KR0148351B1 - 방습형 시멘트 페이스트 및 그 제조방법, 방습형 시멘트 페이스트를 이용한 바닥 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방습형 시멘트 페이스트 및 그 제조방법, 시멘트 페이스트를 이용한 바닥 시공법에 관한 것으로서, 시멘트, 물, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 주성분으로 하며, 상기의 시멘트:물:셀룰로오즈 에테르를 20:10:1∼1.5의 중량비로 혼합된 방습형 시멘트 페이스트를 제조하고, 최하층에 120∼150㎜ 두께로 기존 구조바닥재인 콘크리트 슬라브층(10)을 타설하고, 그 상부에 60∼70㎜ 두께로 경량 기포 콘크리트층(20)을 타설하고, 상기 경량 기포 콘크리트층 상부에 상기에서 제조된 방습형 시멘트 페이스트를 타설하여 10㎜ 두께의 방습형 시멘트 페이스트층(30)을 도포한 후, 24시간이 지난뒤 바닥 미장 모르타르층(40)으로 마감함으로써 바닥을 시공한다. 본 발명에 의해 보습, 방수 및 방습효과를 얻을 수 있으며, 바닥 모르타라의 균열을 억제함은 물론이고, 일체형 바닥 콘크리트를 형성하며, 방습형 모르타르 자체에 자체다짐성 및 자체평활화 효과로 인하여 바닥 콘크리트의 일체감을 형성할 수 있다. 그외에도 방습 시멘트 페이스트를 경량 기포 콘크리트의 균열보수용으로도 널리 사용할 수 있다.

Description

방습형 시멘트 페이스트 및 그 제조방법, 방습형 시멘트 페이스트를 이용한 바닥시공방법

제1도는 종래 바닥의 구조단면을 도시한 도면이다.

제2도는 본 발명에 따른 개량된 바닥의 구조단면을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10 : 콘크리트 슬라브층 2, 20 : 경량기포 콘크리트층

3 : 스티로폴 30 : 방습형 시멘트 페이스트층

4, 40 : 바닥 미장 모르타르층

본 발명은 방습형 시멘트 페이스트 및 그 제조방법, 시멘트 페이스트를 이용한 공동주택의 바닥 시공법에 관한 것이다. 좀 더 상세하게는, 시멘트에 폴리비닐알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 혼합하여 방습형 시멘트 페이스트를 제조하고 상기 방습형 시멘트 페이스트층을 공동주택의 바닥내에 도포 또는 스프레이하는 공동주택 바닥의 시공법에 관한 것이다.

종래, 아파트 등 공동 주택에 있어서, 바닥의 구성요소는 제1도에 도시한 바와 같이 기존 바닥재인 콘크리트 슬라브층(1) 상부에 경량기포 콘크리트 또는 E.P.S 혼입 경량 콘크리트를 타설하여 콘크리트층(2)을 형성하고, 상기 콘크리트층(2) 상부에 방음 및 단열을 위해 스티로폴(3)을 깔고, 상기 스티로폴(3) 상부에 바닥 미장 모르타르층(4)의 순으로 타설하는 방법이 많이 사용되고, 상기 경량 기포 콘크리트는 건축물의 자체하중을 줄여 고층건물의 자체하중(Dead load)을 감소시켜 구조재의 단면을 축소하여 시공을 용이하게 하는 효과가 있고, 상기 스티로폴 또는 p.p.필름 또는 와이어 메쉬 등을 경량 기포 콘크리트와 바닥 모르타르 사이에 깔아서, 그 재료의 본질적인 자체의 성질에 의해 단열, 방음효과 및 방수효과를 얻어왔었다.

