KR101502063B1 - 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법 - Google Patents

표면착색 콘크리트 바닥 시공방법 Download PDF

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KR101502063B1 KR20140063063A KR20140063063A KR101502063B1 KR 101502063 B1 KR101502063 B1 KR 101502063B1 KR 20140063063 A KR20140063063 A KR 20140063063A KR 20140063063 A KR20140063063 A KR 20140063063A KR 101502063 B1 KR101502063 B1 KR 101502063B1
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Abstract

본 발명에 따른 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법은, 콘크리트 타설 후 상기 콘크리트가 완전히 굳기 전에 쌍발기 원반 다짐기로 다짐하는 다짐단계; 상기 다짐단계를 거친 콘크리트를 습윤 양생하는 양생단계; 상기 양생단계를 거친 콘크리트의 표면을 메탈패드로 연삭하는 연삭단계; 상기 연삭단계를 거친 콘크리트의 표면을 레진패드로 연마하는 착색전 연마단계; 및 상기 착색전 연마단계를 거친 콘크리트의 표면에, 유,무기안료 또는 염료로 이루어지는 색소제 7~9wt%, 물 또는 알코올로 이루어지거나 이들이 혼합되어 이루어지는 희석제 40~50wt%, 메타크릴산에스테르 6~8wt%, 폴리디메틸실록산 0.05~0.07wt%, 플루오르폴리머 0.4~0.6wt%, 콜로이달실리카 5~7wt%, 및 변성실리케이트 20~30wt%를 포함하여 이루어지는 표면착색 조성물을 도포 침투시켜 건조시킴으로써 상기 콘크리트의 표면을 착색시키는 착색단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표면착색 콘크리트 바닥 시공방법{Method of constructing the colored floor of concrete}
본 발명은 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법에 관한 것으로써, 특히 폴리싱 공법으로 콘크리트 바닥을 처리하되, 상기 폴리싱 과정 중에 콘크리트 바닥에 표면착색 조성물을 침투시킴으로써, 상기 표면착색 조성물을 통하여 콘크리트 표면에 반영구적인 내구성을 부여함과 동시에 미려한 착색도 함께 이루어지도록 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 창고, 공장, 주차장, 물류센터, 건물내부 등의 바닥은 대리석, 타일, 테라조 등으로 표면 시공하거나 에폭시, 우레탄, 무기물질 등을 이용하여 도막형태로 마감한다. 이러한 마감처리 방법들은 미려한 시각적 효과를 나타내기는 하지만, 관리 유지보수 비용의 증가와 비스페놀A, 톨루엔, 벤젠 등과 같은 화학물질들의 유해성으로 인하여 화재 시 유해가스가 발생하는 문제점이 있고, 또한 작업 시 사용하는 접착재질로 인하여 인체에 악영향을 미치는 등 환경물질에 대한 논란을 야기시키고 있다. 특히, 도막형태의 마감처리 방법은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 표면의 박리, 분리, 들뜸, 부서짐 등과 같은 많은 문제점이 발생하였기에 콘크리트 바닥의 열화 및 거친 표면을 방지하기 위한 시공으로는 그리 바람직하지 않은 것으로 평가되고 있다.
이에, 콘크리트 타설 후 양생을 거쳐, 시멘트몰탈, 타일, 대리석, 우레탄 도막, 에폭시도막, 무기물 도막 등으로 마감하는 종래의 공정을 없애고, 콘크리트 타설 후 양생을 거친 바닥표면을 연삭 및 연마하여 콘크리트 표면을 처리하는 콘크리트 폴리싱 공법이 제안되었으나, 이 또한 바르지 못한 바닥표면 시공으로 인해 부실화되는 콘크리트 바닥이 많아지고 있어 시공의 질적 저하로 많은 문제가 되고 있다.
