KR20020064705A - 건축물 내외벽장식용 인조석과 그 인조석의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물 내벽 및 외벽을 장식하는 인조석에 관한 것으로, 그 목적은 도자기 부석등의 폐자재를 재활용하므로서 제품을 경량화하여 시공이 용이하도록 함과 동시에 원가절감과 환경오염을 예방하는데 있다.

본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석에 의하면, 일측면에 건축 폐자재로 이루어져 벽면과 접착용 몰탈이 채워지도록 몰탈채움홈이 형성된 제 1몰탈층과, 상기 제 1몰탈층의 타측면에 동일규격으로 형성되며 외부로 색상표출이 가능한 제 2몰탈층과, 상기 제 2몰탈층의 표면에 코팅하여 표면강도를 증대하는 코팅층으로 이루어지는 것이다.

이에 따라, 경량화된 인조석에 의해 시공이 용이하도록 함과 동시에 건축폐자재를 재활용하여 제조원가를 절감하고, 환경오염도 예방한 이점이 있다.

Description

건축물 내외벽장식용 인조석과 그 인조석의 제조방법{DECORATION FOR INNER, OUTER WALL ARTIFICAL STONE OF A BUILDING AND MANUFACTURING OF ARTIFICAL STONE}

본 발명은 건축물 내, 외벽에 장착하여 미려한 외관을 표출하는 인조석에 관한 것으로, 더욱 더 상세하게는 폐자재와 시멘트를 적절히 혼합하여 이루어진 일측면에 벽면과 접착이 용이하도록 몰탈채움홈이 형성된 제 1몰탈층과, 이 제 1몰탈층의 상부에 배치되어 미려한 색상 또는 문양을 형성하는 제 2몰탈층과, 이 제 2몰탈층의 표면에 코팅되어 강도를 증대시킴과 동시에 방수성을 갖는 코팅층으로 이루어진 건축물 내, 외벽 장식용 인조석과 그 인조석의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물 외벽을 장식하는 인조석은 보통 포틀랜드시멘트나 백색시멘트를 물로 반죽해서 종석(種石)으로서 화강암이나 대리석의 돌가루·돌조각을 첨가하고, 안료로는 황토나 벵갈라(red oxide) 등을 사용하여 판 모양으로 성형(成型)하여 벽면에 붙임몰탈(Mortar) 또는 고정구등으로 장착하는 것이다.

그러나, 종래의 인조석은 상기한 바와 같이 포틀랜드 또는 백색시멘트의 단일층으로 제조가 이루어지므로, 그 중량이 무거워 시공이 용이하지 못한 문제가 있었다.

또한, 포틀랜드 시멘트나 백색시멘트의 단일층으로 이루어져 있으므로, 제품의 단가가 고가로 형성되는 문제가 있었다.

또한, 시멘트중에 물에 녹을 수 있는 가용성 알칼리염류(수산화칼슘, 화상칼슘, 황산소다등)가 시멘트가 건조되는 수분의 증발에 의해 외표면에 백화(白化,Efflorescence)현상이 발생하여 외관이 미려하지 못하고, 포틀랜드 또는 백색시멘트 특유의 높은 흡수율에 의해 동절기에는 동파가 다발하는 문제가 있었다.

또한, 표면에 먼지와 매연등에 의해 쉽게 오염되고, 오염된 표면을 청소하여도 잘 닦이지 않는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인조석을 경량화하여 시공이 용이하고 장시간이 경과하여도 벽면에서 분리되지 않도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 표면을 코팅하므로서 물의 흡수가 이루어지지 않도록 하여 동절기의 동파를 방지함과 동시에 먼지등에 의한 때가 용이하게 씻겨 나가도록 하여 항상 미려한 외관상태를 유지하도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 폐자재등을 사용하여 저가 인조석의 실현이 가능하도록 하고, 환경오염도 예방하도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석을 보인 단면도이고,

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석의 제조방법을 보인 공정블럭도와 공정별 작업진행도이고,

