KR200341828Y1 - 미장 콘크리트 블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지와 무기재, 금속재, 혹은 유기재 입자가 혼합된 미장층이 콘크리트 블록의 일면에 결합되어 일체로 경화되어 이루어진 미장콘크리트 블록을 제공함으로서 표면에 미장층을 갖는 콘크리트 블럭 제조공정의 단순화 및 미장층 부착강도의 증진을 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위해 본 고안에 따른 합성수지와 무기재, 금속재, 혹은 유기재 입자가 혼합된 미장층이 콘크리트 블록의 일면에 결합되어 일체로 경화되어 이루어지는 미장콘크리트 블록은, 표면에 입도가 0.5mm-5mm인 인공 또는 칼라규사볼, 칼라유리볼, 칼라 세라믹볼, 옥볼과 같은 무기재 입자그룹, 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 칼라알미늄볼, 스테인레스볼, 구리볼과 같은 금속재입자 그룹 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 우레탄볼, EPDM 볼, 폐타이어볼, 야광볼과 같은 유기재 입자그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 그룹이 에폭시수지나 우레탄 수지 중의 하나의 수지에 함침되어 이루어진 미장층이 콘크리트 블록의 적어도 일 표면에 겹합되어 있고 그 미장층과 콘크리트층과의 결합면은 거친 결합면을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

미장 콘크리트 블록{FACING CONCRETE BLOCK}

본 고안은 합성수지와 무기재, 금속재, 혹은 유기재 입자가 혼합된 미장층이 콘크리트 블록의 일면에 결합되어 일체로 경화되어 이루어지는 미장콘크리트 블록에 관한 것이다.

콘크리트는 그 소재의 풍부함, 다양한 성형성, 물리적 강도의 충족 등으로 인해 건축물 골조 등과 같은 구조재로 널리 쓰이는 외에 보도블록, 벽돌, 경계석 등 다양하게 쓰이고 있다. 그러나 콘크리트 블록은 기본적으로 무기재이기 때문에표면의 질감이 어둡고 차갑고 거칠어 제조된 블록 자체를 그대로 내외장재로 사용하기 어려웠고 이로 인해 사후적으로 시멘트 몰탈을 콘크리트 블록 표면에 미장한 후 그 표면위에 페인트를 도포하거나 타일 등을 붙이는 방법에 의해 미장적 효과를 높여왔다. 콘크리트 블록 또는 그 블록이 적층되어 면을 이루는 바닥이나 벽체에 대한 이러한 전통적인 미장방법은 블록을 제조한 이후 또는 제조된 블록으로 바닥이나 벽과 같은 원하는 구축물의 형성한 후 사후적으로 별도로 시공하여야 하는 것이기에 공정과 비용이 드는 문제가 있다.

종래 콘크리트 블록의 표면에 미장효과를 부가하기 위한 제안들을 살펴보면 다음과 같은 것들이 있다.

국내 출원번호 10-1992-0013687(공개번호 10-1994-0002016)에서는 외장재를 미리 부착하는 콘크리트 제품의 제조에 있어서, 각종 외장재에 대한 완전한 밀봉은 물론, 잡석이나 타일 등을 사용하는 복잡한 형상의 콘크리트 복합제품의 제조를, 간단하면서도 저렴한 비용으로 실시할 수 있는 공법으로서 콘크리트 2차 제품용 형틀에 타일이나 돌 등의 외장재를 지정된 형상으로 배열하고, 열을 가하여 액체상태로 용융된 파라핀을 주입한 후, 파라핀이 응고되어 외장재와 파라핀이 일체로 된 상태에서 콘크리트를 타설하고, 콘크리트가 굳어진 후, 형틀이나 콘크리트 복합제품에 열을 가하여 파라핀을 용융배출시키므로써, 외장재를 미리 부착하는 2차제품을 제조하는 제조방법을 개시한 바 있다. 이 방법의 문제점은 외장재와 콘크리트면 사이에 개재된 파라핀으로 인해 외장재와 콘크리트간의 결합력에 현저한 문제점이 있다.

