KR20180041966A

KR20180041966A - 콘크리트 조형물 제조방법

Info

Publication number: KR20180041966A
Application number: KR1020160134405A
Authority: KR
Inventors: 신배수
Original assignee: (주)해눈
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2018-04-25

Abstract

본 발명은 콘크리트 조형물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 샌드 블라스팅 공법으로 굳은 콘크리트를 조각하여 콘크리트 조형물을 만드는 콘크리트 조형물 제조방법에 관한 것이다.

Description

콘크리트 조형물 제조방법{Manufacturing method of concrete sculptures}

건축 및 조경 기술의 발달과 관심이 고조됨에 따라 다양한 조형물에 대한 소비가 늘어가고 있다. 이러한 조형물은 합성수지 또는 콘크리트에 철심을 박거나 거푸집 형틀을 이용하여 제작되거나 대리석 등을 조각하여 만들어지고 있다.

특히, 콘크리트 조형물은 그 안에 철심을 박거나 철판으로 된 거푸집 또는 양생을 위한 형틀을 이용하기도 하는데 이는 많은 번거로움이 따르며, 장비 및 자재 투입 비용이 고가로 들어가는 문제점이 있다.

또한, 콘크리트 조형물의 경우 실리콘 조각 몰드를 쓰지 않고 석고 조각 몰드를 사용하기 때문에 몰드의 내부에 시멘트 모르타르를 타설할 때 조형물의 높은 곳 즉, 조형물의 돌출된 부분 중 위를 향한 부분에는 공기가 차서 콘크리트가 완전히 밀려들어가지 않는 문제와 형틀, 목공, 철판, 거푸집, 철심 등의 많은 자재비와 기타 시공 부품 소요비가 많이 지출되는 문제점이 있다.

하지만 콘크리트 조형물은 내화성과 내구성이 뛰어난 장점이 있으며, 이에 따라 조형물을 유지보수하고 관리하는데 대한 인력과 비용을 감소시킬 수 있는 장점도 가지고 있다. 또한, 굳어 있는 콘크리트를 재활용 하는 것도 가능하기 때문에 이러한 굳은 콘크리트를 미세하게 조형하여 콘크리트 조형물을 제조하는 방법도 연구되고 있다.

한편, 콘크리트 조형물 제조방법에 관한 종래기술은 대한민국 공개특허 제10-2016-0061717호 등이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 굳은 콘크리트를 조각하는데 있어서 샌드 블라스팅 공법에 의해 미세한 가공을 할 수 있는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 적층체는 샌드 블라스팅에 의해 콘크리트에 조각을 실시할 때 당해 콘크리트에 접착되는 마스킹 시트와 상기 마스킹 시트를 상기 콘크리트에 부착하기 위한 점착재와 상기 점착재를 덮어 보호하는 박리 라이너가 적층된 콘크리트 조각용 적층체에 있어서 상기 마스킹 시트는 두께가 0.3mm~2.0mm로 JISA 경도가 70~97도로 설정된 플라스틱 시트로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 0.2MPa/mm²의 인장 응력을 부하했을 때의 상기 플라스틱 시트의 신장이 0.5％~7.0％으로 설정된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트 조형물 제조방법은 상기 박리 라이너를 벗겨 상기 플라스틱 시트를 콘크리트의 표면에 부착하는 공정과 상기 플라스틱 시트를 칼날로 커팅하는 공정과 커팅 된 상기 플라스틱 시트의 전사 부분을 벗겨 콘크리트의 조각해야 할 부분을 노출시키는 공정과 상기 플라스틱 시트에서 노출한 콘크리트의 조각해야 할 부분을 샌드 블라스팅 공법에 의해 음각을 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 칼날로 상기 플라스틱 시트를 커팅하기 전에 커팅하는 라인을 미리 펜으로 그리는 공정을 추가로 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 칼날이 침상 내지 봉형 공구로 구성되며, 상기 공구의 선단 부근의 날부가 추 모양으로 형성되어 있음과 동시에, 상기 칼날의 진행 방향으로 직교하는 단면에서의 상기 날부의 2개의 측면이 이루는 모서리가 15도~25도로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 플라스틱 시트가 채용되어 있으므로, 고무판과 달리 영률이 크게 성장하기 어렵기 때문에 칼날로 시트를 절단하기 쉬워진다. 또한 플라스틱이 영률이 크기 때문에 샌드 블라스팅 시에 부하되는 풍압이나 연마용 입자의 충돌력에 의해 시트의 끝이 부푸는 변형을 일으키지 않는다. 이와 같이 시트가 절단하기 쉽고 또한 풍압에 의한 변형을 일으키지 않기 때문에 미세한 가공이 가능하게 된다.

