KR100849907B1 - 콘크리트 바닥 시공 방법 - Google Patents

콘크리트 바닥 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 바닥면에 콘크리트 재료를 타설하여 콘크리트 재료층을 형성하는 단계, 상기 콘크리트 재료층의 표면이 덮이도록 상기 콘크리트 재료층 상에 압인(壓印)용 시트를 배치하는 단계, 상기 압인용 시트가 배치된 상기 콘크리트 재료층을 압인하여 상기 콘크리트 재료층 상에 소정의 문양을 형성하는 단계, 상기 콘크리트 재료층을 양생하여 콘크리트층을 형성하는 단계, 및 상기 압인용 시트를 상기 콘크리트층으로부터 분리하는 단계를 포함하는 콘크리트 바닥 시공 방법을 제공한다. 상기 콘크리트 바닥 시공 방법은 상기 콘크리트층을 수성 도료를 이용하여 착색하는 단계, 및 상기 착색된 콘크리트층 상에 탑코팅 용액을 도포하여 탑코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 칼라 하드너 및 이형제 사용에 따른 작업 환경 및 현장 오염 문제를 해결할 수 있다.

Description

콘크리트 바닥 시공 방법{METHOD OF PAVING GROUND AREAS BY USING CONCRETE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료층을 도시한 단면도이다.
도 2는 콘크리트 재료층 상에 압인용 시트를 배치한 것을 도시한 단면도이다.
도 3은 압인용 시트가 배치된 콘크리트 재료층 상에 압인장치로 문양을 형성하는 것을 도시한 단면도이다.
도 4는 압인용 시트가 배치된 콘크리트 재료층 상에 문양이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 5는 양생 후 형성된 콘크리트층을 도시한 단면도이다.
도 6은 착색층이 형성된 콘크리트층을 도시한 단면도이다.
도 7은 착색층 및 탑코팅층이 형성된 콘크리트층을 도시한 단면도이다.
[도면의 주요 부호에 대한 설명]
110: 콘크리트 재료층 120: 콘크리트층
122: 착색층 124: 탑코팅층
200: 압인용 시트 300: 압인 장치
본 발명은 바닥 시공 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 압인식 바닥 포장 공사의 작업 환경 및 환경 오염의 문제점을 해결하기 위한 친환경 바닥 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 포장은 여러 층으로 이루어진 복층구조 형태이며, 각 층은 각각의 역할을 분담하게 된다. 상기 복층구조는 크게 표층(表層)부과 노반(路盤)부로 나누어진다. 표층부는 가해지는 하중에 대해 편평한 면을 유지해야 하고, 마모에 강해야 한다. 또 미끄럼에 대해서도 마찰력이 커야 하며, 그 밖에 방수성이 있어서 동결 및 융해의 파괴작용에도 저항할 수 있어야 한다. 노반부는 상기 표층에 작용하는 하중을 분산시켜 안전하게 노반 밑의 노상(路床)으로 전달하는 것이 주된 역할이다.
포장은 상기 표층부의 재질에 따라 콘크리트계 포장, 아스팔트 포장 및 블록 포장의 세 가지로 크게 분류된다.
콘크리트계 포장은 표층부에 콘크리트를 타설한 것인데, 콘크리트뿐이거나 콘크리트에 철망을 삽입한 보통의 콘크리트 포장 외에, 철근 콘크리트 포장, 프리스트레스트 콘크리트(pre-stressed concrete) 포장 등이 있다.
아스팔트계 포장은 표층부가 아스팔트 또는 타르에 의해 고결된 쇄석 등의 골재(骨材)로 되어 있는 것으로, 역청계(瀝靑系) 포장 또는 타르 포장 등으로도 부르고 있다.
마지막으로 블록포장은 돌, 벽돌, 시멘트, 나무, 아스팔트 등의 각종 블록을 표층부에 배치하여 된 것으로, 역청계 포장이나 콘크리트계 포장에 비해서는 많이 쓰이지 않는다.
