KR100853396B1 - 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미분말화된 천연골재를 포함하는 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 유색층용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와; 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 블록본체용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와; 블록모양을 갖는 거푸집 내에 블록본체용 시멘트 조성물을 투입하고, 그 상면에 유색층용 시멘트 조성물을 추가로 투입한 후 성형하여 양생하는 단계와; 상기 양생된 블록의 유색층 표면을 연마하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법에 관한 것으로,

이와 같이 제조된 인터록킹 블록은 다양한 색상을 갖는 미분말의 천연골재를 유색층의 시멘트 조성물에 재료로 사용하여 외부로 노출되는 블록의 전체 표면에 천연골재 특유의 자연적인 색상을 형성하여 그 미감을 향상시킬 수 있으며, 이러한 천연골재에 의한 색상은 탈색 또는 변색이 없어 반영구적으로 사용이 가능할 뿐만 아니라, 유기 합성수지재 안료를 사용하지 않아 친환경적이다.

인터록킹 블록, 천연골재, 시멘트, 혼합골재

Description

천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법{A manufacturing method of interlocking block using a natural aggregate}

본 발명은 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 외부로 노출되는 블록의 표면 전체에 천연골재 특유의 색상을 형성하여 그 미감을 향상시킬 수 있는 인터록킹 블록의 제조방법에 관한 것이다.

인터로킹 블록은 보도, 차도, 광장, 주차장 등의 포장에 사용되는 것으로, 모양 및 치수에 따라 기본 블록과 이형 블록으로 나뉘어지고, 용도와 치수에 따라 보도용 블록과 차도용 블록으로 구분될 수도 있다.

이러한 인터록킹 블록은 주로 시멘트에 모래나 자갈 또는 석분과 같은 골재를 혼합한 시멘트 조성물에 적정량의 물을 배합하고 블록의 규격에 맞게 제작된 거푸집에 양생하여 만들어진다.

한편, 최근의 인터록킹 블록은 단순하게 도로를 포장하는 콘크리트 또는 아스콘 형태의 포장에서 벗어나 다양한 시각적 미감과 도시경관을 살리기 위하여, 전술한 시멘트 조성물로 이루어진 블록본체의 노출표면에 안료가 추가된 시멘트 조성 물을 이용하여 소정의 색감이나 무늬가 형성된 유색층이 형성된 것을 사용하고 있다.

도 1은 종래 일 실시예에 따른 인터록킹 블록을 나타낸 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래 인터록킹 블록(10)은 시멘트 조성물을 일정한 크기로 양생하여 서로 이웃하는 다른 블록들과 정열 및 조합되어 바닥면을 형성하는 블록본체(11)와, 상기 블록본체(11)의 표면에 안료가 추가된 시멘트 조성물을 이용하여 형성된 소정의 색감을 갖는 유색층(15)으로 구성된다.

이러한 유색층을 갖는 인터록킹 블록은 그 유색층의 미감을 주로 안료의 색상과 표면의 문양만으로 그 미감을 조성하였기 때문에 보다 향상된 미감을 제공하는데 한계점이 있었으며, 특히 최근 유기 합성수지재 안료가 화재시 내연성이 약하고 장시간 지나면 변색 및 탈색으로 인해 오히려 미감을 해칠 뿐만 아니라 재료적인 측면에서 친환경이지 못하다는 문제됨에 따라 그 사용이 규제되고 있어 새로운 형태의 인터록킹 블록에 대한 연구를 필요로 하고 있는 실정이다.

이에 대한민국 특허 출원번호 1998-014282에서는 다수 재료로 혼합된 골재와 시멘트 및 물을 혼합한 뒤에 이 혼합물을 거푸집에 투입하며, 양생을 위하여 거푸집에 투입된 혼합물을 건조하여 블록을 제조하는 방법에 있어서, 모래 40∼70중량％, 제1칼라석재 5∼20중량％ 그리고 제2칼라석재 5∼20중량％로 구성된 골재와, 10∼30중량％의 시멘트 그리고 5∼15중량％의 물을 혼합하는 것을 포함하여 이루어지는 건축 및 토목용 블록의 제조방법을 제공한 바 있다.

