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KR101892504B1 - 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 바닥마감 시공방법 - Google Patents

초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 바닥마감 시공방법 Download PDF

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KR101892504B1
KR101892504B1 KR1020180024769A KR20180024769A KR101892504B1 KR 101892504 B1 KR101892504 B1 KR 101892504B1 KR 1020180024769 A KR1020180024769 A KR 1020180024769A KR 20180024769 A KR20180024769 A KR 20180024769A KR 101892504 B1 KR101892504 B1 KR 101892504B1
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South Korea
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inorganic
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김재규
윤현주
Original Assignee
김재규
윤현주
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Publication date
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Abstract

본 발명은 HACCP인증 제조 가공사업장 및 학교,호텔,군부대등의 단체급식소 주방등 물을 많이 사용하는 사업장의 바닥재로 적용되어 현장에서 요구되어지는 항목을 충족하는 성능을 발휘하는 바닥 마감재로서 영하기온에서도 시공이 가능하고 단시간내(30분~60분)에 완전경화되어 바로 사용이 가능한 바닥 마감재를 제공하며 콘크리트 구조체와의 강력한 부착력,우수한 압축강도발현,모체로부터 올라오는 수분이 투과되는 통기성능 및 물이 침투하지 못하는 방수성능,물을 접촉함과 동시에 물을 흡수하여 미끄럼방지성능을 발휘하며, 고열(1000℃~1200℃)조건에서도 물성 변화가 없는 불연성능, 모체로부터 수분 기체압력을 뿜어내어 도막층의 부식을 방지하는 방식성능,도막재의 성능을 오랜시간 유지할 수 있는 내구성을 지닌 무기불연분말 바인더 조성물을 제공하는 기술이다.
상기 무기불연분말 바인더 조성물은 콘크리트 구조물에 물을 충분히 도포하여 100%의 습윤면 상태에서 직접 시공하는 무기불연분말 바인더 조성물은 사소산화마그네슘(Deadburned MgO) 10 ~ 30 중량부, 제1인산암모늄 20 ~ 40 중량부, 다공성 펄라이트 또는 질석 10 ~ 30 중량부, 규회석 또는 감람석 분말 10 ~ 20 중량부, 무기결합재 10 ~ 20 중량부, 분말형 구체방수재 1 ~ 5 중량부, 유리섬유 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하여 구성되는 무기불연 분말 바인더 조성물 기술이다.

Description

초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 바닥마감 시공방법{Quick hardening Environment-friendly waterproof Material and Constructing Methods Using Thereof}
본원은 대기온도가 영하 상태의 기온(-20℃~-50℃)에서도 시공이 가능하고 대기습도 100% 상태이거나 콘크리트 구조체 바탕면의 함수비가 100% 상태에서도 콘크리트 구조물의 바탕면에 도막층을 시공하여 30분 내지 60분의 짧은 시간내에 초속경화가 이루어지고 바탕면과의 강력한 부착력,우수한 압축강도,내충격성,트랜치주위 보강 및 코너몰딩 보강공사가 가능하며, 내마모성, 통기성, 미끄럼방지 성능 및 불연 방식성, 방수 성능을 구비하며 영하의 극 저온 상태에서도 시공 가능하며 초속경화되는 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 방수 시공방법 관련 기술이다.
최근 국내외에서의 광우병 사건, 다이옥신 파동,매년 여름철에 흔히 발생하는 학교나 공공시설에서의 식중독 사건 등 식품안전사고가 끊임없이 발생하였고 식품 안전에 대한 소비자들의 불안감과 불신이 날로 증폭되고 있는 실정이다.
안전한 먹거리 식품을 제공을 제공하기 위해 우리나라 식품위생 당국에서는 식품관리쳬계 구축을 위하여 2006년 9월1일부터 2012년 9월1일까지 6개 품목으로 어육가공품중 어묵류, 냉동수산식품중 어류, 연체류, 조미가공품, 냉동식품중 피자류,만두류, 면류, 빙과류, 비가열음료, 레토르트식품 등에 대하여 단계적으로 HACCP 시스템의 의무적용을 시도해왔다.
학교를 관할하는 교육청에서도 학교 단체 급식소의 현대화사업에 HACCP시스템을 적용하여 SAFTY FOOD를 목적으로 HACCP시스템을 적용하고 있는 실정이나 우리나라 식품제조 가공업체 17,000업체 중 종업원 50인 미만의 사업장이 90%에 육박하여 식품시장 매출액 대비 약 28%를 차지하고 있으며 대부분의 식품제조 및 가공업체가 영세한 실정이고, 교육청의 단체급식소 현대화사업에도 예산이 부족하여효율적인 현대화 사업 진행에 어려움을 겪고 있는 실정이다.
상기와 같은 여건속에서 HACCP제조 가공 사업장 및 학교,호텔,군부대 등의 단체 급식소의 HACCP 시스템에서 SAFTY FOOD를 목적으로 하는 측면에서 공장시설 및 단체급식소 시설의 위생관리 측면에서 가장 문제가 많이 발생하고 관리하기 어려웠던 부분의 하나가 바닥시설 부분이다.
식품관련 공장의 바닥시설은 강한 충격이나 고온의 작업환경으로 고온수 및 고열과 사용 약품 등에 쉽게 부식되지 않고 미끄러지지 않고 청소 및 유지관리가 쉽고, 공사기간도 짧고 시공과정이나 시공 후 냄새가 나지 않으며 수분에 강한 바닥재가 요구되어져 왔다.
