KR101387084B1

KR101387084B1 - 친환경 무기질 마감재용 조성물 및 그 시공방법.

Info

Publication number: KR101387084B1
Application number: KR1020120049138A
Authority: KR
Inventors: 백현수
Original assignee: 주식회사 엔티씨
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2014-04-18
Also published as: KR20130125539A

Abstract

본 발명은 공원의 산책로, 자전거도로, 인도 등에 사용되는 기존의 황토 포장, 페타이어 칩을 이용한 포장, 도막형 바닥재 포장이 갖고 있는 표면의 박리, 변색, 환경 유해성 등을 극복하기 위한 것으로, 친환경적이고, 다양한 색상이 가능하며, 콘크리트 모체와 일체화되어 들뜸 현상이 없고, 모체인 콘크리트 포장과 함께 작업이 이루어질 수 있어, 공사비가 절감되는 효과를 가질 수 있는 친환경 무기질 마감재용 조성물, 칼라코팅제용 조성물, 및 이의 시공방법을 제공한다.

Description

친환경 무기질 마감재용 조성물 및 그 시공방법. {An eco-friendly inorganic composite for the finishing materials and the construction method.}

본 발명은 친환경 무기질 마감재용 조성물과 이를 콘크리트 모체의 표면에 시공하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 모체의 표면에 마감으로 시공되어, 모체와 하나가 되어, 다양한 색상이 가능케 하는 것으로 특히 친환경 무기질 원료를 사용함으로써, 인도, 자전거도로, 공원, 산책로 등의 도로에 적용하여, 환경친화적이면서도, 다양한 색상을 구현할 수 있는 친환경 무기질 마감재용 조성물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

기존의 인도, 자전거도로, 공원, 산책로 등에 적용되는 기존의 콘크리트 모체의 마감재로는 도막형 바닥재, 황토 포장, 페타이어 칩을 이용한 포장 등이 있다.

황토포장은 친환경적이고, 질감이 우수한 반면, 비에 취약하고, 특히 표면 코팅이 쉽게 박리되는 문제점을 갖고 있다. 또한, 페타이어 칩을 이용하는 경우에는 소음이나, 방진성이 매우 우수하나, 내구성이 약하고, 색이 쉽게 변색되며, 환경적으로 유해하다는 단점을 가지고 있다. 한편 도막형 바닥재는 패턴과 색상을 다양하게 표현할 수 있으나, 시공시 온도와 습도의 영향을 많이 받으며, 시공면의 표면이 쉽게 박리되는 단점이 있다.

등록실용신안 20-358635 호에는 폐타이어를 이용한 경사면 보행자 도로 설치에 대한 기술이 게시되어 있다. 경사면을 따라 몰탈층을 형성하고, 경사면 하부 및 상부에 기초, 마감 콘크리트를 타설하며, 몰탈층의 상부에 폐타이어를 이용한 보행자 도로를 설치하는 기술에 관한 것이다.

본 발명은 기존의 황토를 이용한 포장이 갖고 있는 비에 취약하고, 특히 표면 코팅이 쉽게 박리되는 문제점, 또한, 페타이어 칩을 이용하는 경우의 내구성이 약하고, 색이 쉽게 변색되며, 환경적으로 유해하다는 단점과 도막형 바닥재의 시공면의 표면이 쉽게 박리되는 문제점을 극복하기 위한 것으로, 친환경적이고, 다양한 색상이 가능하며, 콘크리트 모체와 일체화 되어 들뜸 현사이 없고, 모체인 콘크리트 포장과 함께 작업이 이루어질 수 있어, 공사비가 절감되는 효과를 가질 수 있는 친환경 무기질 마감재용 조성물과 이의 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.

시멘트와 규사의 혼합물에, 다양한 색상의 표현이 가능하도록 친환경적인 무기질 안료를 첨가하고, 변색과 탈색을 막기 위해 자외선안정제, 일정강도 유지를 위한 내구성 증진제 등을 첨가하여, 친환경 무기질 마감재를 형성한 후, 특히 표면의 색상을 더욱 선명하게 하고, 들뜸 현상을 방지하기 위해, 아크릴 에멀젼 수지와 용매제를 섞고, 산화철 안료를 첨가하여 혼합시킨 칼라코팅제로 마감재의 표면을 코팅한다.

본 발명의 친환경 무기질 마감재용 조성물을 이용하여 도로 등을 시공하는 경우에, 무기질 물질을 사용함으로써 환경친화적이고, 첨가되는 무기질 안료에 따라 다양한 색상의 구현이 가능하며, 탈색이나 변색의 정도가 작아 유지관리가 용이하며, 콘크리트 모체와 일체로 시공하여 전체적인 공사기간이 단축되고, 공사비를 절약할 수 있는 효과가 있다.

도면 1은 친환경 무기질 마감재용 조성물과 칼라코팅제의 조성물을 이용하여, 콘크리트 모체의 상부에 친환경 무기질 마감재와 칼라코팅층을 형성하는 방법을 나타낸다.
도면 2는 콘크리트 모체, 친환경 무기질 마감재, 및 칼라코팅층으로 이루어진 도로의 단면도이다.

