KR100973292B1 - 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents

자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 수경성 시멘트(hydraulic cement)를 포함하여서 석고계 시멘트조성물을 제조하는 제1 단계와, 폐유리, 폐도자기 및 이들을 혼합한 것 중 어느 하나를 파쇄한 후 구상다면체로 분쇄하여 얻은 자동수평조절이 가능한 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 응집체(aggregate)를 형성하는 제2 단계와, 석고계 시멘트조성물과 응집체를 1 : 0.5 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고 이들 혼합물에 물을 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제3 단계를 포함함으로써, 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 쏟아 붓는 것만으로 평평한 표면을 형성할 수 있을 정도의 유동성을 가지고, 신속하게 경화되며, 경량인데 비하여 경화 후 압축강도가 매우 높도록 한 것이다.
재활용 세라믹모래, 석고계 시멘트, 콘크리트, 바닥재

Description

자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 및 그 제조방법{WET GYPSUM BASED CONCRETE FLOOR UNDERLAYMENTS SELF-LEVELS TO PRODUCE A SMOOTH SURFACE AND MRTHODS THEREOF}
본 발명은 습식 석고계 콘크리트 바닥재에 관한 것으로서, 특히 아파트 등 고층 건물의 다중 바닥재(subfloor)로서 쏟아 붓는 것만으로 표면이 평평하게 되고 신속하게 경화되며 경량이나 고강도인 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로, 목판, 합판, 건축용 콘크리트 등의 신규 또는 기존 바닥재 구조물에 석고계 건물 바닥재나 밑판을 설치한다. 이는 유체 습식 콘크리트 혼합물을 제조하여 기존 바닥재에 유입하거나(pouring), 펌핑하거나(pumping), 펴바르는(spreading) 방법으로 설치된다.
이러한 방법들은 몇몇 장점을 가진다. 첫째는, 습식 석고계 조성물을 합판 바닥재 등의 목재상에 도포하는 경우에 습식 혼합물이 가지는 어느 정도의 자체 평 활성에 의해 가시(splinters), 삐걱거리는 소리 및 못대가리가 없는 표면을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 혼합물이 경화된 후 그 바닥재 위에 리놀륨(linoleum), 쪽바닥재(wood parquet), 비닐 또는 종이장판, 카펫트 등 바닥재 커버링재를 용이하게 깔 수 있다. 둘째는, 습식 혼합물이 유체이므로 바닥재와 주변 이음부의 경계면의 갈라진 틈을 메워 주므로, 바닥재가 경화되면 방과 층 사이에 소음 방출(leak)이 상당히 감소된다. 셋째는, 상기 조성물은 대부분 석고로 구성되므로 화재시 주변으로 불꽃과 연기가 확산되는 것을 저해할 수 있다. 넷째는, 쏟아 부을 수 있는(pourable) 콘크리트 바닥재가 균열되거나, 닳거나, 저중 트래픽(traffic) 콘크리트 바닥재를 복구하는 데 이용될 수 있다. 즉, 기존 바닥에 조성물을 도포하면 유동 조성물이 갈라진 틈을 메워서 바닥재의 함몰부나 돌출부는 평평하게 할 수 있는 것이다.
지금까지, 2,000psi(프사이, 1제곱인치에 가하여지는 1파운드의 압력) 이상의 높은 압축강도를 갖는 고강도 경화 바닥재와 이러한 요건을 구비하는 건물 바닥재의 제조방법이 다수 제안되어 왔다. 예를 들면, 미국특허 제4,075,374호, 미국특허 제4,159,912호, 미국특허 제4,444,925호에는 각각 건물 바닥재 제조방법이 제안되어 있으나 필요한 강도를 갖는 바닥재를 제조하지는 못하는 문제점이 있다.
특히, 미국특허 제4,159,912호의 경우는 경화 후 바닥재의 표면에 먼지가 발생하는 문제점이 있었던 바, 콘크리트 바닥재를 적절하게 도포하기 위해서 세척 및 밀봉(sealing) 등의 표면 처리가 요구되었다. 또, 미국특허 제4,075,374호에 따라 제조된 바닥재는 습식 조성물을 유입한 바닥재로부터 박리되는 경향이 있다.
