KR20110085566A - 칼라 콘크리트 모르타르 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칼라 콘크리트 모르타르 조성물에 관한 것으로, 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물12,5중량%로 혼합하여 시공함으로써, 내화성능을 크게 향상시키고 주차장 등에 바닥 마감으로 시공하는 경우 타이어와 마찰음의 발생을 방지할 뿐만 아니라 내화성능의 향상으로 폭열과 균열을 방지함은 물론 충격저항성을 향상시키고 동결융해 저항성 증대시켜 장기간 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

Description

칼라 콘크리트 모르타르 조성물 {color concrete mortar composition}

본 발명은 칼라 콘크리트 모르타르 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유를 포함하여 내화성능을 향상하여 폭열을 방지하고 콘크리트 및 모르타르의 균열을 억제하며 충격저항성을 향상시키고 동결융해 저항성 증대시키며 마찰음을 최소화하여 주차장 등의 바닥 마감재로 사용할 수 있도록 하는 칼라 콘크리트 모르타르 조성물에 관한 것이다.

칼라 콘크리트 모르타르 또는 폴리머 시멘트 모르타르 조성물과 관련하여, 다양한 종래기술의 문헌을 찾아볼 수 있다.

한국특허 등록 제10-0518712호에는 수용성의 혼화제를 모르타르에 혼합하여 시공함으로써 겨울철에 물의 사용에 따른 시공의 곤란성이 있는데, 상기의 문제를 해결하기 위하여, 유성아크릴-우레탄 수지를 사용하는 모르타르 조성물에 대한 특허가 출원되었다. 그러나 유성 모르타르 조성물은 겨울에도 얼지 않고 시공이 가능한 점이 있었지만 여전히 경화시간이 충분히 짧지 않았고, 또한 평면의 보수 시공이 아닌 수직방향의 시공 시에 상하부간의 면이 균일하지 않는 요인이 발생하였다.

또한 한국 공개특허 제1993-7847호에는 콘크리트 배합시 산화철을 단위 시멘트량의 일정 비율을 첨가하여 콘크리트 타설면 전체에 색상을 표출시키는 칼라 콘크리트의 제조방법이 기재되어 있다. 또한, 한국 공개특허 제1996-37611호에는 콘크리트에 착색 혼화제를 혼입하여 콘크리트 본래의 특성을 유지하면서 다양한 색상으로 착색되도록, 백색 포틀랜드 시멘트와 안료를 적정한 비율로 투입하여 혼합하고, 여기에 다시 석분과 굵고 가는 백운석 골재를 투입하여 충분히 건비빔되게 하고, 상기 혼합물에 배합수를 투입 혼합함으로서 칼라 콘크리트를 얻고 칼라 콘크리트를 몰드 상에 타설한 다음 양생하고 탈형하여 제작하는 방법이 기재되어 있다.

그 밖에도, 한국 등록특허 제295017호에는 백시멘트, 칼라규소 분말, 칼라 석분과 같은 착색 충진제, 소포제, 에멀젼, 아크릴 공중합체 등과 같이 접착성 및 내마모성, 색상의 다양성이 우수하고 건조속도가 빠른 결합제를 혼합 조성하는 착색시멘트 모르타르 조성공정과, 상기 착색 시멘트 모르타르를 도포 준비 작업이 끝난 콘크리트면에 목적하는 두께로 1회 도포하여 건조 양생하는 공정과, 건조된 표면에 색상이 분명하게 현출되면서 표면의 보호 및 오염방지가 되고 내구성을 부여하는 투명 도료를 도포하는 공정 결합으로 이루어지는 콘크리트면의 마감 시공방법이 기재되어 있고, 한국 등록특허 제291623호에는 석분, 인조석골재, 탄산칼슘분, 무기질 착색제를 혼합, 교반하여 혼합모르타르를 제조하고, 제조된 혼합모르타르와 에폭시 계열이나 폴리에스테르 계열의 합성수지와, 물 또는 신나를 교반기로 혼합, 교반하여 제조되는 고강도 인조 색채 무늬 바닥재가 기재되어 있으며, 한국 공개특허 제2004-87002호에는 백시멘트, 규사, 탄산칼슘, 에틸렌 비닐 아세테이트-비닐 바사테이트 공중합체 계열의 재분산성 폴리머, 폴리아크릴계 재분산성 폴리머, 또는 이들의 혼합물, 실리콘계 소포제, 셀룰로오즈염, 나프탈렌-포름알데히드 설페이트 축합물을 주성분으로 하는 유동화제가 혼합된 건축물의 보수재 또는 마감재용 폴리머 시멘트 모르타르 조성물이 기재되어 있다.

