KR102134427B1 - Clay bricks comprising bottom ash with sound proofness and preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재활용원료를 포함하는 친환경 다공질 점토 미장벽돌 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐자원으로 분류되는 미연소 탄소를 함유하는 바닥재(bottom ash, 바텀애쉬)를 포함하여 친환경적이고, 점토 미장벽돌 내 요홈의 구조 및 배열을 특징적으로 함으로써, 방음, 단열 및 접착력이 우수하고 경량화된 점토 미장벽돌 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an environmentally friendly porous clay plastering brick containing recycled raw materials and a method for manufacturing the same, and more specifically, it is eco-friendly, including a bottom ash (bottom ash) containing unburned carbon classified as waste resources. By characterizing the structure and arrangement of the grooves in the clay plastering brick, the present invention relates to a clay plastering brick having excellent sound insulation, heat insulation and adhesion, and a lightweight method.
Description
본 발명은 경제적이고 친환경적이며, 방음, 단열 및 접착력이 우수하고 경량화된 점토 미장벽돌 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an economical and environmentally friendly, excellent soundproofing, heat insulation and adhesion, and a lightweight plastered brick and a method for manufacturing the same.
화력발전소는 유무연탄을 주원료로 약 1600℃에서 연소함으로써 전력을 생산한다. 이 때, 전력 생산을 위해 연소하고 난 석탄재를 입자의 크기에 따라 두 가지로 구분하는데, 입자 사이즈가 100㎛ 이상인 것을 바닥재(bottom ash, 바텀애쉬)라고 하며, 100㎛ 미만인 것을 비산재(fly ash, 플라이애쉬)라고 한다.Thermal power plants produce electricity by burning anthracite coal at about 1600℃ as the main raw material. At this time, the coal ash that has been burned for power generation is divided into two types according to the size of the particles. A particle size of 100 µm or more is called a bottom ash and a bottom ash of less than 100 µm is fly ash, Fly ash).
국내의 경우, 화력발전소는 10곳이 있고, 이곳에서 발생하는 석탄재는 연간 약 600만 톤에 이른다. 이 중 350만 톤은 시멘트 대체제로 사용하고 있지만, 나머지 약 250만 톤은 매립 처리되는 실정이다. 특히, 비산재는 대부분 재활용되고 있으나, 바닥재는 활용이 어려워 전량 매립장에 매립 처리하고 있다.In Korea, there are 10 thermal power plants, and the amount of coal ash generated there is about 6 million tons per year. Of these, 3.5 million tons are used as cement substitutes, but the remaining approximately 2.5 million tons are landfilled. In particular, fly ash is mostly recycled, but floor materials are difficult to utilize, so all of them are landfilled.
하지만, 바닥재에는 여러 중금속이 다량 포함되어 있어 그대로 매립 처리 될 경우 주변 토양에 심각한 환경오염을 초래할 수 있다. 따라서, 바닥재의 재활용 방안에 대한 연구가 시급한 실정이다.However, the flooring contains many heavy metals, so if it is landfilled as it is, it can cause serious environmental pollution to the surrounding soil. Therefore, research on how to recycle the flooring is urgent.
이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제2011-0055309호에는 바닥재의 지오폴리머 반응을 이용하여 에코점토벽돌을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 하지만 상기 바닥재는 미연소 탄소가 제거된 바닥재로서, 미연소 탄소를 제거하기 위한 별도의 과정이 추가로 필요한 문제가 있다. In this regard, Korean Patent Publication No. 2011-0055309 discloses a method of manufacturing an eco-clay brick using a geopolymer reaction of a flooring material. However, the flooring is a flooring material from which unburned carbon is removed, and there is a problem in that a separate process for removing unburned carbon is additionally required.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 석탄재 폐기물인 바닥재(bottom ash, 바텀애쉬)를 이용하여 친환경적이고 경제적이며, 방음, 단열 및 접착력이 우수한 경량화된 점토 미장벽돌 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, and provides an eco-friendly and economical, lightweight, plastering brick with excellent sound insulation, heat insulation and adhesion using a bottom ash (bottom ash), which is a coal waste, and a method for manufacturing the same It has its purpose.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 점토 미장벽돌은 미연소 탄소를 함유하는 바닥재(bottom ash, 바텀애쉬), 점토, 고령토 및 백토를 포함하는 점토 미장벽돌에 있어서, 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 바닥재는 40 내지 50중량%로 포함되고, 상기 점토는 30 내지 35중량%로 포함되며, 상기 고령토는 5 내지 10중량%로 포함되고, 상기 백토는 15 내지 25중량%로 포함되며, 상기 점토 미장벽돌은 복수의 직사각형들을 점토 미장벽돌 내 요홈으로 포함하고, 상기 요홈의 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간과, 인접한 다른 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간이 열을 기준으로 서로 중복되지 않는 것을 특징으로 한다. The clay plastering brick according to the present invention for achieving the above object is in the clay plastering brick containing unburned carbon (bottom ash, bottom ash), clay, kaolin and clay, the composition for preparing clay plastering brick 100 With respect to weight percent, the flooring is included in 40 to 50% by weight, the clay is included in 30 to 35% by weight, the kaolin is included in 5 to 10% by weight, and the clay is in the range of 15 to 25% by weight. Included, the clay plastering brick includes a plurality of rectangles as grooves in the clay plastering brick, and a space between each groove in an array of rows of the grooves and each groove in an array of adjacent rows is opened. It is characterized by not overlapping each other on the basis of.
