KR101069808B1

KR101069808B1 - 황토 벽돌

Info

Publication number: KR101069808B1
Application number: KR1020100091154A
Authority: KR
Inventors: 임수경
Original assignee: 임수경
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2011-10-04

Abstract

본 발명은 황토 벽돌에 관한 것으로서, 황토분말 100중량부에 대하여 황토분말간의 결합력 증진 및 황토 벽돌의 강도 증대를 위한 포졸란 5~30중량부, 상기 포졸란의 포졸란반응을 촉진 및 황토 벽돌의 강도 보강을 위한 포틀랜드시멘트 1~5중량부 및, 건강증진작용을 위해 건조약재분말 0.5~1.5중량부를 첨가하되, 여기에 함수율이 15~20%가 되도록 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물을 가압성형한 후 건조하여 제조되며, 상기 건조약재분말은 잘 말려 건조된 쑥, 당귀, 인삼, 솔잎, 녹차, 은행 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하되, 메쉬 기준으로 10~15mesh를 통과하는 크기의 입자로 분말화시킨 것을 사용하고, 상기 포졸란은 규조토, 규산백토, 응회암, 화산재 중에서 1종을 선택 사용하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따르면, 황토의 효능을 제대로 살리면서도 건축자재로서의 강도를 충분히 제공할 수 있어 건축자재로서 우수하게 활용할 수 있는 황토 벽돌을 제공할 수 있으며, 수화반응 및 포졸란반응을 통해 미량 존재하는 석회성분을 소모시키므로 환경에 유해한 침출수가 발생되는 것을 없앨 수 있고, 원적외선 방사 등의 기능성 제공으로 건강에 매우 유익하면서 친환경적인 성능을 발휘하는 아주 유용한 황토 벽돌을 제공할 수 있으며, 특히 질병이 있는 사용자에게 더욱 유용함을 제공할 수 있다.

Description

황토 벽돌{LOESS BRICK}

본 발명은 황토 벽돌에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토의 효능을 제대로 살리면서도 건축자재로서의 강도를 충분하게 가질 수 있도록 함으로써 건축자재로서 우수하게 활용될 수 있도록 한 황토 벽돌에 관한 것이다.

일반적으로 벽돌(brick)은 점토 등을 주원료로 하여 만들어진 건축자재로서, 최근 친환경적이면서 건강 유익성을 제공할 수 있는 천연소재를 이용하여 제조된 것이 널리 활용되고 있다.

그 중 하나로서, 황토(黃土, loess)를 주재료로 한 황토 벽돌을 예로 들 수 있는데, 원적외선 방사 효과와 내항균성이 우수하고, 단열, 축열, 방음, 온도 및 습도 조절, 공기 정화, 냄새 제거, 방충, 항균 등의 여러 효과가 우수한 황토를 활용함으로써 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻한 환경을 조성할 수 있으며, 건강에 매우 유익하면서 친환경적인 성능을 제공할 수 있도록 하고 있다.

이러한 황토를 주소재로 이용하는 황토벽돌은 벽체 축조용, 내·외벽 마감용 등으로 쾌적한 환경조성을 위해 다양하게 이용될 수 있다.

한편, 황토 벽돌의 제조 시에는 황토분말 자체만으로는 결합력 및 결속력이 다소 부족한 바, 그것을 증진시킴과 더불어 강도의 증대를 위해 대부분이 석회나 시멘트와 같은 첨가재를 첨가하고 있다.

그런데, 종래 황토 벽돌의 제조 시 첨가되고 있는 석회나 시멘트 등의 첨가재에서 환경에 유해한 침출수가 발생되는 등 환경을 오염시킬 수 있는 문제점을 지니고 있으며, 이들 첨가재의 사용에 의해 황토의 성능이 감소되는 문제점이 있다.

