KR100519616B1

KR100519616B1 - 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR100519616B1
Application number: KR10-2002-0079546A
Authority: KR
Inventors: 안승한
Original assignee: 안승한
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2005-10-11
Also published as: KR20040051862A

Abstract

본 발명은 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법, 그리고 조립구조에 관한 것으로, 각양각색의 양각문양을 가지면서 양각문양의 색상과 바탕면의 색상이 다르고, 장기간 동안 자연환경에 노출되어도 색상의 변질이 없으며, 높은 강도를 갖는 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법과, 견고하게 조립되고 조립된 부분이 매끄러운 면을 갖도록 할 수 있는 그 조립구조에 관한 것이다. 본 발명은 백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 문양 안료몰탈을 타설하여 형성된 양각문양층(10)과, 상기 양각문양층(10) 위에 백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 바탕 안료몰탈을 타설하여 형성된 바탕층(20)과, 상기 바탕층(20) 위에 베이스 몰탈을 타설하여 형성된 베이스층(30)을 포함하여 이루어지고, 상기 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈에는 색상이 다른 안료가 사용되어 양각문양층(10)과 바탕층(20)이 다른 색상을 갖는 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 일측의 이탈방지부(72)와, 타측의 요홈부(75)가 형성되고, 타측의 말단에는 요홈부(75) 안쪽으로 연장된 걸림턱(76)이 형성된 금속 결합구(70)가 매설된 양각문양이 형성된 조립식 콘크리트 칼라 구조물을 제공한다.

Description

양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법 {Concrete Color Construct Sculptured Design and Method of Construction the Same}

본 발명은 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 특히 여러 가지 형태의 양각문양을 갖도록 하면서 양각문양의 색상과 바탕면의 색상이 다르고, 장기간 동안 자연환경에 노출되어도 색상의 변질이 없으며, 높은 강도를 갖는 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 콘크리트 칼라 구조물이 견고하게 조립되고, 조립된 부분이 매끄러운 면을 갖도록 할 수 있는 그 조립구조에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 학교, 종교건물, 공공건물, 호텔, 기숙사, 병원, 상가건물 등의 콘크리트 건물에는 건물의 품위를 향상시키기 위하여 건물의 내벽 및/또는 외벽에 다양한 형상을 갖는 돌출된 문양(양각문양)을 형성하고, 이러한 양각문양과 바탕부분의 표면에 색을 부여하였다. 이는 콘크리트 건물에 입체감을 부여하여 세련미를 돋보이게 하고 문자, 그림, 이미지 등으로 표현되어 광고, 홍보용으로도 유용하다. 통상적으로, 양각문양을 형성하는 데에는 문양거푸집이 사용되고, 색을 부여하는 방법으로는 페인트를 도장하는 방법이 많이 사용되고 있다.

그러나, 색을 부여하는 방법으로서 페인트 도장은 여러 가지 색을 사용하여 문자나 그림으로 형상화할 수 있으므로 각양각색을 표현할 수 있으나, 오랜 기간이 지나면 페인트가 벗겨지고 색상이 변하여 오히려 건물의 품위를 저하시키는 문제점이 있었다.

이에 따라, 근래에는 건물의 품위를 향상시키기 위하여 건물의 외벽 면에 대리석과 같은 자연석이나 인조석의 석재 판넬을 부착 시공하거나, 벽돌 치장 쌓기, 타일 붙이기 등을 하였다. 또한, 드라이비트 공법이라 하여 스티로폴을 외벽에 붙이고 그 위에 그물망을 부착하여 색소 미장을 하는 공법이 채택되고 있다. 그러나, 이와 같은 시공방법은 자연석 또는 인조석의 석재 판넬, 벽돌, 타일 등을 직접현장에서 일일이 부착 시공하여야 되므로 작업성이 좋지 못하고 공사기간과 이에 따른 공사비도 상당히 소요되는 등의 문제점이 있으며, 특히 건물의 벽체와 결합력이 약하여 비바람 등의 자연환경에 의해 벽체로부터 쉽게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 건물의 외벽에 양각문양을 형성하고 이 양각문양에 색을 부여하는 방법으로 일반 콘크리트에 색소를 혼합하여 사용하는 방법이 시도되고 있다. 즉, 시멘트, 골재(모래 + 자갈), 물로 혼합 반죽된 일반 콘크리트에 색소를 혼합하여 문양거푸집에 타설하였다. 그러나, 이는 콘크리트 자체에 색이 부여되어 색이 변질되거나 벗겨지지는 않으나 양각문양과 바탕부분의 색이 동일할 수밖에 없어 하나의 벽면에 다양한 색을 표현할 수는 없었다.

한편, 대형 건물의 벽체를 형성하는 데에는 주로 조립식 건축방법이 시도되고 있다. 즉, H형 등의 강철빔을 사용하여 건물의 골조를 구축한 다음, 판 형상의 콘크리트 판넬을 조립식으로 제작하여 골조에 부착하고, 콘크리트 판넬 상호간을 조립시켜 구축하였다. 이때, 콘크리트 판넬 상호간은 일반적으로 판넬에서 돌출된 철근에 의해 조립되고, 이와 같이 조립된 부분은 다시 콘크리트 몰탈(mortar)에 의해 마감되었다. 그러나, 이러한 방법은 특히 조립된 부분이 매끄럽지 못하고 튼튼하지 못하였다.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-1999-0083968호에는 조립식 건축용 콘크리트 판넬 및 그 제조방법이 제시되어 있다. 이를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 시멘트에 잔골재, 물 그리고 색소를 첨가한 색소몰탈을 만들어 이 색소몰탈로 문양층(1)을 형성하고, 문양층(1) 위에 일반 콘크리트를 타설하여 보통 콘크리트층(2)을 형성하고, 그 위에 와어어 및 철근(3)을 설치한 다음, 경량콘크리트층(4)을 타설한 후 마감몰탈층(6)을 형성한 조립식 콘크리트 판넬 및 그 제조방법이 제시되어 있다. 그리고 그 조립구조는 판넬의 상부에 "ㄷ"자홈(6)을 형성시키고 이 "ㄷ"자홈(6)에 사각파이프(7)를 삽입하여 사각파이프(7)에 의해 콘크리트 판넬 상호간이 조립되게 하였다.

