KR101284883B1 - 인장보강재가 내장된 마사토 흙 바닥재 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

하부측 인장 및 상부측 인장에 모두 대항할 수 있는 마사토 흙 바닥재 및 이의 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 흙 바닥재는 압출심재위에 마사토가 주성분인 흙반죽이 형성되고, 흙반죽의 바닥으로부터 3/5 ~ 4/5 위치에 망체로 된 인장보강재가 내장된다. 그리고 본 발명에 따른 흙 바닥재 제조방법은 압출심재위에 마사토를 주성분으로 하는 흙반죽을 쌓는 1차성형단계와, 1차성형된 흙반죽위에 섬유재질을 가지면서 격자 또는 벌집 형태의 인장보강재를 적층시키는 단계와, 인장보강재위에 1차성형의 1/4 ~ 2/3 두께로 흙반죽을 쌓는 2차 성형단계와, 2차성형된 흙반죽위에 마사토를 주성분으로 하는 흙물을 칠이나 분사로 도포하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

인장보강재가 내장된 마사토 흙 바닥재 및 이의 제조방법{soil panel and manufacturing method thereof}

본 발명은 마사토 흙 바닥재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패널의 상부측에 발생되는 인장력을 받을 수 있도록 인장보강재가 내장되는 마사토 흙 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현대의 건축물 및 토목공사에 주로 사용되고 있는 콘크리트는 여러 가지 문제점을 안고 있는 것이 현실이다. 따라서 최근에는 천연목재 또는 합성목재를 많이 사용하고 있으며, 특히, 친환경 소재인 흙을 이용하는 사례도 늘고 있는 실정이다.

이러한 흙을 이용한 바닥재 및 내외장재는 콘크리트 신축건물에서 나타나는 화학 냄새가 전혀 없고, 오히려 흙이 주변의 냄새를 탈취 및 정화하는 작용도 하게 되어 쾌적한 환경을 제공해 준다. 또한, 흙은 외기변화에 민감하게 반응하지 않는 항온효과가 있어 몸의 상태를 일정하게 유지시켜줌으로써 생체리듬을 안정화시켜 주기도 한다. 그리고 흙은 습도 조절기능이 뛰어나 습기가 많으면 이를 흡수하고 건조하면 내뱉는 성질이 있기 때문에 여름철 집안이 눅눅하고 곰팡이가 피는 것을 방지하며, 겨울철에도 감기에 걸리지 않게 된다. 또한, 콘크리트는 전부 폐기 처분해야 되나, 흙은 다시 자연으로 돌아가 친환경적이게 된다.

본 발명자에 의해 선출원된 대한민국 특허 제1133032호(2012.04.04. 공고)의 자연흙을 이용한 친환경 흙패널의 제조방법이 개시된바 있다. 상기 선행기술은 도 1에서 보는 것과 같이, 폭방향 양단에 사이드판(101)이 형성되면서 그 중앙부에는 "ㄱ"자 또는 "T"자 형상의 보강판(102)이 적어도 하나 이상 형성된 심재(100)를 심재(100)의 규격과 일치되는 크기의 형틀(110)에 넣는 단계;

심재(100)의 상측으로 마사(a), 황토(b), 규사(c)를 혼합한 기본흙과 기본흙의 중량대비 5ㅁ1%의 왕겨(d)와 기본흙의 중량대비 10~30%의 혼합시멘트(e)를 혼합한 배합토(120)를 채우는 단계;

배합토(120)의 상부를 가압기(130)로 눌러 압축시키는 단계; 그리고

압축된 배합토(120)의 상부에 아크릴계열 중합체의 폴리머(140)를 골고루 분사한후 자연 건조시키는 단계;를 포함하여서 된다.

본 발명은 압출심재에 의해 하부측 인장을 받으며, 나아가 상부측 인장을 받기 위해 그 내부에 망체로 된 인장보강재가 내장되는 마사토 흙 바닥재 및 이의 제조방법을 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 마사토 흙 바닥재는,

압출심재위에 마사토가 주성분인 흙반죽이 형성되고, 흙반죽의 바닥으로부터 3/5 ~ 4/5 위치에 망체로 된 인장보강재가 내장됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재를 제공한다.

구체적으로, 인장보강재는 흙반죽과 일체화되기 위해 섬유재질로 될 수 있다.

더 구체적으로, 인장보강재는 격자나 벌집형상으로 될 수 있다.

그리고 흙반죽에는 색깔을 내기 위해 황토폐벽돌분말이나 백시멘트가 혼합될 수 있다.

또한, 흙반죽위에 흙반죽과 같은 성분을 가지면서 수용성 투명에폭시가 더 함유된 흙물층이 형성될 수 있다.

