KR100921531B1 - 실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법 및 이로부터 제조된 바닥재 - Google Patents

실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법 및 이로부터 제조된 바닥재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법 및 이로부터 제조된 바닥재에 관한 것으로, 바닥에 콘크리트를 타설하고 콘크리트가 양생된 후 표면에 홈을 파는 단계; 수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 물 20-40중량%로 이루어진 혼합물과 포틀랜드 시멘트를 1.5 대 1 내지 2.5 대 1의 비율로 혼합하고, 상기 바닥 콘크리트 표면에 도포하여 하도를 형성하는 단계; 포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량%, 탄산칼슘 10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 분말수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량%, 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 분말 배합물과 물 70-80중량% 및 수용성 아크릴 공중합수지 20-30중량%로 이루어진 액상 배합물을 3:1 내지 10:1의 비율로 혼합하고 교반한 다음, 상기 하도의 상부에 도포하고 표면에 요철무늬를 형성하여 중도를 형성하는 단계; 및 상기 중도의 표면에 파라핀 왁스를 코팅하는 단계를 포함하는 실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법이 제공된다. 또한, 이러한 시공 방법으로부터 제조된 바닥재가 제공된다.
본 발명의 방법에 따라 시공된 실외용 무기질 불연성 바닥재는 우수한 불연성능을 가질 뿐만 아니라 내크랙성, 내충격성, 내마모성 및 수밀성 등의 물성이 우수하다. 또한, 기존의 에폭시나 우레탄 등 유기화합물을 이용하여 코팅할 경우의 문제점, 특히 통기성 및 내오염성이 개선될 수 있다.
불연, 바닥재, 자전거 도로, 내크랙성, 내충격성

Description

실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법 및 이로부터 제조된 바닥재{Method for constructing outdoor-type inorganic nonflammable floor material and the floor material therefrom}
본 발명은 실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법 및 이로부터 제조된 바닥재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 불연성능을 가질 뿐만 아니라 내크랙성, 내충격성, 내마모성, 수밀성, 통기성 및 내오염성 등의 물성이 우수한 실외용 무기질 불연 바닥재의 시공 방법 및 이로부터 제조된 바닥재에 관한 것이다.
현재 불연·준불연·난연성의 성능을 가진 건축용 마감 및 내장재료가 다양한 형태로 개발이 이루어지고 있으나, 우수한 성능을 가진 제품이 적은 이유를 보면, 파티클보드의 경우 내수성이 떨어지고, 가연성 소재로 불연·준불연·난연성의 성능을 지니지 못해 화염에 의해 쉽게 연소가 되고, 화재가 확산되기 때문에 현행 법령상 사용에 제한을 받고 있지만, 가공성과 시공성이 우수하고, 경량성이며, 특히 가격이 저렴하다는 특성을 지니고 있어 아직까지도 건축용 바닥재로서 가장 널리 사용되고 있는 것이 현실이다. 또한, 현실적으로 적용할 수 있는 제품이 아직까지 없으며, 어쩔 수 없는 상황에서 주차장 및 산업용 바닥은 유기물인 에폭시 수지 로 가공된 도료를 사용하고 있고, 피난계단 또한 불연자재인 석재 및 타일을 적용하고 있으나 가격이 고가인 측면에서 건축비가 높아진다.
또한, 시멘트 목모판의 경우에는 강도가 높고, 불연·준불연·난연성의 성능이 우수하며, 내수성이 좋다고 할 수 있으나, 가공성과 시공성이 떨어지며, 무겁고, 충격에 부서지는 등의 문제가 있어 건축물의 외벽이나, 표면재료로 주로 사용될 시 별 문제점은 없으나, 건축용 내부 마감재로 사용시에는 상기의 문제점을 내포하고 있다.
또한, 2008년에 개정된 한국산업규격 주차장 바닥용 표면 마감재 KS 표준(KS F 4937: 2008)에는 환경성 측정(KS M ISO 16000-3 실내공기-제3부: 포름알데히드와 카르보닐 화합물의 측정법, KS M ISO 16000-6 실내공기-제6부: 흡착제 Tenax TA 상에서의 활성시료 채취, 열탈착 및 MS/FID를 이용한 가스 크로마토그래피에 의한 실내 및 챔버 공기 중의 유기화합물의 측정, KS M ISO 16000-11 실내공기-제11부: 휘발성 유기화합물의 방출 측정법)까지 하게됨에 따라 건축법령에 부합할만한 도료가 부재하므로 이에 적합한 마감재 도료를 개발할 필요가 있다.
