KR100230569B1 - 고유동성 황토모르터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주택 등의 시공시에 마감재로 사용되는 황토모르터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온수 난방용 온돌방의 온돌바닥 등에 마감재로 적용될 경우 유동성이 높아서 평활도가 자체적으로 양호하게 이루어지므로 시공성이 향상될 수 있는 고유동성 황토모르터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고유동성 황토모르터는 65% 황토, 20% 포졸란, 5% 생석회 및 10% 팽창재로 이루어진 황토결합재; 상기 황토결합재에 대한 백분율 70%로 배합되는 모래; 상기 황토결합재에 대한 백분율 30%로 배합되는 배합수(配合水); 상기 황토결합재에 대한 백분율 3.0%로 배합되며 리그닌술폰산염, 폴리올유도체, 나프탈린, 폴리카르본산, 멜라민, 아미노술폰산 중에서 선택되는 1종의 감수제로 조성되는 것을 특징으로 한다.

Description

고유동성 황토모르터{High Liquid Yellow Earth Mortar}
본 발명은 주택 등의 시공시에 마감재로 사용되는 황토모르터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온수 난방용 온돌방의 온돌바닥 등에 마감재로 적용될 경우 유동성이 높아서 평활도가 자체적으로 양호하게 이루어지므로 시공성이 향상될 수 있는 고유동성 황토모르터에 관한 것이다.
일반적으로 온수난방용 온돌방의 시공방법은 바닥슬래브층 상에 온수관을 배관한 후에 마감재로서 시멘트모르터를 적층하며, 이 시멘트모르터 상에 표면마감재를 적층하여 마무리하는 것이다.
그러나 종래의 온수난방용 온돌방에서 마감재로서 사용되는 시멘트모르터는 호흡성이 없는 재료이므로 습기를 조절하는 능력이 없으며, 시멘트의 강알칼리성 및 라돈 방출에 의한 인체의 유해성이 지적되고 있고, 또한 열전도율이 크므로 파이프 매설 부분과 비매설 부분과의 온도 구배차가 발생하며, 특히 시공면에 있어서 유동성이 낮기 때문에 평활도가 나빠지게 되므로 작업이 곤란하여 투입되는 미장공의 인원수가 많아지고 공사기간도 장기화된다는 단점이 있다.
이것은 최근 3D 업종의 외면에 따른 미장공의 부족과 기능 수준의 저하라는 관점에서 바라볼 때 크나큰 문제가 아닐 수 없다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여, 주택공사 등의 마감재로서 충분히 높은 유동성을 갖추고 있어 평활도가 자체적으로 양호하게 이루어지므로 시공 작업이 용이하고 간편하게 될 수 있도록 그 배합비를 개선한 고유동성 황토모르터를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 온수 난방용 온돌방의 수직단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10:바닥슬래브, 11:기포콘크리트, 12:온수관, 13:황토모르터, 14:표면마감재
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 65％ 황토, 20％ 포졸란, 5％ 생석회 및 10％ 팽창재로 이루어진 황토결합재; 상기 황토결합재에 대한 백분율 70％로 배합되는 모래; 상기 황토결합재에 대한 백분율 30％로 배합되는 배합수(配合水); 및 상기 황토결합재에 대한 백분율 3.0％로 배합되는 감수제로 조성되는 것을 특징으로 하는 고유동성 황토모르터를 제공한다. 상기의 감수제는 리그닌술폰산염, 폴리올유도체, 나프탈린, 폴리카르본산, 멜라민, 아미노술폰산 중에서 선택되는 1종으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 하기 표 1에서 본 발명에 사용된 황토와 시멘트의 화학성분을 비교한다.
