KR20170079619A - 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법에 관한 것으로서, 가소제와 안료가 혼합된 모르타르에 진동을 가해 안료의 분산성을 조절하여 다양한 무늬와 색상을 연출할 수 있음과 동시에 성형체의 강도를 높일 수 있는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법은 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻는 혼합단계와, 모르타르를 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와, 진동성형기 또는 진동 컨베이어로 성형틀에 진동을 가해 상기 성형틀에 주입된 모르타르를 다지는 진동다짐단계와, 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계를 포함한다.

Description

칼라 콘크리트 성형체의 제조방법{method for producing foamed color concrete}
본 발명은 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법에 관한 것으로서, 가소제와 안료가 혼합된 모르타르에 진동을 가해 안료의 분산성을 조절하여 다양한 무늬와 색상을 연출할 수 있음과 동시에 성형체의 강도를 높일 수 있는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트의 회색 외관을 개선하기 위해서, 제조 과정에서 안료를 사용하는 방안들이 사용되어 왔다.
안료의 사용은 콘크리트의 강도 특성을 저하시키는 문제가 있기 때문에, 칼라 콘크리트는 도로와 같은 바닥재 분야에 주로 사용되고 있다. 바닥재의 경우, 구조체에 비해서 요구되는 강도가 낮을 뿐만 아니라, 칼라 콘크리트를 도로의 표면에만 별도로 시공할 수 있어, 전체적인 강도를 유지하기도 용이하고, 안료의 사용에 따라 비용 문제가 적다.
고강도가 요구되는 구조체용 콘크리트의 칼라화를 위한 방안들도 개발되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0588192호에서는 백색칼라의 콘크리트를 구현할 수 있게 되며 동시에 소요강도 및 내구성을 구비하여 설계자의 요구 또는 구조물의 특성에 부응하는 백색칼라 콘크리트 구조물을 완성할 수 있도록, 단위결합재량 320~500㎏/㎥, 단위수량 155~175㎏/㎥, 단위잔골재량 700~980㎏/㎥, 단위굵은골재량 900~1000㎏/㎥, 물-결합재의 중량비 35.0~50.0%, 잔골재율 45.0~50.0%로 하면서 결합재에 대하여 5~10 중량%의 산화티탄계 백색안료를 더 포함하여 배합되되, 상기 결합재는 백시멘트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색칼라 콘크리트 조성물을 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0098606호에는 물-시멘트의 중량비가 30.0~50.0%이고, 잔골재율이 40.0~50.0%이며, 무기계콘크리트 안료 혹은 산화철은 시멘트에 대하여 5~10 중량%이고, 카본 블랙(Carbon Black)은 시멘트에 대하여 0.3~2 중량%로 하여 배합되는 것을 특징으로 하는 흑색칼라 콘크리트 조성물을 개시하고 있다.
하지만 종래의 기술들은 단순하게 단색의 색상만을 낼 수 있다는 문제점이 있고, 콘크리트의 강도 또한 높지 않아 고강도를 요하는 타일, 블록 등과 같은 콘크리트 제품으로 사용하기에 한계가 있다는 문제점이 있다.
1. 대한민국 등록특허 제 10-0588192호: 백색칼라 콘크리트 조성물 2. 대한민국 공개특허 제10-2005-0098606호: 흑색칼라 콘크리트 조성물
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 가소제와 안료가 혼합된 모르타르에 진동을 가해 안료의 분산성을 조절하여 다양한 무늬와 색상을 용이하게 연출할 수 있음과 동시에 성형체의 강도를 높일 수 있는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법은 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻는 혼합단계와; 상기 모르타르를 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와; 진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 상기 성형틀에 주입된 모르타르를 다지는 진동다짐단계와; 상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계;를 포함한다.
상기 시멘트 100중량부에 대하여 상기 물 20 내지 40중량부를 혼합하고, 상기 가소제는 상기 모르타르 총 중량 중 0.2 내지 2중량%이고, 상기 안료는 상기 모르타르 총 중량 중 0.2 내지 2중량%인 것을 특징으로 한다.
상기 양생단계는 상기 양생케이스의 내부에 부압을 형성하여 양생하는 것을 특징으로 한다.