본 발명은 기존의 인도, 자전거도로, 공원, 산책로 등에 적용되는 콘크리트 모체의 마감재에 관한 것으로, 무기질 물질을 사용함으로써 환경친화적이고, 첨가되는 무기질 안료에 따라 다양한 색상의 구현이 가능하며, 탈색이나 변색의 정도가 작아 유지관리가 용이하며, 콘크리트 모체와 일체로 시공하여 전체적인 공사기간이 단축되고, 공사비를 절약할 수 있는 친환경 무기질 마감재용 조성물 및 그 시공방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

표1에서 볼 수 있듯이, 상기 친환경 무기질 마감재용 조성물은 시멘트 30~40 중량 %, 규사 60~70 중량%을 혼합하여 원료 혼합물을 준비한다. 그 후, 표2와 같이 상기 준비된 원료 혼합물 100 중량부를 기준으로, 자외선 안정제 0.5~1 중량부, 응결지연제 0.5~1 중량부, 레벨링제 0.5~1 중량부, 내구성 증진제 0.5~1 중량부, 무기안료 2~2.5 중량부를 첨가하고 혼합하여 조성됨을 특징으로 한다.

원료 혼합물의 성분	중량 %
시멘트	30~40
규사	60~70

첨가제 성분	중량부 (원료 혼합물 100 중량부 기준)
UV 안정제	0.5~1 중량부
응결 지연제	0.5~1 중량부
레벨링제	0.5~1 중량부
내구성 증진제	0.5~1 중량부
무기 안료	2~2.5 중량부

자외선 안정제는 벤조페논(Benzophenone), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 니켈화합물, 아릴에스테르(Arylester), 벤조에이트(Benzoate), 과산화물 분해제(Hydroperoxide Decomposer) 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하고, 상기 응결지연제는 구연산, 타르타르산, 붕산, 글루콘산 및 이들 각각의 금속염 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 응결지연제는 구연산, 타르타르산, 붕산, 글루콘산 및 이들 각각의 금속염 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성되며, 레벨링재는 헤미셀루로오즈(Hemi-Cellulose)이 사용된다. 또한 내구성증진제는 활성실리카 분말과 메타카올린 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성한다.

무기 안료는 원하는 색상에 따라 산화철(FeOx), 산화아연(ZnO), 산화타이타늄(TiO₂), 황화카드뮴(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 산화크로뮴(Cr₂O₃), 헥사시아노철(II)산철(III)칼륨 (Fe₇(CN)₁₈(H₂O)x), 카본블랙(Carbon Black), 탄산칼슘(CaCO₃) 등에서 어느 하나를 선택하거나 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

이에 더해 상기 마감재 표면의 색상을 더욱 선명하게 하고, 들뜸 현상을 방지하기 위해 칼라코팅제용 조성물로 마감재의 표면을 코팅한다. 칼라코팅제용 조성물은 아크릴 에멀젼 수지와 용매제를 중량비율로 1:1로 혼합하고, 아크릴 에멀젼 수지와 용매산화철을 혼합한 혼합물을 100 중량부로 할 때, 무기 안료를 2~2.5 중량비율로 첨가하여 혼합시켜 이루어진다. 상기 칼라코팅제용 조성물로 마감재의 표면을 코팅한다.

특히 칼라코팅제와 친환경 무기질 마감재에는 동일한 무기 안료를 사용함으로써, 시간에 따른 칼라코팅제 내부의 무기 안료의 변질이나, 농도 감소로 인한 색의 선명도 저하, 변색의 발생을, 친환경 무기질 마감재 내부의 무기 안료의 확산으로 무기안료의 농도를 보충할 수 있도록 한다. 따라서 칼라코팅제에 포함되는 무기 안료 역시, 산화철(FeOx), 산화아연(ZnO), 산화타이타늄(TiO₂), 황화카드뮴(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 산화크로뮴(Cr₂O₃), 헥사시아노철(II)산철(III)칼륨 (Fe₇(CN)₁₈(H₂O)x), 카본블랙(Carbon Black), 탄산칼슘(CaCO₃) 등에서 어느 하나를 선택하거나 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

도면 1은 표 1의 원료혼합물과 표 2의 첨가제의 조성비율을 갖는 친환경 무기질 마감재용 조성물과 상기 칼라코팅제의 조성물을 이용하여, 콘크리트 모체의 상부에 친환경 무기질 마감재와 칼라코팅층을 형성하는 방법을 나타낸 것이다.

도면 1과 같이, 콘크리트 모체를 미리 형성한 상태에서, 표 1의 조성에 따라 친환경 무기질 마감재용 조성물을 준비하고, 이를 교반기에서 혼합한다. 이때 혼합이 원활히 이루어지도록 일정한 열을 가하여, 교반기의 온도가 50~150 ℃ 로 유지하는 것이 바람직하다. 교반기에서 혼합된 친환경 무기질 마감재용 조성물을 콘크리트 모체가 완전히 양생되기 전, 상기 콘크리트 모체의 상부에 원하는 두께로 도포한다. 이때 도포 두께는 혼합된 친환경 무기질 마감재 마감재의 강도와 탄성 등을 고려하여, 양생 후 기준으로 15~20 mm의 두께가 형성되도록 도포하는 것이 바람직하다. 이후, 상기 친환경 무기질 마감재용 조성물을 양생하여, 친환경 무기질 마감재를 형성한 후, 상기 친환경 무기질 마감재의 표면에 있는 이물질을 고압의 세척기를 이용하여 제거한다.