전술한 바와 같은 종래의 모르타르 조성물을 살펴보면, 주차장 등의 바닥 마감재로 사용하는 경우 마찰음이 심하게 발생할 뿐만 아니라 장기 사용으로 인하여 균열의 우려가 높고 이로 인하여 일정 기간 후 수시로 재시공하여야 하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주목적은 백시멘트, 규사, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 수지 등을 포함하여 내화성능을 크게 향상시키고 마찰음의 발생을 억제하도록 하는 칼라 콘크리트 모르타르 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명이 다른 목적은 내화성능의 향상으로 폭열과 균열을 방지할 뿐 만 아니라 억제하며 충격저항성을 향상시키고 동결융해 저항성 증대시켜 장기간 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 하는 칼라 콘크리트 모르타르 조성물을 제공하는 데 있다.

상기의 목적 달성을 위한 본 발명의 칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 조성물은 백시멘트, 규사, 아크릴수지, 폴리프로필렌 섬유 및 물을 혼합하여 이루어진 것으로, 특히 폴리프로필렌 섬유를 포함하여 내화성능을 크게 향상시키고 주차장 등에 바닥 마감으로 시공하는 경우 타이어와 마찰음의 발생을 방지할 뿐만 아니라 내화성능의 향상으로 폭열과 균열을 방지함은 물론 충격저항성을 향상시키고 동결융해 저항성 증대시켜 장기간 안정적인 상태를 유지할 수 있도록 효과가 있는 것이다.

이에 상기한 구성에 따른 본 발명의 칼라 콘크리트 모르타르 조성물의 구체적인 실시 예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어진다.

상기 백 시멘트(white cement)란 원료로서 철분이 적은 백색점토와 석회석을 사용하고 연료에는 중유 등을 사용해서 만든 시멘트로서, 시멘트를 제조하는 데 있어 원료의 철분을 제거하고, 소성할 때는 매연이 적은 석유 연료를 사용하며, 분쇄는 철구 대신 경질석재 또는 자기를 사용하는 등, 시멘트의 회색을 내는 원인물질을 제거하여 흰색으로 만들어져서 주로 외장 모르타르 등에 쓰이는 재료로서 본원에서는 일반 시멘트 대신 백시멘트를 사용하였다.

상기 규사는 평균입경이 1 ~ 5 ㎜인 것을 의미하는 것으로, 규사 분말에 비하여 입자 크기가 크므로 규사분말에 비하여 장기적인 작용을 할 수 있다.

상기 아크릴 수지(혼화제)는 물량을 적게 함으로써 강도를 증진시키게 하는 것으로 물량이 감소하게 되면 잘 흐리지 않아 콘크리트 작업성이 떨어지게 되는 데, 하지만 콘크리트 내부에 공기방울이 생성되게 되고 작업성을 유지해 주는 역할을 한다.

나아가 콘크리트의 내구성(Durability) 특성 중 융결 동해 저항성을 향상시키도록 하는 것으로, 즉 콘크리트가 외부온도에 의하여 얼었다 녹았다를 반복할 경우 발생하는 수축과 팽창을 콘크리트 내부의 공극에 의하여 완화 시키는 작용을 하여 균열을 방지하도록 한다.