도 4는 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽 장식용인조석의 외관을 보인 사시도이고,

도 5는 본발명에 따른 건축물 내, 외벽 장식용인조석의 시공을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100;인조석110;제 1몰탈층

111;몰탈채움홈120;제 2몰탈층

130;코팅층

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

건축물의 내, 외벽을 장식하는 인조석에 있어서,

상기 인조석은 일측면에 벽면과 접착용 몰탈이 채워지도록 길이방향으로 적어도 1열이상의 몰탈채움홈이 형성된 제 1몰탈층과;

상기 제 1몰탈층의 타측면에 동일규격으로 형성되며 외부로 색상표출이 가능한 제 2몰탈층과;

상기 제 2몰탈층의 표면에 코팅된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1몰탈층은 1.5중량/%의 유리섬유와, 65중량/%의 소정 입도의 부석과, 26.5중량/%의 사금파리와, 17중량/%의 흙시멘트로 이루어진 혼합재료를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2몰탈층은 80 중량/%의 규사와, 18 중량/%의 백시멘트와, 1.5 중량/%의 소정색상을 갖는 안료와, 0.5 중량/%의 아크릴수지를 물과 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 인조석의 제조방법에 관한 것으로,

상기 인조석의 제조방법은 소정 형상의 형틀에 제 2몰탈층이 형성되도록 몰탈재료를 스프레이로 도포하는 1차 몰탈과, 상기 1차몰탈이 완료된 제 2몰탈층 상부에 제 1몰탈층이 형성될 혼합재료를 투입하는 2차 몰탈로 이루어진 몰탈단계와;

상기 2차 몰탈에서 투입된 혼합재료의 밀도를 높이기 위해 상기 형틀을 진동시키는 압축단계와;

상기 압축단계에서의 진동에 의해 압축이 완료된 제 1몰탈층과 제 2몰탈층에 히터로 가열하여 양생시키는 양생단계와;

상기 소정의 시간이 경과 후 양생이 완료된 인조석을 형틀에서 분리하는 탈형단계와;

상기 인조석의 제 2몰탈층 표면에 적어도 1번 이상 코팅제를 도포하는 코팅단계와;

상기 코팅단계에서 도포된 코팅제를 경화하는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양생단계의 히터온도는 50도 이상 70도 이내인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석을 보인 사시도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석의 제조방법을 보인 공정블럭도와 공정별 작업진행도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석(100)(이하, "인조석"이라 칭한다.)은 사각판형의 일측면에 몰탈채움홈(111)이 길이방향으로 적어도 1열 이상 형성되어 벽면과 접착이 용이하도록 하는 제 1몰탈층(110)과, 제 1몰탈층(110)의 타측면에 일체로 형성되어 시공이 완료되면 외부로 노출되는 제 2몰탈층(120)과, 이 제 2몰탈층(120) 표면의 코팅층(130)을 포함한다.

제 1몰탈층(110)은 다양한 종류의 폐자재를 적정한 비율로 혼합하여 이루어지는 것으로, 그 구성은 유리섬유 1.5중량/%와, 소정 입도의 분말화된 부석 65중량/%와, 사금파리26.5중량/%와, 백시멘트17중량/%을 물과 혼합하여 이루어지는 혼합재료(112)이다.

우선, 제 1몰탈층(110)을 이루고 있는 혼합재료(112)에 대해서 설명하면, 첫번째로 제 1몰탈층(110)의 재료중 가장 높은 비율로 형성된 부석(浮石)은 통상적으로 속돌 또는 경석(輕石)이라고 하는 것으로, 마그마가 대기 중으로 방출될 때 압력이 갑자기 감소한 결과로 마그마 중의 휘발성 성분이 빠져 나가서 수많은 기공(氣孔)이 형성된 것으로, 외관상 비중이 작아서 물에 뜰 만큼 가벼우므로 본 발명에서의 인조석(100) 중량을 전체적으로 경량화할 수 있다.