이중에서 대표적인 콘크리트계 포장의 경우, 상기 콘크리트 자체의 답답한 색상과 디자인의 어려움을 가지고 있었기 때문에, 이를 해결하기 위해 콘크리트 타설과 동시에 색상 및 문양 작업을 할 수 있는 압인식 바닥 포장 공사가 개발되었다. 상기 압인식 바닥 포장 공사는 타설된 콘크리트 표면에 칼라 하드너를 도포하여 색상을 내고, 그 위에 이형제를 살포한 후 문양을 내기 위해 고무 매트로 압인하고 양생시킨 다음, 양생 완료 후 표면에 남아 있는 이형제를 물청소를 통해 제거하고, 코팅 작업으로 마무리하는 방법이다.
그러나 상기와 같은 방법은 작업 환경 및 환경 오염 측면에서 많은 문제를 발생시킨다. 즉, 상기 칼라 하드너는 안료와 시멘트가 결합된 파우더 형태이기 때문에, 상기 칼라 하드너로 작업 시 현장 작업자들의 분진에 의한 호흡기 질환 유발이 빈번한 상황이다. 또한 상기 이형제는 일반적으로 스테아린산과 안료의 혼합물로서, 살포 시 유기용제인 스테아린산에 의한 현장 오염 및 안료의 미세분진을 발생시킨다. 그리고 상기 이형제를 상기와 같이 물청소로 제거할 경우, 하수구를 통해 상기 이형제가 배출됨에 따른 추가 오염 문제까지 발생하게 된다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자세하게는 칼라 하드너 및 이형제 사용에 따른 작업 환경 및 오염 문제를 해결하기 위한 친환경 바닥 시공 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 콘크리트 바닥 시공 방법은, 바닥면에 콘크리트 재료를 타설하여 콘크리트 재료층을 형성하는 단계, 상기 콘크리트 재료층의 표면이 덮이도록 상기 콘크리트 재료층 상에 압인(壓印)용 시트를 배치하는 단계, 상기 압인용 시트가 배치된 상기 콘크리트 재료층을 압인하여 상기 콘크리트 재료층 상에 소정의 문양을 형성하는 단계, 상기 콘크리트 재료층을 양생하여 콘크리트층을 형성하는 단계, 및 상기 압인용 시트를 상기 콘크리트층으로부터 분리하는 단계를 포함한다.
상기 압인용 시트는 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 에틸렌계 수지, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리 비닐계 수지, 나일론계 수지 및 폴리 우레탄계 수지 등으로 제조된 시트를 포함한다.
상기 압인은 바닥면에 소정의 형상을 갖는 요철이 형성되어 있는 압인장치를 사용하여 이루어진다.
상기 콘크리트 바닥 시공 방법은 상기 콘크리트층에 수성 도료를 이용하여 착색하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수성 도료는 착색 안료 및 고분자가 물에 분산되어 있는 것이다.
상기 수성 도료 내의 상기 착색 안료로는 착색 안료는 TiO2, HgS, CuCO3, Cu(OH)3, As2S2, Pb3O4, PbCO3, 및 CaCO3 등의 무기 안료를 포함한다.
상기 수성 도료내의 상기 고분자는 비닐계, 아크릴계 및 스타이렌 부타디엔계 등의 고분자를 포함한다.
상기 수성 도료 내의 상기 고분자의 고형분 함량은 전체 수성 도료의 5 내지 15 중량% 이다.
상기 콘크리트 바닥 시공 방법은 상기 착색된 콘크리트층 상에 탑코팅 용액을 도포하여 탑코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 탑코팅 용액은 상기 수성 도료 내에 포함된 고분자와 동일한 고분자가 물에 분산되어 있는 용액이다.
