KR100514928B1 - 황토와 슬래그를 함유한 호안블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토와 슬래그를 함유한 호안블록에 관한 것으로, 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 5 ~ 20중량%, 모래 및 석분 30 ~ 85중량%를 혼합하여 성형하거나 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 4.9 ~ 20중량%, 모래 및 석분 30 ~ 85중량%, 목초액 0.1 ~ 1중량%를 혼합 및 성형하여 호안블록의 공학적 특징인 내구성, 내마모성 및 강도를 유지하면서 황토색깔을 나타내는데 우수한 효과가 있는 호안블록에 관한 것이다.

Description

황토와 슬래그를 함유한 호안블록{Revetment containing ocher and slag}

본 발명은 황토와 슬래그를 함유한 호안블록에 관한 것으로, 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 5 ~ 20중량% 및 모래 및 석분 30 ~ 85중량%를 혼합하여 성형하거나 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 4.9 ~ 20중량%, 모래 및 석분 30 ~ 85중량%, 목초액 0.1 ~ 1중량%를 혼합 및 성형하여 호안블록의 일반적인 공학적 특징인 내구성, 내마모성 및 강도를 유지하면서 황토색깔을 나타내는데 우수한 효과가 있는 호안블록 제조하는 것을 특징으로 하는 것으로, 보다 상세하게는 황토와 슬래그를 첨가재료로 사용하여 호안블록 본래 공학적 특징인 강도를 유지하면서 황토색깔을 나타내는 환경에 유익한 황토색 호안블록에 관한 것이다.

황토는 주로 실트 크기의 지름 0.002∼0.005mm인 입자로 이루어진 퇴적물이라 정의되는 것으로, 중국 본토인 황허강[黃河] 유역에 널리 분포하는데, 그 밖에 미국의 미시시피강 유역, 유럽 중앙부 등에도 분포한다. 중국 본토의 황토는 북서부에 있는 사막으로부터 편서풍에 의하여 운반되어 퇴적된 것이며, 그 밖의 것은 빙하가 후퇴한 뒤의 퇴적물이 바람에 운반된 것이다. 황갈색을 띠고 풍화를 잘 받지 않으며, 모난 수직 벽면을 만들고 주로 석영을 함유하며 그 밖에 휘석 ·각섬석 등을 함유하여 석회질이다. 빙하 퇴적점토와 함께 스텝기후하의 체르노젬 등의 비옥한 토양의 모재가 된다.

이러한 황토는 물질을 활성화시키는데 가장 효력이 있는 원적외선을 대량 흡수 및 방사한다. 원적외선은 세포의 생리작용을 활발히 하고, 열에너지를 발생시켜 유해물질을 방출하는 광전효과가 있으며, 또한 정화력, 분해력이 있어 인체의 독을 제거해주어 제독제, 해독제로도 사용되고 있다.

따라서, 황토는 건축자재나, 일반 생활용품등 여러 분야에서 다양하게 이용되고 있으며, 본 발명의 관련분야인 호안블록에도 쓰이고 있다.

일반 호안블록은 시멘트의 회색으로 인하여 미관상 좋지 않으며, 유해성분이 방출되어 건강상으로도 유해한 영향을 미친다. 그러므로 호안블록으로 시공된 벽면은 새로운 마감재료로 마감한 후 페인트 또는 도배 등을 하게 되는 추가비용이 발생되게 되며, 최근 마감재료의 유해성이 실내환경에 미치는 영향으로 인한 논란이 사회적인 문제가 되고 있다. 또한, 호안블록에 색소를 첨가하여 특별한 색을 갖도록 하는 제품이 생산된 바 있으나, 호안블록에 화학적인 색소재료를 첨가하는 것이 결과적으로 건강에 유해한 결과를 가져오게 되고 생산비용이 증가를 야기하여 활성화되지 못하였다. 따라서 건강에 적어도 무해하거나 유익한 재료를 사용하여 색깔을 낼 수 있는 컬러 호안블록의 생산이 필요하게 되었다.

황토를 이용한 호안블록에 대해서는 대한민국등록특허 제10-0371440호(공고일자:2003.02.07)에 황토와 생석회를 무게비로 혼합하여 이루어지는 사면 안정용 다공성 블록에 대해 등록되어 있으며,

대한민국공개특허 제10-2004-0058764(공개일:2004.07.05)에 황토를 일정비율로 혼합하여 이루어진 투수성 황토 식생블록에 대해서 공개되어 있다.

