KR101021107B1 - 친환경 화산석 몰탈 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 화산석 몰탈 조성물에 관한 것이다. 이는 0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 화산석 분말 60 ~ 70 중량%와; 0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 숯 분말 5 ~ 20 중량%와; 포틀랜드 시멘트 25 ~ 35 중량%; 및 감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하고 소정 온도에서 건조시킨 후 제조한 것이다. 이에 따라 이 몰탈 조성물에 적당량의 물을 혼합한 후 건물 벽이나 바닥 또는 벽돌쌓기 등과 같은 골재를 이용하는 곳에 사용가능하다. 또한 본 발명에 따른 천연 화산석과 숯, 소량의 시멘트, 및 미량의 감수제를 건식 혼합하여 이루어지는 친환경 몰탈 조성물은 기존의 일반적인 몰탈보다 시멘트를 소량 사용하므로 친환경적이고 인체 건강에 유익한 건축 소재를 제공할 수 있게 하는 등의 효과를 제공한다.

Description

친환경 화산석 몰탈 조성물{Environmental Friendly Volcanic Stone Mortar Composition}

본 발명은 일반적으로 다공성의 친환경 골재를 함유하는 몰탈 조성물에 관한 것으로서, 더 상세하게는 천연 화산석의 분말과 천연 숯 가루와 같은 다공성의 천연 자재를 이용하여 몰탈 조성물을 구성함으로써 시멘트의 사용량을 최소화시키면서도 다양한 친환경 기능적 효과를 극대화시킨 친환경적인 화산석 몰탈 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 건축용 몰탈로서 시멘트 몰탈이나 석회 몰탈 등이 널리 사용되고 있다. 이는 시멘트나 석회 가루에 모래 등을 혼합하여 제조한 후, 누구나 현장에서 적당량의 물을 섞어 건물 벽이나 바닥, 조적쌓기 등에 시공하게 된다. 그런데 특히 기존의 시멘트 몰탈을 사용한 건물의 경우 인체에 해로운 발암 물질이 다량 검출되고 있으며, 이 밖에도 새집증후군, 아토피성 피부염, 알레르기 비염, 두통, 호흡기 질환, 스트레스 등의 많은 증상들이 시멘트의 독성에 따른 것으로 생각되고 있다. 실제로 시멘트에 함유된 유해물질은 인체에 치명적인 위해를 줄 수 있는 포름알데히드, 니켈, 라돈, 크롬 등의 중금속이 있다. 따라서 이러한 시멘트의 독성을 최소화시키면서도 시멘트의 장점을 그대로 유지할 수 있도록 하는 새로운 몰탈에 대한 기술적 요구가 있어 왔다.

이러한 시멘트 독성 문제를 해결하려는 요구에 부응하기 위하여, 예컨대 국내 특허등록 10-0883053 "새집증후군 시멘트 독성 제거제의 제조방법"에는 참나무로 만든 백탄 분말과 현무암 분말을 은나노 용액과 각종 수지 화합물 등과 혼합하여 제조한 조성물을 개시하고 있다. 그런데, 이 조성물은 몰탈 자체로는 사용할 수 없고, 기존 시멘트 몰탈을 시공한 벽이나 바닥에 덧칠하는 도포제로서만 사용될 수 있었다는 한계를 가진다. 이는 제조 비용이나 시공 비용 증가와 작업능률성을 떨어뜨리는 여러 가지 문제가 있었다.

따라서 기존 시멘트 몰탈과 동일한 기능을 하면서도 시멘트의 독성을 크게 저감시킬 수 있는 몰탈에 대한 요구는 여전히 존재한다.