한편, 현행 바닥 콘크리트의 시공법으로 제공되었던 바닥 모르타르는 바닥 모르타르 시공후 경화과정에서나 또는 시간이 경과함에 따라 바닥 균열이 생기는 것을 쉽게 관할할 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 여러 층으로 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 경우에는 열에 의한 온도 변동 주기로 인하여 팽창 및 수축에 의해 균열이 발생하기도 하며, 바닥 시공시 물리적 성질이 다른 재질, 즉, 스티로폼, 폴리프로필렌 필름 등을 적층시키므로 바닥 미장 모르타르와 상기 스티로폼 등 간의 계면접착성 부족으로 재료간의 부착력이 부족하여 구조적 균열이 생기기도 하였다. 일반적으로는 상기 여러가지 원인이 복합적으로 작용하여 짧게는 시공후 1-2개월 후 또는 길게는 6개월-1년만에 바닥에 작고 큰 균열이 발생했었다.
또한, 기존 바닥 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, 스티로폼, 폴리프로필렌 필름, 철망 또는 오이어 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, 스티로폼, 폴리프로필렌 필름 및 비닐 등의 상기 재료는 유기질 재료로서 바닥 모르타르와 경량 바닥 기포 콘크리트와의 부착력을 약화시켜서 바닥 모르타르의 구조적 균열의 원인이 되었다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 우수한 불연성능을 가질 뿐만 아니라 내크랙성, 내충격성, 내마모성 및 수밀성 등의 물성이 우수한 실외용 무기질 불연 바닥재의 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로부터 제조된 바닥재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면,
바닥에 콘크리트를 타설하고 콘크리트가 양생된 후 표면에 홈을 파는 단계;
수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 물 20-40중량%로 이루어진 혼합물과 포틀랜드 시멘트를 1.5 대 1 내지 2.5 대 1의 비율로 혼합하고, 상기 바닥 콘크리트 표면에 도포하여 하도를 형성하는 단계;
포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량%, 탄산칼슘 10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 분말수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량%, 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 분말 배합물과 물 70-80중량% 및 수용성 아크릴 공중합수지 20-30중량%로 이루어진 액상 배합물을 3:1 내지 10:1의 비율로 혼합하고 교반한 다음, 상기 하도의 상부에 도포하고 표면에 요철무늬를 형성하여 중도를 형성하는 단계; 및
상기 중도의 표면에 파라핀 왁스를 코팅하는 단계
를 포함하는 실외용 무기질 불연 바닥재 시공 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면,
표면에 홈이 형성된 바닥 콘크리트;
상기 바닥 콘크리트의 상부에 수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 포틀랜드 시멘트 20-40중량%로 이루어진 하도;
상기 하도의 상부에 포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량%, 탄산칼슘 10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 분말수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량% 및 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 혼합물 100중량부에 수용성 아크릴 공중합수지 2-5중량부가 혼합된 것으로 이루어지고 표면에 요철무늬가 형성된 중도; 및
상기 중도의 표면상에 형성된 파라핀 왁스 코팅
을 포함하는 실외용 무기질 불연 바닥재가 제공된다.
본 발명의 방법에 따라 시공된 실외용 무기질 불연 바닥재는 우수한 불연성 능을 가질 뿐만 아니라 내크랙성, 내충격성, 내마모성 및 수밀성 등의 물성이 우수하다. 또한, 기존의 에폭시나 우레탄 등 유기화합물을 이용하여 코팅할 경우의 문제점, 특히 통기성 및 내오염성이 개선될 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명자는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 부단한 연구결과, 바닥 시공 방법에서 콘크리트 바닥에 홈을 파고, 특히 중간층에 포함되는 규사의 입자크기를 조절하고 섬유유리를 포함시키고, 최상층에는 파라핀 왁스를 코팅처리함으로써 중도재의 수분증발을 억제함과 동시에 내크랙성, 내충격성, 내마모성, 수밀성, 통기성 및 내오염성 등의 물성이 우수한 실외용 불연성 바닥재를 제공할 수 있음을 발견하여, 이에 본 발명을 완성하였다.
