KR101472746B1 - 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 바닥, 특히 주차장에서의 차량 운행의 안전성 및 원활함, 구조적 안정성 확보를 위한 새로운 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 관한 것이다.

Description

콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법{PRIMER FOR FINISHING CONCRETE FLOOR AND A FINISHING METHOD OF CONCRETE FLOOR USING THE SAME}

본 발명은 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 바닥, 특히 주차장에서의 차량 운행의 안전성 및 원활함, 구조적 안정성 확보를 위한 새로운 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 관한 것이다.

1990년대에 들어서면서부터 주택 및 도심지 고층 건물의 급증으로 인해 교통량이 증가하여 주차 사정의 악화라는 사회적인 문제가 대두되기 시작했다. 특히 백화점의 경우를 보면 주차를 위한 여유공간이 부족한 상태에서 차량의 커브 주행 및 급정차, 경사로 진행 및 정지시에 발생하는 차량의 미끄러짐으로 주차 차량의 충돌 및 인사 사고의 발생 등 안정성과 직결된 문제점이 노출되고 있고, 또한 차량 타이어의 마모, 급브레이크 및 커브 주행시 나타나는 타이어와 바닥 마감재의 마모는 분진을 발생시키므로 마모 분진과 매연으로 인체의 건강에 큰 해를 기치고 있는 실정이다.

최근 건설되는 건물 내외의 이용 환경 개선을 위해 다양한 색깔과 성능의 에폭시 수지계 및 우레탄계, 시멘트혼합 수지 모르타르계, 합성고분자 수지재료를 주요 주차장 바닥 마감재로 사용하고 있다. 또한 옥외 주차장에서 우천 시의 경우나 공동주택 등의 주차장 내부에서 차량의 세척 및 물청소가 일반화되어 있어 주차장 바닥 마감재는 치밀한 방수성과 강한 내마모성 및 Non-slip 성능을 동시에 확보하여야 한다.

그러나 최근 제품 수요의 증가에 따라 또한 옥외 주차장의 경우 바닥(덱크 플레이트)의 처짐, 진동, 거동으로 주차장 방수층의 마모, 파손, 균열이 발생되고, 이에 따른 누수문제는 주차장의 구조 안정성과 사용성을 크게 해치고 있다.

일반적으로 유기계 소재와 무기계 소재를 복합재료로 할 때 유기계 소재가 결합재로, 무기계 소재가 충전재로 사용된다. 건축용 바닥재 용도로 사용 될 수 있는 유기계 소재로는 에폭시계, 우레탄계 및 아크릴계 등이 있으며, 무기계로는 시멘트계 및 석고계 등이 있다.

바닥 마감재에 대한 요구 성능은 용도에 따라 다르며, 요구항목으로서 바탕콘크리트와의 부착성, 내마모성, 내충격성, 내하중성, 내수성, 내약품성, 내열성, 미끄럼방지성, 평활성, 탄력성, 경도, 향균성 등이 있다.

그런데 최근 주차장의 바닥 들뜸, 크랙, 누수, 먼지, 주행소음 등으로 인한 하자사례가 증가하고 있는 실정이며, 어느 건설회사의 조사한 바에 따르면 우리나라 대형건물의 약 95%가 지하주차장에 누수가 있다고 한다. 또 천장 슬래브에서 누수가 되어 지하주차장에 세워두었던 고급 승용차가 허옇게 변색되는 사고가 발생하여 변상을 해 주었다고 한다.

콘크리트 구조물의 경우 대부분 미세 균열이 발생하는데 바닥 마감재를 위해서는 균열을 메운 후 도장을 하여야 한다. 이런 다양한 문제점을 해결하기 위한 관점에서 방수와 콘크리트의 방식을 막고 미세 균열을 메울 수 있는 제품의 개발이 절실하다.

보다 구체적으로, 1층 옥외주차장은 외부에 노출되어 있어 조경과 연관된 마감을 하며 우수에 대비한 방수공사를 시행하고 방수층을 보호하기 위한 무근콘크리트를 타설하고 있다. 방수공사는 균열의 추종성이 우수한 도막방수와 시트방수가 적용되고 있고 마감은 화강석, 토심, 석재타일, 아스팔트포장 등이 적용되고 있다.