본 발명의 목적은, 쏟아 붓는 것만으로 플로팅이나 별도의 마감 과정없이도 표면이 평평하게 되고 표면 먼지 등 이물질이 거의 없으며, 경화 속도가 매우 빨라서 전체 콘크리트 바닥재 생성 공정을 단축할 수 있도록 한 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 경량인데 비하여 압축강도가 높고, 내균열성 및 하부 바닥재와의 내박리성을 갖도록 한 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법은, 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법에 있어서, 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법에 있어서, 황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 수경성 시멘트(hydraulic cement)를 포함하여서 석고계 시멘트조성물을 제조하는 제1 단계와, 폐유리, 폐도자기 및 이들을 혼합한 것 중 어느 하나를 파쇄한 후 구상다면체로 분쇄하여 얻은 자동수평조절이 가능한 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 응집체(aggregate)를 형성하는 제2 단계와, 상기 석고계 시멘트조성물과 응집체를 1 : 0.5 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고 이들 혼합물에 물을 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 쏟아 붓는 것만으로 경량 고강도의 석고계 콘크리트 바닥을 형성할 수 있도록, 기본 바닥부 위에 펌프(pump)되었을 때 대규모의 플로팅이나 마감 과정없이도 자체적으로 표면이 수평이 될 수 있을 정도의 유동성이 있고, 상대적으로 빠른 경화 속도, 경화 바닥재의 내균열성 및 내박리성을 부여하는 치수 안정성과, 경화 바닥재의 2,000∼4,000psi의 압축강도를 구현할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재는 소정의 비율로 석고계 시멘트조성물과, 재활용 세라믹모래로 조성된 응집체(aggregate)를 물과 함께 혼합 반죽하여서, 유동성(flowability)이 우수하고 자체 평활성이 있어 쏟아 붓는 것만으로 석고계 콘크리트 바닥이 평평하게 형성되고 신속하게 경화되어 경량 고강도의 석고계 콘크리트 바닥이 완성되도록 하는 데에 구성적 요부가 있다.
본 발명에서 가장 중요한 구성부는 재활용 세라믹모래로 조성된 응집체이다. 보통 바닥시공시 자동수평을 원활하게 하기 위하여는 농도를 묽게 하는데, 상기 응집체로 일반 모래를 사용하면 모래가 수분을 흡수하여 가라앉음 현상이 생겨 자동수평이 어렵다.
본 발명의 재활용 세라믹모래로 조성된 응집체는 일반모래와 달리 수분을 흡수하지 않아 농도를 묽게 하여도 가라앉음 현상이 없고, 시멘트 및 석고와 비중이 비슷하여 골고루 균일하게 분포되므로, 바닥재의 자동수평작업이 용이하다.
또한, 일반모래보다 강도가 높고, 시공시 비틀림이나 금가는 현상이 없으며, 열전달 및 열의 유지가 탁월하여 에너지 절약에 도움이 되고, 일반모래와는 달리 실리카 등의 환경호르몬이 배출될 우려가 없다.
이하, 본 발명의 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재에 대하여 3 단계의 제조과정을 통하여서 설명하기로 한다.
본 발명의 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제1 단계로는, 먼저 석고계 시멘트조성물을 제조하는 것이다.
상기 석고계 시멘트조성물의 주성분은 황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)이고, 수경성 시멘트(hydraulic cement) 및　고유동화제(superplasticizer)와 소포제(defoamer)와　알킬셀룰로오스(alkylcellulose) 등이 포함된다.
석고계 시멘트조성물의 제1 성분인 황산칼슘 알파-반수화물은, 석고(gypsum)의 일종으로 그 중에서도 알파(α)형의 소석고(calcined gypssum)에 속한다.