상기 양생단계는 상기 양생케이스에 설치된 히터를 이용하여 상기 양생케이스를 가열하면서 양생하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형틀주입단계 후 상기 성형틀의 내부에 형성된 모르타르층 위에 건축 마감재를 포개어 올리는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법은 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻되 서로 다른 색상의 안료가 혼합된 2종류 이상의 모르타르를 얻는 혼합단계와; 상기 2종류 이상의 모르타르를 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와; 진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 상기 성형틀에 주입된 모르타르를 다짐과 동시에 서로 다른 안료의 분산과 혼합을 조절하여 색상과 무늬를 형성시키는 진동다짐단계와; 상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계;를 포함한다.
상기 성형틀주입단계는 상기 2종류 이상의 모르타르를 동시에 상기 성형틀로 주입하는 것을 특징으로 한다.
상기 성형틀주입단계는 상기 2종류 이상의 모르타르를 각 종류에 따라 순차적으로 상기 성형틀로 주입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법은 시멘트, 골재, 물, 가소제를 혼합하여 모르타르를 얻는 혼합단계와; 상기 모르타르에 안료를 첨가한 후 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와; 진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 성형틀에 주입된 모르타르를 다짐과 동시에 상기 안료의 분산을 조절하여 색상과 무늬를 형성시키는 진동다짐단계와; 상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계;를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 가소제와 안료가 혼합된 모르타르에 진동을 가해 안료의 분산성을 조절하여 다양한 무늬와 색상을 용이하게 연출할 수 있다.
또한, 가소제의 사용으로 물의 사용량을 줄여 궁극적으로 강도를 높이는 효과를 가져올 수 있고 분산성이 뛰어나서 골고루 자재가 퍼짐으로서 진동을 가할 때 골재가 한쪽으로 몰리지 않고 골고루 퍼지면서 다짐성이 개선될 뿐 아니라 미세한 입자가 골고루 채워져 양생된 후 최종 제품의 표면이 성형틀 윤곽을 따라 광택이 날 만큼 매끄럽게 형성되어 장식성을 더할 수 있는 효과가 있다.
또한, 양생 전에 진동을 가해 모르타르를 다지므로 콘크리트 성형체의 강도를 높일 수 있다.
도 1은 제 1모르타르와 제 2모르타르를 혼합한 상태에서 성형틀에 주입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 제 1모르타르와 제 2모르타르를 혼합하지 않은 상태로 성형틀에 동시에 주입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 제 1모르타르와 제 2모르타르를 혼합하지 않은 상태로 성형틀에 순차적으로 주입하는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 성형틀에 주입된 모르타르층 위에 건축마감재를 포개어 올린 상태를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 적용되는 양생케이스의 내부를 보여주는 단면도이고,
도 6은 단색의 모르타르를 이용하여 제조한 콘크리트 성형체의 모습이고,
도 7은 2가지 색상의 모르타르를 이용하여 제조한 콘크리트 성형체의 모습이고,
도 8은 4가지 색상의 모르타르를 이용하여 제조한 콘크리트 성형체의 모습이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법은 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻는 혼합단계와, 모르타르를 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와, 진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 상기 성형틀에 주입된 모르타르를 다지는 진동다짐단계와, 상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계를 포함한다. 각 단계별로 구체적으로 살펴본다.
1. 혼합단계
시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻는다.
시멘트로 통상적인 포틀랜드 시멘트를 이용할 수 있다.
골재로 굵은 골재 또는 잔 골재를 이용할 수 있다. 시멘트 대 골재는 1:0.5~4의 중량비로 혼합될 수 있다.
칼라 콘크리트 성형체를 제조하기 위한 본 발명에서 물, 가소제, 안료의 혼합량은 매우 중요하다.
물의 양이 많으면 모르타르의 유동성의 확보는 가능하나 양생 후 성형체의 강도가 크게 감소하고 공극률이 지나치게 높아져 표면이 매끄럽게 형성되기 어렵다. 그리고 물의 양이 적으면 모르타르의 유동성이 줄어 안료의 혼합성이 저하되고 작업성이 크게 떨어진다. 통상적인 콘크리트 제품의 제조시 사용되는 물의 양은 시멘트 100중량부에 대하여 50중량부 이상이다.
본 발명에서 사용되는 물의 양은 시멘트 100중량부에 대하여 20 내지 40중량부인 것이 바람직하다. 이는 통상적인 콘크리트 제품에 비해 물의 양이 적다. 본 발명에서는 물의 양이 줄어듬에 따라 발생되는 유동성 저하를 가소제를 이용하여 해결하고자 한다.