또한, 본 발명의 점토 미장벽돌의 제조방법은 a) 미연소 탄소를 함유하는 바닥재 40 내지 50중량%, 점토 30 내지 35중량%, 고령토 5 내지 10중량%, 백토 15 내지 25중량%를 분쇄하여 혼합물을 제조하는 단계; b) 상기 혼합물을 성형기에 투입한 후, 건조대차에서 건조시키는 단계; 및 c) 상기 건조된 혼합물을 상기 건조대차에서 분리하고, 1040℃ 온도의 가마에서 소성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the method of manufacturing a clay plastering brick of the present invention is a) 40 to 50% by weight of the flooring material containing unburned carbon, 30 to 35% by weight of clay, 5 to 10% by weight of kaolin, 15 to 25% by weight of clay Preparing a mixture; b) putting the mixture into a molding machine, followed by drying in a drying cart; And c) separating the dried mixture from the drying cart and firing in a kiln at a temperature of 1040°C.
본 발명에 따른 점토 미장벽돌 및 이의 제조방법은 경제적이고 친환경적일 뿐만 아니라, 방음, 단열 및 접착력 또한 우수한 이점이 있다. The clay plastering brick according to the present invention and its manufacturing method are not only economical and eco-friendly, but also have excellent advantages of sound insulation, heat insulation and adhesion.
도 1은 본 발명의 점토 미장벽돌을 간략하게 도시화 한 것이다.
도 2는 본 발명의 점토 미장벽돌의 상부면을 간략하게 도시화 한 것이다.
도 3은 본 발명의 점토 미장벽돌을 적층시킨 적층체의 한 단면을 간략하게 도시화 한 것이다. 1 is a simplified illustration of a clay plastering brick of the present invention.
Figure 2 is a simplified illustration of the top surface of the clay plaster brick of the present invention.
Figure 3 is a simplified illustration of a cross section of a laminate in which the clay plaster brick of the present invention is laminated.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 설명의 편의를 위하여 본 명세서 내에서 장축이란 상대적으로 길이가 긴 부분을 의미하며, 단축이란 상대적으로 길이가 짧은 부분을 의미한다. In the present invention, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise specified. In addition, for convenience of description, in the present specification, a long axis means a part having a relatively long length, and a short axis means a part having a relatively short length.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 한 양태에 따른 점토 미장벽돌은 미연소 탄소를 함유하는 바닥재(bottom ash, 바텀애쉬), 점토, 고령토 및 백토를 포함하고, 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 바닥재는 40 내지 50중량%로 포함되고, 상기 점토는 30 내지 35중량%로 포함되며, 상기 고령토는 5 내지 10중량%로 포함되고, 상기 백토는 15 내지 25중량%로 포함되는 것을 특징으로 함으로써, 벽돌 제조 시 소성온도를 종래의 1150℃에서 1040℃로 낮춤에도 불구하고 충분한 압축강도를 낼 수 있어 에너지 절감의 효과가 있다. According to an aspect of the present invention, the clay plastering brick includes bottom ash (bottom ash), clay, kaolin, and clay containing unburned carbon, and based on 100% by weight of the composition for preparing clay plastering brick, the flooring is 40 to 50% by weight, the clay is included in 30 to 35% by weight, the kaolin is included in 5 to 10% by weight, the clay is characterized in that it is included in 15 to 25% by weight, brick Even when the firing temperature is lowered from the conventional 1150°C to 1040°C during manufacturing, sufficient compressive strength can be obtained, thereby saving energy.
또한, 본 발명의 점토 미장벽돌은 복수의 직사각형들을 점토 미장벽돌 내 요홈으로 포함하고, 상기 요홈의 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간과, 인접한 다른 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간이 열을 기준으로 서로 중복되지 않는 구조를 취함으로써, 방음, 단열 및 접착력이 우수한 이점이 있다. In addition, the clay plastering brick of the present invention includes a plurality of rectangles as grooves in the clay plastering brick, and the space between each groove in the arrangement of rows of the grooves and each groove in the arrangement of other adjacent rows is By taking a structure that does not overlap each other on the basis of heat, there is an advantage of excellent sound insulation, heat insulation and adhesion.
상기 바닥재는 화력발전소의 보일러에 공급되는 유연탄 또는 무연탄을 연소할 때, 미처 연소되지 못하고 바닥으로 떨어져 걸러진 바닥재인 것을 특징으로 한다. 상기 바닥재는 미연소 탄소를 10중량% 이상 포함할 수 있으며, 상기 미연소 탄소를 함유할 경우 소성과정이 진행되는 동안 점토 미장벽돌에 포함된 미연소 탄소의 연소로 인한 발열이 발생하여 소성과정 중의 벽돌의 온도가 빠르게 상승하는 효과가 있다. 따라서, 소성 시 필요한 열을 제공하는 가마의 온도를 종래의 온도(1150℃ 이상)에서 1040℃로 낮추는 것이 가능하다. 이처럼 낮은 온도로도 충분한 압축강도를 낼 수 있기 때문에 소성 시 가마의 온도를 유지하기 위해 필요한 에너지를 절약할 수 있으며, 가마 운영에 필요한 연료의 양이 종래의 가마온도(1150℃ 이상)로 소성할 경우보다 40% 이상 감소됨으로써 연료비 절감의 효과를 볼 수 있다.When burning the bituminous coal or anthracite coal supplied to the boiler of the thermal power plant, the flooring material is characterized in that it is a flooring material that has not yet been burned and filtered to the floor. The flooring material may contain 10% by weight or more of unburned carbon, and when the unburned carbon is contained, heat is generated due to combustion of unburned carbon contained in the clay plastering brick during the firing process. It has the effect of rapidly increasing the temperature of the brick. Therefore, it is possible to lower the temperature of the kiln that provides the necessary heat during firing from the conventional temperature (1150°C or higher) to 1040°C. Since sufficient compressive strength can be produced even at such a low temperature, it is possible to save energy required to maintain the temperature of the kiln during firing, and the amount of fuel required to operate the kiln can be fired at a conventional kiln temperature (1150℃ or higher). The reduction in fuel cost can be seen by more than 40% reduction.