본 발명은 상술한 종래의 시멘트 몰탈을 개선 및 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것이다. 본 발명은 고열에서 연소된 천연 화산석의 분말과 천연 숯 가루와 같은 다공성의 천연 자재를 이용하여 몰탈을 구성함으로써 시멘트의 사용량을 최소화시키면서도 다양한 친환경 기능적 효과를 극대화시킨 화산석 몰탈 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

특히 본 발명은 도시가 성장하고 다양한 세대에 걸쳐 시멘트를 이용한 편리한 발전이 있는 이면에, 나날이 악화되고 있는 인류가 해결하지 못한 시멘트독성문제를 해소하기 위해 고안한 것으로서, 국민건강증진에 기여하고 보다 친환경적인 환경을 조성하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 친환경 화산석 몰탈 조성물에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 화산석 몰탈 조성물은, 몰탈 조성물로서, 0.01 ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 화산석 분말 60 ~ 65 중량%와; 0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 숯 분말 5 ~ 9 중량%와; 포틀랜드 시멘트 25 ~ 30 중량%; 및 감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하고 소정 온도에서 건조시킨 후 제조한다.

일 실시예에 있어서, 상기 조성물의 각 성분을 배합할 때, 먼저 상기 화산석 분말과 상기 숯 분말을 충분히 혼합한 후에 상기 포틀랜드 시멘트와 감수제를 첨가하여 혼합할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 조성물의 각 성분을 배합하고 건조시킬 때, 30 ~ 150 ℃의 온도에서 0.5 ~ 1 시간 동안 건조시킬 수 있다.

한편 상기한 조성물은 거친 조성물 즉 벽돌이나 블록 및 석재등을 조적할 때의 몰탈이나 채움 몰탈 조성물로의 바람직한 실시예이다.

바람직하게 미장재로써의 실시예로써 조성물의 배합비는 0.01 ~ 2.0mm 의 입경 분포를 가지는 화산석 분말 60 ~ 65 중량%와; 0.01 mm ~ 2.0 mm의 입경 분포를 가지는 숯 분말 5 ~ 9 중량%와; 포틀랜드 시멘트 25 ~ 30 중량%; 및 감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하고 30 ~ 150 ℃의 온도에서 0.5 ~ 1 시간 동안 건조시킬 수 있다.

상기 실시예에 있어서도 역시, 상기 조성물의 각 성분을 배합할 때, 먼저 상기 화산석 분말과 상기 숯 분말을 충분히 혼합한 후에 상기 포틀랜드 시멘트와 감수제를 첨가하여 혼합하는 것이 바람직하다.

상술한 구성을 가지는 본 발명은, 최대한 시멘트 사용량을 줄이고 천연다공질의 화산석 분말과 천연 숯가루를 이용하여 몰탈을 제조함으로써 기존 건축물 시공용 시멘트 몰탈을 대체할 수 있어, 시멘트 독성 감소 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 이에 더하여 다공질 경량자재(화산석, 숯)의 사용으로 인한 중량 감소 효과, 냄새 흡착, 탈취, 공기정화, 단열보온, 습도조절, 항균방충, 정화 작용 등의 다양한 효능을 얻을 수 있다.

본 출원인의 시험에 의해 본 발명의 조성물로 미장을 했을 경우 종래의 몰탈에 비하여 10~20% 정도의 중량을 줄일 수 있었다. 특히 흰색화산석은 20~30% 정도의 중량감소 효과를 볼수 있었다.

이는 그 만큼 건축에 있어서 경량화 효과가 있음을 보여준다.

또한 미장 후 일일별로 양성과정을 확인해본바 시멘트 특유의 독성에 의한 냄새가 현저하게 감소하였음을 확인하였다. 이는 화산석과 숯의 어우러진 효과에 의한 것이다.

또한 기존 시멘트몰탈과 본 화산석몰탈을 동일한 조건으로 미장후 양성과정을 일일별로 확인한 결과 양 제품이 동일한 양성과정임을 알 수 있었다.

본 발명에 따른 몰탈 조성물에 함유된 천연 화산석과 숯은 그 고유한 성질 및 효능으로서 음이온을 방출하므로 인체 면역력 향상, 심리적 안정, 생리 기능 향상 등의 효과를 얻을 수 있고, 원적외선이 다량 방출되므로 신진대사 활발, 피로회복, 숙면 등의 건강상 순기능적 효과까지 거둘 수 있다.