친환경 무기질 마감재의 표면을 세척한 후에는 상기 칼라코팅제의 조성물을 준비하고, 상기 칼라 코팅제용 조성물을 상기 친환경 무기질 마감재의 상부에 원하는 두께로 도포하되, 색의 선명도나, 박리 현상의 방지 등을 고려하여, 칼라 코팅층의 최종 두께가 0.1mm~0.5mm의 두께가 되도록 코팅하는 것이 바람직하다.

또한 최종적으로 형성된 칼라코팅제의 상부에는 원하는 경우에 엠블렘이나 도안, 무늬 등을 형성하는 것도 물론 가능하다.

도면 2는 도면 1의 방법으로 형성된 콘크리트 모체(1)와 친환경 무기질 마감재(2), 칼라코팅층(3)으로 이루어진 도로의 단면을 나타내고 있다. 콘크리트 모체(1)을 먼저 형성하고, 일반적으로는 80~85 mm의 두께로 모체층을 형성한다. 이후 상기 친환경 무기질 마감재(2)가 콘크리트 모체(1)의 상부에 형성되며, 강도와 탄성 등을 고려하여 15~20 mm의 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 마지막으로 칼라코팅층(3)을 친환경 무기질 마감재(2)의 상부에 형성하는데, 색의 선명도나, 박리 현상의 방지를 위하여, 0.1mm~0.5mm의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

1 : 콘크리트 모체 2 : 친환경 무기질 마감재
3 : 칼라코팅층

Claims

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콘크리트 모체를 마감하는 방법에 있어서,
(i) 콘크리트 모체를 형성하는 단계;
(ii) 시멘트 30~40 중량 %, 규사 60~70 중량%을 혼합한 혼합물에, 상기 혼합물 100 중량부를 기준으로, 자외선 안정제 0.5~1 중량부, 응결지연제 0.5~1 중량부, 레벨링제 0.5~1 중량부, 내구성 증진제 0.5~1 중량부, 무기안료 2~2.5 중량부로 조성되며,
상기 자외선 안정제는 벤조페논(Benzophenone), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 니켈화합물, 아릴에스테르(Arylester), 벤조에이트(Benzoate), 과산화물 분해제(Hydroperoxide Decomposer) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성되고,
상기 응결지연제는 구연산, 타르타르산, 붕산, 글루콘산 및 이들 각각의 금속염 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성되며,
상기 내구성증진제는 활성실리카 분말과 메타카올린 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성되고,
상기 무기안료는 산화철(FeOx), 산화아연(ZnO), 산화타이타늄(TiO₂), 황화카드뮴(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 산화크로뮴(Cr₂O₃), 헥사시아노철(II)산철(III)칼륨 (Fe₇(CN)₁₈(H₂O)x), 카본블랙(Carbon Black), 탄산칼슘(CaCO₃) 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 친환경 무기질 마감재용 조성물을 준비하는 단계;
(iii) 상기 친환경 무기질 마감재용 조성물을 50~150 ℃의 온도로 교반기에서 혼합하는 단계;
(iv) 콘크리트 모체가 완전히 양생되기 전, 상기 친환경 무기질 마감재용 조성물을 상기 콘크리트 모체의 상부에 양생 후 기준으로 15~20 mm의 두께가 되도록 도포하는 단계;
(v) 상기 친환경 무기질 마감재용 조성물을 양생하여, 친환경 무기질 마감재를 형성하는 단계;
(vi) 상기 친환경 무기질 마감재의 표면에 있는 이물질을 제거하는 단계;
(vii) 마감재의 표면을 보호하고, 색상을 선명하게 하기 위하여
아크릴에멀젼수지와 용매제를 중량 기준으로 1:1로 혼합시킨 혼합물에, 상기 아크릴에멀젼수지와 용매제의 혼합물을 100 중량부로 할때, 무기안료를 2~2.5 중량부를 첨가하고,
상기 무기안료는 산화철(FeOx), 산화아연(ZnO), 산화타이타늄(TiO₂), 황화카드뮴(CdS), 카드뮴셀레나이드(CdSe), 산화크로뮴(Cr₂O₃), 헥사시아노철(II)산철(III)칼륨 (Fe₇(CN)₁₈(H₂O)x), 카본블랙(Carbon Black), 탄산칼슘(CaCO₃) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 칼라 코팅제용 조성물을 준비하는 단계;
(viii) 상기 칼라 코팅제용 조성물을 상기 친환경 무기질 마감재의 상부에 칼라 코팅층의 최종 두께가 0.1mm~0.5mm가 되도록 도포하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 모체를 마감하는 방법.