본 발명의 한 양태에 따르면 상기 바닥재의 함량은 이를 포함하는 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 40 내지 50중량%로 포함될 수 있으며, 42 내지 55중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 바닥재의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 점토 미장벽돌 제조용 조성물 내에 미연소 탄소의 함량이 부족하여 충분한 발열효과를 기대할 수 없고, 상기 함량을 초과할 경우 점토 미장벽돌 제조용 조성물 내에 미연소 탄소의 함량이 과도하여 다른 조성물의 함량이 상대적으로 부족하여, 완성된 점토 미장벽돌의 압축강도가 저하될 수 있다. According to an aspect of the present invention, the content of the flooring material may be included in 40 to 50% by weight, more preferably 42 to 55% by weight, based on 100% by weight of the total composition for preparing clay plaster bricks including the same. When the content of the flooring material is less than the above range, the content of unburned carbon in the composition for preparing plastered clay bricks is insufficient, so a sufficient exothermic effect cannot be expected, and when it exceeds the content, the content of unburned carbon in the composition for preparing clay plastered bricks Excessively, the content of other compositions is relatively insufficient, so the compressive strength of the finished clay plaster can be lowered.
상기 점토는 함수 알루미나 규산염 광물의 집합체로서, 입자가 미세하여 물에 풀었을 때 부유할 수 있어야 하고, 수분을 가하면 가소성이 발현되는 성질이 있다. 또한, 건조하면 굳어져 강성을 나타내고 고온으로 소성하면 굳게 소결되는 특징이 있다. 특히, 고령토와 함께 사용할 경우 점토 미장벽돌의 결합력을 증가시켜 강도를 증대시킬 수 있는 이점이 있다.The clay is a collection of hydrous alumina silicate minerals, which must be able to float when the particles are fine and loose in water, and exhibit plasticity when water is added. In addition, it is characterized by being hardened when dried, and sintered firmly when fired at a high temperature. In particular, when used together with kaolin, there is an advantage of increasing the strength by increasing the bonding strength of the clay plastering brick.
본 발명의 한 양태에 따르면 상기 점토의 함량은 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여 30 내지 35중량%로 포함된다. 상기 점토가 상기 범위 미만일 경우, 강성과 강한 소결력을 보이는 점토의 특성이 제대로 발휘될 수 없어 소성에 어려움이 있을 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우, 건조 수축 및 소성 수축력이 증가하여 건조 및 소성 시 점토 미장벽돌의 균열 및 변형이 발생할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the content of the clay is included in 30 to 35% by weight based on 100% by weight of the total composition for preparing clay plaster. When the clay is less than the above range, the properties of the clay showing stiffness and strong sintering power may not be properly exhibited, which may cause difficulties in firing, and when it exceeds the above range, the drying shrinkage and the firing shrinkage force increase to increase drying and firing. When cracking and deformation of clay plastering bricks may occur.
상기 고령토는 석영조면암, 안산암, 화강암 등이 열수작용 또는 풍화작용에 의하여 분해되어 생성된 것으로, 실리카 성분이 40 내지 45중량%, 알루미나 성분이 35 내지 40중량%, 철 산화물이 1 내지 3중량%, 기타 칼슘, 마그네슘, 나트륨 산화물들이 소량 포함되어 있다. 상기 고령토는 점토와 함께 사용하여 점토 미장벽돌의 결합력을 증가시켜 강도를 증대시킬 수 있으며, 활용도가 떨어지는 저급 고령토를 활용함으로써 폐자원의 활용도를 높일 수 있으나, 경량성, 내구성이 떨어지지 않도록 고급, 중급, 저급 고령토를 적절히 최적화하여 사용할 수 있다. The kaolin is produced by decomposition of quartz rough rock, andesite, granite, etc. by hydrothermal or weathering, silica component 40 to 45% by weight, alumina component 35 to 40% by weight,
본 발명의 한 양태에 따르면 상기 고령토의 함량은 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 5 내지 10중량%로 포함된다. 상기 고령토의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 점토 미장벽돌의 압축강도가 저하될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 점토 미장벽돌의 경량성이 저하될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the content of the kaolin is included in 5 to 10% by weight relative to 100% by weight of the composition for preparing clay plaster brick. When the content of the kaolin is less than the above range, the compressive strength of the plastered clay brick may be reduced, and when it exceeds the above range, the light weight of the clay plastered brick may be reduced.