본 발명에 따른 몰탈 조성물은 일정한 열을 가하여 살균 건조, 혼합된 제품이므로 장기간 보관이 용이하고, 시공 시 수월하게 현장에서 누구나 적당량의 물만 부어 사용할 수 있는 편리한 제품이다.

또한 본 발명에 따른 천연 화산석과 숯, 소량의 시멘트 및 미량의 감수제를 건식 혼합하여 이루어지는 친환경 몰탈 조성물은 기존의 일반적인 몰탈보다 시멘트를 소량 사용하고, 기존몰탈 조성물 중 모래 등의 골재보다 인체건강에 더 유익한 소재인 화산석과 숯을 이용하므로서 친환경적이고 인체 건강에 유익한 건축 소재를 제공할 수 있게 하는 등의 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 화산석 몰탈 조성물을 제조하는 과정을 보여주는 개략적인 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 화산석 몰탈 조성물을 사용하여 제조할 수 있는 일예로서 화산석 몰탈의 조적쌓기 예를 보여주는 사진.
도 3은 도 2의 조적쌓기 한 것을 양생후 강도 실험을 하는 것을 보여주는 사진
도 4는 본 발명의 미장재로써의 실시예를 보여주는 사진.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 화산석 몰탈 조성물에 함유되는 화산석의 시험성적표.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 친환경 화산석 몰탈은 적당량의 물을 혼합하여 사용할 수 있게 한 몰탈 조성물이다. 이는, 0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경을 가지는 화산석 분말 60 ~ 65 중량%와; 0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경의 숯 분말 5 ~ 9 중량%와; 포틀랜드 시멘트 25 ~ 30 중량%; 및 감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하고 소정 온도에서 건조시킨 후 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 이 몰탈 조성물의 각 성분을 배합할 때, 먼저 화산석 분말과 숯 분말을 자동모터기계(밀폐회전용기)를 이용해 충분히 혼합한다. 이는 숯 분말이 화산석의 다공성 공극 사이 사이에 골고루 함입되도록 하기 위한 것이다. 이후에 일반적인 포틀랜드 시멘트와 감수제(water-reducing agent)를 첨가하여 혼합할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 이 몰탈 조성물의 각 성분을 배합하고 건조시킬 때, 30 ~ 150 ℃의 온도에서 0.5 ~ 1 시간 동안 건조시킬 수 있다. 이는 습기 제거를 하기 위해서이다. 제품의 변질이 없고, 오랜 기간 보관을 위해서는 습기가 충분히 제거되어야 한다.

물론 살균을 위하여는 가열온도를 더 높이고 그 건조시간을 짧게 할 수도 있다.

한편 본 발명을 미장재로써 사용할 경우에는 각 재료의 입자 크기가 채움재나 조적시와 비교하여 작아야함에 바람직하다.

미장재로써의 실시예로써 조성물의 배합비는 0.01 ~ 2.0 mm의 입경 분포를 가지는 화산석 분말 60 ~ 65 중량%와; 0.01 mm ~ 2.0 mm의 입경 분포를 가지는 숯 분말 5 ~ 9 중량%와; 포틀랜드 시멘트 25 ~ 30 중량%; 및 감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하고 30 ~ 150 ℃의 온도에서 0.5 ~ 1 시간 동안 건조시킬 수 있다.

본 발명의 상기 실시예에 있어서, 이 몰탈 조성물의 각 성분을 배합할 때, 먼저 화산석 분말과 숯 분말을 자동모터기계(밀폐회전용기)를 이용해 충분히 혼합한다. 이는 숯 분말이 화산석의 다공성 공극 사이사이에 골고루 함입되도록 하기 위한 것이다. 이후에 일반적인 포틀랜드 시멘트와 감수제(water-reducing agent)를 첨가하여 혼합할 수 있다.

