KR100408594B1 - 황토 도로포장재와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축강도가 높으면서 천연의 황토색을 그대로 유지할 수 있는 도로포장재에 관한 것으로 황토를 이용한 도로포장재의 강도를 강화하고 색상을 천연황토와 유사하게 하기 위하여 황토 입자가 미세하고 균일하게 가공된 고순도 황토 분말을 시멘트와 배합하되 도로의 용도에 따라 시멘트와 최적 강도를 유지할 수 있는 비율로 황토를 배합하며, 시멘트 배합량 증가에 따른 황토 배합토의 회색화를 보완하기 위하여 색상 강화제로서 산화철을 첨가하여 천연황토와 같은 색을 발현시키는 것을 특징으로 한다.

Description

황토 도로포장재와 그 제조방법{A composition of clay pavement and process thereof}

본 발명은 황토를 이용한 도로포장재에 관한 것으로 더욱 상세하게는 압축강도가 높으면서 천연의 황토색을 그대로 유지할 수 있는 도로포장재에 관한 것이다.

종래에는 황토를 이용한 도로포장재에서 황토색깔을 유지하기 위하여 적정압축강도를 유지할 수 있는 혼합비 이상으로 황토를 많이 섞어(시멘트와 황토의 중량 혼합비율 1:1.5∼2) 제조함으로써 압축강도가 약하여(압축강도 80∼100kg/㎠)깨지거나 겨울에 동파되는 경우가 많았다. 또한 강도보강 및 크렉(Creck)을 방지하기 위하여 바인더를 사용하기도 하였으나 바인더를 이용한 강도유지 한계점이 강도 100kg/㎠을 넘지 못하여 산책로 및 자전거도로, 차량진입로 등에 하자가 많이 발생하였다. 이렇게 황토를 이용한 도로포장재의 압축 강도가 약한 또 다른 이유는 산야의 생황토를 미분쇄하지 않고 도로포장재용 황토원료로 사용하기 때문이며 황토 잔덩어리 및 마사의 덩이가 섞여 미세 시멘트 입자와 화학적 결합이 원할이 이루어지지 못하므로 강도를 크게 떨어뜨리는 요인이 되었다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로 황토를 이용한 도로포장재의 강도를 강화하고 색상을 천연황토와 유사하게 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 황토 입자가 미세하고 균일하게 가공된 고순도 황토 분말을 시멘트와 배합하되 도로의 용도에 따라 시멘트와 최적 강도를 유지할 수 있는 비율로 황토를 배합하며, 시멘트 배합량 증가에 따른 배합토의 흑색화를 보완하기 위하여 색상 강화제로 산화철을 첨가하여 천연황토와 같은 색을 발현시키는 것을 특징으로 한다.

황토도로포장용으로 시멘트와의 고결이 잘 이루어지도록 특별히 황토를 구워서 100∼150mesh로 분쇄 가공한 고순도 미세 분말 황토(G.S 코퍼레이션사, 성분 및 물성 시험성적서 참조)를 사용하며, 황토포장도로의 용도에 따라 시멘트대 황토의 배합 중량비율은 1 : 0.78∼1.42로 하고 시멘트대 자갈, 모래의 비율은 1 : 6.67 : 1.49 비율로 하여 이들을 혼합하고 이 혼합물에 물을 첨가하여 레미콘 트럭에서 혼합한다.

기본 투입자재인 시멘트 3kg, 자갈 20kg, 모래 4.48kg, 물 4.8kg에 대하여 황토의 혼합비률에 따른 황토 도로포장재의 압축강도는 표 1과 같다.

<표 1> 시멘트 3kg에 대한 황토의 혼합비율에 따른 도로포장재의 압축강도

시험구	1	2	3	4
황토 kg	2.35	3.0	4.26	5.4
시멘트 kg	3	3	3	3
황토/시멘트 비율	0.78	1.00	1.42	1.80
압축강도 kg/㎠(레미콘작업 혼합시료)	210	180	150	130
압축강도 N/㎟(수작업 시료)	23.1	21.5	18.6	·
압축강도 kg/㎠(수작업 시료)	231	215	186	·
색상	불량 : 시멘트 배합비의 증가에 따라 회색화 되어감	흐린 황토색을 나타냄.
비고	레미콘작업 혼합시료는 현장에서 다량 생산을 위하여 레미콘으로 혼합한 것이고 수작업 시료는 시험시료로 제공하기 위하여 수작업으로 별도 혼합한 시료로서, 시멘트와 황토의 배합비율이 동일하여도 레미콘작업 혼합시료보다 수작업 시료의 강도가 약간 높게 나타나고 있슴.

본 발명의 시험구 1,2,3의 제품은 압축강도에 있어서 종래의 도로포장재인 시험구 4보다 압축강도가 높다는 것을 알 수 있으나 황토에 대해서 시멘트의 혼합비율이 높아서 황토색깔이 제대로 나오지 않고 시멘트의 배합비가 증가됨에 따라 시멘트의 회색이 진하게 나타났으며, 시험구 4의 제품은 황토의 첨가에 따라 색상은 흐린 황토색을 나타냈으나 강도면에서도 만족스럽지 못하였다.

