KR100798096B1 - 건축자재용 모르타르 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축자재용 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열, 방음, 난연성이 뛰어나고, 중량이 작아 건축물의 벽체, 바닥시공 등의 작업이 용이하고, 인체에 무해한 친환경적인 건축자재를 제공하기 위해, 펄라이트 또는 질석 원석을 이용하여 발포 펄라이트 또는 발포 질석을 제조하고, 그 제조된 팽창성 광물에 고강도 저팽창성 황산염무수물을 배합하여 제조된 건조분말과 물을 일정비율로 혼합한 후 양생시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것이다.

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Description

건축자재용 모르타르 및 그 제조방법{A MORTAR FOR CONSTRUCTION MATERIAL AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 건축자재용 모르타르의 제조 순서를 나타낸 순서도.

본 발명은 건축자재용 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열, 방음, 불연성이 뛰어나고, 중량이 작아 건축물의 벽체, 바닥시공 등의 작업이 용이하고, 인체에 무해한 친환경적인 건축자재를 제공하기 위해, 펄라이트 또는 질석 원석을 이용하여 발포 펄라이트 또는 발포 질석을 제조하고, 그 제조된 팽창성 광물에 고강도 저팽창성 황산염무수물을 배합하여 제조된 건조분말과 물을 일정비율로 혼합한 후 양생시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것이다.

현재 주택(공동주택 포함)의 온수·온돌공사에서 콘크리트 슬라브 층을 제외한 부분은 층간소음방지 또는 축열을 위해 기포콘크리트를 45 ~ 50㎜의 두께로 시공하고, 미장 몰탈이나 레미탈로 40 ~ 50㎜의 두께로 마감 시공하고 있으며, 이와 는 별도로 단열, 방습을 위하여 스티로폼을 추가로 슬라브 층 아래 등에 부착하고 있는 실정이다.

시멘트 제품은 이미 잘 알려진 바와 같이 시멘트 내부에 유해물질을 함유하고 있어, 아파트 등의 건축물이 시공된 후에 새집 증후군을 나타내거나, 피부 알레르기를 일으키는 등 인체에 여러 가지 해로운 영향을 미치고 있으며, 보온 및 단열 효과가 떨어져 난방효과를 반감시키고 있다.

또한, 시멘트를 사용하게 되는 경우에는 그 중량이 크기 때문에 고층건물 등에 사용하게 될 경우 하중에 의한 부담을 많이 갖기 때문에 개선의 필요성이 있다.

또한, 시멘트를 사용하게 되는 경우 압축강도를 130 kgf/c㎡ 이상으로 유지하고자 할 경우에는 3일 이상의 양생 시간이 필요하여 공사기간이 길어지는 문제점이 있고, 시공 후 균열이 발생하는 문제점이 있었다.

이처럼 보온, 단열 및 내구성 등의 문제를 해결하기 위해, 대한민국등록특허공보 0141246(등록일자 1998.03.19)에는 모르타르용 경량골재와 이를 이용한 경량모르타르 및 경량건축자재에 관한 것으로 단열성, 방음성, 내구성을 높이기 위해 스티렌비드의 표면에 무기재료를 에멀젼접착제, 수지시멘트모르타르 또는 수지시멘트페이스트로 고정, 피복되어 이루어진 경량공재에 대해 개시하고 있고,

대한민국등록특허공보 10-0573726(공고일자 2006.04.24)에는 고기능성 결로 저감용 마감 모르타르 조성물에 관한 것으로, 내구성의 문제를 해결하기 위해 포틀 랜드 시멘트, 규사, 분말수지, 경량골재, 유기 친수성 섬유, 발포제, 감수제 및 증점제로 조성되는 모르타르 조성물에 대해 개시하고 있고,

대한민국공개특허공보 10-2006-01180739(공개일자 2006.11.23)에는 내화 및 단열 성능 향상을 위한 시멘트 모르타르 조성물에 관한 것으로, 고강도 고내구성을 향상시키기 위해, 시멘트, 모래, 무기산화물, 폴리머, 광물질, 유기 고분자 섬유를 포함하는 구성에 대해 개시한 바 있다.

그러나, 상기특허들은 모두 여전히 시멘트를 사용하고 있어 시멘트 사용에 따른 문제점이 여전히 남아 있는 상태이고, 또한 모르타르 제조시 유기물을 함유하고 있어 강도가 약하고, 물에 잘 녹으며 불에 잘 타는 문제점이 있었다.