한편 화산석은 일반적으로 화산에서 분출된 용암이 급냉각하면서 다량의 가스가 분출하여 다공질의 암석으로 경화된 것으로서, 예컨대 현무암을 포함한다. 국내에서는 제주도 등지에서 양질의 화산석이 산출되고 있고, 국외 화산지형의 많은 국가에서도 다양하게 분포하는 광물이다. 화산석은 암질에 따라 다양한 색상을 가지는데, 주로 적색 및 흑색, 흰색의 색깔을 가질 수 있으며, 오랜 시간이 경과해도 변질 및 변색과 냄새가 없는 것이 특징이며, 항균방충, 냄새흡착, 탈취, 공기정화, 습도조절, 수질정화, 원적외선방출, 음이온발생 등의 기능을 함유하고 있다.

또한 화산석은 가볍고 단단한 다공질의 천연자원으로서 인체에 유해한 불순물이 거의 없고, 일반 돌과 석재 등에서 검출되고 있는 석면성분이, 전혀 없는 친환경적인 몰탈 자재로서 산화규소SiO2, 산화알루미늄Al2O3, 산화철Fe2O3, 산화칼슘CaO, 산화마그네슘MgO을 주성분으로하는 자연 소재이다. 특히 생활공간에 밀접한 건설분야(불연성, 경량골재 (건축물중량감소), 석면대체소재, 보온단열재), 조경소재분야(실내 외 조경, 화훼/식물재배용, 수질정화(여과제), 토질개량제, 잔디배양토 등), 생활/건강분야(향균탈취제 ,습도조절(생활건조증감소), 온도조절, 미용재료) 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.

본 발명의 몰탈 조성물에 함유되는 소재인 천연 숯은 화산석과 같이 숯 또한 고열에서 가열되어 생성된 목재고체물의 탄소덩어리를 말한다. 숯의 까만색은 바로 숯의 주성분을 이루고 있는 탄소성분 때문이다. 숯은 오래 전부터 생활공간 여러 요소에서 건강과 장기 보존을 위해 사용되었으며 매우 친숙한 존재로서 세계 각국의 건축물과 문화재 등에도 숯을 이용했다. 해인사 팔만대장경이 지금까지 잘 보존되어 있는 것도 숯의 습도조절과 방부의 기능을 이용한 지혜였다. 집을 지을 때는 주춧돌이 놓이기 전 지반을 다지는 기초공사에 사용되는가 하면 연료뿐 아니라 방취, 방독, 원예 등에도 사용되었다. 또한 동의보감(東醫寶鑑)에도 사람이 먹을 수 있는 당당한 약재로 기록되어 있다. 1550년에 이미 이집트에서는 이것을 의학에 사용했으며, 그리스의 명의 히포크라테스도 여러 질병에 사용했다고 한다.

천연자재인 화산석과 숯의 장점을 더 상세히 살펴보면 아래와 같다.

1) 다공성(多孔性, 구멍이 많음)을 들 수 있다 : 천연 화산석과 숯의 다공성은 습기를 조절하는 능력과 방부 기능을 가지고 있다. 숯의 종류인 목탄을 활성탄이라고 부르는 것은 바로 이런 구멍이 미생물의 주거공간이 되어 유해한 세균과 냄새를 흡착하기 때문이다.

2) 음이온과 원적외선을 방출한다 : 실제로 화산석과 숯은 음이온과 원적외선의 방출로 인해 면역력 향상, 심리적안정, 생리기능 향상, 신진대사 활발, 피로회복 등의 효과를 볼 수 있다. 천연적으로 자체에서 발생되는 음이온은 산소가 풍부하여 공기를 맑게 하고 인간과 동식물 등 모든 생명활동을 돕는 작용을 한다.

3) 미네랄이 풍부하다 : 화산석은 오랜시간 지하 깊은 곳에서 고열로 분출된 천연영양의 보고로 각종 미네랄이 함유되어 있으며, 숯 역시 미네랄(그 원소는 칼슘(Ca), 나트륨(Na). 철(Fe), 마그네슘(Mg), 칼륨(K). 인(P) 등을 말한다)을 함유한다. 숯에는 나무가 토양에서 빨아올린 천연 미네랄이 균형 있게 들어 있으며. 숯이 만들어지는 과정에서 농축되어 진다.