바닥 마감재가 설치되는 냉장 또는 냉동물류 창고 또는 물을 많이 사용하는 HACCP인증 제조 가공 사업장 및 학교, 호텔, 군부대 등의 단체급식소 등의 제품공정, 사용용도, 현장특성, 현장 환경조건, 사용조건, 시간적 제약조건 등을 면밀히 파악하여 사업장의 환경에 적합한 정확하고 확실한 바닥재를 시공하는 것이 최선의 방법이라 할 수 있는바. 한국식품안전관리인증원(HACCP)에서는 HACCP인증을 위한 시설 설계 항목 중 바닥재로서의 필요항목을 아래의 표 1과 같이 요구하고 있다.
순서 바닥재로서 요구되는 내용 항목
1 바닥은 충격에 잘 견디는 재질 내충격성
2 물에 잘 견디는 재질 내수성
3 고온수 및 고내열에 견디는 재질 내열성
4 각종 약품 사용에 견디는 재질 내약품성
5 식중독 원인균을 억제하는 재질 내항균성
6 각종 약품사용에 따른 부식이 되지않는 재질 내부식성
7 통행시 미끄러지지않는 재질 미끄럼방지
8 바닥과 벽이 만나는 코너부위의 R형 시공이 가능한 재질 코너몰딩
<한국식품안전관리인증원 홈페이지(www.haccp.or.kr) 인용>
또한, 물을 많이 사용하고 있는 HACCP인증 제조 가공 사업장 또는 학교, 호텔, 군부대 등의 단체 급식소의 현장에서 요구하고 있는 바닥 마감재의 필요 항목은 아래의 표 2와 같이 요구하고 있다.
순서 바닥재로서 요구되어지는 내용 항 목
1 바탕면의 물 사용에도 부착력이 유지되는 바닥재 강력한 부착력
2 바탕면으로부터 올라오는 기체압력이 투과되는 바닥재 고어텍스기능
3 어떠한 강한 충격에도 파손이 되지 않는 바닥재 우수한 압축강도
4 물이 표면에 닿았을때 미끄럼방지가 되는 바닥재 미끄럼방지성능
5 코너부위에 R형 마감 시공이 가능한 바닥재 코너몰딩보강
6 도막층과 트랜치주위가 탈락되지 않는 바닥재 트랜치주위탈락방지성능
7 물을 사용하는 현장에 방수가 되는 바닥재 방수성능
8 고온의 물을 사용에 견디어내는 바닥재 내열성
9 국솥등의 가열단지 주위에 고온에 견디는 바닥재 불연성
10 오염방지성능이 있고 유지관리가 용이한 바닥재 오염방지성
11 시공시 냄새가 나지 않는 바닥재 무취성
12 짧은 시간에 시공이 가능한 바닥재 초속경
13 영하기온에 시공이 가능한 바닥재 내한성
14 식중독 원인균을 억제하는바닥재 내항균성
15 장시간 수명이 유지되는 바닥재 내구성
상기와 같은 요구조건에 부합되는 바닥재를 모두 인지하고 있지만 일반적으로 현장에 적용되는 형태는 도막형성 바닥재(MMA,EPOXY,URETHANE,HYBRIDE계), 타일, 테라조 등으로 설계되어 현장에 납품되는 경우가 대부분이고 특히 동절기 및 영하 기온의 조건에서 바닥 마감재로 시공되어 완벽한 성능을 발휘하는 바닥재는 극히 제한적으로 유기제품류인 MMA,EPOXY,URETHANE,HYBRIDE계 방수재가 시공되어 왔는바, 상기유형의 유기제품은 대기온도 및 바탕면이 영하 기온의 상황에서 시공시에는 경화가 되지 않거나 부분 경화현상으로 인하여 초기시공부터 많은 문제점이 발생하고 재시공이 요구되는 등 많은 문제점이 발생하고 있다.
특히 영업중이거나 가동중인 주방에서 사용하는 냉장 및 냉동창고 및 어류,육류 등을 보관하여 24시간 입출고의 운영상태를 유지해야하는 대형냉동물류창고의 경우에는 가동을 중지하거나 영업을 중단한 후 냉동창고를 보수해야 하기 때문에 상당한 어려움을 겪게되는데 가동중인 냉동창고의 경우 내부 온도 및 바탕면 온도가 영하 20℃ 내지 영하 50℃를 유지하고 있으며 특히 바탕면의 경우에는 기존 콘크리트 구조층이 동결된 상태이므로 이러한 악조건으로 동결상태의 콘크리트 구조층 바탕면에 바닥 마감재 시공이 가능한 바닥재는 거의 찾아보기 어려운 실정이고, 특히 시공 후 곧 바로 냉장 및 냉동창고를 운영해야 하는 상황이므로 시공 후 단시간 내에 완전 경화가 이루어져 곧바로 지게차 등의 통행이 이루어져야만 하는 조건을 충족시키는 바닥재가 요구되고 있다.
또한 일반적으로 학교 주방이나 식당, 예를 들면 HACCP 사업장인 김치가공사업장, 햄가공사업장, 어류가공사업장 등의 경우에는 연중 365일 물을 사용하게 되며 콘크리트 구조층에 항시 수분에 노출되어 있는 현장에서 요구되어지는 바닥마감재의 항목 중 수분기체 압력의 투과 성능이 가능한 바닥재가 필수적이라 할 수 있는바, 콘크리트 구조체 속에 함유되어 있는 수분이 바닥 마감재가 시공 된 후 상부로 수분 기체가 도막층을 투과될 수 있어야만 바닥 마감재의 도막층이 콘크리트 구조체와 일체화되어 강력한 부착력을 확보하여 바탕면으로부터 도막층의 탈락 없이 장시간 유지될 수 가 있으나 기존에 시공되어온 유기제품군인 MMA, EPOXY, URETHANE, HYBRIDE계의 바닥재의 경우에는 콘크리트 바탕면의 함수율이 5% 미만에서만 우수한 부착력을 발휘할 수 있고, 짧은 기간 안에 급식실 및 식당 공사가 이루어져야 하는 상황에서 함수율 조건이 맞지 않아서 환풍기나 블로워 등을 이용하여 강제 건조작업을 통하여 바닥재를 시공하게 되는 경우 바탕 표면 외관은 건조가 이루어진 것으로 보이지만 콘크리트 구조체 속에서는 양생 중에 함유된 수분이 그대로 있는 상태로 표면에 바닥 마감재가 시공된 후 콘크리트 구조체 속에 있는 수분 기체가 도막층을 투과하지 못하고 콘크리트 구조체 속으로부터 올라오는 수분기체 압력(이를 잠복수라고도 칭함)이 도막층을 투과하려는 현상으로 인하여 도막층이 볼록하게 튀어 나오는 에어볼륨 현상의 발생 문제점이 있으며, 이는 바탕면과의 부착력을 감소시켜 도막층이 쉽게 탈락되는 현상이 나타나게 된다.
