KR100685714B1 - 벽면 컬러미장재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벽면 컬러미장재 및 그 제조에 관한 것으로, 특히 콘크리트 모체 표면에 대하여 착상시 변색이 없고 별도의 페인팅 작업이 불필요하여 도색 시공에 소요되는 시간을 줄여 공기를 단축시키고 도색에 따르는 원부자재 그리고 인력 손실 등을 없애며, 자체적으로 방수 성능을 갖게 함으로서 별도의 방수 및 방청 작업이 불필요하고, 콘크리트 표면 마감 미장을 위한 별도의 시멘트 및 모래의 사용량을 줄여 사용 자재를 절감하고 경량화된 구조물을 완성할 수 있도록 하는 등의 다목적으로 용도로 사용할 수 있도록 하는 한편 미장재에 색상이 있는 안료를 넣어 다양화된 색상의 컬러미장재를 제공하여 미장재 색상에 선택성을 부여하고 이를 제조하기 위한 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
백색 포틀랜드 시멘트를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성과 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키는 혼화재로서 접착제와 보습제를 상기 원재료와 부재료에 각각 백색 포틀랜드 시멘트65중량%, 골재(규사/백색돌가루)30중량%, 접착제2.5중량%, 보습제2.5중량%를 혼합하여 이루어진 백색 미장재를 97~99.5중량% 비율로 조성하고, 그 조성된 백색 미장재에 색상에 따라 0.5~3.00중량%의 비율로 50~100nm 범위의 입경 분포를 갖는 분말상의 안료를 혼합하여 백색 미장재에 안료를 첨가하여 조성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 백색 포틀랜드 시멘트(65중량%)를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재(30중량%)가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성 그리고 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키기 위해 혼화재(5중량%)를 포함하는 백색 미장재 조성단계와; 상기 백색 미장재 조성단계로부터 조성된 백색 미장재를 내부 공간이 비워져 있는 용기상의 교반기에 투입하는 백색 미장재 투입단계와; 상기 교반기에 투입되는 백색 미장재는 원하는 색상을 얻기 위한 안료의 선택에 따라 97~99.5중량%의 비율 범위에서 조절하고, 그 백색 미장재에 대하여 선별된 안료의 혼합 비율을 기준으로 0.5~3.00중량% 범위로 하여 50~100nm 범위의 입경분포를 가지는 안료를 투입하는 안료투입단계와; 상기 백색 미장재 및 안료가 용기 내에 투입이 완료되면 백색 미장재와 안료를 골고루 혼합하는 교반단계를 포함하는 벽면 컬러미장재 제조방법을 특징으로 한다.
미장,몰탈,골재,도료,안료
Description
본 발명은 벽면 컬러미장재 및 그 제조에 관한 것으로, 특히 콘크리트 모체 표면에 대하여 착상시 변색이 없고 별도의 페인팅 작업이 불필요하여 도색 시공에 소요되는 시간을 줄여 공기를 단축시키고 도색에 따르는 원부자재 그리고 인력 손실 등을 없애며, 자체적으로 방수 성능을 갖게 함으로서 별도의 방수 및 방청 작업이 불필요하고, 콘크리트 표면 마감 미장을 위한 별도의 시멘트 및 모래의 사용량을 줄여 사용 자재를 절감하고 경량화된 구조물을 완성할 수 있도록 하는 등의 다목적으로 용도로 사용할 수 있도록 하는 한편 미장재에 색상이 있는 안료를 넣어 다양화된 색상의 컬러미장재를 제공하여 미장재 색상에 선택성을 부여하고 이를 제조하기 위한 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
일반적으로 콘크리트 건축물이나 벽돌 등을 이용한 벽돌쌓기식 건축물의 내,외벽을 시멘트몰탈로 미장하는데 있어서는 미장 작업자가 한손으로 들고다닐 수 있는 손잡이가 부착된 판재로 된 시멘트몰탈 운반판재 위에 소량의 시멘트몰탈을 올려놓고 미장작업 위치로 직접 운반하여 흙손을 이용하여 미장작업을 실시 하였다. 여기서 시멘트몰탈은 시멘트와 모래를 적당량 물로 혼합한 것이다.