또한 국내 특허출원 제 10-2001-0013225에서는 보·차도용 인터로킹블럭(경계석 블록)에 관한 것으로, 모래,석분,시멘트,물을 혼합하여 만든 콘크리트 블럭의 몸체에 백운암을 분쇄하여 입도조절한 백색 인조석과 백시멘트, 물을 혼합하여 백색표면층을 일체로 성형함으로써 색상이 선명하고 내구성이 뛰어나며 탈색이 되지 않는 블럭이 되게한 것을 개시하고 있다. 즉, 모래,석분,시멘트,물을 혼합하여 만든 블럭몸체와, 백운암을 분쇄하여 입평개선시킨 0.70∼1.52mm의 백색인조석, 백시멘트, 물을 혼합하여 백색표면층을 일체로 성형하여서된 보·차도용 인터로킹블럭이다. 이 블록은 같은 시멘트게열의 무기재와 무기재 라는 동일소재의 결합이기에 그 결합력은 강하지만 그 표면의 미장효과가 색상만이 흰색으로 될 뿐 무기재가 갖는 차가움이나 거친 느낌을 개선할 수 없는 한계가 있다.

또 국내 실용신안출원 제 20-2000-0002818호는 합성 수지재 커버를 일체로 성형한 보,차도용 콘크리트 블럭에 관한 것으로 합성수지 또는 고무재의 커버에 인서트사출을 통하여 일체로 성형된 금속재의 고정 돌기를 구비하거나, 커버와 동일한 재질의 고정 핀에 철심의 보강재를 더 구비하여 블럭의 성형시 커버가 일체로 성형되도록 하여 접착재를 통한 별도의 고정작업을 삭제하여 작업환경 개선은 물론 규격화된 블럭의 생산으로 시공성 향상과 품질 향상을 목적으로 안출된 것이지만 이 고안은 커버를 먼저 성형한후 이 커버 내에 콘크리트를 부어넣는 것으로서 일체성형방식이 아니다.

또한 국내 실용신안 출원 제 20-2002-0008940호에서는 폐고무와 칼라고무를 이용한 2단 복층 포장재에 관한 것을 제시하고 있는데 많은 양의 폐타이어를 친환경적인 요소 및 자원절감의 차원에서 보다 효율적으로 사용하고자 폐타이어를 수거 및 회수한 후 별도의 공정을 거쳐서 잘게 분쇄하여 생성되는 폐고무칩을 이용하여 스포츠 시설용 포장재 및 건물주변의 조경공간, 공원, 경기장주변의 광장, 아파트내 인도, 자전거도로, 산책로 등의 원료로 사용하여 미려함과 탄력성을 부여하며 비용절감 효과를 갖는 폐고무와 칼라고무를 이용한 2단복층 포장재를 제공하는 위한 것으로서, 콘크리트 및 아스팔트 콘크리트의 표면에 0.2㎜-0.4㎜의 두께로 프라이머를 고르게 도포하고 그 상부를 바인더로 도포하여 기초재를 구비한 후; 그 상부로 상하층부가 위치하는 것으로 하층부는 폐고무칩을 직경 약 3㎜-7㎜의 크기로 분쇄하여 우레탄 바인더와 고르게 혼합하여 하층부을 시공하고; 상층부는 0.6㎜-2㎜의 칩으로 분쇄된 폐고무칩을 원재로 유색용 안료와 우레탄 바인더를 혼합하여 표면이 일정하도록 시공한 후 그 상층부를 컬러 코팅하여 마무리되는 구조를 특징으로 하는 폐고무와 칼라고무를 이용한 2단복층 포장재이다. 이 고안은 콘크리트 블록의 표면에 무기재와는 다른 유기재(페타이어칩)을 결합한다는 점에서 종래의 무기재와 무기재를 결합하는 방식에 비해 진일보한 것이지만 그 제조공정에 있어서는 미리 완전히 경화양생된 콘크리트블럭을 대상으로 그 표면에 접착성 프라이머를 바르고 그 위에 폐타이어칩을 부착하는 방식이기에 공정이 다단계이고 일체성형이 아니어서 여전히 접착강도가 약하다는 문제점을 갖는다.

