KR102714786B1

KR102714786B1 - 슬림형 경량 합성보드

Info

Publication number: KR102714786B1
Application number: KR1020220078303A
Authority: KR
Inventors: 김용균
Original assignee: 김용균
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2024-10-11
Anticipated expiration: 2042-06-27
Also published as: KR20240001531A

Abstract

본 발명은 경량 합성보드에 관한 것으로, 소정의 틈을 가지고 배치되는 다수의 얇은 판상의 경량 콘크리트재 블록, 상기 경량 콘크리트재 블록의 양면 중 적어도 일면에 도포되고 이웃하는 경량 콘크리트재 블록 사이의 틈에 채워지는 폴리머 모르타르 바인더 및, 상기 경량 콘크리트재 블록의 적어도 일면에 도포된 폴리머 모르타르 바인더에 펼쳐져서 배치되는 메시 부재를 포함하여, 상기 경량 콘크리트재 블록들 사이의 틈에 상기 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져서 갈비살보강(Rib Stiffener)뼈대부를 이루는 것과 함께, 상기 경량 콘크리트재 블록의 적어도 일면에 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져서 표면보강층(Surface Stiffener)을 이루어 서로 일체화 되는 것을 특징으로 하므로, 얇고 경량이면서도 내연성, 발수성, 단열성 및 흡음성을 구비할 뿐만 아니라 높은 기계적 강도와 표면 경도를 얻을 수 있다.

Description

슬림형 경량 합성보드 {Thin and Lightweight Composite Board}

본 발명은 경량 합성보드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작은 외력에도 깨지는 취성으로 인하여 기계적 강도가 낮은 경량 콘크리트재(다공성 기포 콘크리트재 또는 경량골재 배합 콘크리트재)를 소형의 얇은 블록으로 형성한 상태에서 접착촉진제를 도포하고 틈을 두어 배치하여 그 틈과 표면이 일체화 되도록 폴리머 모르타르 바인더로 보강함으로써 얇고 넓게 제조하더라도 소형 블록보다 강성이 높은 블록 틈의 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부와 블록 표면의 표면보강층(Surface Stiffener)으로 인해 경량화가 유지되고 기계적 강도(압축 강도, 인장 강도, 굽힘 강도 등) 및 표면 경도가 증대되며 추가적인 가공성(절단)과 시공성(벽체고정)이 우수할 뿐만 아니라 불연, 발수, 단열 및 방음 성능을 구비하는 내외장용 경량 합성보드에 관한 것이다.

한국공개실용신안공보 제20-1990-0010217호 및 도 1a에 개시된 바와 같이, 일반적으로 건축용 마감 패널은 발포성 수지나 발포성 시멘트로 된 평판형의 발포성 단열층(1)의 양면 중 적어도 어느 일면에 내열성 섬유로 된 메시층(2)을 도포하고, 그 상면으로부터 모르타르를 눌러 붙여 상기 메시층(2)을 중간에 끼운채 상기 발포 단열층(1)과 일체로 부착되는 모르타르층(3)을 형성하여 이루어진다.

이와 같이, 상기 발포 단열층(1) 상에 상기 메시층(2) 및 모르타르층(3)을 적용하는 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 모르타르층(3)이 발포 단열층(1)의 미세한 공극에 침투하여 매우 견고한 접합이 가능하며 상기 메시층(2)으로 인해 결합력이 제고되는 효과가 있다.

그러나, 톱으로 절단하여 내부의 다공성 공간이 노출되는 경량 콘크리트 블럭과는 달리 발포성 수지로 된 평판형 발포 단열층(1)은 사출 또는 열선으로 절단하여 일정 두께로 생산하기 때문에 표면의 다공성 공간이 부족하게 되고 시간이 경과함에 따라 모르타르층(3)의 접착력이 저하하거나 취화하여 발포 단열층(1)으로부터 메시층(2)과 모르타르층(3)이 이탈되거나 부스러지는 등 내구성이 크게 저하하는 단점이 있었다.

특히 기존의 발포성 수지는 외벽에 부착되는 단열재를 구성하여 단열기능을 주 기능으로 가지게 되며, 그 두께를 얇게 하여 생산할 경우 구조적 강성을 가지지 못할 뿐만 아니라 단열재로서의 성능도 반감될 수밖에 없었다.