작업자가 스스로 수행해야 하는 인위적인 미장작업은 시멘트몰탈의 운반량이 극히 소량으로 한정되어 있으므로 소량의 시멘트몰탈을 다 소모한 후 에는 시멘트 몰탈 저장 장소로 되돌아왔다가 다시 작업 진행장소로 이동하여야 하는 불편이 있어 작업시간이 지연되어 전체적으로 원하는 공기를 맞추기 어려웠고 주변 환경에 따라 작업의 진척도 영향을 많이 받았다.
또한, 콘크리트 모체 표면 미장작업이 완료된 뒤 별도의 도색 작업을 실시하여야 하고, 도색에 따르는 원부자재 그리고 인력이 투입되어야 했으며, 별도의 방수 작업도 필요하였고, 콘크리트 표면 마감 미장을 시멘트 및 모래의 혼합물을 사용함으로서 사용 자재의 경량화에 한계가 있어 미장작업에서 구조물 안전을 고려하여야 하는 문제점이 있었다.
한편, 시멘트와 모래를 혼합한 시멘트몰탈을 직접 벽면에 바르는데 따르는 미장 시공상의 문제점을 개선하기 위하여 스프레이장치를 이용하여 스프레이공법으로 미장 시멘트몰탈을 벽면에 착상 시키기 위한 기술이 국내특허 공고번호 1992-0010765호의 '스프레이공법용 벽면 미장 시멘트 몰탈의 스프레이장치'와 또 다른 국내특허 공고번호 1993-0001972호의 '스프레이공법용 벽면미장 시멘트 몰탈의 제조방법과 그 장치'에 각각 소개되어 있다.
이 기술들은 미장용 시멘트몰탈을 스프레이장치를 통해 벽면에 착상시킬 수 있게 함으로서 벽면에 대한 미장 작업을 흙손을 이용하는 것에 비해 간편하고 신속하게 대면적으로 착상시킬 수 있게 하여 인력을 줄이고 공기를 단축하게 할 목적으 로 제시된 것이다.
여기서 사용하는 시멘트몰탈은 시멘트와 모래의 혼합 비율을 1:3으로 하고, 시멘트몰탈 슬럼프(Slump)가 약 6cm가 되도록 혼합되는 물에 강도증진제(E.V.A),보습제(Methyl celluslose), 가소제(Formaldehyde Condensate of Napthalene Formaldehyde),지연제(Urea Formaldehyde Resin) 및 중점제(Calcuim Cabonate)를 적당량씩 혼합한 다음 이를 1:3 비율로 혼합된 시멘트와 모래에 혼합한 것을 사용하였다.
이는 통상적으로 시멘트와 모래를 1:3 비율로 하여 물과 혼합하여 시멘트몰탈을 제조하는 것에 있어서, 1:3의 비율로 혼합된 시멘트와 모래에 시멘트몰탈의 슬럼프가 6cm 정도가 되게 물을 혼합하되, 18(L) 기준으로 한 물에 접착 및 강도증진제 1,875g, 보습제 18g, 가소제 37,5g, 지연제 12.5g 및 중점제 318g으로 구성된 배합재료를 혼합하여 시멘트몰탈의 슬럼프가 약 6cm 정도가 되도록 하여 얻은 것이다.
이렇게 제조된 시멘트몰탈은 몇가지의 첨가제에 의해 시멘트몰탈 자체에 유동성이 부여되어 스프레이장치를 이용한 스프레이 작업을 가능케 하였으며, 콘크리트 벽면이나 벽돌 등의 시멘트와 친화성을 높여 접착력이 증진되고, 몰탈 자체에 점착력을 주어 스프레이 작업시 바운딩(bounding) 현상을 방지하여 재료의 손실을 줄일 수 있도록 하였고, 작업 현장의 기후여건에 맞추어 경화시간의 조정이 가능하고, 경화후에도 높은 보습력을 갖도록 하여 크랙 발생의 방지와 더불어 강도를 증진시켜 줄 수 있도록 제조된 것이다.