가소제는 분산제의 역할을 하여 시멘트 입자와 안료 입자의 분산성을 향상시켜 모르타르의 유동성을 개선시킨다. 이러한 유동성 개선을 통해 후술할 진동다짐 과정에서 안료의 분산과 혼합을 용이하게 조절할 수 있도록 하며, 모르타르의 내부 중의 적정량 이상의 공기를 외부로 쉽게 배출할 수 있도록 하고 입자들의 결합력을 고르게 향상시켜 양생 후 콘크리트 성형체의 강도를 크게 증대시킬 뿐만 아니라 안료의 퍼짐성도 개선되어 색상을 발형하는 데 유용하다.
본 발명에서 사용되는 가소제의 양은 모르타르 총 중량 중 0.2 내지 2중량%이다. 가소제의 양이 0.2중량% 미만이면 모르타르의 유동성이 저하되고, 2중량%를 초과하면 콘크리트 성형체의 재료 분리를 가져와 강도 저하를 불러일으킨다.
가소제(plasticizer)로 통상적인 나프탈렌계, 폴리카르본산계, 멜라민계, 리그닌계 등 초가소제와 고성능 AE감수제를 이용할 수 있다.
안료로 무기계 또는 유기계를 이용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 안료의 양은 모르타르 총 중량 중 0.2 내지 2중량%이다. 안료는 가소제와 동일한 함량을 갖는 것이 바람직하다.
시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 일정 비율로 혼합하여 모르타르를 만든다. 만들어진 모르타르는 안료에 의해 특정의 색상을 갖는다. 그리고 이와 달리 본 발명은 시멘트, 골재, 물, 가소제를 혼합하여 모르타르를 먼저 만든 후 안료를 모르타르에 첨가할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명은 서로 다른 안료를 이용하여 색상이 서로 다른 2종류 이상의 모르타르를 준비할 수 있다. 재료들과 각 재료의 혼합량을 동일하게 하되 안료를 달리하여 2종류 이상의 모르타르를 준비할 수 있다. 가령, 붉은 색상은 안료가 혼합된 제 1모르타르와, 푸른색의 안료가 혼합된 제 2모르타르를 준비할 수 있다.
또한, 본 발명은 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료 외에도 다양한 기능을 부가하기 위해 광택제, 글래스 파우더, 야광재 등을 더 혼합한 모르타르를 준비하여 반사율이 높거나 야광성이 있는 콘크리트 성형체를 제조할 수 있음은 물론이다.
2. 성형틀주입단계
모르타르가 준비되면 성형틀에 주입한다.
성형틀은 콘크리트 성형체의 크기와 모양에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 성형틀로 플렉시블한 몰드를 이용할 수 있다.
또한, 성형틀의 내측면에 다양한 패턴을 형성하여 콘크리트 성형체의 표면에 패턴을 표현할 수 있음은 물론이다. 이 경우 패턴은 성형틀의 내측면에 음각 또는 양각으로 형성된다.
또한, 모르타르를 주입하기 전에 성형틀의 내측면에 이형제를 도포하거나, 매끈한 표면을 가진 성형틀(폴리에틸렌 또는 폴리카복실레이트 소재)을 사용하게 되면 표면이 타일처럼 매끄러운 콘크리트 성형체를 제조할 수 있다.
한편, 모르타르의 색상이 2종류 이상인 경우 동시에 또는 시간을 달리하여 주입할 수 있다. 가령, 특정 안료가 혼합된 제 1모르타르와 색상이 다른 안료가 혼합된 제 2모르타르를 동시에 성형틀의 내부로 주입할 수 있다. 또한, 제 1모르타르를 먼저 성형틀의 내부로 주입하고 제 2모르타르를 성형틀의 내부로 주입하는 방식과 같이 순차적으로 주입할 수 있다.
또한, 제 1모르타르와 제 2모르타르를 혼합한 상태로 성형틀의 내부로 주입할 수 있다. 이 경우 다양한 색상과 무늬를 연출하기 위해 제 1모르타르와 제 2모르타르는 전체가 완전히 혼합된 상태가 아닌 일부가 부분적으로 혼합된 상태인 것이 바람직하다. 제 1모르타르와 제 2모르타르가 부분적으로 혼합된 혼합모르타르에서는 제 1모르타르의 색상과 제 2모르타르의 색상이 분리되어 관찰될 수 있다.
