KR940001708B1

KR940001708B1 - 복합 프리팹 콘크리트 판넬 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR940001708B1
Application number: KR1019910009424A
Authority: KR
Inventors: 박효선
Original assignee: 박효선
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1994-03-05
Also published as: KR930000253A

Abstract

내용 없음.

Description

복합 프리팹 콘크리트 판넬 및 그 제조방법

제1도는 본 제조방법에 따른 판넬 제조공정도.

제2도는 본 발명에 따른 판넬의 일부 단면절개 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 부분절개 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 거푸집 2, 12 : 고밀도 콘크리트(1차 슬러리)

3, 6 : 보강재 4 : 접착강화재

5, 1 : 경량 콘크리트(2차 슬러리) 7 : 기둥

8 : 보 9 : 바닥

10 : 주변빔

본 발명은 각기 다른 밀도를 갖는 콘크리트 슬러리(slurry)를 물리적으로나 화학적으로 거부반응이 일어나지 않도록 하면서 일체적으로 접착 성형하여 완성되는 복합 프리팹 콘크리트 판넬 및 그 제조방법에 관한 것이다.

경량 콘크리트는 고층건축물의 출현과 함께 요구되는 건물의 경량화, 방음성, 단열성, 취급용이성 및 경제성에 부합되는 특성으로 인하여 건축재로서 새로이 각광을 받고 있으며 그 대표적인 것으로서는 경량골재를 넣은 것, 기포를 넣은 것 등이 있는 외에 특히 최근에는 실리카분이 많은 모래와 생석회를 주 원료로 하고 이 슬러리에 발포제나 기포제, 안정제 등을 섞어 형틀에 넣고 발포 팽창시킨 후 케익모양으로 경화하였을 때 형틀을 떼어내고 일정의 소요형상으로 절단한 다음 오우토 크레이브(Autoclave)에 넣어 약 180℃, 10기압의 고온, 고압으로 성형한 ALC(Autoclaved Light weight Concrete) 또는 PALC(Precastable Autoclaved Light weight Ceramic)가 많이 활용되고 있다.

이러한 ALC나 PALC는 흡수건조에 따른 용적변형이 적고 균열도 적으며 단열성능이 좋다는 장점이 있지만 한편으로는 이러한 경량 콘크리트 제품은 일정시설을 갖춘 비교적 큰 규모의 공장에서 대량 생산한 후 소비처인 공사현장으로 운반되어야하는 번거로움이 있으며 규사등의 세골재는 채취장에서 공장으로 운반한후 완성품을 만들어 다시 공사현장으로 운반하는 등의 어려움과 규사 등 골재 자체의 품귀로 건축비용이 날로 상승되는 문제점을 동시에 안고 있다. 이에 대한 해결책으로서 본원 출원인 1991. 5.25.자 특허 출원 제 91-8586호에서는 어느 공사현장에서나 쉽게 구할 수 있는 점토 내지 마사토를 주 원료로 한 경량 콘크리트가 소개되어 있다.

본 발명에 있어서 내벽재로 사용되어지는 경량 콘크리트는 본원 출원인의 상기 특허 출원 제 91-8586호에 개시된 경량 콘크리트가 이용되며 외벽재로는 통상의 고밀도 콘크리트가 이용된다.

본 발명에 있어서는 서로 다른 밀도, 수축계수, 응결시간을 가지는 이종(異種)의 콘크리트 슬러리를 어떻게 분리 내지 균열과 같은 거부반응없이 일체적으로 접착 성형시키는가가 중요한 해결과제로 된다.

예컨대 어느 한 쪽 슬러리를 먼저 타설하여 응결현상이 진행된 후, 그 한면에 이와 다른 물성을 갖는 슬러리를 타설하는 경우에는 이들이 맞닿은 면은 한 쪽 면에서 다른 쪽 면으로 부분적으로 수분이 이동되거나 응결현상이 개별적으로 진행됨으로 인해 나중에 분리, 균열 등의 현상이 일어날 가능성이 높아지게 된다.

따라서 서로 다른 밀도를 가지는 슬러리를 서로 안정적으로 접착시키려면 일차타설과 이차타설 사이의 시간을 슬러리의 수화반응(水和反應)이 시작되는 초결과 종결시간을 고려하여 적절하게 맞춤으로서 단일재료가 응결, 경화하는 것과 같은 결합이 이루어져야 한다.