또한, 발포성 시멘트로 된 평판형 발포 단열층(1)으로 구성되는 건축용 마감 패널을 대형 사이즈로 얇게 만들게 되면 표면경도나 인장 강도 및 굽힘 강도 등이 저하하므로 취급이 어렵고 양생과정에서 변형이 될 우려가 있었다.

이에 따라, 기존의 발포성 시멘트로 된 평판형 단열층(1)으로 구성되는 건축용 마감 패널은 최소 75mm이상, 보통 100mm 정도의 두꺼운 부재로 생산하며 그 내부를 와이어 메쉬로 보강하여 구조적 안정성을 확보하고 있다.

한편, 발포성 시멘트로 이루어진 평판형 발포 단열층(1)의 양면을 이질재인 별도의 보드와 합지하여 구조적인 안정성을 확보하는 방법이 있으나, 이 역시 그 총 두께와 중량이 상당히 커지게 되는 문제가 있었다.

이와 같이 발포성 시멘트로 이루어진 평판형 발포 단열층(1)과의 접착력, 강도 및 변위 문제로 인해, 합지하는 방식보다는 양면의 보드 내부에 경량콘트리트를 주입하여 양생/경화시킨 형태의 패널로 생산하는 경우도 있는데, 이는 소정의 강도가 있는 양면 보드를 사용하여 추가적인 내부 보강없이 구조적 안정성을 확보할 수 있다는 장점은 있으나 근본적으로 슬림형 판넬이라는 목표를 달성하기는 곤란한 측면이 있었다.

또한, 슬림형 패널의 경량화 생산을 실현하기 위해 발포 단열층 대신 종이, 플라스틱 및 철판 재질의 뼈대(Rib)에 해당되는 하니콤(Honeycomb Core)을 사용하여 그 양면을 얇은 판넬과 합지하여 생산하는 경우도 있는데, 이는 특성상 내부의 중공층으로 인해 소리가 차단되지 못하고 전달되는 문제가 있었다.

선행기술문헌 1 : 한국공개실용신안공보 제20-1990-0010217호 (1990.06.02)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작은 외력에도 깨지는 취성으로 인하여 기계적 강도가 낮은 경량 콘크리트재를 소형의 얇은 블록으로 만들고 접착촉진제를 도포한 후 틈을 두어 배치한 상태에서 그 틈과 표면이 일체화 되도록 폴리머 모르타르 바인더로 보강하여 얇고 넓게 제조하더라도 소형 블록보다 강성이 높은 블록 틈의 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부와 블록 표면의 표면보강층(Surface Stiffener)에 의해 경량화가 유지되고 기계적 강도 (압축 강도, 인장 강도, 굽힘 강도 등) 및 표면 경도가 증대되며 추가적인 가공성(절단)과 시공성(벽체고정)이 우수할 뿐만 아니라 불연, 발수, 단열 및 방음 성능을 구비하는 경량 합성보드를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 경량 합성보드는,

소정의 틈을 가지고 배치되는 다수의 판상의 경량 콘크리트재 블록;

상기 경량 콘크리트재 블록의 양면 중 적어도 일면에 도포되고 이웃하는 경량 콘크리트재 블록 사이의 틈에 채워지는 폴리머 모르타르 바인더; 및

상기 경량 콘크리트재 블록의 적어도 일면에 도포된 폴리머 모르타르 바인더에 펼쳐져서 배치되는 메시 부재;

를 포함하여,

이웃하는 상기 경량 콘크리트재 블록 사이 틈에는 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부가 형성되고 상기 경량 콘크리트재 블록 표면에는 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져 표면보강층(Surface Stiffener)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 폴리머 모르타르 바인더는 시멘트 모르타르에 SBR, EVA 또는 Acrylic Emulsion 성분으로 이루어진 폴리머를 배합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

경량 콘크리트재 블록과 폴리머 모르타르 바인더 사이의 접착력을 증대시키기 위해 상기 경량 콘크리트 블록의 표면에 도포되는 접착 촉진제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 접착 촉진제는 폴리비닐아세테이트 단독중합체 고분자수지 에멀전(Polyvinyl Acetate Homopolymer Resinious Emulsion)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

폴리머 모르타르 바인더 또는 메시 부재 상에는 보강용지 또는 비닐이 합지되는 것을 특징으로 한다.

