외단열 시스템에 사용되는 마감용 미장 모르타르의 나일론 섬유 첨가 함량에 따른 물성 평가 연구 A Study of Properties Effect Evaluation of the Nylon Fiber Content ratio on Covering Plaster Mortar applied to the Outside Insulation System원문보기
건축물의 단열은 건축물의 에너지 효율과 밀접한 관련이 있으며, 최근 정부는 에너지 고갈 및 고유가, 자원의 전략화 정책으로 저탄소 녹색성장, 에너지 절감 방안 등을 적극적으로 지원하고 있으며, 그에 따르는 다양한 정책을 개발 및 추진하고 있다. 이에 따라 에너지를 절감하고, 효율적인 관리를 위해 건축물에 다양한 단열 공법이 시공되고 있으며, 대표적으로 건축물 외단열에 대한 기술적 방안이 가장 크게 대두되고 있는 상황이다. 그러나, 외단열 마감 공법이 사회적·제도적 측면에서 각광을 받고 있는 동시에 이러한 단열 효과를 저해하는 요소가 바로 시공과정에서 발생되는 재료적 문제이다. 특히, 대표적인 단점의 유형은 마감용 미장 ...
건축물의 단열은 건축물의 에너지 효율과 밀접한 관련이 있으며, 최근 정부는 에너지 고갈 및 고유가, 자원의 전략화 정책으로 저탄소 녹색성장, 에너지 절감 방안 등을 적극적으로 지원하고 있으며, 그에 따르는 다양한 정책을 개발 및 추진하고 있다. 이에 따라 에너지를 절감하고, 효율적인 관리를 위해 건축물에 다양한 단열 공법이 시공되고 있으며, 대표적으로 건축물 외단열에 대한 기술적 방안이 가장 크게 대두되고 있는 상황이다. 그러나, 외단열 마감 공법이 사회적·제도적 측면에서 각광을 받고 있는 동시에 이러한 단열 효과를 저해하는 요소가 바로 시공과정에서 발생되는 재료적 문제이다. 특히, 대표적인 단점의 유형은 마감용 미장 모르타르의 잔갈림, 박리, 박락, 수밀성 저하 문제가 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 따라서, 지속적인 단열 성능을 확보하기 위해 마감용 미장 모르타르에 수밀성 저하는 물론 잔갈림, 박리, 박락 등과 같은 문제를 해결하는 것이 해결 방안 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 외단열 마감용 미장 모르타르를 구성하는 재료적인 단점을 줄이고, 외단열의 기능을 저해하는 요소를 최소화하기 위한 일환으로 미장 모르타르에 섬유를 첨가함으로써 재료적 물성 변화를 확인하고자 하였다. 나일론 섬유(Nylon Fiber)를 첨가하게 되면, 콘크리트 및 모르타르의 내구성 및 폭렬(爆裂) 방지 등의 효과를 나타내고 있는 것으로 알려져 있으며, 취성(脆性)의 재료를 고인성을 가질 수 있도록 하는 효과를 나타내고 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 시멘트 모르타르에 나일론 섬유를 첨가하여, 균열제어, 강도 증진, 인성 증가, 신축성을 향상 시키고, 나일론 섬유 특유의 친수성과 시멘트 페이스트와의 부착력이 콘크리트 및 모르타르에 긍정적인 보완 효과를 가지는 것으로 선행 연구자들이 제시하고 있다. 