그리고, 종래에는 건물의 내벽 용 난연 및 불연자재로서 석면, 우레탄 폼, 그라스 울 등을 사용하였으나, 이와 같은 재질은 화재시 발암물질 등을 함유하고 있는 유독가스가 발생하여 인체에 치명적이고, 환경오염을 일으키는 문제점이 있었다.

이와 유사한 형태로, 종래 불연, 보온 및 단열을 위한 건축자재로서 펄라이트를 이용한 각종 건축자재 대부분은 여러 가지의 유기질 배합제(바인더)를 사용하고 있으며, 앞서 살펴본 바와 같이, 이와 같은 건축자재들은 불에 타는 단점이 있거나, 강도가 약하고 외부충격(못박기)에 쉽게 깨어지는 단점이 있고, 물에 풀어지거나 수분에 약한 단점이 있어 건축자재로서의 활용이 제한적이라는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 스티로폼과 같은 별도의 자재 없이도 단열, 방음, 방충 및 불연성이 뛰어나면서 적정한 강도를 유지하고, 시공 후 균열이 잘 생기지 않고, 인체에 무해하면서 친환경적인 건축자재용 모르타르 및 그 제조방법의 제공을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하고자, 본 발명은 펄라이트 원석을 10 ~ 12 mesh로 분쇄하고, 그 분쇄된 펄라이트를 900 ~ 1,200℃의 고열로 10 ~ 20분간 가하여 입자크기가 0.6 ~ 5㎜로 팽창시킨 발포 펄라이트 또는,

질석을 조분쇄하여 체가름한 것을 800 ~ 1,100℃의 열을 15 ~ 30분간 가하여 입자크기를 0.6 ~ 5㎜로 팽창시킨 발포 질석 중 선택되는 팽창성 광물 35 ~ 75중량%와, 황산염무수물 25 ~ 65중량%를 혼합한 건조분말(A) 40 ~ 60중량%와 물(B) 40 ~ 60중량%를 혼합하여 조성되는 건축자재용 모르타르를 그 기술적 구성으로 한다.

그리고, 이와 같은 모르타르의 제조방법으로는 펄라이트 원석을 10 ~ 12 mesh로 분쇄하고, 그 분쇄된 펄라이트를 900 ~ 1,200℃의 고열로 10 ~ 20분간 가하여 입자크기가 0.6 ~ 5㎜로 팽창시키는 발포 펄라이트 또는,

질석을 조분쇄하여 체가름한 것을 800 ~ 1,100℃의 열을 15 ~ 30분간 가하여 0.6 ~ 5㎜로 팽창시키는 발포 질석을 제조하는 팽창성광물 발포단계(S100)와,

상기 제조된 0.6 ~ 5mm의 입자 크기를 갖는 발포 펄라이트 또는 발포 질석 중 선택되는 팽창성 광물 35 ~ 75중량%와, 황산염무수물 25 ~ 65중량%를 혼합하는 건조분말 제조단계(S200)와,

상기 건조분말 40 ~ 60중량%와 물 40 ~ 60중량%를 혼합하여 1 ~ 30℃에서 3 ~ 24시간 동안 양생하는 양생단계(S300)를 거쳐 이루어지는 것을 그 구성으로 한다.

상기 펄라이트 원석은 그 성분비율이 SiO₂ 71 ~ 73중량%, Al₂O₃ 14.8 ~ 16중량%, K₂O 3.5 ~ 4중량%, Na₂O 4.5 ~ 5중량%, Fe₂O₃ 0.5 ~ 1.5중량%, CaO 1.5 ~ 2.0중량%, MgO 0.2 ~ 0.5중량%, 수분 2 ~ 4중량%인 것을 특징으로 하고, 상기 질석 원석은 경도가 1 ~ 2이고, 비중이 2.76, 용융점이 1,320 ~ 1,350℃인 것을 특징으로 하고, 상기 황산염무수물은 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산구리(CuSO₄), 황산칼슘(CaSO₄) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것으로 상기 황산칼슘(CaSO₄)은 압축강도가 200 ~ 800kgf/c㎡이고 경화 팽창율이 0.08 ~ 0.2%인 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 기술적 구성을 상세히 살펴보도록 한다.