도 1에 제 1모르타르와 제 2모르타르를 혼합한 상태에서 성형틀에 주입하는 모습을 일 예로 나타내었다.
도 1을 참조하면, 성형틀(10)의 상부에 설치된 주입호퍼(20)에 제 1모르타르(A)와 제 2모르타르(B)를 투입하면 주입호퍼(20) 내부에 설치된 교반기에 의해 제 1모르타르(A)와 제 2모르타르(B)가 혼합된 상태로 성형틀(10)에 주입된다. 이 경우 상술한 바와 같이 적절한 교반을 수행하여 제 1모르타르와 제 2모르타르를 완전히 혼합한 상태로 성형틀로 주입하거나, 부분적으로 혼합한 상태로 성형틀로 주입할 수 있다.
도 2 및 도 3에 제 1모르타르(A)와 제 2모르타르(B)를 혼합하지 않은 상태로 성형틀(10)의 내부로 동시에 또는 시간을 달리하여 순차적으로 주입하는 모습을 나타내었다. 도 2는 성형틀(10)의 내부로 제 1모르타르(A)와 제 2모르타르(B)를 동시에 주입하는 모습이고, 도 3은 성형틀(10)의 내부로 제 1모르타르(A)를 먼저 주입한 후 제 2모르타르(B)를 제 1모르타르(A) 위에 주입한다.
3. 진동다짐단계
성형틀에 모르타르가 주입되면 다음으로 성형틀에 진동을 가해 성형틀에 주입된 모르타르를 다진다.
성형틀에 진동을 가하기 위해 성형틀을 진동성형기에 장착할 수 있다. 또한, 성형틀을 진동컨베이어에 장착하여 다음 공정을 위해 성형틀을 이동시키는 과정에서 진동을 가할 수 있다.
성형틀에 가해지는 진동은 모르타르 중의 공기를 외부로 배출시키는 효과와 함께 모르타르 입자들의 밀도를 증대시켜 콘크리트 성형체의 강도를 크게 증대시킬 수 있다. 성형틀의 진동시 성형틀을 밀폐시킨 상태에서 성형틀 내부에 부압을 형성하게 되면 모르타르 중의 공기 배출을 촉진시킬 수 있어서 다짐성에 큰 효과를 더할 수 있다. 특히, 타일과 같은 얇은 판상으로 콘크리트 성형체를 제조할 시에도 높은 강도를 유지할 수 있다.
본 발명은 색상이 서로 다른 2종류 이상의 모르타르를 성형틀에 주입하는 경우 성형틀에 가해지는 진동에 의해 각 모르타르에 함유된 안료들의 분산과 혼합을 유도할 수 있다. 따라서 진동수와 진동시간을 조절함으로써 서로 다른 안료의 분산과 혼합을 적절하게 조절하여 다양한 색상과 무늬를 형성할 수 있는 장점을 갖는다. 이 과정에서 모르타르에 함유된 가소제는 유동성을 증대시켜 안료의 분산과 혼합이 용이하도록 돕는 역할을 한다.
또한, 본 발명은 시멘트, 골재, 물, 가소제를 혼합하여 모르타르를 먼저 만든 후 안료를 모르타르에 첨가하여 성형틀에 주입하는 경우 성형틀의 진동시에 안료가 모르타르 중으로 불균일하게 분산되면서 불규칙적으로 채색이 되고 이에 따라 비정형화된 다양한 형태의 무늬가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 모르타르의 주입 후 성형틀(10)에 진동을 가하기 전에 성형틀(10)의 내부에 형성된 모르타르층 위에 단열재, 마감패널, 벽돌, 콘크리트 블록과 같은 건축마감재(30)를 포개어 올릴 수 있다. 건축마감재를 포개어 올린 다음 성형틀에 진동을 가해 모르타르를 다진다. 이와 같은 방법을 통해 다양한 종류의 건축마감재와 모르타르를 일체화시킬 수 있으며, 건축마감재의 표면에 칼라 색상이 구현된 제품을 제조할 수 있다.
4. 양생단계
성형틀에 진동을 가해 모르타르를 다진 후 양생을 실시한다.
양생을 위해 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 성형틀을 분리한다. 분리한 성형틀을 양생케이스에 투입하여 양생시킨다.