도 2는 종래 또 다른 실시예에 따른 블록을 나타낸 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 전술한 기술로 제조된 블록(20)은 제1칼라석재(1)로서 6mm∼20mm의 입경을 갖는 검은색의 석재를 사용하고, 상기 제2칼라석재(2)는 5mm∼20mm의 입경을 흰색의 석재를 사용함으로써, 블록(20)의 표면에 상기와 같은 칼라석재(1,2)가 노출되도록 함에 따라 그 표면의 심미감을 향상시키고자 한 것이다.

그러나, 이러한 블록은 유기 합성수지재인 안료의 사용없이 색상을 갖는 석분을 사용하였기에 반영구적이면서도 친환경적인 제품이라는 효과는 있었으나, 그 사용목적이 주로 경계석의 용도로 제작되었기 때문에 본원에서 적용하고자 하는 인터록킹 블록과는 그 용도가 부합되지 못하며, 제작된 블록의 표면에 칼라석재가 부분적으로 위치되기 때문에 일반 골재인 모래와 시멘트도 함께 노출되어 시멘트 특유의 거친 느낌과 투박한 색상으로 그 미감이 뛰어나지 못하다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 색상을 갖는 미분말의 천연골재를 유색층의 재료로 사용하여 외부로 노출되는 블록의 표면 전체에 미려하면서도 자연적인 색상을 반영구적으로 형성할 수 있는 친환경 소재의 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 의해 제조되어 유색층이 한종 이상의 천연골재가 포함된 시멘트 조성물로 이루어진 천연골재를 이용한 인터록킹 블록을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

미분말화된 천연골재를 포함하는 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 유색층용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와; 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 블록본체용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와; 블록모양을 갖는 거푸집 내에 블록본체용 시멘트 조성물을 투입하고, 그 상면에 유색층용 시멘트 조성물을 추가로 투입한 후 성형하여 양생하는 단계와; 상기 양생된 블록의 유색층 표면을 연마하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공함으로써 달성된다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 미분말화된 천연골재는 활석, 천연규사, 사문석, 백운석, 석영, 운모, 흑운모, 방해석, 석회석, 규석, 장석, 불석, 도석, 대리석 중에 하나 또는 둘 이상이 선택되어 혼합된 것임을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 미분말화된 천연골재는 0.1~1mm의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 미분말화된 천연골재에 또 다른 색상을 갖는 1.2~8mm 입경의 천연골재가 추가로 첨가되는 것을 특징으로 하는 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 천연골재는 혼합골재에 대하여 30~80중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 유색층용 시멘트 조성물은 전체 유색층용 시멘트 조성물 100중량부에 대하여 혼합골재 40~75중량부와, 시멘트는 20~55중량부, 물은 4.5~14중량부가 혼합된 것임을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 제조방법에 있어서, 상기 유색층용 시멘트 조성물에 사용된 시멘트에는 백시멘트가 50중량% 이상 포함된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

아울러, 본 발명은 전술한 제조방법에 제조되어, 시멘트 조성물을 일정한 크 기로 성형한 후 양생하여 서로 이웃하는 다른 블록들과 정열 및 조합되어 바닥면을 형성하는 블록본체와, 상기 블록본체의 표면에 한종 이상의 천연골재가 포함된 시멘트 조성물을 이용하여 색감을 갖는 유색층으로 구성된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록을 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법은 다양한 색상을 갖는 미분말의 천연골재를 유색층의 시멘트 조성물에 재료로 사용하여 외부로 노출되는 블록의 전체 표면에 천연골재 특유의 자연적인 색상을 형성하여 그 미감을 향상시킬 수 있으며, 이러한 천연골재에 의한 색상은 탈색 또는 변색이 없어 반영구적으로 사용이 가능할 뿐만 아니라, 유기 합성수지재 안료를 사용하지 않아 친환경적이라는 효과를 가져온다.