기존 모르타르에 섬유를 혼입함으로써 물성에 미치는 영향을 지속적으로 연구해 오고 있는 실정이며, 이에 대한 실험적 데이터가 학계에서 지속적으로 발표되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 외단열 마감용 미장 모르타르의 잔갈림, 박리, 박락 등과 같은 문제 해결을 위해 모르타르 보강에 나일론 섬유를 첨가함으로써, 외단열 마감용 미장 모르타르로 활용을 위한 물성 변화를 실험을 통해 확인하고, 나일론 섬유의 함량을 변화시켜, 이의 함량이 나일론 섬유의 외단열 마감용 미장 모르타르의 물성에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 본 연구에서는 외단열 마감용 미장 모르타르의 재료적 단점 문제 해결을 위한 방안으로 나일론 섬유를 활용하여, 미장 모르타르의 물성 변화에 미치는 영향을 실험적으로 확인하고, 최적 나일론 섬유 첨가율을 산출하고자 하였다. 또한, 본 연구에서는 실험에서 특정 인자의 효과를 알아보기 위한 방법인 분산분석 방법 중 이원배치법을 이용하여 수행하였으며, 이때 물성에 미치는 인자로는 ‘나일론 섬유의 함량’에 따른 각각의 시험 항목에 대한 결과 값으로 정리하였다. 본 연구에서 활용한 시험방법은 한국산업표준(KS) KS F 4716 : 2001 시멘트계 바탕 바름재와 KS F 4919 : 2008 시멘트 혼입 폴리머계 방수재에 의하여 수행하였으며, 마감용 미장 모르타르 배합시 첨가되는 나일론 섬유의 함량을 점차적으로 증가시켜, 경화된 마감용 미장 모르타르의 성분을 각각 분석하였다. 시험결과를 바탕으로 외단열 마감용 미장 모르타르에 나일론 섬유를 첨가할 경우 부착강도, 물흡수 계수, 습기투과성, 인장성능에 영향을 미치는 것으로 확인할 수 있었다. 그러나 내잔갈림성, 내충격성, 투수성능과 같은 특성에서 나일론 함량이 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구는 명확한 상관 관계를 밝힐 수 없었다. 인장강도 시험의 경우 나일론 섬유의 함량은 파우더 중량의 1.4 %일 때 가장 우수한 시험결과를 나타내는 것을 알 수 있었으며, 또한 이를 통해 마감용 미장 모르타르의 잔갈림, 박리, 박락, 수밀성 측면에서 전체적인 개선되었음을 알 수 있었다. 향후, 본 연구의 결과를 활용하여 외단열 마감용 미장 모르타르를 사용하기 위해서는 외부환경 조건(저온·고온 조건 등)에 대해 추가적인 연구가 진행된다면, 보다 좋은 연구결과로써 건설현장에 적용될 것으로 기대된다. 또한, 본 연구에 있어 준용한 한국산업표준(KS)은 외단열 마감용 미장 모르타르에 대한 표준이 아니기 때문에 향후 객관적이고, 신뢰성 있는 실험적 데이터 산출을 위해 표준규격 제정의 필요성이 대두된다.
건축물의 단열은 건축물의 에너지 효율과 밀접한 관련이 있으며, 최근 정부는 에너지 고갈 및 고유가, 자원의 전략화 정책으로 저탄소 녹색성장, 에너지 절감 방안 등을 적극적으로 지원하고 있으며, 그에 따르는 다양한 정책을 개발 및 추진하고 있다. 이에 따라 에너지를 절감하고, 효율적인 관리를 위해 건축물에 다양한 단열 공법이 시공되고 있으며, 대표적으로 건축물 외단열에 대한 기술적 방안이 가장 크게 대두되고 있는 상황이다. 그러나, 외단열 마감 공법이 사회적·제도적 측면에서 각광을 받고 있는 동시에 이러한 단열 효과를 저해하는 요소가 바로 시공과정에서 발생되는 재료적 문제이다. 특히, 대표적인 단점의 유형은 마감용 미장 모르타르의 잔갈림, 박리, 박락, 수밀성 저하 문제가 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 따라서, 지속적인 단열 성능을 확보하기 위해 마감용 미장 모르타르에 수밀성 저하는 물론 잔갈림, 박리, 박락 등과 같은 문제를 해결하는 것이 해결 방안 시급한 실정이다. 이에 본 연구에서는 외단열 마감용 미장 모르타르를 구성하는 재료적인 단점을 줄이고, 외단열의 기능을 저해하는 요소를 최소화하기 위한 일환으로 미장 모르타르에 섬유를 첨가함으로써 재료적 물성 변화를 확인하고자 하였다. 