KR100944221B1 - 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 외단열공법 - Google Patents

알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 외단열공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부착성능, 내구성 및 수축율에서 유리하여 외단열공법에 바람직하게 이용할 수 있는 접착 몰탈 조성물과 그 외단열공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물은, 알루미노 실리케이트 무기광물 28~46중량%, 규사 30~65중량%, 벤토나이트 5~15중량%, 칼슘설포알루미네이트(CSA) 2~9중량%를 포함하여 조성된 건조몰탈;과 상기 건조몰탈 대비 15~25중량%의 알칼리 실리케이트 수용액;으로 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 외단열공법은, 콘크리트 외측 바탕면에 상기한 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물로 단열재를 부착 설치하는 것을 특징으로 한다.
외단열, 알루미노 실리케이트, 알칼리 실리케이트, 벤토나이트, 칼슘설포알루미네이트

Description

알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 외단열공법{Alumino silicate type mortar composition and outside insulation method using the same}
본 발명은 부착성능, 내구성 및 수축율에서 유리하여 외단열공법에 바람직하게 이용할 수 있는 접착 몰탈 조성물과 그 외단열공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미노 실리케이트 무기광물, 규사, 벤토나이트, 칼슘설포알루미네이트 및 알칼리 실리케이트 수용액으로 조성한 접착 몰탈 조성물과, 이러한 접착 몰탈 조성물을 바람직하게 이용한 외단열공법에 관한 것이다.
통상 건물의 외피에는 건물 내부의 열손실을 방지하기 위해 열의 이동을 차단하는 단열공사가 수행된다. 단열공사는 단열재의 시공위치에 따라 내단열공법, 중단열공법 및 외단열공법으로 구분되고, 단열재의 시공방법에 따라 접착 몰탈을 이용하는 습식공법과 앵커볼트를 이용하는 건식공법으로 구분된다. 각 공법마다 장·단점이 있으나, 건물의 구조적인 측면에서 보면 외단열공법과 습식공법이 가장 유리하다고 할 수 있다. 왜냐하면 외단열공법은 건물 외부에서 단열재가 건물을 둘러싸면서 외부 환경으로부터 보호하는 공법으로 내·외부 온도차에 의한 결로 발생을 효과적으로 차단하여 건축물의 내구성 저하를 억제하는 공법이 되고, 습식공법은 단열재 설치과정에서 건물에 직접적인 충격을 가하지 않는 공법이 되기 때문이다.
지금까지 단열재의 습식공법에는 주로 시멘트계 접착 몰탈을 이용하여 왔다. 하지만 시멘트계 접착 몰탈은 제조공정에서 이산화탄소를 배출하는 시멘트를 주원료로 이용하기 때문에 최근 이산화탄소의 배출을 규제하고자 하는 추세에 부응하지 못하고, 또한 외단열공법에 적용하기에 콘크리트에의 부착성능과 내구성 등이 부족하다는 단점이 있다. 이에 새로운 접착 몰탈이 필요한 실정이다.
한편, 시멘트를 대체할 수 있는 친환경적인 새로운 건축 재료로 알루미노 실리케이트계 무기 바인더가 있다. 알루미노 실리케이트계 무기 바인더는 알루미노 실리케이트 무기광물과 알칼리 실리케이트 수용액으로 구성된 것인데, 하기 [반응식 1]에서와 같이 반응하여 경화한다. 즉, Al, Si를 주성분으로 하는 알루미노 실리케이트 무기광물이 알칼리 수용액에 의한 알칼리 환경 하에서 (-Si-O-Al-O-)와 같은 무기폴리머 구조(inorganic polymeric structure) 형태로 반응하는 것이다.
Figure 112009057583214-pat00001
상기한 바와 같이 알루미노 실리케이트계 무기 바인더는 시멘트가 물과 반응하여 경화하는 메커니즘과 비교할 때, 혼합수는 알칼리 이혼화를 위한 반응의 매개로 작용할 뿐 직접적인 결합반응에 참가하여 수화물 형태의 반응 생성물을 형성하지는 않는다. 이에 따라 알루미노 실리케이트계 무기 바인더는 반응 생성물이 수화물 형태가 아니어서 시멘트에 비해 우수한 내열성을 가지는 경화체로 완성되는 장점이 있는 반면, 반응 매개가 되는 혼합수가 소모되지 않은 채 경화체 내부에 존재하고 있다가 건조 과정에서 증발하면서 공극 내지 수축 균열이 형성된 경화체로 완성되는 단점이 있다.
