KR102351558B1 - 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 관한 것으로서, 콘크리트와 기타 첨가물이 함유된 콘크리트 조성물을 이용하여 표면 처리된 석재 제품과 동일한 수준의 광택과 표면 질감을 가지는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 성형체 제조 방법은 종래의 문제점 혹은 불리한 점을 극복하고 새로운 돌파구를 만들기 위하여 기존의 광택 콘크리트 성형체를 제조하는 방식에 비해 더욱 간단한 공정으로 제조 작업이 가능하고 제조 공정에서는 고온, 고압의 에너지나 복잡한 설비를 사용하지 않고도 고강도를 유지하고 광택을 쉽게 낼 수 있다.

Description

고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법{High strength polished concrete block manufacturing method}
본 발명은 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 관한 것으로서, 별도의 폴리싱 공정이나 코팅 공정과 같이 광택을 위한 공정 없이 콘크리트와 기타 첨가물이 함유된 콘크리트 조성물을 이용하여 표면 처리된 석재 제품과 동일한 수준의 광택과 표면 질감을 가지는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 콘크리트는 몰드 구조 및 형상에 따라 형상이 결정되므로 다양한 몰드을 가지고 다양한 형상으로 제작 가능한 건축 토목재로서 필수 불가결한 소재이다. 그러나 건축용으로 건물을 지을 때에는 표면이 미려하지 못하여 그 자체만으로는 장식성이 떨어져 거푸집에 넣고 성형을 한 후 외부 표면에 마감작업이 추가되는데, 방수 작업, 단열작업, 기타 장식이나 마감 작업 등 마무리 공정이 뒤따르게 되는데 마감재로는 자연석, 대리석, 화강암, 타일 혹은 표면 장식을 위한 페인트 등 다양한 장식 마감재가 쓰이게 된다.
마감재로서의 조건은 장식성, 방수성, 입체 문양 등 여러 가지 기능이 필요하게 되는데 마감재로서의 적당한 광택은 건축 토목재의 필수 불가결한 요소이다.
마감재를 따로 사용하는 이유는 여러 가지가 있으나 기본적으로 콘크리트만으로는 광택을 내기 어려워 장식성이 떨어지는 것이 가장 큰 이유다.
광택을 낼 수 있는 방법으로 폴리싱, 왁싱, 보충재를 통한 표면처리작업 등 몇 가지 방법이 있기는 하지만 거대한 건축물은 수직 벽면을 타고 연마해야 하는 폴리싱 작업이 불가능하여 따로 광택이 있는 마감재를 덧붙이는 수밖에 없다.
바닥 공사의 경우에는 폴리싱 장비를 가지고 연마를 하거나 에폭시 작업을 하는 등 필요한 광택을 낼 수는 있으나 이 작업 역시 추가적인 마무리 작업에 해당한다.
건축물의 외벽 장식에 사용되는 내벽 및 외벽 타일이나 블록, 기타 콘크리트 조성물을 이용한 성형체가 일정 이상의 강도를 유지하면서 광택을 가지며 이를 상품화할 수 있다면 그 자체로 곧바로 장식과 마감을 한꺼번에 해결할 수 있는 자재가 되어 새로운 가능성이 있다.
이것이 가능해지면 마감에 필요한 추가 작업이 없어져 공정이 단순해지고, 콘크리트의 경제성을 살려 저렴한 자재로 제품을 만들 수 있어 원가 부담을 줄일 수 있다. 또한, 마감재로 사용될 대리석, 화강암 등 고가의 자재를 적게 사용하거나 값 비싼 자재를 만들기 위해 광산을 파손하는 등 환경 파괴를 줄일 수 있고, 연마재를 사용함에 따라 발생하는 각종 오염원을 없앨 수 있어 가장 바람직한 건축 토목재로 활용할 수가 있다.