우선, 본 발명의 시공 방법에 따르면, 바닥에 콘크리트를 타설하고 콘크리트가 양생된 후 표면에 홈을 판다. 이때 홈은 특별히 한정하는 것은 아니나, 폭 5-15mm 및 깊이 5-15mm를 가지며 간격은 50-150mm를 갖도록, 보다 바람직하게는 폭 10mm 및 깊이 10mm를 가지며, 간격은 100mm를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 홈을 형성시킴으로써 바닥 콘크리트층과 그 상부에 도포되는 도막의 접촉면적이 넓어져 도막의 부착성이 증가되어, 결국 바닥재의 내마모성 및 강도 등이 개선되는 효과를 나타낼 수 있다.
그 다음, 수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 물 20-40중량%로 이루어진 혼합물과 포틀랜드 시멘트를 1.5 대 1 내지 2.5 대 1의 비율로 혼합하고, 상기 바닥 콘크리트 표면에 도포하여 하도를 형성한다.
본 발명에 있어서, 하도에 포함되는 수용성 아크릴 공중합수지는 특별히 한정하는 것은 아니나, 메틸메타크릴레이트 모노머, 부틸 아크릴레이트 모노머 등과 같은 아크릴모노머와 이에 적절한 계면활성제(예, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 50MOL(NP-50), 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 40MOL(X-405))를 공중합하여 얻어진 것이 사용될 수 있으며 상기 수용성 아크릴 공중합수지는 주로 내충격성, 내마모성, 내오염성 등의 측면에서 상기한 범위내의 것이 적절하게 선택된다. 물은 용매로서 사용되는 것이며, 20-40중량%로 사용하는 것이 적절하다.
또한, 상기 포틀랜드 시멘트는 다양한 종류의 포틀랜드 시멘트가 사용될 수 있으며, 상기 수용성 아크릴 공중합수지와 혼합되어 하도를 형성한다.
상기 수용성 아크릴 공중합수지와 물의 혼합물은 포틀랜드 시멘트와 바람직하게 1.5 대 1 내지 2.5 대 1, 보다 바람직하게는 약 2:1의 중량비로 혼합되며, 이와 같이 형성된 하도는 내충격성, 내마모성, 내오염성 등이 우수하며, 이러한 측면에서 상기 수용성 아크릴 공중합수지와 물의 혼합물이 포틀랜드 시멘트와 상기한 범위내에서 적절하게 선택된다.
또한, 필요에 따라 상기 하도는 방부제 및 소포제 등과 같은 첨가제가 적절 히 포함될 수 있다. 방부제는 바람직하게 0.1-0.5중량%로 포함될 수 있으며, 소포제는 바람직하게 0.2-0.4중량%로 포함될 수 있다.
상기 수용성 아크릴 공중합수지와 포틀랜드 시멘트는 적절히 혼합하여 바닥 콘크리트에 도포된다. 예를 들어, 상기 수용성 아크릴 공중합수지와 포틀랜드 시멘트를 핸드믹서기로 고속으로 교반한 후 수성 롤러나 스프레이를 이용하여 하지면에 골고루 2회 도포한다.
상기 하도의 두께는 특별히 한정하는 것은 아니나, 0.2-0.3mm 범위내로 하는 것이 바람직하다. 만일 하도의 두께가 0.2mm 미만인 경우에는 내충격성, 내마모성, 내오염성 등이 저하될 수 있으며, 0.3mm를 초과하는 경우에는 효과는 더 이상 증가하지 않으나 비용이 증가하므로 경제적이지 못하다.
그 다음, 약 30-60분 경과후, 포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사(규사6-7호의 입자크기범위) 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사(규사3-4호의 입자크기범위) 30-40중량%, 탄산칼슘 10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 분말수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량%, 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 분말 배합물과 물 70-80중량% 및 수용성 아크릴 공중합수지 20-30중량%로 이루어진 액상 배합물을 3:1 내지 10:1의 비율로 혼합하고 교반한 다음, 상기 하도의 상부에 도포하고 표면에 요철무늬를 형성하여 중도를 형성한다.
중도 형성시 분말 배합물에 포함되는 포틀랜드 시멘트는 다양한 종류의 포틀랜드 시멘트가 사용될 수 있으며, 주로 내충격성, 내마모성, 내오염성 등의 측면에서 상기한 범위내의 것이 적절하게 선택된다. 상기 알루미나 시멘트는 강도를 향상시키고 내열성을 증가시키는 측면에서 상기한 범위내의 것이 적절하게 선택된다.