즉, 콘크리트 구조체에 함유되어 있는 수분 기체 압력에 의하여 유기제품 도막층이 에어볼륨현상과, 부착력 감소로 인하여 시공된 도막층이 쉽게 탈락되는 경우 하자가 발생한 부분을 다시 시공하려고 시도하는 경우 물을 사용한 사업장의 바탕면이 수분으로 항시 100% 습윤 상태에서 표면을 건조시켜서 다시 시공하기에는 콘크리트구조체 내부에 수분이 그대로 방치된 상황에서 표면만 건조시켜 재 시공 할 경우 동일한 하자 문제점이 발생하는 악순환 과정을 반복하는 결과를 가져올 수 밖에 없는 현실이다.
특히 SAFTY FOOD를 요구하는 HACCP인증 제조 가공 사업장 또는 학교, 호텔, 군부대 등의 단체급식소나 항공사의 캐터링센터 등의 경우 사용되는 고온수 또는 고온 가열이 필요한 장소에도 고온수 또는 고열에 견디어내는 바닥재가 없는 실정이며, 24시간 운영하는 제조가공 사업장의 경우 냄새에 매우 민감하여 바닥마감재 시공시 또는 시공 후 발생 할 수 있는 냄새가 제품 제조과정에 유입이 되는 문제점을 우려하여 냄새가 발생하는 바닥재는 시공을 할수가 없는 현장으로 분류되어 시공이 어려운 현장으로 분류된다.
따라서 상기와 같이 수분기체압력이 도막층을 투과하도록 하여 에어볼륨현상이 없으며 바탕면과의 강력한 부착력을 유지할 수 있고 단시간에 경화가 이루어져 바로 사용이 가능한 바닥마감재가 요구되고, 고온수 또는 고열의 극한 상황가운데 물성 변화가 없는 바닥마감재와 바닥마감재 시공시 및 시공 후 냄새가 발생하지 않고 단시간내에 신속히 경화가 이루어지는 요구조건을 충족할 수 있는 바닥재가 요구되어져 왔다.
본원은 접촉되는 다른 물질에 부착되어 사용되며 영하기온 시공,초속경화,강력한 부착력,우수한 압축강도, 통기성능, 미끄럼방지성능,불연성능,방수성능,방식성능을 제공하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 조성을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본원은 냉장 및 냉동 물류창고 및 물을 많이 사용하는 HACCP인증 제조 가공사업장이나 학교, 호텔,군부대 등의 단체급식소등의 주방 및 조리실 ,식당등의 바닥 마감재로 적용하여 콘크리트 구조물 바탕면에 100% 습윤면 상태에서 도막재를 직접 시공하여 초속경화를 발현하며 바탕면과의 강력한 부착력 확보 및 우수한 압축강도, 미끄럼방지 기능, 내충격성, 불연성, 통기성 방수방식의 성능을 구현하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 바닥마감재 시공방법을 제공하는 것에 목적을 갖는다.
본원 기술사상의 발명은 냉장 및 냉동물류창고나 물을 많이 사용하는 HACCP인증 제조 가공 사업장이나 학교, 호텔, 군부대 등의 단체급식소의 주방 및 조리실,식당등의 바닥에 도막재를 시공하는 과정으로 동절기의 영하 기온 조건에서도 콘크리트 구조층의 표면 레이턴스를 제거하는 공정의 바탕면 그라인딩단계; 레이턴스를 제거한 후 물을 충분히 도포하여 바탕면을 100% 습윤면을 조성하는 공정인 바탕면 습윤 조성단계; 물이 충분히 도포된 콘크리트 구조물 표면에 초속경화 수용성 무기불연 방수방식 바닥 마감재 조성물을 도포하여 단시간내에 양생하여 도막층을 형성하는 도막층 조성단계;를 포함하는 공정으로 구현될 수 있다.
본원은 접촉되는 타 물질에 부착되어 사용되며 강력한 부착력 및 통기성, 미끄럼방지성능,내화성 및 방수성능을 제공하는 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물로서, 사소산화마그네슘(Deadburned MgO) 10 ~ 30 중량부, 제1인산암모늄 20 ~ 40 중량부, 다공성 펄라이트 또는 질석 10 ~ 30 중량부, 규회석 또는 감람석 분말 10 ~ 20 중량부, 무기결합재 10 ~ 20 중량부, 분말형 구체방수재 1 ~ 5 중량부, 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하여 구성되는 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물이 개시된다.
본원의 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물에서 상기 무기결합제는 플라이애쉬, 실리카흄, 메타카올린 중에서 선택되는 원료가 사용될 수 있으며, 상기 분말형 구체방수재는 규산질계 분말형 방수재가 사용될 수 있다.