4) 여과 효과 : 내부가 다공질로 되어 있는 구조 덕분에 오염된 공기나 물이 화산석과 숯을 통과하면 놀랄 정도로 정화된다. 실제로 독가스를 무독화하는 방독 마스크에도 숯의 일종인 활성탄이 들어 있고 병원에서 사용하는 영양수액 포도당, 아미노산 등의 물도 숯으로 여과한 것이다. 수조의 여과재와 각종 정수처리장에서도 같은 이유로 화산석을 이용하고 있다.

5) 습도 조절 효과 : 건조한 스폰지가 물을 깨끗이 흡착하듯이 주위의 습도를 빨아들이고, 또 너무 건조하면 수분을 방출하여 습도조절을 자연스럽게 해 준다. 생활공간 곳곳에 화산석과 숯을 배치해두면 안구 건조증 등 생활건조증이 감소하는 것을 느낄 수 있다. 또한 화산석은 식물화분의 흙 대용으로도 사용되어 식물 건강에 유용한 장점도 가지고 있다.

6) 유해 전자파, 방사선 <라돈>차단 : 우리가 일상생활에서 사용하는 흔한 전자 제품에서는 인체에 해로운 전자파가 나온다. 숯이 전자파를 차단한다는 것은 일본 교토대학의 목질과학연구소 이시하라 교수에 의해서 밝혀졌다. 원래 나무는 전기가 통하지 않지만 나무가 숯이 되면 세라믹처럼 단단하게 되고 부딪치면 금속소리를 내기조차 한다. 따라서 숯이 되면 전기 특성을 띄어 전기가 통하게 된다. 그래서 실내 공간에 방출된 전자파는 숯의 내부로 흡수되어 전자파가 소멸되게 된다.

7) 냄새 제거 효과 : 부패균의 발생을 억제하여 냄새의 근원을 없애고 그 악취를 흡착한다. 냉장고, 신발장, 옷장, 주방, 자동차 등에 넣으면 탈취용이 되기도 하며, 물을 여과하는데도 활용할 수 있다. 염소성분의 소독냄새가 강한 수돗물에 숯을 넣으면 냄새도 제거되고 물맛도 좋아진다. 또 밥이 약간 탓을 때 밥 속에 숯을 넣으면 탄 냄새가 없어진다는 것은 이미 옛날부터 사용해 온 방법이다.

본 발명에서는 위에 언급된 화산석과 숯의 특성을 최대한 높이기 위하여 소재 배합의 최적비율과 제조절차를 통하여, 타 물질과의 혼합 시 생기는 기능성의 충돌을 방지하고 지속성 있는 고기능의 안전하고 사용이 편리한 환경 친화용 건축 소재를 제공할 수 있다. 특히 다공질의 화산석구멍에 숯가루(Power)가 침투되도록 이 두 성분을 먼저 혼합한 후, 나머지 성분을 첨가하는 가공방식을 통해 두 천연소재의 장점을 최대한 높일 수 있었다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 친환경 화산석 몰탈 조성물은, 먼저 파쇄 단계(11)에서, 화산석이나 숯을 몰탈용으로 적합한 크기로 파쇄한다. 이후 선별 단계(13)에서 크기에 따라 선별한다. 그 후, 위에 언급된 배합비에 따라 배합 단계(15)에서 배합하는데, 이때 먼저 화산석 분말과 숯 분말을 충분히 혼합하여, 숯 분말이 화산석 분말의 공극 내에 함입되도록 한 후, 시멘트와 감수제 및/또는 섬유질 등을 혼합할 수 있다. 여기서 시멘트는 경화제 역할을 하며, 감수제 및 섬유질 (팜 섬유 등)은 내구도를 높이는 등의 부가 기능을 가진다. 그런 후, 습기 제거를 위한 건조 단계(17)를 거치고, 포장 단계(19)에서 일정 중량 단위로 포장될 수 있다. 본 발명에 따라 주 재료인 화산석 색상의 선택과 배합비율에 따라 다양한 색상의 몰탈 제품을 생산할 수 있다.

