KR20230106900A - 인조석판 형틀, 이를 이용한 인조석판 제조 방법 및 인조석판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전방에 상향 돌출턱(420)이 구비된 인조석판을 제작하는 형틀에 관한 것으로서, 인조석판에 상응하는 형상을 가지며 인조석판을 구성하는 조성물이 채워지는 공간부(140)가 마련된 하부형틀(100); 및, 상기 하부형틀(100)의 전반부 상부에 배치되어 인조석판 전단부의 상향 돌출턱(420)을 형성하는 조성물의 흘러내림을 방지하는 상부형틀(200);을 포함하며, 상기 하부형틀(100)의 좌우 양측 격벽의 전반부 상부에는 상기 상부형틀(200)을 수용하는 상부형틀 수용홈(130)이 구비되어 상기 상부형틀(200)을 정확한 위치에 셋팅할 수 있는 것을 특징으로 한다. 아울러, 본 발명은 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법 및 인조석판에 관한 것을 그 내용으로 한다.

Description

인조석판 형틀, 이를 이용한 인조석판 제조 방법 및 인조석판{Artificial Stone Plate, Artificial Stone Mold and Manufacturing Method}

본 발명은 인조석판 형틀, 이를 이용한 인조석판 제조 방법 및 인조석판에 관한 것으로서, 상향 돌출턱이 형성된 인조석판 내부에 금속철망을 정확한 위치에 셋팅하여 함께 양생할 수 있고, 이를 통하여 강도가 보강된 인조석판을 제작함으로써 상향 돌출턱의 손상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 건축용 석재에는 벽돌, 블록, 타일, 대리석, 화강암 등 다양한 종류가 있다. 여기서, 벽돌이나 블록 등의 콘크리트 제품은 가공이 쉽고 경제적이어서 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 이들 제품은 거친 표면과 약한 강도로 인해 기초 자재로 사용될 뿐, 디자인적 가치와 견고성을 동시에 추구하는 건물 벽체로는 사용에 한계가 있다.

한편, 천연석재인 대리석 및 화강암 등은 질감에 따른 디자인적인 가치가 우수하여 건물의 내외부 벽체나 바닥재를 형성하는 자재로 많이 사용되고 있다. 그러나 이들 천연석재는 천연자원의 고갈 및 생태계 파괴를 유발시킴에 따라 채석에 한계가 있고, 이로 인해, 원자재 수급에 문제를 초래할 가능성을 항상 내포하고 있다.

아울러, 천연석재는 축조된 건물의 안전성과 가공된 천연석재에 대한 안정감 등을 고려하여, 그 두께를 비교적 두껍게 만들어야만 하는 제약이 있는데, 이는, 비용상승을 초래하게 된다. 또한, 천연석재는 그 가공이 난해하거나 불가능할 수 있으며, 천연석재의 형상 및 품질은 산지의 사정에 따라 좌우되므로, 건물의 설계 및 시공에 많은 제약이 따른다.

또한, 무엇보다도 이러한 천연석재는 그 자체의 가격이 고가여서 일반적으로 사용하기에는 어려움이 있고, 건물을 철거하거나 교체 및 파손 등으로 배출되는 석재는 그대로 폐기되거나 방치되고 있는데, 이는, 환경오염 및 활용 가능한 자원의 무분별한 낭비를 초래하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 인조석판이 제작되어 사용되고 있는데, 천연석재를 분쇄하여 시멘트 등과 혼합하여 형틀(몰드)에서 원하는 형상으로 양생한 제품으로 상대적으로 저렴한 비용으로 천연석재에 뒤지지 않는 디자인 효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다.

그 동안 건물의 내외부 벽체 외장재 또는 바닥재 등으로 사용되는 인조석판의 경우 단순한 평면 형태의 제품이 사용되어 왔는데, 종래의 인조석판은 단순한 사각 평면 형상으로 제작되어 도1에 도시된 것처럼 바닥재와 벽체 외장재가 만나는 부분이 직각으로 형성되고, 직각으로 꺽이는 경계부에서 인조석판 시공시 사용된 시멘트 몰탈이 외부로 노출되는 구조가 되어 바닥 청소가 어렵고, 바닥 청소를 하더라도 직각으로 꺽이는 경계부의 오염으로 쾌적한 환경을 조성하기 어렵다는 문제점이 있다.

