KR102532012B1 - 논슬립 콘크리트 성형체 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트 재질의 보도블럭, 경계석 등의 콘크리트 성형체에 논슬립을 부여하고, 다양한 문자, 패턴 등의 컬러디자인을 구현할 수 있는 논슬립 콘크리트 성형체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, a) 콘크리트 성형체의 표면에 표면 거칠기를 부여하는 단계와; b) 상기 콘크리트 성형체의 표면에 연금속을 아크 스프레이를 이용하여 코팅하여 버퍼층을 형성하는 단계와; c) 상기 버퍼층 상에 스테인리스를 용사하여 용사피막층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 논슬립 콘크리트 성형체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 콘크리트 재질의 보도블럭, 경계석 등의 콘크리트 성형체에 논슬립을 부여하고, 다양한 문자, 패턴 등의 컬러디자인을 구현할 수 있는 논슬립 콘크리트 성형체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
어린이 보호구역에 위치한 횡단보도를 접한 인도의 보도블럭은 콘트리트를 제조할 때에 칼라 시멘트 안료를 혼합하여 제조하기 때문에 색상이 뚜렷한 색상을 구현하기 어렵고, 커다란 무늬를 만들기 위하여 칼라로 제조된 콘크리트 보도블럭을 위치에 맞게 퍼즐 맞추듯이 시공시간이 증가하고 있는 실정이며, 이를 개선하기 위해 콘트리트로 제조된 보도블럭위에 페인트 작업을 진행하는 경우 매우 미끄러워 보행자의 안전사고를 유발하고, 장기간 사용시 페인트가 벗겨져 도시경관을 해치는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
대리석 재질의 보행자 보호 볼라드의 경우 어두워지는 저녁이나, 우기시 잘 보이지 않아 사고의 위험이 있으며, 이를 개선하기 위하여 대리석 재질의 볼라드에 충돌 방지 스티커를 부착하는 경우가 있으나 장기 사용시 벗겨지는 단점이 있어 이를 개선할 수 있는 기술을 필요로 하고 있다.
한편 대리석 등의 자연석에 착색하는 방법과 관련하여 특허문헌 0001이 제안된 바 있다.
특허문헌 0001은 대표적 건축자재인 석재에 고유질감에 다양한 색상을 부여함으로서 한가지 석재로 다양한 색상을 부여함으로서, 기존 석재가 가지고 있는 단조로움을 극복하여 내, 외장재는 물론 각종 장식품(석물)으로 활용범위를 확대시킬 수 있고, 종전과 같이 석분을 이용한 인조대리석이나 페인트를 이용한 착색과정이 아닌 새로운 방법으로서 석재에 색상을 부여하여 수입에 의존하는 색상이 있는 각종 대리석을 대체하여 내,외장재용 석재를 가공할 수 있는 무기안료의 나노분산물을 이용한 석재의 착색처리방법에 관한 것이다.
특허문헌 0001은 석재에 다양한 색상을 부여할 수 있는 이점이 있으나, 자연석을 이용함으로서 제조비용이 높고, 석재에 착색처리한 후 이산화규소를 용사코팅시 석재와 이산화규소의 열팽창계수가 크게 상이하여 코팅 불량 또는 용사코팅층의 접합강도가 좋지 못하는 문제가 있다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 콘크리트 재질의 보도블럭, 경계석 등의 콘크리트 성형체에 논슬립 기능을 부여하고 다양한 문자, 패턴 등의 컬러디자인을 구현할 수 있는 논슬립 콘크리트 성형체 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
a) 콘크리트 성형체의 표면에 표면 거칠기를 부여하는 단계와;
b) 상기 콘크리트 성형체의 표면에 연금속을 아크 스프레이를 이용하여 코팅하여 버퍼층을 형성하는 단계와;
c) 상기 버퍼층 상에 스테인리스를 용사하여 용사피막층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법을 제공한다.
상기 a)단계의 상기 콘크리트 성형체는 콘크리트 경계석, 콘크리트 보도블럭 및 콘크리드 볼라드를 포함하는 콘크리트 구조물로 이루어질 수 있다.
