KR20090079528A - 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감방법 - Google Patents

발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법에 관한 것으로, 콘크리트 타설 시 내부에 타설공간을 갖는 콘크리트 타설물을 성형하는 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌(Expanded polystyrene) 거푸집에 있어서, 발포폴리스티렌 거푸집의 내장을 유리섬유강화석고(Glassfiber reinforced gypsum, GRG)로 외장을 유리섬유강화시멘트(Glassfiber reinforced cement, GRC)로 마감한다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 의하면 콘크리트 타설 시 축압에 잘 견디고 외장표면은 높은 강도를 갖게 되며, 균열 발생을 방지하여 구조체에 균열이 발생해도 누수 침투현상 등에 의한 철근부식을 예방할 수 있으며, 구조체와 외장마감이 일체형으로 완성되어 별도의 마감이 필요하지 않고 표면에 자연석을 이용함으로 자연환경에 의한 변색을 방지할 수 있으며, 다양한 색상 및 다양한 소재의 표현이 가능하여 개성 있고 독창적이며 창조적인 도시 미관을 만들 수 있다.
또한, 결로가 발생하지 않으며 동파를 예방할 수 있고 단열효과가 우수하여 에너지 절감을 할 수 있으며, 다양한 크기나 다양한 형태의 벽 시공이 가능하여 동일한 마감 효과를 얻을 수 있고 부분적으로 특수한 크기나 특수한 형태 및 곡면이 많은 부분의 설계 시공이 가능하다.
콘크리트 타설, 유리섬유강화시멘트, GRC, GRG, 발포폴리스티렌, 거푸집, 내장마감, 외장마감, 프로파일

Description

발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감방법{Interior and exterior finishing system of expanded polystyrene form}
본 발명은 콘크리트 타설 시 내부의 타설 공간을 갖는 콘크리트 타설물을 성형하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 타설 시 축압에 잘 견디고 외장표면은 높은 강도를 갖으며 균열 발생을 방지하고 결로가 발생하지 않으며 동파를 예방할 수 있고 단열효과가 우수하여 에너지 절감을 할 수 있고 다양한 크기나 다양한 형태의 벽 시공이 가능하여 동일한 마감 효과를 얻을 수 있고 부분적으로 특수한 크기나 특수한 형태 및 곡면이 많은 부분의 설계 시공이 가능한 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌 거푸집의 내장 및 외장 마감 방법에 관한 것이다.
종래는 콘크리트 타설 시 내부의 타설 공간을 갖는 콘크리트 타설물을 성형하는 콘크리트 타설용 거푸집은 콘크리트 타설물의 타설 공간에 맞게 다수의 판넬을 보강재 및 고정부재로서 조립한다.
일반적으로 발포폴리스티렌 거푸집은 여러 나라에서 실시하고 있는 공개기술이며, 단열효과가 뛰어나고 가공이 쉬우며 경량이라 취급이 용이한 장점이 있다.
그러나 상기 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌 거푸집은 마감 공정이 많고 발포폴리스티렌 사이에 연결대가 형성되어 콘크리트 타설 시 축압에 취약하며 외장 마감면이 충격에 약하여 파손되기 쉬운 단점이 있다.
또한, 벽의 형태에 따라 많은 몰드가 필요하므로 몰드 개발비에 따른 제품 생산가가 높아지는 단점이 있다.
현재 발포폴리스티렌 거푸집은 미국 등 외국에서는 주택이나 상가 건설에 대부분 적용하고 있으며, 마감은 스타코(Stucco) 또는 드라이비트(Dryvit)형의 유기질과 무기질 혼합제품의 마감재를 사용하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출 된 것으로서, 콘크리트 타설 시 축압에 잘 견디고 외장표면은 높은 강도를 갖고, 균열 발생을 방지하여 구조체에 균열이 발생해도 누수 침투현상 등에 의한 철근부식을 예방할 수 있고 별도의 마감이 필요하지 않으며 결로가 발생하지 않고 동파를 예방할 수 있으며 다양한 크기나 다양한 형태의 벽 시공이 가능하여 동일한 마감 효과를 얻을 수 있고 부분적으로 특수한 크기나 특수한 형태 및 곡면이 많은 부분의 설계 시공이 가능한 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌 거푸집의 내장을 유리섬유강화석고(GRG)로 외장을 유리섬유강화시멘트(GRC) 로 마감하고 상기 GRG 및 GRC로 내외장이 마감된 발포폴리스티렌 거푸집에 앵커 (Anchor)를 정착하고 발포폴리스티렌 판넬의 프로파일 경사각을 50°내지 85°의 기울기로 성형하며 발포폴리스티렌 판넬을 절단한 후 비스켓 키를 연결할 위치에 홈을 만들어 수직비스켓키나 수평비스켓키를 장착시킨다.