그러나, 종래에는 광택이 있는 콘크리트를 제조하는 것에 대한 여러 가지의 기술들이 소개된 바 있지만 제시된 제조방법은 고온 고압의 제조, 고온에서의 양생 등 에너지 사용이 많고 표면 광택을 낼 수 있도록 흡수형 광택제를 추가하고 연마 작업을 하는 등 추가 공정이 수반될 뿐 아니라 추가 공정으로 인한 에너지 소비, 오폐수나 폐기물 발생 등 문제점이 발생하고, 기존 마감재에 비해 경제성이 그리 크지 않아 보급에 불리한 점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2011-0085946 대한민국 공개특허 10-2013-0067957 대한민국 공개특허 10-2015-0047172
본 발명은 종래의 문제점 혹은 불리한 점을 극복하고 새로운 돌파구를 만들기 위하여 기존의 광택 콘크리트 성형체를 제조하는 방식에 비해 더욱 간단한 공정으로 제조 작업이 가능하고 제조 공정에서는 고온, 고압의 에너지나 복잡한 설비를 사용하지 않고도 고강도를 유지하고 광택을 쉽게 낼 수 있는 광택 콘크리트 성형체 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조 공정이 간단하고, 양생에서부터 보관까지 전 공정에 걸쳐 상온에서 제조, 양생, 건조하여 각 공정마다 많은 에너지가 필요 없는 광택 콘크리트 성형체 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 몰드에서 탈형 후 곧바로 광택이 나도록 하여(탈형된 제품이 별도의 가공 없이도 광택을 가짐으로써) 양생이 끝난 후의 성형체 제품에 추가로 보충재를 사용하거나 광택을 유지하기 위한 폴리싱 혹은 왁싱 작업이 필요하지 않아 추가 공정으로 인한 비용 발생을 줄여 경제성을 높일 수 있는 광택 콘크리트 성형체 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트 성형체의 제조 과정 중 혼합 공정에서 얻어지는 특유의 유동성을 이용하여 모르타르 혼합물을 구성하는 입자들이 골고루 잘 섞이도록 하여 기존의 화강암, 대리석, 타일 같은 마감재가 표현하지 못하는 미세한 문양이나 입체 문양을 손쉽게 표현할 수 있는 광택 콘크리트 성형체 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 혼화제의 특성과 콘크리트 유동성에 의해 고강도를 유지할 뿐 아니라, 이러한 유동성을 이용하여 미세한 부분까지 잘 섞여 입자와 충진재 상호간에도 밀착성이 강해 다양한 충진재를 혼합할 수 있고, 더 나아가 충진재로서 플라스틱 등 무기 폐기물을 섞어 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 스티로폼과 같은 경우에는 유동성에 의해 잘 섞이면서도 최소한의 강도를 유지하게 하여 자원의 재활용뿐만 아니라 모래와 시멘트 사용량을 줄여 궁극적으로 자원 절감에도 효과를 갖는 광택 콘크리트 성형체 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블록 제조방법은 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 몰드를 준비하는 몰드 준비단계와; 상기 준비단계에서 준비된 상기 몰드 내의 캐비티 내주면에 수용성 왁스를 코팅하는 코팅단계와; 상기 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 시멘트, 골재, 첨가제를 포함하는 자재를 준비하는 자재 준비단계와; 상기 자재 준비단계에서 준비된 자재와 물을 설정된 비율로 혼합하여 모르타르 혼합물을 제조하는 혼합단계와; 상기 혼합단계에서 혼합된 모르타르 혼합물을 상기 몰드 내에 타설하는 타설단계와; 상기 타설단계에서 상기 몰드 내로 타설된 모르타르 혼합물 내의 기포를 제거하는 다짐단계와; 상기 다짐단계에서 다짐된 모르트라 혼합물이 굳어 콘크리트 성형체를 형성하도록 상온에서 양생하는 양생단계와; 상기 양생단계에서 양생된 콘크리트 성형체를 상기 몰드로부터 탈형하는 탈형단계와; 상기 탈형단계에서 탈형된 콘크리트 성형체를 건조시키는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 코팅단계는 상기 몰드 내의 캐비티 내주면에 왁스를 도포하고, 캐비티 내주면에 도포된 왁스가 균일하게 펴지도록 마른 수건으로 닦아낸 후, 건조시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 모르타르 혼합물은 시멘트 대비 골재의 중량비가 1:1 내지 1:3.5인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 모르타르 혼합물은 시멘트 대비 물의 중량비가 1:0.2 내지 1:0.55인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 첨가제는 색소와, 감수율 10%이상의 감수제 또는 유동화제를 포함하고, 상기 모르타르 혼합물은 자재 전체 대비 첨가제의 중량비가 1:0.005 내지 1:0.02인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 자재는 자갈, 금속, 비금속 고형물, 플라스틱, 폐 콘크리트, 유리를 포함하는 부속재를 더 구비하고, 시멘트 대비 부속재의 중량비는 1:0.5 내지 1:2인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 혼합단계는 서로 다른 색상의 색소가 각각 첨가된 모르타르 혼합물을 복수의 서브혼합기에서 각각 혼합시키는 제1혼합단계와, 복수의 서브혼합기에서 각각 혼합된 모르타르 혼합물을 메인혼합기에서 함께 넣고 혼합시키는 제2혼합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법의 상기 혼합단계 또는 상기 다짐단계는 서로 다른 색상의 색소를 순차적으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 성형체 제조 방법은 종래의 문제점 혹은 불리한 점을 극복하고 새로운 돌파구를 만들기 위하여 기존의 광택 콘크리트 성형체를 제조하는 방식에 비해 더욱 간단한 공정으로 제조 작업이 가능하고 제조 공정에서는 고온, 고압의 에너지나 복잡한 설비를 사용하지 않고도 고강도를 유지하고 광택을 쉽게 낼 수 있다.