본 발명자는 알루미노 실리케이트계 무기 바인더를 응용한 건축 재료의 연구 개발에 참여한 바 있으며, 그 결과물이 콘크리트 내화보드 조성물(제0704056호), 콘크리트 폭렬 방지용 내화 피복재 조성물 및 그 제조방법(제0693859호) 등이다. 이들 건축 재료는 주로 내화용도의 보드를 성형 제작하기 위한 조성물에 관한 것인 데, 공장에서 성형 및 양생과정에서 압력과 온도 조건을 부여하여 혼합수를 제어함으로써 비교적 알루미노 실리케이트계 무기 바인더의 단점을 극복할 수 있었다. 그러나 이 조성물들을 그대로 현장에서 습식작업 용도로 이용한다면 알루미노 실리케이트계 무기 바인더의 단점(혼합수의 증발에 따른 공극 내지 수축 균열)이 그대로 나타나게 되므로, 그 이용이 제한될 수밖에 없다.
이에, 본 발명자는 알루미노 실리케이트계 무기 바인더를 현장 습식공법용 재료로도 유리하게 적용할 수 있도록 새로운 접착 몰탈 조성물을 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 상기한 종래 시멘트계 접착 몰탈의 문제를 개선하고자 개발된 것으로서, 다음과 같은 기술적 과제를 갖는다.
첫째, 본 발명은 친환경적이면서 현장에서 습식 작업으로 적용 가능한 알루미나 실리케이트계 접착 몰탈 조성물을 제공하고자 한다.
둘째, 콘크리트 바탕면에의 부착성능, 내구성 및 수축율에서 유리한 접착 몰탈 조성물을 제공하고자 한다.
셋째, 알루미나 실리케이트계 접착 몰탈 조성물의 바람직한 이용방법으로 외단열공법을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같은 기술적 특징을 가지는 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물과 이를 바람직하게 이용한 외단열공법을 제공한다.
본 발명에 따른 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물은, 알루미노 실리케이트 무기광물 28~46중량%, 규사 30~65중량%, 벤토나이트 5~15중량%, 칼슘설포알루미네이트(CSA) 2~9중량%를 포함하여 조성된 건조몰탈;과 상기 건조몰탈 대비 15~25중량%의 알칼리 실리케이트 수용액;으로 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 외단열공법은, 콘크리트 외측 바탕면에 상기한 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물로 단열재를 부착 설치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 기존 수경성 무기바인더로 대표적인 시멘트계 접착 몰탈 대비 강도, 부착성능, 내구성, 내화학성, 내열성, 수축율 등에서 더 우수하면서 친환경적인 접착 몰탈을 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물은 공장에서 생산된 건조몰탈을 현장에 반입하여 경화제(알칼리 실리케이트 수용액)와 혼합하는 방식으로 이용할 수 있기 때문에 그 이용성이 간편하다.
셋째, 본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물은 외단열공법에 유리하게 적용할 수 있으며, 외단열공법에 적용하면 단열재를 콘크리트 외측 바탕면에 강력하게 부착시키면서 내구성 저하를 최소화시킬 수 있는 외단열복합체로 완성시킨다. 다시 말해 본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물은 부착성능이 우수할 뿐만 아니라 내화학성, 내열성 등에서도 우수하기 때문에 외기환경이나 열(화재)에 노출되어도 내구성 저하를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 외단열복합체의 안정적인 상태를 오랜 기간 동안 유지할 수 있다.
본 발명은 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물 및 이를 이용한 외단열공법에 관한 것이며, 이하부터는 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물과 외단열공법을 구분하여 설명한다.