상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 콘크리트 타설 시 축압에 잘 견디고 외장표면은 높은 강도를 갖게 되며, 균열 발생을 방지하여 구조체에 균열이 발생해도 누수 침투현상 등에 의한 철근부식을 예방할 수 있다.
또한, 구조체와 외장마감이 일체형으로 완성되어 별도의 마감이 필요하지 않고 표면에 자연석을 이용함으로 자연환경에 의한 변색을 방지할 수 있으며, 다양한 색상 및 다양한 소재의 표현이 가능하여 개성 있고 독창적이며 창조적인 도시 미관을 만들 수 있다.
나아가 결로가 발생하지 않으며 동파를 예방할 수 있고 단열효과가 우수하여 에너지 절감을 할 수 있다.
더불어, 다양한 크기나 다양한 형태의 벽 시공이 가능하여 동일한 마감 효과를 얻을 수 있고 부분적으로 특수한 크기나 특수한 형태 및 곡면이 많은 부분의 설계 시공이 가능하다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 콘크리트 타설 시 내부에 타설공간을 갖는 콘크리트 타설물을 성형하는 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌(Expanded polystyrene) 거푸집에 있어서, 발포폴리스티렌 거푸집의 내장을 유리섬유강화석고 (Glassfiber reinforced gypsum, GRG)로 외장을 유리섬유강화시멘트(Glassfiber reinforced cement, GRC)로 마감하고 상기 유리섬유강화석고(GRG) 및 유리섬유강화시멘트(GRC)로 내외장이 마감된 발포폴리스티렌 거푸집에 앵커(Anchor)를 정착하며 발포폴리스티렌 판넬의 프로파일의 경사각을 50°내지 85°의 기울기로 성형하여 콘크리트와 발포폴리스티렌의 맞물림 강도를 유지하도록 하고 상기 발포폴리스티렌 판넬을 절단한 후 비스켓 키(Biscuit key)를 연결할 위치에 홈(Groove)을 만들고 수직비스켓키 또는 수평비스켓키를 장착한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 발포폴리스티렌 거푸집의 몰드를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 콘크리트 타설 시 내부에 타설 공간을 갖는 콘크리트 타설물을 성형하는 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌(Expanded polystyrene, EPS) 거푸집에 있어서, 발포폴리스티렌 거푸집은 외장판넬(810)과 내장판넬(910)이 조립되어 내부(Interior) + 외부단열(Exterior Insulation) + 마감(Finish System)되는 시스템의 거푸집이 된 형상으로 내외장 단열 마감 거푸집(Interior + Exterior Insulat -ion and Finish System, I+EIFS)으로 불리 우며 외장을 유리섬유강화시멘트(Glass -fiber reinforced cement, GRC)(800)로 마감하고, 내장은 유리섬유강화석고(Glas -sfiber reinforced gypsum, GRG)(900)로 마감하거나, 혹은 내장을 GRG로 마감하여 GRG의 마감이 양쪽 외부이고 중심부에 연결쇠(Tie Bracer)(700)로 연결된 곳에 철 근배근 및 전기 또는 위생배관 등을 설치하고 콘크리트 타설을 한다.
도 2는 본 발명에 의한 발포폴리스티렌의 슬롯 앵커대의 장치 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 유리섬유강화석고(GRG) 및 유리섬유강화시멘트(GRC)로 내외장이 마감된 발포폴리스티렌 거푸집에 앵커(Anchor)를 정착하여 발포폴리스티렌면과 동시에 축압을 이중으로 견디게 한다.