또한, 본 발명은 제조 공정이 간단하고, 양생에서부터 보관까지 전 공정에 걸쳐 상온에서 제조, 양생, 건조하여 각 공정마다 많은 에너지가 필요 없다.
또한, 본 발명은 성형체 제품 표면에 광택을 가진 채로 탈형되므로 양생이 끝난 후의 성형체에 추가로 보충재를 사용하거나 광택을 유지하기 위한 폴리싱 혹은 왁싱 작업이 필요하지 않아 추가 공정으로 인한 비용 발생을 줄여 경제성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 콘크리트 성형체의 제조 과정 중 혼합 공정에서 얻어지는 특유의 유동성을 이용하여 기존의 화강암, 대리석, 타일 같은 마감재가 표현하지 못하는 미세한 문양이나 입체 문양을 손쉽게 표현할 수 있다.
또한, 본 발명은 혼화제의 특성과 콘크리트 유동성에 의해 여타 습식제조공법에 비해 물 사용량을 줄여 고강도를 유지할 뿐 아니라, 이러한 유동성을 이용하여 다양한 충진재를 혼합 및 골재와 충진재 상호간 그리고 충진재 상호간 긴밀하게 밀착 및 혼합할 수 있고, 더 나아가 충진재로서 플라스틱 등 무기 폐기물을 섞어 재활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 의해 제조된 고강도 광택 콘크리트 블록의 사진.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 의해 제조된 고강도 광택 콘크리트 블록의 사진.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 의해 제조된 고강도 광택 콘크리트 블록의 사진.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 의해 제조된 고강도 광택 콘크리트 블록의 사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법이 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법은 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 몰드를 준비하는 몰드 준비단계와; 상기 준비단계에서 준비된 상기 몰드 내의 캐비티 내주면에 수용성 왁스를 코팅하는 코팅단계와; 상기 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 시멘트, 골재, 첨가제를 포함하는 자재를 준비하는 자재 준비단계와; 상기 자재 준비단계에서 준비된 자재와 물을 설정된 비율로 혼합하여 모르타르 혼합물을 제조하는 혼합단계와; 상기 혼합단계에서 혼합된 모르타르 혼합물을 상기 몰드 내에 타설하는 타설단계와; 상기 타설단계에서 상기 몰드 내로 타설된 모르타르 혼합물 내의 기포를 제거 및 몰드에 충분히 채워지도록 하는 다짐단계와; 상기 다짐단계에서 다짐된 모르트라 혼합물이 굳어 콘크리트 성형체를 형성하도록 상온에서 양생하는 양생단계와; 상기 양생단계에서 양생된 콘크리트 성형체를 상기 몰드로부터 탈형하는 탈형단계와; 상기 탈형단계에서 탈형된 콘크리트 성형체를 건조시키는 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅단계는 상기 몰드 내의 캐비티 내주면에 왁스를 도포하고, 캐비티 내주면에 도포된 왁스가 균일하게 펴지도록 마른 수건으로 닦아낸 후, 건조시킨다.
상기 모르타르 혼합물은 시멘트 대비 골재의 중량비가 1:1 내지 1:3.5로 하는 것이 바람직하다.