그러나, 이는 색소몰탈을 구성함에 있어 일반시멘트와 일반골재를 쓰는 관계로 색상의 농도가 떨어지고, 색소몰탈로 타설된 문양층(1)의 형상도 문양거푸집의 한계를 극복하지 못하였다. 즉, 결합제로 쓰이는 일반시멘트 자체의 회색과 일반골재(모래)에 혼재되어 있는 토분 등으로 인하여 첨가되는 색소 자체의 색상이 선명하게 표현되기 어려웠으며, 하나의 거푸집으로는 색상과 형상을 달리하는 각양각색의 문양을 형성할 수 없었고, 문양층(1)이 색소를 첨가한 일반 시멘트 콘크리트로 형성되어 강도 면에서 극히 양호하지는 못하였다. 특히 문양층(1) 주위의 바탕부분에는 보통 콘크리트층(2)이 적용되어 이러한 보통 콘크리트층(2)에도 색을 부여하기 위해서는 통상과 같이 페인트 도장되어야만 하기 때문에 페인트의 색상 변질 및 벗겨짐 등의 문제점이 발생한다. 아울러, 상기 문양층(1)이 벽돌이나 대리석을 표현하는 조각문양인 경우, 벽돌과 벽돌 또는 대리석과 대리석 문양 사이에는 필연적으로 줄눈이 형성된다. 이러한 줄눈에 색소를 혼합한 몰탈을 바르는 경우에는 세밀하게 발라야 하므로 공기 및 인건비 상승의 문제점과, 부주의하게 벽돌이나 대리석 문양에도 발라지는 경우 몰탈의 색상에 의해 벽돌이나 대리석 문양의 이미지가 저하되므로 이를 제거해야 하는 작업상의 불편함이 있었다.

또한, 그 조립구조에 있어서도 "ㄷ"자홈(6)에 삽입된 사각파이프(7)에 의해 콘크리트 판넬 상호간이 단지 끼움 결합되어 있기 때문에 견고하지 못하고 특히 수평적인 힘에 의한 대응력이 부족하였다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 여러 가지 형태의 양각문양을 갖도록 하면서 색소의 색상이 선명하게 나타나고 양각문양의 색상과 바탕면의 색상이 다르며, 장기간 동안 자연환경에 노출되어도 색상의 변질이 없는 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 양각문양과 바탕면을 이루는 콘크리트 입자의 결합력을 향상시켜 높은 표면 강도를 갖게 함으로써 긁힘이나 자연 풍화에 의해 훼손되는 것을 방지할 수 있는 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 콘크리트 칼라 구조물이 건축물의 골조나 다른 콘크리트 구조물 그리고 콘크리트 칼라 구조물 상호간을 서로 맞물리게 조립될 수 있도록 하여 조립이 견고하고, 조립된 부분이 매끄러운 면을 갖는 양각문양이 형성된 조립식 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물에 있어서,

백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 문양 안료몰탈을 타설하여 형성된 양각문양층과, 상기 양각문양층 위에 백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 바탕 안료몰탈을 타설하여 형성된 바탕층과, 상기 바탕층 위에 베이스 몰탈을 타설하여 형성된 콘크리트 칼라 구조물의 베이스층을 포함하여 이루어지고, 상기 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈에는 색상이 다른 안료가 사용되어 양각문양층과 바탕층이 다른 색상을 갖는 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물의 시공방법으로서,

거푸집과 양각문양 금형을 결합하는 단계와, 거푸집의 바닥면에 문양 안료몰탈이 묻지 않도록 거푸집의 바닥면에 구멍이 형성된 차단수단을 설치하는 단계와, 양각문양 금형에 백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 문양 안료몰탈을 타설하여 양각문양층을 형성시키는 단계와, 상기 문양 안료몰탈이 초기 양생이 진행된 후 상기 차단수단을 제거하고 거푸집에 백색시멘트, 규사, 안료(문양 안료몰탈에 혼합된 안료와 다른 색상을 갖는 안료임) 및 물을 혼합한 바탕 안료몰탈을 타설하여 바탕층을 형성시키는 단계와, 상기 바탕 안료몰탈이 초기 양생이 진행된 후 베이스 몰탈을 타설하여 베이스층을 형성시키는 단계를 포함하여 이루어지는 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물의 시공방법을 제공한다.

상기 베이스층은 콘크리트 칼라 구조물의 주된 골격으로서 일반 콘크리트층, 경량기포 콘크리트층, 유리섬유 콘크리층 또는 이들의 조합일 수 있다.