지하주차장 기준층의 경우 마감재는 하드너계, 에폭시계, 수지모르타르계가 주로 사용되며, 경우에 따라서는 고경질 우레탄라이닝이 적용되기도 한다. 하지재를 살펴보면 주차장 청소방법이 물청소에서 톱밥청소 등으로 건식화 되면서 방수층은 생략되는 추세이며 방수 보호층과 레벨링, 균열조절을 위해 반영된 무근콘크리트 층이 일부 설계에서는 현재까지 남아 있다. 바탕처리는 쇠흙손마감을 원칙으로 하고 있으며 간혹 콘크리트면 처리를 볼 수 있다.

최하층 지하주차장은 구조슬래브에 액상 또는 침투성 방수를 하고 배수판을 깔고 무근콘크리트를 타설하여 상부에 기준층과 동류의 마감을 하고 있다. 간혹 일부 현장에서는 배수판을 생략하는 경우가 있는데 이는 균열저항성이 적은 액상이나 침투성 방수의 누수가 마감층의 2차 누수로 발생하기에 지하수위가 최하증보다 항시 낮은 지역에서 신중하게 반영되어야 할 것이다. 특히 배수판이 없는 단면에서 방수의 하자를 줄이기 위해서는 신축성이 우수한 도막방수나 시트 방수를 적용함이 적절하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 콘크리트 바닥, 특히 주차장에서의 차량 운행의 안전성 및 원활함, 구조적 안정성 확보를 위한 새로운 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

본 발명은 바닥 마감재의 요구 성능을 향상시키며, 방수, 방식, 미세 균열을 하나의 공정으로 처리할 수 있는 새로운 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법을 제공하는 것을 발명의 다른 목적으로 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결하고자 하는 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기와 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머는, 나노 실리케이트 용액; 실록산 화합물; 및 실란 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머는 상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 상기 실록산 화합물 10 ~ 100 중량부 및 상기 실란 화합물 10 ~ 100 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머는, 상기 나노 실리케이트 용액이 졸-겔 방법에 의하여 제조되어지되, 산성 조건 하에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법은, 피도체인 콘크리트의 표면에 상기 본 발명에 따른 콘크리트 마감용 프라이머를 도포하는 S1 단계; 및 나노 실리케이트 용액 및 수용성 폴리머 바인더를 포함하는 유무기 복합 표면 마감재를 도포하는 S2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법은, 상기 유무기 복합 표면 마감재가 상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 수용성 폴리머바인더 80 ~ 120 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 의하면, 콘크리트 바닥, 특히 주차장에서의 차량 운행의 안전성 및 원활함, 구조적 안정성 확보를 위한 새로운 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 바닥 마감재의 요구 성능을 향상시키며, 방수, 방식, 미세 균열을 하나의 공정으로 처리할 수 있는 새로운 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하여 달성되는 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법의 공정도.
도 2는 부착력시험 실험장치의 개요도.
도 3은 내피로 시험 순서도.

이하, 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 본 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법의 공정도이고, 도 2는 부착력시험 실험장치의 개요도이며, 도 3은 내피로 시험 순서도이다.

본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머는, 나노 실리케이트 용액; 실록산 화합물; 및 실란 화합물;을 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명에서 상기 나노 실리케이트 용액은 졸-겔 방법에 의하여 제조되어지되, 산성 조건 하에서 이루어질 수 있다.

즉, 본 발명에서 상기 나노 실리케이드의 합성(Synthesis)은 기존에 사용되고 있는 소디움이나 포타슘이 들어 있는 실리케이트의 경우 경화 후 강도가 저하되는 현상을 막기 위하여 알칼리 조건이 아닌 산성 조건하에서 실리케이트를 제조하였다. 출발물질은 TEOS ( Tetra ethyl ortho silicate)을 사용하였으며 나노 실리케이트가 생성된 후 겔(Gel)화되는 것을 방지하기 위하여 비이온계면활성제를 사용하여 실리케이트 입자를 분산하여 입자의 안정성을 확보하였다.

반응은 물과 알코올 용액 하에서 진행하였으며, 물에서 반응시킬 경우 에탄올 용액을 촉매제로 일정 양을 첨가하였다. 에탄올은 98%짜리 에탄올을 사용하였다. 반응식은 아래 식 (1)과 같고 염산(HCl), 황산(H₂SO₄), 인산(H₃PO₄), 폴리인산 (PPA) 중 어느 하나의 산을 사용할 수 있으며, 염산과 인산을 혼합하여 사용하는 것이 부착력 및 저장 안정성 측면에서 더욱 바람직하다.