특히, 황토 벽돌의 강도 증대를 위해 석회나 시멘트를 황토 중량 대비 10% 이상 첨가하여 사용하고 있으나, 이는 오히려 황토의 성능을 크게 감소시키므로 건강에 매우 유익하면서 친환경적인 성능을 전혀 제공할 수 없게 된다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 황토의 효능을 제대로 살리면서도 건축자재로서의 강도를 충분하게 가질 수 있도록 함으로써 건축자재로서 우수하게 활용될 수 있도록 한 황토 벽돌을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 환경에 유해한 침출수 발생의 우려를 없애는 등 건강에 매우 유익하면서 친환경적인 성능을 발휘하는 기능성 황토 벽돌을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 황토 벽돌은, 황토를 이용한 황토 벽돌에 있어서, 황토분말 100중량부에 대하여 황토분말간의 결합력 증진 및 황토 벽돌의 강도 증대를 위한 포졸란 5~30중량부, 상기 포졸란의 포졸란반응을 촉진 및 황토 벽돌의 강도 보강을 위한 포틀랜드시멘트 1~5중량부 및, 건강증진작용을 위해 건조약재분말 0.5~1.5중량부를 첨가하되, 여기에 함수율이 15~20%가 되도록 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물을 가압성형한 후 건조하여 제조되며, 상기 건조약재분말은 잘 말려 건조된 쑥, 당귀, 인삼, 솔잎, 녹차, 은행 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하되, 메쉬 기준으로 10~15mesh를 통과하는 크기의 입자로 분말화시킨 것을 사용하고, 상기 포졸란은 규조토, 규산백토, 응회암, 화산재 중에서 1종을 선택 사용하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따르면, 황토의 효능을 제대로 살리면서도 건축자재로서의 강도를 충분히 제공할 수 있어 건축자재로서 우수하게 활용할 수 있는 황토 벽돌을 제공할 수 있으며, 수화반응 및 포졸란반응을 통해 미량 존재하는 석회성분을 소모시키므로 환경에 유해한 침출수가 발생되는 것을 없앨 수 있고, 원적외선 방사 및 혈액순환 개선 등의 다양한 기능성 제공으로 건강에 매우 유익하면서 친환경적인 성능을 발휘하는 아주 유용한 황토 벽돌을 제공할 수 있으며, 특히 질병이 있는 사용자에게 더욱 적합한 황토 벽돌을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 황토 벽돌 제조공정을 설명하기 위해 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 황토 벽돌 제조공정을 설명하기 위해 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 황토 벽돌 제조공정을 설명하기 위해 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 황토 벽돌 제조공정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

(제1 실시예)

본 발명에 의한 황토 벽돌은 도 1에 도시한 바와 같이, 황토분말 100중량부에 대하여 황토분말간의 결합력 증진 및 제조되는 황토 벽돌의 강도 증대를 위한 포졸란(pozzolan) 5~30중량부와, 물을 첨가하되 함수율 15~20%가 되도록 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물(110)을 형성한다(S11).

이때, 상기 제1단계(S11)는 믹싱조 내에 황토분말과 포졸란을 첨가하되 여기에 물을 첨가해가면서 퍼그밀 등의 교반기를 사용하여 균일하게 혼합되게 함과 더불어 함수율 15~20%가 되는 황토반죽물(110)이 형성되게 한다.

또한, 믹서기 내에 황토분말과 포졸란 및 물을 투입하여 균일하게 혼합하는 방식을 적용할 수도 있다 할 것이다.

이와 같은 상기 제1단계(S11)에서는 물을 첨가함에 따라 황토분말에 함유된 탄산칼슘(석회; CaO)과 물분자(H₂O)가 결합되는 수화반응에 의해 수산화칼슘[Ca(OH)₂]이 생성되고 이 수산화칼슘과 포졸란이 반응하여 불용성의 치밀한 수화물과 함께 비결정질의 수경성을 갖는 실리카 및 알루미나 수화물 등을 생성시키는 포졸란반응을 일으키게 되며, 이때 생성된 실리카 및 알루미나 수화물 등의 반응생성물들이 결합재가 되어 황토분말간의 결합력을 증진시키면서 황토의 강도를 증대시키게 된다.