그러나, 현행 바닥 콘크리트의 시공법으로 제공되었던 바닥 모르타르는 바닥 모르타르 시공후 경화과정에서나 또는 시간이 경과함에 따라 바닥 균열이 생기는 것을 쉽게 관찰할 수 있었고, 그에 따른 보수비용이 막대하게 소요되었다. 상기 바닥 모르타르의 균열 원인은 콘크리트내의 기포의 불균일한 분포로 인하여 바닥 모르타르가 물을 흡수하여 건조수축으로 균열이 발생하기도 하며, 또는 여러층으로 적층되어 있는 바닥 콘크리트의 구조측면에서 각 재료의 부착성 부족이 발생되며, 또한 바닥 미장 모르타르의 건조 및 수축의 반복현상이 되풀이되므로 해서 균열이 발생하기도 했다. 또한, 열이 발생되는 온돌인 경우는 열에 의한 온도 변동 주기로 인하여 팽창 및 수축에 의해 균열이 발생하기도 하며, 바닥 시공시 물리적 성질이 다른 재질, 즉, 스티로폴, p.p필름 등을 적층시키므로 바닥 미장 모르타르와 상기 스티로폴 등간의 계면접착성 부족으로 재료간의 부착력이 부족하여 구조적 균열이 생기기도 하였다. 일반적으로는 상기 여러가지 원인이 복합적으로 작용하여 짧게는 시공 후 1∼2개월 후 또는 길게는 6개월∼1년만에 바닥에 작고 큰 균열이 발생했었다.

기존 시공법에서는 바닥 모르타르에 대한 보습성, 방습성 및 방수성을 강화하기 위해서 자갈층을 바닥시공시에 포함시키는 방법을 통해 일정한 량의 물을 흡수하여 안정성을 형성하여 방습 및 방수효과를 얻기도 하나, 이 시공법은 고층 공동주택에 사용할 경우에는 자갈(골재)에 의한 자체하중이 증가하여 고층건물의 기둥, 벽 등의 단면설계에 어려운 점이 있으며 또한 공사비도 상당히 증가되므로 적합하지 않고, 스티로폴, p.p필름, 철망 또는 와이어 메쉬 등을 바닥 시공시에 포함시키는 방법은 그 시공이 편리한 점과 하중이 크지 않는 등의 장점으로 단열 및 방음재로서 바닥 모르타르와 바닥 기포 콘크리트 사이에 적층되어 시공되고 있으나, 스티로폴, p.p필름 및 비닐 등의 상기 재료는 유기질재료로서 바닥 모르타르와 경량 바닥 기포 콘크리트와의 부착력을 약화시켜서 바닥 모르타르의 구조적 균열의 원인이 되었다.

따라서, 본 발명자는 바닥재와 물리적 성질이 동일한 시멘트 페이스트에 보습성 및 방습성을 가하는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 혼합하고 이를 바닥시공시에 이용함으로써 바닥의 균열을 억제하는 방법을 발명하게 되었다.

본 발명의 목적은 바닥의 균열발생을 억제할 수 있는 방습형 시멘트 페이스트 및 그 제조방법, 방습형 시멘트 페이스트를 이용한 바닥의 시공방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 방습형 시멘트 페이스트는 시멘트 : 물: 용액을 20:10:1∼1.5중량비로 혼합한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 방습형 시멘트 페이스트의 제조방법은 보통 시멘트와 알루미나 시멘트를 20:1∼1.5의 중량비로 혼합하여 혼합형 시멘트를 제조하고, 상기 혼합형 시멘트에 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 2∼3분동안 배합용기에서 혼합시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방습형 시멘트 페이스트를 이용한 바닥의 시공방법은 최하층에 100∼120㎜ 두께로 기존 구조바닥재인 콘크리트 슬라브층을 타설하고, 그 상부에 40∼70㎜ 두께로 경량 기포 콘크리트층을 타설하고, 상기 경량 기포 콘크리트층 상부에 상기에서 제조된 방습형 시멘트 페이스트를 1∼2㎜ 두께로 도포 또는 스프레이 분산시킨 후, 24시간이 지난뒤 바닥 미장 모르타르로 마감하는 것을 특징으로 한다.

상기 방습형 시멘트 페이스트는 혼화제인 일종인 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 혼합하므로 경량 기포 콘크리트에 보습 및 방습효과가 부여된다. 상기 유기 혼화제의 일종인 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액은 수용성 폴러머이며, 콘크리트와의 호환성 및 점도증강효과가 있어 무기질 재료간의 계면점착을 강화시켜 부착력을 증가시킬 수 있는 소재이다.