한편, 고무 시트의 경우, 피절단성을 향상시키기 위해 다량의 탄산칼슘을 첨가하고 있으므로, 구두창이나 타이어에 이용되고 있는 고무와 달리 내마모성이 현저하게 낮아진다. 또한, 콘크리트 가공의 경우, 마스킹 시트의 표면에 문자를 그리는 것을 가능하게 하고, 콘크리트가 지저분해지지 않도록 하기 위해서 고무 시트에 카본 블랙을 첨가하지 못하며, 이에 따라 화이트 카본 등의 보강제를 첨가하고 있으므로 내마모성이 낮아진다.

반면, 플라스틱은 고무보다 영률이 크기 때문에 내마모성이 높아진다. 따라서 시트의 판 두께를 고무의 경우의 60％~70％정도의 두께로 할 수 있다. 게다가 비중도 고무에 비해 플라스틱은 작기 때문에 시트 롤의 중량이 반감하기 때문에, 핸들링이 용이하게 된다.

아울러, 상술한 것과 같이 판 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 추가로 미세한 가공이 가능하게 된다.

도1의 (a)는 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 콘크리트 적층체의 확대 단면도.
도1의 (b)~(d)는 콘크리트 조형물 제조방법에 따라 콘크리트를 조각하는 순서를 나타내는 확대단면도이다.
도2는 칼날을 나타내는 확대측면도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 콘크리트 조형물의 예시를 나타내는 문자 및 문의 도면이다.
도4는 종래의 예를 나타내는 확대 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1의 (a)는 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 콘크리트 적층체의 확대 단면도이고, 도1의 (b)~(d)는 콘크리트 조형물 제조방법에 따라 콘크리트를 조각하는 순서를 나타내는 확대단면도이며, 도2는 칼날을 나타내는 확대측면도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 콘크리트 조형물의 예시를 나타내는 문자 및 문의 도면이며, 도4는 종래의 예를 나타내는 확대 단면도이다.

먼저 본 발명에 있어서 플라스틱 시트의 두께는 연마용 입자에 의한 내마모성 관점에서 0.3mm 이상은 필요하고, 피절단성 관점에서 2.0mm 이하로 할 필요가 있다.

한편, 플라스틱 시트의 두께는 0.3mm~1.5mm 정도가 바람직하고 미세한 가공을 하려면 0.3mm~0.9mm 정도가 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서 플라스틱 시트의 경도는 JISA 경도에서 70도~97도로 설정된다. 이는 70도 이하이면 영률이 너무 작아 져서 내마모성이 작아지고, 97도 이상이면 플라스틱 롤 상태에서 운반하는 것이 곤란해져 사용하기 어렵기 때문이다.

한편, 플라스틱 시트의 경도는 JISA 경도에서 74~96도로 설정되는 것이 바람직하고, 80도~90도로 설정되면 가장 바람직하다.

본 발명에 있어서 고무 시트와 플라스틱 시트와의 차이는 0.2MPa/mm²의 인장 응력을 부하했을 때의 신장을 한정함으로써 명료하게 될 수 있다. 고무는 영률이 작기 때문에 신장이 현저히 크지만 플라스틱은 영률이 고무보다 크기 때문에 신장도 고무보다 작아진다. 본 발명에서 이용하는 플라스틱 시트에 0.2MPa/mm²의 인장 응력을 부하했을 때의 신장은 0.5％~7.0％으로 설정된다. 이 신장이 0.5％보다 작으면 일반적으로 너무 딱딱해서 시트를 롤 상태에서 취급하지 못하고, 7.0％보다 크면 절단하기 어렵고, 변형이 너무 커지기 때문이다.

한편, 0.2MPa/mm²의 인장 응력이 가해졌을 때의 플라스틱 시트의 신장은 2.0％~ 6.0％ 정도로 설정하는 것이 바람직하다.