콘크리트 바닥은 콘크리트 자체의 특성과 외부의 물리적 및 화학적 환경조건에 의하여 시공 후에 크고 작은 균열이 발생한다. 이러한 균열은 콘크리트 타설 후 양생하는 과정에서 급작스런 건조 및 수축에 의해 발생하기도 한다. 콘크리트 표면은 때로는 열화에 의한 균열과 박리를 가져오는데, 특히 미세한 균열에 수분이나 기타 산화물질이 침투하여 균열이 더욱 확대되는 경우에 이러한 열화현상이 심화되는 문제가 있다.
콘크리트 폴리싱은 양생 후 거친 표면을 처리해야 하는 문제와, 콘크리트 표면의 헤어크랙, 잔금, 크랙이나 푸석한 표면, 마모된 표면을 깨끗이 하는 데 적합하나 이들을 없애기 위해서는 적절한 연삭 깊이가 요구되며, 표면을 깊게 연삭하는 경우에는 과도하게 많은 시간과 인력이 소모되고, 또한 콘크리트에 포함된 분진들이 과도하게 발생하여 환경문제가 되기도 한다.
대한민국 등록특허 제948196호(2010.03.17.공고)에는 컬러 콘크리트 조성물에 관한 내용이 개시되어 있다. 그러나 상기 등록특허 제948196호의 내용은 지반 상에 컬러 콘크리트 조성물을 포설하는 것으로서, 먼저 콘크리트 바닥을 형성한 후에 그 표면에만 국한되게 착색을 하고자 하는 본 발명과는 거리가 먼 것이다.
대한민국 등록특허 제948196호(2010.03.17.공고)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 폴리싱 공법으로 콘크리트 바닥을 처리하되, 상기 폴리싱 과정 중에 콘크리트 바닥 표면에 표면착색 조성물을 도포하여 침투시켜, 상기 표면착색 조성물에 의하여 표면에 미려한 착색이 이루어지도록 함과 동시에, 상기 표면착색 조성물에 의하여 콘크리트의 표면 내구성이 강화되도록 함으로써, 상술한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법을 제공하는 데 있다.
콘크리트 폴리싱이란 개념은 국내에 도입된 기간이 짧아 경험이 축적되지 않은 바닥 시공법이며, 아직도 시행착오를 겪고 있는 실정이다. 본 출원인은 본 발명을 통해서 콘크리트 폴리싱 시공법이 한 단계 업그레이드되는데 많은 기여가 되고, 향후 생기게 될 많은 진보 기술들의 초석이 되었으면 하는 바램으로 본 발명을 제안하게 되었다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법은,
콘크리트 타설 후 상기 콘크리트가 완전히 굳기 전에 쌍발기 원반 다짐기로 다짐하는 다짐단계;
상기 다짐단계를 거친 콘크리트를 습윤 양생하는 양생단계;
상기 양생단계를 거친 콘크리트의 표면을 메탈패드로 연삭하는 연삭단계;
상기 연삭단계를 거친 콘크리트의 표면을 레진패드로 연마하는 착색전 연마단계; 및
상기 착색전 연마단계를 거친 콘크리트의 표면에, 유,무기안료 또는 염료로 이루어지는 색소제 7~9wt%, 물 또는 알코올로 이루어지거나 이들이 혼합되어 이루어지는 희석제 40~50wt%, 메타크릴산에스테르 6~8wt%, 폴리디메틸실록산 0.05~0.07wt%, 플루오르폴리머 0.4~0.6wt%, 콜로이달실리카 5~7wt%, 및 변성실리케이트 20~30wt%를 포함하여 이루어지는 표면착색 조성물을 도포 침투시켜 건조시킴으로써 상기 콘크리트의 표면을 착색시키는 착색단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 착색단계 이후에 상기 콘크리트의 표면을 레진패드로 연마하는 착색후 연마단계를 더 포함할 수 있다.
상기 착색전 연마단계는 800방(800#) 레진패드로 마무리되는 것이 바람직하다.
상기 물은 이온교환수이고, 상기 알코올은 2가 알코올인 것이 바람직하다.