본 발명의 몰탈의 색상은 다음과 같이 하는 것이 바람직하다.

즉 적색과 흑색의 화산석분말을 흰색화산석 분말과의 배합비에 있어서, 흑색 또는 적색 화산석 10~50중량%에 흰색 화산석 분말을 50~90중량% 범위로 배합하는 것이 가장 적절한 파스텔색을 낼 수 있었다.

실험예에 의하면 상기 본 발명의 조적을 위한 배합비에 따라서, 적색화산석 분말과 숯 및 포틀랜트시멘트를 혼합한 경우 검붉은 회색의 몰탈이 형성되고, 검은색 화산석 분말이 대체된 경우에는 짙은 회색 몰탈이 형성되며, 흰색화산석 분말의 경우에는 회색의 몰탈이 형성됨을 알 수 있었다.

그리고 본 발명의 미장을 위한 몰탈의 배합비에 따라서는 다음과 같은 결과를 알 수 있었다.

적색 화산석 분말과 숯 분말 및 포틀랜트 시멘트를 배합한 결과 연회색과 핑크색의 중간색을 얻을 수 있었고, 이를 물과 적정량 혼합하여 벽면에 미장하면 양생됨에 따라서 회색과 핑크색이 섞인 약간의 붉은 색의 조화를 갖는 자연색으로 미감이 아름다운 결과를 얻었다.

흑색 화산석의 분말이 대체되었을 때는 짙은 회색과 검정색의 중간색을 얻을 수 있었고, 흰색 화산석분말이 대체된 경우에는 옅은 회색의 색상을 얻을 수 있었다.

한편 흑색과 적색의 화산석 분말을 1:1의 비율로 섞어서 본 발명의 배합비로 미장재를 혼합한 결과는 상기 건조과정에서 회색과 검붉은색의 조화를 이루어 상기 핑크색 보다 진한 색상을 얻을 수 있었다.

본 발명의 일 실시예의 몰탈 조성물은, 0.01 ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 화산석 분말 60 ~ 65 중량%와; 0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 숯 분말 5 ~ 9 중량%와; 포틀랜드 시멘트 25 ~ 30 중량%; 및 감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하여 제조되는 데, 수치한정 사유는 이하와 같다.

본 발명의 몰탈 조성물 중에 사용되는 화산석 분말의 입경이 0.01 mm 보다 작으면 화산석을 파쇄하여 분말로 제조하는 비용이 지나치게 증가하게 되고, 3.0 mm보다 크면 몰탈로서 사용하기에는 너무 거친 입자들을 포함하게 되므로 바람직하지 않다. 또한 화산석 분말이 60 중량% 보다 작게 포함되면 공극이 너무 적고 65 중량%를 초과하면 공극이 너무 많아져서 숯 분말이 함입되는 것이 양호하지 못하게 되므로 바람직하지 않다(몰탈 (미장,조적쌓기, 그 외 기타 시공)에 작업성이 용이한 최적합 배합률을 선별한 결과이다).

한편 숯 분말의 입경이 0.01 mm 보다 작으면 제조 비용이 지나치게 증가하고 3.0 mm보다 크면 화산석 분말과 혼합이 양호하지 못하게 되므로 바람직하지 않으며, 숯 분말이 5 중량% 보다 작으면, 본 몰탈 조성내 숯의 효능이 낮으며 9 중량%보다 더 많으면, 몰탈 조성물의 강도의 문제가 있어서 바람직하지 않다.