본원 발명의 압축강도의 수준을 <표 1>의 1,2,3(150∼210kg/㎠ : 레미콘 작업 혼합시료)제품으로 맞추고 붉은색의 산화철과 노란색의 산화철을 조합해서 첨가하여 본 결과 압축강도도 높고 색상면에서도 천연의 황토색을 얻을 수 있었다. 그 배합비율과 이에 따른 도로포장재 용도는 <표 2>와 같다.

<표 2> 첨가 산화철의 조합비율과 그것에 따른 도로포장재 용도

시험구	1	2	3
황토 kg	2.35	3.00	4.26
시멘트 kg	3	3	3
압축강도kg/㎠	210	180	150
포장도로의 색상	황토색	적황토색	황토색	적황토색	황토색	적황토색
산화철(붉은색)첨가량 g	45	75	40	60	35	50
산화철(노란색)첨가량 g	90	90	60	60	45	45
산화철/시멘트×100 %	4.5	5.5	3.33	4.00	2.67	3.17
용도	자건거도로, 사찰진입로, 공원진입로, 주차장(차량전용가능)	자전거도로, 사찰마당, 공원광장 체육시설(차량진입가능)	공원산책로, 소로길,마당, 문화재 보도길(차량진입불가)
비고	기본재료는 시멘트 3kg, 자갈 20kg, 모래 4.48kg, 물 4.8kg을 기준으로한다.

<표 2>와 같이 포장용도에 따라 황토와 산화철(붉은색과 노란색) 배합비율을 달리하여서 필요한 도로의 압축강도(150∼210kg/㎠)와 다양한 천연의 황토색을 얻을 수 있다. 색상의 종류는 시멘트에 대한 산화철의 비율을 2.67∼5.50%로 하여 일반 황토색과 붉은 황토색 등으로 다양한 색상을 만들수 있고 현대화된 레미콘 생산시설로 제조하기 때문에 균일한 제품으로 규격화하여 생산량을 1일 시공 25대분에서 100대분까지 레미콘 트럭(6㎥) 기준으로 생산가능하다.

또한, 상기와 같이 시멘트에 대하여 생황토를 구워서 100∼150mesh로 분쇄한 고순도 미세분말 황토의 배합중량비를 1 : 0.78∼1.42로 하고, 시멘트에 대하여 산화철(붉은색, 노란색)을 2.66∼5.50% 첨가하며, 기본 투입자재로서 시멘트 3kg, 가는 자갈 20kg, 모래 4.48kg, 물 4.8kg의 중량비율로 혼합하여 통상의 보도블록 형틀로 황토보도블록을 제조할 수 있다.

본 발명은 산야의 생황토를 사용하는 대신 황토 입자가 미세하고 균일하게 가공되는 고순도 황토 분말을 사용하기 때문에 미세한 시멘트와 균일하게 혼합되며 화학적 결합이 잘 이루어져 가공하지 않은 생황토를 사용했을 때보다 20∼30kg/㎠정도 더 강도가 강하며, 더우기 별도의 색소를 첨가하므로 시멘트 배합증가에 따른 색상의 변화에 관계없이 필요한 강도를 유지할 수 있는 충분한 시멘트량을 배합할 수 있어 압축강도가 생황토를 많이 사용하는 종래의 도로포장재보다 평균 50∼ 120kg/㎠ 정도 향상되므로 동파 및 크렉에 강하고, 황토와 산화철의 혼합률을 조절하여 차량전용도로, 차량진입가능도로, 차량진입불가도로에 따라 또는 주위의 경관과 조건에 맞추어 강도 및 색깔을 자유롭게 생산할 수 있으며 압축강도가 시멘트 콘크리트 정도로 높으면서 천연의 황토색을 그대로 유지할 수 있다.

Claims (3)

1. 시멘트, 자갈, 모래, 황토로 구성된 도로포장재의 제조방법에 있어서, 압축강도를 높이기 위하여 황토를 구워 100∼150mesh로 분쇄한 고순도 미세 분말 황토를 사용하며 시멘트와 황토의 배합 중량비는 1 : 0.78∼1.42이고 천연 황토색을 발현시키기 위하여 붉은색과 노란색의 산화철을 조합하여 시멘트량에 대하여 2.67∼5.50%를 첨가 혼합하고, 이 혼합물에 자갈, 모래, 물을 혼합하되 도로의 용도에 따라 시멘트에 대한 황토의 배합비와 산화철의 첨가비를 조절하여 제조하는 것을 것을 특징으로 하는 황토 도로포장재 제조방법.
2. 시멘트, 자갈, 모래, 황토로 구성된 도로포장재에 있어서, 압축강도를 높이기 위하여 황토를 구워 100∼150mesh로 분쇄한 고순도 미세 분말 황토를 사용하며 시멘트와 황토의 배합 중량비는 1 : 0.78∼1.42이고 천연 황토색을 발현시키기 위하여 붉은색과 노란색의 산화철을 조합하여 시멘트량에 대하여 2.67∼5.50%를 첨가 혼합하고, 이 혼합물에 자갈, 모래, 물을 혼합하되 도로의 용도에 따라 시멘트에 대한 황토의 배합비와 산화철의 첨가비를 조절하여 제조되는 것을 특징으로 하는 황토 도로포장재.
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