규사는 6-7호와 3-4호, 즉, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 것과 3-4mm의 입자크기를 갖는 것 두가지를 사용한다. 이와 같이 입자가 비교적 큰 두가지 종류의 규사를 적정비율 혼합하여 사용함으로써 외부에서의 충격으로 도막의 파손, 깨짐을 방지하고 구조물의 크랙을 보완 및 방지할 수 있음을 발견하였다. 상기 규사는 특히 자외선 및 기후변화가 많은 외부환경에서 도막 크랙문제와 충격강도를 보완시켜주며, 중도 형성시 사용되는 분말 배합물내에 강도 및 수축/팽창성 측면에서 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량% 및 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량% 범위내로 첨가된다.
탄산칼슘(CaCO3)은 충진제로 첨가되는 것이며, 상기 분말 배합물에 10-15중량%의 범위로 첨가될 수 있으며, 바람직하게 약 10중량%로 첨가된다.
소포제는 조성물내의 기포 발생을 제거하기위해 첨가되는 것으로 상기 분말 배합물에 0.2-0.3중량%로 첨가되며, 바람직하게는 약 0.2중량%로 첨가된다.
또한, 조성물의 분산성을 향상시키기위해 분산제가 상기 분말 배합물에 0.1-0.4중량%범위로 첨가되며, 바람직하게는 약 0.2중량%로 첨가된다.
분말수지는 아크릴수지, EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)수지 및 비닐수지로 구 성된 그룹으로부터 선택되는 것이 사용될 수 있으며, 상기 분말 배합물에 2.2-3.5중량%로 첨가되며, 바람직하게는 약 2.8중량%로 첨가된다.
또한, 조성물의 경화를 촉진시키기위해 촉진제가 포함되며, 경화 촉진제는 이에 한정하는 것은 아니나, 리튬카보네이트를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 분말 배합물에 0.1-0.2중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 경화 촉진제는 약 0.1중량%로 포함된다.
지연제는 중도 도막의 빠른 경화로 표면 크랙이 발생될수 있어 급경화를 지연할 원료로, 예를 들어, 글루콘산나트륨이 사용될 수 있으며, 상기 분말 배합물에 0.1-0.4중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 지연제는 약 0.2중량%로 포함된다.
무기안료는 이에 한정하는 것은 아니나, 산화철적, 산화철황, 산화티타늄, 크롬그린 및 크롬블랙으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 상기 분말 배합물에 2-4중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 안료는 약 3중량%로 포함된다.
섬유유리는 내크랙성 및 충격강도를 보완시켜주며, 상기 분말 배합물에 0.3-0.6중량% 범위내로 포함되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 섬유유리는 약 0.5중량%로 포함된다.
중도 형성시 액상 배합물에 포함되는 물은 용매로서 사용되는 것으로서, 액상 배합물에 70-80중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
중도 형성시 액상 배합물에 포함되는 수용성 아크릴 공중합수지는 메틸메타 크릴레이트 모노머, 부틸 아크릴레이트 모노머 등과 같은 아크릴모노머와 이에 적절한 계면활성제(예, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(NP-50), 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 40MOL(X-405))를 공중합하여 얻어진 것이 사용될 수 있으며, 상기 액상 배합물에 20-30중량%로 포함된다. 상기 수용성 아크릴 공중합수지는 주로 내충격성, 내마모성, 내오염성 등의 측면에서 각각 상기한 범위내의 것이 적절하게 선택된다. 또한, 필요에 따라 상기 액상 배합물에는 방부제가 적절한 범위내로 포함될 수 있다. 방부제는 액상 배합물에 예를 들어, 0.01-0.5중량% 포함될 수 있다.
상기 분말 배합물과 액상 배합물은 바람직하게 3:1 내지 10:1, 보다 바람직하게는 약 5:1의 중량비로 혼합되며, 이와 같이 형성된 중도는 요철무늬를 가지고 있어 시설물 이용시 빗길이나 눈길에 미끄러움을 방지해줄 수 있으며, 또한 섬유가 함유되어 있고 입자가 큰 규사가 함유되어 있어 외부의 충격으로부터 도막의 파손, 깨짐을 방지할 수 있으며 구조물의 크랙을 방지할 수 있으며, 이러한 측면에서 상기 분말 배합물과 액상 배합물이 상기한 범위내에서 적절하게 선택된다.