콘크리트에 잠길 슬롯(140)을 발포폴리스티렌 판넬(100)에 장착한 후 볼트 (150)를 장착하고 와샤(160)와 너트(170)를 잠근다.
조립이 끝난 발포폴리스티렌 판넬(100)을 콘크리트타설용 거푸집(200)에 장착한다. 상기와 같이 슬롯(140) 앵커볼트에 와샤(160) 및 너트(170)가 GRC에 앵커 (Anchor)되게 하여 콘크리트 타설 시 연결대(Bracer)를 강하고 안전하게 고정하여 타설 후에는 내부구조 콘크리트와 외부마감 콘크리트가 서로 맞물려서 이탈이 불가능하게 함으로서 콘크리트 타설 시 축압에 견디고 외장표면은 높은 강도를 갖게 되어 깨어지거나 뜯어지는 기존 EPS공법의 단점을 크게 개선하도록 설계하였다.
특히 지진지역의 구조적 균열이 발생하여도 외부 GRC층과 구조체인 벽 사이에 발포폴리스티렌이 완충작용를 하여 외장 GRC면은 지진 스트레스 에너지의 이동이 가능하지 않아서 균열발생을 방지하며 그 결과 구조체에 균열이 발생해도 누수 침투현상 등으로 인한 철근 부식 등을 완벽히 예방할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 발포폴리스티렌의 프로파일을 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 발포폴리스티렌 판넬(100)의 프로파일(110)을 내부에서 콘크리트면과 잠겨지도록 각을 조정함에 있어 경사각(120)이 작을수록 얇은 모 서리가 생기게 되므로 콘크리트와 발포폴리스티렌을 상호 잠글 수 있는 강도 확보를 위해 경사각을 50°내지 85°의 기울기로 성형하여 콘크리트와 발포폴리스티렌의 맞물림 강도를 유지하도록 한다.
또한, 상기 프로파일(110)의 간격을 작게 하여 상호 잠금 장치를 더욱 증진하고 특정 치수로 인한 절단 시 연결고리쇠 브라켓의 고정이 용이하도록 하였다.
따라서, 전후좌우의 돌출 및 음각부분들이 콘크리트 타설 시 수분의 이탈을 막아 양생에 필요한 수분을 보호하고 마감된 외장이 콘크리트물(Concrete milk)에 의해 표면 마감이 오염되는 것을 방지하며, 시공 시 수평을 유지하는 키(Key)가 되도록 하였다.
더불어 키(Key) 프로파일(110)을 발포폴리스티렌 판넬(100)과 일체로 성형했을 시 연결 키(Key) 부분의 비스켓(Biscuit) 중 수직비스켓키(130)와 수평비스켓키(Carpentry biscuit key)(140)가 파괴될 가능성이 크고 포장에도 어려움이 있어 판넬에는 음각으로 되어 비스켓키를 분리해서 수송하고 취급 시 부서짐을 방지하기 위하여 작업현장에서 직접 삽입하여 사용하도록 발명하였다.
나아가, 상기 발포폴리스티렌 판넬(100)의 요철 된 부위 간격을 최소화하여 어떤 작은 치수의 절단가공도 간편하게 하도록 하였다.
도 4는 본 발명에 의한 연결대를 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 발포폴리스티렌 판넬(100)을 치수에 맞게 절단한 후 비스켓 키(Biscuit key)를 연결할 위치에 열선절단기로 간단히 홈(Groove)을 만들고 수직비스켓키(130) 또는 수평비스켓키(140)를 장착시킨다. 또한, 상기 발포폴리 스티렌 판넬(100)에 외장마감 GRC(800)로 마감한 외장판넬(810)과 내장용 모르타르(Mortar)로 완성한 내장판넬(910)을 서로 조합하여 거푸집을 조립하는 과정으로 브라켓에 연결쇠(700)를 끼우면 내외장 단열 마감 거푸집이 완성된다.
