KR100509963B1 - Artificial Stone by Using of Bottom Ash and Method of making the Same - Google Patents

Artificial Stone by Using of Bottom Ash and Method of making the Same Download PDF

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KR100509963B1
KR100509963B1 KR10-2003-0016918A KR20030016918A KR100509963B1 KR 100509963 B1 KR100509963 B1 KR 100509963B1 KR 20030016918 A KR20030016918 A KR 20030016918A KR 100509963 B1 KR100509963 B1 KR 100509963B1
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Abstract

바텀 애쉬를 골재로 재활용하여 자연 화강암이나 대리석과 질감이 거의 같은 고강도이고 일반 콘크리트 제품에 비해 상대적으로 경량인 인조석의 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 인조 대리석에 있어서 천연 대리석과 다른 질감을 나타내고, 인조 대리석의 표면이 긁히는 경우 인조 대리석임이 표출되게 된다는 문제점을 해소할 수 있도록, 시멘트, 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중에서 폐기되는 바텀 애쉬 골재 및 석산 폐기물인 석분을 1.8∼4.5 : 3.0∼6.5 : 0.8∼1.8의 중량비로 조성하고, 물/시멘트 비를 0.4로 하여 자연양생한 것을 특징으로 한다.Recycling bottom ash as aggregate, the composition of high strength artificial stone which is almost the same texture as natural granite or marble and relatively light in comparison with general concrete products, and its manufacturing method. In order to solve the problem that artificial marble is exposed when the surface of artificial marble is scratched, the bottom ash aggregate and crushed stone powder, which is discarded from coal ash generated from cement and thermal power plants, is 1.8 to 4.5: 3.0 to 6.5: 0.8 to 0.8. The composition is cured at a weight ratio of 1.8 and naturally cured at a water / cement ratio of 0.4.

상기와 같은 인조석 및 그 제조 방법을 이용하는 것에 의해, 화력발전소에서 대량으로 발생하는 바텀 애쉬를 골재로 활용하고 기타 혼화재 및 첨가제 등을 모두 산업 폐기물을 재활용하여 고강도이고, 일반 자연석 골재를 사용한 콘크리트 제품과 비교하여 경량이며 표면 질감이 자연 대리석이나 화강암 등과 거의 같은 미려한 제품을 생산할 수 있어 생산 원가의 대폭적인 절감은 물론 부가가치를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.By using the artificial stone and its manufacturing method as described above, the bottom ash generated in a large amount in the thermal power plant is utilized as aggregate, and all other admixtures and additives are recycled as industrial wastes, and high-strength concrete products using general natural stone aggregate and Compared with this, it is possible to produce beautiful products such as lightweight marble and granite, which are light in weight, and can greatly reduce production costs and improve added value.

Description

바텀 애쉬를 이용한 인조석 및 그 제조 방법{Artificial Stone by Using of Bottom Ash and Method of making the Same}Artificial Stone by Using Bottom Ash and Method of Making the Same}

본 발명은 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중에서 지금까지 폐기되고 있는 바텀 애쉬(Bottom Ash)를 이용한 인조석 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 바텀 애쉬를 골재로 재활용하여 자연 화강암이나 대리석과 질감이 거의 같은 고강도이고 일반 콘크리트 제품에 비해 상대적으로 경량인 인조석 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to artificial stone using the bottom ash (Bottom Ash) that has been discarded so far among the coal ash generated in the thermal power plant, and a method of manufacturing the same, in particular, by recycling the bottom ash as aggregate, high strength almost the same texture as natural granite or marble And a relatively light weight artificial stone compared to general concrete products and a method of manufacturing the same.

일반적으로 석탄회분(애쉬)이란 소각(Incineration) 또는 연소(combustion) 후에 남아 있는 잔재물로 정의된다. 애쉬(Ash)의 대부분이 화력발전소에서 발생하고 있으며 그 이외에도 폐기물 소각로와 열 병합 발전소 및 기타 산업현장에서 연소공정으로 인하여도 발생시키고 있다. 애쉬는 연소물의 잔재물이라는 점에서 곧 무기물질(예, SiO2, Al2O3, Fe2O3)로서 재활용이 가능한 재료에 속한다. 그러나 연소공정을 거치는 관계로 항상 미연탄분(Unburnt Carbon)이 부수적으로 함유되어 있다는 점이 기술적으로 응용하는데 문제가 되고 있다.Coal ash (ash) is generally defined as residues remaining after incineration or combustion. Most of Ash is generated from thermal power plants, but also from waste incinerators, coal-fired power plants and other industrial sites. Ash is an inorganic material (eg SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ), which is a recyclable material in that it is a residue of a combustion product. However, due to the combustion process, it is a problem for technical applications that the unburnt carbon is always contained incidentally.

애쉬는 크게 두 가지로 입자의 크기에 따라 구분된다. 입자의 크기가 100㎛이하일 때는 플라이(Fly) 애쉬(날아다니는 회분)이고 그 이상을 때는 바텀(Bottom) 애쉬(떨어지는 회분)로 취급된다. Ash is divided into two types according to the particle size. When the particle size is 100 μm or less, it is treated as a fly ash (flying ash) and above it is treated as a bottom ash (falling ash).

또, 폐기물 소각로와 열 병합 발전소 및 기타 산업현장의 연소공정에서 사용되는 석탄은 탄화도에 따라 무연탄과 유연탄으로 구분되고, 무연탄은 탄소분이 90-95% 정도 함유하고 있으며, 유연탄은 무연탄에 비해 탄소분이 적다. 이탄(泥炭), 아탄(亞炭), 갈탄(褐炭)이 유연탄에 속하며, 각각에 대해 이탄이 60%, 아탄과 갈탄이 70%, 역청탄이 80-90%의 탄소분을 함유한다. 탄질에 따라 다르지만 무연탄의 경우 원탄의 약 30-50% 정도가 재로 남으며 유연탄의 경우는 연소효율이 높으므로 원탄의 약 10-15% 정도가 재로 발생된다. In addition, coal used in waste incinerators, coal-fired power plants and other industrial combustion processes is classified into anthracite and bituminous coal according to the degree of carbonization. little. Peat, peat, and lignite belong to bituminous coal, each containing 60% peat, 70% peat and lignite, and 80-90% carbonaceous. Depending on coal quality, about 30-50% of raw coal remains ash in anthracite coal and about 10-15% of raw coal occurs in bituminous coal because of its high combustion efficiency.

이러한 석탄분말을 연소하였을 때, 유기물은 연료로 연소됨과 동시에 무기물은 "재(애쉬)"로 남아 있게 된다. 재는 보일러 연통 내에 분산되는 상태에서 무거운 입자는 보일러 하부로 떨어지게 되고, 가벼운 입자는 계속해서 날아다니는 도중에 보일러 연도로부터 전기 집진기에 의해서 채취된다. 입자가 무거워서 하부로 낙진되는 재를 이른바 "바텀 애쉬"라고 부르고, 분산되어 날아다니다가 집진기에 의해서 채취되는 재를 "플라이 애쉬"라고 부른다.When these coal powders are burned, the organics are burned with fuel and the inorganics remain as "ash". As the ash is dispersed in the boiler flue, heavy particles fall to the bottom of the boiler and light particles are collected by the electric precipitator from the boiler flue while still flying. Ash that falls down due to heavy particles is called "bottom ash", and ashes that are scattered and fly away and are collected by a dust collector are called "fly ash".