또는, 본 발명에 따른 마사토 흙 바닥재의 제조방법은,

압출심재위에 마사토를 주성분으로 하는 흙반죽을 쌓는 1차성형단계;

1차성형된 흙반죽위에 섬유재질을 가지면서 격자 또는 벌집 형태의 인장보강재를 적층시키는 단계;

인장보강재위에 1차성형의 1/4 ~ 2/3 두께로 흙반죽을 쌓는 2차 성형단계; 및

2차성형된 흙반죽위에 마사토를 주성분으로 하는 흙물을 칠이나 분사로 도포하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재의 제조방법을 제공한다.

구체적으로, 흙반죽은 중량비율로 마사토가 40%, 황토폐벽돌분말이 20%, 시멘트 및 백시멘트를 각각 20% 배합하여 총 배합비율에 물 10~20중량%를 첨가하여 반죽될 수 있다.

더 구체적으로, 흙물은 중량비율로 마사토가 40%, 황토폐벽돌분말이 20%, 시멘트 및 백시멘트가 각각 5%, 수용성 투명에폭시를 30% 혼합하여 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 흙 바닥재는 하부에 형성되는 압출심재 및 상부측 내부에 내장되는 인장보강재에 의해 패널의 하부측 및 상부측 모두의 인장하중에 대한 적응력이 뛰어난 장점이 있다.

그리고 바닥재의 표면에 흙물을 칠이나 분사를 통해 형성하여 미끄러움을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 선행기술에 따른 흙패널의 제작방법을 나타내 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 마사토 흙 바닥재를 나타낸 구조도이고,
도 3은 본 발명에 따른 마사토 흙 바닥재의 제조방법을 나타낸 도면이며, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 인장보강재를 나타낸 실시예이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인장보강재가 내장된 마사토 흙 바닥재 및 이의 제조방법을 설명한다.

본 발명과 같은 흙 바닥재 등은 양생하기 전에 운반과정에서 발생되는 크랙과, 양생중에 발생되는 크랙과, 압축강도 발현의 문제가 가장 크게 나타난다. 이 3가지 문제는 제품의 품질을 결정하는 용인이 될 만큼 매우 심각한 내용인 것이다.

이를 해결하기 위해 위 배경기술에서 설명한 바와 같은 압출심재는 흙 바닥재의 하부에 형성되어 하부의 인장은 감당할 수 있었으나, 운송도중에 역으로 휘는 경우 발생되는 크랙에는 대안이 되질 않는 문제가 대두되었다.

본 발명은 이와 같이 흙 바닥재의 상부쪽에 가해지는 인장에 의해 발생되는 크랙을 방지하기 위한 것으로, 흙 바닥재의 내부에 망체 형태의 인장보강재를 내장시키는 것을 특징으로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 마사토 흙 바닥재를 나타낸 구조도 및 제조방법을 순차적으로 나타낸 도면으로서, 압출심재(10)위에 흙반죽(20)이 성형되며, 흙반죽(20)속에 인장보강재(30)가 포함되도록 구성된다.

압출심재(10)는 알루미늄 등과 같은 금속소재를 압출로 성형하여 제작되는 것으로, 그 양단에는 상측으로 돌출된 벽이 형성될 수 있고, 중앙부에는 흙반죽과의 결합력 증진을 위해 다수의 보강부재가 더 형성될 수 있다.

이러한 압출심재(10)의 위에 제1차 흙반죽(20a)이 성형된다. 흙반죽(20)은 2번에 걸쳐 쌓게 되는데, 첫 번째는 전체 두께의 2/3정도 쌓고, 그 위에 인장보강재(30)를 적층시킨 후, 다시 그 위에 나머지 1/3 두께의 흙반죽(20b)을 다시 쌓게 된다.

이와 같이 인장보강재(30)를 흙반죽(20)의 2/3지점에 위치시키는 이유는 인장보강재(30)의 역할이 흙 바닥재의 상부쪽에 발생되는 인장력에 대항하려는 것인바, 인장보강재(30)가 인장력을 받기 위해서는 최소 흙반죽(20) 두께의 중간쯤에는 위치해야 하며, 더 좋게는 그 위쪽일 것이다. 그렇다고 너무 위쪽으로 위치시키면 상부쪽 흙반죽의 두께가 얇아 자연균열이 발생될 수 있으므로 본 발명자가 반복적 실험결과 2/3 지점이 최적임을 알게 되었다. 이때, 인장보강재(30)의 위치가 2/3지점이 최적이나 3/5 ~ 4/5까지의 범위내이면 적당할 수도 있다.

본 발명에 따른 흙반죽(20)은 마사토가 주성분인데, 구체적인 성분비는 마사토가 60중량%, 그리고 시멘트가 40중량%의 구성을 갖는다. 물론, 이 구성비는 ±5정도의 여유를 가질 수도 있을 것이다. 분명한 것은 마사토가 시멘트에 비해 더 많은 양이 함유된다는 것이다. 여기에서, 반죽을 위한 물은 배합물의 중량대비 최소 10%에서 최대 20%가 들어갈 수 있다. 이는 흙에는 건조조건에 따라 차이가 나지만 수분이 포함되어 있어 가수(加水)량의 차이가 발생하기 때문이다.