[선행기술문헌]

등록특허 제10-2331136호

공개특허 제10-2012-0006178호

등록실용신안 제20-0301709호

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 단턱부가 구비된 인조석판을 효율적으로 생산할 수 있는 새로운 구조의 형틀을 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.

둘째, 새롭게 창작된 형틀을 이용하여 새로운 방식으로 인조석판을 제조하는 방법을 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

셋째, 바닥재와 벽체 외장재가 만나는 부위를 단턱부를 이용하여 상향 이동함과 동시에 직각으로 꺽이는 경계부를 완만한 곡면 형태로 처리하여 바닥 청소의 어려움을 해소함과 동시에 경계부의 오염을 효과적으로 방지할 수 있는 새로운 구조의 인조석판을 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.

본 발명은 전방에 상향 돌출턱(420)이 구비된 인조석판을 제작하는 형틀에 관한 것으로서, 인조석판에 상응하는 형상을 가지며 인조석판을 구성하는 조성물이 채워지는 공간부(140)가 마련된 하부형틀(100); 및, 상기 하부형틀(100)의 전반부 상부에 배치되어 인조석판 전단부의 상향 돌출턱(420)을 형성하는 조성물의 흘러내림을 방지하는 상부형틀(200);을 포함하며, 상기 하부형틀(100)의 좌우 양측 격벽의 전반부 상부에는 상기 상부형틀(200)을 수용하는 상부형틀 수용홈(130)이 구비되어 상기 상부형틀(200)을 정확한 위치에 셋팅할 수 있는 것을 특징으로 한다.

아울러, 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법에 관한 것으로서, 인조석판을 구성하는 조성물을 미리 설정된 비율에 따라 혼합하는 제1단계; 혼합된 조성물을 하부형틀(100)에 투입하는 제2단계; 하부형틀(100)에 투입된 조성물을 진동과 압력을 가하여 다지는 제3단계; 다져진 조성물을 하부형틀(100) 내에서 수증기로 가열 및 가습하여 1차 양생시키는 제4단계; 및, 하부형틀(100)을 탈형하고 상온에서 2차 양생시키는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 제조 방법에 따라 제조된 인조석판으로서, 인조석판의 몸체를 이루는 바닥부(410); 상기 바닥부(410)의 전단부에서 상향 돌출된 상향 돌출턱(420); 및, 상기 바닥부(410)와 상기 상향 돌출턱(420)의 내부를 따라 배치되어 함께 양생되는 금속철망(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.

첫째, 형틀을 이용하여 단턱부가 구비된 인조석판을 효율적으로 생산할 수 있다.

다시 말하면, 상부형틀(200)은 전체적으로 막대 형상을 하고 있으며 인조석판의 상향 돌출턱(420) 모서리 형상에 상응하여 단면의 일측에 곡면을 이루는 구조가 되는데, 하부형틀(100)의 좌우 양측 전반부 상부에는 상부형틀(200)을 수용하는 상부형틀 수용홈(130)이 구비되어 상부형틀(200)을 정확한 위치에 셋팅할 수 있고, 상부형틀(200)이 상부형틀 수용홈(130)에 끼워지는 방식으로 결합되어 조성물의 투입 과정에서 결합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 바, 상향 돌출턱(420)이 구비된 인조석판을 효율적으로 생산할 수 있다.

둘째, 형틀을 이용하여 새로운 방식으로 인조석판을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

다시 말하면, 하부형틀(100)의 전단부 격벽 상부에는 금속철망 전단수용홈(110)이 미리 설정된 간격으로 구비되어 금속철망(300)의 전단부(310)를 수용하게 되고, 하부형틀(100)의 후단부 격벽 상부에는 금속철망 후단수용홈(120)이 미리 설정된 간격으로 구비되어 금속철망(300)의 후단부(320)를 수용하게 되는 구조로서, 금속철망(300)의 전단부(310)와 후단부(320)는 각각 금속철망 전단수용홈(110) 및 금속철망 후단수용홈(120) 각각에 끼워지는 방식으로 결합되어 항상 정확한 위치에 셋팅될 수 있고, 금속철망(300)이 인조석판의 두께 중앙부를 따라 정확하게 배치되어 함께 양생됨으로써 인조석판의 두께가 얇은 경우에도 강도 저하를 효과적으로 방지할 수 있는 새로운 인조석판 제조 방법을 제공하게 된다.