여기서 0.2 MPa/mm²의 인장 응력이 가해졌을 때 신장을 기준으로 한 이유를 설명한다. 샌드 블라스팅 시의 압력은 약 0.5MPa/cm²=0.005 MPa/mm²이지만 연마용 입자가 충돌하는 힘으로 인해 정압보다 큰 압력이 발생하기 때문에 0.005MPa/mm²의 작은 응력 하에서는 신장이 작아지고, 이에 따라 측정 정밀도가 저하된다.

반면, 응력을 너무 크게 설정하면 비례 한도를 초과해 시트의 신장이 너무 커진다. 따라서 응력을 0.2 MPa/mm² 정도로 설정하는 것이 타당하다.

본 발명의 플라스틱 시트로 이용할 수 있는 수지 폴리머는 염화비닐수지, 폴리우레탄 수지를 들 수 있다. 또한 이들에 다른 수지 폴리머를 혼합하여 이용하는 것도 가능하다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

도1의 (a)에 나타내는 적층체 1은 마스킹 시트 10, 점착제 11 및 박리 라이너 12가 적층되어서 이루어진다. 마스킹 시트 10은 플라스틱 시트로 형성되고, 도1의 (b)에 나타난 바와 같이 점착제 11을 통해 콘크리트 2에 접착된다. 도1의 (a)의 박리 라이너 12는 점착제 11을 덮어 보호한다. 아울러, 마스킹 시트 10은 유연하고 적층체 1은 롤에 감겨져 운반된다.

다음으로, 플라스틱 시트(마스킹 시트) 10을 이용한 콘크리트 조형물 제조방법에 대해서 설명한다. 도1의 (a)의 적층체 1에서 박리 라이너 12를 벗겨 점착제 11을 노출시키고, 도1의 (b)과 같이 플라스틱 시트 10에 점착제 11을 도포하여 플라스틱 시트 10을 콘크리트 2의 표면에 부착한다.

이후 플라스틱 시트 10의 표면에 커팅하는 라인을 미리 플로터로 그리고, 플라스틱 시트 10을 칼날로 커팅한다. 그 후 도1의 (c)와 같이 커팅된 플라스틱 시트 10의 전사 부분 10a를 벗겨 콘크리트 2의 조각해야 할 부분 2a를 노출시킨다. 도1의 (d)의 플라스틱 시트 10에서 노출한 콘크리트 2의 조각해야 할 노출 부분 2a를 샌드 블라스트법에 의해 음각을 형성한다.

이 때 연마용 입자는 콘크리트 2의 노출 부분 2a에 충돌하여 부분 2a에 홈이나 구멍 2b가 형성되고, 플라스틱 시트 10에도 충돌하여 플라스틱 시트 10이 깎아진다.

다음은 플라스틱 시트 10을 절단하기 위한 공구인 칼날에 대해서 설명한다.

도2의 (a), (b)는 칼날 3의 일부를 확대해 나타내고 있고, 도2의 (c)는 칼날 3의 선단부를 추가로 확대해 나타낸다. 도2의 (a)에 있어서 칼날 3은 직경이 1.0mm ~3.0mm 정도의 침상 내지 봉형에 형성되어 있음과 동시에, 선단 부근의 날부 3a가 추 모양으로 형성되어 있다. 칼날 3의 진행 방향으로 직교하는 단면에서의 날부 3a의 2개의 측면 3b가 이루는 제1모서리 x는 15도~25도로 설정되어 있다.

한편, 도2의 (c)에 나타난 바와 같이, 날부 3a의 최첨단의 제2모서리 y에 대해서는 90도 내지 둔각으로 형성되어 있는데, 이는 날 끝이 빠지지 않도록 하기 위함이다.

이와 같이, 추 모양으로 예리한 제1모서리 x를 가지는 칼날 3에 의해 도1의(b)에 도시된 플라스틱 시트 10을 절단하면, 날 3a의 선단의 압력이 플라스틱 시트 10에 가해져도 플라스틱 시트 10이 이탈되지 않고 현재 위치에서 용이하게 절단될 수 있다.

한편, 제1모서리 x는 18도~22도로 설정되는 것이 바람직하다.