상기한 기술적 구성을 상세히 살펴보기에 앞서, 본 발명에 따른 상기 건조분말(A)은 제품의 동일한 압축강도를 유지하면서 제조원가를 낮추기 위해, 굴껍질파우더, 시멘트를 추가하여 사용할 수도 있으며, 그 배합비는 다음과 같다.

먼저, 굴껍질파우더가 더 추가되는 경우는 팽창성 광물을 적게 사용하여 제조원가를 낮추기 위한 것으로, 발포 펄라이트 또는 발포 질석 중 선택되는 어느 1종의 팽창성 광물 60 ~ 90중량%에 굴껍질파우더 10 ~ 40중량%를 혼합하여 사용한다.

그리고 이와 같이 혼합된 혼합물 35 ~ 75중량%와, 황산염무수물 25 ~ 65중량%를 혼합하여 건조분말(A)를 조성한다.

다음으로, 시멘트가 더 추가되는 경우는 바인더인 황산염무수물을 적게 사용하여 제조원가를 낮추기 위한 것으로, 황산염무수물 75 ~ 90중량%, 시멘트 10 ~ 25중량%를 혼합하여 사용한다.

그리고, 이와 같이 혼합된 혼합물 25 ~ 65중량%를 팽창성 광물 35 ~ 75중량%와 혼합하여 건조분말(A)를 조성한다.

다음으로, 굴껍질파우더와 시멘트가 모두 사용되는 경우는 앞서 살펴본 바와 같은 비율로 굴껍질파우더는 팽창성 광물과 혼합되고, 시멘트는 황산칼슘과 혼합되어 사용한다.

본 발명의 주요 기술적 구성으로 돌아와서, 건조분말(A)에 포함되는 성분에 대해 상세히 살펴보도록 한다. 먼저 상기 펄라이트는 점성의 용암이나 마그마가 지표의 호수로 흘러들어 급격히 냉각되면서 형성된 휘발분이 포함된 비정질의 암석으로서, 보통 흰색, 갈색, 청색의 색깔을 가지며, 주성분은 SiO₂, Al₂O₃ 등이다.

물리적으로 펄라이트는 열에 의해 희고 매우 기공이 많은 가벼운 물질 형태로 팽창될 수 있는 함수 화산성 유리질(Hydrated Volcanic Glass)로서 이를 폭발 성형시켜 발포 펄라이트를 얻게 된다.

이와 같은 펄라이트는 결정수가 2% 이하인 흑요석(Obsidian), 결정수가 2 ~ 5%인 진주암(Perlite), 결정수가 6%이상인 송지석(Pitch-Stone)로 구분되는 것으로, 상기 흑요석은 유리광택을 갖는 암석으로, 색은 흑색, 흰색 또는 녹색을 띠고, 상기 진주암은 진주광택을 갖는 회백색 또는 은회색을 띠고, 상기 송지석은 흑색, 녹색, 갈색을 띤다.

본 발명에서 사용되는 펄라이트는 그 성분비율이 SiO₂ 71 ~ 73중량%, Al₂O₃ 14.8 ~ 16중량%, K₂O 3.5 ~ 4중량%, Na₂O 4.5 ~ 5중량%, Fe₂O₃ 0.5 ~ 1.5중량%, CaO 1.5 ~ 2.0중량%, MgO 0.2 ~ 0.5중량%, 수분 2 ~ 4중량%이다.

이와 같은 펄라이트를 이용한 발포 펄라이트의 제조는 먼저, 펄라이트 원석을 10 ~ 12 mesh로 분쇄하고, 그 분쇄된 펄라이트를 900 ~ 1,200℃의 고열을 10 ~ 20분간 가하여 0.6 ~ 5㎜로 팽창된 것을 사용한다.

상기 발포 펄라이트 제조시 펄라이트에 고열을 급격히 가하게 되면, 그 펄라이트 내부에 포함되어 있던 휘발성분이 가스화되면서 연화된 입자의 내부에서 팽창하면서 내부 기공을 형성하게 되며, 입자의 표면에서 형성된 것은 밖으로 분출되면서 기밀한 소 기포가 유리질의 피막에 둘러싸인 발포 펄라이트 형상을 갖게 된다.

이와 같은 팽창에 의해 발포 펄라이트는 극히 가벼운 비중을 갖게 된다.