셋째, 새로운 구조의 인조석판을 이용할 경우, 바닥재와 벽체 외장재가 만나는 부위를 단턱부를 이용하여 상향 이동함과 동시에 직각으로 꺽이는 경계부를 완만한 곡면 형태로 처리하여 바닥 청소의 어려움을 해소함과 동시에 경계부의 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.

도1은 종래의 인조석판을 이용한 시공의 단면 구조를 예시적으로 도시한다.
도2는 본 발명인 인조석판 제작 형틀의 사시도이다.
도3은 본 발명인 인조석판 제작 형틀의 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 인조석판 제작 형틀을 이용한 인조석판 제조 과정을 개념적으로 도시한다.
도5는 본 발명인 인조석판의 구체적 실시예이다.
도6은 본 발명인 인조석판을 이용한 시공예로서, 바닥재와 벽체 외장재(걸레받이)가 만나는 부위가 상향 돌출턱(420)에 의하여 상향 이동함을 확인할 수 있다.
도7은 본 발명인 인조석판을 이용한 다른 시공예로서, 계단 디딤판으로 사용된 경우를 도시한다.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도2에는 전방에 상향 돌출턱(420)이 구비된 인조석판을 제작하는 형틀 구조가 도시되어 있는데, 이러한 형틀은 하부형틀(100)과 상부형틀(200)로 구성된다.

하부형틀(100)은 인조석판에 상응하는 형상을 가지며 인조석판을 구성하는 조성물이 채워지도록 바닥면과 격벽으로 둘러싸인 공간부(140)가 마련된다.

상부형틀(200)은 도2 또는 도3에 도시된 것처럼 하부형틀(100)의 전반부 상부에 배치되어 인조석판 전방의 상향 돌출턱(420)을 형성하는 조성물의 투입(타설) 시 흘러내림을 방지하는 역할을 한다.

이러한 상부형틀(200)은 전체적으로 막대 형상을 하고 있으며 인조석판의 상향 돌출턱(420) 모서리 형상에 상응하여 단면의 일측에 곡면을 이루는 구조가 된다.

하부형틀(100)의 좌우 양측 전반부 상부에는 상부형틀(200)을 수용하는 상부형틀 수용홈(130)이 구비되어 상부형틀(200)을 정확한 위치에 셋팅할 수 있다.

즉, 상부형틀(200)은 하부형틀(100)에 구비된 상부형틀 수용홈(130)에 끼워지는 방식으로 결합되고, 조성물의 투입 과정에서 결합된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

하부형틀(100)의 전단부 격벽 상부에는 금속철망 전단수용홈(110)이 미리 설정된 간격으로 구비되고, 인조석판 내부에 매설되어 함께 양생되는 금속철망(300)의 전단부(310)를 수용하게 된다.

하부형틀(100)의 후단부 격벽 상부에는 금속철망 후단수용홈(120)이 미리 설정된 간격으로 구비되고, 인조석판 내부에 매설되어 함께 양생되는 금속철망(300)의 후단부(320)를 수용하게 된다.

즉, 금속철망(300)의 전단부(310)와 후단부(320)는 각각 금속철망 전단수용홈(110) 및 금속철망 후단수용홈(120) 각각에 끼워지는 방식으로 결합되어 항상 정확한 위치에 셋팅될 수 있다.

조성물의 투입(타설)은 금속철망(300)을 먼저 셋팅한 후 이루어질 수도 있고, 1차 투입(타설) 및 2차 투입(타설)으로 나누어 1차 투입(타설) 후 그 위에 금속철망(300)을 셋팅하고 난 후 2차 투입(타설)이 이루어지는 방식으로 진행될 수도 있다.

상부형틀(200)의 경우에도 조성물의 투입(타설)이 이루어지기 전에 먼저 하부형틀(100)에 셋팅할 수도 있고, 조성물의 1차 투입(타설) 이후에 상부형틀(200)을 셋팅한 후 나머지 2차 투입(타설)이 이루어지는 방식으로 진행될 수도 있는데, 금속철망(300)의 셋팅이 상부형틀(200)의 셋팅보다 먼저 이루어지도록 한다.

상부형틀(200)은 조성물의 투입(타설)이 완료된 후 타설된 조성물의 다짐 공정이 이루어지기 전에 먼저 분리(제거)될 수도 있고, 상부형틀(200)이 분리되지 않은 상태로 다짐 공정이 이루어질 수도 있다.

도4에는 이러한 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법이 순서에 따라 개념적으로 도시되어 있으며, 그 과정은 다음과 같다.