상기 섬유보강재인 폴리프로필렌 섬유는 모르타르 조성물에 함유하여 칼라콘크리트의 충격 및 파쇄 저항력 증대시키고 고강도 콘크리트의 폭열 저항성 우수하며 콘크리트의 마모 저항력 증대하고 콘크리트의 피로 저항성 증대하며, 동결융해 저항력 증대시키도록 한다.

여기서 폴리프로필렌 섬유는 배합을 고려하여 길이 30~40mm가 적당하고 직경0.6~1.2mm가 이상적이다.

더욱이, 칼라콘크리트의 경화후 치밀한 구조로 완성되는 칼라 콘크리트의 폭열을 제어한다.

상기 물은 통상 콘크리트와 동일한 배합수로써 유해물질이 포함되지 않은 지하수, 수도수등이 적당하고 사용재료에 따라 그 적정량이 결정되며, 콘크리트의 유동성과 시공성에 영향을 미치는 요소로 작용한다. 과도할 경우 건조수축, 재료분리 등의 문제를 일으키므로 결합재와의 배합중량비를 고려하여 그 양을 결정한다.

이러한 본 발명 칼라 콘크리트 모르타르를 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어진다.

이러한 모르타르 조성물을 시공면에 도포하기 위하여 먼저 시공면을 고압 공기 분사하여 마감처리하고, 이어서 상기에서 제조한 베이스용도료 조성물을 스프레이 하여 코팅하고, 충분히 건조시켰다. 이어서 상기 모르타르 조성물을 스프레이 하여 시공 면에 시공한 결과 접촉시의 표면건조는 약 20분내에 건조되어 경화되었으며, 약 4시간정도 지났을때 완전경화 되었다. 테스트한 결과, 72시간 10중량%의 NaOH 수용액에 노출시켰을 경우에도 블루밍이나 강도의 저하나 외관이 정상적으로 나타났으며, 또한 7일 동안의 수밀성 테스트를 한 결과 역시 수분의 침투 없이 더욱 안정적이었으며, 칼라의 변화 등이 없이 매우 좋은 결과를 얻을 수 있었을 뿐만 아니라 차량의 운행에 따른 타이어와의 마찰음이 거의 발생하지 않았다.

실시예 2

칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사37중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유0.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어진다.

이러한 모르타르 조성물을 시공면에 도포하기 위하여 먼저 시공면을 고압 공기 분사하여 마감처리하고, 이어서 상기에서 제조한 베이스용도료 조성물을 스프레이 하여 코팅하고, 충분히 건조시켰다. 이어서 상기 모르타르 조성물을 스프레이 하여 시공 면에 시공한 결과 접촉시의 표면건조는 약 20분내에 건조되어 경화되었으며, 약 4.5시간정도 지났을때 완전경화 되었다. 테스트한 결과, 72시간 10중량%의 NaOH 수용액에 노출시켰을 경우에도 블루밍이나 강도의 저하나 외관이 정상적으로 나타났으며, 또한 7일 동안의 수밀성 테스트를 한 결과 역시 수분의 침투 없이 더욱 안정적이었으며, 칼라의 변화 등이 없이 매우 좋은 결과를 얻을 수 있었으나 차량의 운행에 따른 타이어와 밀착으로 약간의 마찰음이 발생하였다.

실시예 3

칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사33중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유4.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어진다.