상기 유, 무기안료는 100nm ~1㎛의 분말로 이루어지고, 상기 염료는 0.01~1.0nm 의 분말로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 착색단계에서 상기 표면착색 조성물의 침투깊이는 2-3mm 인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 표면착색 조성물 자체에 표면강화제, 고착제, 코팅보호제 등의 역할을 하는 성분이 함유되어 있기 때문에 폴리싱 과정 중에 표면착색 조성물을 도포하여 침투시키기만 하면 착색 이외에 표면의 내구성 향상도 동시에 이루어지며, 반영구적인 바닥 사용을 가능하게 하는 폴리싱은 적절한 깊이로 연삭하기 때문에 분진발생도 줄일 수 있다.
특히 본 발명에 따른 표면착색 조성물을 적용하면, 표면 착색된 부분의 PH가 11~13으로서 Ca[OH]3 수산기를 가진 알칼리 성분의 콘크리트와 같은 알칼리성을 가지며, 2~3mm의 적절한 깊이로 침투가 이루어져 견고하면서 미려한 콘크리트 표면이 완성되고, 제재의 뭉침, 이색, 착색시 발색이나 얼룩현상도 없게 된다.
도 1은 종래의 도막형태 마감처리 방법에 대한 문제점을 설명하기 위한 사진;
도 2는 본 발명에 따른 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법을 설명하기 위한 공정 흐름도;
도 3 및 도 4는 착색전의 콘크리트 표면상태가 표면착색에 미치는 영향을 설명하기 위한 개략도들;
도 5는 본 발명에 따른 표면착색 조성물을 사용한 경우의 표면착색 사진;
도 6은 색소제의 함량을 설명하기 위한 도면;
도 7은 침투강화제로서의 변성실리케이트의 함량을 설명하기 위한 사진이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
도 2는 본 발명에 따른 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
먼저, 쌍발기 원반 다짐기를 이용하는 다짐단계(S10)가 진행된다. 종래에는 콘크리트 타설 후 바이브레이터나 수평밀대 휘니셔 등을 통하여 미장을 마감하는 것이 일반적이었다. 그러나 본 발명의 경우는 이러한 종래의 마감미장 외에 콘크리트가 완전히 굳기 전에 추가적으로 쌍발기 원반 다짐기로 다짐작업을 마무리하는 것을 특징으로 한다. 다짐단계(S10)는 콘크리트 타설 후 콘크리트가 완전히 굳기 전인 48 ~ 72 시간 내에 이루어지는 것이 바람직하다.
콘크리트 타설 후 바로 양생 작업을 하지 않고, 양생 전에 이와 같이 쌍발기 원반 다짐기에 의한 다짐을 추가적으로 하는 이유는, 콘크리트가 완전히 굳기 전에 쌍발기 원반 다짐기의 자체 하중에 의하여 콘크리트가 눌리면서 다져지기 때문에, 콘크리트 내의 공기가 빠지면서 더욱 견고하게 다져지고, 또한 표면이 더욱 매끄러워 평활도가 좋게 되기 때문이다.
이러한 쌍발기 원반 다짐기에 의한 다짐은 헤어크랙, 크레이징, 크랙 등의 제거에도 많은 도움이 되지만 후술되는 표면착색과도 관계가 있다. 콘크리트가 제대로 다져지지 않은 상태에서 굳어져 버리면 성글게 굳어진 콘크리트 표면을 불필요하게 많이 연삭해야 하는 번거로움이 있고, 또한 원하는 표면 착색 및 표면 내구성 향상 효과를 얻을 수 없다.
다짐단계(S10) 이후에는 양생단계(S20)가 진행되며, 양생단계(S20)에 의해 콘크리트 강도가 20MPa 이상이 되도록 조성된 후 연삭단계(S30)가 진행된다.
연삭단계(S30)는 다이아몬드 메탈패드를 통해서 이루어진다. 연삭단계(S30)는 두 단계로 이루어질 수 있다. 먼저 20#, 30#, 35# 메탈패드를 사용하여 1~3mm 깊이로 연삭하여 레이턴스를 제거하고, 다음에 50#, 60#, 80# 메탈패드를 사용하여 1~2mm 깊이로 연삭하여 앞에서 미처 제거하지 못한 부분 스크래치 등을 제거한다. 과도한 연삭은 시공 상의 문제를 야기할 수 있으므로 전체 연삭 깊이가 5mm를 넘어가는 경우에는 설계자와 협의를 거쳐야 할 것이다.