이렇게 포졸란을 투입함에 따라 황토반죽물에 대한 조직을 밀실하게 하고 인장강도와 신장능력을 향상시켜주며 해수 및 화학적 저항성을 증진시켜 주는 기능을 제공할 수 있으며, 제조되는 황토 벽돌에 황토의 사용만으로는 부족한 황토입자간의 결합성 및 강도를 증대시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 포졸란은 규조토, 규산백토, 응회암, 화산재 등과 같은 천연산 포졸란을 사용함이 바람직하며, 분쇄를 통해 분말화시켜 분말형태로 첨가된다.

부연하면, 포졸란은 실리카(SiO₂) 물질을 주성분으로 한 광물질로서 그 자체로는 굳어지는 성질은 없으나, 물의 조건하에 상온에서 수산화칼슘[Ca(OH)₂]과 반응하여 안정된 불용해성 화합물을 생성하여 경화되면서 강도를 증대시키는 포졸란반응을 수행하는 특성을 갖는 것이다.

덧붙여, 포졸란은 게르마늄 함량이 높아 원적외선 및 음이온을 방사하므로 황토와 함께 공기 정화, 새집증후군 완화, 아토피 개선 등의 건강증진작용을 할 수 있으며, 제조되는 황토 벽돌에 건조 효과를 증진 및 고화 작용을 제공할 수 있다.

상기 황토분말은 보통 20~50㎛ 크기의 입자를 갖는 점토질로 실리카(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 탄산칼슘(CaO), 철분, 마그네슘 등을 포함하는 화학성분을 갖는 것으로서, 활성산소(노화의 원인)를 유발하는 과산화수소를 물과 산소로 분해함으로써 노화방지나 해독작용을 하는 카탈라아제와, 산화력 및 분해력을 제공하는 디페놀옥시다아제와, 생물의 성장활동을 활성화시키는 사카라아제와, 단백질을 아미노산으로 가수분해시킴으로써 분해 및 정화작용을 하는 프로테아제 등의 주요 활성효소가 활성작용을 하게 되며, 원적외선을 방사함과 아울러 단열, 축열, 방음, 온도 및 습도 조절, 공기 정화, 냄새 제거, 방충, 항균 등 건강에 유익한 여러 작용을 제공할 수 있다.

상기한 제1단계(S11)를 통해 형성된 황토반죽물(110)을 가지고 공지의 벽돌 제조방식과 같이, 가압성형에 의한 제2단계(S12) 및 절단에 의한 제3단계(S13)를 통해 벽돌성형체(120)를 만들고 이를 함수율 5% 이하가 되도록 건조시키는 건조단계(S14)를 행하여 황토 벽돌(100)을 제조한다.

이때, 수화반응 및 포졸란반응이 수행되는 제1단계 이후, 제2단계(S12) 내지 제4단계(S14)의 공정을 수행하는 동안에도 계속적으로 수화반응 및 포졸란반응이 이루어지며, 이러한 반응들은 강한 흡수작용을 유발하여 수분을 강제 탈수시키게 되고 이를 통해 건조 효과를 증진시키는 작용을 하게 됨은 물론 점차 경화되어 가면서 강도를 증대시켜 준다.

(제2 실시예)

본 발명에 의한 황토 벽돌은 도 2에 도시한 바와 같이, 황토분말 100중량부에 대하여 포졸란 5~30중량부, 상기 포졸란의 포졸란반응을 촉진 및 제조되는 황토벽돌의 강도 보강을 위한 포틀랜드시멘트 1~5중량부를 혼합하되, 여기에 함수율이 15~20%가 되도록 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물(210)로 형성한다(S21).

이때, 원료들을 혼합하는 과정은 제1 실시예를 통해 설명한 상술한 방식과 같으므로 상세한 설명은 생략하기로 하며, 추가적으로 이루어지는 부분만을 보충하여 설명하기로 한다.

상기 포틀랜드시멘트는 주성분이 석회(CaO), 실리카(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃) 및 산화철(Fe₂O₃) 등으로 이루어지는 것으로서 황토 벽돌의 조기 강도에 기여함과 아울러 장기간에 걸쳐 강도를 증진시킬 수 있도록 하며 포졸란의 포졸란반응을 촉진시키는데 작용하도록 첨가하는 것이며, 황토의 성능을 감소시키지 않는 적정 범위로 첨가한 것이다.