이러한 모르타르 조성물을 시공면에 도포하기 위하여 먼저 시공면을 고압 공기 분사하여 마감처리하고, 이어서 상기에서 제조한 베이스용도료 조성물을 스프레이 하여 코팅하고, 충분히 건조시켰다. 이어서 상기 모르타르 조성물을 스프레이 하여 시공 면에 시공한 결과 접촉시의 표면건조는 약 20분내에 건조되어 경화되었으며, 약 4시간정도 지났을때 완전경화 되었다. 테스트한 결과, 72시간 10중량%의 NaOH 수용액에 노출시켰을 경우에도 블루밍이나 강도의 저하나 외관이 정상적으로 나타났으며, 또한 7일 동안의 수밀성 테스트를 한 결과 역시 수분의 침투 없이 안정적이었으며, 칼라의 변화 등이 없이 매우 좋은 결과를 얻을 수 있었을 뿐만 아니라 차량의 운행에 따른 타이어와의 마찰음이 거의 발생하지 않았다.

그러나 육안으로 표면이 고르지 못함이 부분적으로 나타나고 노약자의 보행에 지장을 줄 우려가 있었다.

실시예 4

칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지12중량%, 폴리프로필렌 섬유0.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어진다.

이러한 모르타르 조성물을 시공면에 도포하기 위하여 먼저 시공면을 고압 공기 분사하여 마감처리하고, 이어서 상기에서 제조한 베이스용도료 조성물을 스프레이 하여 코팅하고, 충분히 건조시켰다. 이어서 상기 모르타르 조성물을 스프레이 하여 시공 면에 시공한 결과 접촉시의 표면건조는 약 20분내에 건조되어 경화되었으며, 약 4.5시간정도 지났을때 완전경화 되었다. 테스트한 결과, 72시간 10중량%의 NaOH 수용액에 노출시켰을 경우에도 블루밍이나 강도의 저하나 외관이 정상적으로 나타났으며, 또한 7일 동안의 수밀성 테스트를 한 결과 역시 수분의 침투 없이 더욱 안정적이었으며, 칼라의 변화 등이 없이 매우 좋은 결과를 얻을 수 있었으나 차량의 운행에 따른 타이어와 밀착으로 약간의 마찰음이 발생하였다.

실시예 5

칼라 콘크리트 모르타르 조성물은 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지8중량%, 폴리프로필렌 섬유4.5중량% 및 물12,5중량%로 이루어진다.

이러한 모르타르 조성물을 시공면에 도포하기 위하여 먼저 시공면을 고압 공기 분사하여 마감처리하고, 이어서 상기에서 제조한 베이스용도료 조성물을 스프레이 하여 코팅하고, 충분히 건조시켰다. 이어서 상기 모르타르 조성물을 스프레이 하여 시공 면에 시공한 결과 접촉시의 표면건조는 약 20분내에 건조되어 경화되었으며, 약 4시간정도 지났을때 완전경화 되었다. 테스트한 결과, 72시간 10중량%의 NaOH 수용액에 노출시켰을 경우에도 블루밍이나 강도의 저하나 외관이 정상적으로 나타났으며, 또한 7일 동안의 수밀성 테스트를 한 결과 역시 수분의 침투 없이 안정적이었으며, 칼라의 변화 등이 없이 매우 좋은 결과를 얻을 수 있었을 뿐만 아니라 차량의 운행에 따른 타이어와 마찰음이 거의 발생하지 않았다.

그러나 육안으로 표면이 고르지 못함이 부분적으로 나타나고 노약자의 보행에 지장을 줄 우려가 있었다.

실시예 6

백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물6.5중량%, 메탄올 6중량%로 이루어진다. 이렇게 메탄올을 6중량%로 혼합하는 것은 동절기에 시공시 혼합된 콘크리트 모르타르 조성물이 동결되는 것을 방지하는 것으로 동절기에도 시공이 가능하도록 한 것이다.

Claims (3)

1. 백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물12.5중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 모르타르 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 폴리프로필렌 섬유는 길이 30~40mm, 직경0.6~1.2mm으로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 모르타르 조성물.
3. 제 1항에 있어서,
   백시멘트40중량%, 규사35중량%, 아크릴수지10중량%, 폴리프로필렌 섬유2.5중량% 및 물6.5중량%, 메탄올 6중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 모르타르 조성물.