일반 콘크리트층은 시멘트(포틀랜드 시멘트 등), 골재(모래 + 자갈) 및 물을 혼합한 일반 콘크리트몰탈(베이스 몰탈)을 바탕층 위에 타설하여 형성된다. 이때, 바탕층 위에 콘크리트 칼라 구조물의 균열을 방지하고 강도를 보강하기 위한 메쉬(철망) 또는 철근을 배근한 후에 일반 콘크리트몰탈이 타설되어 일반 콘크리트층에는 메쉬(철망) 또는 철근이 매입된다.

경량기포 콘크리트층은 시멘트, 발포제 및 물을 혼합 반죽한 경량기포 콘크리트몰탈(베이스 몰탈)을 바탕층 위에 타설하여 형성된다. 이때, 바탕층 위에 메쉬(철망) 또는 철근을 배근한 후에 경량기포 콘크리트몰탈이 타설되어 경량기포 콘크리트층에는 메쉬(철망) 또는 철근이 매입될 수 있다.

유리섬유 콘크리트층은 유리섬유(glass fiber)와 시멘트, 모래로 이루어진다. 유리섬유 콘크리트층은 바탕층 위에 유리섬유 조각(strip)을 분사하면서 이와 동시에 시멘트, 모래, 물을 혼합 반죽한 콘크리트 몰탈을 뿜칠(분사)하되 조직이 견고하도록 롤러 다짐을 수행하면서 형성시키는 것이 바람직하다. 이러한 유리섬유 콘크리트층에는 메쉬(철망) 또는 철근 등의 보강재가 매입되지 않는다.

또한, 본 발명은 건물의 골조(강철빔 등)나 다른 콘크리트 구조물 또는 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물과 견고하게 조립될 수 있도록 상기 베이스층에 이탈방지부 및 요홈부가 형성된 금속 조립구가 매설된 조립식 콘크리트 칼라 구조물을 제공한다. 이러한 금속 조립구는 여기에 형성된 요홈부에 이에 대응하는 끼움부를 갖는 금속 결합구와 맞물림 구조로 끼워져 조립된다.

본 발명에 사용되는 규사는 백색을 띄는 규석 광물을 통상의 모래 크기로 잘게 분쇄한 것이다. 이러한 규사는 유리 제조공장 등에서 쉽게 구입할 수 있다.

또한, 상기 안료는 염료 및 무기/유기 안료 등을 포함한 색상을 띄게 할 수 있는 착색제(색소)로서, 예를 들면 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카본블랙, 산화철, 피그먼트 옐로우(pigment yellow) 등을 단독으로 사용하거나 원하는 색상이 나오도록 2종 이상을 혼합한 착색제이다. 이때, 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈에는 서로 다른 색상을 띄는 안료가 사용된다.

따라서, 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물은 양각문양층과 바탕층에 서로 다른 색상이 표현되어 시각적 호감 및 미적인 아름다움을 부여하여 건물의 품위를 향상시키며, 색상을 표현하기 위한 안료는 몰탈 자체에 혼합되어 종래의 페인트 도장과 같이 오랜 기간이 지난 후에도 벗겨지거나 변질이 생기지 않는다. 특히, 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈은 백색시멘트와 백색을 띄는 규사가 사용되어 안료의 색상이 그대로 선명하게 표현되며 높은 표면 강도를 갖는다.

또한, 본 발명의 다른 실시 태양에 따라서 상기 양각문양층 및 바탕층을 형성시키기 위한 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈은 백색시멘트, 폴리머 수지, 규사, 안료 및 경화제를 혼합한 폴리머 안료몰탈을 사용할 수 있다.

본 발명에서 "콘크리트 칼라 구조물"은 색상을 갖는 콘크리트 구조물로서 조립식 및 일체식으로 건축되는 주택, 아파트, 학교, 예식장, 종교건물, 어린이집, 공공건물, 호텔, 기숙사, 병원, 상가건물 등과 같은 건물의 벽체와, 조립식 사무실이나 주택 등의 이동식 조립 건물(통상의 '콘테이너')의 벽체, 광고 홍보를 위한 기둥형의 콘크리트 구조물, 그리고 사람이나 동물의 형상으로 만든 기념물(통상의 '동상(銅像)'), 경기장 주위의 옹벽구체 등을 포함한다. 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물은 특히 건물의 골조나 다른 콘크리트 구조물 그리고 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물에 상호간 조립될 수 있도록 판넬(panel) 형상을 갖는 조립식 건물의 벽체용으로 유용하다.

그리고, 본 발명에서 "양각문양"이란 콘크리트 칼라 구조물의 내벽 및/또는 외벽에 돌출되어 형성된 입체식 문자, 도형, 이미지로서, 예를 들면 공을 반으로 쪼갠 반구형 모양, 삼각형, 사각형, 오각형, 팔각형 등의 다각형 모양, 중심에 꼭지점이 돌출된 마름모 모양, 벽돌 모양, 대리석 모양, 꽃, 동물, 인물, 십자가, 종(bell), 새(bird), 나무, 무지개, 폭포, 산, 자동차, 비행기, 열차, 건물, 식물 등을 형상화한 입체식 모양을 포함한다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물 및 그 시공방법을 보다 상세히 설명한다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물의 예로서 장방체의 판넬(panel) 형상을 갖는 판넬형 콘크리트 칼라 구조물을 시공하기 위해서는 사각형의 바닥면(51)을 갖는 거푸집(50)이 사용된다. 거푸집(50)의 바닥에는 구멍(52)이 천공되어 있으며, 이 구멍(52)에는 양각문양 금형(55)이 용접 또는 볼트 체결 방식 등으로 결합된다. 이때, 거푸집(50)의 구멍(52)은 양각문양의 수에 따라 여러 개 형성될 수 있으며, 이러한 구멍(52)에 결합되는 양각문양 금형(55)은 서로 다른 형상을 갖는 여러 개의 양각문양 금형(55)이 결합될 수 있다. 따라서, 하나의 거푸집(50)을 가지고 형상이 다른 여러 개의 양각문양이 형성될 수 있다.