상기 경량 콘크리트재 블록의 타면에는 폴리머 모르타르 바인더를 개재하여 컬러강판이 합지되며, 상기 컬러강판은 상기 경량 콘크리트재 블록의 둘레면을 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

임의의 2개의 상기 경량 콘크리트재 블록 사이에 고정부 경성 블록이 틈을 두고 배치되며, 상기 고정부 경성 블록은 벽부 및 천정 고정수단이 삽입되는 체결홈 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 소정의 틈을 가지고 배치되는 다수의 판상의 경량 콘크리트재 블록, 상기 경량 콘크리트재 블록의 양면 중 적어도 일면에 도포되고 이웃하는 경량 콘크리트재 블록 사이의 틈에 채워지는 폴리머 모르타르 바인더 및, 상기 경량 콘크리트재 블록의 적어도 일면에 도포된 폴리머 모르타르 바인더에 펼쳐져서 배치되는 메시 부재를 포함하여, 상기 경량 콘크리트재 블록들 사이의 틈에 상기 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져서 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부를 이루는 것과 함께, 상기 경량 콘크리트재 블록의 양면 중 적어도 일면에 경량 콘크리트재 블록보다 강도와 강성이 높은 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져서 표면보강층(Surface Stiffener)을 이루어 서로 일체화되는 것을 특징으로 하므로, 경량이면서도 기계적 강도(압축 강도, 인장 강도, 굽힘 강도 등) 및 표면 경도가 증대되며 추가적인 가공성(절단)과 시공성(벽체고정)이 우수할 뿐만 아니라 불연, 발수, 단열 및 방음 성능을 구비하는 경량 합성보드를 제공를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 경량 콘크리트 블록의 표면에 접착 촉진제가 미리 도포되어 시멘트 성분을 가지는 폴리머 모르타르 바인더의 시멘트 성분과 화학반응을 일으킴으로써 경량 콘크리트재 블록과 폴리머 모르타르 바인더 사이의 접착력이 크게 증대되어 기계적 강도가 증가될 뿐만 아니라, 후속 공정인 접착 촉진제가 도포된 컬러강판을 폴리머 모르타르 바인더와 합지하는 과정에서도 그 접착력이 증대된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 폴리머 모르타르 바인더 상에는 보강용지 또는 비닐이 부착되어 상기 경량 콘크리트 블록의 가공면을 보호하는 것과 함께, 폴리머 모르타르 바인더와 함께 일체로 구조적 성능이 발휘되어 기계적 강도가 부가적으로 보강될 수 있고 방습 구조물(Vapor Barrier)이 되며, 제조과정에서는 표면 성형을 쉽게 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 건축용 마감 패널의 구성을 나타내는 단면 사시도이다.
도 1b는 도 1a에서 모르타르와 발포 단열층의 결합 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 합성보드의 구조를 나타내는 횡단면도이다.
도 3은 도 2에서 일부분의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 합성보드의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에서 경량 콘크리트재 블록의 다공성 구조를 나타내는 사진이다.
도 6의 (a)~(c)는 본 발명에 따라 경량 콘크리트재 블록이 배치되는 다양한 예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경량 합성보드의 구조를 나타내는 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서 착탈식 고정부를 포함하는 경량 합성보드를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 경량 합성보드의 제조방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 경량 합성보드(1000)는, 소정의 틈을 가지고 배치되는 다수의 판상의 경량 콘크리트재 블록(100), 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 양면 중 적어도 일면에 도포되고 이웃하는 경량 콘크리트재 블록(100) 사이의 틈(110)에 채워지는 폴리머 모르타르 바인더(300) 및, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 적어도 일면에 도포된 폴리머 모르타르 바인더(300)에 펼쳐져서 배치되는 메시 부재(200)를 포함하여 구성되며, 넓은 판상의 형태를 가지게 된다.

이에 따라, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)들 사이의 틈(110)에 상기 폴리머 모르타르 바인더(300)가 굳어져서 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)를 이루는 것과 함께, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 양면 중 적어도 일면에 폴리머 모르타르 바인더(300)가 굳어져서 표면보강층(Surface Stiffener, 320)을 이루게 되어 서로 일체화 되면서, 경량이면서도 내연성, 발수성, 단열성 및 흡음성을 구비할 뿐만 아니라 압축강도, 인장강도 및 굽힘강도를 포함하는 높은 기계적 강도와 표면 경도를 얻을 수 있다.

상기 경량 콘크리트재 블록(100)은 공지의 다공성 기포 콘크리트재 또는 경량골재 배합 콘크리트재로 구성된다.

상기 경량 콘크리트재 블록(100)을 구성하는 주 재료로서 시멘트는 대표적인 무기질 재료로서 불연성능을 발휘할 수 있는 가장 보편적인 재료이며, 경량 골재가 함께 배합될 경우 그 바인더 역할을 한다.