상기 모르타르 혼합물은 시멘트 대비 물의 중량비가 1:0.2 내지 1:0.55로 하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 색소와, 감수율 10%이상의 감수제 또는 유동화제를 포함한다.
그리고, 상기 모르타르 혼합물은 자재 전체 대비 첨가제의 중량비가 1:0.005 내지 1:0.02로 하는 것이 바람직하다.
상기 자재는 자갈, 금속, 비금속 고형물, 플라스틱, 폐 콘크리트, 유리를 포함하는 부속재를 더 구비하고, 시멘트 대비 부속재의 중량비는 1:1 내지 1:2로 하는 것이 바람직하다.
상기 혼합단계는 서로 다른 색상의 색소가 각각 첨가된 모르타르 혼합물을 복수의 서브혼합기에서 각각 혼합시키는 제1혼합단계와, 복수의 서브혼합기에서 각각 혼합된 모르타르 혼합물을 메인혼합기에서 함께 넣고 혼합시키는 제2혼합단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 혼합단계 또는 상기 다짐단계는 서로 다른 색상의 색소를 순차적으로 첨가할 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
몰드 준비단계에서 기밀성 몰드를 준비하는 단계로서, 전사제 또는 문양이 있는 몰드도 가능하며, 재질은 아크릴, PC계, 필름계, PP, PE계 몰드, 또는 내부에 전사제가 부착된 금속, 비금속 몰드, 또는 경도 800 이상의 실리콘이나 에폭시 등으로 만들어지거나 또는 모르타르가 닿는 면이 표면 처리된 몰드로 만들어진 것을 적용할 수 있다.
가장 광택이 훌륭한 성형체를 만들기 위해서는 몰드 케이스를 아크릴, PE, PC, 경도 800이상의 에폭시를 사용한 몰드에 왁스 코팅을 한 케이스를 통해 제작한 것이며, 이러한 재질을 적용한 미세 문양의 기밀성 몰드에서도 미세 문양이 그대로 반영된 성형체로서 우수한 광택을 얻을 수 있다.
따라서, 몰드는 그 재질에 상관없이 만들되 재료를 혼합한 모르타르가 접촉하는 면에는 재질이 탄성이 우수한 전사용 재질로서 상기 재질을 덧붙이거나 직접 아크릴계, PE계, PC, 에폭시 계열이 주종을 이루는 재질의 기밀성 몰드를 만들면 광택이 우수한 콘크리트 성형체를 만들 수 있다.
코팅단계에서는 몰드 내의 캐비티 내주면에 수용성 왁스(Wax)를 도포하고, 마른 수건으로 깨끗이 닦아내어 건조시킨다. 이것은 기존의 공정 중 최후 공정에서 말하는 후처리나 표면처리, 제품 표면 왁스처리 등의 후처리 공정을 완벽하게 대체할 수 있다. 즉, 표면이 매끄러운 모든 종류의 기밀성 몰드 또는 기밀성 필름이나 정교한 무늬가 새겨진 기밀성 무늬가 부착된 틀에 왁스를 도포하고 깨끗이 문질러 골고루 퍼지면서 코팅을 미리 해 놓는다.
이 왁스 코팅을 통해 기존의 제품 표면처리라는 복잡한 공정이 몰드 성형체의 코팅으로 아주 간단하게 대체된다. 왁스는 콘크리트 거푸집용이나 이형제보다는 수성 왁스를 사용하고, 이것을 뿌린 후 수건으로 골고루 퍼지게 한 후 닦아내는 것이 생산성 면에서 유리하다.
자재 준비단계에서는 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 시멘트, 골재, 첨가제를 준비한다.
자재는 시멘트, 골재(모래), 부속재(자갈, 금속, 비금속 고형물, 플라스틱, 폐 콘크리트, 유리를 포함), 함수율 10% 이상의 감수제 또는 유동화제 및 색소를 포함할 수 있다.
감수제는 감수 성능 10% 이상의 모든 종류의 유동화제, 가소제, 초가소제, AE 감수제, 고성능 AE감수제 등 모두 가능하다.
혼합단계에서는 시멘트 대비 모래의 중량비를 1:1~3.5까지 가변하며 가변할 수 있으며 첨가 비율에 따라 시멘트 대비 물 비를 20~55%까지 조정할 수 있다.