상기 백토는 카올리나이트와 할로이사이트를 주원료로 하는 백색의 점토로, 상기 백토의 실리카 성분은 점토 미장벽돌의 뼈대 역할을 하고 알루미나 성분은 내화성을 부여하여 소성범위를 넓게 하는 작용을 할 뿐만 아니라, 화학작용, 마모 및 열 충격에 대한 저항성이 우수하다. The clay is a white clay composed mainly of kaolinite and halosite, the silica component of the clay serves as a skeleton of the clay plaster brick, and the alumina component gives fire resistance to widen the plastic range, as well as chemical action , Excellent resistance to abrasion and thermal shock.
본 발명의 한 양태에 따르면, 상기 백토의 함량은 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 15 내지 25중량%로 포함될 수 있으며, 17 내지 23중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 백토의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 외부 환경에 대한 저항성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우, 가소성이 떨어지고 건조 시 건조 강도가 저하되며, 소결 시 소성 강도가 저하되어 압축강도가 저하될 수 있다. According to one aspect of the present invention, the content of the clay may be included in 15 to 25% by weight, more preferably 17 to 23% by weight, based on 100% by weight of the composition for preparing clay plaster brick. When the content of the clay is less than the above range, resistance to the external environment may be deteriorated, and when it exceeds the above range, plasticity falls and drying strength decreases during drying, and plasticity strength decreases during sintering to decrease compressive strength. Can be.
전술한 바와 같이 본 발명의 점토 미장벽돌은 바닥재, 점토, 고령토 및 백토를 포함하고, 점토 및 고령토의 함량을 전술한 바와 같이 조절함으로써, 종래의 소성온도(1150℃ 이상)보다 낮은 1040℃에서 소성함에도 불구하고 충분한 압축강도를 낼 수 있다. 이와 같이 소성온도를 낮춤으로써 소성 가마 운용에 필요한 연료를 40% 이상 절약할 수 있어 경제적인 측면에서 훨씬 유리한 이점이 있다. 또한, 폐자제로 분류되던 바닥재를 적극 활용함으로써 친환경적인 이점이 있다. As described above, the clay plastering brick of the present invention includes a flooring material, clay, kaolin and white clay, and by controlling the content of clay and kaolin as described above, it is fired at 1040°C lower than the conventional firing temperature (1150°C or higher). Despite this, it is possible to achieve sufficient compressive strength. By lowering the firing temperature in this way, it is possible to save more than 40% of the fuel required to operate the firing kiln, which has a much advantageous economical advantage. In addition, there is an eco-friendly advantage by actively utilizing the flooring material classified as waste materials.
본 발명의 한 양태에 따른 점토 미장벽돌은 전술한 바와 같이 복수의 직사각형들을 점토 미장벽돌 내 요홈으로 포함하고, 상기 요홈의 행의 배열 내에서의 각 요홈간의 공간과, 인접한 다른 행의 배열 내에서의 각 요홈간의 공간이 열을 기준으로 서로 중복되지 않게 함으로써 요홈 내에 공기층의 형성으로 인한 방음, 단열 및 접찹력이 우수한 이점이 있으며, 경량화된 점토 미장벽돌을 제조할 수 있는 이점이 있다. A clay plastering brick according to an aspect of the present invention includes a plurality of rectangles as grooves in a clay plastering brick, as described above, within a space between each groove in an arrangement of rows of the grooves, and within an arrangement of other adjacent rows. By not overlapping the space between the grooves of each other on the basis of heat, there is an advantage of excellent sound insulation, heat insulation and tackiness due to the formation of an air layer in the groove, and there is an advantage of manufacturing a lightweight clay plastering brick.
보다 구체적으로 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면, 상기 점토 미장벽돌은 상부면(110)을 기준으로, 점토 미장벽돌 내 요홈의 모양이 직사각형일 수 있다. 또한, 상기 요홈의 배열에 대하여, 상기 점토 미장벽돌의 상부면(110)의 장축의 방향으로 배열된 것을 '행'의 배열이라 하고, 단축의 방향으로 배열된 것을 '열'을 배열이라고 하면, 상기 요홈의 행의 배열 내에서의 각 요홈간의 공간(200)과, 인접한 다른 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간(210)이 열을 기준으로 서로 중복되지 않는 것을 특징으로 한다. 상기 점토 미장벽돌 내 요홈이 상기와 같이 특징적인 배열을 보일 경우, 상기 점토 미장벽돌을 도 3과 같이 적층하였을 때, 점토 미장벽돌 내 요홈들로 인해 다수의 공기층이 형성되고, 상기 다수의 공기층 및 다수의 벽돌층이 교대로 존재함으로써 소리 및 열의 전달을 억제하여 방음 및 단열의 효과가 있다. 이 때, 점토 미장벽돌의 적층은 점토 미장벽돌의 상부면(110)과 또 다른 점토 미장벽돌의 하부면(140)을 접착하는 것을 의미하며, 도 3과 같이 적층되는 점토 미장벽돌의 측면부(120)를 일치시켜 적층할 수도 있고 또는 점토 미장벽돌의 측면부(120)가 어긋나게 적층할 수도 있다.More specifically, referring to FIGS. 1 to 3, the clay plastering brick may have a rectangular groove shape in the clay plastering brick, based on the