황산칼슘 알파-반수화물의 일 예로는 본 발명의 출원인이 소속해 있는 회사 EK Industries에서 제조된 것을 들 수 있는 바, 이는 전형적인 순도가 97.5%이고, 표준 점조도가 40∼41, 비카트(Vicat) 경화 시간이 20∼30분이며, 경화된 직후 한 시간 동안의 압축강도는 2,000∼4,500psi 정도로 매우 높은 편이다.
이러한 황산칼슘 알파-반수화물은 전체 석고계 시멘트조성물의 70질량% 이상 함유되도록 제조하는 바, 바람직하게는 79∼94질량%의 함유량 범위를 유지하도록 조성한다.
석고계 시멘트조성물의 제2 성분인 수경성 시멘트는 물과의 화학적 상호작용에 의해 딱딱하게 굳게 되는 시멘트이고, 대표적인 종류로는 포틀랜드(Portland) 시멘트, 알루미나(alumina) 시멘트, 플라이 애쉬(fly ash), 실리카 흄(silica fume) 등이 있다.
그 중에서도 본 발명에서는 포틀랜드 시멘트를 사용하며, I형과 V형의 포틀랜드 시멘트 중에서는 V형 포틀랜드 시멘트를 사용한다. V형 포틀랜드 시멘트는 내황산성이 우수하고, 습식인 경우 경화 중에 발생하는 수축 및 팽창 등에 의한 치수변화에 거의 발생하기 않아서 고강도 콘크리트 바닥재를 제조할 수 있게 한다. 반면, 치수변화에 약한 수경성 시멘트를 사용하게 되면 치수변화의 발생으로 기본 바닥 토대로부터 본 발명의 콘크리트 바닥재가 박리될 수도 있는 것이다.
본 발명 석고계 시멘트조성물에서 수경성 시멘트의 함유량은 전체 조성물의 5∼20질량%가 적당하고, 더욱 바람직하게는 10∼15질량%이다. 상기 수경성 시멘트를 전체 석고계 시멘트의 20% 이상으로 사용하면 무게가 많이 나가고 건조시 크랙(Crack)현상이 생길 수 있다.
계속하여, 상기 황산칼슘 알파-반수화물과 수경성 시멘트 외에 석고계 시멘트조성물의 나머지 미량 성분들에 대하여 설명한다.
고유동화제는 물과 시멘트의 혼합비율에 따라 시멘트에 첨가되어 습식 혼합물에 보다 높은 유동성이나 슬럼프를 부여하는 화합물 중의 하나이다. 본 발명의 고유동화제로는, 나프탈렌 설포네이트(naphthalene sulfonates), 나프탈렌 설포네이트-포름알데히드 농축액(naphthalene sulfonate-formaldehyde condensates), 칼슘 리그노설포네이트(calcium lignosulfonate), 멜라민 설포네이트-포름알데히드 농축액(melamine sulfonate-formaldehyde condensates) 및 폴리카르복시상기 고유동화제의 함유량은 일반적으로 0.5질량% 이상이 되도록 하는 바, 본 발명에서는 0.5∼0.75질량% 범위 내로 함유되도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 고유동화제 외에도 감수제(water reducing agents), 가소제(plasticizers), 시멘트 분산제(cement dispersing agents) 등의 화합물 중에서 석고계 시멘트조성물의 바람직한 유동(fluidity) 효과를 나타낼 수 것이라면 어떤 화합물을 사용하여도 무방하다.
석고계 시멘트조성물의 다른 미량 성분으로서 소포제는 트리부틸 포스페이트(tributyl phosphate), 실리콘(silicones), 보레이트 에스테르(borate esters), 석유 유도체(petroleum derivatives) 및 3차 부틸 프탈레이트(tert-butyl phthalates) 등 중에서 하나를 선택하여서 사용한다.
상기 소포제의 함유량은 석고계 시멘트 조성물의 0.2질량% 이상이 되도록 하는 바, 본 발명에서는 0.2∼0.5질량% 범위 내로 함유되도록 함이 바람직하다. 이는 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 도포한 후에 공기방울이 형성되어 바닥재 표면으로 상승하면서 이 분야에서 버그홀(bugholes)로 잘 알려진 보기 흉한 구멍들(cavities)이 형성되지 않도록 공기방울의 형성을 방지하기에 충분한 정도이다.