상기 a)단계는 상기 콘크리트 성형체의 표면에 그릿트 블라스팅(Grit Blasting) 방법으로 표면 거칠기를 부여하고, 특히, 상기 a)단계는 상기 콘크리트 성형체의 표면에 #180 내지 #16메쉬의 그릿트를 이용하여 그릿트 블라스팅 방법으로 Ra 3~30㎛의 표면 거칠기를 부여하는 것이 좋다.
그리고 상기 b)단계는 상기 콘크리트 성형체의 표면에 아크 스프레이를 이용하여 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상으로 이루어진 연금속을 코팅하여 버퍼층을 형성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 콘크리트 성형체의 표면에 아크 스프레이를 이용하여 Zn을 코팅하여 버퍼층을 형성하는 것이 좋다.
이때, 상기 b)단계는 상기 콘크리트 성형체의 표면에 연금속을 50~500㎛ 두께로 코팅하여 버퍼층을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, d) 상기 용사피막층 상에 인쇄 또는 페인팅을 통해 컬러층을 형성하는 단계가 포함되는 것이 좋다.
아울러 본 발명은,
표면에 표면거칠기가 형성된 콘크리트 성형체와;
상기 콘크리트 성형체의 표면 상에 코팅되는 연금속재질의 버퍼층과;
상기 버퍼층 상에 용사코팅되는 스테인리스 재질의 용사피막층;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체를 제공한다.
상기 콘크리트 성형체의 표면에 형성된 표면거칠기는 Ra 3~30㎛인 것이 좋다.
그리고 상기 버퍼층은 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상으로 이루어진 연금속으로 이루어지고, 특히, 상기 버퍼층은 Zn으로 이루어지는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 버퍼층은 두께가 50~500㎛인 것이 좋다.
또한, 상기 용사피막층 상에 인쇄 또는 페인팅을 통해 형성된 컬러층이 구비되는 것이 좋다.
본 발명의 논슬립 콘크리트 성형체의 표면에 접착력이 우수하고 표면거칠기가 높은 버퍼층 및 용사피막층이 형성됨에 따라, 콘크리트 재질의 보도블럭, 경계석 등의 콘크리트 성형체에 논슬립을 부여하고, 다양한 문자, 패턴 등의 컬러디자인을 구현할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 논슬립 콘크리트 성형체의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 논슬립 콘크리트 성형체는 표면에 표면거칠기가 형성된 콘크리트 성형체와; 상기 콘크리트 성형체의 표면 상에 코팅되는 연금속재질의 버퍼층과; 상기 버퍼층 상에 용사코팅되는 스테인리스 재질의 용사피막층;을 포함하여 이루어진다.
상기 콘크리트 성형체는 콘크리트로 제조되는 경계석, 보도블럭, 볼라드 등의 구조물로서, 콘크리트로 제조되는 구조물이면 족하고, 크게 한정되는 것은 아니다.
그리고 상기 콘크리트 성형체의 표면에는 상기 버퍼층의 접합강도를 향상시켜 상기 버퍼층 및 용사피막층이 박리되는 것을 방지하기 위해 표면 거칠기 가공에 의해 표면 거칠기가 형성된다. 이때 표면 거칠기는 상기 콘크리트 성형체의 전제 표면에 형성될 수 있음은 물론 일부에 한해 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 콘크리트 성형체가 콘크리트 보도블럭인 경우 표면 중 상부면에 한해 표면 거칠기가 형성될 수 있고, 콘크리트 볼라드인 경우 전체 표면에 표면 거칠기가 형성될 수 있다.
상기 콘크리트 성형체의 표면에 형성된 표면 거칠기는 Ra 3~30㎛로 이루어지는 것이 좋다. 표면거칠기가 Ra 3㎛ 미만인 경우 상기 버퍼층의 접합강도가 좋지 못하고, 30㎛ 초과일 경우 상기 버퍼층의 접합강도는 향상되나 표면 거칠기의 부여시간이 많이 소요되는 등 경제성이 좋지 못하다.