이때, 경량 콘크리트재 블록(100)의 내부 및 표면에 일정하게 분포되어 있는 다공성 구조와 경량 골재는 경량화 실현을 가능하게 할 뿐만 아니라 내연성, 발수성, 단열성 및 흡음성까지도 기대할 수 있는 중요한 요소이다.

이와 같이, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)은 다양한 특성을 가지고 있기는 하나, 취성이 크기 때문에 작은 외력에도 부서지기 쉽고 기계적 강도가 낮은 것이 일반적이다.

도 5에는 경량 콘크리트재 블록(100)의 실제 단면 구조를 나타내는 예가 도시되어 있으며, (a)는 다공성 기포 콘크리트재를, (b)는 경량골재 배합 콘크리트재를 각각 나타낸다.

상기 경량 콘크리트재 블록(100)에 유리섬유(glass fiber)가 포함되면 경량 콘크리트재 블록(100)의 깨짐 현상을 다소 완화할 수 있다.

아래 표에는 다공성 기포 콘크리트재 및 경량골재 배합 콘크리트재의 배합표를 나타내었는데, 이는 하나의 예에 불과하며 공지의 다양한 배합을 가지는 경량 콘크리트재 블록이 채택될 수 있다.

여기서 글리세린은 기포를 일정 수준으로 유지하는 역할을 수행하며, 고유동화재는 EPS 알갱이의 재료분리를 방지하는 역할을 수행하여 EPS 알갱이를 시멘트 모르타르가 고르게 감싸 난연성능을 발휘하게 한다. 상기 EPS 대신 Vermiculite 및 Perlite를 대체하여 사용될 수도 있다.

[다공성 기포 콘크리트재]

[경량골재 배합 콘크리트재]

상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 내부와 표면에 일정하게 분포하는 미세한 다공성 구조는 못이나 나사가 수월하게 들어갈 수 있게 할 뿐만 아니라 표면에 분포하는 다공성 구조는 동일 계열 재질의 폴리머 모르타르 바인더(300)가 채워질 때 접착성능을 향상시키게 된다.

본 발명에 따른 경량 합성보드(1000)를 제조할 경우에는 가로 세로 방향으로 소정의 치수를 가지는 판상의 경량 콘크리트재 블록(100)을 마련하되, 서로 소정의 틈을 두고 배치하게 된다.

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 예로서 경량 콘크리트재 블록(100)은 50mm×50mm×10mm의 것을 마련하고, 이웃하는 경량 콘크리트재 블록(100) 사이의 틈(110)은 1mm로 형성할 수 있다.

그러나, 경량 합성보드는 내장용과 외장용, 벽체용과 천정용 등 위치와 용도에 따라 요구되는 기계적 강도가 다르며, 그에 부합하기 위해 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)의 촘촘함의 정도를 구조계산을 통하여 정하여 경량 콘크리트재 블록(100)의 사이즈, 두께, 형상 및 틈(110)의 간격을 역으로 정하고 배치하여 대응할 수 있다.

상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 양면 중 적어도 일면에 배치되는 메시 부재(200)는 유리섬유, 천 또는 합성수지 등으로 구성되어 상기 폴리머 모르타르 바인더(300)에 대한 인장력에 대하여 저항하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 폴리머 모르타르 바인더(300)는 시멘트 모르타르에 SBR(Styrene Butadiene Rubber), EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 Acrylic Emulsion 성분으로 이루어진 폴리머를 배합하여 구성된다.

이에 따라, 시멘트 모르타르에 접착성능, 방수성능, 경화촉진 및 탄성의 성질이 적절히 발휘되게 된다.

상기 폴리머 모르타르 바인더(300)가 기능을 발휘하기 위해서 물, 시멘트, 그리고 입도 0.3mm 이하 실리카 성분 98% 이상의 실리카모래(SiO2)가 배합된 모르타르에 폴리머는 중량기준으로 5%~20% 배합하여 구성된다. 이때 일반 모래 보다는 유기불순물이 없어 모르타르 강도에 도움이 되는 실리카모래가 좋으며, 백색의 실리카모래와 백시멘트를 사용할 경우 흰색 톤의 폴리머 모르타르 바인더(300)를 만들 수 있어 내장용 경량 합성보드 생산에 사용하면 좋다.