그리고, 본 발명의 석고계 시멘트조성물에는 미량의 알킬셀룰로오스가 함유된다. 알킬셀룰로오스는 습식 조성물의 비발포 재활용 세라믹모래의 균일성을 높이고 경화 중에 본 발명의 습식 석고계 콘크리트 바닥재 표면에 방출되는 물을 감소하는 데 유효한 범위에서 최소량으로 넣는다. 이때, 알킬셀룰로오스의 함유량이 지나치게 많으면 습식 조성물의 원하는 강도와 유동성이 구현되지 않을 것이다.
알킬셀룰로오스로는 하이드록시알킬셀룰로오스(hydroxyalkylcelluloses), 2-하이드록시프로필셀룰로오스(2-hydroxypropylcellulose) 등에서 하나를 선택하여 사용한다. 상기 알킬셀룰로오스의 함유량은 일반적으로 석고계 시멘트조성물의 0.002질량% 이상 되도록 하는 바, 본 발명에서는 0.002∼0.01질량% 범위 내로 함유되도록 함이 바람직하다.
결론적으로, 제 1단계에서는, 79∼94질량%의 황산칼슘 알파-반수화물과, 5∼20질량%의 수경성 시멘트와,　0.5∼0.75질량%의 고유동화제와,　0.2∼0.5질량%의 소포제, 및　0.002∼0.01질량%의 알킬셀룰로오스를 혼합하여서 본 발명의 석고계 시멘트조성물을 제조하는 것이다.
상기 석고계 시멘트조성물 혼합 제조시에는, 상기 각 성분들을 차례로 첨가하여 이들이 잘 혼합되도록 패들(paddle)형 또는 리본형 교반기로서 약 2분간 교반한다. 교반이 완료되면, 1팩(pack) 단위로 포장하되 일반적으로 1팩당 36.36㎏(또 는, 80lb.(pound))씩으로 포장한다.
다음으로, 본 발명의 제 2단계로는, 폐유리제품, 폐도자기제품을 파쇄 및 분쇄하여 재활용 세라믹모래로 된 응집체를 조성하는 것이다.
본 발명에서 상기 '재활용 세라믹모래'는 비발포성 세라믹모래로서, 유리병이나 유리그릇 등 각종 폐유리제품, 각종 폐도자기제품을 파쇄 및 분쇄하는 가공을 통해서 얻어진 구상 다면체의 가루알갱이임을 이해하여야 한다. 또 여기서, '구상 다면체'라 함은 판상이 아니라 구형에 가까운 오각형, 육각형, 칠각형 등의 다면체를 통칭하는 것이다.
일반 유리조각, 일반 도자기조각은 파쇄시 날카롭거나 납작하게 되고, 여러번 파쇄시 구형 분말입자가 되므로 접착성이 떨어지고 강도가 저하될 수 있으며, 펌핑시 호스 및 장비안에서 막히는 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 재활용 세라믹모래는 폐유리제품, 폐도자기제품을 예컨대, 해머밀(hammer mill) 또는 트로멜밀(tromell mill)과 같은 충격 분쇄기에 의해 1차적으로 파쇄한 후, 수직축 임팩터(Vertical Shaft Impactor: VSI)에 의해 2차적으로 분쇄하고 스크리닝에 의해 크기별로 분류하여서 얻어진 것으로 오각형, 육각형, 칠각형 등 구상 다면체로 된 알갱이이다. 이러한 형상으로 인해, 재활용 세라믹모래는 습식 석고계 시멘트와 혼합시 접착이 잘 이루어지고, 제품 펌핑시 호스안에서 막히는 현상을 방지하며, 일반 유리조각, 일반 도자기조각과는 달리 강도가 강하다.