상기 중도는 또한 표면에 요철 무늬를 갖도록 형성된다. 요철무늬는 다양하게 형성될 수 있으며, 요철 무늬의 형성은 어떠한 방법에 의해서도 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 도포시 도막이 완전건조건에 나팔건(일명 본타일건)을 콤프레셔에 연결하여 표면에 요철무늬를 형성할 수 있으며, 또는 외주면에 돌출부와 홈부를 가진 특수 제작된 로울러를 이용하여 요철 무늬를 형성할 수 있다. 이와 같은 요철무늬로 인해 시설물 이용시 빗길이나 눈길에 미끄러움을 방지할 수 있다.
상기 중도의 두께는 특별히 한정하는 것은 아니나, 7-10mm 범위내로 하는 것 이 바람직하다. 만일 중도의 두께가 7mm 미만인 경우에는 내충격성, 내마모성, 내오염성 등이 저하될 수 있으며, 10mm를 초과하는 경우에는 효과는 더 이상 증가하지 않으나 비용이 증가하므로 경제적이지 못하다.
그 다음, 중도 형성후 적어도 약 10-20분이내에, 상기 중도의 표면에 파라핀 왁스를 코팅처리한다. 코팅 작업은 바람직하게 중도재 작업이 완료된 후 수분이 완전히 증발하기전에 행하는 것이 바람직하다. 중도재가 완전히 건조하기 전에 코팅하는 이유는 경화가 안된 강알카리인 시멘트와 접촉하게되면 급결이 되면서 중도재 표면을 보다 더 강하게 만들어 내마모성을 좋게하고, 색상도 더욱 선명하게 해 줄 수 있기때문이다. 또한, 기존의 에폭시나 우레탄 등 유기화합물을 이용하여 코팅할 경우의 문제점, 특히 통기성 및 내오염성의 문제점을 해결해 줄 수 있다. 이러한 측면에서 표면처리작업은 중도 형성후 약 10-20분이내에 행하는 것이 바람직하다.
바닥재를 시공하는 작업은 주로 외부작업인 경우가 많으므로 강한 자외선과 높은 지면온도로 인해 중도재의 수분이 빠르게 증발하게 될 수 있다. 이로 인해 바닥재의 압축강도 및 표면강도가 저하될 수 있으며 이에 따라 바닥재의 기능성이 현저히 저하될 수 있는데, 이에 본 발명에서는 급속한 수분 증발을 억제하기 위해 파라핀 왁스를 중도의 표면에 살포하여 표면 보호 작업을 수행한다.
상기 파라핀 왁스의 두께는 특별히 한정하는 것은 아니나, 0.1-1mm 범위내로 하는 것이 바람직하다. 만일 0.1mm 미만인 경우에는 수분이 급속히 증발하여 강도가 저하될 수 있으며, 1mm를 초과하는 경우에는 효과는 더 이상 증가하지 않으나 비용이 증가하므로 경제적이지 못하다.
또한, 필요에 따라 상기 파라핀 왁스에는 방부제 및 소포제 등과 같은 첨가제가 적절히 포함될 수 있다. 방부제는 바람직하게 0.1-0.5중량%로 포함될 수 있으며, 소포제는 바람직하게 0.2-0.4중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 바닥재를 첨부된 도면에 도식적으로 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바닥재는 최하층으로 콘크리트층(1)이 존재하며 상기 콘크리트층은 홈을 형성하고 있으며, 그 상부에 하도(2), 중도(3) 및 파라핀 왁스 코팅(4)이 적층되어 있으며, 표면은 요철 무늬를 갖는다.
이와 같은 시공방법으로 제조된 본 발명의 무기 불연성 바닥재는 하도가 수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 포틀랜드 시멘트 20-40중량%로 이루어지며, 중도는 포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량%, 탄산칼슘10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량% 및 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 혼합물 100중량부에 수용성 아크릴 공중합수지 2-5중량부가 혼합된 것으로 이루어지며, 그리고 중도의 표면은 파라핀 왁스 코팅으로 이루어진다.