도면에는 두 개의 구멍(52)이 형성되고, 반구형의 양각문양을 형성시킬 수 있는 양각문양 금형(55)과 중심에 꼭지점이 돌출된 마름모 모양의 양각문양을 형성시킬 수 있는 양각문양 금형(55)이 결합되는 거푸집(50)을 예시하였다. 양각문양이 벽돌이나 대리석 모양인 경우에는 거푸집(50)의 구멍(52)과 양각문양 금형(55)은 여러 개가 형성된다. 거푸집(50)과 양각문양 금형(55)의 재질은 특별히 한정하는 것은 아니지만 금속, 합성수지, 목재, 석고 등이 사용될 수 있다. 또한, 거푸집(50)과 양각문양 금형(55)은 금속 또는 합성수지를 사용하여 일체로 사출 성형될 수 있다.

도 4를 참조하여 설명하면, 위와 같은 거푸집(50)의 바닥면(51)에 문양 안료몰탈이 묻지 않도록 그 바닥면(51)에는 비닐, 천 또는 철판 등의 차단수단이 덮어진다. 차단수단을 덮는 이유는 거푸집(50)의 바닥면(51) 부분에서 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈이 서로 섞이지 않도록 하기 위함이다. 이러한 차단수단에는 문양 안료몰탈이 양각문양 금형(55)에 타설되도록 거푸집(50)의 구멍(52)에 대응하는 구멍이 형성되어 있다. 그리고 이 상태에서 양각문양층(10)을 형성시키기 위한 문양 안료몰탈이 수차례 뿜칠하는 방법 등으로 타설된다. 문양 안료몰탈은 백색시멘트, 규사, 안료 및 물이 혼합된 것이다. 안료는 백색시멘트 100중량부에 대하여 0.5 ~ 10중량부를 혼합할 수 있으며 원하는 색의 명도에 따라 달리할 수 있다. 그리고 백색시멘트와 규사의 혼합비는 통상과 같다.

문양 안료몰탈이 어느 정도 초기 양생(완전히 굳지 않은 것을 말함)이 되면 차단수단을 제거하고 거푸집(50)의 바닥면(51)에 소정의 두께로 바탕층(20)을 형성시키기 위한 바탕 안료몰탈이 타설된다. 여기서 문양 안료몰탈이 완전 양생되지 않고 초기 양생이 된 시기에 바탕 안료몰탈을 타설하는 이유는 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈이 서로 굳지 않은 상태에서 결합되게 하여 양각문양층(10)과 바탕층(20)을 일체로 결합시키기 위함이다. 이때, 양각문양층(10)의 크기가 큰 경우에는 양각문양층(10)의 강도를 보강하고 균열을 방지하기 위하여 메쉬(철망) 또는 철근을 설치할 수 있다. 바탕 안료몰탈은 백색시멘트, 규사, 안료 및 물이 혼합된 것이며, 이때 사용되는 안료는 문양 안료몰탈에 사용되는 안료와 다른 색상을 갖는 것이 사용된다. 그리고, 규사는 백색을 띄는 규석 광물을 통상의 모래 크기로 잘게 분쇄한 것이다.

바탕 안료몰탈이 어느 정도 초기 양생(완전히 굳지 않은 것을 말함)이 되면 그 위에 베이스층(30)을 형성시키기 위한 베이스 몰탈이 타설된다.

상기 베이스층(30)은 일반 콘크리트층, 경량기포 콘크리트층, 유리섬유 콘크리층 등으로부터 선택된 단층이거나 이들이 조합된 다층구조일 수 있다.

일반 콘크리트층은 시멘트, 모래, 자갈 및 물을 혼합 반죽한 일반 콘크리트몰탈(베이스 몰탈)을 바탕층(20) 위에 타설하여 형성된다. 이때, 일반 콘크리트몰탈을 타설하기 전에 바탕층(20) 위에는 콘크리트 칼라 구조물의 균열을 방지하고 인장력을 보강하기 위한 메쉬(철망) 또는 철근이 설치된다. 따라서 일반 콘크리트층에는 메쉬(철망) 또는 철근이 매입되어 있다.

또한, 상기 경량기포 콘크리트층은 시멘트, 발포제 및 물을 혼합 반죽한 경량기포 콘크리트몰탈(베이스 몰탈)을 바탕층(20) 위에 타설하여 형성된다. 발포제는 통상과 같이 알루미늄 분말 등을 사용할 수 있다. 이러한 경량기포 콘크리트층은 콘크리트 기질 내부에 수많은 기공이 형성되어 경량화와 단열성을 갖게 한다.

이때, 경량기포 콘크리트몰탈을 타설하기 전에 바탕층(20) 위에는 메쉬(철망) 또는 철근이 설치될 수 있다. 따라서, 경량기포 콘크리트층에는 메쉬(철망) 또는 철근이 매입될 수 있다.