상기 탑코팅 용액 내 고분자의 고형분 함량이 전체 용액의 10 내지 30 중량% 이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 재료층을 도시한 단면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 바닥 시공을 하기 위해 먼저 노면 상에 일정 두께로 콘크리트 재료층(110)을 형성한다.
상기 콘크리트 재료층(110)을 형성하는 단계는, 콘크리트 재료들을 혼합하고 타설하는 단계, 수평 및 물구배를 잡아주는 단계, 및 상기 타설된 콘크리트 재료들을 평탄화시키는 단계를 포함한다.
상기 콘크리트 재료들은 자갈, 모래 및 시멘트 등을 포함하며, 콘크리트의 인장강도를 증가시키기 위해 철근이나 철골 등을 더 포함할 수도 있다. 상기 콘크리트 재료층(110)이 철근을 포함할 경우에는, 먼저 철근을 배근한 다음 상기 혼합된 재료들을 타설한다.
상기 콘크리트 재료들을 타설할 경우, 상기 콘크리트 재료의 혼합 및 타설은 현장에서 직접 할 수도 있고, 레미콘을 이용하여 할 수도 있다.
또한 이후 콘크리트 건조에 따른 수화열 발생에 의한 상기 콘크리트 재료층(110)의 균열을 막기 위해, 수평 또는 수직으로 분할하여 타설할 수 있다.
상기 수평 및 물구배를 잡아주는 단계 및 상기 콘크리트 재료층(110)을 평탄화시키는 단계에서는 스크리드 및 쇠흙손 등과 같은 미장 도구를 이용할 수 있다.
도 2는 콘크리트 재료층 상에 압인용 시트를 배치한 것을 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 콘크리트 재료층(110)이 건조되기 전에 먼저 상기 콘크리트 재료층(110) 상에 압인용 시트(200)를 배치한다.
상기 압인용 시트(200)로는 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 에틸렌계 수지, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리 비닐계 수지, 나일론계 수지 및 폴리 우레탄계 수지 등으로 제조된 시트를 사용할 수 있다.
이 경우, 상기 발생되는 콘크리트 수화열을 감소시키기 위해, 상기 압인용 시트(200)를 배치하기 전에 상기 콘크리트 재료층(110) 상에 물을 뿌려줄 수도 있다.
도 3은 압인용 시트가 배치된 콘크리트 재료층 상에 압인장치로 문양을 형성 하는 것을 도시한 단면도이다. 도 4는 압인용 시트가 배치된 콘크리트 재료층 상에 문양이 형성된 것을 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 이후 상기 콘크리트 재료층(110)이 완전히 건조되기 전에, 압인 장치(300)로 상기 압인용 시트(200)가 배치된 상기 콘크리트 재료층(110)을 압인한다. 상기 압인 장치(300)는 바닥면에 소정의 형상을 가진 요철이 형성되어 있는 장치이다.
상기 압인 장치(300)로는 고무 매트 및 금속 스탬프 등을 이용할 수 있으며, 상기 압인용 시트가 손상되지 않는 범위 내에서 작업할 수 있는 재질의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 상기 압인 후 상기 압인 장치(300)를 제거하면, 상기 압인용 시트(200)가 배치된 콘크리트 재료층 상에 상기 압인용 장치(300)의 소정의 형상에 대응하는 무늬가 형성된다.
상기 압인 단계에서, 상기 압인용 시트(200)는 이형제 대신에 상기 콘크리트 재료층(110)과 상기 압인 장치(300)가 잘 분리될 수 있도록 하는 역할을 제공한다.
상기 문양을 조형하는 단계가 끝나면 상기 콘크리트 재료층(110)을 일정 시간 동안 양생한다.