성분재료 SiO2(%) Al2O3(%) Fe2O3(%) CaO(%) MgO(%) K2O(%) Na2O(%)
황토 58.36 32.5 3.66 0.24 0.27 - -
시멘트 20∼23 3.8∼5.8 2.5∼3.6 63∼65 1.6 0.51 0.28
표 1을 참조하면, 시멘트와 비교하여 황토의 경우 시멘트에서 가장 많은 석회(CaO: 산화칼슘)성분이 거의 없고 시멘트에는 20％대에 불과한 실리카(SiO2: 이산화규소)성분이 50∼60% 포함되어 있고, 또한 시멘트에는 3∼6%대에 불과한 알루미나(Al2O3: 산화알루미늄)성분에 30∼35% 포함되어 있는데, 이것은 복사난방에 효율이 좋은 성분이므로 난방시 온수 가열에 따른 복사 효율이 좋게 된다는 것을 알 수 있다.
이밖에 산화제2철(Fe2O3) 및 마그네시아(MgO) 성분이 소량있고, 시멘트에는 소량 함유되어 있는 산화칼륨((K2O) 및 산화나트륨((Na2O) 성분이 나타나지 않았다.
이와 같이 황토는 후술하는 황토모르터 내의 모세관에서의 수분 흡착에 의한 습도 조절기능 및 황토 표면에서의 복사 기능 등에 있어서 장점이 많으므로 시멘트에 비하여 환경친화적이고 경제적인 재료라고 평가할 수 있다.
본 발명자는 이러한 황토를 사용함과 동시에 유동성을 높여서 자체적으로 평활화가 이루어질 수 있도록 황토모르터에 대한 배합비에 변화를 주어 시험 및 연구를 한 결과 고유동성의 황토모르터를 개발하게 되었다.
이제, 본 발명에 따른 고유동성 황토모르터의 구성성분에 대한 배합비를 하기 표 2에 도시한다.
혼합비율(%) 배합수결합재비(%) 감수제(%) S/B비(%)
황토 포졸란 생석회 팽창재
65 20 5 30 30 3.0 70
(여기에서 S는 모래를, B는 황토결합재, 즉 황토+포졸란+생석회+팽창재를 나타낸다.)
표 2를 참조하면, 황토결합재는 황토와 포졸란과 생석회와 팽창재를 혼합비율(%) 65 : 20 : 5 : 10으로 혼합하여 이루어진다.
황토는 입경이 250μ 이하로 400℃에서 건조 처리하여 수분을 제거한 것으로 그 구성 화학성분은 전술한 표 1과 같다. 포졸란(Pozzolan)은 실리카혼합재로서, 천연 및 인공의 것이 있는데, 천연산의 포졸란에는 화산회, 규조토, 응회암 및 규산백토 등이 있으며, 인공 포졸란에는 플라이애쉬나 소점토 등이 있는데 고로슬래그가 바람직하게 사용된다. 팽창재는 배합수와 반응하여 경화의 과정에서 팽창하는 성질을 가지는 것으로서, 에트링가이트(ettringite)계, 석회계 및 알루미나계가 시판되고 있는데 석회계가 바람직하게 사용되며 각 제조사의 사용법에 따라 적량을 혼합하여 사용한다.
또한 본 발명은 상기 황토결합재에 대한 백분율 70%의 모래를 황토결합재에 첨가 배합하여 건비빔작업을 행한다. 모래는 건축 현장에서 일반적으로 사용되고 있는 입경 5㎜ 이하의 것을 사용한다. 또한 본 발명은 상기 황토결합재에 대한 백분율 30%의 배합수와, 상기 황토결합재에 대한 백분율 3.0%의 감수제가 배합된다.
배합수는 일반적으로 수도수, 하천수 또는 지하수 등이 있으며, 음료수로서 적합한 물은 배합수로서 사용할 수 있다. 감수제는 리그닌술폰산염, 폴리올유도체, 나프탈린, 폴리카르본산, 멜라민, 아미노술폰산 중에서 선택되는 1종으로 이루어진다. 이 감수제는 분산효과에 의해 단위수량을 감소시켜 주어 작업성을 향상시켜 주기 위한 것으로서, 응결시간에 미치는 영향에 따라 표준형, 지연형, 촉진형으로 분류하여 필요에 따라 선택적으로 사용하면 된다.