따라서 본원은 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물의 이용방법으로서, 사소산화마그네슘(Deadburned MgO) 10 ~ 30 중량부, 제1인산암모늄 20 ~ 40 중량부, 다공성 펄라이트 또는 질석 10 ~ 30 중량부, 규회석 또는 감람석 분말 10 ~ 20 중량부, 무기결합재 10 ~ 20 중량부, 분말형 구체방수재 1 ~ 5 중량부, 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하여 무기 불연 분말 바인더 조성물을 구성하고, 상기 무기 불연분말 바인더 조성물 100 중량부 기준에 공정수(물) 20~50 중량부 비율로 혼합되어 슬러리 상태로 공급되어 콘크리트 구조물에 분사되거나 도포되도록 적용될 수 있으며, 상기 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물 100 중량부 기준에 SiO2, TiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, 활석, 운모, 카올린, 플라이 애쉬, 메타 카올린, 돌로마이트, 크롬 광석 중애서 선택되는 첨가물이 1~20 중량부 비율로 추가된 후 공정수(물)와 20~50 중량부 비율로 혼합되어 적용될 수 있다.
본원 기술구성으로 제공되는 초속경화 수용성 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물 100 중량부에 공정수 20~50 중량부로 혼합되어 사용되는 경우 동절기의 영하 20℃ 혹한 조건에서도 콘크리트 구조물 바탕면에 100% 습윤면을 조성하여 콘크리트 구조물 바탕면에 직접 시공하는 경우에도 30분~60분 범위에서 초속경화되어 바로 지게차의 통행 및 사용이 가능하며 바탕면과의 강력한 부착력,우수한 압축강도,미끄럼방지성능, 불연재, 방수성능, 수분투과성능을 발휘하는 초속경화 무기질 불연재 방식 방수 바닥 마감재 조성물로 적용될 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
따라서 본 발명은 냉장 및 냉동물류창고나 물을 많이 사용하는 HACCP인증 제조 가공사업장이나 학교, 호텔, 군부대 등의 단체급식소 주방 및 조리실,식당등의 바닥마감재로 적용되어 영하기온(-20℃)에도 상관없이 콘크리트 구조물 바탕면에 100% 습윤조성을 통하여 콘크리트구조물 바탕면에 도막층을 직접 시공하여 30분 ~ 60분 범위로 초속경화가 이루어지고 바탕면 속으로부터 올라오는 잠복수인 수분 기체압력이 도막층을 투과하는 성능을 발휘하며 콘크리트구조물과의 강력한 부착력을 확보하고 우수한 압축강도를 발휘하며 표면에 무기동체 모공으로 물을 흡수하여 미끄럼방지성능을 발휘하고 수분기체압력을 투과시키면서 방수성능을 발휘하는 통기성능(=고어텍스기능)과 모체속의 수분을 뿜어내어 도막층의 부식을 방지시키는 기능을 발휘한다.
본 발명은 물을 많이 사용하는 HACCP인증 제조 가공 사업장 및 학교,호텔,군부대등의 주방 및 조리실의 경우 스팀 취사기의 사용으로 고온의 물 사용과 국솥 등의 가열단지에서 나오는 고열으로 인하여 그 동안 많이 시공되어온 제품군인 도막형바닥재(MMA,EPOXY,URETHANE,HYBRIDE계)나 타일, 테라조 등이 견디지 못하고 끊임없이 물성이 변화하여 들뜸현상,탈락현상,번짐현상을 번복하는 심각한 상황에서 스팀 취사기로부터 흘러나오는 고온의 물(100℃~)이나 스팀과 국솥 가열단지로부터 뿜어져 나오는 고열의 스팀(100℃~500℃)에 대하여 본 초속경화 무기질 불연재 방수 방식 바닥마감재 조성물은 섭씨 1000℃ ~1200℃에도 물성 변화가 전혀 없고 내구성이 그대로 장시간 유지되는 불연 성능을 발휘하는 초속경화 무기질 불연재 방수 방식 바닥마감재 조성물로 기능할 것으로 기대되며, 따라서 기존 바닥 마감재와 트랜치와의 접합부위가 탈락되어 물의 유입과 동시에 각종 음식물 찌꺼기의 유입으로 인하여 악취발생과 동시에 하부층으로 누수가 진행하게 되어 심각한 문제점을 해소하고 본원 초속경화 무기질 불연재 방수 방식 바닥마감재 조성물로 트랜치주위를 완전히 보강 시공 하여 트랜치와 콘크리트구조체와의 일체화를 이루고 트랜치와 바닥 마감재의 접합부위의 탈락을 방지하여 완벽한 방수성능을 동시에 발현하여 장시간 그 기능을 유지할 것으로 기대된다.
본원의 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물에 사용되는 무기결합재는 플라이애쉬, 실리카흄, 메타카올린 중에서 선택되는 원료가 사용되고, 규산질계 분말형 구체방수재가 사용되는바, 본원 조성물에서 사용되는 규산질계 분말형 구체방수재는 예를 들면, Kriton International Inc회사에서 "KIM 분말형 방수재"로 제공되는 제품이 사용될 수 있는바, KIM 분말형 방수재는 시멘트의 수화반응을 통하여 불용성화합물인 규산칼슘 결정체를 생성하여 모세관의 공극을 채워 물의 침투을 차단하는 1차방수기능 (C-S-H반응)과 유기질결정체 (Krystol)가 물 및 습기와 반응하여 콘크리트 내의 무기화학결정체를 형성하여 계속적으로 성장하면서 투수저항성을 강화시키고 흡수작용을 감소시키는 2차 방수기능 및 콘크리트의 누수균열발생시 유기질 결정체가 균열 및 누수경로 내부로 성장하여 균열을 폐쇄시키고 누수를 차단하는 자가치유(self-sealing)성능을 발휘하는 물성을 나타내는 규산질계 분말형 구체방수재가 사용되어 방수성능을 높이도록 사용될 수 있다.