1. 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물
본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물은, 알루미노 실리케이트 무기광물과 알칼리 실리케이트 수용액으로 이루어지는 알루미노 실리케이트계 무기 바인더에 규사, 벤토나이트, 칼슘설포알루미네이트(CSA)를 더 첨가하여 조성한다는데 특징이 있다. 알루미노 실리케이트계 무기 바인더에서 반응 매개가 될 뿐 소모되지 않는 혼합수를 벤토나이트 및 칼슘설포알루미네이트가 수용케 함으로써, 혼합수의 증발에 따른 공극 내지 수축 균열 문제를 해소할 수 있게 한 것이다.
알루미노 실리케이트 무기광물은 Al, Si를 주성분으로 하는 광물로서, 고로슬래그 미분말, 플라이애시, 메타카올린, 실리카흄, 카올린계 광물, 칼슘실리케이트 광물, 칼슘알루미네이트 광물 중에서 하나 이상 선택될 수 있다. 알칼리 실리케이트 수용액은 알칼리가 이온화된 상태의 수용액으로, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 리튬실리케이트, 나트륨계 탄산염, 칼륨계 탄산염, 리튬계 탄산염, 소듐하이드록사이드, 포타슘하이드록사이트, 리튬하이드록사이드, 규불화염 중에서 하나 이상의 수용액이 선택될 수 있다.
벤토나이트(bentonite)는 화학적으로 Al2Si4(OH)로 표현되며 몬모릴로나이트(montmorillonite) 계통의 팽창성 3층판(Si-Al-Si)으로 이루어진 점토로서, 판상의 층상구조가 점차적으로 수분을 흡수 팽창하여 구형의 하우스구조로 되는 특성을 가진다. 이러한 특성에 따라 벤토나이트는 알루미노 실리케이트계 무기 바인더의 경화반응에서 잔류하는 혼합수의 수용체가 된다. 특히 벤토나이트는 물을 점차적으로 흡수하기 때문에 접착 몰탈의 작업성에 영향을 미치지 않으며, 오히려 팽창하면서 구형의 하우스구조로 되기 때문에 접착 몰탈의 유동성 증대에 기여한다. 또한 벤토나이트는 팽창하면서 점도가 증가하는 특성이 있기 때문에 접착 몰탈의 흐름성을 제어하면서 부착성능을 증대시키는 데에도 역할한다. 나아가 벤토나이트는 내열성 증대에도 기여하는데, 접착 몰탈이 경화한 후에도 벤토나이트는 경화체 내에 물을 흡수한 상태로 남아 있기 때문이다. 즉 외부에서 열이 가해지면 벤토나이트 내 부의 수분이 먼저 증발하기 때문에 경화체의 온도 증가 속도는 지연된다.
칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate, CSA)는 화학적으로 4CaO·3Al2O3·(SO)3로 표현되며, 하기 [반응식 2]에서와 같이 CaO 및 물과 반응하여 결정수를 갖는 모노설페이트(monosulfate) 수화물을 형성한다.
4CaO·3Al2O3·(SO)3 + 6CaO + 28H2O
⇒ 3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O + 2(3CaO·Al2O3·8H2O)
상기와 같은 반응에 따라 칼슘설포알루미네이트는 알루미노 실리케이트계 무기 바인더의 경화반응에서 잔류하는 혼합수의 수용체가 된다. 특히 칼슘설포알루미네이트는 수화반응하기 때문에 경화체의 강도특성을 향상시키데 기여한다.
한편, 본 발명에서는 알루미노 실리케이트 무기광물 28~46중량%; 규사 30~65중량%; 벤토나이트 5~15중량%; 칼슘설포알루미네이트(CSA) 2~9중량%;를 포함하여 조성된 건조몰탈;과, 상기 건조몰탈 대비 15~25중량%의 알칼리 실리케이트 수용액;으로 조성할 것을 제안한다. 이와 같이 본 발명은 건조몰탈과 일종의 경화제가 되는 알칼리 실리케이트 수용액으로 구분하여 제안한다. 이에 본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물은 현장에서 건조몰탈과 알칼리 실리케이트 수용액을 혼합하기만 하면 되기 때문에 이용이 편리하다. 즉, 공장에서 건조몰탈을 미리 배합하여 준비하고 이를 현장에 반입하여 바로 이용하는 것이다.