양생케이스의 일 예를 도 5에 나타내었다. 대량으로 제품을 생산하기 위해 양생케이스(40)의 내부에는 트레이(50)가 설치되고, 트레이(50)에 다수의 성형틀(10)을 올려놓아 양생시킬 수 있다. 트레이(50)는 금속바로 이루어진 다수의 지주(51)와, 지주들(51)에 의해 지지되는 지지판(55)으로 이루어진다.
내부에 모르타르가 수용된 성형틀(10)을 지지판(55)에 일정 간격으로 올려놓는다. 그리고 상온(20~30℃)에서 1 내지 3일 정도 두어서 양생시킬 수 있다.
양생의 다른 방법으로 양생케이스(40) 내부의 공기 압력과 온도를 조절하여 양생할 수 있다. 가령, 진공펌프(60)를 이용하여 양생케이스(40) 내부에 부압을 형성하여 양생시킨다. 양생케이스 내부를 대기압보다 낮은 100 내지 500torr의 부압으로 형성함으로써 모르타르를 탈기시켜 다짐성을 촉진시키고 양생 후 콘크리트 성형체의 강도를 증진시킬 수 있다.
이와 함께 양생케이스에 히터(70)를 설치하여 양생케이스(40) 내부의 공기를 약 40 내지 60℃로 가열하면서 양생시킬 수 있다.
양생 후 성형틀을 양생케이스 밖으로 옮긴 후 성형틀로부터 양생된 콘크리트 성형체를 분리하는 탈형작업을 수행한다.
이와 같이 제조된 콘크리트 성형체는 고강도의 특성을 가지면서 다양한 색상과 무늬가 표면에 구현된다. 이러한 콘크리트 성형체는 콘크리트 타일, 콘크리트 블록, 콘크리트 경계석, 건축용 마감재, 건축용 내외장재 등의 다양한 용도로 활용될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시 예에 의해 설명한다. 단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시 예 1)
보통 포틀랜드 시멘트 10kg, 모래 20kg, 물 3kg, 폴리카르본산계 가소제(PC-L, MUHU Construction material, China) 0.5kg, 산화철 안료(Jinhe Enterprise, China) 0.35kg을 배합하여 모르타르를 얻었다. 그리고 모르타르를 진동성형기(HM-110C, 한미자동기기, 한국)에 장착된 성형틀에 주입한 후 1분 동안 진동을 가한 다음 25℃에서 2일 동안 양생하여 타일 형상의 콘크리트 성형체를 제조하였다.
색상이 다른 안료를 이용하여 제조한 단색 콘크리트 성형체 4종류를 도 6에 나타내었다.
(실시예 2)
보통 포틀랜드 시멘트 10kg, 모래 20kg, 물 3kg, 폴리카르본산계 가소제(PC-L, MUHU Construction material, China) 0.5kg, 청색 산화철 안료(Jinhe Enterprise, China) 0.35kg을 배합하여 제 1모르타르를 얻었다.
그리고 보통 포틀랜드 시멘트 10kg, 모래 20kg, 물 3kg, 폴리카르본산계 가소제(PC-L, MUHU Construction material, China) 0.5kg, 보라색 산화철 안료(Jinhe Enterprise, China) 0.35kg을 배합하여 제 2모르타르를 얻었다.
진동성형기(HM-110C, 한미자동기기, 한국)에 장착된 성형틀에 제 1 모르타르와 제 2모르타르를 도 2와 같이 동시에 동일한 양을 주입한 후 20초 동안 진동을 가한 다음 25℃에서 2일 동안 양생하여 타일 형상의 콘크리트 성형체를 제조하였다.
2가지의 색상이 구분되어 표면에 나타난 콘크리트 성형체를 도 7에 나타내었다.
(실시예 3)
보통 포틀랜드 시멘트 10kg, 모래 20kg, 물 3kg, 폴리카르본산계 가소제(PC-L, MUHU Construction material, China) 0.5kg, 백색 산화철 안료(Jinhe Enterprise, China) 0.35kg을 배합하여 제 1모르타르를 얻었다.
그리고 안료의 색상만을 달리하여 위와 동일한 방법으로 회색의 제 2모르타르, 흑색의 제 3모르타르, 녹색의 제 4모르타르를 더 얻었다.