상기 양생 단계는 타설이 끝난 콘크리트가 시멘트의 수화작용에 의하여 충분한 강도를 발현하고 균열이 생기지 않도록 하기 위한 것으로서, 콘크리트 재료층 형성이 끝난 후 일정한 기간 동안 콘크리트를 적당한 온도 하에서 충분한 습윤상태로 유지하는 것이다. 상기 양생 기간은 온도 및 습도에 따라 다르지만, 일반적으로 1~30oC의 경우 1~10일 정도의 양생 기간을 가지는 것이 바람직하다.
상기 양생 단계를 거치면, 상기 콘크리트 재료층(110)이 고형의 콘크리트층(120)으로 변한다.
도 5는 양생 후 형성된 콘크리트층을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 양생 단계가 완료된 후 상기 콘크리트층(120) 상에 배치된 압인용 시트(200)를 제거하면, 상기 압인용 장치(300)의 소정의 형상에 대응하는 무늬가 형성된 상기 콘크리트층(120)을 얻을 수 있다.
상기 압인용 시트(200)를 사용하면, 상기 양생 과정에서 발생되는 수화열에 의해 상기 콘크리트 재료층(110) 내의 수분이 공기 중으로 건조되는 것을 막고, 외부의 바람 등에 의해 상기 콘크리트 재료층(110)이 급속히 건조되어 균열이 일어나는 현상을 막을 수 있다. 따라서 상기 압인용 시트(200)는 상기 양생 과정을 거쳐 상기 콘크리트 재료층(110)이 상기 콘크리트층(120)으로 완전히 건조된 후에 제거하는 것이 바람직하다.
도 6은 착색층이 형성된 콘크리트층을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 압인용 시트(200)가 제거된 상기 콘크리트층(120) 상에, 수성 도료를 도포하여 착색층(122)을 형성한다. 즉, 도포된 상기 수성도료가 상기 콘크리트층(120)의 내부로 침투하여 착색층(122)을 형성한다. 본 실시예에서는 상기 착색층(122)이 상기 콘크리트층(120) 내부에 형성되는 형식으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 상기 콘크리트층(120) 상에 별도의 착색층으로 존재할 수도 있다.
상기 착색층(122)을 형성하기 위해서는 스프레이, 롤러, 솔 및 붓 등을 이용하여 상기 수성 도료를 상기 콘크리트층(120) 상에 균일하게 도포한다.
상기 수성 도료는 착색 안료 및 고분자가 물에 분산되어 있는 것을 사용한다.
상기 수성 도료 내의 상기 착색 안료는 TiO2, HgS, CuCO3, Cu(OH)3, As2S2, Pb3O4, PbCO3, 및 CaCO3 등의 무기 안료를 포함한다. 상기 착색을 위해서는 유기 안료를 사용할 수도 있으나, 상기 유기 안료는 상기 무기 안료에 비해 내열성 및 내구성이 떨어지는 단점이 있으므로, 바닥 시공에 있어서는 무기 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 착색 안료의 함량은 시공 경우에 따라 다를 수 있으나, 효율적인 색상 표현 및 경제성을 고려하면, 상기 콘크리트층(120)의 중량의 2 중량% 이하인 것이 바람직하다.
상기 수성 도료 내의 상기 고분자는 비닐계, 아크릴계 및 스타이렌 부타디엔계 등의 고분자를 포함한다.
상기 고분자는 유화중합(乳化重合, emulsion polymerization)을 거쳐 합성된 것으로, 물에 녹지 않는, 수십 나노미터(nm)에서 수 마이크로(㎛) 정도의 크기를 갖는 라텍스 입자들이 물에 분산된 형태이다.
상기 수성 도료 내의 상기 고분자의 고형분 함량은 전체 수성 도료의 5 내지 15 중량% 인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 고분자의 고형분 함량이 5 중량% 이하이면 상기 착색 안료와 함께 상기 콘크리트층(120) 상에 효과적인 착색층을 형성하기 어려우며, 15 중량% 이상이면 상기 콘크리트층(120) 상에 균일한 도포가 어려울 수 있다.