또한, 본 출원인은 재활용 세라믹모래를 사용하여 시멘트와 혼합시 세라믹모래 알갱이의 크기에 따라 재활용 세라믹모래 콘크리트의 사용가능유무가 판가름됨을 실험을 통해 알 수 있었다. 즉, 세라믹모래 알갱이의 크기가 너무 작거나 너무 커면 바닥재의 세라믹모래로는 사용할 수 없게 된다는 것을 알 수 있었다. 예를 들어, 16메쉬(mesh) 이하의 세라믹모래를 사용하면 골고루 혼합도 되지 않을 뿐만 아니라, 특히 펌핑시 작업이 불가능해진다는 것을 알 수 있었다.
본 출원인은 많은 실험을 거친 결과, 19∼90메쉬(mesh) 재활용 세라믹모래, 바람직하게는 30∼60메쉬(mesh)의 재활용 세라믹모래로 작업시 펌핑이 원활하며 세라믹모래로서의 효능을 최대한 발휘할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 30∼60메쉬(mesh)의 재활용 세라믹모래를 골고루 혼합하여 사용할 경우, 바닥재의 혼합이 잘될뿐만 아니라, 혼합시 가라앉음 현상이 전혀 없고 작업 후 열 전달도 가장 탁월한 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 본 발명에서는 30∼60메쉬의 재활용 세라믹모래를 골고루 혼합함에 있어서, 예컨대, 30∼60메쉬 범위내에서 30메쉬, 40메쉬, 50메쉬, 60메쉬의 재활용 세라믹모래를 골고루 혼합하여서 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 비발포 재활용 세라믹모래로 조성된 응집체를 바닥재에 사용할 경우, 경량인데 비하여 경화 후 압축강도가 높으며, 열을 발산하여 신속하게 경화되는 장점이 있다. 특히, 경화시 자체 크리스탈을 형성하여 빠른 시간내에 굳고, 수분을 빠르게 배출하는 장점이 있다.
마지막으로, 본 발명의 제 3단계에서는, 황산칼슘 알파-반수화물을 주성분으로 하는 석고계 시멘트조성물을 미세 응집체(aggregate)와 혼합한 후에 물에 반죽하여서 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조를 완료한다.
본 단계에서는 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하여서 기본 바닥부로 유 입(pouring)하여 석고계 콘크리트 바닥재를 구성하는 방법을 함께 설명한다.
본 단계에서는 소정의 비율로 혼합된 석고계 시멘트조성물과 미세 응집체(aggregate)에 물을 첨가하고　1∼2분(minute)동안 교반하여서 균일한 슬러리(slurry) 상태가 되도록 제조한다.
석고계 시멘트조성물과 상기 재활용 세라믹모래로 된 응집체는 1 : 0.5 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하는 바, 바람직하게는 1 : 1 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고, 가장 바람직하게는 1 : 1.5 내지 1 : 2.25의 질량비로 혼합 제조하는 것이 좋다. 그리고, 상기 석고계 콘크리트 바닥재 혼합물과 물은 1 : 0.2 내지 1 : 0.75의 질량비로 혼합하는 바, 바람직하게는 1 : 0.4 내지 1 : 0.55의 질량비로 섞어서 반죽하는 것이 좋다. 재활용 세라믹모래로 된 응집체는 사용량에 따라 바닥재의 강도 조절이 가능하며, 재활용 세라믹모래에 세라믹분진을 소량 사용함으로써 시멘트 자체의 강도도 여러 형태로 조절이 가능하다.
본 발명의 물의 양은 12.7㎝의 높이에서 15.2㎝×20.3㎝×1.9㎝ 크기의 트레이(tray)에 완성된 본 발명의 습식 석고계 콘크리트 바닥재 600㎖를 한 번의 연속 동작으로 부었을 때, 플로팅이나 마감 과정없이도 반죽물 그 자체로 완전히 편평하게 되어 지형학적으로 평활한 표면이 형성될 수 정도의 유동성이 있고, 신속하게 경화되며, 경화 후에 표면에 먼지가 없고 압축강도가 2,000∼4,500psi가 될 수 있을 정도의 충분한 양인 것이다.
본 발명의 습식 석고계 콘크리트 바닥재의 유동성은 일반적인 시멘트의 유동성 또는 슬럼프(slump)와는 다르므로, 본 발명과 유사하거나 동일한 슬럼프를 갖는 석고계 시멘트조성물이라 할지라도 그 유동성이 동일하지는 않다.