여기에, 강도 유지를 위하여 물을 적게 사용할 수 있도록 감수 성능이 10% 이상인 감수제 또는 유동화제(혼화제, 가소제)를 자재 총 중량 대비 1:0.005~0.02까지 사용할 수 있도록 하고 감수성능이 10% 이상인 유동화제는 유동성을 늘려주어 분당 30회 이상으로 회전하는 혼합기를 기준으로 30초~1분 이상의 혼합 시간만 주어지면 충분한 유동성을 발휘하여 기밀성이 높은 성형 틀의 형태를 그대로 찍어낼 수 있을 만큼 구석구석 파고들어 완벽하게 성형 틀의 형태를 복사해 낸다. 여기에는 고성능 감수제, AE 감수제, 고성능 AE감수제, 유동화제 등이 포함된다.
이 정도의 감수 성능은 시멘트 물 비를 줄여주어 강도를 높게 하고, 감수율 10% 이상을 가능하게 할 정도의 성능을 가진 유동성이면 모든 자재의 섞임과 흐름성이 좋아져 0.2 mm 정도의 미세한 문양까지도 그대로 표현해낼 수 있을 만큼 정교하면서도 그만큼 치밀하게 잘 섞여 채워져서 겉으로 보면 표면이 아주 매끄러울 만큼 조직을 치밀하게 구성하게 해 준다. 특히, 이러한 치밀성은 앞선 몰드에서 왁스 코팅 처리된 표면과 어울려 표면이 광택이 날만큼 매끄러울 뿐 아니라 조사된 빛을 충분히 반사할 만큼의 반사율을 나타나게 된다.
혼합단계에서는 필요에 따라 기능성 (플라이애쉬, 슬러지 등) 혼화재를 추가하거나 색소를 추가하거나 각종 부속재를 넣을 수 있는데 부속재로는 자갈, 금속, 비금속체 고형물, 플라스틱 분말이나 구조체, 폐 콘크리트 조각, 유리조각을 그 상태로 넣거나, 또는 그러한 부속재를 내/외부 충격이나 스트레스에 강한 내구성을 갖는 구조체 형태로 만들어 보강재로 활용할 수 있다.
이 경우 부속재는 시멘트 대비 중량비가 1:1을 벗어나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 다만, 내구성을 갖도록 구조체를 형성할 경우는 시멘트 대비 중량비가 1:2까지도 가능하다. 색소는 부속재와 혼화제를 제외한 총 중량 대비 2% 이내가 강도에 영향을 미치지 않아 적합하다.
다짐단계에서는 타설단계에서 몰드 내로 혼합된 모르타르 혼합물을 타설한 뒤 진동을 가해 다짐 작업을 수행한다.
다짐단계에서 초음파 진동기를 사용할 경우 더 좋은 결과를 거둘 수 있을 것으로 기대하지만 종류를 가리지 않고 다짐에 도움이 되는 어떤 종류의 진동장치로도 상관이 없다. 다만, 충분한 다짐이 이루어지도록 몰드에 다져 넣은 모르타르의 표면이 골고루 퍼진 후 내부의 기포가 다시 일어나지 않을 정도면 충분하다.
이때 제2, 제3의 색소를 투입하여 섞어가면서 부분 혼합을 통해 진동 다짐을 하면 모르타르의 유동에 의해 자연스럽게 흘러들어 서로 얽혀들어 서로 섞이다가 멈춘 형태로 다짐이 되는데 이 경우 양생이 끝나고 탈형을 하면 색이 퍼지는 형상이 마치 잉크를 물에 떨어뜨렸을 때 퍼지다가 멈춘 것처럼 색 표현이 되는데, 이것은 대리석의 마블링 효과와 거의 동일한 색상 혼합 효과를 가지게 한다.