그리고, 상기 유리섬유 콘크리트층은 유리섬유(glass fiber), 시멘트 및 모래가 혼재되어 경화된 것이다. 이러한 유리섬유 콘크리트층은 유리섬유가 뭉치지 않도록 하기 위하여 바탕층(20) 위에 유리섬유 조각(strip)을 분사하면서 이와 동시에 시멘트, 모래, 물을 별도로 혼합 반죽한 콘크리트 몰탈을 뿜칠(분사)하되 조직이 견고하도록 롤러 다짐을 수행하여 형성시키는 것이 바람직하다. 유리섬유 콘크리트층은 유리섬유에 의해 콘크리트 칼라 구조물의 균열방지 및 강도를 보강하며, 콘크리트 칼라 구조물의 두께를 얇게 시공할 수 있다. 따라서, 베이스층(30)을 유리섬유 콘크리트층으로 구성할 경우에는 유리섬유에 의해 충분한 강도를 가지므로 메쉬(철망) 또는 철근이 매입되지 않는다.

상기 베이스층(30)이 일반 콘크리트층, 경량기포 콘크리트층, 유리섬유 콘크리층이 조합된 다층구조일 경우의 예를 들면, 바탕층(20) 위에 유리섬유 콘크리트층을 형성시키고, 유리섬유 콘크리트층 위에 경량기포 콘크리트층을 형성시킬 수 있다. 이와 같이 베이스층(30)이 유리섬유 콘크리트층과 경량기포 콘크리트층으로 이루어지면 유리섬유 콘크리트층에 의해 우수한 강도를 가지며 경량기포 콘크리트층에 의해 두께 대비 경량화를 이룰 수 있고 단열성을 갖게 할 수 있다. 여기서 베이스층(30)을 유리섬유 콘크리트층과 경량기포 콘크리트층의 2층으로 구성할 경우, 유리섬유 콘크리트층에 의해 충분한 강도를 가지므로 경량기포 콘크리트층에는 콘크리트 칼라 구조물(100)의 경량화면에서 메쉬(철망) 또는 철근을 매입시키지 않는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따라서는 양각문양층(10)과 바탕층(20)에 더욱더 높은 표면 강도를 부여하기 위하여 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈을 폴리머 안료몰탈로 사용할 수 있다. 이러한 폴리머 안료몰탈은 백색시멘트, 폴리머 수지, 규사, 안료 및 경화제가 혼합된 것이다.

폴리머 안료몰탈에 사용되는 폴리머 수지는 열경화성 수지이며, 구체적으로는 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지 및 아크릴레이트 수지로부터 선택된다. 바람직하게는 백색시멘트 및 규사와 결합력이 좋고 경화 속도가 빠르며 가격도 저렴한 불포화 폴리에스테르 수지를 사용한다. 또한, 상기 경화제는 속경화형, 표준 경화형 또는 지연 경화형을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 불포화 폴리에스테르 수지에 적합한 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드(methyl ethyl ketone peroxide) 등과 같은 퍼옥사이드(peroxide)계 화합물로서 표준 경화형을 사용한다.

이러한 폴리머 안료몰탈은 양각문양층(10)과 바탕층(20)에 방수성, 내구성 및 내약품성 등을 갖게 한다. 그리고 콘크리트 입자의 결합력을 향상시켜 더욱더 높은 표면 강도를 갖게 하여 긁힘이나 자연 풍화에 의해 양각문양층(10)이나 바탕층(20)이 훼손되는 것을 방지한다.

위와 같이 양각문양층(10), 바탕층(20) 그리고 베이스층(30)을 형성시킨 후, 베이스층(30) 위에는 마감층(40)이 형성될 수 있다. 마감층(40)은 통상의 마감부재(타일 등)를 결합시키거나 시멘트, 모래 및 물을 혼합한 콘크리트 몰탈을 평평한 면을 갖도록 미장하여서 형성된다.

이상과 같이 마감층(40)을 형성시키기 위한 콘크리트 몰탈을 미장한 다음, 특별히 한정하는 것은 아니지만 양생온도 60도에서 약 24시간 동안 양생한 후 거푸집(50)을 탈형하면 본 발명에 따라서 양각문양층(10), 바탕층(30), 베이스층(30) 및 미장층(40)이 일체로 시공된 콘크리트 칼라 구조물(100, 도 9 참조)이 완성된다.

한편, 위와 같은 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물(100)의 다른 시공방법으로서, 상기 양각문양층(10)은 별도로 성형되어 콘크리트 칼라 구조물(100)에 결합되게 할 수 있다. 즉, 양각문양 금형(55)에서 별도로 양각문양층(10)을 성형한 후, 이 양각문양층(10)을 거푸집(50)의 구멍(52)에 끼워 임시적으로 고정한다.

그리고, 상기와 같은 방법으로 바탕층(20) 및 베이스층(30)을 형성한다. 이때, 이 방법은 양각문양층(10)과 바탕층(20)이 일체 결합(초기 양생 결합)이 아니므로 양각문양층(10)과 콘크리트 칼라 구조물(100)이 견고히 결합되도록 양각문양층(10)과 바탕층(20) 및 베이스층(30)의 내부에 철근 등의 금속 연결부재(35)가 매설된다. 즉, 양각문양층(10)을 별도로 성형하는 과정에서 양각문양층(10)의 내부에 금속 연결부재(35)의 일측이 매설되도록 하고 타측은 베이스층(30)의 형성과정에서 매설되게 한다.