이하에서는 본 발명에 대하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 블록본체의 노출표면에 형성되는 유색층의 시멘트 조성물에 소정의 색감을 내는 재료로서 천연골재를 사용하여 미려한 색상을 갖는 친환경적인 인터록킹 블록을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명에서는 미분말화된 천연골재를 포함하는 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 유색층용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와; 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 블록본체용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와; 블록모양을 갖는 거푸집 내에 블록본체용 시멘트 조성물을 투입하고, 그 상면에 유색층용 시멘트 조성물을 추가로 투입한 후 성형하여 양생하는 단계와; 상기 양생된 블록의 유색층 표면을 연마하는 단계;를 갖는 인터록킹 블록의 제조방법을 제공한다.

이와 같은 인터록킹 블록을 제조하기 위하여, 먼저 블록본체용 시멘트 조성물과 유색층용 시멘트 조성물을 각각 별도로 준비하게 되는데, 그 중에서 먼저 본원발명의 특징이 되는 유색층용 시멘트 조성물을 설명하면 다음과 같다.

상기 유색층용 시멘트 조성물은 색감을 나타내는 주요원료로서 미분말화된 천연골재를 사용되는데, 이러한 천연골재로는 바다나 광산에서 채취된 작은 돌들을 색상별로 구분하여 사용할 수 있으며, 예를 들어 활석, 천연규사, 사문석, 백운석, 석영, 운모, 흑운모, 방해석, 석회석, 규석, 장석, 불석, 도석, 대리석 등과 같은 원석 중에서 하나 또는 둘 이상이 선택하여 혼합하는 것이 바람직하다. 이러한 원석들은 구성성분간의 배합량과 불순물의 첨가에 따라 조금씩 다른 색상을 갖기 때문에 적절한 배합을 통해 다양한 색상발현이 가능하게 된다.

예를 들어, 흰색을 나타내고자 할 경우에는 순수한 백운석 분말을 사용하며, 원색을 나타내고자 할 경우에는 백운석에 특정색깔의 천연골재를 혼합하여 사용하고, 검정색을 나타내고자 할 경우에는 순수한 사문석 분말을 사용한다. 또한 이러한 흰색과 검정색을 나타내는 백운석과 사문석은 서로 혼합하여 그 명도를 조절하여 다양한 색상을 나타낼 수 있음은 용이하게 적용될 수 있는 사항이다.

상기와 같이 천연골재는 0.1~1mm의 입경을 갖도록 미분말화하여 사용하게 되 는데, 이는 상기 범위의 입경을 갖는 미분말로 사용할 경우 골재와 시멘트에 골고루 분산되어 추후 제조된 블록의 표면에 전체적으로 천연골재의 균일한 색상을 나타낼 수 있기 때문이다. 즉 상기 입경보다 작게 할 경우 그 분쇄가 용이하지 않고 작업과정 중 날리게 되어 작업환경을 해치고 오히려 작업성의 효율을 떨어뜨리게 되며, 반대로 상기 입경보다 큰 천연골재를 사용할 경우 블록 표면에 그 색상이 균일하지 못하고 부분적으로 색상의 편차가 크게 때문에 오히려 미감을 해치게 된다.

한편, 상기와 같이 0.1~1㎜의 입경을 갖는 미분말 천연골재에, 상기 미분말화된 천연골재와 또 다른 색을 갖는 1.2~8mm 입경의 천연골재를 첨가하면 더욱 바람직한 효과를 가져온다.

이는 서로 다른 색상을 갖는 두 종류의 천연골재를 혼합 및 첨가함에 따라, 미분말화된 천연골재는 유색층의 바탕색을 이루도록 하고, 또 다른 천연골재는 상기 바탕색에 점이나 무늬와 같은 자연스런 문양을 형성하도록 하여 그 미감을 향상시킬 수 있기 때문이다. 추가로 첨가되는 천연골재의 입경을 1.2~8mm로 한정하는 것은 상기 입경보다 작게 되면 바탕색을 이루는 미분말화된 천연골재의 색상으로 부터 뚜렷한 무늬를 형성하기가 어렵고, 상기 입경보다 크게 되면 미분말화된 천연골재와 결합력이 떨어져 강도가 약해지기 때문이다.