석고계 시멘트조성물과 재활용 세라믹모래 및 물을 혼합할 때, 상기 물의 양을 조절함으로써 필요한 유동성을 구현하는 바, 더 많은 양의 물을 첨가하면 콘크리트의 유동성은 더욱 향상되지만 경화된 콘크리트의 강도는 저하된다.
또, 황산칼슘 알파-반수화물은 습식 석고계 콘크리트 바닥재가 매우 급속도로 경화되도록 하는 성질을 갖는다. 따라서, 대부분은 건식 시멘트조성물에 경화억제제를 부가하여 본 발명의 습식 석고계 콘크리트 바닥재가 보다 편리한 시간에 경화되도록 한다.
상기 편리한 시간이란 20∼120분이 바람직하고, 30∼90분이 가장 바람직하다. 상기 시간은 건식 석고계 시멘트조성물의 샘플을 채취하고, 적합한 비율로 세라믹모래 등 응집체 및 물과 혼합하고, 경화 시간을 측정하여서 원하는 결과를 얻는 데 필요한 경화 억제제의 양을 결정하여 얻은 것이다.
이러한 기법은 본 기술 분야의 당업자에게 자명하므로 이를 구체적으로 설명할 필요는 없으나, 습식 조성물의 유동성 면에서 불리하기 때문에 구연산 나트륨의 이용은 피해야 한다. 본 발명에서는 경화저해제로서 단백질 저해제를 이용하는 바, 본 발명에 따른 조성물의 이로운 특성에 해를 끼치지 않는 한 다른 어떤 경화저해제도 이용가능하다.
본 발명의 습식 석고계 콘크리트를 구성하는 성분을 결합하는 데 이용되는 교반기는 어떤 종류도 무방하다. 그러나, 스트롱 매뉴팩쳐링 컴퍼니. 인코퍼레이션(파인 블러프, 아크.)(Strong Manufacturing Company, Inc. (Pine Bluff, Ark.)) 에서 제조되는 PLACER II®, GROUTMATE® 및 GROUT-A-MATIC®등의 교반기를 이용하는 것이 유리하다. 이러한 장치를 이용하면 습식 조성물의 제조, 펌핑, 건축용 기본 바닥부상에 배치가 가능하므로 건물 바닥재의 생성 공정을 간소화한다.
상기 습식 석고계 콘크리트 바닥재의 제조시, 건축용 기본 바닥부상에 상기 조성물을 펌프하여 건물 바닥재를 형성한다. 전형적인 방법은 건축용 기본 바닥부상에 호스(hose)를 배치하고, 습식 혼합물을 펌핑하고, 바닥재를 석고계 시멘트조성물로 보다 용이하게 커버하기 위해 호스 말단을 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 것이다. 상기 조성물은 자체 평활성이 우수하므로 별도 처리를 필요로 하지 않는다.
합판, 배향성 스트랜드 보드(oriented strand board), 웨이퍼 보드(wafer board) 또는 콘크리트 등의 건축용 기본 바닥부의 표면을 바닥재 밑판 조성물과의 결합력을 높이도록 프라이머(primer) 처리하거나, 경화 전에 본 발명의 습식 석고계 콘크리트 바닥재에서 건축용 기본 바닥부로 물이 과다하게 침투하는 것이 방지되도록 봉합제(sealer) 처리할 수도 있음을 유념하여야 한다.
이러한 프라이머와 봉합제의 예로는, EK Indusrties에서 LevelGREEN FLOOR PRIMER로서 제조되는 재습윤성(rewettable) 라텍스 공중합체 에멀전(lates copolymer emulsion), LevelGREEN FLOOR PRIMER로서 알려진 재습윤성이 없는(non-rewettable) 라텍스 공중합체 에멀전 등이 있다.
봉합제를 이용하는 경우에는 봉합제가 건조된 후 그 위에 프라이머를 도포하는 것이 바람직한데 이는 대체로 본 발명의 석고계 콘크리트 바닥재와 그 하부 기 본 바닥부의 우수한 결합력을 위하여 요구된다.