또한 국내 특허출원 제 10-1999-0037295에서는 일반조립식 주택 또는 사무실이나 상가 등을 건축하기에 적합한 독립된 조립식 건축용 콘크리트 판넬에 관한 것으로서, 색소몰탈 강도는 28일 기준으로 240㎏/㎤ - 300㎏/㎝로 한 색소시멘트를몰탈에 혼합한 후 형체와 외부 모양을 구체화한 후, 거푸집과 문양틀에 넣어 외장을 제조하고, 상기와 같이 색소몰탈 타설 후 초결이 끝나기 전에 상기 색소몰탈 위에 일반콘크리트 타설하여 부착강도가 뛰어나 기술을 개시하고 있다. 이 기술 역시 콘크리트 블록 또는 콘크리트판넬의 표면미장효과를 높이기 위한 방법 중의 하나이지만 단순히 색소를 넣은 콘크리트와 그렇지 않은 콘크리트를 시간차를 두어 두 번 타설하여 일체 경화시킨다는 것이기에 동일소재간의 결합기술일 뿐이다.

또한, 국내 특허출원 제 10-1997-0055598호에서는 접착수지와 칼라규사를 혼합하여 콘크리트의 표면을 미장방법에 관한 것을 개시하고 있어서 본 고안과 동일한 개념의 기술을 제안하고 있다. 그러나 이 기술은 콘크리트 구조물의 바탕층의 바닥면의 이물질 및 수분을 제거하는 바탕면정리단계와, 불규칙한 마감면을 평활하게 하기 위하여 시멘트+모래로 된 모르터를 타설하여 모르터층(2)을 형성하는 바탕면평활단계와, 모르터로 마감된 바탕면위에 칼라규사와 접착수지를 혼합시킨 수지규사혼합물을 모르터에 접착시키기 용이하게 하기 위한 프라이머를 도포하여 프라이머층을 형성하는 프라이머도포 단계와, 프라이머가 도포된 전면에 칼라규사와 접착수지를 혼합시킨 규사혼합물을 바탕면위에 타설 및 미장하여 칼라규사층을 칼라규사미장단계 및 칼라규사 미장이 완료된 후, 칼라규사미장면에 마감을 위한 보호수지코팅단계로 이루어짐을 특징으로 하는 것으로서 본원 고안이 달성하고자 하는 일체성형이 아닌 점에서 차이가 난다.

마지막으로 국내특허출원 10-2001-0050173호에서는 습윤면에 대한 부착성이 우수한 무기질단면피복재 조성물에 관한 기술을 제안하고 있는데 이 기술의 목적은 콘크리트의 건습조건에 대하여 안정된 부착성을 구비하고, 피복재와의 접착성이 양호하며, 콘크리트의 바탕이 작은 요철부위, 공극의 처리가 확실히 되어 평활하고 밀실한 마감이 가능하고, 내수성이 양호하며, 온도변화에 대해서도 성능저하가 없는 습윤면에 대한 부착성이 우수한 무기질단면피복재 조성물을 재공하는 것으로서 구체적으로는 친수성 에폭시 수지주재와 경화재 및 무기질 분말을 1 : 2.5 : 3∼9 의 비율로 배합하고, 상기 배합된 혼합물 100 중량부에 대하여 20 중량부의 물이 첨가된 습윤면에 대한 부착성이 우수한 무기질단면피복재 조성물을 제공함에 있다. 그런데 이 기술에서는 건습조건에 대하여 안정된 부착성을 구비하고, 피복재와의 접착성이 양호한 유지재 조성물을 제시하고 있을 뿐이며 콘크리트와의 일체적 양생을 고려한 것은 아니어서 본원 고안과 차이가 있다.

본 고안은 이상과 같은 종래기술을 감안하여 합성수지와 무기재, 금속재, 혹은 유기재 입자가 혼합된 미장층이 콘크리트 블록의 일면에 결합되어 일체로 경화되어 이루어진 미장콘크리트 블록을 제공함으로서 표면에 미장층을 갖는 콘크리트 블럭 제조공정의 단순화 및 미장층 부착강도의 증진을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 표면에 미장 콘크리트 블록의 제조방법을 간략적으로 나타낸 공정 다이어그램이다

도 2는 본 고안인 미장 콘크리트 블록의 사시도이다

도 3은 본 고안에 따른 미장 콘크리트 블록의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 수지 4 : 수지에 첨가된 볼