그리고 포틀랜드 시멘트는 25 중량%보다 작으면 몰탈이 경화도가 양호하지 못하고 30 중량%보다 더 많으면 시멘트에 함유된 독성 물질이 너무 많아 친환경 몰탈의 기능이 저하되어 화산석 분말과 숯 분말의 기능이 저감되므로 바람직하지 않다.

한편 감수제(water reducing agent)는 몰탈의 워커빌리티(workability)의 개선을 주목적으로 하는 혼화제로서, 이것을 사용하면 내구성도 개선되는 경우가 많고, 강도까지 향상되며, 전체 중량의 0.01∼1중량부 정도밖에 되지 않지만, 양질(良質)의 것은 효과가 뛰어나다.

이하에서는 구체적인 실시예를 설명한다.

실시예 1

제주도에서 산출된 화산석(검은색)을 파쇄하여 0.01 ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 분말로 선별한 화산석 분말 6.0 kg과, 참나무를 탄화시킨 숯을 파쇄하여 0.01 ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 분말로 선별하고 숯 분말 1.05 kg를 자동모터기계(밀페회전용기)에 넣고 0.5시간 동안 혼합하였다. 이 혼합물에 시중에서 구입한 일반 포틀랜드 시멘트 2.9 kg과, 감수제 0.05 kg을 혼합하고, 믹서 장치에서 약 30여분 동안 혼합하였다. 이후 약 30여분 동안 50℃의 환경에서 건조시켜 친환경 화산석 몰탈 조성물을 제조하였다.

실시예 1에 의한 조성물에 적당량의 물을 혼합한 후, 몰탈을 제조하고, 도 2에 도시된 바와 같은 조적쌓기에 사용하였다.

상술한 바와 같은 제조과정을 거쳐 제조된 본 발명에 따른 몰탈 조성물은 누구나 간편하게 물만 부어 사용가능하다는 편리성을 제공할 수 있다. 몰탈로서의 기능을 종합적으로 판단해 작업능률성, 강도, 인체에 미치는 영향까지 고려하여 최적의 배합비율을 맞추었다.

본 화산석몰탈로 조적쌓기를 하여 3일정도 경과 후 전체 조적 중량을 지게차로 들어본 결과, 하중대비(중량) 견고하게 양생됨을 수차례 확인하였다(도 3참조)

실시예 2

제주도에서 산출된 화산석(검은색,적색...)을 파쇄하여 0.01 ~ 2.0 mm 이하의 입경 분포를 가지는 분말로 선별한 화산석 분말 6.3 kg과, 참나무를 탄화시킨 숯을 파쇄하여 0.01~ 1.8 mm의 입경 분포를 가지는 분말로 선별하고 숯 분말 0.8 kg를 자동모터기계(밀페회전용기)넣고 약 50여분 동안 혼합하였다. 이 혼합물에 시중에서 구입한 일반 포틀랜드 시멘트 2.85 kg과, 감수제 0.05 kg을 혼합하고, 믹서 장치에서 약 50여분 동안 혼합하였다. 이후 0.5 시간 동안 130℃의 환경에서 건조시켜 친환경 화산석 몰탈 조성물을 제조하였다.

실시예 2에 의한 조성물에 적당량의 물을 혼합한 후, 몰탈을 제조하고, 도 4에 도시된 바와 같은 미장을 하였다.

상술한 바와 같은 제조과정을 거쳐 제조된 본 발명에 따른 몰탈 조성물은 누구나 간편하게 물만 부어 사용가능하다는 편리성을 제공할 수 있다. 몰탈로서의 기능을 종합적으로 판단해 작업능률성, 강도, 인체에 미치는 영향까지 고려하여 최적의 배합비율을 맞추었다.

실험예1

한편, 2개의 2ℓ의 밀폐된 삼각 프라스크 용기 안에 시험하고자 하는 10×10㎠ 크기의 상기 실시예1 및 실시예2의 조성물 샘플을 코팅한 여과지 시편 1장과 4㎍의 암모니아와, 1㎍의 포름알데히드를 각각 투여한 다음, 60분 경과후의 잔류 암모니아 및 포름알데히드의 농도를 분석하여 독성제거 탈취율을 산출하였으며, 얻어진 결과를 하기 표에 나타내었다.