또한, 사금파리는 깨어진 도자기를 분말화한 것으로, 제 1몰탈층(110)의 강도를 향상시키는 것이다.

이와 같은 특징을 가진 폐자재를 흙시멘트와 유리섬유에 적정비율의 물을 혼합하여 후술하는 제조형틀(10)에 채워 넣음으로서 되는 것이다. 여기서 1.5중량/%가 함유된 유리섬유는 전체적으로 혼합반죽된 제 1몰탈층(110)의 균열을 방지하도록 하는 것으로, 철근 콘크리트에서의 철근의 역할을 하는 것으로, 당 업계의 제조기술로서는 유리섬유 대신 짚을 혼합하여 사용할 수도 있다.

한편, 상기한 물의 혼합비율은 통상의 슬럼프값, 즉, 아직 굳지 않은 콘크리트 또는 시멘트의 반죽질기(consistency)를 시험을 통하여 지나치게 되지 않아 후술하는 제조방법에서 스프레이를 통해 도포가 용이한 정도면 된다.

한편, 제 1몰탈층(110)의 타측에 일체로 형성되는 제 2몰탈층(120)은 규사 80 중량/%와, 백시멘트 18 중량/%와, 소정 색상의 안료 1.5 중량/%와 아크릴수지0.5 중량/% 을 물과 혼합하여 이루어진다.

가장 많은 비율을 차지하는 규사는 규석을 분쇄하여 분급(分級)한 인조규사로서 통상 주물사(鑄物砂), 연마사(硏磨砂), 벽돌 등의 원료로 쓰이는 것을 사용하는 것으로, 내화도 및 내침식성이 뛰어나다.

한편, 백시멘트는 알루민산칼슘을 주체로 한 시멘트로서, 물과 섞은 다음 경화(硬化)할 때까지의 시간이 짧은, 조강(早强)시멘트로서 냉한지에서의 공사나 급한 공사에 사용된다.

이상과 같은 규사와 백시멘트를 소정의 색상으로 된 안료와 경화된 후, 후술하는 코팅층(130)과의 결정반응을 좋게하기 위한 아크릴수지와 혼합하고, 거기에 물을 혼합하여 반죽한 것이다.

상기한 바와 같은 제 2몰탈층(120) 표면에 코팅제를 도포하여 코팅층(130)을 형성하는데, 이때 도포되는 코팅제는 제 2몰탈층(120)의 표면의 몰탈재료의 조직사이로 침투하여 강도를 증대시키도록 함과 동시에 인조석(100)의 방수성을 도모하는 것이다.

도 2와 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 인조석(100)의 제조방법에 대해 공정별로 살펴보면, 몰탈단계(MS)와, 압축단계(PS)와, 양생단계(FS)와, 탈형단계(ES)와 코팅단계(CS), 건조단계(DS)를 포함한다.

첫번째 공정인 몰탈단계(MS)는 상술한 바와 같은 제 1, 2몰탈층(110)(120)을 형성하기 위해 형틀(10) 내부에 1, 2차 몰탈(M1)(M2)이 시행되는 것으로 형틀(10)을 기준으로 한 제조공정상 제 2몰탈층(120)이 먼저 시행된다.(도시한 형틀(10)은 일실시예로서 바닥면에 요철이 형성된 것을 도시하였으나, 평면으로 형성할 수도 있다.)

우선, 1차 몰탈(M1)은 형틀(10)의 하면에 상술한 규사와 백시멘트와 안료, 아크릴수지가 혼합된 재료를 스프레이(SP)로 두께가 10 ~ 13mm정도가 되도록 도포하여 1차로 제 2몰탈층(120)을 형성한다.

이와 같이, 1차 몰탈(M1)의 작업이 완료된 상태에서 2차 몰탈(M2) 작업이 이어진다.

