

전기 공정에서 살포된 프라이머가 건조된 후 그 상부에 분쇄된 폐타이어 1중량부에 대하여 우레탄 0.01이내의 중량부를 혼합하여된 폐타이어 칩이나 우레탄 또는 고무 칩 중 어느 하나를 30㎜이하의 두께로 포설하여 탄성 층을 형성하는 공정이다. 앞서 설명하였듯이, 분쇄 폐타이어칩에 우레탄을 코팅하기 위해서는 먼저 분쇄 폐타이어칩을 50-150℃ 가열하여 그 표면이 겔화되도록 하여야 한다. 다만, 우레탄칩의 가격이 비싸기 때문에 시공되는 장소의 사정을 고려하여 우레탄칩과 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩을 적정 비율로 섞어 사용하거나, 우레탄칩 대신에 전량을 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩으로 사용할 수도 있다. 이 공정에서, 강도 증진을 위해서, 이 공정에서 직경이 5㎜이하의 규사 3중량부 이하를 혼합 사용할 수도 있다.

제4공정 : 비닐을 덮어 롤러 다짐하는 공정

전기 공정의 탄성층 상부에, 비닐을 덮고 그 비닐 상부를 롤러 다짐하는 공정으로, 이 공정은 탄성층을 표면정리 및 다짐하는 단계이다. 앞서 보았듯이, 포설된 탄성층에 비닐을 덮지 않으면 다짐하는 롤러에 상기 탄성 층의 재료가 붙게되어 원활한 롤러 다짐이 되지 못하므로, 종래에는 이러한 문제를 해소하기 위하여 흙손 에 신나를 묻혀 사용하거나 (우레탄이 붙지 않도록 하기 위하여) 흙손 또는 롤러를 가열하여 사용하였고, 그로 인하여 표면이 불균일하고 표면강도가 저하되는 문제가 있었다. 본 공정은 우레탄과 접착되지 않는 성질의 비닐을 덮어씌움으로써 종래의 문제점을 해소하였다. 더구나, 본 공정에서와 같이 비닐을 씌우게 되면 우천 시 빗물이 탄성층으로 쓰며드는 것도 방지할 수 있어 양생이 순조롭게 이루어질 수 있다는 장점도 있다. 상기 비닐을 덮고 롤러 다짐이 마무리되면 그 상태로 1주일정도 방치하여 양생시킨 다음 비닐을 걷어낸다. 상기 비닐의 재질은 PE 또는 PP로서 그는 재질특성상 잘 접착되지 않는 특성을 가지고 있어 비닐을 걷어낼 때에 용이하게 걷어 낼 수 있다.

제5공정 : 상도 코팅 공정

상기 롤러다짐 후 탄성 층의 양생이 완료되면 비닐을 걷어내고 상기 탄성 층의 상부에 우레탄 또는 에폭시로 코팅하는 공정으로서, 이 공정은 탄성 층의 표면 강도를 높이기 위하여 탄성 층의 표면에 경도 70이상이 투명 우레탄 또는 투명 에폭시의 상도 코팅제를 살포하는 것이다. 또, 상기 코팅제에는 다양한 색상을 연출하기 위하여 해당 칼라의 안료를 추가 혼합하여 사용할 수도 있다.

이하, 본 발명을 실시 예에 의거하여 설명한다.

(실시예1)

본 발명을 적용하여 폭 3m, 길이 200m의 고탄성 도로를 포장하기로 하고, 통상의 방법으로 포설된 기반층의 상부에 탄성층을 포설하고, 그 위에 탄성패널을 설치하기로 하였다. 이때 탄성층의 두께는 0.5㎝로 하고, 탄성패널의 두께도 0.5㎝로 하기로 하였다. 구체적으로, 기반층의 구성은 휠터층 5㎝, 쇄석기층 10㎝, 투수층 6㎝이고, 그 상부에 탄성층(0.5㎝)과탄성패널층(0.5㎝)이 설치되는 것이다. 색상은 녹색과 적색이 교차되도록 하고, 탄성패널의 크기는 50㎝x50㎝로 하였다.