상기 콘크리트 성형체의 표면에 표면 거칠기를 부여하는 방법으로는 크게 한정되는 것은 아니나, 그릿트 블라스팅(Grit Blasting)의 방법으로 콘크리트 성형체의 표면에 표면거칠기를 부여하는 것이 좋다. 그릿트 블라스팅의 분사방법으로 흡입식, 직압식, 임펠러 회전식 등을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 버퍼층은 상기 콘크리트 성형체의 표면으로부터 상기 용사피막층이 이종 재료간의 열팽창계수의 차이에 의해 박리되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 상기 콘크리트 성형체의 표면 상에 코팅형성되고, 연금속재질로 이루어진다.
상기 콘크리트 성형체의 표면에 연금속 재질의 버퍼층이 형성됨에 따라, 여름철 또는 겨울철의 기온 차이로 인하여 상기 용사피막층이 상기 콘크리트 성형체의 표면으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 버퍼층은 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상의 연금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 상기 버퍼층은 상기 용사피막층의 접합력을 더욱 향상시키기 위해 Zn으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 버퍼층은 상기 콘크리트 성형체의 표면에 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상의 연금속 와이어를 아크 스프레이 방식 등으로 코팅하여 형성할 수 있다.
특히, 상기 버퍼층의 두께는 50㎛ 이상인 것이 좋다. 바람직하게 상기 버퍼층의 두께는 50 내지 500㎛로 이루어지는 것이 좋다. 상기 버퍼층의 두께가 50㎛ 미만인 경우 열팽창계수에 의한 팽창과 수축을 완충시키기에 부족하고, 이로 인해 버퍼층 상에 형성되는 용사피막층의 접합강도가 낮아지며 쉽게 분리될 우려가 있다. 상기 버퍼층의 두께가 500㎛ 초과인 경우 접합강도가 더 이상 향상되지 않고 코팅시간이 많이 소요되는 등 경제성이 저하되는 문제가 있다.
다음으로, 상기 용사피막층은 상기 콘크리트의 성형체의 열화를 방지하여 내구성을 향상시키고 표면에 논슬립 기능을 부여하기 위한 것으로서, 상기 콘크리트 성형체의 표면에 형성된 버퍼층 상에 형성된다.
상기 용사피막층은 상기 콘크리트 성형체의 표면에 형성된 버퍼층 상에 스테인리스를 용사시켜 형성된다.
상기 용사피막층이 상기 버퍼층 상에 형성됨에 따라, 상기 용사피막층이 상기 콘크리트 성형체와 열팽창계수가 크게 차이가 나더라도 겨울철 및 여름철의 기온차에 의해 상기 용사피막층이 박리되지 않는 이점이 있다.
또한, 상기 콘크리트 성형체의 표면에 상기 버퍼층 및 상기 용사피막층이 순차적으로 형성되어 수분이 상기 콘크리트 성형체의 표면에 흡수되지 못하므로 겨울철 수분의 동결팽창에 의한 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상기 콘크리트 성형체의 표면에 상기 용사피막층이 형성되어 논슬립이 부여됨에 따라, 미끄럼 사고를 방지할 수 있다.
특히, 우수한 논슬립 효과를 얻기 위해 상기 용사피막층의 표면거칠기는 Ra 3~30㎛인 것이 좋다.
또한, 상기 용사피막층에 인쇄 또는 페인팅시 고품질의 다양한 컬러를 부여하기 위하여 상기 용사피막층의 기공율이 5~20%인 것이 바람직하다. 상기 용사피막층의 기공율이 5% 미만인 경우 페인트 등이 기공으로 침투하는 양이 적어 페인트의 접착력이 낮아 내구성의 문제가 발생할 우려가 크고, 20% 초과인 경우 코팅층의 경도가 매우 낮아지고 이로 인하여 내구성이 좋지 못하다.
나아가, 상기 콘크리트 성형체의 용도 및 기능에 따라 상기 용사피막층 상에 컬러층이 형성될 수 있다.
상기 컬러층은 상기 용사피막층에 인쇄 또는 페인팅에 의해 컬러를 부여하여 형성된다.