상기 발포 펄라이트를 팽창성 광물로 선택하는 경우 그 발포 펄라이트는 황산염무수물에 대해 35 ~ 75중량%의 범위로 사용되며, 이때 35중량% 미만으로 사용하게 될 경우에는 건축자재용 모르타르를 제조하게 될 경우 그 모르타르의 중량이 매우 증가하여 건축자재의 운반 및 시공이 용이하지 않고, 단열 및 방음 효과가 떨어지며 제품의 원가가 상승하는 문제가 발생하고, 75중량%를 초과하여 사용하게 되는 경우에는 제조된 모르타르의 강도가 떨어지게 되므로, 발포 펄라이트는 황산염무수물에 대해 35 ~ 75중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 발포 펄라이트의 제조에 대한 구체적인 실시 예는 다음과 같다.

실시 예 1: 발포 펄라이트

진주암을 해머를 이용하여 조분쇄한 후, 알루미늄 볼 밀을 사용하는 분쇄기에 넣어 1,000rpm으로 1시간 동안 분쇄하여 평균입도 10 mesh의 입자로 제조한다.

이와 같이 미분쇄된 진주암을 110℃에서 5분간 건조하고, 350℃에서 30분간 예열한 후 1,200℃에서 소성하여 평균 입자크기가 4mm인 발포 펄라이트를 제조한다.

상기 실시 예 1에서와 같이 제조된 발포 펄라이트의 단위용적중량, 열전도율 등을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 단위용적중량은 0.1 ~ 0.2 g/㎤으로 경량성을 띤다. 그 경량성은 발포 펄라이트 내에 무수한 기공이 포함되어 체적대비 중량이 작아지기 때문인 것으로, 이 같은 경량성은 고층건물의 시공시 하중을 줄이는데 유용하다.

그리고, 열전도율은 0.04 ~ 0.045 ㎉/mh℃로 단열성을 가지며, 그 단열성은 무수한 다공질로서 분체간의 점 접촉으로 연결되어 펄라이트 자체의 고체 열전도는 매우 적고 펄라이트 입자 간의 공극에 미립자가 충전되어 대류를 방지함은 물론 펄라이트 입자 색상이 백색이기 때문에 복사에 대한 단열성도 뛰어나다

그리고, 화학적으로 pH가 6.5 ~ 7.5의 중성으로서 무독성을 띠며, 불연성 무기질로 화재시 유독가스의 발생위험이 전혀 없고, 그 사용온도 범위는 -250 ~ 1,000℃로 매우 광범위하다.

상기 질석(Vermiculite)은 금운모나 흑운모의 변질 산물인 함수 운모로써 알루미늄, 마그네슘, 철의 수산화규산염으로 된 점토광물을 일컫는다. 질석은 회백색 또는 갈색을 띠고, 진주광택이 나는 것으로 열처리에 의해 6 ~ 20배로 팽창된다.

질석은 열처리시 탈수에 의한 심한 박리팽창현상을 나타내게 되어 비중이 낮 고 우수한 단열성과 소리의 차단성을 갖게 되며 이와 같은 특성으로 인해 팽창 질석은 단열재 또는 흡음재로 사용된다.

본 발명에서 사용하는 질석은 경도가 1 ~ 2이고, 비중이 2.76, 용융점이 1,320 ~ 1,350℃인 것으로, 이와 같은 질석을 이용한 발포 질석의 제조는 질석을 조분쇄하여 체가름한 것을 800 ~ 1,100℃의 범위에서 15 ~ 30분간 열처리하여 20 ~ 30배의 용적팽창시켜 만든다.

상기 발포 질석을 팽창성 광물로 선택하는 경우 그 발포 펄라이트는 황산염무수물에 대해 35 ~ 75중량%의 범위로 사용되며, 이때 발포 질석을 35중량% 미만으로 사용하게 될 경우에는 제조된 건축자재용 모르타르의 중량이 매우 증가하여 건축자재의 운반 및 시공이 용이하지 않고, 단열성 및 흡음성이 떨어지는 문제가 발생하고, 75중량%를 초과하여 사용하게 되는 경우에는 제조된 모르타르의 강도가 떨어지게 되므로, 발포 질석은 황산염무수물에 대해 35 ~ 75중량%로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 발포 질석의 제조에 대한 구체적인 실시 예는 다음과 같다.

실시 예 2: 발포 질석

질석을 해머를 이용하여 조분쇄한 후, 알루미늄 볼 밀을 사용하는 분쇄기에 넣어 1,200rpm으로 40분간 분쇄하여 평균입도 10 mesh의 입자로 제조한다.