일반적으로 시멘트는 중량비 25-30% 정도의 물을 가할 경우 유동적인 시멘트 풀(Cement Paste)이 되는데 이 시멘트 풀은 1-10시간에 걸쳐 차차 자력으로 일정형상을 유지할 수 있을 정도로 응결(setting)되며, 이후 장기간에 걸쳐 경화(hardening) 정이 진행된다.

기존의 연구 실험에 의하여 확인된 바에 의하면 포틀랜드계 시멘트는 대개 물을 가한 후 4시간 경과한 때로부터 초기 응결되어 6시간이 경과함으로서 종결되며 경량 시멘트는 포트랜드 시멘트보다 그 초결과 종결이 각각 1시간 정도 늦게 진행된다.

이처럼 경량 콘크리트의 초결과 종결시간이 고밀도의 것보다 1시간 정도 차이가 나므로 본 발명에서는 2차 슬러리의 타설과 2차 슬러리의 타설시차를 안전성을 고려하여 20-40분(기온에 따라 차이가 있지만 20℃ 정도를 기준으로 함) 정도로 할 경우 양 재료를 안정적으로 응결, 경화시킬 수 있게 되며, 일체성을 더욱 증대시키기 위하여 양 재료사이에 보강제 및 접착제를 추가할 수 있다.

이하 본 발명에 다른 판넬의 제조공정을 상세히 기술하면 다음과 같다.

1차 공정 : 일정의 소요문양의 거푸집(1)(ARCHITECTURAL FOAM LINERS)에 자연원석 조각, 산화철 또는 기타의 천연안료 등을 혼합하여 원하는 색깔을 뛴 고밀도 콘크리트(1차 슬러리)(2)를 타설한다.

2차 공정 : 1차 슬러리가 타설된 상면에 F.R.P MESH로 된 1차 보강재(3)를 골고루 펴서 덮는다. 이때 F.R.P는 알칼리에 용해되므로 내알칼리재가 코팅된 것을 사용한다.

3차 공정 : 1차 보강제 위에 아크릴 포리머 계열의 포트란트 시멘트용 접착강화제(4)를 표준 시방에 의거 원액 또는 물과 희석하여 도포한다.

4차 공정 : 1차 슬러리를 타설한 후 기온을 고려하여 20-40분 경과하면 경량 콘크리트로 된 2차 슬러리(5)를 1차 슬러리 위에 소요두께의 1/2만큼 타설한다. 이때 1차 슬러리는 아직 응결이 시작되지 않은 상태로서 2차 슬러리의 타설높이를 너무 높게 할 경우에는 2차 슬러리가 1차 슬러리를 뚫고 나가 외부면에 노출되거나 서로 뒤섞일 염려가 있으므로 2차 슬러리는 가능한 한 낮은 위치에서 서서히 부어 놓는다.

5차 공정 : 2차 슬러리는 우선 전체두께(판넬두께)의 1/2정도만 1차 타설한 후 철근이나 철제메쉬 등의 보강제(6)를 올려 놓은 후 나머지 1/2의 2차 슬러리를 추가 타설하고 표면을 미장 마감한다.

6차 공정 : 상기 공정에 의해 타설된 콘크리트를 강제양생 또는 자연양생시킨다. 강제양생은 조기에 탈형 및 설치를 목적으로 한 경우 또는 추운지방에서 동파를 막기 위한 경우에 유용한 방법으로서 스팀이나 열분사기 등을 이용하여 85℃에서 10-12시간 정도 양생시킬 경우 75% 정도의 강도를 얻어 탈형이나 설치가 가능하다.

자연양생은 여름철 등 기온이 높은 경우에 가능하며 26℃이상의 기온에서 3일정도 양생하면 75% 정도의 강도를 얻어 탈형, 설치가 가능하다.