상기 다양한 산들을 사용하여 가수분해 반응을 하여 산의 종류에 따른 부착력을 확인하였고, 예비 시험 결과 저장 안정성 및 부착력이 우수한 산을 온도별 반응 시간별로 시험하여 나노실리케이트 합성방법을 확정하였다. 부착력 시험은 실험실에서 유리에 코팅한 후 1mm 간격으로 커팅한 후 접착테이프를 가지고 부착강도를 시험하였으며 결과는 [표 1]의 산의 종류에 따른 부착력 및 저장 안정성 결과 및 [표 2]의 온도에 따른 부착력 및 저장 안정성 결과와 같다. 아래 [표 1]에서 산의 종류 중 A+P산이 염산과 인산을 혼합한 산을 나타낸다.

Si(OC₂H₅)₄ + H⁺ → 4SiO₂ + C₂H₅OH Surfactant 식(1)

가수분해 반응 시 온도의 조건에 따라 접착력이 차이가 있음을 알 수 있었다. 반응 온도가 낮을 경우 반응이 일어나지 않았고, 반응시간을 길게 하더라도 반응이 종결되지 않았다. 반응온도가 높거나, 반응 시간이 길 경우 입자의 크기가 커지면서 부반응이 일어난다. 결과적으로, 시험 결과 졸-겔 방법에 의한 나노 실리케이트를 제조하는 방법은 염산과 인산을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 온도 50℃에서 30분 가수분해하는 것이 부착력이 가장 좋아 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머는 상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 상기 실록산 화합물 10 ~ 100 중량부 및 상기 실란 화합물 10 ∼ 100 중량부를 포함하여 구성할 수 있으며, 안정제 1 ~ 2 중량부를 첨가하여 구성할 수 있다.

본 발명에서 상기 실록산 화합물은 플로로 메틸실록산, 플로로에틸실록산, 플로로프로필 실록산, 트리플로로실록산 등을 사용하였으며, 상기 실란 화합물은 플로로메틸실란, 플로로에틸실란, 플로로프로필 실란 등과 같은 프로로알킬실란과 이소프로필트리메톡시실란, 그리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 노말프로필트리메톡시실란 등과 알킬트리알콕시실란 등을 사용하였다.

또한, 본 발명에서 상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 트리플로로실록산 10 중량부에 이소프로필트리메톡시실란 90 중량부를 혼합한 것을 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머로 제조할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법은, 도 1에서 도시한 바와 같이 피도체인 콘크리트의 표면에 상기 본 발명에 따른 콘크리트 마감용 프라이머를 도포하는 S1 단계; 및 나노 실리케이트 용액 및 수용성 폴리머 바인더를 포함하는 유무기 복합 표면 마감재를 도포하는 S2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 콘크리트 마감용 프라이머는 앞서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머이며, 상기 나노 실리케이트는 앞서 살펴본 바와 마찬가지로 같은 졸-겔 방법에 의하여 제조되어지되, 산성 조건 하에서 이루어질 수 있다.

본 발명에서, 상기 수용성 폴리머 바인더는 시중에서 판매하는 수용성 아크릴 바인더를 사용하였다.

또한, 상기 유무기 복합 표면 마감재가 상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 상기 수용성 아크릴 바인더 80 ~ 120 중량부를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 후술하는 비교 시험 제품에서 보는 바와 같이 시중에서 구할 수 있는 에폭시나 우레탄 또는 무기 바닥재를 사용한 경우에도 본 발명에 따라 개발된 프라이머를 적용할 수 있다.

이하, 이와 같은 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법을 실시예 및 시험예를 통하여 보다 상세히 설명한다.

1. 콘크리트의 배합 및 시험체 제작

(1) 시멘트

본 발명에 사용된 시멘트는 KS L 5201에 규정된 1종 보통포틀랜드시멘트를 사용하였으며, 시멘트의 화학성분 및 물리적 성질은 [표 3]과 같다.

(2) 골재

본 발명에 사용된 골재는 쇄석과 강사를 굵은 골재 및 잔골재로 사용하였으며, 골재의 물리적 성질은 [표 4]와 같다.

(3) 콘크리트의 배합

본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 성능을 평가하기 위한 콘크리트 시험체는 일반 수돗물을 사용하여 슬럼프 18±15mm, 공기량 4.5±1.5%의 조건을 만족하는 콘크리트를 제작하였으며 사용된 배합은 [표 5]와 같다.