상기 점토 미장벽돌의 상부면(110)을 기준으로, 각 요홈과 상기 점토 미장벽돌의 최외각과의 간격(300)은 15 내지 20mm일 수 있다. 상기 간격(300)이 상기 범위 미만일 경우 상기 점토 미장벽돌이 외부로부터 충격을 견디지 못해 파괴될 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 상기 점토 미장벽돌 내 요홈이 배열되는 공간이 부족하여, 요홈의 존재로부터 기대되는 방음 및 단열효과가 저하될 수 있다. Based on the
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 점토 미장벽돌의 상부면(110)을 기준으로 상기 점토 미장벽돌 내 요홈의 총 단면적은 상기 점토 미장벽돌의 상부면(110) 전체 100%에 대하여, 20 내지 40%일 수 있다. 상기 요홈의 총 단면적이 상기 범위 미만일 경우 상기 점토 미장벽돌의 무게가 증가하여 경량화의 효과를 기대하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우 점토 미장벽돌의 내구성이 부족해 외부로부터의 충격을 견디지 못하고 파괴될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the total cross-sectional area of the groove in the clay plastering brick, based on the
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 점토 미장벽돌 내 요홈은 상기 점토 미장벽돌의 상부면(110) 및 하부면(140) 방향으로 양 말단부를 포함하는데, 본 발명의 점토 미장벽돌 내 요홈은 상기 양 말단부가 개방된 것일 수 있다. 상기 양 말단부가 개방될 경우, 점토 미장벽돌 간의 접착을 위해 몰탈(150)을 점토 미장벽돌의 상부면(110)에 도포할 때 상기 요홈으로 몰탈(150)의 일부가 침투함으로써 점토 미장벽돌 간의 접착을 더욱 견고히 할 수 있는 효과가 있다. 이 때, 상기 점토 미장벽돌의 상부면(110)을 기준으로, 상기 각 요홈의 단면적은 500mm2 미만일 수 있는데, 상기 각 요홈의 단면적이 500mm2을 초과할 경우 몰탈(150)이 요홈 내부로 침투하는 양이 증가해 요홈으로 인해 형성되는 공기층으로부터 기대할 수 있는 방음 및 단열의 효과가 저하될 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the groove in the clay plastering brick includes both end portions in the direction of the
본 발명의 다른 양태에 따른 점토 미장벽돌의 제조방법은 a) 미연소 탄소를 함유하는 바닥재 40 내지 50중량%, 점토 30 내지 35중량%, 고령토 5 내지 10중량% 및 백토 15 내지 25중량%를 분쇄하여 혼합물을 제조하는 단계; b) 상기 혼합물을 성형기에 투입한 후, 건조대차에서 건조시키는 단계; 및 c) 상기 건조된 혼합물을 상기 건조대차에서 분리하고, 1040℃의 온도의 가마에서 소성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Method for producing a clay plastering brick according to another aspect of the present invention a) 40 to 50% by weight of the flooring material containing unburned carbon, 30 to 35% by weight of clay, 5 to 10% by weight of kaolin and 15 to 25% by weight of clay Crushing to prepare a mixture; b) putting the mixture into a molding machine, followed by drying in a drying cart; And c) separating the dried mixture from the drying cart and firing in a kiln at a temperature of 1040°C.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 a)단계에서 미연소 탄소를 함유하는 바닥재, 점토, 고령토 및 백토는 각각 5㎛ 내지 1mm의 입자크기로 분쇄될 수 있다. 입자크기가 상기 범위 미만일 경우 각 재료의 함량이 증가하여 소요 비용이 증가하는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 압축강도가 저하될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in the step a), flooring, clay, kaolin and white clay containing unburned carbon may be pulverized to a particle size of 5 µm to 1 mm, respectively. If the particle size is less than the above range, the problem of increasing the required cost by increasing the content of each material may occur, and when it exceeds the above range, compressive strength may be lowered.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 a)단계에서 생성된 혼합물은 혼합물 전체 100중량부를 기준으로 물을 15 내지 25중량부 더 포함할 수 있다. 첨가되는 물의 함량이 상기 범위 미만일 경우 상기 혼합물의 응집력이 부족하여 성형이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 성형기에 투입 후 건조대차에서 건조하는 단계에서 건조 시간의 증가로 효율성이 떨어질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the mixture produced in step a) may further include 15 to 25 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the entire mixture. If the content of water to be added is less than the above range, the mixture may not be properly formed due to insufficient cohesiveness of the mixture, and if it exceeds the above range, the efficiency may decrease due to an increase in drying time in the step of drying in a drying cart after entering the molding machine Can.
상기 b)단계는 상기 a)단계에서 형성된 물이 첨가된 혼합물을 본 발명의 점토 미장벽돌 제조용 성형기에 투입하고 건조대차에서 건조하는 단계이다. The step b) is a step in which the mixture in which the water formed in step a) is added is introduced into a molding machine for preparing clay plaster brick of the present invention and dried in a drying cart.