그러나, 폴리머의 종류에 따라 상기 범위를 다소 벗어날 수도 있음이 당업자에게 이해된다.

채택되는 폴리머는 접착성능, 방수성능, 경화촉진 또는 탄성 등 원하는 성질에 따라 적절한 소재가 채택될 수 있다.

이와 같이, 시멘트 모르타르에 상기 폴리머를 배합시키면, 경화되었을 때 경량 콘크리트재 블록(100)보다 높은 강도와 경도를 발휘하며 경량 콘크리트재 블록(100)의 다공성 표면에서 높은 접착력으로 부착되어 경화된 얇은 표면층을 형성하게 된다.

폴리머 모르타르 바인더(300)가 경량 콘크리트재 블록(100)의 표면에 도포되면 그 표면에 형성된 다공성 공극에 채워지면서 부착력이 한층 커지게 된다.

구체적으로, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 양면에 폴리머 모르타르 바인더(300)를 도포하게 되면 슬러리(Slurry) 형태의 폴리머 모르타르 바인더(300)가 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 표면에서 굳어지게 되고, 일부는 이웃하는 경량 콘크리트재 블록(100) 사이의 틈(110)으로 자연스럽게 흘러 들어가면서 경량 콘크리트재 블록(100) 사이의 틈(110)을 빈틈없이 채운 상태로 경화된다.

이와 같이, 경량 콘크리트재 블록(100)의 표면에서 경화된 폴리머 모르타르 바인더(300)는 체결된 못이나 나사의 그립력을 유지시키는 기능을 발휘한다.

그리고, 상기 폴리머 모르타르 바인더(300)가 이웃하는 경량 콘크리트재 블록(100)의 마주보는 측면에 형성된 다공성 공극에 채워지면서 부착력이 한층 커지게 된다.

폴리머 모르타르 바인더(300)가 경화되기 전에 메시 부재(200)를 배치하고 압착하면, 폴리머 모르타르 바인더(300)가 메시 부재(200)에 형성된 다수의 구멍을 통과하여 결합력이 상승한 상태로 경화된다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 표면에 폴리머 모르타르 바인더(300)가 도포된 상태에서 메시 부재(200)가 배치되어 압착되는 경우, 상기 메시 부재(200)가 폴리머 모르타르 바인더(300) 내로 약간 함침된 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 경량 콘크리트재 블록(100)들 사이의 틈(110)에 상기 폴리머 모르타르 바인더(300)가 삽입되어 굳어져서 고강도 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)를 이루는 것과 함께, 경량 콘크리트재 블록(100)의 상하면에 폴리머 모르타르 바인더(300)가 메시 부재(200)와 함께 도포되어 기계적 강도 및 표면경도가 크게 증가된 표면보강층(Surface Stiffener, 320)을 이루어 서로 일체화 되면서 경량 합성보드(1000)가 완성된다.

상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 가로 세로 사이즈가 작을수록 뼈대부(310) 부분이 증가하므로 기계적 강도가 커지게 됨은 물론이다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 경량 콘크리트 블록(100)과 폴리머 모르타르 바인더(300) 사이의 접착력을 증대시키기 위해 상기 경량 콘크리트 블록(100)을 구성하는 육면에는 미리 접착 촉진제(400)가 도포되어 약 30분 정도의 건조 과정이 필요하다.

예컨대, 상기 접착 촉진제(400)는 폴리비닐아세테이트 단독중합체 고분자수지 에멀전(Polyvinyl Acetate Homopolymer Resinious Emulsion)으로 이루어질 수 있으며, 이는 시멘트 성분을 가지는 폴리머 모르타르 바인더(300)와 화학반응을 일으켜 접착력을 더욱 배가시킴으로써 기계적 강도를 증가시키는 역할을 하게 된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 상기 경량 콘크리트 블록(100)이 육면체가 아닌 경우도 있을 수 있으며 이 경우에도 모든 면에 접착 촉진제(400)가 도포된다.

한편, 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 경량 콘크리트 블록(100)의 양면에 배치되는 폴리머 모르타르 바인더(300) 상에는 보강용지(500) 또는 비닐이 부착되어 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 가공면을 보호하는 것과 함께, 폴리머 모르타르 바인더(300)와 함께 일체로 구조적 성능이 발휘되도록 하여 기계적 강도를 부가적으로 보강될 수 있게 하거나 Vapor Barrier가 되도록 한다.