이와 같은 구성은 양측에 단열제인 발포폴리스티렌이 내장되고 중심부에 콘크리트 구조체가 있게 되어 내부의 열이 외부로 유출되지 않으며 외부의 열이 내부로 침투할 수 없어 가장 이상적인 단열 효과를 얻음으로 획기적인 에너지 절약이 가능하다.
또한 내외장에 사용하는 모르타르(Mortar)는 100% 무기질로서 완전한 불연제로 내부의 폴리스티렌을 진공 포장한 상태이므로 화재 발생 시 점화되지 않는다.
도 5는 본 발명에 의해 원형이나 특수각으로 설계된 벽을 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 또한 원형 또는 특수 각(Angle)이나 조각 등으로 설계된 벽을 내외장 단열 마감 거푸집(Interior+Exterior Insulation and Finish System, I+EIFS)으로 제작하는 도면으로서, 상술한 도 1과 완벽하게 접목을 할 수 있도록 철앵글(400)이 외장마감 GRC(800)의 프레임을 이루고 각 앵커박스(500)가 철앵글(400)에 결속되어 축압을 견디도록 설계되었으며, 상기 앵커박스(500)에 볼트와 너트형의 잠금대(Tie Rod)(600)를 이용하여 발포폴리스티렌이 내장된 내외장 판넬을 고정한 후에 철근, 전기, 위생 배관을 설치한 다음 콘크리트를 타설하게 된다.
제작공정은 발포폴리스티렌 판넬에 물리적 잠금 형태의 판넬로 GRC와 결합하는 형태의 상술한 공정과 반대로 외장마감 GRC(800)을 제작하고 발포폴리스티 렌(100)이 앵커박스(500)를 관통하여 프레임 속에 장치되며 외장판넬과 내장판넬 2장이 연결대(Tie Bar)로 고정된다. 또한 본 발명인 I+EIFS 거푸집의 수평적 연결은 발포폴리스티렌 수직비스켓키(130)로 양각과 음각으로 연결한다.
또한, 다양한 크기나 특수한 형태 또는 특수한 부위를 GRC사이딩을 사용하여 내외장이 GRC 또는 GRG로 마감된 거푸집과 구조적으로 연계하여 결속한다.
따라서, 종래의 단열 콘크리트 거푸집은 모든 치수와 형태가 사전 제작된 모듈에 국한되어 제작 시 많은 모듈을 생산해야 하고 현장에서는 모듈 범위 내에서 시공해야 하는 단점을 있었으나 본 발명의 I+EIFS거푸집은 다수의 표준 사이즈와 사이딩으로 모든 치수나 다양한 형태로 벽 시공이 가능하며 동일한 마감 결과를 얻을 수 있었다.
도 6은 본 발명에 의한 GRC 몰탈 분사방법 및 타설방법을 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 콘크리트 타설용 거푸집(200)에 장착된 발포폴리스티렌 판넬(100)에 모래(210), 시멘트(220), 물(230), 혼화제(250), 지연제(260)의 첨가물들이 배합기(270)에서 섞인 슬러리(Slurry)를 공기압축기(280)가 밀어내며 내알칼리성의 유리섬유 타레(290)는 GRC모르타르분사기(300)로 절단되며 슬러리(Slurry)와 함께 타설된다.
이때 제조할 판넬의 규격에 따라 소량은 수동으로 미리 혼합하여 사용하기도 하고 유리섬유 메쉬시트(Mesh sheet)를 슬러리(Slurry)에 침지한 후 몰드에 깔고 눌러 기포를 유출시켜 수적층을 만들어 제조하기도 한다.
이러한 본 발명에 의한 구성으로 현장에서 적용 가능한 바람직한 실시예는 다음과 같다.
콘크리트 타설용 발포폴리스티렌 거푸집을 발포폴리스티렌과 시멘트 모르타르(Mortar)가 물리적으로 일체화시켜 상호 잠금 형태가 되도록 성형 제작한 후에 기초 모르타르인 GRC를 앵커볼트가 매립되도록 채운 후 천연석 콩자갈 및 분쇄된 돌의 미립자와 시멘트로 배합된 외장용 모르타르를 타설하고 물갈기나 모래분사 등으로 표면의 시멘트막을 제거해서 천연석의 자연색이 표현되도록 판넬들을 제작한다.
