퍼라이트를 함유한 철골 피복재{ A Covering Material for Steel-Frame Containing Perlite}
본 발명은 건축 및 토목 구조물의 미장재료인 철골 피복재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 무해한 퍼라이트를 주재료로 구성하고 규산소다, 붕사 및 흙을 혼합하여 제조한 환경 친화적인 철골 피복재의 조성물에 관한 것이다. 가장 이상적인 건축자재로 알려져 있는 흙이 현대에 이르러서는 높은수축률과 팽창율로 인해 건축재로 사용될 경우 치수안정성을 보장할 수 없고 그 자체로는 강도가 약하며 시멘트나 다른 골재 등과 혼화성이 열악한 문제점, 화재의 위험성 및 현대적 감각에 맞지 않는다는 문제점이 있어 건축재로 사용하기를 기피하고 있다. 또한 시중에 시판되고 있는 피복재는 벤토나이트 등의 충진제나 전분, 페놀 수지, 펄프 등의 유기질 결합제 및 에멀젼 왁스, 황산반토, 폴리아크릴아마이드 등의 결합조재로 이루어진 것으로 고온이나 특히 습기가 많은 우절기에 사용될 때에는 처짐 물성을 만족시켜 주지 못하는 문제점이 있었고 강도, 단열성, 방음성 및 내화성 등이 낮다는 문제점 뿐만 아니라, 인체에 유해한 석면, 암면, 질석, 발포폴리스틸렌 등이 함유되어 있어 시공시 작업자의 피부와 접촉하는 경우 자극을 유발하여 인체에 유해한 결점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명자는 인체에 무해하며 경량인 퍼라이트(Perlite)를 주성분으로 하여 무기질 결합재 및 각종 첨가재를 혼합하여 철골 피복재를 제조하고, 제조된 철골 피복재를 건축 및 토목 구조물에 뿜칠하여 단열성과 이음새 없는 균일한 마감층이 조화를 이루어 내화, 열손실방지 및 결로방지에 우수한 효과가 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다. 결국, 본 발명의 목적은 퍼라이트를 포함한 철골 피복재를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 전기 철골 피복재의 가장 바람직한 조성을 제공하는 것이다.
제1도는 본 발명의 철골 피복재를 시공하는 순서도 제2도는 본 발명의 철골 피복재를 시공한 사진 ♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣ P1: 운반공정 P2: 기계설치공정 P3: 작업장설치공정 P4: 바탕면 점검공정 P5: 분사작업공정 P6: 완성검사공정
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명의 목적을 달성하기 위한 건축 및 토목 구조물의 미장재료인 철골 피복재는 75∼60 부피%의 퍼라이트를 주성분으로 하여 30∼20부피%의 무기질 결합재 및 각종 첨가제를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다. 상기에서, 무기질 결합재로는 규산소다, 붕사 및 흙을 사용하는 것이 바람직하고 그혼합비율은 3.5 : 3.5 : 1의 중량비인 것이 보다 바람직하며, 또한 흙은 황토흙 및 마사흙을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 퍼라이트는 내화, 단열, 흡음 및 결로방지에 효과를 주기 위해 사용하는 것으로, 마그마가 지표의 호수나 바다로 흘러들어 급속히 냉각되면서 내부에 휘발성분이 농집되어 생성된 비정질의 광물을 적절한 입도로 분쇄하여 1000℃ 이상의 고온에서 급속하게 가열·팽창시킨 초경량의 순수 무기소재의 퍼라이트를 사용하며 무독, 무균, 무취의 특성을 지닌 건축자재이다. 그리고, 당업자에게 자명한 바와 같이 첨가제로는 활성탄과 같은 토양안정제가 사용된다. 본 발명에서 사용되는 퍼라이트는 삼손사의 제품을 사용하였으며 물리적 특성은 표1에 그리고 화학적특성은 표2에 나타내었다.