또한, 폴리머 모르타르 바인더(300)를 도포한 후 보강용지(500) 또는 비닐을 부착하면 폴리머 모르타르 바인더(300)의 양생 및 경화를 돕게 되고 폴리머 모르타르 바인더(300)의 표면 성형이 용이하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 다공성의 경량 콘크리트 블록(100)을 일정 간격의 틈(110)을 둔 상태로 배치하고 그 경량 콘크리트 블록(100)보다 높은 강도 및 경도를 발휘하면서도 미세한 크랙을 흡수할 수 있도록 소정의 탄성(Elastomeric)을 가지는 폴리머 모르타르 바인더(300)로 그 틈(110)과 표면을 채우고 도포하게 된다.

그 결과, 상기 폴리머 모르타르 바인더(300)가 경화된 후 경량 콘크리트 블록(100) 사이의 틈(110)에 기계적 강도가 높은 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)와 기계적 강도 및 표면 경도 등이 증가된 표면보강층(Surface Stiffener, 320)을 이루어 서로 일체화 되면서 압축력, 인장력 및 굽힘력에 저항하는 구조적 형상을 이루고 표면보강층(Surface Stiffener, 320)에서 발수(Water Repellent) 성능과 못의 그립력을 발휘할 수 있게 된다.

또한, 종래 발포성 수지나 발포성 시멘트로 된 큰 평판형의 발포 단열층(1)은 제조과정에서 일부가 파손 및 훼손되었을 때 대형 평판 전체를 폐기처분해야 하지만 박판형 경량 콘크리트재 블록(100)은 절단이 가능하여 제조과정에서 일부를 교체하여 제조할 수 있는 장점뿐만 아니라 작업 및 취급이 훨씬 편리하다는 장점도 있다.

또한, 상기 경량 콘크리트 블록(100)의 틈(110)과 표면에 분포되는 미세한 다공성 구조에 폴리머 모르타르 바인더(300)가 밀실하게 채워지고 경화되어 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)와 표면보강층(Surface Stiffener, 320)을 통해 경량 콘크리트 블록(100)의 표면 접착력을 1차적으로 향상시키고, 경량 콘크리트재 블록(100)의 다공성 표면에 추가적으로 수용성 PVA(Polyvinyl Acetate Homopolymer Resinious Emulsion) 성분의 접착 촉진제(400)를 도포하여 폴리머모르타르 바인더(300)의 시멘트 성분과 화학적 반응을 통해 2차적으로 그 접착력을 배가시킴으로써 외력에 의해 경량 콘크리트재 블록(100)으로부터 이탈되거나 경량 콘크리트 블록(100)끼리 분리되는 경우를 방지할 수 있게 된다.

또한, 경량 콘크리트재 블록(100)과 폴리머 모르타르 바인더(300)를 구성하는 시멘트 성분에 의해 높은 난연성(불연성)을 유지할 수 있게 된다.

또한, 요구되는 압축강도, 인장강도 및 굽힘강도의 정도에 따라 단위 경량 콘크리트 블록(100)의 사이즈, 두께 및 배치를 달리하여 단위면적당 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)가 차지하는 총 면적을 조정하거나 그 층을 다층 구조화 하여 구조적 성능을 조절할 수 있다. 이때, 두께가 두꺼울수록 사이즈를 크게 할 수 있고, 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부(310)가 차지하는 면적이 충분히 클 경우 메시 부재(200) 및 보강용지(500) 또는 비닐을 생략할 수도 있으며, 틈(110)의 간격이 클수록 기계적 강도가 높아지게 된다.

한편 다른 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 일면에는 컬러강판(600)이 합지되고 타면에는 전술한 메시 부재(200), 폴리머 모르타르 바인더(300), 보강용지(500) 또는 비닐이 배치될 수 있다.

상기 컬러강판(600)이 배치된 면에서의 메시 부재(200)와 보강용지(500) 또는 비닐은 생략될 수 있다.

상기 컬러강판(600)은 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 둘레면을 감싸도록 구성된다.

이 경우, 상기 컬러강판(600)의 모서리부를 절단하지 않고 한번에 프레스로 벤딩한 컬러강판(600)의 뒷면을 상면으로 하여 작업대 위에 배치하고 폴리머 모르타르 바인더(300)를 도포하여 경량 콘크리트재 블록(100)을 압착 합지할 경우에는 폴리머 모르타르가 벤딩 턱 위로 흘러 넘치거나 모서리 절단면으로 새어 나오지 않게 되고, 벽체에 설치가 완료된 후 메지의 틈으로 모서리 절단면이 보이지 않아 매끈한 모리서가 구비된 컬러강판 합성보드가 가능하다. 이때 컬러강판(600)의 뒷면에 접착 촉진제(400)를 도포하여 폴리머 모르타르 바인더(300)면과 합지할 경우 경량 콘크리트재 블록(100)에 도포하는 경우와 동일하게 그 접착력을 향상시킬 수 있다.