이하 본원의 기술사상이 구체적으로 구현되는 실시양태는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용란에서 상세하게 개시된다.
본원은 산성을 나타내는 알칼리 토류 인산염과 산화 마그네슘과 같은 염기성 성분을 포함하여 화학적으로 안정성을 높이며 압축 강도가 우수한 물성의 조성물이 신속하게 경화하며 영하기온 및 100% 습윤 상태에서 시공이 가능하고 바로 경화되어 사용이 가능한 효과를 제공한다.
또한 본원의 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물은 수분이 함유된 바탕면과의 강력한 부착력 및 우수한 압축강도를 제공하고, 모체속의 수분이 도막층을 투과하여 배출되는 통기성을 가지나 상부의 물은 내측으로 침투하지 않는 방수성을 가지며, 미끄럼방지성, 불연성, 방식성능을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1 : 본 발명에서 제공되는 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물을 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물로 명명하고, 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물을 이용하여 100% 습윤면 시공단계에서 통기성(=고어텍스기능) 및 방수성을 확보하는 형태를 예시하여 나타낸 도면.
도 2 : 본 발명의 아쿠아크리트를 바닥 마감재 조성물로 적용하여 바닥면 바닥공사가 진행되는 경우의 적용예시도.
도 3 : 본 발명의 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물을 이용하여 폴리싱 마감 시공되어 진행되는 경우의 적용예시도.
도 4 : 본 발명의 아쿠아크리트를 바닥 마감재 조성물을 이용하여 트랜치 주위 보강으로 진행되는 경우의 적용예시도.
도 5 : 본 발명의 아쿠아크리트를 바닥 마감재 조성물을 이용하여 코너몰딩 보강으로 진행되는 경우의 적용예시도.
도 6 : 본 발명으로 제공되는 아쿠아크리트의 휨강도, 압축강도 등의 물성을 확인하기 위해 한국화학융합시험연구원에서 발급받은 시험성적서.
도 7 : 본 발명으로 제공되는 아쿠아크리트의 부착강도, 내마모성, 미끄럼저항성 등의 물성을 확인하기 위해 한국화학융합시험연구원에서 발급받은 시험성적서.
본 발명의 기술사상은 하기에 제시되는 발명의 실시양태를 통하여 더욱 구체적으로 상세히 기술 될 것이나, 본원 청구범위 발명은 제시된 실시형태와 다르게 구현 될 수 있으므로 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 이해 해야 할 것이다.
본원 발명은 초속경화 무기불연 방수방식 분말 바인더 조성물 100 중량부와 공정수 20~50 중량부를 포함하는 구성으로 적용될 수 있는바, 상기 무기 불연 분말 바인더는 사소산화마그네슘(Deadburned MgO)10 ~ 30 중량부와 제1인산암모늄 20 ~ 40 중량부와 다공성 펄라이트 또는 질석 10 ~ 30 중량부와 규회석 또는 감람석 분말 10 ~ 20 중량부와 무기결합재 10 ~ 20 중량부와 분말형 구체방수재 1 ~ 5 중량부 및 섬유보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하여 100중량부를 이루도록 적용된다.
본원 초속경화 무기불연 방수방식 분말 바인더 조성물은 경화 시간이 30분~60분범위로 짧고 레이크 및 미장 또는 스프레이 시공이 가능하고 유동성이 있고 높은 압축강도 및 굴곡강도를 발현하며 염소 성분 등으로부터의 부식에 강하고 1,000℃를 초과하는 고열에 견딜 수 있으면서 압축강도와 같은 물리적 성질에 악영향을 미치지 않는 특성을 제공하는바, 본원 초속경화 무기불연 방수방식 분말 바인더 조성물에 사용되는 사소산화마그네슘(Deadburned MgO)은 1000 ~ 1200℃ 범위에서 소성된 사소산화마그네슘이 이용되며, 산성계 인산염 및 가열에 따라 팽창하는 재료인 펄라이트 또는 질석을 포함하고 제공됨으로 내열성을 높이고 규회석 또는 감람석 분말이 추가된 후, 무기결합재와 분말형 구체방수재와 유리섬유가 추가되는 구성으로 적용될 수 있으며, 상기 무기불연분말 바인더 조성물에 적용되는 원료의 입자 크기는 전형적으로 0.5 내지 300 ㎛ 범위로 제공되는 것이 바람직하다.
본원 초속경화 무기불연 방수방식 분말 바인더 조성물에 사용되는 무기결합재는 플라이애쉬, 실리카흄, 메타카올린 중에서 선택되는 원료가 사용되고, 규산질계 분말형 구체방수재가 사용될 수 있으며, 폴리 프로필렌, 폴리 에스테르, 폴리 아라미드, 폴리 아미드, 폴리 비닐 알콜, 유리 섬유, 강 및 탄소와 같은 섬유 보강재가 사용될 수있고, 본원 무기 불연 분말 조성물에는 다양한 입상 조성물이 추가되어 첨가 될 수 있는바, 예를들면 입상 조성물은 규사, SiO2, TiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, 활석, 운모, 카올린, 플라이 애쉬, 메타 카올린, 백운석, 크롬 광석, 클링커, 셀룰로오스, 실리카, 광재 중에서 선택되는 소재의 혼합물 형태로 사용될 수 있으며 상기 무기불연분말 바인더 조성물에는 0.1 내지 5.0 중량% 비율로 착색제 및 안료, 충전제, 응집물, 붕사, 실리카 물질, 산화철, 결합 접착제(예를 들어, Eucopoxy Resin), 난연제, 유화제, 응집제, 금속 이온 봉쇄 제, 촉진제 (예 : Accelguard of the Euclid Chemical Company, Cleveland, Ohio) 및 Euclid Chemical Company, Cleveland, Ohio, Flexcon 및 Corr-bond) 가소제, 경화제 (예 : 유클리드 케미칼 컴퍼니 (Euclid Chemical Company), 오하이오 주 클리브랜드 소재의 유코 다이아몬드 하드), 패치 폴리머 (예 : Eucorapid 패치 Euclid Chemical Company, Cleveland, Ohio), 유칼립투스 화학 회사, 오하이오 주 클리블랜드 소재의 유카 (Eucid) 유칼립투스 퓸, 지연 제, 표면 유연제, 경화 화합물 (예 : 브라운 스톤 CS), 감속재 (예 : Accelguard , Eucon AC) 등이 추가되어 적용될 수 있다.