본 발명에서 사용하는 규산소다는 주식회사 일신화학사의 제품으로 탄산소다와 석영 가루를 융해하여 얻는 물질로 색깔은 희고 냄새가 없는 고체이고 긴급공사가 필요한 경우 시멘트의 급결성을 주기 때문에 첨가제로 사용하고 있고 내산 및 내화성이 우수하여 점결용 재료로 이용된다. 붕사(硼砂)는 방부제, 소독제의 약품, 광학유리, 유약원료, 비누 향료, 도료의 원료로 사용되고 그 특성은 나트륨의 결정으로 흰색을 띠며 굳고 단단한 단사정계(單斜晶系)의 결정으로 천연으로는 온천의 침전물, 화산지대의 호소(湖沼)침전물에서 산출되며, 인공적으로는 다른 붕산염 광물이나 붕산에 탄산(炭酸)소다를 가하여 중화(中和)시켜 제조한다. 본 발명에서 사용하는 붕사의 비중은 1.69∼1.72, 경도는 2∼2.5 범위에 있고, 무색에서 백색, 반투명에서 불투명, 반자성 등의 특성을 갖고 용해도는 20℃의 온도에서 4.7g/100g H 2 O 이며 붕사를 물에 용해하였을 때 수용액은 강알칼리성을 나타낸다. 흙은 원시시대부터 기초적인 건축원자재로 사용된 것으로 본 발명에서 사용하는 흙은 통상의 점토 뿐 아니라 황토흙 및 마사흙을 포함하는 넓은 의미의 흙을 의미한다. 황토는 가장 이상적인 천연소재의 건축자재로 불연제로 산화과정에서 발생하는 에너지는 인체에 독을 제거하는 유익한 작용을 하는 것으로 알려져 있으며 흙 미립자틈 속으로 바람이 통해서 환풍 기능을 한다. 이하 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. [실시예 1] 퍼라이트 75부피%와 규산소다, 붕사, 황토흙을 3.5 : 3.5 :1의 중량비로 혼합한 무기질 결합재를 20부피% 및 활성탄과 같은 토양안정재 등의 첨가재를 연속식 교반기에 첨가하여 1시간 동안 교반한 후 제조된 철골 피복재를 스프레이 장치를 이용한 뿜칠로 건축물의 천장에 시공하였다. [실시예 2] 퍼라이트를 70부피% 사용하고 규산소다, 붕사, 황토흙을 3.5 : 3.5 :1의 중량비로 혼합한 무기질 결합재를 25부피% 사용한다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시험하였다. [실시예 3] 무기질 결합재의 황토흙 대신 마사흙을 사용한다는 점을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 시험하였다. [실시예 4] 퍼라이트를 60부피% 사용하고 규산소다, 붕사, 황토흙을 3.5 : 3.5 :1의 중량비로 혼합한 무기질 결합재를 30부피% 사용한다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 시험하였다. 이상의 각 실시예로 제조된 철골 피복재의 성능을 평가하기 위하여 KS L 5113, ASTM E 605, ASTM E 736, KS F2271, ASTM E 937, KS F 2271에 의거하여 성능시험을 실시하였으며, 그 결과를 다음의 표 3에 나타내었다.
또한 본 발명의 실시예에 의한 KS F 2805에 의거한 흡음실험 결과를 표4에나타내었다.
흡음율계수의 계산은 다음의 식을 이용하여 계산하였으며 본 발명에 의한 철골 피복재의 흡음율계수는 0.75를 나타내었다. NRC = (250Hz + 500 Hz + 1KHz + 2KHz) / 4 NRC는 Noise Reduction Coefficient의 약어로 주파수 250, 500, 1K, 2K일때 흡음계수의 산술평균값을 나타낸다. 또한 실시예에 의한 철골 피복재의 내화구조 특성을 다음의 표5에 나타내었다.
상기 표3, 4 및 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제품은 내화성과 단열효과가 뛰어날 뿐만 아니라, 시공밀도와 접착강도 및 부식성이 매우 양호한 것으로 판명되었고 또한 미세한 원료가 균일하게 집속하여 흡음효과가 뛰어나 도심지의 소음 공해로부터 조용하고 쾌적한 주거공간을 보장받을 수 있게 되었다. 또한 퍼라이트가 적절한 입도로 분포되어 색감과 질감이 알맞게 조화를 이루며 착색이 자유롭고 마감처리 기눙이 뛰어나 시공면의 미적효과를 극대화 시킬 수 있게 되었다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 철골 피복재는 건물의 천장 및 벽의 단열, 내화, 결로방지제, 미장마감제 및 습식굴합 피복재로 사용할 수 있고 보일러실, 기계실, 공작실 등 소음이 발생하는 장소의 흡음제로도 유용하다. 또한 석면, 암면, 질석, 발포폴리스틸렌 등이 포함되어 있지 않아 건축물의 안전은 물론 환경공해를 유발할 요인이 적고 그 사용방법이 용이하여 작업성이 우수한 효과가 있다. |