(1) 제1단계

인조석판을 구성하는 조성물을 미리 설정된 비율에 따라 혼합하는 과정이다.

조성물은 천연암석을 분쇄한 분쇄석(60 내지 70 중량부), 백색 포틀랜드 시멘트(15 내지 25 중량부), 천연암석이나 인골골재의 분말로 이루어진 첨가제(8 내지 12 중량부), 무기금속 산화물의 미세 분말로 이루어진 안료(0.1 내지 0.3 중량부), 및 물(4 내지 6 중량부)로 이루어진다.

분쇄석은 천연암석에서 흙이나 불순물을 제거한 후 입경 0.3 내지 4.5 mm 로 분쇄한 것이 사용될 수 있으며, 백색 포틀랜드 시멘트는 이미 상용화되어 시판되고 있는 제품 가운데 적절한 것을 선택될 수 있으며, 첨가제는 실라카 샌드(입경 0.1 내지 0.3 mm)나 석분(입경 0.1 내지 2.5 mm)가 사용될 수 있고, 안료는 인조석판의 다양한 외관(색상)을 위하여 사용되며 입경 10 내지 45미크론의 미세 분말이 사용될 수 있다.

(2) 제2단계

혼합된 조성물을 하부형틀(100)에 투입하는 과정이다.

이러한 조성물을 투입하기 전에 상부형틀(200)을 상부형틀 수용홈(130)에 먼저 삽입하여 투입(타설)되는 조성물의 흘러 내림을 방지하게 된다.

아울러, 제2단계에는 금속철망(300)의 전단부(310)를 하부형틀(100)의 금속철망 전단수용홈(110)에 삽입하고, 금속철망(300)의 후단부(320)를 하부형틀(100)의 금속철망 후단수용홈(120)에 삽입하는 과정이 포함된다.

조성물을 투입(타설)하는 과정은 금속철망(300)을 셋팅(설치)하기 전에 1차 타설을 하고, 금속철망(300)을 셋팅(설치)한 후 2차 타설을 하는 방식으로 진행될 수도 있고, 금속철망(300)을 먼저 셋팅(설치)한 후 조성물을 한 번에 모두 투입(타설)하는 방식으로 진행될 수도 있는데, 인조석판의 바닥부(410) 두께가 25 mm 미만인 경우에는 금속철망(300)이 인조석판의 중앙을 따라 정확하게 배치되도록 1차 및 2차로 나누어 타설하고, 두께가 25 mm 이상인 경우에는 한 번에 타설한다.

(3) 제3단계

하부형틀(100)에 투입된 조성물을 진동과 압력을 가하여 다지는 과정이다.

인조석판의 바닥부(410) 두께가 25 mm 미만인 경우 밀실에서 진공 상태로 진동과 압력(프레스 사용)을 가하여 다지고, 두께가 25 mm 이상인 경우에는 진공 상태를 조성할 필요 없이 그냥 진동과 압력(프레스 사용)을 가하여 다지면 된다.

(4) 제4단계

다져진 조성물을 하부형틀(100) 내에서 수증기로 가열 및 가습하여 1차 양생시키는 과정이다.

이러한 제4단계는 12 내지 36시간 동안 이루어진다.

(5) 제5단계

하부형틀(100)을 탈형하고 상온에서 2차 양생시키는 과정이다.

이러한 제5단계는 20 내지 30℃에서 2 내지 6일 동안 이루어진다.

(6) 제6단계

2차 양생이 완료된 인조석판을 미리 설정된 규격에 맞게 연마하고 절단하는 과정이다.

이러한 과정을 통하여 돌출된 금속철망(300)의 전단부(310)와 후단부(320)가 제거됨과 동시에 최종 규격에 맞는 제품이 완성된다.

연마는 테두리 단면뿐만 아니라 인조석판의 상하부면에도 필요에 따라 연마작업이 이루어진다.

도5는 이러한 과정을 통하여 제작된 인조석판의 구체적 실시예로서, 바닥부(410), 상향 돌출턱(420) 및 금속철망(300)으로 구성된다.

바닥부(410)는 사각형 평판 형상을 하며, 인조석판의 몸체를 이루게 된다.

상향 돌출턱(420)은 바닥부(410)의 전단부에서 상향 돌출된다.

금속철망(300)은 바닥부(410)와 상향 돌출턱(420)의 내부를 따라 배치(두께의 중앙을 따라 배치)되어 함께 양생되어 인조석판의 강도를 보강하는 역할을 한다.