유기 혼화제중 하나인 셀룰로오즈 에테르 용액은 일종의 일직선 사슬을 가진 고분자로 수용액상에 있는 셀룰로오즈 에테르의 분자들이 가교형 구조로 형성되어 시멘트 입자의 2-n을 흡착한 경우에는 매우 높은 강도를 갖게 된다. 이 때 시멘트 입자는 매우 높은 고분자인 셀룰로오즈 에테르에 에워싸여 있고, 시멘트 입자사이의 부착강도도 매우 증강되고, 따라서, 입자들이 계면 부착된 부분사이로 물이 통과되지 않는다.

따라서, 콘크리트에 약간의 셀룰로오즈 에테르를 첨가하면 시멘트 입자표면의 정적 전자전위는 점점 낮아졌고, 입자들 사이의 반발력이 감소되었다. 따라서, 셀룰로오즈 에테르를 혼입한 시멘트 페이스트는 셀룰로오즈 에테르의 물질특성에 따른 보습력 및 방습력을 갖게 된다. 또한, 시멘트 페이스트 상태에서 시멘트 입자가 물속에서 분산되지 않거나 약간 적게 분산되었을 때, 시멘트 페이스트의 부착력 효과, 자체평활화(self-leveling)효과 및 자체다짐화(self-compacting)효과가 우수하게 나타났다.

본 발명의 보습력 방습형의 시멘트 페이스트는 상기 원리를 이용하여 20:1∼1.5의 중량비로 보통 시멘트와 알루미나 시멘트를 혼합한 혼합형 시멘트에 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 배합용기에서 혼합시킨 후, 2∼3분동안 혼합하여 시멘트 슬러리를 제조한다.

상기 혼합형 시멘트는 일반시멘트에 알루미나 시멘트를 혼합하여 사용하는 데, 그 이유는 시멘트에 셀룰로오즈 에테르를 혼합한 경우 건조속도가 대단히 길어지므로 이에 대해 건조를 좀 더 빠르게 하기 위해서 초속경 또는 속경의 시멘트를 필요로 하기 때문이다.

상기 혼합형 시멘트는 보통의 포틀란드 시멘트에 조강 또는 초조강 시멘트인 알루미나 시멘트를 100:0.5∼1.5의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 알루미나 시멘트는 시멘트내의 산화 알루미늄이 다량 함유되어 있다.

상기 방습형 시멘트 페이스트의 제조방법에 유동화제를 추가로 혼합하여도 된다. 상기 유동화제로 흐름을 좋게 하여 플로우(flow)치를 높여 주므로써 현장시공에 중요한 역할을 하며, 또한, 자체평활화 효과 및 자체다짐화 효과도 부여한다. 상기 유동화제에는 멜라민계 유동화제, 폴리에스테르계 유동화제 등이 있다.

또한, 상기 방습형 시멘트 페이스트의 제조방법에 충전재를 첨가하여 사용할 수도 있다. 상기 충전재는 우선 값이 싸므로 시공비를 절감시킬 수 있으며, 필름막을 형성시키므로 결합을 견고하게 하므로 수밀성이 확보되어 강도를 강화시킬 수 있게 된다. 상기 충전재로는 실리카 흄, 탈크, 마이카, 플라이애쉬, 카올린 등이 있다.

따라서, 본 발명의 방습형 시멘트 페이스트는 20:1∼1.5의 중량비로 보통 시멘트와 알루미나 시멘트를 혼합한 혼합형 시멘트에 셀룰로오즈 에테르 및 관련 에멀젼, 충전재를 배합용기에 혼합시킨 후, 유동화제를 첨가하여 2∼3분동안 혼합하여 시멘트 슬러리를 제조한다.

상기에서 주성분인 시멘트:물:셀룰로오즈 에테르용액 또는 관련 에멀젼의 혼합비는 20:10:1∼1.5의 중량비로 혼합하는 것이 가장 바람직하다.

상기 셀룰로오즈 에테르에는 메틸 셀룰로오즈, 히드록시에틸 셀룰로오즈, 고점도 히드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 중점도 히드록시프로필메틸셀룰로오즈 등이 있으며, 상기 폴리아크릴아미드에는 비-이온성 폴리아크릴아미드, 음이온성-폴리아크릴아미드 등이 사용된다. 또한, 에멀젼으로는 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐 아세테이트 등 수용성 폴리머를 사용해도 된다.