일단 습식 석고계 콘크리트 바닥재는 펌핑되면 대체로 60∼90분 이내에 경화된다. 다만, 도포 정도에 따라서 라이트 풋 트래픽(light foot traffic)일 경우에는 2시간 후 도포하고, 해비 트래픽(heavier traffic)일 경우에는 24시간 후 도포한다. 그리고, 바닥재가 해비 트래픽(heavier traffic)을 수용할 수 있을 정도로 충분히 경화되면, 카페트(carpet), 리놀륨(linoleum), 타일, 목재, 또는 기타 바닥 커버링재를 상기 석고계 콘크리트 바닥재 위에 적층 구성할 수 있다. 선택적으로는, 상술한 바와 같이 봉합제로 표면을 코팅할 수 있다.
지금까지 본 발명의 설명에서는, 황산칼슘 알파-반수화물을 주성분으로 하여 석고계 시멘트조성물을 제조하고 상기 석고계 시멘트조성물과 주로 비발포 재활용 세라믹모래를 물과 혼합 반죽하여서 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 방법 및 그 바닥재에 대해서 구체적인 실시 예로 설명하였으나, 본 발명은 황산칼슘 알파-반수화물 외에 각종 석고(gypsum), 및 재활용 세라믹가루 외에 이와 동일한 기능성을 갖는 응집체를 사용하는 등의 방법으로도 다양하게 변경할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법에 있어서,
    황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 수경성 시멘트(hydraulic cement)를 포함하여서 석고계 시멘트조성물을 제조하는 제1 단계와,
    폐유리, 폐도자기 및 이들을 혼합한 것 중 어느 하나를 파쇄한 후 구상다면체로 분쇄하여 얻은 자동수평조절이 가능한 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 응집체(aggregate)를 형성하는 제2 단계와,
    상기 석고계 시멘트조성물과 응집체를 1 : 0.5 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고 이들 혼합물에 물을 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 석고계 시멘트조성물은 황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 수경성 시멘트(hydraulic cement)와　고유동화제(superplasticizer)와　소포제(defoamer)와　알킬셀룰로오스(alkylcellulose)를 혼합하여서 얻어짐을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 응집체는 19∼90메쉬(mesh)의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 얻어짐을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비발포 재활용 세라믹모래는 30∼60메쉬(mesh)의 구상 다면체 형상의 알갱이로 되고, 상기 응집체는 30∼60메쉬(mesh)내에서 다양한 크기의 단위 메쉬를 정한 후 상기 정해진 단위 메쉬의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 얻어짐을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석고계 시멘트조성물과 응집체의 혼합물에는 물을 1 : 0.2 내지 1 : 0.75의 질량비로 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 습식 석고계 콘크리트 바닥재의 압축강도는 2,000∼4,500psi가 되도록 함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  7. 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법에 있어서,
    황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 수경성 시멘트(hydraulic cement)를 포함하여서 석고계 시멘트조성물을 제조하는 제1 단계와,
    폐유리, 폐도자기 및 이들을 혼합한 것 중 어느 하나를 파쇄한 후 구상다면체로 분쇄하여 얻은 자동수평조절이 가능한 19∼90메쉬(mesh)의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 응집체(aggregate)를 형성하는 제2 단계와,
    상기 석고계 시멘트조성물과 응집체를 1 : 0.5 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고 이들 혼합물에 물을 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 석고계 시멘트조성물은 79∼94질량%의 황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 5∼20질량%의 수경성 시멘트(hydraulic cement)와　0.5∼0.75질량%의 고유동화제(superplasticizer)와　0.2∼0.5질량%의 소포 제(defoamer)와　0.002∼0.01질량%의 알킬셀룰로오스(alkylcellulose)를 혼합하여서 얻어짐을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비발포 재활용 세라믹모래는 30∼60메쉬(mesh)의 구상 다면체 형상의 알갱이로 되고, 상기 응집체는 30∼60메쉬(mesh)내에서 다양한 크기의 단위 메쉬를 정한 후 상기 정해진 단위 메쉬의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 얻어짐을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 석고계 시멘트조성물과 응집체의 혼합물에는 물을 1 : 0.2 내지 1 : 0.75의 질량비로 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 습식 석고계 콘크리트 바닥재의 압축강도는 2,000∼4,500psi가 되도록 함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  12. 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법에 있어서,