2차 몰탈(M2)작업은 형틀(10)의 상부에 길이방향으로 몰탈안착홈(111)이 형성되도록 다수의 치구(11)를 설치하고, 형틀(10) 내부에서 1차로 코팅된 제 2몰탈층(120)의 상부에 유리섬유, 부석, 사금파리, 흙시멘트가 혼합된 혼합재료(112)를 형틀(10)의 내부에 소복하게 투입하므로서 2차 몰탈(M2)작업이 끝나면 몰탈단계(MS)의 작업이 완료되고, 다음 공정인 압축단계(PS)로 이어진다.

압축공정(PS)은 형틀(10) 전체를 도시하지 않은 진동기(Vibrator)에서 발생되는 진동에 의해 제 1코팅층(130)이 형성되도록 2차로 투입된 폐자재를 견실하게 다져 조직의 밀도를 높이도록 하는 것이고, 이 과정에서 상기한 몰탈단계(MS)에서 순차적으로 투입된 1, 2차 몰탈(M1)(M2)은 상호 물과 혼합되어 있는 상태이므로, 진동기의 진동에 의해 자연적으로 압축되며 접촉면이 견실하게 접착되는 것이다.

또한, 압축공정(PS)은 지속적으로 발생하는 진동에 의해 형틀(10)의 상부로 소복하게 쌓였던 혼합재료(112) 내부에 기포발생으로 인한 공극(Void)이 형성되는 것을 방지하여 인조석(100)의 성형이 완료되면 강도를 향상시키는 역할을 한다.

압축공정(PS)이 완료된 형틀(10)은 다은 공정인 양생공정(FS)을 위해 양생실(미도시)로 이동한다.

이동이 완료된 형틀(10)은 양생실 내부에 배치된 히터(미도시)에서 발열되는 40 ~ 60℃의 온도에서 대략 6 ~ 10시간을 양생하면 적정한 비율의 물과 혼합된 제제 1, 2몰탈층(110)(120)은 건조, 경화되며 양생공정(FS)이 완료된다.

양생이 완료되면 탈형단계(ES)를 통해 형틀(10) 내부에서 성형이 완료된 인조석(100)을 빼내고, 1차로 형성된 제 2몰탈층(120)의 조직사이로 침투하여 강도를 보강하도록 제 2몰탈층(120)의 표면에 코팅제를 도포하여 코팅층(130)을 형성하는 코팅단계(CS)가 이어지는데, 여기서 코팅층(130)은 코팅제를 1번만 도포하여도 무방하지만, 2번 이상을 도포할 경우 인조석(100)의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 코팅층(130)은 성형이 완료되면 인조석(100)의 외표면에 배치되며 안료가 혼합되어 소정의 색상을 갖는 제 2몰탈층(120)을 비 또는 직사광선에 의해 빛이 변색되지 않도록 보호하는 역할도 하는 것이고, 설치되는 현장에 따라 2차 코팅하여 더욱 견실한 코팅층(130)을 형성하여 도 4에 도시한 바와 같은 인조석(100)의 제조가 완료되는 것이다.

도 5를 참조하면, 이와 같이 제조된 인조석(100)의 시공에 대해 설명하기 위해 순차적으로 도시한 단면도로서, 1차적으로 벽면(WF)에 붙임몰탈(SM)을 미장한 후, 본 발명에 따른 인조석(100)의 일면에 형성된 몰탈삽입홈(111)에 붙임몰탈(SM)을 충분히 채워넣는다.

벽면(WF)과 인조석(100)에 미장된 붙임몰탈(SB)을 상호 면접착시키면 견실한 접착이 이루어진다.

이때, 몰탈삽입홈(111)과 벽면(WL)에 미장된 붙임몰탈(SM)이 접착되며 인조석(100)이 고정되는 것이고, 역사다리꼴로 형성된 몰탈삽입홈(111)이 지지턱의 역할을 하여 인조석(100)이 분리되는 것이 방지된다.

또한, 도시하지는 않았으나, 상호 이웃하는 인조석(100)들의 4방측면에는 사춤몰탈로 충만시키면되고, 위와 같은 방법으로 다른 인조석(100)을 퍼즐식으로 붙여 접착시키면 시공이 완료된다.