그러나, 콘크리트 모체 표면에 착상되어 건조되면 진동 등에 의해 클랙으로 발전되어 균열이 일어나고, 표면 자체로는 구조물의 외관 미장재가 되지 못하여 표면에 별도의 페인트를 사용한 도색작업이 필요 하였으며, 별도의 방수 작업도 필요로 하였다. 또한 구조적으로 시멘트와 모래를 혼합한 재료가 주재료로 되어 있기 때문에 경량화에는 한계가 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 본인에 의해 개발된 벽면 미장재가 대한민 특허등록 등록번호 제0509099호로 등록되어 공개되었다. 상기 벽면 미장재는, 백색 포틀랜드 시멘트를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성 그리고 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키는 혼화재로서 접착제와 보습제를 상기 원재료와 부재료에 각각 백색 포틀랜드시멘트65중량%, 골재(규사/백색돌가루)30중량%, 접착제2.5중량%, 보습제2.5중량%를 혼합 중량비로 혼합하여 이루어진 것으로, 이 벽면 미장재는, 콘크리트 및 구조물 모체 표면에 대하여 착상시 변색이 없고 별도의 페인팅 작업이 불필요하여 도색 시공에 소요되는 시간을 줄여 공기를 단축시키고 도색에 따르는 원부자재 그리고 인력 손실 등을 없애며, 자체적으로 방수 성능을 갖게 함으로서 별도의 방수 작업이 불필요하고, 콘크리트 표면 마감 미장을 위한 별도의 시멘트 및 모래의 사용량을 줄여 사용 자재를 절감하고 경량화된 구조물을 완성할 수 있도록 하는 등의 다양한 효과를 기대할 수 있었다.
그러나, 백색 포틀랜드 시멘트를 원재료로 사용하고 또한 여기에 혼합되는 부재료를 포함한 모든 사용 재료들이 백색 포틀랜드 시멘트의 함량에 의해 결과적으로 백색의 색상을 나타내어 미장재로 사용할 경우 미장상태는 힌색상의 컬러로 제약되는 문제점이 있었고, 힌색이 아닌 다른 색상의 컬러의 미장면을 얻기 위해서는 도색이 필요 없다 하더라도 백색을 제외한 다른 원하는 색상의 미장면을 얻기 위해서는 불필요하게 별도의 도색작업을 실시하여야 하는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 벽면 미장재에 통상의 안료를 넣어 혼합하였으나, 일정하고 균일한 색상을 유지하기 어려웠고, 또한 색상의 뭉침과 번짐 그리고 탈색 등이 나타나 단순히 안료를 투입하는 것으로는 쉽게 사용 가능한 벽면 미장재를 얻을 수 없었다.
따라서 본 발명의 목적은, 콘크리트 및 기타 구조물 표면 마감재로 사용할 수 있는 컬러미장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 콘크리트 및 기타 구조물 표면 처리재로서 착상시 변색이 없는 컬러미장재 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 콘크리트 및 기타 구조물 표면 처리재로서 사용할 경우 별도의 페인팅을 이용한 도색 작업이 불필요한 시멘트몰탈을 제공함으로서 공기를 단축시키고 도색에 따르는 인력 및 원자재의 투입을 없애 구조물의 미장을 경제성 있게 시공하기 위한 컬러미장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 콘크리트 및 기타 구조물 표면 미장 처리에서 자체적으로 방수 기능을 갖게 함으로서 별도의 방수 작업을 없앨 수 있는 컬러미장재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 콘크리트 표면 또는 구조물의 마감 미장을 위한 시멘트 및 모래의 사용량을 줄여 사용 자재를 절감하고 경량화된 구조물을 완성할 수 있도록 하는 등 다목적으로 용도로서 사용할 수 있는 컬러미장재를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벽면 컬러미장재는, 콘크리트 표면 또는 구조물의 미장을 위하여 시멘트와 골재를 혼합하고 그 시멘트와 골재의 혼합재료에 혼화재를 넣어 콘크리트 또는 구조물 모체 표면에 착상시키는 콘크리트 벽면 미장재에 있어서,