연삭단계(S30) 다음에는 착색전 연마단계(S40)가 진행된다. 착색전 연마단계(S40)에서는 레진패드가 사용되는 것이 바람직한데, 30#, 50#, 100#, 200#, 400#, 800#의 순으로 번호를 높여가면서 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 마무리는 800# 레진패드로 이루어지는 것이 바람직하다. 그 이유에 대해서는 후술한다.
착색전 연마단계(S40) 이후에는 착색단계(S50)가 진행되는데, 착색단계(S50)는 콘크리트 바닥 표면에 표면착색 조성물을 저압분무기, 밀대, 솔, 로울러 등을 이용하여 도포한 후, 약 12시간 동안 건조시킴으로써 이루어진다. 그러면 이 과정에서 표면착색 조성물이 콘크리트의 표면에서 소정의 깊이로 침투한 후 굳어지면서 착색이 이루어진다.
표면착색 조성물의 침투깊이는 2~3mm 정도가 바람직하다. 침투깊이가 너무 깊으면 콘크리트 표면으로 색깔이 제대로 표출되지 않을 뿐만 아니라 조성물이 과도하게 소모되어 바람직하지 않고, 침투깊이가 너무 얕으면 표면착색 조성물에 함유되어 있는 색소제의 양이 너무 작아 원하는 색이 콘크리트 표면에 제대로 발현되지 않고 또한 발색될 우려가 많다. 뿐만 아니라 본 발명의 경우는 표면착색 조성물이 콘크리트와 화학적 결합을 함으로써 표면 내구성이 향상되도록 하는 것도 하나의 목적으로 하는데, 표면착색 조성물의 침투깊이가 너무 얕으면 이러한 효과가 미미하여 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 착색은 종래와 같이 콘크리트 표면에 도막형태로 입혀지는 것이 아니라 표면착색 조성물이 콘크리트 표면에 침투하여 콘크리트와의 화학적 결합과 함께 이루어지는 것이므로, 추후 색의 발색, 표면 박리, 들뜸, 부서짐 등의 현상이 발생되지 않고, 콘크리트 표면의 내구성이 향상되는 효과도 얻을 수 있다.
발주자의 선택에 의하여 착색단계(S50) 대신에 변성 실리케이트 가용성 침투 강화제를 도포하여 2~6시간 건조하는 단계를 거칠 수도 있다.
착색단계(S50) 다음에는 착색후 연마단계(S60)가 진행된다. 착색후 연마단계(S60)는 1500#, 3000# 레진패드를 사용하여 이루어진다. 착색후 연마단계(S60)는 착색전 연마단계(S40))의 경우보다 더욱 방(#) 번호가 큰 레진패드를 사용하는 것이 바람직하다. 착색후 연마단계(S60)에서 콘크리트 표면을 광도측정기로 측정 시 광도가 3.5 -> 18.5 -> 70 이상의 변화를 보인다.
착색후 연마단계(S60) 후에는 보호코팅층 형성단계(S70)를 거치는데, 이는 콘크리트 표면을 더욱 보호할 목적으로 이루어지는 것이다. 보호 코팅층 형성단계(S70)는 콘크리트 표면에 침투성 및 코팅성 실러를 저압분무기, 밀대, 붓, 롤러 등을 이용하여 도포하고 2~6시간 건조시킴으로써 이루어지며, 선택적으로 시공한다.
마지막으로, 마감연마단계(S80)를 거치는데, 이는 트위스터 또는 3M사의 버니싱 패드를 사용하여 이루어질 수 있다. 이때의 광도는 80도 정도이며 그 이상일 수도 있다.