상기 등록 및 공개특허는 모두 황토를 이용하여 블록을 형성하고 있으나, 시멘트를 이용하여 블록을 형성함으로써, 유해성분발생등의 문제점을 여전히 가지고 있는 것으로써,

본 발명에서는 등록실용신안 제20-0285001호(공고일자:2002.08.13)에 기재된 호안블록의 형태를 이용하여, 호안블록을 제조함에 있어서, 황토와 슬래그를 적용실시하거나, 황토와 슬래그 및 목초액을 첨가하여 유해성분발생을 억제하고, 색깔이 잘 발현되는 호안블록을 제공하고자 하는 것으로,

본 발명에서는 농촌에서 쉽게 구할 수 있는 황토를 호안블록에 첨가하여 호안블록의 색깔을 연한 황토색 또는 분홍색을 갖도록 고안하였다. 첨가제로 사용된 황토는 농촌에서 쉽게 구할 수 있는 재료이며 이미 건강재료로 널리 알려진 재료이다. 그러나, 황토를 과다하게 첨가할 경우 황토색은 잘 발현될 수 있으나, 호안블록의 강도저하가 발생하여 본래의 기능을 할 수 없게 된다. 따라서 본래 호안블록의 주요기능인 강도를 저하시키지 않으면서 색깔이 잘 발현될 수 있도록 첨가 재료들의 항목과 첨가비율을 발명해야 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 황토 및 슬래그를 첨가재료로 이용하고 추가적으로 목초액을 사용하여, 강도가 우수하고 황토고유의 색깔을 발현하며, 인체에 유익한 호안블록을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원발명의 기술적인 구성으로,

황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 5 ~ 20중량% 및 모래 및 석분 30 ~ 85중량%를 혼합하여 성형하거나 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 4.9 ~ 20중량%, 모래 및 석분 30 ~ 85중량%, 목초액 0.1 ~ 1중량%를 혼합, 성형하여 호안블록을 제조하는 것으로,

그 제조방법으로는, 양질의 황토흙을 통풍이 잘 되는 곳에 보관하여 사용하고, 분쇄기 및 진동선별기로 순환시켜 선별기를 통과한 것을 호안블록에 사용되는 황토로 사용한다. 선별기의 체는 10 ~ 15mm크기를 사용한다.

외부에서 공급되는 황토를 공급받는 외부호퍼와 상기 외부호퍼에서 계량기에 설치되어 있는 호퍼로 공급될 수 있도록, 황토의 이동수단인 컨베이어 벨트를 이용하고 황토를 계량하여 사용한다.

상기와 같은 혼합비율을 갖는 황토와 슬래그를 혼합하여 성형된 혼합물 또는 황토, 슬래그 및 목초액을 혼합하여 성형된 혼합물을 일정 틀에 넣어 진동압축 후 형틀이 유지된 상태에서 증기스팀보일러를 이용하여 10 ~ 12시간정도 습윤양생하는 단계; 습윤양생된 호안블록을 28일간 상온양생하는 단계;거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 황토와 슬래그를 함유한 호안블록.

정리하면, 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 5 ~ 20중량%, 모랙 및 석분 30 ~ 85중량%를 혼합하는 단계; 혼합한 후 형틀에 혼합물을 넣고, 진동압축 후 형틀이 유지된 상태에서 증기스팀보일러를 이용하여 10 ~ 12시간정도 습윤양생하는 단계; 습윤양생된 호안블록을 28일간 상온양생하는 단계;거쳐 제조되는 것이다.

본 발명은 호안블록의 형태보다는 호안블록을 조성하는 그 성분에 있는 것으로, 그 형태는 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명에는 황토와 슬래그를 혼합성형하거나, 황토, 슬래그 및 목초액을 혼합성형하여, 상기와 같은 혼합비로 제조되는 호안블록을 중요구성으로 하고 있으며, 본 발명에서 제시하는 형태이외에도 모든 블록을 제조함에 있어, 본 발명의 중요 구성요소인 성분및 성분비가 적용가능함을 밝혀두는 바이다.

실시예 형태의 호안블록 구조를 도1 내지 도3을 참조하여, 구체적으로 아래와 같이 설명하고자 한다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이,

호안블록(1) 전면 양측에 형성된 돌출부(11)와;

상부면 중앙부와 양측 모서리에 반원형 또는 반다각형, 반사각형으로 형성된 요홈부(12)와;

돌출부(11) 양측면에 상협하광으로 경사면(13)이 형성된 식생홈부(14)와;

상기 호안블록(1)과 호안블록(1)을 연결시 이탈되지 않도록 연결철선을 삽입시킬 수 있도록 상면에 천공된 연결공(15)으로 형성되어 호안블록 결합시 완전한 식생홈부가 형성되어 구성된다.

도1은 상기와 같은 형태의 호안블록의 사시도, 도2는 호안블록의 평면도이며, 도3은 호안블록끼리 결합되어 사용가능형태의 결합상태도를 나타낸 것이다.