이하는 본 발명의 효과를 명확하게 하기 위해, 실시예 및 비교 예를 나타낸다.

이하에서는 실시예 1, 2 및 비교 예 1에 사용되는 시트를 준비했다.

실시예1 : 폴리우레탄 시트

실시예2 : 폴리염화비닐 시트

비교예1 : 백색계 고무 시트, 각 시트에 대해서 시험진행

각 시트에 대해서 JISA형 경도, 성장한 정도 및 내마모성을 측정했다. 신장은 시트가 파단하기까지의 신장을 하중과 함께 측정한 후, 하중을 시트의 횡단면적으로 계산해 0.2MPa/mm²의 응력 시의 신장을 구한다. 내마모성은 0.5MPa/cm²의 압력으로 연마용 입자(모래)를 15초간 시트에 분사해 시트 상태를 육안으로 관찰한다.

실시예 1, 2의 수지 시트에서는 세부의 절단성 및 내마모성이 양호한 한편, 비교 예 1에서는 이들의 성능이 현저하게 낮았다.

다음으로 경도와의 관계를 조사하기 위해, 물성 염화비닐 수지 시트를 준비하고, 각 시트에 대해서 JISA형 경도, 성장한 정도 및 내마모성을 측정했다. 성장한 정도 및 내마모성은 실시예 1, 2와 같은 방법으로 측정한다. 이들의 시험 결과에서 A경도가 90도를 초과하면 내마모성이 약간 저하하는 것으로 확인되었다. 또한 신장이 너무 크거나 너무 작으면, 절단성 저하를 초래하는 것으로 확인되었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 조형물 제조방법은 플라스틱 시트가 채용되어 있으므로, 고무판과 달리 영률이 크게 성장하기 어렵기 때문에 칼날로 시트를 절단하기 쉬워진다. 또한 플라스틱이 영률이 크기 때문에 샌드 블라스팅 시에 부하되는 풍압이나 연마용 입자의 충돌력에 의해 시트의 끝이 부푸는 변형을 일으키지 않는다. 이와 같이 시트가 절단하기 쉽고 또한 풍압에 의한 변형을 일으키지 않기 때문에 미세한 가공이 가능하게 된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1 : 적층체
10 : 마스킹 시트(플라스틱 시트)
11 : 점착재
12 : 박리 라이너
2 : 콘크리트

Claims

샌드 블라스팅에 의해 콘크리트에 조각을 실시할 때 당해 콘크리트에 접착되는 마스킹 시트와 상기 마스킹 시트를 상기 콘크리트에 부착하기 위한 점착재와 상기 점착재를 덮어 보호하는 박리 라이너가 적층된 콘크리트 조각용 적층체에 있어서 상기 마스킹 시트는 두께가 0.3mm~2.0mm로 JISA 경도가 70~97도로 설정된 플라스틱 시트로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조각용 적층체.
제1항에 있어서,
0.2MPa/mm²의 인장 응력을 부하했을 때의 상기 플라스틱 시트의 신장이 0.5％~7.0％으로 설정된 콘크리트 조각용 적층체.
제1항 또는 제2항의 적층체를 이용한 콘크리트 조형물 제조방법으로써,
상기 박리 라이너를 벗겨 상기 플라스틱 시트를 콘크리트의 표면에 부착하는 공정과 상기 플라스틱 시트를 칼날로 커팅하는 공정과 커팅 된 상기 플라스틱 시트의 전사 부분을 벗겨 콘크리트의 조각해야 할 부분을 노출시키는 공정과 상기 플라스틱 시트에서 노출한 콘크리트의 조각해야 할 부분을 샌드 블라스팅 공법에 의해 음각을 형성하는 공정을 구비한 콘크리트 조형물 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 칼날로 상기 플라스틱 시트를 커팅하기 전에 커팅하는 라인을 미리 펜으로 그리는 공정을 추가로 구비한 콘크리트 조형물 제조방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 칼날이 침상 내지 봉형 공구로 구성되며, 상기 공구의 선단 부근의 날부가 추 모양으로 형성되어 있음과 동시에, 상기 칼날의 진행 방향으로 직교하는 단면에서의 상기 날부의 2개의 측면이 이루는 모서리가 15도~25도로 설정되어 있는 콘크리트 조형물 제조방법.