도 3 및 도 4는 착색전의 콘크리트 표면상태가 표면착색에 미치는 영향을 설명하기 위한 개략도들이다. 도 3은 표면착색 조성물(20)의 점도가 낮아 콘크리트(10)의 표면 요부에 주로 고이면서 침투가 이루어지는 경우를 상정한 것이고, 도 4는 표면착색 조성물(20)이 콘크리트(10)의 표면에 균일하게 도포되어 침투되는 경우를 상정한 것이다. 도 3b, 4b에서와 같이 착색이 이루어진 후에 후속적인 연마를 진행할 경우, 두 경우 모두다 도 3c, 4c에서 볼 수 있듯이 콘크리트(10)의 표면에 대한 착색이 불균일하게 이루어진다.
즉, 콘크리트(10)의 표면이 거친 상태에서 표면착색 조성물(20)의 도포가 이루어지면, 표면착색 조성물(20)이 균일하게 도포되는지에 상관없이 결국에는 착색이 불균일하게 이루어지며, 이로 인해 콘크리트(10)의 표면색깔이 균일하지 않고, 얼룩이 많이 보이며, 광도도 나빠지는 결과가 초래된다. 반대로, 콘크리트(10)의 표면이 너무 고우면 콘크리트(10)의 표면 에너지가 작아지게 되어 표면착색 조성물(20)에 있는 침투강화제, 보호제, 고착제 등의 침투가 제대로 이루어지지 않아 이들이 표면에 얹혀진 상태로 막이 형성되어 버려 바람직하지 않다.
따라서 착색 전의 콘크리트(10) 표면은 적당한 정도의 거칠기를 갖는 것이 바람직한데, 그 적당한 정도는 800# 레진패드로 연마하는 경우에 얻을 수 있다. 종래에는 굳이 800# 까지 사용하지 않고 그 이하의 방(#) 번호, 예컨대 400#에서 멈추었었다.
<표면착색 조성물>
착색단계(S50)에서 사용되는 표면착색 조성물은, 유,무기안료 또는 염료로 이루어지는 색소제 7~9wt%, 물 또는 알코올로 이루어지거나 이들이 혼합되어 이루어지는 희석제 40~50wt%, 메타크릴산에스테르 6~8wt%, 폴리디메틸실록산 0.05~0.07wt%, 플루오르폴리머 0.4~0.6wt%, 콜로이달실리카 5~7wt%, 및 변성실리케이트 20~30wt%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 색소제는 콘크리트의 표면 착색을 위한 가장 중요한 요소이며, 그 색상뿐만 아니라 첨가율도 중요한 역할을 한다. 색소제의 첨가율은 콘크리트의 강도에 영향을 미칠 수 있으며, 동일한 배합에서도 혼합방법과 혼합시간에 따라 착색효과에 차이가 있을 수 있으므로, 충분한 재현성을 위하여 본 발명에 따른 조성물을 육안으로 보았을 때 첨가율에 의한 농도의 차이 또는 색의 분리 및 이형이 없어야 한다. 이를 위해 유, 무기안료는 100nm ~1㎛의 분말로 이루어지고, 상기 염료는 0.01~1.0nm 의 분말로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 색소제는 양이 너무 많을 경우 응집에 의한 색상발현 효과가 떨어질 염려가 있으며, 양이 너무 적을 경우에는 색 발현이 미미할 수 있으므로 타 성분들의 함량을 고려하여 적정량이 투입되어야 한다.
상기 희석제는 본 발명에 따른 조성물에서 가장 많은 몰수를 차지한다. 본 발명의 경우 에탄올과 같은 1가 알코올이나, 글리세롤과 같은 3가 알코올보다는 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 메틸글리콜 등과 같은 2가 알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 2가 알코올의 경우가 화학적 친화성으로 인해 타 성분들이 용해되는 데에 바람직하기 때문이다. 물의 경우는 용해성을 높이기 위하여 이온교환수를 사용하는 것이 바람직하다.
메타크릴산에스테르는 산과 알칼리성에 강한 내성을 지니며, 난연성으로 화재에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있고, 인체에 무해하므로 시공 시 유독가스로 인한 현장재해가 발생하지 않아 친환경적이다. 가격이 다소 비싸기는 하지만, 본 발명에서 우수한 색감을 내기 위한 필수적인 요소이다.