제 1공정 : 통상적인 방법으로 기층 및 투수콘크리트 포설 다짐하고 양생하여 휠터층 5㎝와 쇄석기층 10㎝를 조성하고,그 상부에 8㎜체에서 85%통과하고, 5㎜체에서 47%통과하며 2㎜체에서 10.0%통과하는 골재 최대 다짐 기준 1㎥인 1620㎏에 시멘트 292㎏/㎥, 물 112㎏/㎥, 혼화제 0.81㎏/㎥(AE감수제)를 혼합하여 덤프트럭으로 운반하고 인력으로 포설과 로라 다짐한 후 비닐로 덮어 48시간 양생 후, 수축 줄눈과 팽창 줄눈을 설치하여 기건 상태를 유지함으로써 전체적으로 투수성의 기반층을 조성하였다.

제 2공정 : 전기 공정에서 포설된 기반층의 상부에 에폭시 프라이머를 고형분 50% 기준으로 0.4㎏/㎡을 살포하였다.

제 3공정 : 분쇄 폐타이어 칩 2㎜~0.5㎜의 크기 100㎏과, 1㎜~0.5㎜의 크기의 규사 100㎏, 0.5매쉬의 체를 통과하는 크기의 규사분 20㎏,우레탄 20㎏을 혼합한 후 그 두께가 0.5㎝가 되도록 정교하게 포설하였다.

제 4공정 : 우레탄 칩(3㎜~1㎜) 100㎏, 규사(2~1㎜) 30㎏, 규사분 (100 매쉬의 체를 통과하는 크기를 가짐) 15㎏, 우레탄 15㎏, 안료(녹색 및 적색) 1.5㎏을 혼합한 후 바닥판은 철판을 사용하고, 이형제를 바른 크기 50㎝×50㎝×50㎝ 형틀에 우레탄 칩 혼합물을 넣고, 표면 정리 후 신나를 칠한 가압판으로 진동 가압하고, 성형된 탄성패널을 형틀에서 뺀 후 표면에 경도 80의 우레탄상도용을 살포하며, 이러한 방법으로 녹색과 적색을 공장에서 제조하였다.

제 5공정 : 전기 공정에서 제조된 탄성패널을 탄성층의 상부에 녹색과 적색이 교차되도록 설치한 후 핸드 롤러로 다짐하여 완성시켜 즉시 사람과 경차량의 통행을 개통시켰다. 사람들이 경차량이 상당히 많이 통행하였음에도 포장된 도로에 아무런 문제가 발생되지 않았다.

(실시예 2)

본 발명의 방법을 적용하여 고탄성 블록을 제조하고, 이 고탄성 블록을 사용하여 폭1m 길이 150m의 투수성 보도를 설치하되, 색상은 도4에서 보듯이 회색, 흑색, 적색이 교차되도록 하였다. 블록의 크기는 회색블록 : 70㎝×70㎝, 흑색블록 :70㎝×7㎝, 적색블록 : 7㎝×7㎝로 제조하며, 두께는 모두 7㎝가 되도록 하였다. 이 고탄성 블록이 설치되는 하부 기반층은, 쇄석기층 10㎝, 노면 조절용으로 투수몰탈 3㎝로 하였다.

제 1공정 : 통상적인 방법으로 쇄석기층을 10㎝ 두께로 포설하고, 그 상부에 투수 몰탈층을 3㎝ 두께로 포설하였다.

제 2공정 : 물 112㎏/㎥, 시멘트 350㎏/㎥, 10㎜체에서 95% 통과하고, 5㎜체에서 60%통과하며, 2㎜체에서 40%통과하고, 1㎜체에서 15% 통과하는 골재 최대 다짐 기준 1㎥에 1,600㎏, 혼화제 1.1㎏/㎥(AE감수제)를 혼합하여 회색블록 : 70㎝ ×70㎝ ×7㎝, (측면부분 설치용)흑색블록 70㎝ ×7㎝ ×7㎝, (모서리부분 설치용)적색블록 : 7㎝ ×7㎝ ×7㎝의 투수블록을 제조 양생하였다.

제3공정 : 고탄성패널을 제조하기 위하여, 3~1㎜의 우레탄칩 100㎏/㎥, 2㎜~1㎜의 규사 50㎏/㎥, 100 매쉬의 체를 통과하는 크기의 규사분 20㎏과 우레탄 15㎏/㎥을 혼합하여 70㎝ ×70㎝ 회색, 70㎝ ×70㎝ (70㎝ ×70㎝으로 사용) 흑색, 70㎝ ×70㎝ 적색 형틀에 넣어 일차 가압하고, 그 상부에 전기 공정에서 제조된 투수성 블록을 얹은 후 2차 가압하여 성형시킨 후, 형틀을 제거하고 양생하여 고탄성 투수성블록을 제조하였다.