상기 c)단계는 상기 건조된 점토 미장벽돌 제조용 혼합물을 상기 건조대차에서 분리하여 가마의 열로 소성시키는 단계이다. 상기 가마는 터널형 가마인 것이 대량생산을 위해 보다 효율적이다. 상기 가마의 온도는 1040℃인 것을 특징으로 하는데, 이는 점토 미장벽돌 제조용 조성물 내에 포함된 바닥재가 미연소 탄소를 함유함으로써 상기 미연소 탄소가 터널 가마의 열을 받아 발열하게 되고, 상기 발열로 인해 점토 미장벽돌의 온도가 빠르게 상승하면서 점토 미장벽돌의 소성과정을 촉진시킬 수 있기에 가능한 것이다. 즉, 상기 미연소 탄소의 발열로 인하여 종래의 점토 미장벽돌의 소성 과정 시 요구되던 가마의 온도(1150℃ 이상)를 본 발명의 가마의 온도인 1040℃까지 낮추는 것이 가능하며, 이로 인해 가마 운영을 위한 에너지를 절약할 수 있고, 가마의 운영에 필요한 비용을 종래의 것보다 40% 이상 절감하는 효과가 있다. Step c) is a step of separating the mixture for preparing the dried clay plaster brick from the drying cart and firing it with the heat of the kiln. It is more efficient for mass production that the kiln is a tunnel type kiln. The temperature of the kiln is characterized in that it is 1040 ℃, which is the flooring contained in the composition for clay plastering brick contains unburned carbon, the unburned carbon receives heat from the tunnel kiln to generate heat, and due to the heat, clay This is possible because the temperature of the plastered brick can rise rapidly and accelerate the firing process of the plastered brick. That is, it is possible to lower the temperature of the kiln (1150°C or higher) required during the firing process of the conventional clay plastering brick to 1040°C, which is the temperature of the kiln of the present invention, due to the heating of the unburned carbon, thereby controlling the kiln operation. Energy can be saved, and the cost required for the operation of the kiln is reduced by 40% or more than the conventional one.
전술한 바와 같이 본 발명의 점토 미장벽돌은 미연소 탄소를 함유하는 바닥재(bottom ash, 바텀애쉬), 점토, 고령토 및 백토를 포함하고, 점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 바닥재는 40 내지 50중량%로 포함되고, 상기 점토는 30 내지 35중량%로 포함되며, 상기 고령토는 5 내지 10중량%로 포함되고, 상기 백토는 15 내지 25중량%로 포함되는 것을 특징으로 함으로써, 벽돌 제조 시 소성온도를 종래의 1150℃에서 1040℃로 낮춤에도 불구하고 충분한 압축강도를 낼 수 있어 소성 가마 운영에 필요한 에너지를 절감시키고, 이로 인해 제조비용 또한 절감되는 효과가 있다. As described above, the clay plaster brick of the present invention includes a bottom ash (bottom ash), clay, kaolin and white clay containing unburned carbon, and based on 100% by weight of the total composition for preparing clay plaster brick, the floor ash is 40 to 50% by weight, the clay is included in 30 to 35% by weight, the kaolin is included in 5 to 10% by weight, the clay is characterized in that it is included in 15 to 25% by weight, brick Despite lowering the firing temperature from the conventional 1150°C to 1040°C during manufacturing, sufficient compressive strength can be obtained, thereby reducing the energy required to operate the firing kiln, thereby reducing manufacturing costs.
또한, 본 발명의 점토 미장벽돌은 복수의 직사각형들을 점토 미장벽돌 내 요홈으로 포함하고, 상기 요홈의 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간과, 인접한 다른 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간이 열을 기준으로 서로 중복되지 않는 구조를 취함으로써, 방음, 단열 및 접착력이 우수한 이점이 있다. In addition, the clay plastering brick of the present invention includes a plurality of rectangles as grooves in the clay plastering brick, and the space between each groove in the arrangement of rows of the grooves and each groove in the arrangement of other adjacent rows is By taking a structure that does not overlap each other on the basis of heat, there is an advantage of excellent sound insulation, heat insulation and adhesion.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당 업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. 이하의 실시예 및 비교예에서 함량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다. Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and technical thought scope of the present invention. It is also natural that such modifications and modifications fall within the scope of the appended claims. In the following examples and comparative examples, "%" and "part" indicating the content are on a weight basis unless otherwise specified.
실시예Example 및 And 비교예Comparative example : 벽돌의 제조: Manufacturing of bricks
실시예Example 1 내지 4 1 to 4
바닥재, 점토, 고령토 및 백토를 각각 1mm의 입자로 분쇄하여 분쇄물을 만들고, 각 조합 비율을 하기 표 1과 같이 하여 혼합물을 만든다. 상기 혼합물 100중량부에 대하여 물 20중량부를 투입하여 반죽한 뒤, 사출방법으로 형태를 만든 후, 건조대차에서 72시간 동안 건조시킨다. 상기 건조된 혼합물을 1040℃의 터널가마로 굽는 소성과정을 거쳐 점토벽돌 내 요홈의 배열이 본 발명의 특징적인 구조를 갖는(도 1 및 2 참조) 벽돌을 제조하였다. The flooring, clay, kaolin and white clay are crushed into particles of 1 mm each to make a crushed product, and the mixture ratio is made as shown in Table 1 below. After kneading by adding 20 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of the mixture, and then forming a shape by an injection method, it is dried for 72 hours on a drying cart. A brick having a characteristic structure of the present invention (refer to FIGS. 1 and 2) was prepared by arranging grooves in a clay brick through a firing process of baking the dried mixture with a tunnel kiln at 1040°C.