백색 포틀랜드 시멘트를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성과 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키는 혼화재로서 접착제와 보습제를 상기 원재료와 부재료에 각각 백색 포틀랜드 시멘트65중량%, 골재(규사/백색돌가루)30중량%, 접착제2.5중량%, 보습제2.5중량%를 혼합하여 이루어진 백색 미장재를 97~99.5중량% 비율로 조성하고, 그 조성된 백색 미장재에 색상에 따라 0.5~3.00중량%의 비율로 50~100nm 범위의 입경 분포를 갖는 분말상의 안료를 혼합하여 백색 미장재에 안료를 첨가하여 조성되며, 상기 안료는, 세라믹 안료를 사용하는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명의 다른 특징은, 콘크리트 표면 또는 구조물의 벽면 미장을 위하여 시멘트와 골재를 혼합하고 그 시멘트와 골재의 혼합재료에 혼화재를 넣어 콘크리트 또는 구조물 모체 표면에 착상되는 벽면 미장재를 제조하기 위한 제조방법에 있어서,
백색 포틀랜드 시멘트(65중량%)를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재(30중량%)가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성 그리고 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키기 위해 혼화재(5중량%)를 포함하는 백색 미장재 조성단계와;
상기 백색 미장재 조성단계로부터 조성된 백색 미장재를 내부 공간이 비워져 있는 용기상의 교반기에 투입하는 백색 미장재 투입단계와;
상기 교반기에 투입되는 백색 미장재는 원하는 색상을 얻기 위한 안료의 선택에 따라 97~99.5중량%의 비율 범위에서 조절하고, 그 백색 미장재에 대하여 선별된 안료의 혼합 비율을 기준으로 0.5~3.00중량% 범위로 하여 50~100nm 범위의 입경분포를 가지는 안료를 투입하는 안료투입단계와;
상기 백색 미장재 및 안료가 용기 내에 투입이 완료되면 백색 미장재와 안료를 골고루 혼합하는 교반단계를 포함하며,
상기 백색 미장재 및 안료의 교반단계에서 사용하는 교반기는 입도가 낮은 백색 미장재와 안료의 비산을 방지하기 위하여 진공교반기를 사용하여 교반하는 것을 특징으로 한다.
상기 백색 미장재 및 안료의 교반단계에서 사용하는 교반기는 입도가 낮은 백색 미장재와 안료의 비산을 방지하기 위하여 진공교반기를 사용하여 교반하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 벽면의 미장을 위한 벽면 컬러미장재 이다. 본 발명에 따른 벽면 컬러미장재에 의하면, 콘크리트 또는 구조물 모체 표면에 대하여 착상시 변색이 없고 별도의 페인팅 작업이 불필요하여 도색 시공에 소요되는 시간을 줄여 공기를 단축시키고 도색에 따르는 원부자재 그리고 인력 손실 등을 없앨 수 있으며, 자체적으로 방수 성능을 갖게 함으로서 별도의 방수 및 방청 작업이 불필요하고, 콘크리트 표면 마감 미장을 위한 별도의 시멘트 및 모래의 사용량을 줄여 사용 자재를 절감하고 경량화된 구조물을 완성할 수 있는 특성이 있고, 사전에 특정 색을 갖는 안료를 넣어 혼합함으로서 그대로 미장재로 사용할 수 있다.
미장이나 견출은, 시멘트,골재,용수 등을 일정량의 혼합비율로 믹싱하여 콘크리트 옹벽 부위 및 조적 부위를 필요한 두께 만큼 시방서에 의하여 시공하는 것으로 알려져 있다. 쇠흙손을 사용하는 인력 의존형의 문제점은 미장면의 평활도를 위하여 면고르기를 하게 되는 것이 중심이기 때문에 시멘트몰탈의 접착성 자체가 약하고, 반복적으로 벽면에 쇠흙손을 문지르면 응집력 성분을 갖는 시멘트는 실제 벽면에 고르게 접착되지 못한다. 구조적으로는 기온 차이에 의한 변형 요인이 미장재(시멘크몰탈)의 수축팽창을 일으켜 대략 7~20일 정도 지나면 자기 모체의 응집력이 생겨나기 시작하면서 클랙이 표면으로 나타나고 들뜸으로 발전된다.