폴리디메틸실록산은 5~300cps 점도를 가지며 특이한 계면적 특성으로 인하여 분산력을 높여주는 계면활성제로서의 역할을 할 뿐만 아니라 소포제로서의 역할도 한다. 계면활성에 의한 분산력은 전체 조성물의 성능을 좌우할 만큼 중요하다.
폴리디메틸실록산은 내열성과 내한성을 지니고, 물리화학적으로 안정하고 습연성을 가지며, 자외선 경화용으로 쓰일 수 있다. 폴리디메틸실록산은 콘크리트 표면과 밀착되어 작용하나 통풍성이 좋아 유기적인 측면도 없지 않으며 이는 혼합제로서의 매우 바람직한 기능성이라 볼 수 있다.
플루오르폴리머는 마찰계수가 적은 윤활성과 환경에 의한 변화에 강하며, 다양한 종류의 수지용제에 우수한 상용성을 지닌다. 흔히 일어날 수 있는 분화구 효과에 관해 저항성을 지니며, 무색투명하고, 발수, 발유, 발오 기능이 있고, 청결성을 지니므로 인체에 무해하여 친환경적이다.
콜로이달실리카는 콜로이드 상태의 SiO2 입자로서, 반투막 조건에서 통과하지 못하는 10-7~10-5 mm 의 크기를 갖는다. 이는 점착성을 높이고, 얼룩을 방지하며, 광택유지를 돕고, 제습의 기능을 한다. 또한, 화학적으로 인체에 무해하며 환경 친화적이기도 하다. 콘크리트 내부에 깊숙이 침투하여 Ca[OH]2와 반응 후 알칼리성을 유지하여 화학적 안정을 이루며, Si-O-Si 결합을 이룬다.
변성실리케이트는 콘크리트와 반응하여 내구력을 지니고, 화학물질에 대한 안정성이 높고, 표면의 광택을 제공한다. 이는 높은 경도를 유지해야 하는 콘크리트 표면의 특성상 없어서는 안 될 중요한 요소이다. 이로 인하여 콘크리트 표면은 강화된 속성을 지닌다.
[실시예1]
메타크릴산에스테르로써 메타크릴산메틸에스테르를 사용하였으며, 색소제로는 0.01~1.0nm 의 분말로 이루어진 그린비 녹색염료가 사용되었으나, 이에 한정되지 않고 100nm ~1㎛ 의 분말로 이루어진 무기안료 또는 유기안료를 사용하여도 좋다. 희석제로는 이온교환수와 에틸렌글리콜이 7:3의 중량비로 혼합된 것을 사용하였는데, 이들의 중량비는 구체적인 상황에 따라 가감이 있을 수 있으며, 물만을 사용하거나 2가 알코올만을 사용하여도 좋다.
그린비 녹색염료, 희석제(물 + 에틸렌글리콜), 메타크릴산메틸에스테르, 폴리디메틸실록산, 플루오르폴리머, 콜로이달실리카, 변성실리케이트는 8:45:7:0.06:0.5:6:25 의 중량비로 상온에서 자동교반기를 사용하여 혼합하였고, 이 때 조성물의 전체량은 1L 이었다.
콘크리트 타설 시편을 15일 양생기준에 15Mpa 조건으로 상온에서 진행하여 만들고, 표면 연삭 및 연마를 거친 후 부드러운 솔을 사용하여 상기 실시예 1에 따른 착색 조성물을 시편 표면에 도포하였다. 도포 후 10시간의 건조시간을 거친 후에 특성 평가가 이루어졌다.
도 5는 실시예 1에 대한 도표 결과 사진이며, 표 1은 특성 평가 결과표이다.