    황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 수경성 시멘트(hydraulic cement)를 포함하여서 석고계 시멘트조성물을 제조하는 제1 단계와,
    폐유리, 폐도자기 및 이들을 혼합한 것 중 어느 하나를 파쇄한 후 구상다면체로 분쇄하여 얻은 자동수평조절이 가능한 19∼90메쉬(mesh)의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 응집체(aggregate)를 형성하는 제2 단계와,
    상기 석고계 시멘트조성물과 응집체를 1 : 0.5 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고 이들 혼합물에 물을 1 : 0.4 내지 1 : 0.55의 질량비로 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 비발포 재활용 세라믹모래는 30∼60메쉬(mesh)의 구상 다면체 형상의 알갱이로 되고, 상기 응집체는 30∼60메쉬(mesh)내에서 다양한 크기의 단위 메쉬를 정한 후 상기 정해진 단위 메쉬의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 얻어짐을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 습식 석고계 콘크리트 바닥재의 압축강도는 2,000∼4,500psi가 되도록 함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  15. 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법에 있어서,
    79∼94질량%의 황산칼슘 알파-반수화물(calcium sulfate alpha-hemihydrate)과 5∼20질량%의 수경성 시멘트(hydraulic cement)와　0.5∼0.75질량%의 고유동화제(superplasticizer)와　0.2∼0.5질량%의 소포제(defoamer)와　0.002∼0.01질량%의 알킬셀룰로오스(alkylcellulose)를 혼합하여서 석고계 시멘트조성물을 제조하는 제1 단계와,
    폐유리, 폐도자기 및 이들을 혼합한 것 중 어느 하나를 파쇄한 후 구상다면체로 분쇄하여 자동수평조절이 가능한 30∼60메쉬(mesh)의 비발포 재활용 세라믹모래를 얻고, 상기 비발포 재활용 세라믹모래를 30∼60메쉬내에서 다양한 크기의 단위 메쉬를 정한 후, 상기 정해진 단위메쉬의 비발포 재활용 세라믹모래를 크기별로 골고루 혼합하여서 응집체(aggregate)를 형성하는 제2 단계와,
    상기 석고계 시멘트조성물과 응집체를 1 : 1 내지 1 : 3의 질량비로 혼합하고 이들 혼합물에 물을 1 : 0.4 내지 1 : 0.55의 질량비로 섞어서 반죽하여 습식 석고계 콘크리트 바닥재를 제조하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 습식 석고계 콘크리트 바닥재의 압축강도는 2,000∼4,500psi가 되도록 함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  17. 제1항 내지 제4항, 제7항 내지 제9항, 제12항, 제13항, 제15항, 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수경성 시멘트는 포틀랜드 시멘트(Portland cement)인 것을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 고유동화제는 나프탈렌 설포네이트(naphthalene sulfonates), 나프탈렌 설포네이트-포름알데히드 농축액(naphthalene sulfonate-formaldehyde condensates), 칼슘 리그노설포네이트(calcium lignosulfonate), 멜라민 설포네이트-포름알데히드 농축액(melamine sulfonate-formaldehyde condensates) 및 폴리카르복시산(polycarboxylic acids) 중에서 하나를 선택하여 제조함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 소포제는 트리부틸 포스페이트(tributyl phosphate), 실리콘(silicones), 보레이트 에스테르(borate esters), 석유 유도체(petroleum derivatives) 및 3차 부틸 프탈레이트(tert-butyl phthalates) 중에서 하나를 선택하여 제조함을 특징으로 하는 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재 제조방법.
  20. 제19항의 제조방법으로 제조된 자체 평활성을 갖는 습식 석고계 콘크리트 바닥재.
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