본 발명의 바닥재는 실외용으로 적합하게 사용될 수 있으나, 그럼에도 불구 하고 실내에도 적용될 수 있다. 본 발명의 바닥재는 예를 들어, 자전거 전용도로, 주차장, 물류창고, 공장바닥, 계단 등 콘크리트 구조물 바닥에 적용될 수 있으며, 특히, 자전거 전용도로에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
<실시예>
실시예 1(도료의 제조)
<하도재 배합>
배합용기에 고형분이 48중량%인 아크릴 공중합수지(메틸메타크릴레이트타입의 아크릴수지, 제품명: K-8439, 제조원: 대길고분자) 66중량%와 물 33.5중량%, 그리고 방부제(프록셀 XL-2, ARCH사) 0.1중량% 및 소포제(한국싼노프사의 HS-567) 0.2중량%를 혼합하였다.
한편, 포틀랜드 시멘트를 준비하여 하도 도포직전에 상기 제조된 혼합물과 포틀랜드 시멘트를 2:1로 배합하여 사용한다.
<중도재 배합>
분말 배합물 제조
리본믹서기(교반속도 30rpm)에 포틀랜드 시멘트 28중량%, 알루미나 시멘트 10, 규사 6호(입자크기 1mm) 11중량%, 규사 4호(입자크기 4mm) 34중량%, 탄산칼슘 10중량%, 소포제(SD-1, 한국산노프코) 0.2중량%, 분산제(DS 3557, 한국산노프코) 0.2중량%, 분말수지(DA-1141, DAIREN CHEMICAL CO.) 2.8중량%, 경화 촉진제(리튬카보네이트) 0.1중량%, 지연제(글루콘산나트륨) 0.2중량%, 무기안료(산화철적, 산화철황, 산화티타늄, 크롬그린 및 크롬블랙 중에서 색상이 결정되면 이중 한가지 사용) 3중량%, 섬유유리(길이 5mm, 한국화이버) 0.5중량%를 투입한 후 약 40분간 교반하고 20kg씩 지대포장하였다.
액상 배합물 제조
배합용기에 물 79.7중량%를 넣고, 고형분이 48중량%인 아크릴 공중합수지(메틸메타크릴레이트 타입의 아크릴수지, 품명K-8439, 제조원 대길고분자) 20중량%를 투입하고 저속교반(25-30rpm)하면서 방부제(프록셀 XL-2) 0.1중량%와 소포제 0.2중량%를 넣고 약 30분 후 플라스틱용기에 소분 보관하였다.
<표면처리제 배합>
수용성 파라핀 왁스(고형분 40-50중량%) 60중량%에 물 39.7중량%, 방부제(프록셀 XL-2, ARCH사) 0.1중량% 및 소포제(HS-567, 한국산로프코) 0.2중량%를 혼합하고 약 15분간 저속교반(15rpm)한 다음 플라스틱용기에 소분 보관하였다.
실시예 2(시공)
상기 실시예 1에서 제조된 각 배합물을 사용하여 아래와 같이 시공하였다.
(1) 바탕 정리
설계상으로 원하는 규격과 품질로 토목공사와 바닥 콘크리트를 타설하고 콘크리트가 양생이 완료된 후 표면에 홈을 팠다. 홈과 홈 사이는 100mm로 하고, 홈의 폭은 10mm, 깊이는 10mm로 하였으며, 커팅작업 후 고압세척기로 분진 및 이물질을 완전히 제거하였다.
(2) 하도 작업
바탕면에 청소가 마무리되면 실시예 1에서 제조된 하도재 배합물과 포틀랜드 흑시멘트를 2:1 중량비로 혼합하고 핸드믹서기로 고속교반하여 시멘트 알갱이를 완전 분산시켜 스프레이나 붓 또는 수성 롤러로 홈까지 들어갈 수 있도록 골고루 도포하여 하도를 형성하였다. 도막의 두께는 약 0.2mm가 되도록 하였다.