이와 같은 구조를 갖는 호안블록에 본 발명에서 중요시 하는 성분을 적용하는 것으로, 그 성분비의 적용비율은, 호안블록에 황토를 첨가할 경우 30중량% 이상 첨가하면 호안블록의 강도가 급격히 작아져서 본래의 기능을 상실하게 된다. 따라서, 황토를 최대 30중량%까지 첨가하는 것이 바람직하다. 이때, 황토 색깔을 잘 발현시키기 위하여 슬래그를 첨가한다. 슬래그를 첨가하면 황토 색깔이 자연스러운 색으로 잘 발현된다. 슬래그는 시멘트 대신 첨가하기 때문에 첨가되는 시멘트양은 슬래그의 양만큼 줄어들게 되어 시멘트의 유해성이 줄어들게 된다. 슬래그의 첨가 양은 슬래그 5 ~ 20중량%가 적당하며 20중량%이상 첨가되면 강도저하가 발생되고, 5중량%이하이면 색깔 발현에 효과가 적게 나타난다.

또한, 슬래그는 고로, 제강슬래그등이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 철이외의 불순물이 모인, 비표면적이 4,490 ㎠/g인, 고로슬래그를 사용함이 바람직하다.

목초액은 원목의 열분해에 의하여 생성되는 pH 3정도의 산성 액체로, 나무를 탄화하는 과정에서 발생하는 연기를 포집, 액화하여 얻는 것으로, 타르, 메탄올, 크레졸 등을 다량 함유하고 있어 살균성이 강하므로 방충효과가 있다.

또 다른 목초액은 제지 생산 과정에서 분산물로 나온 나무찌꺼기를 황산화 과정을 통하여 액상 상태의 리그닌 성분을 추출한 후에 열을 가하여 건조시켜서 분말로 만들거나 액체상태로 하여 사용한다.

상기 목초액이 0.1중량%이하의 경우에는 방충효과와 강도가 약하고, 1중량%이상 첨가하는 경우에는 방충효과는 우수하나 강도가 약하다. 바람직하게는 0.1 ~ 1중량%함량으로 배합하는 것이 좋다.

또한, 상기 목초액은 통상적인 목초액의 제조단계에 있어서, 숯가마의 굴뚝온도가 85 ~ 120℃일 때 제조된 것을 6개월 동안 숙성 및 정화하여 독성을 없앤 것을 사용함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

[실시예 1]

호안블록제조 1

황토 8중량%, 슬래그 5중량%, 시멘트 5중량%, 모래 및 석분 82중량%를 혼합한 후 형틀에 혼합물을 넣고, 진동압축 후 형틀이 유지된 상태에서 증기스팀보일러를 이용하여 10 시간 습윤양생하는 단계; 습윤양생된 호안블록을 28일간 상온양생하는 단계;거쳐 제조되는 것이다.

[실시예 2]

호안블록제조 2

황토 8중량%, 슬래그 5중량%, 시멘트 4.9중량%, 모래 및 석분 82중량%, 목초액 0.1중량%를 혼합한 후 형틀에 혼합물을 넣고, 진동압축 후 형틀이 유지된 상태에서 증기스팀보일러를 이용하여 10 시간 습윤양생하는 단계; 습윤양생된 호안블록을 28일간 상온양생하는 단계;거쳐 제조되는 것이다.

[시험예]

강도의 변화를 시험하기 위하여 한국공업규격 KSF2405에 근거한 콘크리트 압축강도 시험방법에 의해 시편을 제작한 뒤 일축압축시험을 실시하였다. 시험결과 아무것도 첨가하지 않은 순수한 호안블록의 시편은 일축하중 220kg에서 파괴되었는데 황토를 첨가한 경우 첨가율에 따라 4%첨가의 경우 219kg, 6%첨가의 경우 217kg, 8%첨가의 경우 214kg, 10%첨가의 경우 211kg, 12%첨가의 경우 207kg, 14%첨가의 경우 195kg, 16%첨가의 경우 172kg의 강도감소가 있었으며, 목초액을 첨가한 경우 첨가율에 따라 0.2%첨가의 경우 232kg, 0.4%첨가의 경우 227kg, 0.6%첨가의 경우 221kg 강도 증진이 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 황토와 슬래그가 혼합된 호안블록에서 황토의 자연스러운 색깔을 나타내면서도 강도의 저하가 없는 호안블록을 발명하였다. 자연재료인 황토를 혼합하여 색깔을 발현시키므로 아름다운 색감을 얻을 수 있으며, 친환경적인 제품이므로 인체에 유익한 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화 될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 호안블록의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 호안블록의 평면도

도 3은 본 발명에 따른 호안블록의 결합상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 호안블록 11: 돌출부

12: 요홈부 13: 경사면

14: 식생홈부 15: 연결공

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2. 황토 5 ~ 30중량%, 슬래그 5 ~ 20중량%, 시멘트 4.9 ~ 20중량%, 모래 및 석분 30 ~ 85중량%, 목초액 0.1 ~ 1중량%로 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 황토와 슬래그를 함유한 호안블록
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