6 : 미장층 8 : 콘크리트층

상기 목적을 이루기 위해 본 고안에 따른 합성수지와 무기재, 금속재, 혹은 유기재 입자가 혼합된 미장층이 콘크리트 블록의 일면에 결합되어 일체로 경화되어 이루어지는 미장콘크리트 블록은,

표면에 입도가 0.5mm-5mm인 인공 또는 칼라규사볼, 칼라유리볼, 칼라 세라믹볼, 옥볼과 같은 무기재 입자그룹, 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 칼라알미늄볼, 스테인레스볼, 구리볼과 같은 금속재입자 그룹 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 우레탄볼, EPDM 볼, 폐타이어볼, 야광볼과 같은 유기재 입자그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 그룹이 에폭시수지나 우레탄 수지 중의 하나의 수지에 함침되어 이루어진 미장층이 콘크리트 블록의 적어도 일 표면에 겹합되어 있고 그 미장층과 콘크리트층과의 결합면은 거친 결합면을 이루는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징으로 이루어진 본 고안인 미장콘크리트 블록은, 다음과 같은 다섯 단계의 공정으로 이루어진다.

제 1 공정 (미장층 성형을 위한 제1차 혼합공정)

입도가 0.5mm-5mm인 인공 또는 칼라규사볼, 칼라유리볼, 칼라 세라믹볼, 옥볼과 같은 무기재입자(4), 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 칼라알미늄볼, 스테인레스볼, 구리볼과 같은 금속재입자(4) 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 우레탄볼, EPDM 볼, 폐타이어볼, 야광볼과 같은 유기재입자와 에폭시수지나 우레탄 수지와 같은 열경화성 수지(2)를, 수지 : 첨가 볼의 비율 = 1 : 20정도로 18℃ 이상의 분위기에서 약 8분 정도 혼합하는 1차 혼합공정이다.

본 고안에서는 유기재와 무기재의 일체적 결합성형(일체양생)을 중요한 기술적 과제로 하는 것으로서 유기재의 적정 경화타이밍가 그 경화조건이 매우 중요하다. 이러한 관점에서 전술한 바와 같은 첨가볼의 입도의 크기 및 분위기의 온도조건과 혼합시간은 유기재 미장층의 슬럼프 및 차후 투입되는 콘크리트 층과 맞닿는 경게면에서의 상호 침투와 결합력에 지대한 영향을 미치는 요인이 된다. 즉첨가볼(4)의 입도가 너무 가늘면 미장층(6)의 슬럼프가 너무 커지게 되어 소정 두께의 층상(層狀)을 형성하지 못하고 흘러내리게 되며 제시된 것보다 너무 입도가 크면 배합되는 수지의 양이 과도해지며 혼합시간도 미장층의 초기경화정도를 좌우하게 되어 지나친 시간동안 혼합할 경우 유기재 미장층이 과도경화하게 되어 차후 투입되는 콘크리트와의 결합력이 현저히 떨어지게 되고 미장층의 혼합시간이 너무 단시간이면 미장층이 묽은 상태에서 콘크리트가 투입되는 결과로 되어 콘크리트가 미장층내로 뚫고 들어가는 정도가 심해진다. 이 1차 혼합공정은 상온(18℃ )에서 행한다.

수지의 종류를 에폭시로 할 것인가 우레탄으로 할 것인가는 완성품의 사용용도 즉 미장층의 효용이 탄성을 요하는 곳에서는 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하고 탄성을 요하지 않을 경우에는 에폭시수지를 사용하는 것이 바람직하다. 수지는 투명체로 하는 것이 바람직하고 혼합되는 각종 볼의 고유색체에 의해 미장층이 발색되도록 하는 것이 그 발색을 오래동안 유지할 수 있다.

제 2 공정(미장층 성형을 위한 제1차 혼합공정)

상기 제1차공정 이후 약 2분동안 행해지는 공정으로서 에어로지를 수지무게의 약 2%정도 더 1차 혼합물에 투입한 후 혼합하는 공정이다. 에어로지를 1차공정과 분리하여 추가로 투입해야하는 이유는, 1차공정에 투입하면 수지가 너무 빨리 굳어지고 배합이 어려워짐에 따라 콘크리트와의 접착력이 저하될 우려가 있기 때문이다.