대부분의 석탄회는 집진설비 내에서 포집되거나 보일러 저부에서 채취되며, 발생량은 전체 미분탄의 15-45%정도로 전체 석탄회중 집진설비에 포집되는 플라이 애쉬의 양은 약 60-80% 정도이고 나머지 20-40% 정도가 보일러 저부에서 채취되는 바텀 애쉬이다. Most coal ash is collected in the dust collector or collected at the bottom of the boiler. The amount of ash generated is 15-45% of the total pulverized coal, and the amount of fly ash collected in the coal dust collector is about 60-80%, and the remaining 20-40% The degree is bottom ash collected from the bottom of the boiler.

바텀 애쉬는 보일러의 벽면이나 예열기, 절단기 등에 부착되어 있다가 자중이나 부하변동 제진장치 등에 의하여 보일러 저부로 떨어져 호퍼(hopper)내에 집적된 후 분쇄기에 의해 분쇄된다. The bottom ash is attached to a wall of a boiler, a preheater, a cutter, and the like, and falls to the bottom of the boiler by self-weight or a load fluctuation damper, is integrated in a hopper, and then crushed by a grinder.

일반적으로 바텀 애쉬 호퍼의 내부에는 60℃정도의 물을 채워 놓는다. 이 물은 고온(760℃ 이상)의 바텀 애쉬를 열충격(thermal shock)에 의해 파괴되게 하고, 호퍼가 가열되어 내부의 바텀 애쉬가 용융을 결합하는 것을 방지하며, 바텀 애쉬 배출시 호퍼 벽면과의 마찰저항을 감소시키는 등의 역할을 한다. Generally, the bottom ash hopper is filled with water at about 60 ° C. This water causes the bottom ash at high temperatures (above 760 ° C.) to be destroyed by thermal shock, the hopper is heated to prevent the bottom ash from joining the melt, and friction with the hopper wall during bottom ash discharge. Reduce resistance, etc.

또, 바텀 애쉬 시스템에는 기본적으로 직접 회처리방식(Direct Sluicing System), 탈수조 저장방식(Storing System in Dewatering Bin), 재순환방식(Water Recirculation System), 수침기계방식(Chain Conveyer System) 등이 알려져 있다.In addition, the bottom ash system is known as a direct sluicing system, a storage system in dewatering bin, a water recirculation system, and a chain conveyer system. .

다음에 바텀 애쉬의 기본적인 화학 물리적 성질에 대해 설명한다. Next, the basic chemical and physical properties of the bottom ash will be described.

바텀 애쉬는 짙은 회색의 고르지 못한 알갱이로 관찰되는데 입자표면은 다공질의 표면을 나타내고 있으며, 모래와 비슷하게 보이고 직경 5mm이상의 크기를 가지는 입자도 갖는 불규칙 형태의 입자이다. 바텀 애쉬의 주화학성분으로 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O 및 K2O를 포함한다. 이중 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화철(Fe2O3)의 성분비가 각각 70.0 - 45.4%, 28.3 - 15.9%, 14.3 - 2.0%의 순으로 바텀 애쉬의 화학성분들 중 가장 많은 양을 차지하고 있는 것을 알 수 있다.Bottom ash is observed as a dark gray uneven grain. The particle surface shows a porous surface, and is an irregularly shaped particle having a particle similar to sand and having a size of 5 mm or more in diameter. The main chemicals of the bottom ash include SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O. Among the bottom ash chemistries, the composition ratio of double silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) was 70.0-45.4%, 28.3-15.9%, and 14.3-2.0%, respectively. You can see that it takes up a lot.

바텀 애쉬에는 플라이 애쉬나 고로 슬래그와 같이 많은 양의 유리상(Glass paste)을 포함하고 있지는 않지만 어느 정도 장기강도에 영향을 줄 수 있는 정도의 유리상을 포함하고 있다.Bottom ash does not contain a large amount of glass paste, such as fly ash or blast furnace slag, but does contain a glass phase that can affect long-term strength to some extent.

또한, 바텀 애쉬의 물리적 특성으로서, 바텀 애쉬의 색상은 대부분 회색을 띄고 있으며 짙은 황색과 검정색 회백색에 이르기까지 생성 환경에 따라 여러 색상을 띠고 있다. 미연탄소 입자는 검정색을 띠고, 실리카와 알루미나 성분이 많은 것은 회백색과 황색을 띠고 있다. 바텀 애쉬는 결합재 역할을 수행하기에는 입자모양이나 화학성분 등의 조건이 맞지 않는 실정이다. 또, 바텀 애쉬의 비중은 2.1에서 2.7정도이고, 바텀 애쉬의 건조중량은 720∼1600㎏/㎥이고 가소성은 없으며 흡수율은 2.0%-10.0%정도로 대단히 광범위하다.In addition, as a physical characteristic of the bottom ash, the color of the bottom ash is mostly gray, and has a variety of colors depending on the production environment, ranging from dark yellow to black gray-white. The unburned carbon particles are black in color, while the silica and alumina content is grayish white and yellow in color. Bottom ash does not meet the conditions such as particle shape or chemical composition to serve as a binder. In addition, the specific gravity of the bottom ash is about 2.1 to 2.7, the dry weight of the bottom ash is 720 ~ 1600kg / ㎥, the plasticity is absorptive, the absorption rate is 2.0% -10.0% is very wide.

또한, 건축구조물의 고급 내부 마감재로서 사용되는 천연 대리석은 외관이 수려하여 건축물의 고급스러움을 배가시킬 수 있는 이점을 갖는 반면에 예를 들어 계단석의 윗면, 앞면, 측면 등을 천연 대리석으로 형성하는 경우 계단석의 두께 증가로 인해 가격이 고가로 되어 건축물의 시공 비용이 상승되게 된다. 또, 천연 대리석의 계단석 윗면에 논슬립(non-slip)을 형성하는 작업시 크랙(crack)이 발생하여 불량품으로 처리되어 작업성이 저하된다는 문제점도 있었다. In addition, natural marble, which is used as a high-quality interior finish of a building structure, has the advantage of doubling the luxury of a building due to its beautiful exterior, whereas, for example, when the top, front, side, etc. of a staircase are formed of natural marble. Increasing the thickness of the staircase makes the price expensive and increases the construction cost of the building. In addition, there is a problem in that cracks are generated during the operation of forming non-slip on the upper surface of the staircase of natural marble, resulting in poor workability, thereby degrading workability.

이러한 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 인조 대리석이 제안되고 있다.Artificial marble has been proposed as a means to solve this problem.