여기에서 색소를 넣어가면서 혼합해도 좋고, 다른 공정에서 다른 색소를 투입하여 미리 만들어 놓은 모르타르를 앞서서 색소를 떨어뜨려 적당히 섞다가 멈추듯이 혼합하여 적당히 섞은 후 진동으로 다짐을 하여도 거의 동일한 효과를 얻게 된다. 특히, 이렇게 색소를 투입하거나 다른 색의 모르타르를 섞어서 마블링 효과를 얻고자 할 경우 색소의 농도, 모르타르에서의 유동화 정도가 각각 다르게 하면(시멘트 물 비를 다르게 하거나 유동화제의 비율을 다르게 함) 퍼지는 정도가 달라 더욱 더 다양한 마블링 효과(색소와 모르타르 섞임 효과)를 얻을 수 있다.
양생단계에서는 다짐이 끝난 모르타르를 그대로 자연상태 즉 상온에서 수화반응이 진행되기를 기다리면 되는데, 별도의 압력이나 온도를 가할 필요 없이 상온의 자연 상태에서 방치하면 된다.
반응이 원활하게 이루어지도록 수분이 증발하는 것을 방지하기 위하여 밀폐된 공간이나 박스형태의 보관 장치를 만들어 그 안에서 방치하든 각 성형제 몰드에 두껑을 덮어 수분 증발을 억제하는 수단이 가능하면 더 좋다. 상온이라도 높은 온도라면 24시간 이내, 좀 더 낮은 온도 하에서라면 조금 더 시간이 경과한 후에는 탈형이 가능하다. 통상 100mm이내의 두께를 가진 성형체는 20~36시간, 그 이상의 두께를 가진 성형체는 48시간 정도의 방치를 권장한다.
탈형단계는 20시간 이후 48시간이 경과하여 경화된 콘크리트 성형체를 몰드에서 성형체를 꺼내는 작업이다. 탈형된 성형체는 유동성이 극대화 된 상태에서의 치밀성과 자재 투입 전에 시행한 몰드의 왁스와 반응하여 표면이 아주 매끄럽고 광택이 나는 상태가 되는데 이 때 표면이 상하지 않도록 충격을 주거나 긁힘이 가지 않도록 주의하여야 한다.
건조단계는 몰드에서 탈형된 콘크리트 성형체가 아직 완전히 수분이 증발한 상태가 아니므로 상온 하에서 3~5일 더 건조시킨다.
몰드 세척단계는 정상적으로 탈형이 이루어진 몰드는 제품을 제거해도 원상태 그대로 깨끗하게 상태가 유지되는데 다시 한 번 왁스처리를 한 후 다음 작업에 대비하면 된다. 만약 유동성 때문에 흩어진 모르타르 조각이나 흘러내린 모르타르가 굳어 달라붙은 흔적이 있다면 물로 세척하거나 간단하게 틀에 충격을 가하여 떨어뜨리면 된다.
상술한 바와 같은 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법으로 제조된 블록은 높은 감수 성능을 가진 감수제의 영향으로 상대적으로 낮은 시멘트 대비 물 사용으로 고강도를 구현하여 평균 40MPa 이상의 높은 압축 강도를 구현하여 고강도 제품군을 만들 수 있다.
또한, 높은 감수율이 가능하게 하는 고유동성을 가진 콘크리트는 몰드 내의 캐비티 표면을 모두 표현해낼 수 있을 만큼이나 정밀하고도 미세한 문양의 표현이 가능하다.
또한 미세한 구성물질 틈새를 꼼꼼히 채워 3Kg급 블록 용기에서 본 방법을 적용한 블록과 일반 블록의 무게 차이가 100~200g까지 차이가 날만큼 공극율의 차이를 보이며, 그 만큼의 공극 차이로 인하여 압축 강도 등 성능 차이가 나고, 표면까지 꼼꼼히 채워져 표면이 매끄럽게 보일 만큼 촘촘하며, 그로 인하여 사전에 코팅된 왁스의 영향까지 더해져 빛에 반사되는 고광택을 가진 표면을 만들어 낼 수 있다.
여기에서 얻어지는 성형체의 압축 강도는 40~80Mpa를 구현하여 일반적으로 간축 시장에서 요구하는 고강도 콘크리트의 기준(40Mpa)을 상회한다.
위와 같은 특징으로 인하여 시멘트 (접착제)와 모래를 기반으로 하고 여기에 다양한 부속재(자갈, 유리, 금속, 플라스틱, 폐 콘크리트 조각 등)를 섞어도 감수 성능 10% 이상의 감수제를 사용하지 않는 일반 방식으로 제조하는 블록보다 월등히 높은 강도를 구현할 수 있을 뿐 아니라 표면의 광택을 유지할 수 있다.