클랙, 들뜸 등의 원인은 작업방식, 작업자, 사용 미장재 등에 의해서 여러가지 원인으로 나타나고 분류될 수 있으며, 전술된 바와 같이 작업방식에 따르는 문제점을 개선하기 위해 스프레이 도포법을 이용하는 것과 이를 위한 시멘트몰탈의 조성 그리고 적절한 유동성을 가지는 시멘트몰탈 등이 알려져 있다.
미장재로서, 적절한 유동성을 가지는 시멘트몰탈을 스프레이법으로 도포하면 빠른 시간에 보다 강력한 힘으로 시멘트몰탈을 벽면 표면에 착상시킬 수 있는 장점이 있어 쇠흙손을 이용하는 인력 의존 미장의 단점을 일부 보완할 수 있었다.
또한, 시멘트몰탈을 물리적으로 안정화 시키기 위한 혼화재를 사용하여 불충분한 시멘트몰탈의 물성을 보충하는 것도 알려져 있다.
그러나, 미장과 견출은 시멘트몰탈의 스프레이 도포, 인력에 의한 미장 등을 막론하고 시멘트 및 모래의 양을 정확한 계량으로 일정하게 맞출 수 없었고, 보다 양호한 품질의 미장면을 얻고자 할 경우에 투입하는 혼화재의 사용도 현장에서 작업자에 의해 투입되므로 일관성을 유지하기 어려워 일정하고 고품질의 미장품질을 유지하기 어려웠다. 또한, 미장 표면은 다시 페인트 등의 도료를 사용하여 별도의 도색 작업을 거쳐야 하고, 미장에서 과도한 양의 시멘트와 모래를 사용하여 경량화에 한계가 있었다.
본 발명에 따른 벽면 미장재는, 백색 포틀랜드 시멘트를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성과 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키는 혼화재로서 접착제와 보습제를 상기 원재료와 부재료에 각각 백색 포틀랜드 시멘트65중량%, 골재(규사/백색돌가루)30중량%, 접착제2.5중량%, 보습제2.5중량%를 혼합하여 이루어진 백색 미장재의 총량을 97~99.5중량% 비율로 조성하고, 그 조성된 백색 미장재에 대하여 안료 색상에 따라 0.5~3.00중량%의 비율로 50~100nm 범위의 입경 분포를 갖는 분말상의 안료를 혼합하여 백색 미장재에 첨가하여 조성된다.
본 발명에 따른 백색 미장재의 혼합 중량비는, 백색 포틀랜드 시멘트(65중량%),골재(규사/백색돌분말)30중량%, 접착제(2.5중량%), 보습제(2.5중량%)로 하여 이들을 혼합함으로서 조성되는데 안료의 색상 특성에 따라 안료의 투입량을 0.5~3.00중량%로 조절하여 혼합하는 것을 감안하여 백색 미장재의 총량은 투입되는 안료 양의 범위인 97~99.5중량%로 조성된다.
백색 미장재의 주성분인 백색 포틀랜드 시멘트는, 산화철을 포함하지 않고 백색의 석회석을 자연 색상으로 가지므로 변색이 없어 일반 시멘트에서 얻을 수 없는 장식적 미감을 줄 수 있어 자체로서 장식적 기능을 하게 되는 특성이 있다.
골재는, 백색 포틀랜드 시멘트와 혼합되어도 원색에 변화를 일으키지 않는 사용 가능한 재료중 천연재료로서 백색 컬러의 돌(석재) 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 백색 포틀랜드 시멘트와 색상이 같은 천연색의 백색 골재를 사용하는 이유는 백색 포틀랜드 시멘트 원색이 그대로 미장재의 색상으로 나타날 수 있게 하기 위한 것이다.
접착제는 백색 포틀랜드 시멘트와 미분말 상의 골재 그리고 미분말상의 보습제와 분말상으로 섞일 수 있는 분말접착제를 사용할 수 있다. 분말접착제에는 CMC(carboxymethyl cellulose)가 있으며, 분말접착제를 사용하면, 다른 재료들인 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 섞일 경우 서로 응집되지 않고 입자상으로 분리되 어 있기 때문에 나중에 입자상의 안료를 투입하여 혼합할 경우 혼합에 영향을 주지 않는다.