다만, 상기와 같이 미분말화된 천연골재가 반드시 유색층의 바탕색을 이루는 것은 아니며, 두가지 타입의 입경 중 더 많은 양을 차지하는 천연골재가 바탕색으로 선택되는 것으로서, 따라서 상기 두가지 타입의 입경을 갖는 천연골재간의 배합량은 사용자의 선택에 따라 달라지는 것이기 때문에 크게 한정되지는 않는다.

이러한 천연골재는 전체 혼합골재에 대해 30~80중량%가 함유되도록 하는 것이 바람직하며, 이는 상기 함량보다 적게 첨가되면 천연골재의 색상이 블록에 선명하게 나타나지 못하며, 반대로 상기 함량보다 많이 첨가되면 천연골재는 대부분이 고가이기 때문에 제조원가의 상승을 초래하기 때문에 전술한 범위 내에서 배합하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 혼합골재에는 전술한 천연골재 이외에 지금까지 통상적으로 사용되어온 일반골재들이 사용될 수 있으며, 그 예로서 자갈이나 모래가 사용되나, 본 발명의 블록의 색상효과를 최대한 발휘하도록 하기 위해서는 토목 및 건축 분야에 공시된 세골재를 사용하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 미분말화된 천연골재를 포함하는 혼합골재는 시멘트와 물과 혼합하여 유색층용 시멘트 조성물을 제조하게 되며, 각 배합비율은 이미 당해 분야에서 공지된 바 크게 한정되지는 않으나, 바람직한 배합비율로서 전체 유색층용 시멘트 조성물 100중량부에 대하여 혼합골재 40~75중량부와, 시멘트는 20~55중량부, 물은 4.5~14중량부가 혼합된 것이 바람직하며, 이러한 배합비율은 각 원료 간의 결합력 및 블록의 강도를 고려하여 제시된 것이다.

한편 본 발명의 시멘트는 통상적인 포틀랜드 시멘트가 사용가능하나, 천연골재의 색상을 더욱 선명하게 하기 위하여 백시멘트가 50중량% 이상이 함유된 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 유색층용 시멘트 조성물이 준비되면, 이와 별도로 블록본체용 시멘트 조성물을 준비하게 된다.

이러한 블록본체용 시멘트 조성물은 통상적으로 인터록킹 블록의 블록본체에 사용되는 시멘트 조성물이 적용가능하며, 본원발명에서는 그 예시로서 전체 블록본체용 시멘트 조성물 100중량부에 대하여 시멘트 10~30중량부와, 골재로서 각각 모래 20~50중량부 및 잔골재 30~60중량부, 물 3~10중량부가 혼합된 시멘트 조성물을 제공한다.

한편, 상기와 같은 유색층용 및 블록본체용 시멘트 조성물에는 콘크리트의 성질을 개량할 목적으로 표면활성제나 증량제, 급결제, 방수제, 발포제, 방동제 등과 같은 혼화제가 3~6중량부가 추가로 첨가될 수 있다

이와 같이 유색층용 및 블록본체용 시멘트 조성물이 준비되면, 다음 단계로서 블록모양을 갖는 거푸집 내에 블록본체용 시멘트 조성물을 먼저 투입하고, 그 상면에 유색층용 시멘트 조성물을 추가로 투입한 후 성형하여 양생시키게 된다. 상기 거푸집은 금형을 위한 모든 금형틀을 포함하는 것임을 밝혀둔다.

상기 양생방법으로는 습윤양생, 증기양생, 전기양생, 피막(皮膜)양생 등이 모두 적용가능하며, 이는 블록의 물성이나 용도에 따라 사용자가 임의적으로 선택할 수 있는 부분이다.

다음 단계로서, 이와 같이 양생을 거쳐 건조된 블록을 거푸집으로부터 탈리시킨 다음, 시공시 외부로 노출되는 블록이 표면, 즉 유색층의 상면을 연마하게 되며, 이러한 연마는 유색층의 표면을 매끄럽게 하는 기능은 물론, 블록 표면에 부착된 이물질을 제거함과 동시에 블록 내부에 위치된 천연골재를 외부로 노출시켜 더욱 선명한 색상을 노출시키고자 함이다.