또한, 각 부속재를 다시 압력이나 휨 등 충격에 강한 구조체로 만들어 내장시킬 경우 더욱 더 높은 압축 강도 및 휨 강도를 나타내며, 오히려 접착재(시멘트)와 기본 골재(모래, 자갈) 만을 사용하여 얻어진 성형체보다 더 높은 내구성(내 압축강도, 내 휨강도, 내 충격강도)을 가진 광택이 있는 성형체 블록을 만들어 낼 수 있다.
또한, 내부에 저수홈을 갖는 또 다른 블록 구조체를 블록 내부에 내장하고, 내장된 블록 구조체를 플라스틱이나 금속제를 이용하여 만드며, 저 홈의 입구를 블록의 표면에 노출시켜 홀을 갖는 블록 형태로 형성하고, 저수홈의 구조는 압축이나 휨 압력에 강하게 견디는 원뿔, 원통, 아치 등 구조체로 만들어 블록의 내부에 배치하여 기존의 투수형 블록에서 얻을 수 없는 고강도 블록을 만들어 낼 수 있다.
한편, 두 가지 이상의 색소를 첨가하여 적당히 혼합하고 다짐을 하여 만들어진 마블링 효과는 자연스럽고 아름다운 대리석의 형태의 색과 무늬를 띄게 되어 가장 손쉽고 적은 에너지를 사용하여 만들 수 있는 인조 대리석이 되어 옥외용 장식이 가능하게 된다.
이렇게 만들어진 광택 콘크리트 성형체나 블록은 가장 적은 에너지만을 사용하고, 고온 스팀이나 고압 등 고 에너지를 사용하지 않아 이산화탄소 발생이 최소화되어 친환경적이며 광택을 내기 위한 폴리싱이나 발수 처리가 필요 없어 이로 인한 부대 비용이나 부산물, 폐기물 발생이 없어 친환경적이며 대리석이나 화강암 등 자연 광석을 채취하지 않아 친환경적이며, 다양한 부속재를 활용할 수 있어 특히 폐기물(폐 콘크리트, 폐 플라스틱, 폐유리, 폐 비닐 등)을 부속재나 보강재로 사용할 수 있어 친환경적이라 할 수 있다.
가장 단순하고 손쉽게 저비용 설비로 만들어 낼 수 있어 경제적이며, 다양한 문양이나 디자인을 쉽게 구현할 수 있어 친 인간적이라 할 수 있다.
실내에 한정되어 사용하는 기존의 인조 대리석에 비하여 옥외 사용이 가능하여 실내 수준의 장식을 옥외에서도 구현 가능하여 친 인간적이며 옥외에서 사용 가능한 인조 대리석에 비해서는 월등한 가격 경쟁력이 있어 경제적이다.
아래에는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법을 이용한 여러 실시 예가 아래의 표 1에 나타나 있다.
시멘트:모래
중량비		 시멘트:물
중량비		 직경(Cm)
 높이(Cm) 압축강도(Mpa)
샘플 #1 1:2 1:0.3 10 30(Cm) 69
샘플 #2 1:2 1:0.35 10 30 60
샘플 #3 1:2 1:0.35 10 30 59
위의 표 1을 참조하면, 샘플 #1은 시멘트와 모래의 중량비를 1:2로 하고, 시멘트와 물의 중량비를 1:0.3으로 하여, 직경 10Cm, 높이 30Cm의 원통형 블록을 제작한 것으로 이 경우, 블록의 압축강도는 69Mpa로 나타났다.
샘플 #2는 시멘트와 모래의 중량비를 1:2로 하고, 시멘트와 물의 중량비를 1:0.35로 하여, 직경 10Cm, 높이 30Cm의 원통형 블록을 제작한 것으로 이 경우, 블록의 압축강도는 60Mpa로 나타났다.
샘플 #3은 시멘트와 모래의 중량비를 1:2로 하고, 시멘트와 물의 중량비를 1:0.35로 하며, 색소(Red) 총 자재 중량 대비 0.5%를 첨가하여, 직경 10Cm, 높이 30Cm의 원통형 블록을 제작한 것으로 이 경우, 블록의 압축강도는 59Mpa로 나타났다.