또한, 본 발명에 의한 판넬들을 서로 연결하여 거푸집 형태를 이룬 후 철근 및 위생파이프 및 전기 등 콘크리트에 매몰될 장치들을 설치하여 콘크리트를 타설함으로서 단열 및 불연 그리고 내외장 표면 마감이 완성된 벽을 건축하게 된다.
상기한 바와 같이 구조체와 외장마감이 일체식으로 완성된 형태로 별도의 마감이 필요하지 않고 표면에 자연석을 이용함으로 자연환경에 의한 변색 방지와 다양한 자연적 색상 표출이 가능하며, 프로파일은 스템프 기법으로 음각, 양각 등으로 조각한 몰드로 도장을 찍듯이 압축하여 다양한 소재로 벽면을 창조할 수 있다.
특히 내장마감인 경우 패턴화된 문양의 콘크리트나 석고를 이용하여 개성 있고 독창적인 벽체를 창조할 수 있다.
본 발명은 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌 거푸집에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명에 의한 발포폴리스티렌 거푸집의 몰드를 도시한 단면도
도 2는 본 발명에 의한 발포폴리스티렌의 슬롯 앵커대의 장치 사시도
도 3은 본 발명에 의한 발포폴리스티렌의 프로파일을 도시한 사시도
도 4는 본 발명에 의한 연결대를 도시한 사시도
도 5는 본 발명에 의해 원형이나 특수각으로 설계된 벽을 도시한 사시도
도 6은 본 발명에 의한 GRC 몰탈 분사방법 및 타설방법을 도시한 사시도
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
100 : 발포폴리스티렌 판넬 110 : 프로파일
120 : 경사각 130 : 수직비스켓키
140 : 수평비스켓키 150 : 슬롯
160 : 볼트 170 : 와샤
180 : 너트 200 : 콘크리트타설용 거푸집
210 : 모래 220 : 시멘트
230 : 물 240 : 폴리머
250 : 혼화제 260 : 지연제
270 : 배합기 280 : 공기 압축기
290 : 유리섬유 타레 300 : GRC 모르타르 분사기
400 : 철 앵글 500 : 앵커박스
600 : 잠금대 700 : 연결쇠
800 : 외장마감 GRC 810 : 외장판넬
900 : 내장마감 GRG 910 : 내장판넬

Claims (7)

  1. 콘크리트 타설 시 내부에 타설공간을 갖는 콘크리트 타설물을 성형하는 콘크리트 타설용 발포폴리스티렌(Expanded polystyrene, EPS) 거푸집에 있어서,
    발포폴리스티렌 거푸집의 내장을 유리섬유강화석고(Glassfiber reinforced gypsum, GRG)로 외장을 유리섬유강화시멘트(Glassfiber reinforced cement, GRC)로 마감하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유리섬유강화석고(GRG) 및 유리섬유강화시멘트(GRC)로 내외장이 마감된 발포폴리스티렌 거푸집에 앵커(Anchor)를 정착한 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
  3. 제 1항에 있어서,
    발포폴리스티렌 판넬(100)의 프로파일(110)의 경사각(120)을 50°내지 85°의 기울기로 성형하여 콘크리트와 발포폴리스티렌의 맞물림 강도를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발포폴리스티렌 판넬(100)을 절단한 후 비스켓 키(Biscuit key)를 연결 할 위치에 홈(Groove)을 만들고 수직비스켓키(130) 또는 수평비스켓키(140)를 장착시키는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수직비스켓키(130)와 수평비스켓키(140)를 분리해서 수송하고 작업현장에서 부착하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
  6. 제 1항에 있어서,
    다양한 크기나 특수한 형태 또는 특수한 부위를 GRC사이딩을 사용하여 내외장이 GRC 또는 GRG로 마감된 거푸집과 구조적으로 연계하여 결속하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발포폴리스티렌 판넬(100)의 요철 된 부위 간격을 최소화하여 다양한 길이의 절단가공을 간편하게 하는 것을 특징으로 하는 발포폴리스티렌 거푸집의 내외장 마감 방법
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