상기에 제시된 판넬제조공정에서 사용되어지는 1차 슬러리는 통상의 포트란트계 콘트리트이며, 2차 슬러리는, 경량골재로서, 점토를 소성팽창한 것, 화성암과 규조토를 소성 팽창하여 만든 라이톤, 퍼얼라이트, 특수 플라스틱을 코팅하여 만든 것, 경석, 부석, 화산회등을 사용하여 만든 경량 콘크리트이거나 또는 기포가 포함된 경량 콘크리트를 사용할 수 있다. 그러나 더욱 바람직하게는 공사장 주변에서 쉽게 구할 수 있는 점토, 모래 또는 마사토 등을 주성분으로 하고 토양 안정제와 기포제를 적량 첨가시켜 제조되는 경량 콘크리트를 사용하는 것이 재료 취득의 용이성, 현장제작 내지 현장 시공성 증대의 측면에서 좋으면 그 구체적인 조성은 본원 출원인의 출원 제 90-8586호에 제시되어 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 첨부도면 제3도에 도시된 코아 판넬에 관한 것이다. 이는 앞서 기술한 판넬과 마찬가지로 고밀도 콘트리트와 경량 콘크리트를 시차 타설하여 성형하는 것이지만 표면만을 고밀도 콘크리트로 타설하는 것이아니라 표면 외에도 경량 콘크리트 외측면둘레를 고밀도 콘크리트로 구성한 것이다.

즉 코아판넬(COA PANEL)은 기둥(7), 보(8) 및 바닥(9)이 동일 평면내에서 일체로 구성되어 ㅁ자형 주변빔(10)(perimeter beam)을 만듦으로써 형성되는 중앙의 코아(CORE)에 경량 콘크리트(11)를 타설하고 상기 주변빔에는 고밀도 철근콘트리트(12)를 타설하여 이들을 일체로 성형시킨 것으로서 그 제조공정은 기본적으로 전술한 판넬 제조공정과 동일하며 각 재료 내부 포함되어지는 보강제 및 접착재의 구성도 동일하다.

상기와 같은 제조공정에 의해 완성된 복합 콘크리트 판넬은 경량 콘크리트가 가지고 있는 우수한 단열성과 흡음성 및 경량성 등 숨쉬는 소재로서 마치 목재와 같은 쾌적한 주거환경을 제공하며 그 외벽 마감면은 기존의 고밀도 콘크리트를 사용하되 이 슬러리에는 자연재료를 첨가하거나 미장을 고려한 일정의 소요문양의 거푸집을 사용함으로써 원하는 색상과 모양을 갖출수 있을 뿐만 아니라 경량 콘크리트로 구성된 내벽에 대한 보호막으로서의 역할을 하게 되어 일반 세라믹, ALC 등의 약점인 낮은 표면강도, 높은 흡수율, 역학적 취약성을 보완할 수 있으며, 코아 판넬에 있어서 코아부 외주면 전체가 일체적인 고밀도 철근콘트리트빔(beam)으로 구성되기 때문에 강구조 프레임 판넬로서 내력벽, 내진벽 등으로 사용되어 질 수도 있는 특징이 있다.

Claims

거푸집(1)에 고밀도 콘크리트 슬러리(1차 슬러리)(2)를 타설하는 제1공정과, 상기 제1슬러리의 상면에 1차 보강재(3)를 덮는 제2공정과, 상기 1차 보강재 위에 아크릴 포리머 계열의 포트란트 시멘트용 접착강화제(4)를 도포하는 제3공정과, 1차 슬러리를 타설한 때로부터 20-40분 시간 경과후 상기 접착강화제(4) 상부에 경량 콘크리트 슬러리(2차 슬러리)(5)를 소요두께의 1/2만큼 타설하는 제4공정과, 2차 슬러리 상면에 철근(6)을 배설한후 그 위에 나머지 1/2의 경량 콘크리트 슬러리(2차 슬러리)(5)를 타설하고 표면을 미장 마감하는 제5공정과, 그리고 상기 공정들에 의해 타설된 콘크리트를 양생시키는 제6공정을 구비함을 특징으로 하는 복합 프리팹 콘크리트 판넬 제조방법.
제1항에 있어서, 1차 슬러리(2)가 타설되는 거푸집(1)의 형상이 중앙에 코아부가 있는 형태인 것을 특징으로 하는 복합 프리팹 콘크리트 판넬 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 1차 슬러리(2) 상면에 덮혀지는 보강재는 내알칼리제가 코팅된 유리섬유 강화수지 메쉬(F.R.P MESH)이고, 1차 슬러리에는 자연원석조각이나 산화철이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 복합 프리팹 콘크리트 판넬 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 타설된 콘크리트를 양생시키는 방법은 스팀이나 열분사기를 이용하여 85℃에서 10-12시간 강제 양생시키거나, 26℃이상의 상온에서 3일간 자연양생시키는 것을 특징으로 하는 복합 프리팹 콘크리트 판넬 제조방법.