보습제는, 메틸셀룰로스를 선택하여 사용할 수 있으며, 원재료인 백색 포틀랜드 시멘트와 부재료인 골재에 대하여 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키는데 효과적이다.
이와 같이 백색 포틀랜드 시멘트, 골재, 혼화재들을 적정비율로 혼합하여 이루어지는 백색 미장재는 현장 미장 작업시 작업자가 직감이나 육안으로 혼합하지 않아도 되므로 통일된 규격으로 규격화시켜 미장재를 사용할 수 있도록 할 수 있으며, 원재료인 백색 포틀랜드 시멘트를 제외한 골재 및 혼화재 등을 정확한 비율로 규격화시켜 제공할 수 있으므로 벽면 모체에 대한 흡입접착력과 접착강도 및 자기 모체 강도를 증가시킬 수 있게 되며, 안료를 백색 미장재와 적정비율로 배합시켜 제공될 수 있으므로 원하는 색상의 컬러 미장재로 제공될 수 있다.
한편, 안료는 무기안료, 유기안료, 세라믹 안료 중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
안료는 일반적으로 염료와 달라서 어떤 형상의 크기, 어떤 입도분포를 지닌 상태에서 사용한다. 똑같은 화학조성이라도 입자의 크기.형상에 따라 색,착색력,은폐력,흡유량 등의 물성이 크게 변화한다.
도료가 밑바탕을 완전히 은폐할 수 있는 능력을 은폐력이라고 가정할 때, 똑같은 안료라도 입도에 따라 은폐력이 다르며 입자가 작을수록 은폐력이 크다.
그러나 입경이 가시광선 파장의 반인 약 300~400nm 이하가 되면 빛은 안료를 투과하게 되고 투명해진다. 투명산화철안료에서는 100nm 이하의 입경으로 되어 있다. 은폐력은 일반적으로 큰 것이 요구되지만 금속용 도료에는 도리어 투명성이 요구된다. 은폐력과 투명성은 안료와 전색제(비이클)의 굴절률 차이에 따라 결정되며, 이 차이가 클수록 은폐력은 커지고 이 차이가 작아짐에 따라 점점 투명해진다. 착색력은 입자가 작을수록 증가한다.
본 발명에서 백색 미장재에 투입하는 안료의 양은 0.5~3.00중량%의 범위이다. 이는 안료의 색상에 따라 그 비율에 가중치를 둔 것이다.
예를 들면, 백색 미장재에 검정계열의 안료를 첨가하는 경우, 백색 미장재의 총량을 99.5중량%로 하고, 검정 안료를 0.50중량%로 조절하여 투입하여도 충분한 은폐력을 얻을 수 있으나, 은폐력이 낮아 지는 색상으로 분류될 수 있는 원색 계열에서는 백색 미장재의 총량을 점진적으로 낮추되, 그 범위는 원래 미장재의 기능인 흡입접착력과 접착강도 및 자기 모체 강도 등을 충분히 유지하기 위해 97중량% 이하로 조절하지 않고, 첨가하는 안료의 양도 마찬가지로 3.00중량%를 넘지 않도록 한 것이며, 안료의 입경은 은폐력과 착색력을 감안하여 50~100nm 범위에서 선택하였으며, 무기,유기,세라믹 안료 등을 포함한 천연과 합성안료 등 다양한 안료들은 50~100nm 입경을 가지도록 2차 가공하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 컬러미장재의 제조법은, 먼저 백색 포틀랜드 시멘트(65중량%)를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재(30중량%)가 부재료로 부성분을 구성하도록 조절하여 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성 그리고 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키기 위해 혼화재(5중량%)를 포함하는 백색 미장재 조성하고, 조성된 백색 미장재를 내부 공간이 비워져 있는 용기상의 교반기에 백색 미장재를 투입하며, 교반기에 투입되는 백색 미장재는 원하는 색상을 얻기 위한 안료의 선택에 따라 97~99.5중량%의 비율 범위에서 조절하여 선별된 안료의 혼합 비율을 기준으로 0.5~3.00중량% 범위로 50~100nm 범위의 입경 분포를 가지는 안료를 투입하고, 백색 미장재 및 안료가 용기 내에 투입이 완료되면 백색 미장재와 안료를 골고루 교반하여 혼합하여 제조된다.