예를 들면, 상기 콘크리트 성형체가 주정차 금지구역에 시공되는 콘크리트 경계석일 경우 상기 컬러층은 적색 바탕에 황색으로 인쇄된 '주정차 금지'의 글자로 이루어질 수 있다.
상기 컬러층은 상기 콘크리트 성형체가 야외에 노출되는 제품인 경우 UV전용 도료로 형성될 수 있다.
또한, 상기 컬러층은 콘크리트 경계석, 콘크리트 볼라드 등과 같이 야간시 운전자 또는 보행자에게 시인성을 향상시킬 필요가 있는 경우, 축광도료를 사용할 수 있고, 나아가 재귀반사에 의해 시인성을 향상시키기 위해 UV전용 도료, 축광 도료 등에 글라스 비드가 혼합되어 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 같이, 본 발명의 논슬립 콘크리트 성형체는 표면에 상기 버퍼층 및 상기 용사피막층이 순차적으로 형성됨에 따라, 기온차에 의해 상기 용사피막층이 박리되는 것을 방지할 수 있고, 상기 콘크리트 성형체가 열화되어 표면에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 용사피막층에 의해 논슬립 기능이 부여되어 미끄럼 사고를 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한 상기 용사피막층에 다양한 컬러층을 형성할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 본 발명의 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법에 대해 설명한다.
본 발명의 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법은 크게, 표면거칠기 부여단계, 버퍼층 형성단계 및 용사피막층 형성단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 표면거칠기 부여단계는 콘크리트 성형체의 표면에 표면 거칠기를 부여하는 단계이다.
상기 표면 거칠기를 부여하는 상기 콘크리트 성형체의 표면은 표면 전체 또는 일부일 수 있는 등 크게 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 콘크리트 보도블럭의 경우 보도블럭의 상부면에 한하여 표면 거칠기를 부여할 수 있고, 콘크리트 볼라드의 경우 볼라드의 표면 전체에 대해 표면 거칠기를 부여할 수 있다.
상기 콘크리트 성형체의 표면에 표면거칠기를 부여하는 방법으로는 크게 한정되는 것은 아니나, 그릿트 블라스팅(Grit Blasting)의 방법으로 콘크리트 성형체의 표면에 표면거칠기를 부여하는 것이 좋다. 그릿트 블라스팅의 분사방법으로 흡입식, 직압식, 임펠러 회전식 등을 사용할 수 있다.
구체적으로, 입도가 #180 내지 #16메쉬의 그릿트(Grit)를 이용하여 그릿트 블라스팅방법으로 상기 콘크리트 성형체의 표면에 Ra 3~30㎛의 표면거칠기를 부여하는 것이 좋다. 표면거칠기가 3㎛ 미만인 경우 버퍼층 재료인 연금속과 콘크리트 간의 접착력이 매우 낮아져 좋지 못하고, 30㎛ 초과일 경우 시간과 비용이 과도하게 증가하는 문제가 있다.
다음으로, 상기 버퍼층 형성단계는 상기 콘크리트 성형체의 표면으로부터 상기 용사피막층이 열팽창계수의 차이에 의해 박리되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 표면거칠기가 부여된 상기 콘크리트 성형체의 표면에 연금속을 코팅하여 버퍼층을 형성하는 단계이다.
상기 버퍼층은 상기 콘크리트 성형체와, 용사피막층 형성단계에 의해 형성되는 용사피막층 사이에 형성됨으로서, 여름철 또는 겨울철의 기온 차이로 인하여 상기 용사피막층이 박리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 버퍼층은 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상의 연금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 상기 버퍼층은 상기 용사피막층의 접합력을 더욱 향상시키기 위해 Zn으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 버퍼층은 상기 콘크리트 성형체의 표면에 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상의 연금속 와이어를 ARC 스프레이 또는 Flame 스프레이 공법으로 코팅하는 것이 좋다. Plasma, HVOf 등의 공법을 사용할 경우 공정의 높은 온도로 인하여 연금속의 증발이 일어나 코팅 불량이 발생하기 쉽고, 높은 공정비용이 발생하여 사용하는 것이 좋지 못하다.