도6은 본 발명인 인조석판을 이용한 시공예로서, 바닥재와 벽체 외장재(걸레받이)가 만나는 부위가 상향 돌출턱(420)에 의하여 상향 이동함을 확인할 수 있으며, 이를 통하여 도1과는 달리 직각으로 꺽이는 경계부에서 인조석판 시공시 사용된 시멘트 몰탈이 외부로 노출되지 않아 경계부의 오염이 방지될 수 있고, 바닥 청소시 경계부의 이물질을 쉽게 제거할 수 있다.

도7은 본 발명인 인조석판을 이용한 다른 시공예로서, 계단 디딤판으로 사용된 경우를 도시하는데, 벽체 외장재와 만나는 바닥재에 본 발명인 인조석판을 사용한 경우와 같이 계단의 내측 모서리 부위의 오염을 방지하고 청소를 용이하게 실시할 수 있다 효과를 도모할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

100:하부형틀
110:금속철망 전단수용홈
120:금속철망 후단수용홈
130:상부형틀 수용홈
140:공간부
200:상부형틀
300:금속철망
310:전단부
320:후단부
410:바닥부
420:상향 돌출턱

Claims (7)

1. 전방에 상향 돌출턱(420)이 구비된 인조석판을 제작하는 형틀에 관한 것으로서,
   인조석판에 상응하는 형상을 가지며 인조석판을 구성하는 조성물이 채워지는 공간부(140)가 마련된 하부형틀(100); 및,
   상기 하부형틀(100)의 전반부 상부에 배치되어 인조석판 전단부의 상향 돌출턱(420)을 형성하는 조성물의 흘러내림을 방지하는 상부형틀(200);
   을 포함하며,
   상기 하부형틀(100)의 좌우 양측 격벽의 전반부 상부에는 상기 상부형틀(200)을 수용하는 상부형틀 수용홈(130)이 구비되어 상기 상부형틀(200)을 정확한 위치에 셋팅할 수 있는 것을 특징으로 하는 인조석판 제작 형틀.
2. 제1항에서,
   상기 하부형틀(100)은,
   전단부 격벽 상부에 미리 설정된 간격으로 인조석판 내부에 매설되는 금속철망(300)의 전단부(310)를 수용하는 금속철망 전단수용홈(110);
   이 구비되고,
   후단부 격벽 상부에 미리 설정된 간격으로 인조석판 내부에 매설되는 금속철망(300)의 후단부(320)를 수용하는 금속철망 후단수용홈(120);
   이 구비되는 것을 특징으로 하는 인조석판 형틀.
3. 제2항에 기재된 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법에 관한 것으로서,
   인조석판을 구성하는 조성물을 미리 설정된 비율에 따라 혼합하는 제1단계;
   혼합된 조성물을 하부형틀(100)에 투입하는 제2단계;
   하부형틀(100)에 투입된 조성물을 진동과 압력을 가하여 다지는 제3단계;
   다져진 조성물을 하부형틀(100) 내에서 수증기로 가열 및 가습하여 1차 양생시키는 제4단계; 및,
   하부형틀(100)을 탈형하고 상온에서 2차 양생시키는 제5단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법.
4. 제3항에서,
   제2단계에는,
   금속철망(300)의 전단부(310)를 하부형틀(100)의 금속철망 전단수용홈(110)에 삽입하고,
   금속철망(300)의 후단부(320)를 하부형틀(100)의 금속철망 후단수용홈(120)에 삽입하고,
   상부형틀(200)을 상부형틀 수용홈(130)에 삽입하는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법.
5. 제5항에서,
   2차 양생이 완료된 인조석판을 미리 설정된 규격에 맞게 연마하고 절단하는 제6단계;
   가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법.
6. 제6항에서,
   제4단계는 12 내지 36시간 동안 이루어지고,
   제5단계는 20 내지 30℃에서 2 내지 6일 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조석판 형틀을 이용한 인조석판 제조 방법.
7. 제6항에 따라 제조된 인조석판으로서,
   인조석판의 몸체를 이루는 바닥부(410);
   상기 바닥부(410)의 전단부에서 상향 돌출된 상향 돌출턱(420); 및,
   상기 바닥부(410)와 상기 상향 돌출턱(420)의 내부를 따라 배치되어 함께 양생되는 금속철망(300);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석판 형틀을 이용한 인조석판.
   

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