비교예Comparative example 1 내지 6 1 to 6
바닥재, 점토, 고령토 내지 백토 각 분쇄물의 구성 및 조합 비율을 하기 표 1과 같이 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 4의 제조 방법과 동일한 구성 및 방법으로 벽돌을 제조하였다. Bricks were manufactured in the same configuration and method as those of Examples 1 to 4, except that the composition and combination ratio of each of the ground, clay, kaolin to white clay were as shown in Table 1 below.
비교예Comparative example 7 내지 8 7 to 8
바닥재, 점토, 고령토 내지 백토의 각 분쇄물의 구성 및 조합 비율을 하기 표 1과 같이 하고, 점토 미장벽돌의 형상이 원형의 요홈을 3개 포함하는 종래의 것을 따르는 것을 제외하고는 상기 실시예 1 내지 4의 제조 방법과 동일한 구성 및 방법으로 벽돌을 제조하였다. The composition and combination ratio of each crushed material of flooring, clay, kaolin to white clay are as shown in Table 1 below, and the above Examples 1 to 1, except that the shape of the clay plastering brick follows the conventional one including three circular grooves. Bricks were manufactured in the same configuration and method as in the manufacturing method of 4.
실험예Experimental Example 1. 압축강도 실험 1. Compressive strength experiment
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 점토 미장벽돌에 대한 압축강도 특성을 확인하기 위하여 KS F 4004 기준에 의거하여 일축압축강도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.To confirm the compressive strength properties of the clay plastered bricks prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6, uniaxial compressive strength was measured based on KS F 4004 standards, and the results are shown in Table 2 below. .
실험예Experimental Example 2. 균열발생 실험 2. Crack generation experiment
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 점토 미장벽돌을 12시간 동안 상온에서 방치하여 균열발생 여부를 육안으로 확인하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.The clay plastered bricks prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 were left at room temperature for 12 hours to check whether cracks occurred or not, and the results are shown in Table 2 below.
<균열발생 여부><Have cracks occurred?>
○: 육안으로 균열발생이 뚜렷하게 보임○: cracks are clearly visible to the naked eye.
×: 육안으로 균열발생이 보이지 않음×: no cracking was observed with the naked eye
상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 구성 및 함량을 모두 만족하는 실시예 1 내지 4의 점토 미장벽돌의 경우, 본 발명의 구성 및 함량을 전부 만족하지 못하는 비교예 1 내지 6의 경우보다 1040℃에서 소성 시 압축강도가 보다 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에서 제시하는 점토의 함량 범위를 초과하는 비교예 4의 점토 미장벽돌의 경우 완성된 벽돌에 균열이 발생한 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2, in the case of clay plastered bricks of Examples 1 to 4, which satisfies both the composition and content of the present invention, 1040° C. than the cases of Comparative Examples 1 to 6, which do not fully satisfy the composition and content of the present invention. It was confirmed that the compressive strength at firing is better. In addition, in the case of the clay plastering brick of Comparative Example 4 exceeding the content range of the clay suggested in the present invention, it was confirmed that cracks occurred in the finished brick.
실험예Experimental Example 3. 열전도율 실험 3. Thermal conductivity experiment
본 발명의 점토 미장벽돌 내 요홈의 특징적인 구조에 의한 단열 효과를 확인하기 위하여, 각 구성 성분 및 함량을 동일하게 맞춰 제작하였으나, 벽돌 내 포함되는 요홈의 구조를 다르게 한 실시예 1 내지 2 및 비교예 7 내지 8에 대한 열전도율 실험을 실시하였다. 상기 열전도율 실험은 KS L 3121의 실험방법에 준하여 열전도율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다. In order to confirm the thermal insulation effect by the characteristic structure of the grooves in the clay plastered brick of the present invention, each component and content were made to be the same, but the structures of the grooves included in the bricks were different from Examples 1 to 2 and comparison Thermal conductivity experiments for Examples 7 to 8 were performed. In the thermal conductivity experiment, the thermal conductivity was measured according to the test method of KS L 3121, and the results are shown in Table 3 below.
상기 표 3을 참고하면, 본 발명에 따른 특징적인 요홈의 구조를 포함하는 점토 미장벽돌의 경우(실시예 1 내지 2), 원형의 요홈이 3개 포함되는 종래의 구조를 포함하는 점토 미장벽돌의 경우(비교예 7 내지 8)보다 단열효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다. Referring to Table 3, in the case of clay plastering bricks comprising the structure of the characteristic grooves according to the present invention (Examples 1 to 2), of the clay plastering bricks including the conventional structure including three circular grooves It was confirmed that the thermal insulation effect was superior to the case (Comparative Examples 7 to 8).