도 7은 착색층 및 탑코팅층이 형성된 콘크리트층을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 착색층(122)이 형성된 콘크리트층(120) 상에 탑코팅 용액을 도포하여 탑코팅층(124)을 형성한다. 즉, 도포된 상기 탑코팅 용액이, 상기 착색층(122)이 형성된 상기 콘크리트층(120)의 내부로 침투하여 탑코팅층(124)을 형성한다. 본 실시예에서는 상기 탑코팅층(124)이, 상기 착색층(122)이 형성된 상기 콘크리트층(120) 내부에 형성되는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 착색층이 형성된 콘크리트층 상에 별도의 탑코팅층으로 존재할 수도 있다.
상기 탑코팅 용액은 상기 수성 도료 내에 포함된 고분자와 동일한 고분자가 물에 분산되어 있는 용액이며, 안료를 포함하고 있지 않다. 즉, 상기 탑코팅 용액은 비닐계, 아크릴계 및 스타이렌 부타디엔계 등의 고분자 라텍스만 물에 분산된 형태이다.
상기 탑코팅층(124)은 자외선을 방지하고 상기 착색층(122) 및 상기 콘크리트층(120)의 내마모성을 향상시키기 위한 것이다.
상기 탑코팅 용액 내 고분자의 고형분 함량은 전체 용액의 10 내지 30 중량% 이다. 상기 고분자의 고형분 함량이 10% 이하이면 효과적인 코팅층을 형성하기 어려우며, 30% 이상이면 내마모성 대비 경제성이 떨어지게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥 시공 방법에 의하면 압인용 시트 및 수성 도료를 사용함으로써, 기존의 압인 방식에 의한 바닥 시공방법과 달리 이형제나 칼라 하드너를 사용하지 않고 효율적인 바닥 시공을 할 수 있다. 즉, 칼라 하드너나 이형제에 의한 분진 문제 및 유기 용제의 오염 문제를 해결할 수 있으며, 유기 용제 대신 물을 사용하여, 경제적이고, 친환경적이며, 안전한 장점을 가질 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 바닥면에 콘크리트 재료를 타설하여 콘크리트 재료층을 형성하는 단계;
    상기 콘크리트 재료층의 표면이 덮이도록 상기 콘크리트 재료층 상에 압인(壓印)용 시트를 배치하는 단계;
    상기 압인용 시트가 배치된 상기 콘크리트 재료층을 압인하여 상기 콘크리트 재료층 상에 소정의 문양을 형성하는 단계;
    상기 콘크리트 재료층을 양생하여 콘크리트층을 형성하는 단계; 및
    상기 압인용 시트를 상기 콘크리트층으로부터 분리하는 단계를 포함하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압인용 시트는 폴리 프로필렌계 수지, 폴리 에틸렌계 수지, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리 비닐계 수지, 나일론계 수지 및 폴리 우레탄계 수지 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 수지로 제조된 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압인은 바닥면에 소정의 형상을 갖는 요철이 형성되어 있는 압인장치를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 콘크리트 바닥 시공 방법은 상기 콘크리트층을 수성 도료를 이용하여 착색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수성 도료는 착색 안료 및 고분자가 물에 분산되어 있는 도료인 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 착색 안료는 TiO2, HgS, CuCO3, Cu(OH)3, As2S2, Pb3O4, PbCO3, 및 CaCO3으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 무기 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 고분자는 비닐계, 아크릴계 및 스타이렌 부타디엔계로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 수성 도료 내의 상기 고분자의 고형분 함량은 5 내지 15 중량% 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 콘크리트 바닥 시공 방법은 상기 착색된 콘크리트층 상에 탑코팅 용액을 도포하여 탑코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탑코팅 용액은 상기 수성 도료 내에 포함된 고분자와 동일한 고분자가 물에 분산되어 있는 용액인 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탑코팅 용액 내 고분자의 고형분 함량은 10 내지 30 중량% 인 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 시공 방법.
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