이상과 같이 설명하고 있는 단계를 거쳐 제조된 인터록킹 블록은 시멘트 조성물을 일정한 크기로 양생하여 서로 이웃하는 다른 블록들과 정열 및 조합되어 바 닥면을 형성하는 블록본체와, 상기 블록본체의 표면에 한종 이상의 천연골재가 포함된 시멘트 조성물을 이용하여 색감을 갖는 유색층으로 구성된다.

상기와 같이 제조된 인터록킹 블록은 다양한 색상을 갖는 미분말의 천연골재를 유색층의 골재로서 첨가하여 블록의 외부에 노출되는 표면에 천연골재 특유의 색상을 형성하여 그 미감을 향상시킬 수 있으며, 이러한 천연골재에 의한 색상은 탈색 또는 변색이 없어 반영구적으로 사용이 가능할 뿐만 아니라, 유기 합성수지재 안료를 사용하지 않아 친환경적이다.

이하 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

입경이 3±0.2mm인 검은색 천연골재(사문석)와 입경이 0.5±0.2mm인 노란색 천연골재(백운석)가 2:8로 혼합된 혼합물 1100g과 세골재 200g, 백시멘트 600g, 물 200g을 혼합하여 유색층용 시멘트 조성물을 준비하고, 이와 별도로 포틀랜트 시멘트 600g과, 모래 980g, 잔골재 1130g, 물 160g을 혼합하여 블록본체용 시멘트 조성물을 준비한 다음, 블록성형몰드에 먼저 블록본체용 시멘트 조성물을 투입하고, 그 상면에 유색층용 시멘트 조성물을 추가로 투입한 후 성형하고 양생시킨 다음, 상기 양생된 블록의 유색층 표면을 연마하여, 전체 두께가 60mm이고 블록본체의 두께는 52mm, 유색층이 8mm인 인터록킹 블록을 제조하였다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인터록킹 블록을 나타낸 사진으로서, 도 3의 (a)와 (b)에 나타난 바와 같이 유색층이 전체적으로 옅은 노란색으로 띄고 있으며, 이러한 색상은 종래 유기 합성수지재의 인공적인 색상에 의한 인공미 대신에 환경친화적인 자연미를 살려줄 수 있어 그 상품성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 일 실시예에 따른 인터록킹 블록을 나타낸 사시도

도 2는 종래 또 다른 실시예에 따른 블록을 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 인터록킹 블록을 나타낸 사진

Claims (9)

1. 서로 다른 색상을 갖고 그 입경이 각각 0.1~1mm와 1.2~8mm 입경인 두 종의 천연골재를 포함하는 혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 유색층용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와;

   혼합골재와, 시멘트, 물을 혼합하여 블록본체용 시멘트 조성물을 제조하는 단계와;

   블록모양을 갖는 거푸집 내에 블록본체용 시멘트 조성물을 투입하고, 그 상면에 유색층용 시멘트 조성물을 추가로 투입한 후 성형하여 양생하는 단계와;

   상기 양생된 블록의 유색층 표면을 연마하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 미분말화된 천연골재는 활석, 천연규사, 사문석, 백운석, 석영, 운모, 흑운모, 방해석, 석회석, 규석, 장석, 불석, 도석, 대리석 중에 하나 또는 둘 이상이 선택되어 혼합된 것임을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 천연골재는 혼합골재에 대하여 30~80중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 유색층용 시멘트 조성물은 전체 유색층용 시멘트 조성물 100중량부에 대하여 혼합골재 40~75중량부와, 시멘트는 20~55중량부, 물은 4.5~14중량부가 혼합된 것임을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 유색층용 시멘트 조성물에 사용되는 시멘트는 백시멘트가 50중량% 이상 포함된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 블록본체용 시멘트 조성물은 전체 블록본체용 시멘트 조성물 100중량부에 대하여 시멘트 10~30중량부와, 골재로서 각각 모래 20~50중량부 및 잔골재 30~60중량부, 물 3~10중량부가 혼합된 것을 특징으로 하는 천연골재를 이용한 인터록킹 블록의 제조방법.
9. 삭제

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