제4공정 : 제조된 블록을 도5와 같이 설치하고, 경도 80의 우레탄을 스프레이 살포하여 완성하였다. 블록을 설치하여 보도를 완성한 후 즉시 사람들의 통행을 허용하였으나, 아무런 문제가 발생하지 않았다.

(실시예 3)

본 발명을 적용하여 폭 5m, 길이 1000m의 고 탄성 도로를 포장하기로 하고, 통상의 방법으로 포설된 기반 층의 상부에 탄성 층을 포설하고, 그 위에 투명 에폭시 코팅을 설치하기로 하였다. 이때 탄성 층의 두께는 15㎜로 하고, 코팅 층의 두께는 0.5㎜로 하기로 하였다. 구체적으로, 기반 층의 구성은 휠터 층 5㎝, 쇄석기 층 10㎝, 투수층 6㎝이고, 그 상부에 탄성 층 15㎜와 코팅 층 0.5㎜가 설치되는 것이다. 색상은 녹색과 적색이 교차되도록 하였다.

제 1공정 : 통상적인 방법으로 기층 및 투수콘크리트 포설 다짐하고 양생하여 휠터 층 5㎝와 쇄석기 층 10㎝를 조성하고, 그 상부에 8㎜체에서 85%통과하고, 5㎜체에서 47%통과하며 2㎜체에서 10.0%통과하는 골재 최대 다짐 기준 1㎥인 1620㎏에 시멘트 292㎏/㎥, 물 112㎏/㎥, 혼화제 0.81㎏/㎥(AE감수제)를 혼합하여 덤프트럭으로 운반하고 인력으로 포설과 로라 다짐한 후 비닐로 덮어 48시간 양생 후, 수축 줄눈과 팽창 줄눈을 설치하여 기건 상태를 유지함으로써 전체적으로 투수성의 기반층을 조성하였다.

제 3공정 : 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 2㎜~0.5㎜의 크기 100㎏과, 1㎜~0.5㎜의 크기의 규사 100㎏, 0.5매쉬의 체를 통과하는 크기의 규사분 20㎏, 우레탄 20㎏을 혼합한 후 그 두께가 0.5㎝가 되도록 정교하게 포설하였다. 이 공정에서 사용된 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩은 분쇄 폐타이어칩을 약 120℃로 가열하여 그 표면이 겔화된 상태에서 우레탄이 코팅된 것을 사용하였다.

제 5공정 : 전기 공정에서 제조된 탄성 층의 상부에 비닐을 덮고 핸드 롤러 다짐하여 양생완료 후 비닐을 걷어내고 상기 탄성 층의 상부에 녹색과 적색이 교차되도록 코팅 한 후 개통시켰다.

본 실시예에 의하여 시공된 도로는 제반 시험결과 탄성 및 표면강도가 우수하고 대기나 자외선에 대하여도 강한 내성을 지니는 것으로 확인되었다.

이와 같은 본 발명은 분쇄 폐타이어칩을 사용함으로써 고가인 우레탄칩을 대체할 수 있도록 하여 폐자재 재활용과 함께 공사비용을 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.

또한, 본 발명의 탄성패널 설치식 포장방법에 의하면, 탄성층 상부에 고탄성 패널을 설치함으로써, 양생 없이 즉시 개통할 수 있기 때문에 시공이 간단하고 공 사기간을 최소한으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고, 본 발명의 현장 설치식 탄성 포장방법은 종래 신나를 사용함으로써 발생되는 문제점을 모두 해소함으로써, 현장 포설에 의한 탄성포장을 가능하게 한 것이므로, 이러한 본 발명의 방법은 매우 유익한 것이라 하겠다.