실험예Experimental Example 4. 방음 실험 4. Soundproofing experiment
본 발명의 점토 미장벽돌 내 요홈의 특징적인 구조에 의한 방음 효과를 확인하기 위하여, 각 구성 성분 및 함량을 동일하게 맞춰 제작하였으나, 벽돌 내 포함되는 요홈의 구조를 다르게 한 실시예 1 내지 2 및 비교예 7 내지 8에 대한 방음 실험을 실시하였다. In order to confirm the soundproofing effect due to the characteristic structure of the grooves in the clay plastered brick of the present invention, each component and content were made to be the same, but the structures of the grooves included in the bricks were different from Examples 1 to 2 and comparison Sound insulation experiments were performed for Examples 7 to 8.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 7 내지 8에서 제조된 점토 미장벽돌을 이용하여 가로 3m, 세로 4m의 가벽을 제작하고, 상기 가벽의 한쪽 방면으로 약 2m 떨어진 지점에 소음발생장치(ST-NG1, Radio Design Labs 사)를 설치한다. 상기 소음발생장치로부터 가벽 방면으로 1m 떨어진 곳과 가벽의 다른 쪽 방면으로 2m 떨어진 곳에 소음 측정기(제품명 407730, EXTECH 사)를 설치하고, 음원의 주파수별로 소음정도를 측정하여 비교하였으며, 그 결과는 하기 표 4에 기재하였다.Using the clay plastering bricks prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 7 to 8, a temporary wall having a length of 3 m and a length of 4 m was produced, and a noise generating device (ST-NG1) was placed at a point about 2 m away from one side of the wall. , Radio Design Labs). A noise meter (product name 407730, EXTECH) was installed at a distance of 1 m from the noise generating device to the other side of the wall and 2 m to the other side of the wall, and the noise level was measured and compared by frequency of the sound source. Table 4.
하기 표 4에서 소음차 평균이란, 가벽으로부터 1m 떨어진 곳의 소음측정기 측정값과 가벽으로부터 반대방향으로 2m 떨어진 곳의 소음측정기의 측정값의 차이에 대한 평균값을 의미한다. In Table 4, the mean of the noise difference means an average value of the difference between the measured value of the noise meter at a distance of 1 m from the wall and the measured value of the noise meter at a distance of 2 m in the opposite direction from the wall.
14.15
상기 표 4를 참고하면, 본 발명에 따른 특징적인 요홈의 구조를 포함하는 점토 미장벽돌의 경우(실시예 1 내지 2), 원형의 요홈이 3개 포함되는 종래의 구조를 포함하는 점토 미장벽돌의 경우(비교예 7 내지 8)보다 방음효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다. Referring to Table 4 above, in the case of clay plastering bricks comprising the structure of the characteristic grooves according to the present invention (Examples 1 to 2), of the clay plastering bricks including the conventional structure including three circular grooves It was confirmed that the soundproofing effect was superior to the case (Comparative Examples 7 to 8).
Claims (5)
점토 미장벽돌 제조용 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 바닥재는 40 내지 50중량%로 포함되고, 상기 점토는 30 내지 35중량%로 포함되며, 상기 고령토는 5 내지 10중량%로 포함되고, 상기 백토는 15 내지 25중량%로 포함되며,
상기 점토 미장벽돌의 소성온도는 1040℃이고,
상기 점토 미장벽돌은 복수의 직사각형들을 점토 미장벽돌 내 요홈으로 포함하고, 상기 요홈의 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간과, 인접한 다른 행의 배열 내에서의 각 요홈 간의 공간이 열을 기준으로 서로 중복되지 않는 것을 특징으로 하는 점토 미장벽돌.In a clay plastering brick comprising a bottom ash (bottom ash), clay, kaolin and white clay containing unburned carbon,
With respect to 100% by weight of the composition for preparing clay plastering brick, the flooring material is included in 40 to 50% by weight, the clay is included in 30 to 35% by weight, and the kaolin is included in 5 to 10% by weight, and the clay Is contained in 15 to 25% by weight,
The firing temperature of the clay plastering brick is 1040 ℃,
The clay plastering brick includes a plurality of rectangles as grooves in the clay plastering brick, and the space between each groove in the arrangement of rows of the grooves and each groove in the arrangement of other adjacent rows is based on a column. Clay plastering brick characterized by not overlapping each other.
상기 점토 미장벽돌의 상부면을 기준으로, 상기 요홈의 총 단면적은 상기 점토 미장벽돌의 상부면의 총 면적 100%에 대하여, 20 내지 40%이고, 상기 요홈의 양 말단부는 개방된 것을 특징으로 하는 점토 미장벽돌.According to claim 1,
Based on the upper surface of the plastered brick, the total cross-sectional area of the groove is 20 to 40% with respect to 100% of the total area of the upper surface of the plastered brick, and both ends of the groove are opened. Clay plastering brick.
b) 상기 혼합물을 성형기에 투입한 후, 건조대차에서 건조시키는 단계; 및
c) 상기 건조된 혼합물을 상기 건조대차에서 분리하고, 1040℃ 온도의 가마에서 소성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항의 점토 미장벽돌의 제조방법.a) 40 to 50% by weight of the flooring material containing unburned carbon, 30 to 35% by weight of clay, 5 to 10% by weight of kaolin, and 15 to 25% by weight of white clay to prepare a mixture;
b) putting the mixture in a molding machine and drying it in a drying cart; And
c) separating the dried mixture from the drying cart and firing in a kiln at a temperature of 1040° C., the method of manufacturing the clay plastered brick of claim 1.
상기 a)단계에서 생성되는 분쇄물의 입도는 5㎛ 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 점토 미장벽돌의 제조방법.According to claim 3,
Method of manufacturing a clay plastering brick, characterized in that the particle size of the pulverized product produced in step a) is 5 μm to 1 mm.
상기 a)단계의 혼합물은 혼합물 전체 100중량부에 대하여 물을 15 내지 25중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점토 미장벽돌의 제조방법.According to claim 3,
The mixture of step a) is 15 to 25 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of the total mixture, characterized in that the clay plastering method.
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