상기 방법에 의해 제조된 방습형 시멘트 페이스트를 이용하여 종래에 사용되던 스티로폴 및 p.p.필름대신에 방습형 모르타르층을 경량 기포 콘크리트 상부에 도포 또는 스프레이함으로써, 바닥에 보습성 및 방습성을 부여하면서 바닥모르타르의 물흡수에 따른 바닥의 균열을 방지하는 효과가 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하겠다.

제2도는 본 발명의 바닥 시공법을 도시한다. 도시한 바와 같이 최하층에 120∼150㎜두께로 기존 구조바닥재인 콘크리트 슬라브층(10)을 타설하고, 그 상부에 60∼70㎜ 두께로 경량 기포 콘크리트층(20)을 타설하고, 상기 경량 기포 콘크리트층(20) 상부에 상기에서 제조된 보습형 및 방습형 시멘트 페이스트층(30)을 1∼2㎜ 두께로 도포 또는 스프레이한 후, 24시간이 지난뒤 바닥 미장 모르타르층(40)으로 마감한다.

상기 방법으로 시공된 바닥은 방습형 시멘트 페이스트로 인하여 p.p.필름, 비닐이나 스티로폴 등을 삽입하지 않고도 보습 및 방습효과를 얻을 수 있을 뿐더러, 그 자체가 콘크리트사이에 계면부착력이 우수하여 그 재료의 성질이 시멘트 복합체이므로 필요에 따라서는 시멘트 페이스트층(30)의 두께를 10㎜이상으로 하면, 마감미장의 생략이 가능하고, 자체다짐성 효과 및 자체 평활화 효과도 있다. 방습형 시멘트 페이스트 자체에 부여된 보습, 방습 및 방수효과로 바닥 미장 모르타르의 혼합용 물은 거의 흡수하지 않으므로 미장 모르타르의 물:시멘트비를 최적비로 시공타설할 수 있다. 또한 경량 기포 콘크리트와 바닥 미장 모르타르 사이에 타설시 각각 상하의 재료들과의 성질이 유사하므로, 부착성이 우수하며, 일체형 바닥 콘크리트를 형성할 수 있다. 또한 다른 물리적 성질을 갖는 재료를 혼합함에 따라서 발생되는 바닥 미장 시멘트의 균열을 억제할 수 있었다.

Claims (7)

1. 시멘트, 물, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 및 셀룰로오즈 에테르 용액을 주성분으로 하며, 상기의 시멘트:물:셀룰로오즈 에테르용액, 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐 아세테이트를 20:10:1∼1.5의 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트.
2. 제1항에 있어서, 유동화제를 추가로 혼합한 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트.
3. 제1항에 있어서, 충전재를 추가로 혼합한 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트.
4. 제1항에 있어서, 상기 시멘트는 보통의 포틀란드 시멘트와 알루미나 시멘트를 100:5∼10 중량부의 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트.
5. 보통 시멘트와 알루미나 시멘트를 20:1∼1.5의 중량비로 혼합하여 혼합형 시멘트를 제조하고, 상기 혼합형 시멘트에 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세테이트 또는 셀룰로오즈 에테르 용액을 2∼3분동안 배합용기에서 혼합시키는 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트의 제조방법.
6. 최하층에 120∼150㎜ 두께로 기존 구조바닥재인 콘크리트 슬라브층(10)을 타설하고, 그 상부에 60∼70㎜ 두께로 경량 기포 콘크리트층(20)을 타설하고, 상기 경량 콘크리트 상부에 제1항 내지 제5항에 의해 제조된 방습형 시멘트 페이스트층(30)을 1∼2㎜ 두께로 도포한 후, 24시간이 지난 후 바닥 미장 모르타르층(40)으로 마감하는 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트를 이용한 바닥의 시공법.
7. 경량 기포 콘크리트층(20)을 60∼70㎜ 두께로 타설한 곳에 균열이 발생하였을 경우, 균열보수용 경량 기포 콘크리트를 사용하는 것을 특징으로 하는 방습형 시멘트 페이스트를 이용한 바닥의 시공법.