백색 미장재 및 안료의 교반에서 가능하면 진공교반기를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 입도가 낮은 백색 미장재와 안료를 교반하여 혼합하는 과정에서 분말상의 알갱이 입자들이 비산 되는 등의 문제없이 혼합하는데 적당하다.
참고로 본 발명에 따른 벽면 컬러미장재를 벽면에 미장재로 사용하기 위한 시멘트몰탈로 제조하는 방법은 다음과 같다.
백색 포틀랜드 시멘트 65중량%를 원재료로 주성분을 구성하고, 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재 30중량%를 부재료로 부성분을 구성하며, 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성 그리고 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키기 위해 혼화재 5중량%를 포함하는 미장재의 총량에 대하여 약 0.50~3.00중량%의 비율로 안료가 첨가된 컬러미장재를 중량 20Kg 1포장 단위로 하고, 그 20kg 중량 1포장의 컬러미장재에 대하여 약 6~7리터의 물을 투입한 뒤 약 10~15분 동안 믹싱하여 입자상으로 벽면에 분사될 수 있는 점도를 가지는 벽면 미장용 컬러시멘트몰탈로 제조할 수 있다.
또한 혼화재로서 접착제와 보습제가 사용되고 액상접착제를 사용할 경우에는 물에 액상접착제를 투입하여 백색 포틀랜드 시멘트 및 골재에 섞이도록 한다. 액상접착제로서 수용성접착제는 물과 잘 혼합되므로, 수용성접착제를 사용하고, 보습제로서, 메틸셀룰로스를 선택하여 사용할 수 있다.
이렇게 원재료와 부재료인 백색 포플랜트 시멘트와 골재에 대하여 혼화재 및 색상 안료를 적절하게 투입함으로서 시멘트몰탈의 충분한 유동성 유지 및 원하는 색상이 주어진 시멘트몰탈로 사용할 수 있고, 이를 통해 시멘트몰탈을 스프레이기를 이용하여 분사 도포시킬 수 있으며, 건조되면 그대로 컬러미장면을 얻을 수 있다. 이를 통해 시멘트몰탈의 표면은 외부 도색이나 도장 없이 원하는 색상을 나타내어 그대로 장식적인 표면을 형성한다. 따라서 시멘트몰탈 표면에 대한 도장이나 도색이 불필요하다.
한편, 이와 같이 백색 포틀랜드 시멘트, 골재, 혼화재, 안료 들을 적정비율로 혼합하여 이루어지는 본 발명에 따른 컬러미장재는 1포장 단위로 하여 현장에 공급하여 물을 섞어주는 것만으로 간단히 시멘트몰탈로 제조 할 수 있으므로 현장 미장 작업시 작업자가 직감이나 육안으로 혼합하지 않아도 되기 때문에 통일된 규격으로 규격화시켜 컬러미장재를 사용할 수 있도록 할 수 있으며, 원재료인 백색 포틀랜드 시멘트를 제외한 골재 및 혼화재, 안료 등을 정확한 비율로 규격화시켜 일반 시멘트와 흡사한 포장 단위로 현장에 반입하여 제공할 수 있고, 이렇게 현장 반입된 본 발명의 컬러미장재는 작업자가 별다른 조치 없이 쉽게 물을 혼합하여 컬러가 주어지는 시멘트몰탈로 만들 수 있으며, 벽면에 시멘트몰탈로 도포되어 양생되면 벽면 모체에 대한 흡입접착력과 접착강도 및 자기 모체 강도를 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 믹싱에서 부터 시공 완료까지 상용화된 사용 가능한 스프레이기를 이용할 수 있으므로 통일된 기계화가 가능하고, 이를 통해 고도의 흡입접착력을 증가시킴으로서 벽면에서의 시멘트몰탈의 들뜸이나 클랙을 방지할 수 있게 된다.