인조 대리석의 조성물에 관한 현재까지 알려진 공지 기술 가운데 골재와 시멘트계 수경성 바인더를 혼합하고 경화시켜 제조하는 방법 등은 일본 공개특허공보 제1998-167794호 "인조석용 시멘트 조성물 및 인조석의 제조방법", 일본 공개특허공보 제1995-010659호 "콘크리트 제품의 표면에 플라스틱 의석을 표출시킨 콘크리트", 대한민국 공개특허공보 제2001-026447호 "인조석 및 그 제작방법", 대한민국 공개특허공보 제1999-087761호 "고분자 물질로 변성된 고 내구성 건축 외장용 인조석의 제조방법", 대한민국 등록실용신안공보 20-0236114호 " 무기충진재 및 결합재를 이용한 인조 계단석"에 기술되어 있다.Among known techniques related to the composition of artificial marble, a method of manufacturing by mixing and curing aggregate and cement-based hydraulic binder is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1998-167794, "Manufacturing method of artificial cement composition and artificial stone", Japanese published. Patent Publication No. 1995-010659 "Concrete with plastic seats on the surface of concrete products", Republic of Korea Patent Publication No. 2001-026447 "Artificial stone and its manufacturing method", Republic of Korea Patent Publication No. 1999-087761 "Polymer substance Method of manufacturing artificial stone for high-durability building exterior modified into "," Korean Utility Model Publication No. 20-0236114 "Artificial staircase using inorganic filler and binder".

상술한 바와 같은 인조 대리석을 제조하기 위해서는 석분과 열 경화성 수지로 대리석 본체를 형성하고, 그 표면에 축광안료가 배합된 합성수지층을 형성하는 구조였다.In order to manufacture the artificial marble as described above, a marble body was formed of stone powder and a thermosetting resin, and a synthetic resin layer containing a phosphorescent pigment was formed on the surface thereof.

그러나, 상술한 공보에 개시된 기술에 있어서는 천연이나 인조골재를 시멘트 이외에 열경화성 수지 등을 혼합하여 제조하는 방법으로 수지의 취급상 어려움과 생산단가의 상승으로 대형의 인조석 제조는 곤란하다는 문제점이 있었다. However, in the technique disclosed in the above publication, there is a problem in that it is difficult to manufacture large artificial stones due to difficulties in handling of resins and an increase in production cost by a method of manufacturing natural or artificial aggregates by mixing thermosetting resins in addition to cement.

또, 상술한 바와 같은 인조 대리석에 있어서는 천연 대리석과 다른 질감을 나타내는 문제가 있으며, 표면이 긁히는 경우 인조 대리석임이 표출되게 된다는 문제점도 있었다. In addition, the above-described artificial marble has a problem of exhibiting a texture different from that of natural marble, and there is a problem that the artificial marble is expressed when the surface is scratched.

또한, 콘크리트 조성물에 바텀 애쉬를 사용한 기술은 대한민국 공개특허공보 제1997-074076호의 "콘크리트 패널 제조법"에서 전체 골재량의 약 30%를 대체한 예와 열 병합 발전소의 부산물을 경량골재로 이용한 대한민국 공개특허공보 제1997-061815호 등에서 조성물의 일부로 사용한 예가 있으나, 대부분 다른 자연산 골재와 혼용하였고 그 사용량 역시 제한적이었다.In addition, the technology using the bottom ash in the concrete composition is an example of replacing about 30% of the aggregate aggregate in the "concrete panel manufacturing method" of the Republic of Korea Patent Publication No. 1997-074076 and the Republic of Korea Patent using the by-products of the thermal power plant as light aggregate Publication No. 1997-061815 and the like used as part of the composition, but most of it was mixed with other natural aggregates and its usage was also limited.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 시멘트 이외의 조성물 특히 골재, 혼화재 및 기타 첨가제 등을 모두 산업 폐기물을 활용하여 자원을 재활용할 수 있는 인조석 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide artificial stone and a method of manufacturing the same, which can recycle resources using industrial wastes in all compositions other than cement, especially aggregates, admixtures and other additives. .

본 발명의 다른 목적은 대체재로서 바텀 애쉬를 인조석에 사용하여 충분한 강도나 내구성 측면에서 천연석과 거의 동등하거나 그 이상의 강도나 내구성을 갖는 인조석 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an artificial stone having a strength or durability substantially equivalent to or greater than that of natural stone in terms of sufficient strength and durability by using a bottom ash as an alternative to artificial stone, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 바텀 애쉬를 대체재로 활용하여 인조석에 적용함으로써 하천골재의 고갈에 따른 건설자재의 부족에 효율적으로 대처할 수 있는 인조석 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an artificial stone and a manufacturing method thereof that can effectively cope with the shortage of construction materials due to the exhaustion of river aggregates by applying the bottom ash as an alternative material to artificial stone.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인조석은 천연 골재의 대체재로서 산업 폐기물을 이용한 인조석에 있어서, 시멘트, 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중에서 폐기되는 바텀 애쉬 골재 및 석산 폐기물인 석분을 1.8∼4.5 : 3.0∼6.5 : 0.8∼1.8의 중량비로 조성하고, 물/시멘트 비를 0.4로 하여 자연양생한 것을 특징으로 한다.The artificial stone of the present invention for achieving the above object is 1.8 to 4.5: 3.0 to 3.0 in the artificial ash using industrial waste as a substitute for natural aggregate, the bottom ash aggregate and quarries waste which are discarded in the coal ash generated from cement, thermal power plant 6.5: 0.8 to 1.8 by weight ratio, and the water / cement ratio to 0.4 characterized in that the natural curing.

또, 본 발명에 따른 인조석에 있어서, 상기 시멘트는 보통 포트랜드 시멘트 또는 백색 포트랜드 시멘트인 것을 특징으로 한다.In addition, in the artificial stone according to the present invention, the cement is characterized in that usually portland cement or white portland cement.

또, 본 발명에 따른 인조석에 있어서, 상기 인조석의 색상 발휘를 위해 보크사이트를 처리하여 알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드를 상기 시멘트 100중량부당 5∼15중량부를 첨가하여 혼합한 것을 특징으로 한다.In the artificial stone according to the present invention, red mud, which is a waste generated in the process of producing alumina by treating bauxite to exhibit color of the artificial stone, is added by mixing 5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the cement. It features.

또, 본 발명에 따른 인조석에 있어서, 상기 인조석의 방수 및 내후성의 증진을 위해 상기 시멘트 100중량부당 각각 아연 스테아레이트 0.2∼1.0중량부와 스티렌 부타디엔 라텍스 0.5∼5.0중량부를 혼합한 것을 특징으로 한다.In addition, the artificial stone according to the present invention, characterized in that 0.2 to 1.0 parts by weight of zinc stearate and 0.5 to 5.0 parts by weight of styrene butadiene latex per 100 parts by weight of cement in order to improve the waterproof and weather resistance of the artificial stone.

또, 본 발명에 따른 인조석에 있어서, 상기 바텀 애쉬의 입도는 0.1 내지 25㎜인 것을 특징으로 한다.In the artificial stone according to the present invention, the bottom ash has a particle size of 0.1 to 25 mm.

또, 본 발명에 따른 인조석은 바닥재, 논슬립형 계단석, 도로 경계석 또는 건축물의 내외장재인 것을 특징으로 한다.In addition, the artificial stone according to the present invention is characterized in that the flooring, non-slip staircase, road boundary stone or interior and exterior of the building.

또, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인조석 제조 방법은 천연 골재의 대체재로서 산업 폐기물을 이용한 인조석의 조성물의 제조 방법에 있어서, 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중에서 바텀 애쉬를 수거하여 입도별로 선별하는 선별 공정, 시멘트 18∼45중량%, 상기 바텀 애쉬 골재 30∼65중량%, 석산 폐기물인 석분 8∼18중량%, 알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드를 상기 시멘트 첨가량의 5∼15중량% 혼합하는 혼합 공정, 상기 혼합 공정에서 혼합된 조성물에 물/시멘트 비 0.40으로 되게 물을 첨가하여 상온에서 모르타르를 형성하는 모르타르 형성 공정, 상기 모르타르 형성 공정에서 형성된 모르타르를 형틀에 투입하고 진동/가압하여 성형하는 성형 공정 및 상기 성형 공정 후 자연 양생시켜 절단 및 연마하는 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the artificial stone manufacturing method of the present invention for achieving the above object is a method for producing a composition of artificial stone using industrial waste as a substitute for natural aggregate, the sorting by selecting the bottom ash from the coal ash generated in the thermal power plant by particle size 18 to 45% by weight of cement, 30 to 65% by weight of the bottom ash aggregate, 8 to 18% by weight of crushed stone powder, red mud which is waste generated in the process of producing alumina, 5 to 15% by weight of the amount of cement added. % Mixing step, mortar forming step of adding water to the composition mixed in the mixing step to have a water / cement ratio of 0.40 to form a mortar at room temperature, the mortar formed in the mortar forming step into the mold and vibrating / pressure Forming process for forming by molding and processing after cutting and polishing by natural curing after the forming process. And it characterized in that.

또, 본 발명에 따른 인조석의 제조 방법에 있어서, 상기 시멘트는 보통 포트랜드 시멘트 또는 백색 포트랜드 시멘트인 것을 특징으로 한다.In addition, in the method of manufacturing artificial stone according to the present invention, the cement is characterized in that usually portland cement or white portland cement.

또, 본 발명에 따른 인조석의 제조 방법에 있어서, 상기 혼합 공정에 있어서 상기 인조석의 방수 및 내후성의 증진을 위해 상기 시멘트의 첨가량에 대해 각각 아연 스테아레이트 0.2∼1.0중량%와 스티렌 부타디엔 라텍스 0.5∼5.0중량%를 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method of manufacturing artificial stone according to the present invention, 0.2 to 1.0% by weight of zinc stearate and 0.5 to 5.0 of styrene butadiene latex are respectively added to the amount of the cement added in order to enhance the waterproofing and weather resistance of the artificial stone in the mixing step. It is characterized by further mixing by weight.

또, 본 발명에 따른 인조석의 제조 방법에 있어서, 상기 선별 공정에 있어서 상기 바텀 애쉬는 0.1 내지 25㎜의 입도로 선별되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method of manufacturing artificial stone according to the present invention, the bottom ash is selected in a particle size of 0.1 to 25 mm in the sorting process.

또, 본 발명에 따른 인조석의 제조 방법에 있어서, 상기 인조석은 바닥재, 논슬립형 계단석, 도로 경계석 또는 건축물의 내외장재로 사용되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the manufacturing method of artificial stone according to the present invention, the artificial stone is characterized in that it is used as interior and exterior materials of flooring, non-slip staircase, road boundary stone or building.

이하, 본 발명에 따른 인조석의 기본적인 조성을 도 1에 따라 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 제조 공정을 나타내는 도면이다.Hereinafter, the basic composition of the artificial stone according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a view showing a manufacturing process according to the present invention.

먼저, 본 발명의 제1의 특징에 따른 인조석 및 그 제조 방법에 있어서는 화력 발전소 등에서 수거된 바텀 애쉬를 수거하고 입도별로 선별한다.First, in the artificial stone according to the first aspect of the present invention and the manufacturing method thereof, the bottom ash collected from a thermal power plant or the like is collected and sorted by particle size.

다음에 보통 포트랜드 시멘트 18∼45중량%, 바텀 애쉬 골재 30∼65중량% 및 석산 폐기물인 석분 8∼18중량%로 구성된 조성물과 또는 색상 발휘를 위해 알루미나 제조공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드(RED-MUD)를 시멘트 첨가량의 5∼15중량%, 아연 스테아레이트 0.2∼1.0중량%, 스티렌 부타디엔 라텍스 0.5∼5.0중량% 혼합한다. Next, a composition consisting of 18 to 45% by weight of Portland cement, 30 to 65% by weight of bottom ash aggregate, and 8 to 18% by weight of crushed stone waste and red mud, which is a waste produced in the alumina manufacturing process for color display, -MUD) is mixed with 5 to 15% by weight of the amount of cement added, 0.2 to 1.0% by weight of zinc stearate, and 0.5 to 5.0% by weight of styrene butadiene latex.

다음에 상기와 같이 배합된 배합사료에 물/시멘트 비를 0.25∼0.45로 조절하여 모르타르를 조성하고 일정 형틀에 주입하여 진동/가압하여 탈기시킨 후 상온(0∼40℃)에서 자연 양생시킨다.Next, the mortar is formed by adjusting the water / cement ratio to 0.25 to 0.45 in the blended feed formulated as described above, injected into a mold, and degassed by vibration / pressurization, followed by natural curing at room temperature (0 to 40 ° C.).

그 후, 상기의 조성물을 7∼28일 양생후 용도에 따라 일정크기나 모양으로 절단하여 그대로 제품으로 생산하거나 경우에 따라 표면을 연마하여 광택을 내어 제품으로 생산한다.Thereafter, the composition is cured in a certain size or shape according to the use after 7 to 28 days of curing, and then produced as a product or, if necessary, polished to produce a product by polishing the surface.

이와 같이 제조된 인조석 조성물은 인조석의 종류나 용도에 따라 다양하게 제조할 수 있으며, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같은 논슬립형 계단석, 인조석 바닥재, 도로 경계석, 및 각종 건축물의 내외장재 등을 사용할 수 있다.The artificial stone composition prepared in this way can be manufactured in various ways according to the type and use of artificial stone, for example, non-slip staircase, artificial stone flooring, road boundary stone, and interior and exterior materials of various buildings as shown in FIG. have.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 계단석의 사시도이다. 도 2에 있어서, (1)은 본 발명에 따라 소정의 형상으로 절단되고 연마되어 형성된 인조 계단석이며, 이 인조 계단석(1)은 상판재(2), 상판재(2)에 대해 직각으로 형성된 걸림부(3), 미끄러지는 것을 방지하기 위해 소정 간격으로 쌍줄로 형성된 논슬립부(4)로 이루어진다. 2 is a perspective view of an artificial staircase according to an embodiment of the present invention. In Fig. 2, reference numeral 1 denotes an artificial staircase which is cut and polished into a predetermined shape according to the present invention, and the artificial staircase 1 is formed at right angles with respect to the top plate 2 and the top plate 2. The part 3 consists of a non-slip part 4 formed in twin lines at predetermined intervals in order to prevent slipping.