건조몰탈에서 알루미노 실리케이트 무기광물의 경우 28중량% 미만이면 부착성능 및 물리성능 저하가 초래되고, 46중량% 초과하면 작업성 확보가 곤란하여 미장성 저하가 초래된다. 알루미노 실리케이트 무기광물은 Al:Si:Ca=1:1.90~2.45:0.1~1.50의 몰비를 가지면서 비중이 2.1 ~ 2.9이고 분말도가 2500 ~ 8000㎠/g인 것이 반응성, 물리성능, 이용성 등을 고려할 때 바람직하다.
건조몰탈에서 규사는 30중량% 미만이면 점성증가로 작업성 저하가 초래되고, 65중량% 초과하면 상대적으로 알루미노 실리케이트 무기광물 함량이 적어져 물리성능 저하가 초래된다. 규사는 통상 시멘트 몰탈에 이용하던 것을 그대로 이용하면 된다.
건조몰탈에서 벤토나이트는 5중량% 미만이면 잔류해 있는 혼합수의 활용이 낮아지고, 15중량% 초과하면 과도한 수분 흡수로 인한 작업성 저하가 우려된다. 벤토나이트는 75micron 통과율이 80~100%인 입도를 가지면서 비중이 0.75~0.90이고 팽윤도(swelling)가 4~25cc/g인 것이 물리성능과 이용성 등을 고려할 때 바람직하다.
건조몰탈에서 칼슘설포알루미네이트의 경우에는 2중량% 미만이면 잔류해 있는 혼합수의 활용이 낮아지는 것은 물론 칼슘설포알루미네이트의 영향이 낮아 성능 확보가 곤란해지고, 9중량% 초과하면 상대적으로 알루미노 실리케이트 무기광물 함 량이 적어져 물리성능 확보가 곤란해진다. 칼슘설포알루미네이트는 Al2O3 함량이 35~45중량%로 고순도를 가지면서 비중이 2.68~2.93이고 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 것이 반응성, 물리성능, 이용성 등을 고려할 때 바람직하다.
알칼리 실리케이트 수용액은 알루미노 실리케이트 무기광물과의 반응을 고려하여 그 양이 정해진다. 즉 현장배합 상황에서 건조몰탈 대비 15중량% 미만이면 접착 몰탈로서 유동성 확보가 곤란하고, 25중량% 초과하면 재료분리와 물리성능 저하가 우려되는 한편 경제성이 떨어진다. 알칼리 실리케이트 수용액은 Si:Na:K=0.95~2.5:1:0.1~0.7의 몰비를 가지면서 고형분 함량이 15~65중량%이고 pH가 10~13.5이고 비중이 1.05~1.3인 것이 바람직한데, 이는 반응성, 물리성능, 이용성 등을 고려한 것이다.
나아가 본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물에는 필요에 따라 내부기공을 가지고 있으면서 내화성능 및 단열특성이 우수한 경량골재(Perlite, Vermiculite 등)를 더 혼입할 수 있음은 물론, 유동성 및 경화특성 최적화를 위해 통상적으로 시멘트 몰탈 배합 설계에 사용되는 각종 기능성 첨가제(분산제, 증점제 등)를 더 혼입할 수도 있다. 경량골재와 기능성 첨가제(분말 형태)는 건조몰탈에 혼입하면 된다.
이하에서는 실험예에 의거하여 본 발명에 따른 접착몰탈 조성물의 물리적인 성질을 살펴본다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.
[실험예] 접착몰탈 조성물의 비교 실험
(1)실험방법
하기 [표 1]과 같은 특성의 재료를 이용하여 하기 [표 2]와 같은 조성조건으로 접착 몰탈을 배합하고, 각각의 접착 몰탈에 대해 압축강도(㎏f/㎠), 부착강도(㎏f/㎠), 길이변화율(경화 전후의 길이변화율(%)), 내화학성(10% 황산용액 24hr 침지 후 압축강도저하율(%)), 내열성(1000℃ 1hr 유지 후 압축강도저하율(%))을 측정하였다.