한편, 본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법을 이용한 또 다른 실시 예들이 아래의 표 2에 나타나 있다.
시멘트:모래
중량비		 시멘트:물
중량비		 가로(Cm) 세로(Cm) 높이(Cm) 휨강도
(N/mm2)
샘플 #3 1:2 1:0.35 20 20 4.5 9
샘플 #4 1:2 1:0.35 25 25 4.5 6.9
표 2를 참조하면, 샘플 #4는 시멘트와 모래의 중량비를 1:2로 하고, 시멘트와 물의 중량비를 1:0.35로 하여, 가로 20Cm, 세로 20Cm, 높이 4.5Cm의 문양이 가미된 평판형 디자인 블록을 제작한 것으로 이 경우, 블록의 휨강도는 9N/mm2로 나타났다.
샘플 #5는 시멘트와 모래의 중량비를 1:2로 하고, 시멘트와 물의 중량비를 1:0.35로 하여, 가로 25Cm, 세로 25Cm, 높이 4.5Cm의 문양이 가미된 평판형 디자인 블록을 제작한 것으로 이 경우, 블록의 휨강도는 6.9N/mm2로 나타났다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
S10 : 몰드 준비단계
S20 : 코팅단계
S30 : 자재 준비단계
S40 : 혼합단계
S50 : 타설단계
S60 : 다짐단계
S70 : 양생단계
S80 : 탈형단계
S90 : 건조단계
S100 : 몰드 세척단계

Claims (8)

  1. 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 몰드를 준비하는 몰드 준비단계와;
    상기 준비단계에서 준비된 상기 몰드 내의 캐비티 내주면에 수용성 왁스를 코팅하는 코팅단계와;
    상기 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 시멘트, 골재, 첨가제를 포함하는 자재를 준비하는 자재 준비단계와;
    상기 자재 준비단계에서 준비된 자재와 물을 설정된 비율로 혼합하여 모르타르 혼합물을 제조하는 혼합단계와;
    상기 혼합단계에서 혼합된 모르타르 혼합물을 상기 몰드 내에 타설하는 타설단계와;
    상기 타설단계에서 상기 몰드 내로 타설된 모르타르 혼합물 내의 기포를 제거하는 다짐단계와;
    상기 다짐단계에서 다짐된 모르트라 혼합물이 굳어 콘크리트 성형체를 형성하도록 상온에서 양생하는 양생단계와;
    상기 양생단계에서 양생된 콘크리트 성형체를 상기 몰드로부터 탈형하는 탈형단계와;
    상기 탈형단계에서 탈형된 콘크리트 성형체를 건조시키는 건조단계;를 포함하고,
    상기 자재는 폐 플라스틱 및 무기성 폐기물을 포함하는 부속재를 더 구비하며, 상기 부속재는 내외부 충격 및 압력, 휨에 대해 내구성을 가지도록 보강 구조체 형태로 제조된 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅단계는
    상기 몰드 내의 캐비티 내주면에 왁스를 도포하고, 캐비티 내주면에 도포된 왁스가 균일하게 펴지도록 마른 수건으로 닦아낸 후, 건조시키는 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모르타르 혼합물은 시멘트 대비 골재의 중량비가 1:1 내지 1:3.5인 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모르타르 혼합물은 시멘트 대비 물의 중량비가 1:0.2 내지 1:0.5인 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 색소와, 감수율 10%이상의 감수제 또는 유동화제를 포함하고,
    상기 모르타르 혼합물은 자재 전체 대비 첨가제의 중량비가 1:0.005 내지 1:0.02인 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부속재는 자갈, 금속, 비금속 고형물, 폐 콘크리트, 유리를 포함하고,
    시멘트 대비 부속재의 중량비는 1:1 내지 1:2인 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합단계는
    서로 다른 색상의 색소가 각각 첨가된 모르타르 혼합물을 복수의 서브혼합기에서 각각 혼합시키는 제1혼합단계와,
    복수의 서브혼합기에서 각각 혼합된 모르타르 혼합물을 메인혼합기에서 함께 넣고 혼합시키는 제2혼합단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혼합단계 또는 상기 다짐단계는 서로 다른 색상의 색소를 순차적으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 고강도 광택 콘크리트 블록 제조방법.

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