또, 본 발명의 제2의 특징에 따른 인조석 및 그 제조 방법에 있어서는 화력 발전소 등에서 수거된 바텀 애쉬를 수거하고 입도별로 선별한다.In addition, in the artificial stone according to the second aspect of the present invention and the manufacturing method thereof, the bottom ash collected from a thermal power plant or the like is collected and sorted by particle size.

그 후, 백색 포트랜드 시멘트 18∼45중량%, 바텀 애쉬 골재30∼65중량% 및 석산 폐기물인 석분 8∼18중량%로 구성된 조성물과 또는 색상 발휘를 위해 알루미나 제조공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드를 시멘트 첨가량의 5∼15중량%, 아연 스테아레이트 0.2∼1.0중량%, 스티렌부타디엔 라텍스 0.5∼5.0중량% 혼합하여 배합한 재료에 물/시멘트 비를 0.25∼0.45로 조절하여 모르타르를 조성하고 일정 형틀에 주입하여 진동/가압하여 탈기시킨 후 상온(0∼40℃)에서 자연 양생시킨다. 다음에 이 조성물을 7∼28일 양생 후 용도에 따라 일정크기나 모양으로 절단하여 그대로 제품으로 생산하거나 경우에 따라 표면을 연마하여 광택을 내어 제품으로 생산한다.Thereafter, a composition consisting of 18 to 45% by weight of white Portland cement, 30 to 65% by weight of bottom ash aggregate, and 8 to 18% by weight of crushed stone ash and red mud, which is a waste generated in the alumina manufacturing process for color display, were used. 5 to 15% by weight of cement, 0.2 to 1.0% by weight of zinc stearate, and 0.5 to 5.0% by weight of styrene-butadiene latex are used to adjust the water / cement ratio to 0.25 to 0.45 to form a mortar. After injecting, degassing by vibrating / pressurizing, natural curing is performed at room temperature (0 ~ 40 ℃). Next, the composition is cured for 7 to 28 days and then cut into a certain size or shape depending on the use, and then produced as a product or, if necessary, polished to produce a product by polishing the surface.

상기와 같이 제조된 인조석도 제1의 특징에 따른 인조석과 마찬가지로 인조석의 종류나 용도에 따라 다양하게 제조할 수 있으며 예를 들면 인조석 바닥재, 논슬립형 계단석, 도로 경계석, 및 각종 건축물의 내외장재 등을 제조할 수 있다.Like the artificial stone according to the first feature, the artificial stone manufactured as described above may be manufactured in various ways according to the type and use of artificial stone, for example, artificial stone flooring, non-slip staircase, road boundary stone, and interior and exterior materials of various buildings. can do.

이하, 본 발명에 따른 바텀 애쉬를 사용한 인조석 및 그 제조 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the artificial stone using the bottom ash according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 시멘트는 일반 제1종 포트랜드 시멘트와 백색 포트랜드 시멘트(KS5204)이며, 전체 인조석 조성물에 대하여 그 첨가량을 18∼45중량%범위로 한정한 것은 18중량% 이하에서는 소정의 압축강도 발현이 어렵고 45중량%이상에서는 강도는 증가하나 인조석의 무늬 발현에 문제점이 있으며 한편 원가 상승의 요인이 되기도 한다. 또, 바텀 애쉬는 발전소에서 발생하는 그대로의 상태를 활용하는 것이 바람직하나 세골재와 조골재의 비율이 적정하게 되도록 약 25㎜이하로 사용하였다. 한편, 바텀 애쉬의 혼합비율을 30∼65중량%로 범위를 한정한 것은 30중량%이하 첨가량에서는 자연 질감의 무늬생성이 어렵고 반면 시멘트의 첨가량을 증가시켜야 하는 단점이 있으며, 65중량% 이상에서는 역시 골재의 표출량이 증가하여 강도 저하가 우려되며 외관상의 미적 효과가 떨어지는 단점이 있어 상기한 범위 내에서 혼합 비율을 조절하여 고강도와 미려한 외관이 표출되도록 제조하는 것이 바람직하다.Cement used in the present invention is the general type 1 portland cement and white portland cement (KS5204), the limited amount of the addition of 18 to 45% by weight based on the total artificial stone composition expresses the predetermined compressive strength at 18% by weight or less This is difficult and the strength is increased above 45% by weight, but there is a problem in the appearance of artificial stone pattern, and it may be a factor of the cost increase. In addition, the bottom ash is preferably used as it occurs in the power plant, but was used below about 25 mm so that the ratio of fine aggregate and coarse aggregate is appropriate. On the other hand, limiting the mixing ratio of the bottom ash to 30 to 65% by weight is difficult to create a pattern of natural texture at the addition amount of less than 30% by weight, while the disadvantage of having to increase the addition amount of cement, also at 65% by weight or more Since the amount of aggregate is increased and there is a concern that the strength is lowered and the aesthetic effect of the appearance is lowered, it is preferable to manufacture the high strength and beautiful appearance by adjusting the mixing ratio within the above range.

표 1은 바텀 애쉬의 입도분포를 나타낸 것으로 상기한 범위의 첨가량에서 조골재와 세골재의 혼합 비율이 적정하게 구성되어 강도 발현성이 증가하게 된다. 한편, 조골재 부분에서는 25㎜이하로 조정하고 세골재 부분에서는 0.1㎜이하 부분이 약 3% 이하 되게 하는 것이 바람직하다.Table 1 shows the particle size distribution of the bottom ash, the mixing ratio of the coarse aggregate and the fine aggregate in the addition amount of the above range is configured properly to increase the strength expression. On the other hand, it is desirable to adjust the coarse aggregate portion to 25 mm or less and the fine aggregate portion to make the portion less than 0.1 mm about 3% or less.

석분은 대체품으로 이용하여 시멘트와 골재와의 공극을 충전하여 강도 증가와 동결융해성의 향상을 얻고자 하는 것이다.Stone powder is used as a substitute to fill the voids between cement and aggregate to increase strength and improve freeze-thawability.

표 1은 바텀 애쉬의 입도분포를 나타낸 것이다.Table 1 shows the particle size distribution of the bottom ash.

구 분division 입도(㎜)Particle size (mm) 분포중량%Distribution weight% 누적중량%Cumulative weight% 조 골 재Crude aggregate 25 이상25 or more 00 00 25 내지 1025 to 10 3.33.3 3.33.3 10 내지 510 to 5 21.621.6 24.924.9 세 골 재Aged Aggregate 5 내지 2.55 to 2.5 21.421.4 46.346.3 2.5 내지 1.22.5 to 1.2 16.416.4 62.762.7 1.2 내지 0.11.2 to 0.1 34.734.7 97.497.4 0.1 이하0.1 or less 2.62.6 100.0100.0

한편, 본 발명에 있어서는 인조석의 색상 조절을 위해 레드머드를 시멘트량의 10∼15%를 첨가하여 바탕색을 연한 적색에서부터 약간 짙은 적색을 나타내게 조정한다. 레드머드는 구성 성분 중에 강한 알칼리 성분이 다량 함유되어 있어 사용하기 전에 중화를 위해 알칼리량과 당량의 황산 등을 첨가하여 중화시키는 것이 필요하다. 이 경우, 소디움 설페이트(Na2SO4)가 생성되며 이 성분은 콘크리트 초기 강도와 속경성을 증가시켜 주는 효과를 발휘한다.On the other hand, in the present invention, the red mud is added to 10-15% of the amount of cement in order to adjust the color of the artificial stone so that the ground color is changed from light red to slightly dark red. Red mud contains a large amount of strong alkali in its constituents, and it is necessary to neutralize it by adding an alkali amount and an equivalent amount of sulfuric acid or the like for neutralization before use. In this case, sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) is produced, and this component has an effect of increasing the initial strength and the fast hardness of concrete.