(3) 중도 작업
하도 작업이 완료된 후, 적어도 1시간이상 경과한 다음, 중도의 도포작업을 수행하였다. 먼저, 실시예 1에서 제조된 중도재 배합물의 분말 배합물과 액상 배합물을 5:1로 중량비로 혼합하고 핸드믹서기로 고속교반하여 완전히 분산하였다. 분산이 완료되면 고무레기나 양고데를 이용하여 하도의 상부에 골고루 도포하였다. 도막의 두께는 약 8mm가 되도록 하였다. 그리고, 도막이 완전건조되기전에 나팔건(일명 본타일건)을 콤프레셔(5HP)에 연결하여 표면에 요철무늬를 형성하기 위한 스프레이 작업을 하였다. 이러한 요철무늬는 시설물 이용시 빗길이나 눈길에 미끄러 움을 방지해줄 수 있으며, 또한 본 발명의 바닥재에는 섬유가 함유되어 있고 입자가 큰 규사가 함유되어 있어 외부의 충격으로부터 도막의 파손, 깨짐을 방지할 수 있으며 구조물의 크랙을 방지할 수 있다.
(4) 표면처리 작업
실시예 1에서 제조된 표면처리제 배합물을 중도재 작업이 완료된 후 물기가 증발하기전에(중도재 도포후 약 10-20분정도 경과후), 에어 스프레이를 이용하여 안개분사식으로 중도의 상부에 골고루 도포하였다. 도막의 두께는 약 0.1mm가 되도록 하였다.
실시예 3(시편의 제작)
상기 실시예 1에서 제조된 도료를 사용하여 각 시험을 위한 시편을 제작하였으며, 시편 제작 방법은 실시예 2의 방법과 동일하였다. 물성시험용 시편은 세로 30cm, 가로 30cm, 두께 50mm의 평스레이트판(밤라이트, 시멘트 계열)에 한면에 코팅하여 시험을 실시하였다.
불연성 시험을 위해 원형 시멘트 형틀을 제작하여 지름 5㎝, 높이 5㎝로 3개의 원형판을 제작하였으며, 가스 유해성 및 환경성 시험을 위해 세로 10cm, 가로 10cm, 두께 10mm로 3개의 사각판으로 제작하여 시험하였다.
실시예 4(물성 시험)
상기 실시예 3에서 제조된 시편에 대해 물성 시험을 수행하였다. 시험은 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 수행되었으며, 그 결과는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
[표 1]
시험항목 결과 시험방법
내충격 성능 (구멍뚫림, 균열, 잔갈림, 떨어져 나감) 이상없음 KS F 4937-05
부착 성능(N/mm2) 2.1
윤하중 저항성능 (300Kg, 60000회) 표면상태 (균열, 잔갈림, 떨어져 나감) 이상없음
두께 감소율(%) 0.8
수밀 성능 이상없음
실시예 5(불연성 및 가스 유해성 시험)
상기 실시예 3에서 제조된 시편에 대해 불연성 및 가스 유해성 시험을 수행하였다. 시험은 한국소방검정공사에 의뢰하여 수행되었으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.
[표 2]
시험항목 결과 시험방법
1 2 3
불연재료 불연성 시험* 질량감소율(%) 8.6 8.2 8.1 건설교통부 고시 제2006-476호(KS F ISO 1182:2004)
최고온도와 최종 평형온도의 차(K) 3.0 7.2 15.3
가스유해성 시험** 행동정지시간(분:초) 14분20초 14분31초 - 건설교통부 고시 제2006-476호(KS F 2271:2006)
*불연성 시험 기준
질량감소율: 가열 종료후 시험체의 질량감소율이 20%이하일 것
최고온도와 최종 평형온도의 차: 가열시험 지시후 20분간 가열로내 최고온도가 최종평균온도를 20℃ 초과하지 않을 것
**가스유해성 시험 기준
실험용 쥐의 평균 행동정지시간 9분이상
실시예 6(환경성 시험)
상기 실시예 3에서 제조된 시편에 대해 환경성 시험을 수행하였다. 시험은 한국화학시험연구원에 의뢰하여 수행되었으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타낸 바와 같다.