ARC 스프레이 공법의 경우 직경이 1.6~4.5 mm인 상기 연금속 와이어를 이용하여 아크 전압 28~45V, 전류 80~450A 및 분사거리 100~500mm로 코팅하여 버퍼층을 형성하는 것이 좋다. 그리고 상기 버퍼층의 거칠기와 접착력을 향상시키기 위해 아크 스프레이시 압축공기의 압력은 4~7kgf/cm2인 것이 좋다.
상기 버퍼층의 두께는 50㎛ 이상인 것이 좋다. 바람직하게 상기 버퍼층의 두께는 50 내지 500㎛로 이루어지는 것이 좋다. 상기 버퍼층의 두께가 50㎛ 미만인 경우 콘크리트 구조물과 용사피막층의 열팽창계수 차이에 의한 충격을 흡수하는 능력이 낮아 접합강도가 낮아지고 이로 인하여 코팅층이 쉽게 분리될 우려가 있다. 상기 버퍼층의 두께가 500㎛ 초과인 경우 접합강도가 더욱 향상되지 않고 코팅시간이 많이 소요되는 등 경제성이 저하되는 문제가 있다.
그리고 상기 용사피막층 형성단계는 콘크리트 성형체의 표면에 논슬립을 부여하기 위해 상기 콘크리트 성형체의 표면에 형성된 버퍼층 상에 용사피막층을 형성하는 단계이다.
상기 용사피막층은 상기 버퍼층 상에 스테인리스를 용사하여 형성한다.
상기 용사피막층이 상기 버퍼층 상에 형성됨에 따라 상기 콘크리트 성형체와 열팽창계수가 크게 차이가 나더라도 용사피막층이 원활히 상기 버퍼층 상에 코팅될 뿐만 아니라 겨울철 및 여름철의 기온차에 의해 상기 용사피막층이 박리되지 않는 이점이 있다.
상기 용사피막층은 향상된 논슬립 효과를 얻기 위해 표면거칠기가 Ra 3~30㎛인 것이 좋다. 나아가 상기 용사피막층에 인쇄 또는 페인팅시 고품질의 다양한 컬러를 부여하기 위하여 상기 용사피막층은 기공율이 5~20%인 것이 바람직하다.
상기 용사피막층의 기공율이 5% 미만인 경우 인쇄성이 좋지 못하여 고품질의 컬러를 부여하는데 한계가 있고, 20% 초과인 경우 재료의 경도가 낮아지고 이로 인하여 마모가 빠르게 일어나는 등 내구성이 좋지 못하다.
상기 버퍼층 상에 표면거칠기가 Ra 3~30㎛이고, 기공율이 5~20%인 용사피막층을 형성하기 위해, 고경도의 스테인리스를 직경이 7~9 mm인 노즐을 이용하여 3.0 내지 6.5kgf/cm2의 압축공기로 아크 스프레이방식으로 용사 코팅하는 것이 바람직하다. 이때, 분사거리는 100 내지 500mm인 것이 좋다.
이와 같이, 상기 콘크리트 성형체의 표면에 표면거칠기가 Ra 3 내지 30㎛인 용사피막층이 형성된 경우 마찰계수가 높아져 미끄러짐 사고를 미연에 방지할 수 있고, 5~20%의 높은 기공율에 의해 인쇄 또는 페인트시 번짐현상 없이 컬러를 부여할 수 있을 뿐만 아니라 틈새에 안료 등이 침투되어 컬러층이 쉽게 벗겨지지 않고, 페인트 등의 컬러층의 접착력이 매우 향상되는 이점이 있다.
상기 콘크리트 성형체의 표면 상에 형성된 버퍼층에 용사피막층을 형성한 다음, 상기 용사피막층에 인쇄 또는 페인팅에 의해 컬러를 부여할 수 있다.
예를 들면, 상기 콘크리트 성형체가 콘크리트 경계석일 경우 주정차 금지구역에 사용시 적색 바탕에 황색으로 '주정차 금지'의 글자를 인쇄하여 컬러를 부여할 수 있고, 콘크리트 보도블럭인 경우 다양한 색과 무늬를 인쇄 또는 페인팅의 방법으로 표현할 수 있다.