또, 물/시멘트비가 0.25이하인 경우에는 바텀 애쉬의 흡수율이 커 충분한 혼합이 어렵고 진동/가압 성형시에 기밀성을 유지하기 어려우며 0.45이상에서는 모르타르의 슬럼프 값이 너무 커져 콘크리트의 강도가 저하되는 단점이 있다.In addition, when the water / cement ratio is 0.25 or less, the bottom ash has a high absorption rate, so that it is difficult to sufficiently mix, and it is difficult to maintain airtightness during vibration / press molding. .

인조석의 방수성이나 내후성 증진을 위해 유기 첨가제인 아연 스테아레이트와 스티렌 부타디엔 라텍스의 첨가량은 방수, 내후성 및 경제성 등을 고려하여 적당량 첨가하는 것이 효과적이다. 아연 스테아레이트의 첨가량 0.2중량% 이하에서는 방수효과를 얻기가 어렵고 1.0중량% 이상에서는 모르타르 생성시의 작업성이 떨어지는 단점이 있다. 스티렌 부타디엔 라텍스를 5.0중량% 이상 첨가하여도 제품의 물성(강도)이나 내후성 증진에는 효과적이나 다만 생산원가 상승 등을 고려하여 첨가량을 조정하는 것이 바람직하다.In order to enhance the waterproofing and weather resistance of artificial stone, it is effective to add an appropriate amount of the organic additives zinc stearate and styrene butadiene latex in consideration of waterproofing, weather resistance and economical efficiency. When the amount of zinc stearate added is 0.2% by weight or less, it is difficult to obtain a waterproofing effect, and when it is 1.0% by weight or more, workability at the time of mortar formation is inferior. Addition of 5.0% by weight or more of styrene butadiene latex is effective in improving the physical properties (strength) and weather resistance of the product, but it is preferable to adjust the amount in consideration of the increase in production cost.

표 2는 본 발명의 인조석의 구성 성분 및 그 화학 분석치를 나타낸 것이다.Table 2 shows the components of the artificial stone of the present invention and the chemical analysis thereof.

CaOCaO Al2O3 Al 2 O 3 SiO2 SiO 2 MgOMgO Fe2O3 Fe 2 O 3 K2OK 2 O Na2ONa 2 O TiO2 TiO 2 SO3 SO 3 시멘트cement 61.4061.40 6.406.40 20.5020.50 1.041.04 5.515.51 0.860.86 0.280.28 -- 2.532.53 바텀애쉬Bottom ash 4.224.22 21.1021.10 52.2052.20 0.300.30 10.8710.87 1.381.38 0.350.35 1.981.98 -- 석분Stone powder 1.651.65 17.2017.20 59.2059.20 0.980.98 2.642.64 5.385.38 1.871.87 0.280.28 0.500.50 레드머드Red mud 8.908.90 22.4022.40 20.3020.30 0.300.30 15.5015.50 0.030.03 11.0011.00 6.676.67 0.100.10

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 인조석 제조를 위한 조성물을 이용하여 고강도와 비교적 경량이며 다양한 색상과 미려한 외관을 나타내는 각종 인조석을 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 인조석 제조를 위한 조성물을 기본으로 하여 각종 인조석을 제조하는 방법은 종류나 농도 등에 따라 다양하게 제조할 수 있는 바, 예를 들면 인조석 바닥재, 논슬립형 계단석, 도로 경계석, 및 각종 건축물의 내외장재 등을 제조할 수 있다.As described above, by using the composition for preparing artificial stone according to the present invention, it is possible to manufacture various artificial stones exhibiting high strength, relatively light weight, and various colors and beautiful appearance. In addition, the method for manufacturing various artificial stones based on the composition for manufacturing artificial stone of the present invention can be produced in various ways depending on the type and concentration, for example, artificial stone flooring, non-slip staircase, road boundary stone, and various buildings It can manufacture the interior and exterior materials of.

이하, 본 발명의 인조석 제조방법에 관해 각각의 실시예에 따라 설명한다. Hereinafter, the artificial stone manufacturing method of this invention is demonstrated according to each Example.

<실시예 1><Example 1>

본 발명의 인조석 조성물을 보통 1종 포트랜드 시멘트 32중량%, 바텀 애쉬(표 1의 입도분포) 54중량% 및 석분 14중량%, 시멘트 첨가량에 대해 아연 스테아레이트 0.3중량%, 스티렌 부타디엔 라텍스 3.0중량%를 혼합하여 배합한 재료를 물/시멘트 비 0.40으로 모르타르를 제조하여 상온(0∼40℃)에서 일정 형틀에 투입하여 진동/가압 성형한 후, 상온에서 7∼28일 자연 양생하였다. 양생 후, 용도에 따라 경계석(예 : 상하폭×높이×길이=150㎝×120㎝×1000㎝)용으로 절단한다. 절단된 단면 중 표면에 노출되는 상/측면을 연마하여 광택을 내고 투명 에폭시 수지를 도포하여 방수처리를 실행하여 인조 경계석을 제조하였다.The artificial stone composition of the present invention is usually 32% by weight Portland cement, 54% by weight bottom ash (particle size distribution) and 14% by weight stone powder, 0.3% by weight zinc stearate, 3.0% by weight of styrene butadiene latex Was prepared by mixing the blended material with a water / cement ratio of 0.40 to form a mortar, subjected to vibration / press molding at room temperature (0 to 40 ° C.), and to natural curing at room temperature for 7 to 28 days. After curing, it is cut for boundary stone (eg, top and bottom width x height x length = 150 cm x 120 cm x 1000 cm) depending on the application. Among the cut sections, the top / side surface exposed to the surface was polished to give gloss, and a transparent epoxy resin was applied to perform waterproofing to prepare artificial boundary stones.