이하에서는 본원 기술사상이 적용되어 제공되는 초속경화 무기불연 방수방식 바인더 조성물의 제조실시예 및 적용예를 제시하는 바 이는 본 발명의 기술사상 적용양태를 설명하기위한 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것이 아님은 자명하다.
제조 실시예 1.
2.4 ㎏의 사소산화마그네슘(Deadburned MgO), 2.7 ㎏의 제1인산암모늄, 2.5 ㎏의 펄라이트 1.5 ㎏의 규회석, 1.0 ㎏의 메타카오린, 0.2 ㎏의 KIM 분말형 방수재, 0.05 ㎏의 유리섬유를 포함하는 무기 불연분말 바인더 조성물을 제조 하였다.
제조 실시예 2 2.4 ㎏의 사소산화마그네슘(Deadburned MgO), 2.7 ㎏의 제1인산암모늄, 2.5 ㎏의 질석, 1.5 ㎏의 규회석, 1.0 ㎏의 플라이애쉬, 0.2 ㎏의 KIM 분말형 방수재, 0.05 ㎏의 유리섬유를 포함하는 무기 불연분말 바인더 조성물을 제조 하였다. 제조 실시예 3 2.4 ㎏의 사소산화마그네슘(Deadburned MgO), 2.7 ㎏의 제1인산암모늄, 2.5 ㎏의 질석, 1.5 ㎏의 감람석, 1.0 ㎏의 실리카흄, 0.2 ㎏의 KIM 분말형 방수재, 0.05 ㎏의 유리섬유를 포함하는 무기 불연분말 바인더 조성물을 제조 하였다.
본원 발명자는 상기 제조예 1,2,3으로부터 얻은 샘플을 이용하여 건축재료의 불연성 시험방법으로 KS F ISO 1182 : 2010 시험방법으로 가) 노 내 열전대의 평균온도를 10mim 동안 750±5℃를 유지하고, 나) 시험체의 질량을 0.01g까지 측정하고 시험체 홀더에 삽입후 노 내에 투입하고, 다) 20min 가열후 시험체 홀더를 노 내에서 제거하고, 라) 데시게이터 내에서 시험체를 냉각한 후 질량을 측정하여 불연성능 시험기준인 가) 가열시험 개시 후 20min간 가열로 내의 최고온도가 최종평형온도를 20K 초과상승하지않아야 한다. 나) 가열종료후 시험체의 질량감소율은 30% 이하이어야 한다는 성능기준을 갖는지 측정한 실험결과로 아래 표 3에 제시되는 실험결과를 얻었다.
시험체 실시예1 실시예2 실시예3 비 고
시험조건
 노 내 온도의 Drift ℃ 1.7 0.6 1.1

-
노 내 온도의 편차(℃) 5.0 5.2 5.6

질량(g)
 시험 후 질량 27.90 28.00 27.86
가열감량 2.74 1.44 1.55
감소율(%) 8.9 4.9 5.3 30% 이하

노 내 온도(℃)		 초기온도 749.8 751.4 750.3 최고온도가 최종평형온도를 20K 초과상승하지 않을 것
최고온도 779.6 781.4 776.5
최종평형온도 778.9 779.8 775.6
온도차 0.7 1.6 0.9
잔염시간(s) 0 0 0 -
또한, 본원 발명자는 상기 제조예 1로부터 얻은 샘플을 물성을 확인하기 위하여 한국화학융합시험연구원에 "실리칼 수용성 무기불연재 아쿠아크리트"로 시료명을 붙여 압축강도 및 휨강도 등의 물성확인 시험의뢰를 하였으며, 한국화학융합시험연구원에서 KS L ISO 679 : 2006 실험방법에 의한 압축강도시험, 휨강도시험을 측정한 결과로 아래 표 4에 제시되는 실험결과를 통지받았으며 한국화학융합시험연구원으로 통보된 시험성적서는 도 6으로 첨부된다.
순번 시험항목 단위 재령 시험결과 시험방법
1 휨 강도 N/㎟ 1시간 4.3 KS L ISO 679 : 2006
N/㎟ 2시간 4.8
N/㎟ 3시간 5.4
N/㎟ 24시간 5.6
2 압축강도 N/㎟ 1시간 22.4
N/㎟ 2시간 25.0
N/㎟ 3시간 26.8
N/㎟ 24시간 29.3
또한 본원 발명자는 본원의 제조실시예 1로 제공되는 초속경화 무기불연 방수 방식 분말 바닥재 조성물을 "실리칼 수용성 무기불연재 아쿠아크리트"로 시료명을 붙여 한국화학융합시험연구원에 부착강도, 내마모성, 유해금속 검출여부 촉진내후성, 미끄럼저항성 등의 시험결과를 얻고자 하였으며 그 결과로 아래 표 5에 제시되는 실험결과를 얻었으며 한국화학융합시험연구원으로 통보된 시험성적서는 도 7로 첨부된다.