Claims

통상적인 방법으로 기반층을 조성하는 공정;

전기 공정에서 조성된 기반층의 상부에 10㎜이하의 폐타이어칩 1중량부에 우레탄 또는 에폭시 0.05~0.3중량부 등을 혼합한 혼합물을 포설하여 탄성층을 형성하는 공정; 및

전기 공정의 탄성층 상부에 우레탄칩 또는 표면이 50-150℃로 가열되어 겔화된 상태에서 액상 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 1중량부에, 우레탄 0.05∼0.3중량부 등을 혼합한 혼합물을 성형 및 가압하여 된 탄성패널을 설치하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고탄성 포장방법.
제1항에 있어서, 상기 탄성층을 포설하기 전에 기반층의 표면을 건조시킨 후 에폭시 프라이머와 우레탄 프라이머 중 어느 하나를 살포하고, 살포된 에폭시가 건조된 후에 탄성층을 포설하는 것을 특징으로 하는 고탄성 포장방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄성층을 포설함에 있어서 50 매쉬의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분 중 하나 이상을 3중량부 이하(0은 제외), 직경이 5㎜이하의 규사를 3중량부 이하(0은 제외)로 추가 혼합하는 것을 특징으로 하는 고탄성 포장방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄성패널은 우레탄칩 또는 액상 우레탄이 코팅된 폐타이어칩 1중량부와 우레탄 또는 에폭시 0.05~0.3중량부에 50 매쉬의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분 중 하나 또는 둘 이상이 2중량부 이하(0은 제외), 직경이 5㎜이하의 규사가 3중량부 이하(0은 제외)로 추가 혼합되어 제조된 것으로, 공극율이 5-20%인 것을 특징으로 하는 고탄성 포장방법.
제1항에 있어서 상기 탄성패널은 표면에 경도 70이상의 투명 우레탄 또는 투명 에폭시의 상도 코팅제가 살포된 것임을 특징으로 하는 고탄성 포장방법.
10㎜이하의 우레탄칩 또는 우레탄이 코팅된 분쇄 폐타이어칩 1중량부에 우레탄 또는 에폭시 0.05~0.5 중량부를혼합하고, 이에 50매쉬의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분 중의 하나 또는 둘 이상을 2중량부 이하(0은 제외)로 혼합하고, 또한 5㎜이하의 규사, 모래, 석분 중의 하나 이상을 3중량부 이하(0은 제외)로 추가하여 혼합한 후 이 혼합물을 적정 크기의 형틀 내부에 투입하여 일차 가압하여 탄성패널을 성형시키는 공정; 및

13㎜체에서 90~100% 통과하고 2.0㎜체에서 0~40% 통과하고 1.0㎜체에서 0~20% 통과하고 0.5㎜체에서 0~10% 통과하는 골재 1㎥에 시멘트 200~500㎏, 물 50~200㎏(물/시멘트비 25-40%), 혼화제 5㎏이하(0은 제외)(KSF 2560의 시멘트 비 1% 이하)를 혼합하여 형틀에 투입하고 가압하여 성형한 후, 양생 및 증기양생 등으로 투수성 블록을 제조하여, 이를 전기 공정의 형틀내부의 탄성패널 상부에 얹어 이차 가압하여 탄성패널과 투수성블록을 접착시킨 후 양생하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고탄성 투수블록의 제조방법.
제6항에 있어서, 양생 후 표면에 경도 80이상의 투명 우레탄 또는 투명 에폭시의 상도 코팅제를 살포하는것을 특징으로 하는 고탄성 투수블록의 제조방법.
통상적인 방법으로 기반층을 조성하는 공정;

전기 공정에서 조성된 기반층의 상부에 우레탄칩 또는 표면이 50-150℃로 가열되어 겔화된 상태에서 액상 우레탄이 코팅된 폐타이어칩 1중량부에 액상 우레탄 0.03∼0.3중량부를 혼합한 혼합물을 포설하여 탄성층을 형성하는 공정;

전기 탄성층 표면에 PE 또는 PP로 된 비닐을 덮어씌우고, 그 상부를 롤러 또는 흙손 등으로 다짐하는 공정; 및

전기 공정의 롤러 다짐 후, 소정 기간 방치하여 양생시킨 후 비닐을 걷어내고 표면층의 상부에 우레탄 또는 에폭시 등을 코팅하여 표면층의 강도를 향상시키는 공정을 포함하는 고탄성 포장방법.
제8항에 있어서, 기반층의 표면을 건조시킨 후 에폭시 프라이머와 우레탄 프라이머 중 어느 하나를 살포하는 것을 특징으로 하는 고탄성 도로 포장방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 탄성칩 혼합물에 50 매쉬의 체를 통과하는 크기의 시멘트, 규사분, 석회석, 석분 중 하나 이상을 3중량부 이하(0은 제외), 직경이 5㎜이하의 규사를 3중량부 이하(0은 제외)로 추가 혼합하는 것을 특징으로 하는 고탄성 포장방법.