이와 같이 구성된 황토모르터의 건조수축율을 측정한 결과 0.08×10-4이었는데 이것은 시멘트모르터의 경우 8×10-4이므로, 이에 비교하면 시공시에 거의 수축되지 않는 것으로 이점에 있어서는 100배 정도가 우수하다는 것을 알 수 있다.
또한 당 분야에서 일반적으로 행하고 있는 플로우 테스트(flow test)시에 0회타(打)를 하여 평면 직경을 측정한 결과 25㎝였다. 이 결과 수치를 시멘트모르터의 경우와 비교하면, 시멘트모르터에 있어서는 플로우 테스트 시에 0회타를 하여 측정한 결과가 10㎝에 불과하므로 황토모르터가 시멘트모르터 보다 그 유동성이 2.5배 이상으로 높다는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 황토모르터로 시공할 경우 자체적으로 평활화되어 시공 작업이 용이하고 간편하게 행해진다.
상기한 바와 같은 본 발명의 황토모르터를 적용하여 사용한 일 예를 도 1에 도시하였는데 도 1은 황토모르터를 사용한 온수난방용 온돌방의 수직단면도이다.
도 1을 참조하면, 콘크리트로 된 바닥슬래브(10) 상에 기포콘크리트(11) 층이 적층되어 있는데 이 기포콘크리트(11) 층은 시멘트모르터에 스티로폴과 발포재를 혼합하여 이루어진 것으로서 단열작용을 한다. 상기 기포콘크리트(11)층 상에 온수관(12)을 배관한 후에 마감재로서 본 발명에 따른 황토모르터(13)를 적층하고, 이 황토모르터(13) 상에 표면마감재(14)를 적층하여 시공을 마무리한다.
상기 황토모르터의 시공 개시후 양생온도는 7일까지는 10℃∼25℃를 유지시키고, 습도 관리에 유리한 양생 방법을 채택하여 급격한 건조 수축이 발생하지 않도록 한다. 또한 시공후 15일까지는 충격 등의 외부적인 힘이 가해지지 않도록 관리할 필요가 있다.
이러한 황토모르터와 다른 재료와의 열정수를 비교하면 하기의 표 3과 같다.
비열(cal/g℃) 열전도율(kcal/mh℃)
황토모르터 0.21 1.12
콘크리트 0.156 1.90
시멘트모르터 0.165 1.20
기포콘크리트 0.185 0.60
표 3을 참조하면, 황토모르터의 경우 다른 재료에 비하여 비열이 높으므로 축열효과가 높고, 기포콘크리트를 제외한 다른 재료보다 열전도율이 낮으므로 배관된 온수관 주위에서의 온도구배가 완화될 수 있다는 것을 알 수 있다.
따라서 온돌 바닥 전체에서 균일한 온도 복사 효과를 나타낼 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 갈이 본 발명에 따르면, 황토를 사용하므로써 인체에 유익할 뿐만 아니라 배합비를 개선하여 유동성이 높아서 평활하고 자체적으로 양호하게 이루어지기 때문에 주택공사 등의 마감재로서, 예를 들어 온수난방 온돌방에서의 바닥 시공 현장에서 사용할 경우 시공성이 향상되어 작업효율이 증진되고 공사기간이 단축되며, 또한 온수관 주위에서의 온도 구배가 완화되어 전체적으로 균일한 온도와 높은 복사 효과를 제공해 준다는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 65% 황토, 20% 포졸란, 5% 생석회 및 10% 팽창재로 이루어진 황토결합재;
    상기 황토결합재에 대한 백분율 70%로 배합되는 모래;
    상기 황토결합재에 대한 백분율 30%로 배합되는 배합수(配合水); 및
    상기 황토결합재에 대한 백분율 3.0%로 배합되며 리그닌술폰산염, 폴리올유도체, 나프탈린, 폴리카르본산, 멜라민, 아미노술폰산 중에서 선택되는 1종의 감수제로 조성되는 것을 특징으로 하는 고유동성 황토모르터.
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