제 1, 2, 3, 4 모르타르를 동일한 양으로 교반기에 투입한 후 교반하여 부분적으로 혼합시킨 상태에서 진동성형기(HM-110C, 한미자동기기, 한국)에 장착된 성형틀에 주입한 후 20초 동안 진동을 가한 다음 25℃에서 2일 동안 양생하여 타일 형상의 콘크리트 성형체를 제조하였다.
4가지의 색상이 혼재되어 불규칙적인 패턴으로 색상과 무늬가 형성된 콘크리트 성형체의 모습을 도 7에 나타내었다.
<강도측정>
실시예 1의 콘크리트 성형체를 시료로 하여 압축강도를 측정한 결과 382kg/cm2으로 우수한 것으로 나타났다.
<수분침투시험>
실시예 1의 콘크리트 성형체를 시료로 하여 수분침투시험을 하였다.
시중에서 상업적으로 판매되고 있는 콘크리트 백색 벽돌(비교시료1), 소성 타일(비교시료 2), 압축콘크리트 블록(비료시료 3)과 함께 비교하였다.
각 시료들을 물이 채워져 있는 30×50×30cm 수조에 넣은 후 1주일 동안 보관한 후 시험 전후의 시료의 중량변화를 계산하여 수분침투율(%)을 측정하였다. 실험결과는 하기 표 1과 같다.
수분침투율(%)={(시험 후 시료의 중량-시험 전 시료의 중량)/시험 전 시료의 중량)}×100
구분 수분침투율(%)
실시예 1 4.4
비교시료1 14.0
비교시료2 11.2
비교시료3 4.6
상기 표 1의 결과를 참조하면, 실시예 1의 콘크리트 성형체의 경우 수분침투율이 4.4%로 나타났고, 이는 고압으로 압축하여 제조한 비교시료 3과 거의 동일한 결과인 것으로 나타났다. 이에 반해 비교시료 1과 2는 비교시료 1과 비교하여 상대적으로 많은 양의 수분이 침투하는 것으로 확인되었다.
이상에서 본 발명은 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 성형틀 20: 주입호퍼
30: 건축 마감재 40: 양생케이스
50: 트레이 60: 진공펌프
70: 히터

Claims (9)

  1. 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻는 혼합단계와;
    상기 모르타르를 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와;
    진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 상기 성형틀에 주입된 모르타르를 다지는 진동다짐단계와;
    상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 시멘트 100중량부에 대하여 상기 물 20 내지 40중량부를 혼합하고,
    상기 가소제는 상기 모르타르 총 중량 중 0.2 내지 2중량%이고, 상기 안료는 상기 모르타르 총 중량 중 0.2 내지 2중량%인 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 양생단계는 상기 양생케이스의 내부에 부압을 형성하여 양생하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 양생단계는 상기 양생케이스에 설치된 히터를 이용하여 상기 양생케이스를 가열하면서 양생하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 성형틀주입단계 후 상기 성형틀의 내부에 형성된 모르타르층 위에 건축 마감재를 포개어 올리는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  6. 시멘트, 골재, 물, 가소제, 안료를 혼합하여 모르타르를 얻되 서로 다른 색상의 안료가 혼합된 2종류 이상의 모르타르를 얻는 혼합단계와;
    상기 2종류 이상의 모르타르를 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와;
    진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 상기 성형틀에 주입된 모르타르를 다짐과 동시에 서로 다른 안료의 분산과 혼합을 조절하여 색상과 무늬를 형성시키는 진동다짐단계와;
    상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 성형틀주입단계는 상기 2종류 이상의 모르타르를 동시에 상기 성형틀로 주입하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 성형틀주입단계는 상기 2종류 이상의 모르타르를 각 종류에 따라 순차적으로 상기 성형틀로 주입하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
  9. 시멘트, 골재, 물, 가소제를 혼합하여 모르타르를 얻는 혼합단계와;
    상기 모르타르에 안료를 첨가한 후 성형틀에 주입하는 성형틀주입단계와;
    진동성형기 또는 진동 컨베이어로 상기 성형틀에 진동을 가해 성형틀에 주입된 모르타르를 다짐과 동시에 상기 안료의 분산을 조절하여 색상과 무늬를 형성시키는 진동다짐단계와;
    상기 진동성형기 또는 진동 컨베이어로부터 상기 성형틀을 분리한 후 양생케이스에 투입하여 양생시키는 양생단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 콘크리트 성형체의 제조방법.
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