시험항목 단위 검사치 시험방법
부착강도(표준 양생 후) MPa 2.4 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
Pb(온냉 반복시험 후) MPa 2.1 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
내마모성 ㎎ 91 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
Pb % 검출안됨 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
Cd % 검출안됨 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
Cr6+ % 검출안됨 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
Hg % 검출안됨 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
VOCs 함량 g/L 51.4 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
촉진내후성(겉모양) - 이상없음 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
촉진내후성(색차) - 1.6 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
미끄럼저항성 BPN 69 SPS-KSPICKTS-001-7189:2017
상기 표 5의 시험성적서를 얻기 위해 한국화학융합시험연구원에 제출된 시료에서 주제 : 경화제 = 85 : 15(질량비) 라는 표현은 주제는 시료로 제시된 아쿠아크리트이고 경화제는 물을 지칭한 것이다.
상기 표 5로 제공되는 시험성적서를 통하여 본원 발명으로 제공되는 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더) 100 중량부에 공정수 20~50중량부 비율로 혼합하여 콘크리트 구조체에 물을 충분히 도포한 후 바탕면을 100% 습윤면으로 조성시킨 후 직접 시공하는 경우 콘크리트구조체와 강력한 부착력을 확보하고 우수한 압축강도,통기성, 불연성, 내마모성과 미끄럼저항성을 발휘하는 결과를 확인할 수 있다.
본원 기술로 제공되는 초속경화 무기불연재 방수방식 바닥 마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더)은 현장에서 아래와 같은 실시형태로 적용될 수 있는바, 작업 현장의 여건이나 환경, 목적에 따라 다양한 형태로 변형되어 적용될수 있다.
도 1은 본 발명의 초속경화 무기불연재 방수방식 바닥 마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더)을 이용하여 통기성 및 방수성능의 목적을 위해 현장에 적용할 때 콘크리트 구조체 바탕면에 물을 충분히 도포하여 바탕면을 100% 습윤상태로 조성한 후 아쿠아 크리트 바닥 마감재 조성물을 바탕면에 직접 시공하여 도막층을 이루고 도막층이 경화가 이루어 지면서 콘크리트 구조체 속에 머물고 있던 수분기체압력(=잠복수)이 아쿠아크리트 바닥마감재 도막층을 투과하여 도막층 표면 상부에 물이 고이면서 아쿠아크리트 도막층은 완전히 경화되는 현상을 통하여 도막층 표면에 물이 고인 상태로 경화가 이루어지는 것을 통하여 통기성 및 방수성(=고어텍스기능) 효과를 확인하기 위한 실시양태를 도면으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 초속경화 무기불연재 방수방식 바닥 마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더)을 이용하여 콘크리트 구조물의 바닥 마감재 시공 후 물을 많이 사용하는 현장의 미끄럼방지 성능을 높이기 위한 목적으로 현장에 적용하는 실시양태로 콘크리트 구조물 바탕면을 100% 습윤면 조성한 후 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물을 바탕면에 직접 시공하여 경화된 후 아쿠아크리트도막층 표면에 물을 충분히 도포한 후 사람이 직접 통행시 아쿠아크리트 도막층 무기 동체속으로 물이 흡수되는 기능을 통하여 미끄럼방지 성능 효과를 확인할 수 있었다..
도 3은 본 발명의 초속경화 무기불연재 방수방식 바닥 마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더)을 이용하여 콘크리트 구조물의 바닥 마감재로서 표면의 광택연출, 내구성 및 아름다운 미관연출의 목적을 위해 현장에 적용되는 실시양태로 콘크리트 구조물 바탕면을 100% 습윤면으로 조성한 후 아쿠아크리트 바닥마감재 조성물을 바탕면에 직접 시공하여 경화된 후 대형 및 소형 폴리싱 연삭 및 연마 기계를 이용하여 고강도의 압축강도를 발현하도록 아쿠아크리트 바닥마감재 조성물의 표면을 연삭 및 연마하여 광택을 표출하여 인테리어 효과의 아름다운 미관의 바닥 마감재로 적용될 수 있는 효과를 확인할 수 있었는바 도 3의 적용은 바닥 마감재의 표면 강도가 우수한 압축강도의 발현이 없으면 광택 표출이 불가능하다.
도 4는 본 발명의 초속경화 무기불연재 방수방식 바닥 마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더)을 이용하여 물을 많이 사용하는 현장의 트랜치와 바닥 마감재와의 접합부위가 탈락되는 것을 방지하기 위한 목적을 달성할 수 있는지 확인하게 위해 현장에 적용된 실시양태로 바닥 마감재와 트랜치 사이의 접합부위를 아쿠아크리트 바닥마감재 조성물을 이용하여 트랜치 주위에 보강하여 공사가 진행되는 경우 트랜치주위 탈락방지의 효과를 얻을 수 있었음을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 초속경화 무기불연재 방수방식 바닥 마감재 조성물(아쿠아크리트 분말 바인더)을 이용하여 코너 부위를 보강하여 이물질이 고이지 않게 하여 대장균의 서식을 방지하고 주방기구로 인한 벽면 타일 훼손방지와 청소 및 유지관리가 용이하도록 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 현장에 적용한 실시양태로 바닥과 벽체가 만나는 코너부위를 아쿠아크리트 바닥마감재 조성물을 이용하여 라운드형으로 코너몰딩 보강작업을 통하여 이물질을 통한 대장균의 서식을 방지하고 주방기구의 벽체에 직접 닿지않게 하여 타일훼손을 방지하는 효과와 청소 및 유지관리가 용이한 효과를 얻을 수 있도록 적용될 수 있음을 확인하였다.