(4) 시험체의 제작

본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 성능을 평가하기 위하여 본 연구에서 사용된 프라이머를 1차로 도포한 후 프라이머가 완전히 도포된 후 유무기 복합 표면마감재을 도포하여 실험을 실시하였다. [표 6]에 시험체 제작 방법을 나타내었다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 성능을 기존 시판 제품과 비교하기 위해 6가지의 바닥 마감재를 선택하여 성능을 평가하였다. 비교 시험 제품명과 배합 비율, 그리고 비교 시험 제품의 기호명을 [표 7] 및 [표 8]에 각각 나타내었다.

2. 시험 방법

(1) 도포 두께 측정

시험체의 도포 두께를 도막두께 측정기(A121 Paint Inspection Gauge)에 의해서 측정하였다.

(2) 표준 상태의 부착강도 시험

시험체의 표면에 방수재를 접착한 후 도 2의 (a)와 같이 상부 인장용 강철제 지그를 올려놓고, 접착시킨 후 주위에 잉여분의 접착제를 제거한다. 강철제 지그 주변을 따라 홈을 내고 도 2의 (b)에서와 같은 밑 인장용 강철제 지그와 강철제 받침판으로 시험체면에 대하여 연직방향으로 인장력을 가하여 최대 인장하중을 구하였다.

시험 후 평가는 측정시 인장용 지그의 탈락상태 및 인발 접착강도에 따라 평가하게 되며, 탈락상태의 경우 모체(바탕)파괴, 바탕과 방수재층의 표면탈락, 방수재층의 파손탈락, 방수재층과 인장용 지그의 경계면 탈락 4단계로 구분할 수 있다.

(3) 습윤 상태의 부착강도 시험

습윤상태의 부착강도 시험은 시험체의 성능저하를 촉진시키기 위해서 수조에 시험체를 수평으로 놓은 후 부착면이 수중에 충분히 침지시킨 상태에서 10일 동안 침지한 후 시험체를 꺼내어 시험체의 측면을 밑으로 하여 양생실 내에 48시간 놓아둔 뒤 부착강도 시험을 실시하였다.

(4) 내피로 시험

내피로 시험은 도 3에서 도시한 바와 같이 마감재의 반복하중에 대한 저항성을 평가하기 위하여 실시하였으며, 제어 하중에 파괴되지 않도록 철근콘크리트 보를 제작하여 시험 대상 마감재를 시공 순서에 따라 인장하중을 받는 면에 마감재를 도장하였으며, 단계별 반복하중을 제어하여 다음과 같은 순서에 의하여 평가하였다.

① 시험체 하중제어 위치 설정

② 시험체 피로하중 시험기 setting

③ 1회~1500회까지 하중 700kgf로 각 300회씩 측정, 측정시 변형 측정 및 균열의 발생 유무 및 균열폭 측정과 사진 촬영.

④ 1501회~2100회 하중 900kgf로 각 300회씩 측정, 측정시 변형 측정 및 균열의 발생 유무 및 균열폭 측정과 사진 촬영.

⑤ 2101회~3000회 하중 1,200kgf로 각 300회씩 측정, 측정시 변형 측정 및 균열의 발생 유무 및 균열폭 측정과 사진 촬영.

⑥ 시험 완료 후 모눈종이를 이용하여 균열의 형상을 측정.

3. 시험 결과

(1) 도포 두께

본 발명에 따른 프라이머와 유무기 복합 표면 마감재를 도포한 시험체의 도포 두께 측정 결과를 [표 9]에 나타내었다. 이 표에서 알 수 있듯이 복합 표면 마감재의 도포 두께는 약 0.4mm이상으로 나타났다.

(2) 표준 상태의 부착강도

콘크리트 표면에 붓 혹은 롤러를 이용하여 프라이머와 유무기 복합 표면 마감재를 도포한 후 보호막을 형성시킴으로써 외부로부터의 성능저하 요인으로부터 콘크리트의 성능 저하를 방지할 수 있는 수단이다. 따라서 바닥재의 성능을 평가하는 가장 기본적인 것도 바닥재가 기존의 콘크리트 구체에 얼마나 강하게 오래도록 접착하느냐 하는 것이 매우 중요하다. 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 부착성능을 평가하기 위하여 부착강도를 측정한 결과 및 비교 시험 제품에 대한 결과를 정리하여 [표 10] 및 [표 11]에 나타내었다.