이와 같이 양각문양층(10)을 별도로 성형하여 콘크리트 칼라 구조물에 결합시키는 방법은 하나의 거푸집(50)을 수차례 사용할 수 있는 이점이 있다. 즉, 형상을 달리하는 여러 개의 양각문양층(10)을 거푸집(50)에 여러 차례 고정하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물(100)의 형상이 광고용으로 사용될 수 있는 기둥형인 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

앞에서 설명한 바와 같이 거푸집(50)에는 구멍(52)이 형성되어 있고, 이 구멍(52)에는 양각문양 금형(55)이 결합된다. 그리고 거푸집(50)의 바닥면(51)에 차단수단을 덮은 다음 문양 안료몰탈을 타설하여 양각문양층(10)을 형성시킨다.

또한, 차단수단을 제거한 후, 아래쪽의 바탕층(20)을 형성시키기 위한 바탕 안료몰탈을 타설한 다음, 거푸집(50)의 내부 양측에는 차단막(60)을 설치한다. 이 상태에서 양쪽 측면의 바탕층(20)을 형성시키기 위한 바탕 안료몰탈을 차단막(60)과 거푸집(50)의 측벽 사이에 타설하고 양측 차단막(60)의 사이(즉, 거푸집(50)의 중앙 부분)에는 베이스층(30)을 형성시키기 위한 베이스 몰탈을 타설한다. 그리고, 차단막(60)을 곧바로 제거하거나 또는 바탕층(20)과 베이스층(30)이 어느 정도 초기 양생이 되면 차단막(60)을 제거한다. 이와 같이 차단막(60)을 제거한 다음에는 위쪽의 바탕층(20)을 형성시키기 위한 바탕 안료몰탈을 타설하여 완성된다. 여기서, 양각문양층(10), 바탕층(20) 및 베이스층(30)의 조성은 앞에서 설명한 바와 같다.

따라서, 위와 같이 시공된 기둥형의 콘크리트 칼라 구조물(100)을 도시한 도 6과 같이 어느 한 면에는 양각문양층(10)이 돌출되어 형성되어 있고, 양각문양층(10)과 다른 색상을 가지는 바탕층(20)이 형성된다. 그리고 각 면의 바탕색은 서로 동일하게 할 수 있다. 또한, 도 6에 표현한 "영산개발"이라는 네 개의 글자는 문양 안료몰탈의 안료의 선택에 따라 모두 글자색이 각각 다르게 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물(100)은 판넬형으로 시공되어 통상과 같은 조립구조를 갖게 하여 조립될 수 있다. 예를 들면, 측벽에 "ㄷ"자 홈을 형성하거나 "ㄴ" 자 등으로 계단식 홈을 형성하여 콘크리트 칼라 구조물(100) 상호간이 조립될 수 있다. 그러나, 건물의 골조나 콘크리트 칼라 구조물(100) 상호간 견고하게 조립될 수 있도록 이하에서 설명하는 조립구조를 갖게 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에서 제공하는 조립식 콘크리트 칼라 구조물(100)을 설명하면 다음과 같다.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따라서 견고한 조립구조가 되도록 콘크리트 칼라 구조물(100)에 매설되는 금속 조립구(70)는 일측의 이탈방지부(72)와, 타측의 요홈부(75)로 구성되며, 타측의 말단에는 요홈부(75) 안쪽으로 연장된 걸림턱(76)이 일체로 형성된다. 이러한 금속 조립구(70)는 베이스층(30)에 매설된다. 즉, 금속 조립구(70)는 바탕층(20) 위에 금속 조립구(70)를 설치한 다음 베이스 몰탈을 타설함으로써 베이스층(30)에 매설된다. 또한, 상기 금속 조립구(70)에는 콘크리트 입자가 삽입되어 베이스층(30)과 결합력을 향상시키고 중량을 감소시킬 수 있도록 다수개의 요입공(70a)이 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 조립식 콘크리트 칼라 구조물은 위와 같은 금속 조립구(70)가 어느 일 면 또는 2개 이상의 면에 매설되어 건물의 골조(강철빔 등)나 다른 콘크리트 구조물 또는 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물 상호간 견고하게 조립될 수 있다.

이때, 상기 금속 조립구(70)에 맞물림 구조로 끼워져 조립되는 금속 결합구(80)가 사용된다. 이러한 금속 결합구(80)를 도 7 및 도 8에 예시하였다.

도 7에 보인 바와 같이 금속 결합구(80)는 금속 조립구(70)의 요홈부(75)에 끼워지는 끼움부(85)와 건물의 골조나 다른 콘크리트 구조물 등에 고정되는 고정부(82)로 이루어진다. 도 8에 도시된 금속 결합구(80)는 끼움부(85)에 파이프가 삽입될 수 있도록 삽입공(86)이 형성된 모습을 예시하였다. 즉, 파이프에 전선, 케이블 등을 설치하고, 이러한 파이프를 삽입공(86)에 삽입시켜 전선, 케이블 등의 통로로 사용할 수 있도록 한 것이다. 도 7에 보인 금속 결합구(80)는 "H"자형의 단면을 갖는 것을 예시하였으며, 도 8에서는 "오"자형의 단면을 갖는 것을 예시하였다.

또한, 본 발명에 따른 조립식 콘크리트 칼라 구조물(100)은 도 7 및 도 8에 예시한 바와 같은 금속 결합구(80)가 매설될 수 있다. 이는 본 발명에 따른 조립식 콘크리트 칼라 구조물(100) 상호간이 조립될 경우에 특히 바람직하다.