또 다른 실시예로서 도 8에 도시된 바와 같이, 착탈식 합성보드에 경사면을 갖는 체결홈을 만드는 작업은 대형 평판형 패널에 체결홈의 정확한 위치를 잡아 CNC로 정밀 가공해야 하는 어려움이 있으나, 소형 블록 배치용 지그에서 체결홈이 필요한 위치에 경량 콘크리트재 블록(100)의 소형 블록을 체결홈 슬롯(710)이 선 가공된 고정부 경성 블록(700)으로 대신 배치하여 생산할 수 있다.

즉, 임의의 2개의 상기 경량 콘크리트재 블록(100) 사이에 고정부 경성 블록(700)이 틈을 두고 배치되는 구조로 이루어지는데, 이때 그 재질은 체결홈 슬롯(710)의 형태가 손상되지 않는 강성이 있고 불연성능이 있는 시멘트보드가 좋다.

이 경우, 본 발명에 따른 경량 합성보드(1000)는 지그에서 체결홈의 위치를 지그내 배치만으로 오차 없이 매우 간단히 잡을 수 있고 벽부 및 천정 고정수단(720)을 슬라이딩 체결하여 고정할 수 있다는 특징이 있다.

즉, 경량 합성보드(1000)에 형성된 체결홈 슬롯(710)에 상기 벽부 및 천정 고정수단(720)을 절반 정도 끼운 상태에서 벽체나 천정의 철재 또는 목재 틀에 나머지 반을 고정함으로써 상기 경량 합성보드(1000)를 벽체나 천정에 나사가 노출되지 않고 고정되도록 할 수 있고, 이웃하는 경량 합성보드(1000)와 자동으로 평탄한 면을 이루도록 할 수 있으며, 결국 경량 합성보드(1000)의 용이하고 정확한 착탈이 가능하게 된다.

이하, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 경량 합성보드(1000)의 제조방법의 일 예를 설명한다.

(1) 먼저, 경량 콘크리트재 블록(100)을 직육면체 등 특정 형태의 다수의 소형 블록으로 절단한다.

(2) 이어서, 절단된 각각의 소형 블록에 접착 촉진제(400)를 도포한 후 약 30분 정도 건조시킨다.

(3) 컬러강판(600)의 경우도, (2)와 같이 뒷면에 접착 촉진제(400)를 도포한 후 약 30분 정도 건조 시킨다.

(4) 한편, 작업대(미도시) 위에 합지가 필요한 보강용지(500), 비닐 또는 컬러강판(600) 등을 선택적으로 배치한다.

(5) 그리고, 작업대 위 보강용지(500)나 비닐 위에 메시 부재(200)를 배치한다. 컬러강판의 경우는 이 메시 부재(200)의 배치를 생략한다.

(6) 그 메시 부재(200) 위에 폴리머 모르타르 바인더(300)를 전체적으로 도포한 후 그 위에 소형 블록들을 배치하기 위한 지그를 안착시킨다.

(7) 지그에서 상기 메시 부재(200) 위에 폴리머 모르타르 바인더(300)가 대향하도록 소형 블록들을 소정의 간격을 두고 배치한다.

(8) 소형 블록들을 압착하여 소형 블록의 하면에 폴리머 모르타르 바인더(300)와 메시 부재(200)와 보강용지(500), 비닐 또는 컬러강판(600)이 압축된 상태로 적층되도록 한다.

(9) 상기 지그를 제거한다.

(10) 이웃하는 소형 블록들 사이의 틈에 폴리머 모르타르 바인더(300)를 주입한다.

(11) 소형 블록들 상면에 폴리머 모르타르 바인더(300)를 전체적으로 도포한다.

(12) 소형 블록들 상면에 도포된 폴리머 모르타르 바인더(300) 위에 메시 부재(200)를 배치한다.

(13) 소형 블록들 상면의 보강 메시 위에 합지가 필요한 보강용지(500), 비닐을 선택적으로 배치한다.

(14) 소형 블록들 위의 보강용지(500), 비닐을 압착하여 소정의 두께로 합지한다.