[표 3]
시험항목 단위 결과치 시험방법
TVOC* g/L 0.6 환경부고시 2004-141
포름알데히드** mg/kg 검출안됨 EPA 8315A
* TVOC(총 휘발성 유기화합물) 항목: 아세트알데히드, 아크롤레인, 아크릴로니트릴, 벤젠, 1,3-부타디엔, 사염화탄소, 클로로포름, 사이클로헥산, 1,2-디클로로에탄, 디에틸아민, 디메틸아민, 포름알데히드, n-헥산, 이소프로필알코올, 메탄올, 베틸에틸케톤, 메틸렌클로라이드, 테트라클로로에틸렌, 자일렌, 스틸렌 중 메 탄올, 톨루엔이 검출됨
** 포름알데히드 검출한계: 10mg/kg
상기 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 환경성 시험에서 여러 가지 휘발성 화합물중에서 메탄올 및 톨루엔에 대해서만 검출되었으며, 그 검출량은 0.6g/L로서 2010년부터 수도권에 공급·판매되는 도료의 휘발성유기화합물의 함유기준(500g/L)에 충분히 만족하는 수치를 나타내었다. 또한, 포름알데히드에 대해서는 전혀 검출되지 않아 친환경적인 불연바닥재용 도료로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 시공 방법에 따라 제조된 무기질 불연 바닥재를 나타내는 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 콘크리트
2: 하도
3: 중도
4: 파라핀 왁스 코팅

Claims (15)

  1. 바닥에 콘크리트를 타설하고 콘크리트가 양생된 후 표면에 홈을 파는 단계;
    수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 물 20-40중량%로 이루어진 혼합물과 포틀랜드 시멘트를 1.5 대 1 내지 2.5 대 1의 비율로 혼합하고, 상기 바닥 콘크리트 표면에 도포하여 하도를 형성하는 단계;
    포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량%, 탄산칼슘 10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 분말수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량%, 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 분말 배합물과 물 70-80중량% 및 수용성 아크릴 공중합수지 20-30중량%로 이루어진 액상 배합물을 3:1 내지 10:1의 비율로 혼합하고 교반한 다음, 상기 하도의 상부에 도포하고 표면에 요철무늬를 형성하여 중도를 형성하는 단계; 및
    상기 중도의 표면에 파라핀 왁스를 코팅하는 단계
    를 포함하는 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 홈은 폭 5-15mmm 및 깊이 5-15mm를 가지며 간격은 50-150mm를 갖도록 형성되는 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 아크릴 공중합수지는 아크릴모노머와 계면활성제를 공중합하여 얻어지는 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 분말수지는 아크릴수지, EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)수지 및 비닐수지로 구성된 그룹으로부터 선택되는 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 경화 촉진제는 리튬카보네이트인 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 무기안료는 산화철적, 산화철황, 산화티타늄, 크롬그린 및 크롬블랙으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 하도의 두께는 0.2-0.3mm인 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 중도의 두께는 7-10mm인 무기질 불연 바닥재 시공 방법.
  9. 표면에 홈이 형성된 바닥 콘크리트;
    상기 바닥 콘크리트의 상부에 수용성 아크릴 공중합수지 60-80중량%와 포틀랜드 시멘트 20-40중량%로 이루어진 하도;
    상기 하도의 상부에 포틀랜드 시멘트 20-35중량%, 알루미나 시멘트, 석고 또는 이의 혼합물 10-15중량%, 0.5-1mm의 입자크기를 갖는 규사 10-12중량%, 3-4mm의 입자크기를 갖는 규사 30-40중량%, 탄산칼슘 10-15중량%, 소포제 0.2-0.3중량%, 분산제 0.1-0.4중량%, 수지 2.2-3.5중량%, 경화 촉진제 0.1-0.2중량%, 지연제 0.1-0.4중량%, 무기안료 2-4중량% 및 섬유유리 0.3-0.6중량%로 이루어진 혼합물 100중량부에 수용성 아크릴 공중합수지 2-5중량부가 혼합된 것으로 이루어지며 표면에 요철무늬가 형성된 중도; 및
    상기 중도의 표면상에 형성된 파라핀 왁스 코팅
    을 포함하는 무기질 불연 바닥재.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 홈은 폭 5-15mmm 및 깊이 5-15mm를 가지며 간격은 50-150mm를 갖도록 형성되는 무기질 불연 바닥재.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 수용성 아크릴 공중합수지는 아크릴모노머와 계면활성제를 공중합하여 얻어지는 무기질 불연 바닥재.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 중도에 포함되는 수지는 아크릴수지, EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)수지 및 비닐수지로 구성된 그룹으로부터 선택되는 무기질 불연 바닥재.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 하도의 두께는 0.2-0.3mm인 무기질 불연 바닥재.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 중도의 두께는 7-10mm인 무기질 불연 바닥재.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 바닥재는 자전거 전용 도로의 바닥재로 사용되는 무기질 불연 바닥재.
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