이들 결과에서 알 수 있듯이, 모든 시험체에서 KS F 4937에 명시된 1.2MPa을 2배 이상을 상회하여 바닥재의 부착성능이 우수함을 알 수 있었다. 특히, 바닥재 중 가장 우수한 부착성능을 보인 C의 경우는 프라이머의 농도가 70%로써 프라이머의 점성이 증대되어 우수한 결과를 나타낸 것으로 판단된다.

6가지 비교 시험 제품의 경우도 KS F 4937에 명시된 1.2MPa을 모두 만족하였으나, 몇몇의 제품은 KS F 4937 기준을 겨우 만족하였다. [표 10]에 나타낸 바닥재의 탈락형상을 분석해 보면 모든 시험체에서 모체 탈락이 일어나는 것으로 확인된 반면에, [표 11]의 비교 시험 제품의 탈락형상은 A+B, C1+C2, F1,2의 경우는 계면탈락 또는 모체탈락이 발생하였으며, G1, L, K1+K2의 경우는 모체탈락만이 발생하였다.

(3) 습윤 상태의 부착강도

습윤상태에 따른 가혹한 조건에서 바닥재의 부착 성능을 평가하기 위하여 용액 속에 10일간 침지한 후의 결과를 [표 12] 및 [표 13]에 나타내었다.

이들 결과에서 알 수 있듯이, 습윤상태의 부착 성능을 평가한 결과, 부착강도 크기는 표준상태와 거의 유사하였으며, 4종류 바닥재의 부착강도가 KS F 4937에 명시된 1.2MPa을 모두 상회하여 습윤 상태에서도 부착성능이 우수함을 알 수 있었다.

표준상태에 측정된 부착강도와 비교하여 습윤 상태에 따른 극한 환경하에서 측정된 부착강도 값은 표준상태에 비하여 다소 미미한 차이를 나타내어, 습윤에 의한 저항성이 매우 높은 것으로 확인되었다.

비교 시험 제품의 습윤상태에서 부착강도 측정결과 1개 제품에서 KS F 4937에 명시된 1.2MPa 기준을 만족하지 못하는 결과를 나타내었다.

한편, [표 12]에서 보는 바와 같이 4종류의 모든 바닥재의 탈락형상은 모체에서 파괴되는 형상을 보였다. 또한 [표 13]의 비교 시험 제품의 부착강도 후의 탈락형상은 A+B, C1+C2, F1,2의 경우는 계면탈락이 발생하였고, G1, L, K1+K2의 경우는 계면탈락 또는 모체탈락이 발생하였다.

(4) 내피로 시험

본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 내피로 성능을 시험한 결과에 의하면, 3,000회 반복한 결과 균열의 폭이 최대 0.05mm까지 발생하였으며, 균열의 발생이 5개소 정도이고 최대 균열 폭도 0.03mm로 매우 작게 발생하였으며 특히, 초기 700kgf하중에 있어서는 균열의 폭이 0.02mm이하로 크게 나타나지 않았으며, 최대 하중을 발생한 2100회 이후에는 균열이 조금 하중의 증가에 있어서도 균열의 발생 및 폭이 조금 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

한편, 비교 시험 제품의 피로시험 결과에 의하면, 균열의 최대 폭이 0.10mm로 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 경우보다 큰 균열 폭을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 균열의 발생도 최소 5개소 이상 발생한 것을 확인할 수 있었다.

특히, 비교 시험 제품의 경우 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 경우에 비하여 초기 하중(700kgf하중)에서도 많은 균열이 발생하였으며, 그 균열의 폭 또한 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 초기 하중에서도 균열의 발생이 많았으며, 작은 하중의 반복에 있어서도 균열의 폭이 진행하는 것을 확인하였으며, 하중의 증가에는 균열의 폭 증가뿐만 아니라 균열의 발생도 많아지는 것을 확인할 수 있었다. 특히 2100회 이후에는 하중의 크기가 초기 하중에 약 두 배 정도 되면서는 균열의 폭의 진행이 크게 상승하는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 1500회 이후 하중의 증가에 따라 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 경우 하중의 증가에 따라 균열의 증가는 있으나 균열 폭의 증가는 크게 나타나지 않았다. 하지만, 비교 시험 제품의 경우는 하중의 증가에 따라 균열과 균열 폭이 함께 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 유무기 복합 표면 마감재의 콘크리트와의 부착 특성상 콘크리트의 거동과 같이 하기 때문이며, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 유무기 복합 표면 마감재의 특성상 탄성력을 가지고 있어 미세 균열에 대하여 탄성적으로 대처할 수 있기 때문이다.