또한, 미장재를 작업 현장으로 반입하여 별도의 혼합 작업 없이 그대로 원하는 색상이 주어진 시멘트몰탈화가 가능하므로 혼합이나 배합에서의 미세먼지의 발생을 억제할 수 있고, 구조적으로 양생된 시멘트몰탈의 표면은 그대로 벽면의 컬러 미장 표면을 형성하여 분진이 전혀 발생되지 않으며, 미장 작업 전후에 나타나는 시멘트 공포대의 처리 문제와 모래와 기타 자재의 사용 전후에 남는 폐기물의 처리 문제, 그리고 최종 시멘트몰탈 표면 도색 작업 등에서 나타나는 휘발성 도료에 의한 오염 등 다양한 문제점을 개선할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 컬러미장재는, 콘크리트 및 구조물 모체 표면에 대하여 착상시 변색이 없고 별도의 페인팅 작업이 불필요하여 도색 시공에 소요되는 시간을 줄여 공기를 단축시키고 도색에 따르는 원부자재 사용을 없애며, 자체적으로 방수 성능을 갖게 함으로서 별도의 방수 작업이 불필요하고, 콘크리트 표면 마감 도색 미장을 위한 다양한 컬러의 미장재를 제공하여 별도의 도료 사용이 필요 없는 효과가 있다.
Claims (4)
- 삭제
- 콘크리트 표면 또는 구조물의 미장을 위하여 시멘트와 골재를 혼합하고 그 시멘트와 골재의 혼합재료에 혼화재를 넣어 콘크리트 또는 구조물 모체 표면에 착상시키는 콘크리트 벽면 미장재에 있어서,백색 포틀랜드 시멘트를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성과 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키는 혼화재로서 접착제와 보습제를 상기 원재료와 부재료에 각각 백색 포틀랜드 시멘트65중량%, 골재(규사/백색돌가루)30중량%, 접착제2.5중량%, 보습제2.5중량%를 혼합하여 이루어진 백색 미장재를 97~99.5중량% 비율로 조성하고, 그 조성된 백색 미장재에 색상에 따라 0.5~3.00중량%의 비율로 50~100nm 범위의 입경 분포를 갖는 분말상의 안료를 혼합하여 백색 미장재에 안료를 첨가하여 조성되며, 상기 안료는, 세라믹 안료를 사용하는 것을 특징으로 하는 벽면 컬러미장재.
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- 콘크리트 표면 또는 구조물의 벽면 미장을 위하여 시멘트와 골재를 혼합하고 그 시멘트와 골재의 혼합재료에 혼화재를 넣어 콘크리트 또는 구조물 모체 표면에 착상되는 벽면 미장재를 제조하기 위한 제조방법에 있어서,백색 포틀랜드 시멘트(65중량%)를 원재료로 하여 주성분을 구성하고, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 입자들과 분말상으로 혼합되어 섞일 수 있는 백색 입자상의 골재(30중량%)가 부재료로 부성분을 구성하며, 상기 백색 포틀랜드 시멘트 및 상기 골재와 혼합되어 백색 포틀랜드 시멘트와 골재에 대하여 상호 접착력과 접착강도 및 수밀성 그리고 건습에 따른 체적변화와 동결과 융해에 대한 내구성을 증진시키기 위해 혼화재(5중량%)를 포함하는 백색 미장재 조성단계와;상기 백색 미장재 조성단계로부터 조성된 백색 미장재를 내부 공간이 비워져 있는 용기상의 교반기에 투입하는 백색 미장재 투입단계와;상기 교반기에 투입되는 백색 미장재는 원하는 색상을 얻기 위한 안료의 선택에 따라 97~99.5중량%의 비율 범위에서 조절하고, 그 백색 미장재에 대하여 선별된 안료의 혼합 비율을 기준으로 0.5~3.00중량% 범위로 하여 50~100nm 범위의 입경분포를 가지는 안료를 투입하는 안료투입단계와;상기 백색 미장재 및 안료가 용기 내에 투입이 완료되면 백색 미장재와 안료를 골고루 혼합하는 교반단계를 포함하며,상기 백색 미장재 및 안료의 교반단계에서 사용하는 교반기는 입도가 낮은 백색 미장재와 안료의 비산을 방지하기 위하여 진공교반기를 사용하여 교반하는 것을 특징으로 하는 벽면 컬러미장재 제조방법.
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2006
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