접착 몰탈의 원재료 특성
구성 원재료 입도 비중 분말도(㎠/g) 고형분(%) 기 타
OPC - 3.14 3,400 - -
알루미노 실리케이트 무기광물 - 2.4 4,000 - Al:Si:Ca= 1:2.14:0.6
알칼리 실리케이트 수용액 - 1.05 - 53 Si:Na:K= 0.98:1:0.23
규사 #48 mesh 87% 잔량 2.5 - - -
벤토나이트 75micron 11% 잔량 0.81 - - 팽윤도 8cc/2g
CSA - 2.87 4,400 - Al2O3 함량 37%
접착 몰탈의 조성조건
구 분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 실시예1
구성성분 OPC(보통 포틀랜트 시멘트) 33.7 - - - -
알루미노 실리케이트 무기광물 - 32.7 33.1 30.0 30.0
알칼리 실리케이트 수용액 - 16.8 17.0 16.7 17.3
규사 50.5 50.5 40.0 50.0 40.0
벤토나이트 - - 9.9 - 9.5
CSA - - - 3.3 3.2
15.8 - - - -
100 100 100 100 100
(2)실험결과
측정 결과 하기 [표 3]과 같이 나타났다.
접착 몰탈의 물성
구 분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 실시예1
특성 (재령 28일) 압축강도(㎏f/㎠) 384 335 386 415 437
부착강도(㎏f/㎠) 17.4 10.4 18.5 22.7 26.5
길이변화율(%) -0.065 -0.292 -0.131 -0.072 -0.012
내화학성(10% 황산용액 24hr 침지 후 압축강도저하율(%)) 22.7 6.47 10.2 9.84 9.50
내열성(1000℃ 1hr 유지 후 압축강도저하율(%)) 43.1 23.4 18.8 16.7 16.5
상기 [표 3]에서 보는 바와 같이 비교예1은 OPC를 사용함에 따라 내화학성과 내열성에 있어서 압축강도저하율이 크게 나타남을 알 수 있다. 비교예2는 비교예1에 비해 내화학성과 내열성이 향상되었으나 가장 작은 압축강도와 부착강도를 나타냈으며, 특히 길이변화율이 매우 크게 나타남에 따라 수축에 의한 균열로 현장 적용이 불가능할 것으로 예상된다. 비교예3,4는 비교예1에 비해 압축강도, 부착강도, 내화학성, 내열성이 향상되었으나, 길이변화율에서 저하되는 것으로 나타냈다.
한편, 실시예1은 비교예1과 비교할 때 압축강도, 부착강도, 길이변화율, 내화학성, 내열성 등 모두에서 향상되었다. 이로부터 알루미노 실리케이트계 무기 바인더의 잉여수분으로 인한 문제점은 벤토나이트와 CSA를 함께 첨가함으로써 개선할 수 있는 것으로 확인된다. 나아가 벤토나이트와 CSA는 내구성의 지표가 되는 내화학성과 내열성 개선에도 역할한다고 할 수 있다.
2. 외단열공법
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물은 부착성능, 강도, 내구성 등에서 우수한 성능을 가지기 때문에 외단열공법에 바람직하게 이용할 수 있다. 다시 말해 접착 몰탈 자체의 부착성능이 우수할 뿐만 아니라 내화학성과 내열성이 우수하기 때문에 외부환경에 의한 부착성능 저하와 화재발생시 열에 의한 부착성능 저하를 최소화할 수 있는 바, 본 발명에 따른 접착 몰탈 조성물은 외단열공법에 적용하기에 충분한 성능을 가지는 것이다.
외단열공법은 도 1에서와 같이 콘크리트 외측 바탕면(10)에 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)로 단열재(20)를 부착 설치하는 방법으로 수행한다. 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)은 시공 현장에서 건조몰탈과 알칼리 실리케이트 수용액을 적절하게 혼합한 후 이용하도록 한다. 외단열공법에서 단열재(20)는 떠붙임 방식으로 부착 설치할 수 있는데, 즉 단열재(20) 후면에 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)을 띄엄띄엄 바른 후 콘크리트 외측 바탕면에 압착하여 부착 설치하는 것이다.