<실시예 2><Example 2>

본 발명의 인조석 조성물을 보통 1종 포트랜드 시멘트 32중량%, 바텀 애쉬(표 1의 입도분포) 54중량%, 석분 14중량% 및 레드머드를 시멘트 첨가량의 10중량%, 아연 스테아레이트 0.3중량%, 스티렌 부타디엔 라텍스 3.0중량%를 혼합하여 배합한 재료에 물/시멘트 비 0.40으로 모르타르를 제조하여 상온(0∼40℃)에서 일정 형틀에 투입하여 진동/가압 성형한 후, 상온에서 7∼28일 자연 양생하였다. 양생 후, 탈형하여 도 2에 도시된 바와 같은 계단석(예 : 가로×세로×높이=30㎝×1200㎝×4㎝)용으로 절단한다. 절단된 단면 중 표면을 연마하여 광택을 내고 미끄럼 방지를 위한 논슬립(4) 처리를 행하였다.The artificial stone composition of the present invention is usually 32% by weight Portland cement, 54% by weight bottom ash (particle size distribution in Table 1), 14% by weight stone powder and red mud 10% by weight of cement, 0.3% by weight of zinc stearate, Mortar was prepared by mixing 3.0 wt% of styrene butadiene latex with a water / cement ratio of 0.40, and then putting it in a mold at room temperature (0-40 ° C), and vibration / press molding, followed by 7 to 28 days at room temperature. Cured. After curing, the mold is demolded and cut for a stepped stone as shown in FIG. 2 (for example, width x length x height = 30 cm x 1200 cm x 4 cm). The non-slip 4 treatment was performed to polish the surface of the cut end surface and to polish it and prevent slipping.

28일 양생하고 자연 건조시켜 제조한 본 발명의 인조석 제품의 시험결과를 표 3에 나타내었으며 이의 인장강도는 130㎏/㎠이었고, 압축강도는 420㎏/㎠이었다.The test results of the artificial stone product of the present invention prepared by curing for 28 days and naturally dried are shown in Table 3, and the tensile strength thereof was 130㎏ / ㎠ and the compressive strength was 420㎏ / ㎠.

<실시예 3><Example 3>

본 발명의 인조석 조성물을 백색 포트랜드 시멘트 32중량%, 바텀 애쉬(표 1의 입도분포) 54중량% 및 석분 14중량%, 시멘트 첨가량에 대해 아연 스테아레이트0.3중량%, 스티렌 부타디엔 라텍스 3.0중량%를 혼합하여 배합한 재료를 물/시멘트 비 0.40으로 모르타르를 제조하여 상온(0∼40℃)에서 일정 형틀에 투입하여 진동/가압 성형한 후, 상온에서 7∼28일 자연 양생하였다. 양생 후, 용도에 따라 경계석(예 : 상하폭×높이×길이=150㎝×120㎝×1000㎝)용으로 절단한다. 절단된 단면 중 표면에 노출되는 상/측면을 연마하여 광택을 내고 투명 에폭시 수지를 도포하여 방수처리를 시행하여 인조 경계석을 제조하였다.In the artificial stone composition of the present invention, 32% by weight of white Portland cement, 54% by weight of bottom ash (particle size distribution in Table 1) and 14% by weight of stone powder, 0.3% by weight of zinc stearate and 3.0% by weight of styrene butadiene latex based on the amount of cement added The mortar was prepared at a water / cement ratio of 0.40, and the mixture was introduced into a mold at room temperature (0 to 40 ° C.), subjected to vibration / pressure molding, and naturally cured at room temperature for 7 to 28 days. After curing, it is cut for boundary stone (eg, top and bottom width x height x length = 150 cm x 120 cm x 1000 cm) depending on the application. Among the cut sections, the top / side surface exposed to the surface was polished to obtain gloss, and a transparent epoxy resin was applied to perform waterproofing to prepare artificial boundary stones.

<실시예 4><Example 4>

본 발명의 인조석 조성물을 보통 1종 포트랜드 시멘트 32중량%, 바텀 애쉬(표 1의 입도분포) 54중량%, 석분 14중량% 및 레드머드를 시멘트 첨가량의 10중량%, 아연 스테아레이트 0.3중량%, 스티렌 부타디엔 라텍스 3.0중량%를 혼합하여 배합한 재료에 물/시멘트 비 0.40으로 모르타르를 제조하여 상온(0∼40℃)에서 일정 형틀에 투입하여 진동/가압 성형한 후, 상온에서 7∼28일 자연 양생하였다. 양생 후, 탈형하여 계단석(예 : 가로×세로×높이=30㎝×1200㎝×4㎝)용으로 절단한다. 절단된 단면 중 표면을 연마하여 광택을 내고 미끄럼 방지를 위한 논슬립(4) 처리를 행하였다.The artificial stone composition of the present invention is usually 32% by weight Portland cement, 54% by weight bottom ash (particle size distribution in Table 1), 14% by weight stone powder and red mud 10% by weight of cement, 0.3% by weight of zinc stearate, Mortar was prepared by mixing 3.0 wt% of styrene butadiene latex with a water / cement ratio of 0.40, and then putting it in a mold at room temperature (0-40 ° C), and vibration / press molding, followed by 7 to 28 days at room temperature. Cured. After curing, the mold is demolded and cut for stepped stones (e.g., width × length × height = 30 cm × 1200 cm × 4 cm). The non-slip 4 treatment was performed to polish the surface of the cut end surface and to polish it and prevent slipping.

28일 양생하고 자연 건조시켜 제조한 본 발명의 인조석 제품의 시험결과를 표 3에 나타내었으며 이의 인장강도는 139㎏/㎠이었고, 압축강도는 445㎏/㎠이었다.Test results of the artificial stone product of the present invention prepared by curing for 28 days and naturally dried are shown in Table 3, the tensile strength thereof was 139㎏ / ㎠, the compressive strength was 445㎏ / ㎠.

시멘트종류Cement type 시험항목Test Items 시험결과Test result 보통 1종 포트랜드 시멘트Common Type 1 Portland Cement 인장강도The tensile strength 130㎏/㎠130㎏ / ㎠ 압축강도Compressive strength 420㎏/㎠420㎏ / ㎠ 흡 수 율Absorption rate 0.5%이하0.5% or less 내동해성Frost resistance 이상없음clear 백색 포트랜드 시멘트White portland cement 인장강도The tensile strength 139㎏/㎠139㎏ / ㎠ 압축강도Compressive strength 445㎏/㎠445㎏ / ㎠ 흡 수 율Absorption rate 0.5%이하0.5% or less 내동해성Frost resistance 이상없음clear

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

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즉, 상기 실시예에 있어서는 인조석 및 그 제조 방법에 있어서, 색상 발휘를 위해 보크사이트를 처리하여 알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드를 첨가하는 구성으로만 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 인조석의 방수 내후성, 방오성 및 각종 특성 발현을 위한 여러 가지 혼화제를 적절하게 첨가하여 사용할 수 있음은 물론이다.That is, in the above embodiment, the artificial stone and the method for manufacturing the same have been described with only a configuration in which red mud, which is a waste generated in the process of producing alumina by treating bauxite for color display, is not limited thereto. If necessary, various admixtures for expressing waterproof weather resistance, antifouling property, and various characteristics of artificial stone can be added as appropriate.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바텀 애쉬를 사용한 인조석 및 그 제조 방법에 의하면, 점차 고갈되어 가고 있는 자연산 골재나 환경오염이나 자연훼손을 발생시키는 인조골재의 대체용으로 지금까지 폐기되고 있는 화력발전소 석탄회의 일종인 바텀 애쉬를 대체재로 사용하여 인조석에 적용하면, 기존제품과 유사하거나 더 높은 압축강도를 나타내는 인조석 제품을 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the artificial stone using the bottom ash of the present invention and a method for producing the same, the thermal power plant coal ash which has been discarded so far to replace the artificial aggregate which is gradually exhausted or the artificial aggregate which causes environmental pollution or natural damage When the bottom ash, which is a kind of, is applied to the artificial stone as a substitute, it is possible to provide an artificial stone product having a similar or higher compressive strength than the existing product.