이와 같이 미분쇄된 질석을 120℃에서 5분간 건조하고, 300℃에서 40분간 예열한 후 1,100℃에서 소성하여 평균 입자크기가 4mm인 발포 펄라이트를 제조한다.

본 발명에 따른 건축자재용 모르타르의 제조과정은 다음과 같다.

펄라이트 원석을 10 ~ 12 mesh로 분쇄하고, 그 분쇄된 펄라이트를 900 ~ 1,200℃의 고열로 10 ~ 20분간 가하여 입자크기를 0.6 ~ 5㎜로 팽창시키는 발포 펄라이트 제조단계와,

질석을 조분쇄하여 체가름한 것을 800 ~ 1,100℃의 열을 15 ~ 30분간 가하여 0.6 ~ 5㎜로 팽창시키는 발포 질석 제조단계와,

상기 제조된 0.6 ~ 5mm의 입자 크기를 갖는 발포 펄라이트 또는 발포 질석 중 선택되는 팽창성 광물 35 ~ 75중량%와, 황산염무수물 25 ~ 65중량%를 혼합하는 건조분말 제조단계와,

상기 건조분말 40 ~ 60중량%와 물 40 ~ 60중량%를 혼합하여 1 ~ 30℃에서 3 ~ 24시간 동안 건조하는 양생단계를 거쳐 이루어진다.

상기 황산염무수물은 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산칼슘(CaSO₄), 황산구리(CuSO₄) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것으로, 바람직하게는 황산칼슘 (CaSO₄)을 사용한다. 그 황산칼슘은 압축강도가 200 ~ 800kgf/c㎡이고 경화 팽창율이 0.08 ~ 0.2%인 황산칼슘(CaSO₄)인 것을 사용하는 것으로, 압축강도가 200kgf/c㎡ 미만인 경우에는 모르타르의 강도가 매우 떨어지는 문제가 발생하고, 800kgf/c㎡을 초과하는 경우에는 단가가 높아 사용하기에 부적합하다는 문제를 갖으므로, 그 압축강도가 200 ~ 800kgf/c㎡을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 경화 팽창율이 0.2%를 초과하는 경우에는 모르타르의 강도가 매우 떨어지므로, 경화 팽창율이 0.08 ~ 0.2%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 건축자재용 모르타르의 제조과정에 대한 구체적인 실시 예는 다음과 같다.

실시 예 3: 모르타르 제조

진주암을 해머를 이용하여 조분쇄한 후, 알루미늄 볼 밀을 사용하는 분쇄기에 넣어 1,000rpm으로 1시간 동안 분쇄하여 평균입도 12 mesh의 입자로 제조한다.

이와 같이 미분쇄된 진주암을 110℃에서 5분간 건조하고, 350℃에서 30분간 예열한 후 1,200℃에서 소성하여 평균 입자크기가 5mm인 발포 펄라이트를 제조한다.

상기 발포 펄라이트의 제조와는 별도로,

질석을 해머를 이용하여 조분쇄한 후, 알루미늄 볼 밀을 사용하는 분쇄기에 넣어 1,200rpm으로 40분간 분쇄하여 평균입도 10 mesh의 입자로 제조한다.

이와 같이 미분쇄된 질석을 120℃에서 5분간 건조하고, 300℃에서 40분간 예열한 후 1,000℃에서 소성하여 평균 입자크기가 5mm인 발포 펄라이트를 제조한다.

앞서와 같이 제조된 발포 펄라이트 또는 발포 질석 중 발포 펄라이트를 선택 하여 그 발포 펄라이트 50㎏과 황산칼슘(CaSO₄) 50㎏를 혼합하여 건조분말을 제조한다.

다음으로, 그 제조된 건조분말 60㎏과 물 40ℓ를 혼합하고, 시공하고자 하는 곳에 충전한 후 20℃에서 24시간의 양생단계를 거쳐 건축자재용 모르타르가 완성된다.

상기한 발포 펄라이트 또는 발포 질석 중 선택되는 발포성 광물과 황산염무수물로 배합된 건조분말을 이용한 모르타르는 그 용도에 따라 다양하게 제조될 수 있다.

먼저, 앞서 살펴본 바와 같은 방법에 의해 펄라이트 또는 질석을 팽창시켜 분말형태로 준비하고, 여기에 바인더인 황산염무수물을 배합하게 된다.