나일론 섬유(Nylon Fiber)를 첨가하게 되면, 콘크리트 및 모르타르의 내구성 및 폭렬(爆裂) 방지 등의 효과를 나타내고 있는 것으로 알려져 있으며, 취성(脆性)의 재료를 고인성을 가질 수 있도록 하는 효과를 나타내고 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 시멘트 모르타르에 나일론 섬유를 첨가하여, 균열제어, 강도 증진, 인성 증가, 신축성을 향상 시키고, 나일론 섬유 특유의 친수성과 시멘트 페이스트와의 부착력이 콘크리트 및 모르타르에 긍정적인 보완 효과를 가지는 것으로 선행 연구자들이 제시하고 있다. 기존 모르타르에 섬유를 혼입함으로써 물성에 미치는 영향을 지속적으로 연구해 오고 있는 실정이며, 이에 대한 실험적 데이터가 학계에서 지속적으로 발표되고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 외단열 마감용 미장 모르타르의 잔갈림, 박리, 박락 등과 같은 문제 해결을 위해 모르타르 보강에 나일론 섬유를 첨가함으로써, 외단열 마감용 미장 모르타르로 활용을 위한 물성 변화를 실험을 통해 확인하고, 나일론 섬유의 함량을 변화시켜, 이의 함량이 나일론 섬유의 외단열 마감용 미장 모르타르의 물성에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 본 연구에서는 외단열 마감용 미장 모르타르의 재료적 단점 문제 해결을 위한 방안으로 나일론 섬유를 활용하여, 미장 모르타르의 물성 변화에 미치는 영향을 실험적으로 확인하고, 최적 나일론 섬유 첨가율을 산출하고자 하였다. 또한, 본 연구에서는 실험에서 특정 인자의 효과를 알아보기 위한 방법인 분산분석 방법 중 이원배치법을 이용하여 수행하였으며, 이때 물성에 미치는 인자로는 ‘나일론 섬유의 함량’에 따른 각각의 시험 항목에 대한 결과 값으로 정리하였다. 본 연구에서 활용한 시험방법은 한국산업표준(KS) KS F 4716 : 2001 시멘트계 바탕 바름재와 KS F 4919 : 2008 시멘트 혼입 폴리머계 방수재에 의하여 수행하였으며, 마감용 미장 모르타르 배합시 첨가되는 나일론 섬유의 함량을 점차적으로 증가시켜, 경화된 마감용 미장 모르타르의 성분을 각각 분석하였다. 시험결과를 바탕으로 외단열 마감용 미장 모르타르에 나일론 섬유를 첨가할 경우 부착강도, 물흡수 계수, 습기투과성, 인장성능에 영향을 미치는 것으로 확인할 수 있었다. 그러나 내잔갈림성, 내충격성, 투수성능과 같은 특성에서 나일론 함량이 어떠한 영향을 미치는지에 대한 연구는 명확한 상관 관계를 밝힐 수 없었다. 인장강도 시험의 경우 나일론 섬유의 함량은 파우더 중량의 1.4 %일 때 가장 우수한 시험결과를 나타내는 것을 알 수 있었으며, 또한 이를 통해 마감용 미장 모르타르의 잔갈림, 박리, 박락, 수밀성 측면에서 전체적인 개선되었음을 알 수 있었다. 향후, 본 연구의 결과를 활용하여 외단열 마감용 미장 모르타르를 사용하기 위해서는 외부환경 조건(저온·고온 조건 등)에 대해 추가적인 연구가 진행된다면, 보다 좋은 연구결과로써 건설현장에 적용될 것으로 기대된다. 또한, 본 연구에 있어 준용한 한국산업표준(KS)은 외단열 마감용 미장 모르타르에 대한 표준이 아니기 때문에 향후 객관적이고, 신뢰성 있는 실험적 데이터 산출을 위해 표준규격 제정의 필요성이 대두된다.
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