상기 콘크리트 성형체가 야외에 노출되는 제품인 경우 인쇄 또는 페인팅시 UV전용 도료를 사용할 수 있다. 콘크리트 경계석, 콘크리트 볼라드 등과 같이 야간시 운전자 또는 보행자에게 시인성을 향상시키기 위해 축광 도료를 사용할 수 있으며, 나아가 재귀반사에 의한 시인성을 향상시키기 위해 UV전용 도료, 축광 도료 등에 글라스 비드를 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다.
다음으로, 본 발명의 콘크리트 성형체의 제조방법에 대한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
200mm×200mm×60mm 크기의 콘크리트 재질로 이루어진 보도블럭의 상부면에 그릿트 블라스팅방법에 의해 표면거칠기를 부여하였다. 이때 그릿트 블라스팅은 #46~#24 혼합된 메쉬의 그릿트(Grit)를 5±1 kgf/cm2의 압축공기로 분사하여 작업하였고, 이때 분사노즐과 보도블럭의 거리는 200mm였다. 그리고 보도블럭 상에 그릿트 블라스팅에 의해 표면거칠기가 부여된 상부면의 거칠기는 Ra 15㎛였다.
표면거칠기가 Ra 15㎛인 콘크리트 재질의 보도블럭의 상부면에 NiAl, NiCrAl, NiCrAlY, Zn, Zn-Al 및 Al의 재료를 각각 이용하여 아크 스프레이(Arc spray) 방법으로 코팅해 버퍼층을 형성하였다. 이때 아크 전압은 30V, 전류는 200A였고, 분사거리는 200mm, 압축공기의 압력은 6kgf/cm2였다.
그러나, NiAl, NiCrAl, NiCrAlY의 재료를 이용한 BC-1, BC-2 및 BC-3의 콘크리트 보도블럭의 경우 버퍼층의 코팅 피막이 들떠서 코팅되지 않았다. 이는 콘크리트 보도블럭과 Ni 합금의 높은 열팽창계수의 차이로 인해 접착되지 않는 것으로 사료된다.
| BC-1 | BC-2 | BC-3 | BC-4 | BC-5 | BC-6 | |
| 와이어 재질 | NiAl | NiCrAl | NiCrAlY | Zn | Zn-Al | Al |
| 버퍼층두께(㎛) |
- |
- |
- |
50 |
50 |
50 |
위 Zn, Zn-Al 및 Al의 버퍼층이 각각 형성된 콘크리트 재질의 BC-4 내지 BC-6의 보도블럭에 스테인리스 430 와이어를 아크 스프레이를 통해 분사하여, 버퍼층 상에 50㎛두께의 용사피막층을 각각 형성하였다. 이때 아크 스프레이의 압축공기의 압력은 5.0kgf/cm2, 노즐 직경은 8.0mm, 분사거리를 300mm로 하였다.
그리고 BC-4 내지 BC-6의 보도블럭에 형성된 버퍼층 및 용사피막층의 접합력을 ASTM D4541/ISO4624의 시험방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 2로 나타냈다.
| BC-4 | BC-5 | BC-6 | ||
| 버퍼층 | 재료 | Zn | Zn-Al | Al |
| 두께(㎛) | 50 | 50 | 50 | |
| 용사피막층 | 재료 | 스텐레스430 | 스텐레스430 | 스텐레스430 |
| 두께(㎛) | 50 | 50 | 50 | |
| 접합력 시험(MPa) | 4.8 | 3.8 | 2.5 | |
표 2에서 확인되는 바와 같이, 접합력 시험결과 Zn 버퍼층이 형성된 BC-4의 접합력이 4.8로 가장 우수하였다.
다음으로, 버퍼층의 두께에 따른 접합력을 시험하기 위해, 표면거칠기가 Ra 15㎛로 동일하기 부여된 콘크리트 보도블럭들의 표면에 하기의 표 3과 같이 두께별 Zn 버퍼층을 형성하였다.