제 3 공정(미장층혼합물 형틀투입공정)

상기 제 2 차공정에 의해 마련된 미장층혼합물을 만들고자 하는 형상의 형틀 내에 투입하여 두께 약 3mm-10mm로 균일하게 고르는 단계이다. 이 두께는 투입되는 재료의 경제성을 콘크리트 재료와의 최대결합력을 도모할 수 범위 내에서의 고려한 값이다.

제 4 공정(콘크리트 투입 및 가압공정)

제3공정에 이어서 형틀바닥에 깔린 미장층(6) 위에 물, 시멘트, 골재(모래 또는 세골재)가 통상의 콘크리트 블럭 배합비로 혼합된 콘크리트 페이스트를 이어붓기하고 가압하는 단계이다. 이처럼 콘크리트를 이어붓는 순간에 바닥에 먼저 깔려있던 미장층(6)은 최적의 반경화상태 즉 습식무기재인 콘크리트(8)가 미장층 표면으로부터 침투하기에 적정한 상태의 경화정도를 이루어서 미장층과 콘크리트를 일체성형하여 양생할 수 있는 상태를 이루게 되는데 이를 위해 투입된 콘크리트는 60kg/cm²- 80kg/cm²정도의 압력을 가하는 것이 바람직하다. 이보다 더 압력이 강하면 재료침입 현상(콘크리트가 합성수지재 미장층 내로 과도하게 뚫고 들어가 미장층의 원하는 두께가 유지되지 못함)이 일어나고 이보다 압력이 작으면 유기재인 미장층과 무기재인 콘크리트간의 소망하는 결합력을 얻을 수 없게 된다. 이러한 제4공정에서 형틀은 지속적으로 30℃ -40℃을 유지하는 것이 바람직한데 이는 미장층 및 콘크리트의 양자 모두에게 그 조기의 일체경화에 도움을 준다.

제5공정(경화양생공정)

상기 제4공정의 상태로 적어도 30분-60분간 양생경화시키는 공정으로서, 이 공정 이후에는 탈형하여 추가로 콘크리트 강도가 발현되기까지 필요한 통상의 필요한 시간만큼 자연경화시킬 수 있다.

이상과 같은 공정에 의해 만들어지는 표면에 합성수지재 미장층을 갖는 본 고안인 미장콘크리트 블록은 첫째, 유기재 미장층을 사후적으로 미리 만들어져 양생된 콘크리트 블록에 접착하는 방식이 아니라 그 미장층과 콘크리트 블록이형틀에 의해 습식제조되는 공정시부터 함께 일체로 성형되는 것이어서 공정의 획기적인 개선을 이룬 것이어서 우수한 미장표면을 갖는 콘트리트블럭을 염가로 대량 공장생산할 수 있는 효과를 가지며 둘째, 미장층과 콘크리트 층간의 상호 침투정도가 대단히 균일하고 양호하고 그 접촉면이 매끄러운 접촉이 아니라 거친 접촉을 이루어 접합면의 결합력이 대단히 뛰어나 내구성이 우수한 미장콘크리트블럭을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

이상의 기술에 있어서 콘크리트 블록에 한정하여 설명하였으나 본 고안은 반드시 이에 한정되지 않고 넓은 면적의 판넬이나 보도블럭, 경계석, 고속도로 중앙분리대, 안전표지시설물 등 다양한 형상의 구조체에도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 표면에 입도가 0.5mm-5mm인 인공 또는 칼라규사볼, 칼라유리볼, 칼라 세라믹볼, 옥볼과 같은 무기재 입자그룹, 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 칼라알미늄볼, 스테인레스볼, 구리볼과 같은 금속재입자 그룹 혹은 입도가 0.5mm-5mm인 우레탄볼, EPDM 볼, 폐타이어볼, 야광볼과 같은 유기재 입자그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 그룹이 에폭시수지나 우레탄 수지 중의 하나의 수지에 함침되어 이루어진 미장층이 콘크리트 블록의 적어도 일 표면에 겹합되어 있고 그 미장층과 콘크리트층과의 결합면은 거친 결합면을 이루는 것을 특징으로 하는 표면에 미장층이 결합된 미장콘크리트 블록.