이와 같이 배합된 건조분말을 물과 배합하여 다양한 형태의 모르타르가 제작된다.

그 구체적인 방법에 대해 살펴보면, 건축물의 바닥표면 또는 벽면 등 그 표면이 매끄럽고 부드럽게 처리되어야 할 필요성이 있는 부분에서는 발포 펄라이트 또는 발포 질석의 입경의 크기가 0.6 ~ 1.2㎜인 것으로 한정하여 사용하여, 황산염무수물과 배합된 건조분말 40 ~ 60중량%와 물 40 ~ 60중량%를 혼합한 후 시공하고, 1 ~ 30℃에서 3 ~ 24시간 동안 경화시킨다.

다음으로 방화문을 제작하고자 할 경우에는 발포 펄라이트 또는 발포 질석에 황산염무수물이 배합된 건조분말 40 ~ 60중량%와 물 40 ~ 60중량%를 혼합한 후 형틀에 주입한 후 1 ~ 30℃의 조건에서 3 ~ 24시간 경화시킨다.

이외도 건조분말 40 ~ 60 중량%와 물 40 ~ 60중량%로 배합된 것을 흡음, 불연용으로 필요한 경우에는 뿜칠용으로 사용할 수 있다.

상기 모르타르의 제조에 대해 더 살펴보면, 벽체 내장용 판넬이나 조적용 벽돌 등 더욱 높은 강도가 필요한 제품으로 제작하고자 할 경우에는 물을 사용하는 대신 석회수를 사용할 수 있다. 즉 발포 펄라이트 또는 발포 질석에 황산염무수물이 배합된 건조분말 40 ~ 60중량%과 석회수 40 ~ 60중량%를 혼합하여 금형 또는 목형 등의 형틀과 프레스를 이용하여 다양한 크기 및 형태로 성형한 후 경화시켜 제품화한다.

또한, 원적외선의 방출효과를 갖기 위해서는 바인더 배합시 황토, 숯가루를 첨가할 수도 있다.

이와 같이 크기와 두께의 제한 없이 제작된 모르타르는 단열 및 흡음 효과가 뛰어나 내장공사시 종래와 같이 별도의 보온단열재, 불연재를 중복해서 사용할 필요가 없어 그 시공기간 및 시공비용이 줄어들게 된다.

이하, 모르타르의 제조에 대해 실시 예 4를 통해 구체적으로 살펴보도록 한다.

실시 예 4 : 바닥시공용 모르타르

0.6㎜의 입경을 갖는 발포 펄라이트 55㎏과 황산칼슘(CaSO₄) 45㎏를 혼합하여 건조분말을 제조하고, 그 건조분말 60㎏와 물 40ℓ를 배합하여 바닥면에 시공한 후 상온에서 24시간 건조시켜 바닥시공을 완료한다.

상기 실시 예 4에서와 같이 제조된 모르타르와 일반 시멘트 제품과의 물성을 비교하여 다음의 표1에 나타내었다.

표 1: 본 발명에 따른 건축자재용 모르타르

구분	실시 예 3	비교 예(종래 시멘트 제품)
열전도율	0.093	0.051
불연성	내화 2시간	-
비중	0.2	3.05
흡수량(g/100㎠)	4.9	-
흡음률	0.46/20,000Hz	0.25/20,000Hz
중량	425㎏/㎥(루베)	경량콘크리트 13.5 ~ 14.5㎡/ton 레미탈 1,600㎏/㎥(루베)
경화시간 및 압축강도	24시간-강도70 ~ 350 (온도 20℃, 습도 60%)	3일-강도 130

상기 표1에서와 같이 실시 예 4에서 제조된 모르타르는 그 비중이 0.2 이하로서 초경량자재이며, 흡음율이 0.46/20,000Hz로서 방음 및 흡음자재로서 우수하여 공동주택 층간·세대간 소음을 줄일 수 있다.

그리고, 내화 2시간의 불연자재로서 화재에 안전할 뿐만 아니라 유독가스 등이 발생치 않으며, 열전도율이 0.093으로 낮아 건축 시 별도의 보온, 방습재(스티로폼 등)의 사용 없이 보온, 단열효과를 갖출 수 있다.

그리고, 흡수량이 4.0으로써 흡수율이 좋아 결로현상이 없으며 습도조절 기능까지 갖추고 있으므로 공사기간 단축은 물론 비용절감을 기할 수 있으므로 경제적인 효과가 매우 크다.