위와 같은 금속 조립구(70) 및 금속 결합구(80)를 가지는 콘크리트 칼라 구조물(100)을 조립하는 방법을 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따라 금속 조립구(70)가 매설된 콘크리트 칼라 구조물(100)을 다른 구조물, 예를 들어 건물의 골조(90)와 조립시킬 경우에는 금속 결합구(80)의 고정부(82)를 골조(90)에 용접 또는 볼트 조립 방식으로 결합시킨다. 도 9에서는 건물의 골조(90)로서 H형 강철빔을 예시하였다. 금속 조립구(70)의 요홈부(75)에 금속 결합구(80)의 끼움부(85)를 끼운 다음, 요홈부(75)에 통상의 무수축 콘크리트몰탈을 충진하여 경화시킨다.

따라서, 금속 조립구(70)는 여기에 형성된 이탈방지부(72)에 의해 콘크리트 칼라 구조물(100)로부터 이탈되지 않고, 금속 결합구(80)의 끼움부(85)는 경화된 무수축 콘크리트몰탈에 의해 금속 조립구(70)의 요홈부(75)에 고정되며, 경화된 무수축 콘크리트몰탈은 걸림턱(76)에 의해 이탈되지 않으므로 골조(90)와 콘크리트 칼라 구조물(100)은 서로 맞물림 구조로 견고하게 결합된다. 상기 금속 조립구(70)와 금속 결합구(80)의 결합용으로 사용되는 무수축 콘크리트몰탈 대신에 폴리머 콘크리트몰탈을 사용할 수 있다.

또한, 골조(90)의 양쪽 모두에 콘크리트 칼라 구조물(100)을 조립시킬 경우에는 콘크리트 칼라 구조물(100)의 사이에는 통상의 단열재가 충전될 수 있다. 이와 같이 골조(90)의 양쪽에 콘크리트 칼라 구조물(100)을 조립할 경우에는 특히 베이스층(30)을 유리섬유 콘크리트층으로 구성하여 단열성과 함께 건물 벽체의 두께를 감소시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물(100)에 도 7 및 도 8에 보인 금속 결합구(80)가 매설되어 상호간 조립될 수 있다. 즉, 도 9에 보인 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 칼라 구조물(100)은 일측에는 금속 조립구(70)가 매설되고 타측에는 금속 결합구(80)가 매설될 수 있다. 이때, 금속 결합구(80)의 고정부(82)가 베이스층(30)에 매설된다. 이와 같은 콘크리트 칼라 구조물(100)을 조립하는 방법은 위에 설명된 골조(90)와 조립하는 방법과 동일하며, 콘크리트 칼라 구조물(100) 간의 이음매에는 바탕 안료몰탈을 발라서 마감 처리한다. 바람직하게는 바탕 안료몰탈에 안료의 색상을 변화시키지 않는 범위 내에서 방수액을 더 첨가하여 사용한다. 따라서, 콘크리트 칼라 구조물(100) 상호간은 금속 조립구(70) 및 금속 결합구(80)에 의해 조립되며, 조립된 부분은 매끄러운 면을 갖는다. 이는 철근을 결선하고 이 부분에 거푸집을 설치하여 콘크리트 몰탈을 타설하여 마감하는 종래의 시공방법보다 월등히 간단하며, 견고하게 조립된다.

이상에서 설명한 조립식 콘크리트 칼라 구조물(100)의 형상은 판넬형이 가장 바람직하다. 그러나, 도 6에 보인 기둥형에도 적용이 가능하다. 즉, 도 6을 참조하여 설명하면, 기둥형의 콘크리트 칼라 구조물(100)의 시공과정에서 위쪽의 바탕층(20)을 형성시키지 않고(도 5 참조), 금속 조립구(70)의 요홈부(75)를 위쪽으로 향하도록 베이스층(30)의 타설 과정에서 매설시켜 건물의 벽체에 금속 결합구(80)를 고정한 다음, 상기한 바와 같은 방법으로 조립, 결합시킬 수 있다.

한편, 본 발명에서는 문양이 표현되어 돌출된 부분을 양각문양층(10)이라 하고, 바탕이 되는 부분을 바탕층(20)이라 하여 설명하였지만, 이와 반대로 문양이 표현된 부분이 음각으로 형성되어 바탕층(20)이 돌출된 경우라도 본 발명에 포함된다고 할 것이다. 즉, 이 경우에는 본 발명에서 사용한 용어 '양각문양층'은 바탕층이 되고 '바탕층'은 음각문양층이 될 것이다.

따라서, 본 발명은 양각문양층(10)과 바탕층(20)에 서로 다른 색상이 표현되어 시각적 호감 및 미적인 아름다움을 부여하여 건물의 품위를 향상시키며, 색상을 표현하기 위한 안료는 몰탈 자체에 혼합되어 종래의 페인트 도장과 같이 오랜 기간이 지난 후에도 벗겨지거나 변질이 생기지 않아 장기간 동안 색상 유지가 가능하다. 특히, 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈은 백색시멘트와 백색을 띄는 규사가 사용되어 안료의 색상이 그대로 선명하게 표현되고 높은 표면 강도를 가지므로 미관을 중요시하는 건축물에는 바람직하게 적용된다.