탈취율(%) = (Cb - Cs)/ Cb ×100

(Cb : 시험편을 넣지 않은 시험용기의 각 시간 경과후 남아 있는 시험가스의 농도, Cs : 시험편을 넣은 시험용기의 각 시간 경과후 남아 있는 시험가스의 농도)

시험방법 : KICM-FIR-1085

가스명 : 암모니아

가스농도측정기기: FT-IR

경과시간(시간)	블랭크 농도(ppm)	시료농도(ppm)	탈취율(%)	탈취시험
1.0	490	95	75.00
1.5	430	68	83.15
2.0	405	53	86.00
3.0	320	35	88.80

실험결과 3시간 경과 후부터 바람직한 독성 제거 탈취 효과가 나타났음을 알 수 있었으며, 전반적으로 1시간 경과 후부터 탈취 효과가 나타나므로 건축 마감재 및 미장재로서 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있다.

실험예2

한국건자재시험연구원에서 상기 실시예1 및 2에서 제조된 몰탈 조성물 샘플을 시멘트 벽돌에 약 0.5mm 시공한 후에 방사율 및 방사에너지를 시험한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.

방사율(5~20 ) : 0.925

방사에너지(W/M2): 3.60 102

분석기기 : FT-IR Spectrometer

이러한 실험을 통해 얻어진 결과를 분석하면, 본 발명 실시예를 통해 얻어진 몰탈이 미장재 등에 효과적으로 사용될 수 있음을 알 수 있다.

한편 본 발명의 또다른 실시예로써, 본 발명의 조성물에 자갈과 같은 12mm 이하의 굵은 입자를 더 첨가하여 콘크리트바닥의 덧씌우기 시공에 활용하거나, 이를 이용하여 벽돌 및 블록을 제작할 수있는 것으로 다양한 건축현장과 용도로 활용할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 (예컨대 화산석의 색깔에 따른 배합에 따라 표출되는 다양한 색상) 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 시공법이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

11 : 파쇄 단계
13 : 선별 단계
15 : 배합 단계
17 : 건조 단계
19 : 포장 단계

Claims (7)

1. 친환경 몰탈 조성물로서,
   0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 화산석 분말 60 ~ 65 중량%와;
   0.01 mm ~ 3.0 mm의 입경 분포를 가지는 숯 분말 5 ~ 9 중량%와;
   포틀랜드 시멘트 25 ~ 30 중량%; 및
   감수제 0.01 ~ 1 중량%를 배합하고 소정 온도에서 건조하여 제조한 것을 특징으로 하는 친환경 화산석 몰탈 조성물.
2. 제 1 항에 있어서.
   화산석 분말의 입경 분포는 0.01 mm ~ 2.0 mm이고, 숯 분말의 입경 분포는 0.01 mm ~ 2.0 mm 인 것을 특징으로 하는 화산석 몰탈 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   화산석 분말은, 흑색 또는 적색 화산석 10~50중량%에 흰색 화산석 분말을 50~90중량%의 범위로 배합하는 것을 특징으로 한 화산석 몰탈 조성물.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 화산석 분말은 적색과 흑색의 화산석 분말을 1:1의 범위로 배합하는 것을 특징으로 한 화산석 몰탈 조성물.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 조성물의 각 성분을 배합하고 건조시킬 때, 30 ~ 150 ℃의 온도에서 0.5 ~ 1 시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 화산석 몰탈 조성물.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 조성물의 각 성분을 배합할 때, 먼저 상기 화산석 분말과 상기 숯 분말을 충분히 혼합한 후에 상기 포틀랜드 시멘트와 감수제를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 화산석 몰탈 조성물.
   
7. 청구항 1항 또는 청구항 2항에 있어서, 상기 화산석분말은 적색과 흑색 또는 흰색의 화산석 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한 화산석제품 몰탈 조성물.
   

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