특성평가 결과표
항목 단위 및 조건 특성 비고
화
학
적
실
험		 PH PH7.5
증류수사용		 PH 11.3
염화물
이온농도		 Kg/m2 69 깊이
40nm
물
리
적
실
험		 압축강도 KSF2730
KN/cm2 		750
표면장력 KSM ISO304
dyn/cm2 		250
박리 KSF2466
슈미트해머측정치		 0
백화분말 X;불량/△:보통/O:우수 O
광택 광도측정기(피사면체거울조건하에 100) 85
균열상태 육안에 의한 판단
X;불량/△:보통/O:우수		 O
침투깊이 육안에 의한 판단
단위 : mm		 2.5
색발현성 육안에 의한 판단
X;불량/△:보통/O:우수		 O
표 1에 의한 물리 화학적 실험으로 시편을 증류수에 담근 후 PH 측정기에 의한 측정치가 알칼리성으로서, 콘크리트 면이 화학적으로 하부 층의 알칼리 성분(PH 11~13)과 일치하여 바람직하였고, 강도 및 제재의 퍼짐성도 좋았다. 박리 및 백화가 일어나지 않았음으로 강화된 속성을 지닌 것으로 판단되었으며, 광택 또한 우수하였다. 균열은 보이지 않았고, 2-3mm의 적절한 깊이로 침투되었으며, 도 5에서 보듯이 우수한 표면이 완성되었음을 알 수 있었다.
조성물의 표면 침투깊이가 너무 얕으면 착색 후 발색이 생길 수 있으며, 제재의 얕은 침투로 인해 강화 및 보호가 이루어지지 않고 균열이 발생할 수 있다. 반대로 조성물의 침투깊이가 너무 깊으면 침투의 어려움도 있으나 색상표현이 어둡고 조성물이 불필요하게 과다 소비되는 문제가 있다.
[비교예1]
실시예 1에 비하여 색소제의 양을 상대적으로 적게 한 것이다. 즉, 그린비 녹색염료, 희석제(물 + 에틸렌글리콜), 메타크릴산메틸에스테르, 폴리디메틸실록산, 플루오르폴리머, 콜로이달실리카, 변성실리케이트는 1:45:7:0.06:0.5:6:25 의 중량비로 제공되었다.
[비교예2]
실시예 1에 비하여 색소제의 양을 상대적으로 많게 한 것이다. 즉, 그린비 녹색염료, 희석제(물 + 에틸렌글리콜), 메타크릴산메틸에스테르, 폴리디메틸실록산, 플루오르폴리머, 콜로이달실리카, 변성실리케이트는 12:45:7:0.06:0.5:6:25 의 중량비로 제공되었다.
[비교예3]
실시예 1에 비하여 침투강화제의 역할을 하는 변성실리케이트의 양을 상대적으로 적게 한 것이다. 즉, 그린비 녹색염료, 희석제(물 + 에틸렌글리콜), 메타크릴산메틸에스테르, 폴리디메틸실록산, 플루오르폴리머, 콜로이달실리카, 변성실리케이트는 8:45:7:0.06:0.5:6:10 의 중량비로 제공되었다.
[비교예4]
실시예 1에 비하여 침투강화제의 역할을 하는 변성실리케이트의 양을 상대적으로 많게 한 것이다. 즉, 그린비 녹색염료, 희석제(물 + 에틸렌글리콜), 메타크릴산메틸에스테르, 폴리디메틸실록산, 플루오르폴리머, 콜로이달실리카, 변성실리케이트는 8:45:7:0.06:0.5:6:40 의 중량비로 제공되었다.
표 2는 실시예 1과 비교예 1 내지 4의 성분 함량을 정리한 것이다.
성분 배합비율(중량비)
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 실시예1
그린B 녹색염료 1 12 8 8 8
물+에틸렌글리콜 45 45 45 45 45
메타크릴산메틸에스테르 7 7 7 7 7
폴리디메틸실록산 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06
플루오르폴리머 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
콜로이달실리카 6 5 5 5 6
변성실리케이트 25 25 10 45 25
도 6은 색소제의 함량을 설명하기 위한 도면으로서, 도 6a는 비교예 1에 대한 것이고, 도 6b는 비교예 2에 대한 것이다.
비교예 1의 경우에는, 혼합제재가 연하고, 제재 혼합과정에서 색소제 부족 현상이 나타났다. 또한 도포시 도 6a에서와 같이 색소제가 겉도는 상황이 연출되었다.