본 발명에 따른 인조석(100)은 몰탈삽입홈(111)이 형성된 일면의 붙임몰탈(SM)과 4방 측면의 테두리에 충만되는 사춤몰탈에 의해 견실하게 고정되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 인조석(100)은 폐자재와 부석이 혼합된 혼합재료(112)로 이루어진 제 1몰탈층(110)에 의해 전체적인 중량을 경량화하여 현장에서 시공이 용이하도록 하였고, 벽면과 역사다리꼴로 형성된 몰탈안착홈(111)이 지지턱의 역할을 하여 벽면(WF)과 견실하게 장착된 상태를 유지함과 동시에 폐자재가 포함된 혼합재료(112)에 의해 저가에 생산이 가능하도록 하였다.

또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에서는 기술하지는 않았으나, 각각의 인조석(100)에 다른 문양을 형성하고 퍼즐식으로 시공하여 대형 문양을 조합하도록 하는 것은 당 업계의 제조기술로서 얼마든지 용이하게 실시가 가능하다.

본 발명은 상술한 특정 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 용이하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구항 기재의 범위내에 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건축물 내, 외벽장식용 인조석과 그 인조석의 제조방법에 의하면, 경량화된 인조석에 의해 시공이 용이하고, 장시간이 경과하여도 벽면에서 분리되지 않도록 한 효과가 있다.

또한, 인조석 표면에 코팅층을 형성하므로서, 물의 흡수가 이루어지지 않는 방수층이 형성되어 동절기의 동파를 방지함과 동시에 먼지 또는 먼지등에 의한 때등이 용이하게 씻겨 나가도록 하여 항상 미려한 외관상태를 유지하도록 한 효과가 있다

또한, 폐자재가 혼합된 제 1몰탈층에 의해 인조석을 저가에 제조하도록 하고, 그에따라 환경오염도 예방한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 건축물의 내, 외벽을 장식하는 인조석에 있어서,

   상기 인조석은 일측면에 벽면과 접착용 몰탈이 채워지도록 길이방향으로 적어도 1열이상의 몰탈채움홈이 형성된 제 1몰탈층과;

   상기 제 1몰탈층의 타측면에 동일규격으로 형성되며 외부로 색상표출이 가능한 제 2몰탈층과;

   상기 제 2몰탈층의 표면에 코팅된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 내, 외벽장식용 인조석.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1몰탈층은 1.5중량/%의 유리섬유와, 65중량/%의 소정 입도의 부석과, 26.5중량/%의 사금파리와, 17중량/%의 흙시멘트로 이루어진 혼합재료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물 내, 외벽장식용 인조석.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2몰탈층은 80 중량/%의 규사와, 18 중량/%의 백시멘트와, 1.5 중량/%의 소정색상을 갖는 안료와, 0.5 중량/%의 아크릴수지를 물과 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 내, 외벽장식용 인조석.
4. 인조석의 제조방법에 있어서,

   상기 인조석 제조방법은 소정 형상의 형틀에 제 2몰탈층이 형성되도록 몰탈재료를 스프레이로 도포하는 1차 몰탈과, 상기 1차몰탈이 완료된 제 2몰탈층 상부에 제 1몰탈층이 형성될 혼합재료를 투입하는 2차 몰탈로 이루어진 몰탈단계와;

   상기 2차 몰탈에서 투입된 혼합재료의 밀도를 높이기 위해 상기 형틀을 진동시키는 압축단계와;

   상기 압축단계에서의 진동에 의해 압축이 완료된 제 1몰탈층과 제 2몰탈층에 히터로 가열하여 양생시키는 양생단계와;

   상기 소정의 시간이 경과 후 양생이 완료된 인조석을 형틀에서 분리하는 탈형단계와;

   상기 인조석의 제 2몰탈층 표면에 적어도 1번 이상 코팅제를 도포하는 코팅단계와;

   상기 코팅단계에서 도포된 코팅제를 경화하는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 양생단계의 히터온도는 40도 이상 60도 이하인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 인조석 제조방법.