그리고, 바인더의 결집력이 우수하여 표면이 갈라지는 현상이 발생하지 않고, 총중량은 425㎏/㎥으로서 경량콘크리트와 시멘트 몰탈로 시공할 경우 1,600㎏/㎥대비 73.4% 이상의 총 중량을 상당히 줄이는 효과가 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 건축자재용 모르타르는 초경량자재로써 흡음율이 우수하여 방음효과가 높아 흡음자재로서 뛰어나, 공동주택 층간·세대간 소음을 줄일 수 있다.

그리고, 불연자재로서 화재시 불이 잘 붙지않을 뿐만 아니라, 유독가스가 발생하지 않는다.

그리고, 열전도율이 낮아 건축물 등의 제조시 스티로폼과 같은 별도의 보온·방습재를 사용하지 않아도 보온 및 단열효과가 뛰어나고, 흡수율이 뛰어나 결로현상이 없으며, 습도조절 기능이 뛰어나다.

그리고, 바인더의 결집력이 우수하여 표면이 갈라지는 현상이 발생하지 않고, 더욱이 본 발명에 따른 모르타르는 전부 무기질 재료를 사용함으로써 종래 유기물 재료를 사용함으로써 발생한 낮은 강도, 물과의 반응성, 불에 쉽게 타는 문제점을 해결하고, 인체에 무해할 뿐만 아니라 자재폐기시 산업폐기물이 발생치 않으며, 100%재활용이 가능하므로 환경 개선에 크게 기여할 수 있다.

Claims (5)

1. 펄라이트 원석을 10 ~ 12 mesh로 분쇄하고, 그 분쇄된 펄라이트를 900 ~ 1,200℃의 고열로 10 ~ 20분간 가하여 입자크기가 0.6 ~ 5㎜로 팽창시킨 발포 펄라이트 또는,

   질석 원석을 조분쇄하여 체가름한 것을 800 ~ 1,100℃의 열을 15 ~ 30분간 가하여 입자크기를 0.6 ~ 5㎜로 팽창시킨 발포 질석 중 선택되는 팽창성 광물 35 ~ 75중량%와, 황산염무수물 25 ~ 65중량%를 혼합한 건조분말(A) 40 ~ 60중량%와 물(B) 40 ~ 60중량%를 혼합하여 조성됨을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르.
2. 제 1항에 있어서, 펄라이트 원석은 그 성분비율이 SiO₂ 71 ~ 73중량%, Al₂O₃ 14.8 ~ 16중량%, K₂O 3.5 ~ 4중량%, Na₂O 4.5 ~ 5중량%, Fe₂O₃ 0.5 ~ 1.5중량%, CaO 1.5 ~ 2.0중량%, MgO 0.2 ~ 0.5중량%, 수분 2 ~ 4중량%인 것을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르.
3. 제 1항에 있어서, 질석 원석은 경도가 1 ~ 2이고, 비중이 2.76, 용융점이 1,320 ~ 1,350℃인 것을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르.
4. 제 1항에 있어서, 황산염무수물은 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산구리(CuSO₄), 압축강도가 200 ~ 800kgf/c㎡이고 경화 팽창율이 0.08 ~ 0.2%인 황산칼슘(CaSO₄) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합인 것을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르.
5. 펄라이트 원석을 10 ~ 12 mesh로 분쇄하고, 그 분쇄된 펄라이트를 900 ~ 1,200℃의 고열로 10 ~ 20분간 가하여 입자크기가 0.6 ~ 5㎜로 팽창시키는 발포 펄라이트 또는,

   질석을 조분쇄하여 체가름한 것을 800 ~ 1,100℃의 열을 15 ~ 30분간 가하여 0.6 ~ 5㎜로 팽창시키는 발포 질석을 제조하는 발포성광물 발포단계(S100)와,

   상기 제조된 0.6 ~ 5mm의 입자 크기를 갖는 발포 펄라이트 또는 발포 질석 중 선택되는 팽창성 광물 35 ~ 75중량%와, 황산염무수물 25 ~ 65중량%를 혼합하는 건조분말 제조단계(S200)와,

   상기 건조분말 40 ~ 60중량%와 물 40 ~ 60중량%를 혼합하여 1 ~ 30℃에서 3 ~ 24시간 동안 양생하는 양생단계(S300)를 거쳐 이루어짐을 특징으로 하는 건축자재용 모르타르의 제조방법.

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