4. 주차장 바닥용 마감재로서의 성능평가

본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법의 성능을 [표 14]와 같은 국내 주차장 바닥용 마감재의 기준에 의하여 평가하기 위하여, 상술한 바와 같은 프라이머의 농도 중 최적의 조건으로 분석된 B(50% 농도의 프라이머를 도포한 다음, 상기 유무기 복합 표면 마감재를 도포한 경우)에 대하여 내충격 성능, 부착 성능, 윤하중 저항 성능, 수밀 성능 및 오염물질 방출 시험을 실시하였으며, 그 결과를 [표 15]에 나타내었다.

상기 [표 15]에서, 내충격 성능 시험은 주차장 바닥재의 사용과정에서 다양한 형태의 외력(중량물체의 낙하, 자동차 주행하중, 보행자의 보행 충격 등)이 작용하게 되는데 이에 적정 품질 수준을 유지하기 위해서는 내충격 저항성이 유지되어야 한다. 따라서 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 의하면, KS F 2221에서 규정하는 모래 위 전체면 지지방법으로 수평하게 유지한 시험체 표면에 구형추 W2-1000(기호)을 높이 500mm에서 떨어뜨려 마감재의 구멍 뚫림, 균열, 잔 갈림, 떨어져 나감 유무를 육안으로 관찰한 결과 전혀 이상이 없음을 확인하였다.

또한, 주차장 바닥 마감재의 하자는 대부분 타이어 회전마찰과 하중에 의한 들뜸 및 파손에 있다. 들뜸은 바탕면과 마감재의 부착 강도가 약하여 발생하는 현상으로 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 의하면, 부착 강도는 품질기준 1.2 N/mm²을 휠씬 상회하는 5.93 N/mm²을 나타내었으며, 시험편을 168시간 물에 침지한 후 부착 강도를 측정한 결과 3.2 N/mm²을 얻었다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 의하면, 윤하중 저항 성능 시험에 준하여 바닥 표면 마감재의 두께 감소 깊이과 균열, 잔 갈림, 떨어져 나감 등을 확인한 결과, 두께 감소 깊이는 품질 기준인 3mm이하 보다 훨씬 작은 1.32mm가 발생되었으며, 표면 상태는 전혀 이상이 없음을 확인하였다.

한편, 본 발명에 따른 콘크리트 바닥 마감용 프라이머 및 이를 이용한 마감 공법에 의하면, 주차장 바닥 표면 마감재의 공통 안정 성능 항목으로 수밀 성능 시험은 방수층 아래 모르타르 밑판에 물이 전혀 침투되지 않았음을 확인하였다.

끝으로 다중 이용시설 등의 실내 공기질 관리법에 따르면 2,000m² 이상의 실내 주차장에서는 오염물질을 방출하는 자재의 사용을 금지하고 있으므로 이러한 조건을 만족하는 재료를 사용하기 위하여 오염물질 방출 시험을 실시한 결과, TVOC는 기준치 이하인 0.26이 검출되었으며, 포름알데히드는 전혀 검출되지 않았음을 확인하였다.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (5)

1. 나노 실리케이트 용액; 실록산 화합물; 및 실란 화합물;을 포함하되,
   상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 상기 실록산 화합물 10 ~ 100 중량부 및 상기 실란 화합물 10 ~ 100 중량부를 포함하며,
   상기 나노 실리케이트 용액은,
   졸-겔 방법에 의하여 제조되어지되, 산성 조건 하에서 TEOS(Tetra ethyl ortho silicate)를 가수분해하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 마감용 프라이머.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 피도체인 콘크리트의 표면에 청구항 1에 따른 콘크리트 마감용 프라이머를 도포하는 S1 단계; 및
   나노 실리케이트 용액 및 수용성 폴리머 바인더를 포함하는 유무기 복합 표면 마감재를 도포하는 S2 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 유무기 복합 표면 마감재는 상기 나노 실리케이트 용액 100 중량부에 대하여 수용성 폴리머바인더 80 ~ 120 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 바닥 마감용 프라이머를 이용한 마감 공법.

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