나아가 단열재(20) 표면에는 단열재(20)의 부착에 이용한 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)을 그대로 이용하면서 외장마감(30)을 더 진행할 수 있다. 외장마감(30)은 단열재(20) 표면에 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)을 바른 후 마감용 도료를 도포하거나 무늬마감재(드라이비트)로 뿜칠하는 방식으로 진행할 수 있으며, 또는 단열재(20) 전면에 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)로 건식의 마감보드를 떠붙임하여 부착 설치하는 방식으로 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 외단열공법으로 완성된 구조물의 단면을 도시한다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
10: 콘크리트 외측 바탕면
20: 단열재
30: 외장마감
B: 접착 몰탈

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 알루미노 실리케이트 무기광물 28~46중량%;
    규사 30~65중량%;
    벤토나이트 5~15중량%;
    칼슘설포알루미네이트(CSA) 2~9중량%;를 포함하여 조성된 건조몰탈;과,
    상기 건조몰탈 대비 15~25중량%의 알칼리 실리케이트 수용액;으로 조성되되,
    상기 알루미노 실리케이트 무기광물은, Al:Si:Ca=1:1.90~2.45:0.1~1.50의 몰비를 가지면서 비중이 2.1 ~ 2.9이고 분말도가 2500 ~ 8000㎠/g인 것이며,
    상기 벤토나이트는, 75micron 통과율이 80~100%인 입도를 가지면서 비중이 0.75~0.90이고 팽윤도(swelling)가 4~25cc/g인 것이며,
    상기 칼슘설포알루미네이트(CSA)는, Al2O3 함량이 35~45중량%이면서 비중이 2.68~2.93이고 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 것이며,
    상기 알칼리 실리케이트 수용액은, Si:Na:K=0.95~2.5:1:0.1~0.7의 몰비를 가지면서 고형분 함량이 15~65중량%이고 pH가 10~13.5이고 비중이 1.05 ~ 1.3인 것임을 특징으로 하는 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물.
  3. 콘크리트 외측 바탕면(10)에 제2항에 따른 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈 조성물(B)로 단열재(20)를 부착 설치하는 것을 특징으로 하는 외단열공법.
  4. 제3항에서,
    상기 단열재(20) 표면에 외장마감(30)을 더 진행하되,
    상기 외장마감(30)은 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)을 바른 후 마감용 도료를 도포 또는 무늬마감재로 뿜칠하거나, 알루미노 실리케이트계 접착 몰탈(B)로 건식의 마감보드를 부착 설치하면서 진행하는 것을 특징으로 하는 외단열공법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100978190B1 (ko) 2010-06-21 2010-08-25 서울메트로 알루미노 실리케이트계 무기질 바인더를 이용한 친환경 균열주입재와 이를 이용한 콘크리트 균열보수 공법
KR101085557B1 (ko) 2011-09-30 2011-11-24 이완섭 충전형 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법
KR101268439B1 (ko) 2012-01-10 2013-06-04 이완섭 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0459648A (ja) * 1990-06-27 1992-02-26 Tsutsunaka Plast Ind Co Ltd 無機成形体用組成物
KR100318006B1 (ko) * 1999-08-21 2001-12-22 윤용성 외단열 건축물의 창호 후래싱 및 그의 시공방법
KR100899843B1 (ko) * 2008-11-19 2009-05-27 백지현 친환경 내진형 모르타르 조성물을 이용한 내진보강공법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0459648A (ja) * 1990-06-27 1992-02-26 Tsutsunaka Plast Ind Co Ltd 無機成形体用組成物
KR100318006B1 (ko) * 1999-08-21 2001-12-22 윤용성 외단열 건축물의 창호 후래싱 및 그의 시공방법
KR100899843B1 (ko) * 2008-11-19 2009-05-27 백지현 친환경 내진형 모르타르 조성물을 이용한 내진보강공법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100978190B1 (ko) 2010-06-21 2010-08-25 서울메트로 알루미노 실리케이트계 무기질 바인더를 이용한 친환경 균열주입재와 이를 이용한 콘크리트 균열보수 공법
KR101085557B1 (ko) 2011-09-30 2011-11-24 이완섭 충전형 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법
KR101268439B1 (ko) 2012-01-10 2013-06-04 이완섭 개량형 충전식 하이브리드 단열재 조성물 및 이에 의한 단열 벽체공법

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