도 6은 한국생활환경시험연구원으로부터 통지 받은 시험성적서로써 본원 기술로 제공되는 초속경화 수용성 무기불연재를 아쿠아크리트로 명명하여 시편에 대한 물성 시험(압축강도 및 휨강도)을 시험방법 : KS L ISO 679 : 2006에 의한 조건으로 시험편을 제작하여 의뢰한 샘플에 대한 분석결과 물성 시험으로 압축강도 및 휨강도 결과 발명자가 기대하는 우수한 결과치를 확인 할 수 있도록 통보된 시험성적서이다.
도 7은 한국화학융합시험연구원으로부터 통지받은 시험성적서로써 본원 기술로 제공되는 초속경화 수용성 무기불연재를 아쿠아크리트로 명명하여 조달청에서 요구하는 도막형 바닥재의 조건으로 시험편을 만들어 의뢰한 샘플에 대한 시험분석결과 도막형 바닥재로서 적합한 바닥재임을 증명하는 효과를 확인할 수 있도록 통보된 시험성적서이다.
따라서 본원 기술구성으로 제공되는 초속경화 수용성 무기불연 방수 방식 바닥 마감재(아쿠아크리트)는 냉장 및 냉동 물류창고,물을 많이 사용하는 HACCP인증 제조/가공 사업장이나 학교, 호텔,군부대 등의 단체급식소의 주방 및 조리실,식당등의 바닥 마감재로 적용하여 콘크리트 구조물 바탕면에 100% 습윤면 상태에서 도막재를 직접 시공하여 초속경화를 발현하며 수분이 함유된 바탕면과의 강력한 부착력 확보 및 우수한 압축강도, 미끄럼방지 기능, 내충격성, 불연성, 통기성 방수성,방식의 성능을 구현하는 초속경화 수용성 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물과 이를 이용한 초속경화 수용성 무기불연재 방수방식 바닥마감재 시공방법으로 다양하게 변화되어 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
본원의 도면으로 첨부된 도 1은 본 발명에서 제공되는 초속경화 무기불연 방수방식 바닥마감재 조성물을 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물로 명명하고, 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물을 이용하여 100% 습윤면 시공단계에서 통기성(=고어텍스기능) 및 방수성을 확보하는 형태를 예시하여 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 아쿠아크리트를 바닥 마감재 조성물로 적용하여 바닥면 바닥공사가 진행되는 경우의 적용예시도이고, 도 3은 본 발명의 아쿠아크리트 바닥 마감재 조성물을 이용하여 폴리싱 마감 시공되어 진행되는 경우의 적용예시도이며, 도 4는 본 발명의 아쿠아크리트를 바닥 마감재 조성물을 이용하여 트랜치 주위 보강으로 진행되는 경우의 적용예시도이고, 도 5는 본 발명의 아쿠아크리트를 바닥 마감재 조성물을 이용하여 코너몰딩 보강으로 진행되는 경우의 적용예시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명으로 제공되는 아쿠아크리트의 물성을 확인하기 위해 한국화학융합시험연구원에서 발급받은 시험성적서이므로 별도의 부호설명이 필요없다 할 것이다.

Claims (5)

100% 습윤 상태에서 시공이 가능하고 신속히 경화되어 바탕면과의 강력한 부착력 및 우수한 압축강도 및 방수성능을 제공하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 분말바인더 조성물에 있어서
1000 ~ 1200℃ 범위에서 소성된 사소산화마그네슘(Deadburned MgO) 10 ~ 30 중량부, 제1인산암모늄 20 ~ 40 중량부, 다공성 펄라이트 또는 질석 10 ~ 30 중량부, 규회석 또는 감람석 분말 10 ~ 20 중량부, 플라이애쉬나 실리카흄, 메타카올린 중에서 선택되는 무기결합재 10 ~ 20 중량부, 분말형 구체방수재 1 ~ 5 중량부, 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하여 구성되는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 분말바인더 조성물.
삭제
제1항에 있어서,
상기 초속경화 무기불연 방수방식 분말바인더 조성물에 사용되는 분말형 구체방수재는 규산질계 분말형 방수재가 사용되는 것을 특징으로 하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 분말바인더 조성물.
100% 습윤 상태에서 시공이 가능하고 신속히 경화되어 바탕면과의 강력한 부착력 및 우수한 압축강도 및 방수성능을 제공하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 분말바인더 조성물의 이용방법에 있어서,
1000 ~ 1200℃ 범위에서 소성된 사소산화마그네슘(Deadburned MgO) 10 ~ 30 중량부, 제1인산암모늄 20 ~ 40 중량부, 다공성 펄라이트 또는 질석 10 ~ 30 중량부, 규회석 또는 감람석 분말 10 ~ 20 중량부, 플라이애쉬나 실리카흄 메타카올린 중에서 선택되는 무기결합재 10 ~ 20 중량부, 분말형 구체방수재 1 ~ 5 중량부, 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하여 초속경화 무기불연 방수방식 분말바인더 조성물을 이루고, 상기 초속경화 무기불연 방수방식 분말바인더 조성물 100 중량부 기준에 공정수 20~50 중량부 비율로 혼합되어 슬러리 상태로 공급되어 콘크리트 구조물에 적용되어 사용되는 것을 특징으로 하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 분말바인더 조성물의 이용방법.
제4항에 있어서,
상기 초속경화 무기불연 방수방식 분말 바인더 조성물 100 중량부 기준에 SiO2, TiO2, Al2O3, ZrO2, Cr2O3, 활석, 운모, 카올린, 플라이 애쉬, 메타 카올린, 돌로마이트, 크롬 광석 중에서 선택되는 첨가물이 1~20 중량부 비율로 추가된 후 공정수(물)와 20~50 중량부 비율로 혼합되어 적용되는 것을 특징으로 하는 초속경화 무기불연 방수방식 세라믹 분말바인더 조성물의 이용방법.

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