또한, 본 발명의 바텀 애쉬를 사용한 인조석 및 그 제조 방법에 의하면, 화력발전소에서 대량으로 발생하는 바텀 애쉬를 골재로 활용하고 기타 혼화재 및 첨가제 등을 모두 산업 폐기물을 재활용하여 고강도이고, 일반 자연석 골재를 사용한 콘크리트 제품과 비교하여 경량이며 표면 질감이 자연 대리석이나 화강암 등과 거의 같은 미려한 제품을 생산할 수 있어 생산 원가의 대폭적인 절감은 물론 부가가치의 향상을 동시에 기할 수 있다는 효과가 얻어진다.In addition, according to the artificial stone using the bottom ash of the present invention and a manufacturing method thereof, by utilizing the bottom ash generated in a large amount in a thermal power plant as aggregate and recycling all industrial wastes and other admixtures and additives, high strength, general natural stone aggregate Compared with the used concrete products, it is possible to produce beautiful products such as lightweight marble and granite, which are light in weight and surface texture, which can greatly reduce production costs and improve added value.

도 1은 본 발명에 따른 제조 공정을 나타내는 도면,1 is a view showing a manufacturing process according to the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인조 계단석의 사시도.2 is a perspective view of an artificial staircase according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 인조 계단석 2 : 상판재 1: artificial staircase seat 2: top plate

3 : 걸림부 4 : 논슬립부 3: hang part 4: non-slip part

Claims (11)

천연 골재의 대체재로서 산업 폐기물을 이용한 인조석에 있어서,In artificial stone using industrial waste as a substitute for natural aggregate, 시멘트, 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중에서 폐기되는 바텀 애쉬 골재 및 석산 폐기물인 석분을 1.8∼4.5 : 3.0∼6.5 : 0.8∼1.8의 중량비로 조성하고, 물/시멘트 비를 0.4로 하여 자연양생한 것을 특징으로 하는 인조석.Bottom ash aggregate and crushed stone powder, which are discarded among the coal ash generated from cement and thermal power plants, are formed in a weight ratio of 1.8 to 4.5: 3.0 to 6.5: 0.8 to 1.8, and natural cured with a water / cement ratio of 0.4. Artificial stone made with. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시멘트는 보통 포트랜드 시멘트 또는 백색 포트랜드 시멘트인 것을 특징으로 하는 인조석.Said cement is artificial stone, characterized in that usually portland cement or white portland cement. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 인조석의 색상 발휘를 위해 보크사이트를 처리하여 알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드를 상기 시멘트 100중량부당 5∼15중량부를 첨가하여 혼합한 것을 특징으로 하는 인조석.Artificial stone, characterized in that 5-15 parts by weight per 100 parts by weight of red mud, which is a waste generated in the process of manufacturing alumina by treating bauxite to exhibit the color of the artificial stone, is added and mixed. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 인조석의 방수 및 내후성의 증진을 위해 상기 시멘트 100중량부당 각각 아연 스테아레이트 0.2∼1.0중량부와 스티렌 부타디엔 라텍스 0.5∼5.0중량부를 혼합한 것을 특징으로 하는 인조석.Artificial stone, characterized in that 0.2 to 1.0 parts by weight of zinc stearate and 0.5 to 5.0 parts by weight of styrene butadiene latex per 100 parts by weight of cement to enhance the waterproofing and weather resistance of the artificial stone. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 바텀 애쉬의 입도는 0.1 내지 25㎜인 것을 특징으로 하는 인조석.Artificial stone, characterized in that the particle size of the bottom ash is 0.1 to 25mm. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 인조석은 바닥재, 논슬립형 계단석, 도로 경계석 또는 건축물의 내외장재인 것을 특징으로 하는 인조석.The artificial stone is an artificial stone, characterized in that the flooring, non-slip staircase, road boundary stone or interior and exterior of the building. 천연 골재의 대체재로서 산업 폐기물을 이용한 인조석의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of artificial stone using industrial waste as a substitute for natural aggregate, 화력발전소에서 발생하는 석탄회 중에서 바텀 애쉬를 수거하여 입도별로 선별하는 선별 공정,A sorting process that sorts bottom ash from coal ash generated from thermal power plants and sorts them by particle size, 시멘트 18∼45중량%, 상기 바텀 애쉬 골재 30∼65중량%, 석산 폐기물인 석분 8∼18중량%, 알루미나를 제조하는 공정에서 발생되는 폐기물인 레드머드를 상기 시멘트 첨가량의 5∼15중량% 혼합하는 혼합 공정,18 to 45% by weight of cement, 30 to 65% by weight of the bottom ash aggregate, 8 to 18% by weight of crushed stone powder, red mud, which is a waste generated in the process of producing alumina, 5 to 15% by weight of the amount of cement added Mixing process, 상기 혼합 공정에서 혼합된 조성물에 물/시멘트 비 0.40으로 되게 물을 첨가하여 상온에서 모르타르를 형성하는 모르타르 형성 공정,A mortar forming step of forming mortar at room temperature by adding water to the water / cement ratio of 0.40 to the composition mixed in the mixing step, 상기 모르타르 형성 공정에서 형성된 모르타르를 형틀에 투입하고 진동/가압하여 성형하는 성형 공정 및A molding process of molding the mortar formed in the mortar forming process into a mold and vibrating / pressurizing it; 상기 성형 공정 후 자연 양생시켜 절단 및 연마하는 가공 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조 방법.Method of producing artificial stone, characterized in that it comprises a processing step of natural curing after the molding step, cutting and polishing. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 시멘트는 보통 포트랜드 시멘트 또는 백색 포트랜드 시멘트인 것을 특징으로 하는 인조석의 제조 방법.The cement is a method of manufacturing artificial stone, characterized in that usually portland cement or white portland cement. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 혼합 공정에 있어서 상기 인조석의 방수 및 내후성의 증진을 위해 상기 시멘트의 첨가량에 대해 각각 아연 스테아레이트 0.2∼1.0중량%와 스티렌 부타디엔 라텍스 0.5∼5.0중량%를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조 방법.In the mixing process, 0.2 to 1.0% by weight of zinc stearate and 0.5 to 5.0% by weight of styrene butadiene latex are further mixed with respect to the amount of the cement added to increase the waterproof and weather resistance of the artificial stone. Way. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 선별 공정에 있어서 상기 바텀 애쉬는 0.1 내지 25㎜의 입도로 선별되는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조 방법.In the sorting process, the bottom ash is a method of manufacturing artificial stone, characterized in that the screening to a particle size of 0.1 to 25mm. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 인조석은 바닥재, 논슬립형 계단석, 도로 경계석 또는 건축물의 내외장재로 사용되는 것을 특징으로 하는 인조석의 제조 방법.The artificial stone is a method of manufacturing artificial stone, characterized in that used as the interior and exterior materials of flooring, non-slip staircase, road boundary stone or building.
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