또한, 본 발명에 따라 양각문양층(10)과 바탕층(20)을 폴리머 안료몰탈로 형성시키는 경우 양각문양층(10)과 바탕층(20)에 방수성, 내구성 및 내약품성 등을 갖게 하고, 콘크리트 입자의 결합력을 향상시켜 더욱더 높은 표면 강도를 갖게 하여 긁힘이나 자연 풍화에 의해 양각문양층(10)이나 바탕층(20)이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 조립식 콘크리트 칼라 구조물(100)은 금속 조립구(70) 및 금속 결합구(80)에 의해 건축물의 골조(90)나 다른 콘크리트 구조물, 그리고 본 발명의 콘크리트 칼라 구조물(100)과 서로 맞물림 구조로 견고하게 조립되고, 조립된 부분이 매끄러운 면을 갖는다.

부가적으로 본 발명은 공장에서 엄격한 품질관리 시스템으로 제작될 수 있어 균일한 제품을 대량생산할 수 있고, 공사기간이 단축되어 경제성이 뛰어나며, 무궁무진한 색상의 조화와 양각문양의 배치로 빼어난 세련미를 갖게 하여 예술적 가치가 높은 주거환경을 개선할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 판넬형 콘크리트 칼라 구조물의 단면 구성도.

도 2는 종래 기술에 따른 판넬형 콘크리트 칼라 구조물의 사시도.

도 3은 본 발명에 사용되는 거푸집과 양각문양 금형이 분해된 모습을 보인 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 칼라 구조물(판넬형)의 시공방법을 설명하기 위한 콘크리트 칼라 구조물과 거푸집의 단면 구성도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 칼라 구조물(기둥형)의 시공방법을 설명하기 위한 단면 구성도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 칼라 구조물(기둥형)을 보인 사시도로서, 상기 5에서 시공된 기둥형 콘크리트 칼라 구조물의 사시도.

도 7은 본 발명의 콘크리트 칼라 구조물에 매설되는 금속 조립구 및 금속 결합구의 사시도.

도 8은 본 발명에 적용되는 금속 결합구의 다른 실시예를 보인 사시도.

도 9는 본 발명에 따라 콘크리트 칼라 구조물이 조립되는 방법을 설명하기 위한 콘크리트 칼라 구조물과 건축물 골조의 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 양각문양층 20 : 바탕층

30 : 베이스층 35 : 금속 연결부재

40 : 마감층 50 : 거푸집

51 : 거푸집 바닥면 52 : 거푸집 구멍

55 : 양각문양 금형 60 : 차단막

70 : 금속 조립구 70a : 요입공

72 : 이탈방지부 75 : 요홈부

76 : 걸림턱 80 : 금속 결합구

82 : 고정부 85 : 끼움부

86 : 삽입공 90 : 골조

100 : 콘크리트 칼라 구조물

Claims

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백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 문양 안료몰탈을 타설하여 형성된 양각문양층(10)과, 상기 양각문양층(10) 위에 백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 바탕 안료몰탈을 타설하여 형성된 바탕층(20)과, 상기 바탕층(20) 위에 베이스 몰탈을 타설하여 형성된 베이스층(30)을 포함하여 이루어진 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물에 있어서,

상기 문양 안료몰탈과 바탕 안료몰탈에는 색상이 다른 안료가 사용되어 양각문양층(10)과 바탕층(20)이 다른 색상을 가지며, 상기 베이스층(30)에 일측의 이탈방지부(72)와, 타측의 요홈부(75)가 형성되고, 타측의 말단에는 요홈부(75) 안쪽으로 연장된 걸림턱(76)이 일체로 형성된 금속 결합구(70)가 매설된 것을 특징으로 하는 양각문양이 형성된 조립식 콘크리트 칼라 구조물.
제 7항에 있어서, 상기 조립식 콘크리트 칼라 구조물이 그 베이스층(30)에 매설되는 고정부(82)와, 금속 조립구(70)의 요홈부(75)에 끼워지는 끼움부(85)가 형성된 금속 결합구(80)가 매설된 것을 특징으로 하는 양각문양이 형성된 조립식 콘크리트 칼라 구조물.
제 8항에 있어서, 상기 금속 결합구(80)의 끼움부(85)에 삽입공(86)이 형성된 것을 특징으로 하는 양각문양이 형성된 조립식 콘크리트 칼라 구조물.
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양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물의 시공방법에 있어서,

거푸집(50)에 양각문양 금형(55)을 결합시키는 단계와; 거푸집(50)의 바닥면(51)에 문양안료몰탈이 묻지 않도록 거푸집(50)의 바닥면(51)에 구멍이 형성된 차단수단을 설치하는 단계와; 양각문양 금형(55)에 백색시멘트, 규사, 안료 및 물을 혼합한 문양 안료몰탈을 타설하여 양각문양층(10)을 형성시키는 단계와; 상기 문양 안료몰탈이 초기 양생이 진행된 후 상기 차단수단을 제거하고 거푸집(50)에 백색시멘트, 규사, 안료(문양 안료몰탈에 혼합된 안료와 다른 색상을 갖는 안료임) 및 물을 혼합한 바탕 안료몰탈을 타설하여 바탕층(20)을 형성시키는 단계와; 상기 바탕 안료몰탈이 초기 양생이 진행된 후 베이스 몰탈을 타설하여 베이스층(30)을 형성시키는 단계를 포함하여 이루어지고,

상기 베이스층(30)을 형성시키는 단계는 유리섬유 조각(strip)을 분사하면서 이와 동시에 시멘트, 모래, 물을 별도로 혼합 반죽한 콘크리트 몰탈을 뿜칠(분사)하되 롤러 다짐을 수행하여 상기 베이스층(30)이 유리섬유 콘크리트층이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 양각문양이 형성된 콘크리트 칼라 구조물의 시공방법.