좀더 구체적으로는, 마사토에 황토폐벽돌분말을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이러한 황토폐벽돌분말은 마사토와 아주 유사한 특성을 갖는 것이며, 흙 바닥재의 색깔을 위해 그 함량을 조절하여 사용할 수도 있는 것이다.

그리고 시멘트도 일반포트란트시멘트와 백시멘트를 혼합하여 사용할 수 있으며, 백시멘트를 사용하는 이유도 황토폐벽돌분말과 마찬가지로 색깔을 내기 위함이다.

본 발명에 따른 인장보강재(30)는 조직의 형상이 도 4에서 보는 것과 같이 격자형상 또는 벌집형상을 가질 수 있다. 인장보강재(30)의 재질은 늘어나지 않는 성질의 것이면 어떠한 것이든 가능하지만, 사용되는 곳이 흙반죽속이기 때문에 흙이 내부로 침투하여 일체화될 수 있도록 섬유재로 된 것이 가장 좋을 것이다.

그리고 격자 또는 벌집의 타공 크기는 10mm~30mm 정도가 적당하다. 이는 인장보강재(30)가 흙반죽(20)속에 위치하기 때문에 인장보강재(30)의 타공크기가 너무 작으면 위쪽 흙반죽(20b)과 아래쪽 흙반죽(20a)이 서로 접촉되지 않기 때문에 밀착도가 떨어지는 문제가 발생되고, 타공크기가 너무 크면 인장보강재의 인장력이 너무 작아지는 문제가 발생되기 때문이다.

본 발명에 따른 흙 바닥재는 흙반죽이 성형된 후에 그 위에 흙물을 더 도포한다. 본 발명에 따른 흙 바닥재는 흙반죽을 올린 후 미장을 하지 않는 것도 특징이나, 그 위에 거칠은 표면을 내기 위해 흙물을 붓이나, 롤러, 에어분사기 등을 이용하여 더 도포하는 것도 특징인 것이다.

흙물(40)은 흙반죽(20)과 같은 주재료를 사용하게 되는데, 구체적인 성분비는 중량비로 마사토가 60%이고, 시멘트가 10%이고, 투명에폭시가 30%이다. 여기에서도 마사토에는 황토폐벽돌분말을 혼합하여 사용될 수 있고, 시멘트도 일반포트란트시멘트와 백시멘트를 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 흙물을 도포하기 위해 당연히 물이 혼합되는데, 물의 혼합량은 붓이나, 롤러, 에어분사기 등의 도포 수단에 따라 그 양이 달라질 것이다.

또한, 투명에폭시는 수용성이 사용된다. 수성 에폭시는 처음 한번만 물을 흡수하고 이후로는 수분을 흡수하지 않는 성질을 갖는데, 이는 흙 바다재가 완성된 후에 동결융해에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다. 즉, 흙 바닥재가 완성된 후에 수분이 흡수되어 얼게 되면, 부피가 팽창하면서 흙 바닥재가 파손될 우려가 있으나, 에폭시를 첨가하여 수분의 흡수를 억제해 겨울철에 흙 바닥재의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 압출심재 20 : 흙반죽
30 : 인장보강재 40 : 흙물

Claims (8)

1. 압출심재위에 마사토와 시멘트를 성분으로 하는 흙반죽이 형성되고, 상기 흙반죽의 바닥으로부터 3/5 ~ 4/5 위치에 망체로 된 인장보강재가 내장됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인장보강재는 흙반죽과 일체화되기 위해 섬유재질로 됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 인장보강재는 격자나 벌집형상으로 됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 흙반죽에는 색깔을 내기 위해 황토폐벽돌분말이나 백시멘트가 혼합됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 흙반죽위에 상기 흙반죽과 같은 성분을 가지면서 수용성 투명에폭시와 물이 더 함유된 흙물층이 형성됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재.
   
6. 압출심재위에 마사토와 시멘트를 성분으로 하는 흙반죽을 쌓는 1차 성형 단계;
   1차성형된 흙반죽위에 섬유재질을 가지면서 격자 또는 벌집 형태의 인장보강재를 적층시키는 단계;
   상기 인장보강재위에 1차성형의 1/4 ~ 2/3 두께로 상기 흙반죽을 쌓는 2차 성형단계; 및
   2차성형된 흙반죽위에 마사토와 시멘트와 수용성 투명에폭시를 물과 함께 혼합한 흙물을 칠이나 분사로 도포하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재의 제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 흙반죽은 중량비율로 마사토가 40%, 황토폐벽돌분말이 20%, 시멘트 및 백시멘트를 각각 20% 배합하여 총 배합비율에 물 10~20중량%를 첨가하여 반죽됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재의 제조방법.
   
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 흙물은 중량비율로 마사토가 40%, 황토폐벽돌분말이 20%, 시멘트 및 백시멘트가 각각 5%, 수용성 투명에폭시가 30%이고, 칠이나 분사로 도포하기 위한 물이 더 첨가됨을 특징으로 하는 마사토 흙 바닥재의 제조방법.
   

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