(15) 가압 상태로 상온 또는 적당히 가열하여 경화 및 양생한다.

한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 경량 콘크리트재 블록(100)의 어느 일면에 컬러강판(600)을 부착할 경우에는, 위 (4)번과 (5)번의 보강용지(500), 비닐 및 메시 부재(200) 대신 작업대(미도시) 위에 컬러강판(600)만을 배치하는 단계로 대체하고, 컬러강판(600) 뒷면에 접착 촉진제를 도포하여 건조 후 부착할 수 있다.

도면에서는 한쪽에 컬러강판(600), 다른 한쪽에 메시 부재(200)와 보강용지(500)가 배치된 구성을 나타내었으나, 양쪽에 모두 컬러강판(600)이 배치되는 구성으로 하여도 무방하다.

이 경우에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 경량 콘크리트재 블록(100)의 하면에 폴리머 모르타르 바인더(300)를 통해 컬러강판(600)을 배치하여 압착 한 후에, 이웃하는 경량 콘크리트재 블록(100) 사이의 틈과 상면에 폴리머 모르타르 바인더(300)를 주입 및 도포하고, 컬러강판(600)의 뒷면에 접착 촉진제(400)를 도포하고 경량 콘크리트재 블록(100)의 상면에 컬러강판(600)을 배치한 상태에서 가압하는 것에 의해 경량 합성보드(1000)가 제조될 수 있다.

또한, 상기 경량 콘크리트재 블록(100) 대신 고정부 경성 블록(700)이 포함되는 경우에는, 위의 제조 공정에서 일부 경량 콘크리트재 블록(100) 대신 고정부 경성 블록(700)이 배치되는 부분만 상이하므로 동일한 제조공정을 통해 제조될 수 있다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100... 경량 콘크리트재 블록
110... 틈
200... 메시 부재
300... 폴리머 모르타르 바인더
310... 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부
320... 표면보강층(Surface Stiffener)
400... 접착 촉진제
500... 보강용지
600... 벤딩된 컬러강판
700... 고정부 경성 블록
710... 체결홈 슬롯
720... 벽부 및 천정 고정수단

Claims

소정의 틈을 가지고 배치되며 내부와 표면이 미세한 다공성 구조로 이루어진 다수의 판상의 경량 콘크리트재 블록;
상기 경량 콘크리트재 블록의 양면 중 적어도 일면에 도포되고 이웃하는 경량 콘크리트재 블록 사이의 틈에 채워지는 폴리머 모르타르 바인더; 및
상기 경량 콘크리트재 블록의 적어도 일면에 도포된 폴리머 모르타르 바인더에 펼쳐져서 배치되는 메시 부재;
를 포함하여,
이웃하는 상기 경량 콘크리트재 블록 사이 틈에는 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져 갈비살보강(Rib Stiffener) 뼈대부가 형성되고 상기 경량 콘크리트재 블록 표면에는 폴리머 모르타르 바인더가 굳어져 표면보강층(Surface Stiffener)이 형성되어 상기 표면보강층이 뼈대부와 일체화되며,
경량 콘크리트재 블록과 폴리머 모르타르 바인더 사이의 접착력을 증대시키기 위해 상기 경량 콘크리트 블록의 표면에 도포되는 접착 촉진제를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 합성보드.
제1항에 있어서,
상기 폴리머 모르타르 바인더는 시멘트 모르타르에 SBR, EVA 또는 Acrylic Emulsion 성분으로 이루어진 폴리머를 배합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경량 합성보드.
삭제
제1항에 있어서,
상기 접착 촉진제는 폴리비닐아세테이트 단독중합체 고분자수지 에멀전(Polyvinyl Acetate Homopolymer Resinious Emulsion)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경량 합성보드.
제1항에 있어서,
폴리머 모르타르 바인더 또는 메시 부재 상에는 보강용지 또는 비닐이 합지되는 것을 특징으로 하는 경량 합성보드.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경량 콘크리트재 블록의 타면에는 폴리머 모르타르 바인더를 개재하여 컬러강판이 합지되며, 상기 컬러강판은 상기 경량 콘크리트재 블록의 둘레면을 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 경량 합성보드.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
임의의 2개의 상기 경량 콘크리트재 블록 사이에 고정부 경성 블록이 틈을 두고 배치되며, 상기 고정부 경성 블록은 벽부 및 천정 고정수단이 삽입되는 체결홈 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 경량 합성보드.