그리고 각 두께별로 형성된 Zn 버퍼층에 스텐레스 430 와이어를 이용해 50㎛두께의 용사피막층을 형성하였다. 두께가 다른 Zn 버퍼층 상에 스텐레스 430의 용사피막층이 형성된 콘크리트 보도블럭들(BC-4a 내지 BC-4g)에 대해 버퍼층 및 용사피막층의 접합력을 ASTM D4541/ISO4624의 시험방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 3으로 나타냈다.
| BC-4a | BC-4b | BC-4c | BC-4d | BC-4e | BC-4f | BC-4g | |
| Zn버퍼층 두께(㎛) | 10 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| SUS430 용사피막층 두께(㎛) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 접합력 시험(MPa) | 1.3 | 4.8 | 5.0 | 5.2 | 5.3 | 5.2 | 5.0 |
표 3에서 확인되는 바와 같이 Zn 버퍼층 두께별 실험결과 코팅두께가 10㎛부터 코팅 접착력이 1.3Mpa로부터 시작하여 접착력이 증가하다가 500㎛ 코팅시부터 접착력이 낮아지기 시작하였다. Zn 버퍼층의 두께는 접착력이 4.8Mpa 이상인 50~500㎛가 적당함을 알 수 있었다.
다음으로, BC-4b의 콘크리트 보도블럭의 용사피막층에 페인트를 도포한 후 페인트의 접착력에 대해 실험하였다. 그리고 비교예로서 표면이 무처리된 콘크리트 보도블럭과, 표면이 그릿트 블라스팅 처리된 콘크리트 보도블럭의 표면에 동일한 두께로 페인트롤 도포하였다.
위 각 페인트가 도포된 콘크리트 보도블럭에 대해 도장 부착력 시험을 하였고, 도장 부착력은 ASTMD3359의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 4로 나타냈다.
| 무처리 | 샌딩처리 | BC-4b | ||
| 표면거칠기[Ra (㎛)] | 0.85 | 5.5 | 5.5 | |
| 페인트 두께(㎛) | 100 | 100 | 100 | |
| 도장 부착력시험 CrossCutTest |
 |
 |
 |
|
| 결과 |
격자 면적의 65% 이상 박리 (매우나쁨) |
격자 면적의 5~15% 박리 (조금 나쁨) |
절단면이 깨끗하고 격자 파손 없음 (매우좋음) |
|
표 4에서 확인되는 바와 같이 무처리된 콘크리트 보도블럭 및 샌딩처리된 콘크리트 보도블럭의 경우 페인트 도막의 접착력이 좋지 않은 반면, BC-4b의 콘크리트 보도블럭의 경우 페인트 도막의 접착력이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
이는 BC-4b의 콘크리트 보도블럭 상에 형성된 용사피막층에 기공률이 높아 페인트 도막의 접착력이 우수하게 평가된 것으로 사료된다.
Claims (13)
- a) 콘크리트 성형체의 표면으로부터 200mm 이격된 분사노즐을 통해 #46 내지 #24메쉬의 그릿트를 5±1 kgf/cm2의 압축공기로 상기 콘크리트 성형체의 표면에 분사하여 Ra 3~30㎛의 표면 거칠기를 부여하는 단계와;
b) 상기 콘크리트 성형체의 표면에 아크 스프레이를 이용하여 Zn, Al 및 Zn-Al 중 선택된 1종 이상으로 이루어진 연금속을 50~500㎛ 두께로 코팅하여 버퍼층을 형성하는 단계와;
c) 상기 버퍼층 상에 스테인리스를 용사하여 용사피막층을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 a)단계의 상기 콘크리트 성형체는 콘크리트 경계석, 콘크리트 보도블럭 및 콘크리드 볼라드를 포함하는 콘크리트 구조물인 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 b)단계는 상기 콘크리트 성형체의 표면에 아크 스프레이를 이용하여 Zn을 코팅하여 버퍼층을 형성하는 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
d) 상기 용사피막층 상에 인쇄 또는 페인팅을 통해 컬러층을 형성하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체의 제조방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 논슬립 콘크리트 성형체.
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|---|---|---|---|---|
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| KR20050081726A (ko) | 2004-02-16 | 2005-08-19 | 포맥스 주식회사 | 무기안료의 나노분산물을 이용한 석재의 착색처리방법 |
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