비교예 2의 경우에는, 과다한 색소제 사용으로 인하여 제재 혼합 시 약간의 뭉침 현상이 있었으며, 도포 시 조성물이 부드럽게 펼쳐지지 않아 일정하게 도포되지 않았고, 두껍게 발라졌다. 또한 도 6b에 도시된 바와 같이 색상이 너무 탁하여 미려한 표면이 아닌 칙칙한 색상이 발현되었다.
실시예 1의 경우에는 혼합 제재를 육안으로 보았을 때 이형 이색이 없었으며, 제재가 일체화 되었다. 도포시 도 5에서와 같이 제재의 뭉침이 없었으며 부드럽게 펼쳐졌다.
도 7은 침투강화제로서의 변성실리케이트의 함량을 설명하기 위한 도면으로서, 도 7a는 비교예 3, 도 7b는 비교예 4에 대한 것이다.
비교예 3의 경우는 제재 혼합시에는 특별한 문제점은 발견되지 않았으나, 도포 시에는 도 7a에서와 같이 제재가 표면에 얇게 펼쳐져 색상발현이 되는 듯 하였으나 침투가 약하고 제재가 겉돌아, 도포문제로 제재의 적합성이 떨어졌다.
비교예 4의 경우는, 혼합제재가 섞이는 과정에서 약간의 뭉치는 현상이 나타났다. 이는 강화제의 속성이 침투에 의한 것이어서 양을 늘릴 경우 침투가 잘될 것으로 보았으나, 섞이는 과정에서 약간의 문제가 발생하였으므로 장시간 보관 시 혼합된 물질이 분리될 가능성이 있고, 도포 시 도 7b에서와 같이 부분적으로 뭉침이 있었다. 역시 제재로서 부적합하였다.
본 발명은 표면착색 조성물의 각 성분 함량이 중요하며, 본 발명에 의하여 만들어진 착색 조성물은 제재 혼합 시에도 문제가 발생하지 않았고, 안정성이 있으며, 착색시 우수한 색상이 발현되어, 콘크리트 표면에 반영구적인 내구력이 부여됨과 동시에 제재의 뭉침이나 이색과 착색 시 얼룩이나 발색현상이 발생되지 않는다.
10: 콘크리트 바닥
20: 표면착색 조성물

Claims (6)

  1. 콘크리트 타설 후 상기 콘크리트가 완전히 굳기 전에 쌍발기 원반 다짐기로 다짐하는 다짐단계;
    상기 다짐단계를 거친 콘크리트를 습윤 양생하는 양생단계;
    상기 양생단계를 거친 콘크리트의 표면을 메탈패드로 연삭하는 연삭단계;
    상기 연삭단계를 거친 콘크리트의 표면을 레진패드로 연마하는 착색전 연마단계; 및
    상기 착색전 연마단계를 거친 콘크리트의 표면에, 유,무기안료 또는 염료로 이루어지는 색소제 7~9wt%, 물 또는 알코올로 이루어지거나 이들이 혼합되어 이루어지는 희석제 40~50wt%, 메타크릴산에스테르 6~8wt%, 폴리디메틸실록산 0.05~0.07wt%, 플루오르폴리머 0.4~0.6wt%, 콜로이달실리카 5~7wt%, 및 변성실리케이트 20~30wt%를 포함하여 이루어지는 표면착색 조성물을 도포 침투시켜 건조시킴으로써 상기 콘크리트의 표면을 착색시키는 착색단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 착색단계 이후에, 상기 콘크리트의 표면을 레진패드로 연마하는 착색후 연마단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 착색전 연마단계는 800방(800#) 레진패드로 마무리되는 것을 특징으로 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물은 이온교환수이고, 상기 알코올은 2가 알코올인 것을 특징으로 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유, 무기안료는 100nm ~1㎛ 의 분말로 이루어지고, 상기 염료는 0.01~1.0nm 의 분말로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법
  6. 제1항에 있어서, 상기 착색단계에서 상기 표면착색 조성물의 침투깊이가 2-3mm 인 것을 특징으로 하는 표면착색 콘크리트 바닥 시공방법.
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