이와 같은 상기 제1단계(S21)에서는 포틀랜드시멘트를 추가함에 따라 탄산칼슘(석회; CaO)과 물분자(H₂O)가 결합되는 수화반응을 촉진시킴은 물론 이를 통해 수산화칼슘[Ca(OH)₂]을 다량 생성시키고 이 수산화칼슘과 포졸란이 반응하여 불용성의 치밀한 수화물과 함께 비결정질의 수경성을 갖는 실리카 및 알루미나 수화물 등을 생성시키는 포졸란반응을 촉진시키게 되며, 이때 생성된 실리카 및 알루미나 수화물 등의 반응생성물들이 결합재가 되어 황토분말간의 결합력을 증진시키면서 전체적인 강도를 더욱 증대시켜 준다.

그리고, 상기한 제1단계(S21)를 통해 형성된 황토반죽물(210)을 가지고 공지의 벽돌 제조방식과 같이, 가압성형에 의한 제2단계(S22) 및 절단에 의한 제3단계(S23)를 통해 벽돌성형체(220)를 만들고 이를 함수율 5% 이하가 되도록 건조시키는 건조단계(S24)를 행하여 황토 벽돌(200)을 제조한다.

(제3 실시예)

상기한 제1 실시예에서와 같은 황토분말과 포졸란 및 물의 혼합으로 이루어진 황토반죽물에 황토와 더불어 건강의 유익성을 더욱 증진시킬 수 있도록 쑥, 당귀, 인삼, 솔잎, 녹차, 은행 등의 약재 중에서 1종 이상을 선택하여 더 첨가하였다.

이렇게 약재를 더 첨가하는 경우에는 도 3에 도시한 바와 같이, 황토분말 100중량부에 대하여 포졸란 5~30중량부 및, 건조약재분말 0.5~1.5중량부를 첨가하되, 여기에 함수율이 15~20%가 되도록 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물(310)로 형성한다(S31).

상기 건조약재분말은 잘 말려 건조된 것을 사용하되, 메쉬 기준으로 10~15mesh를 통과하는 크기의 입자로 분말화시켜 첨가하도록 하며, 황토효능을 저해함은 물론 약재의 냄새가 풍기지 않도록 적정 범위로 첨가함이 바람직하다.

이러한 제3 실시예의 경우는, 상기한 제1 실시예를 통하여 설명한 강도 증대효과와 더불어 제조되는 황토 벽돌(300)에 쑥, 당귀, 인삼 등의 첨가 건조약재분말에 대한 효능 및 기능성을 더할 수 있도록 구성한 것으로, 특히 질병이 있는 사용자들에 더욱 적합 및 건강증진효과를 제공할 수 있도록 구성한 것이며, 상술한 예시 이외에도 건강증진효과를 위한 더욱 다양한 약재나 약초들이 사용될 수 있다 할 것이다.

여기서, 쑥은 악취와 유해성분을 흡수하는 작용으로 공기를 맑게 만드는 정화작용을 하고, 혈액순환을 돕고 면역기능을 높여주는 작용을 하며, 강력한 해독작용이 있어 몸속을 깨끗하게 하는 작용을 제공할 수 있다.

당귀는 사람의 피를 맑게 하고 혈액순환을 촉진시키며, 심장기능 및 호흡기를 강화시키며, 기를 보강하는 작용을 제공할 수 있다.

인삼은 인체의 기능을 보강하여주고 생체의 저항력 및 심장기능을 증진시켜주며, 마음을 안정시키는 진정 작용을 제공할 수 있다.

솔잎은 산소와 무기질이 풍부하여 피로를 빨리 회복시켜주고 말초신경을 확장시켜 호르몬의 분비를 높이는 등 몸의 조직을 일깨워주는 역할을 하므로 고혈압이나 심근경색 등 순환기질환에 효과적이며, 신경을 안정시켜주는 작용을 제공할 수 있다.

녹차는 강력한 항암효과, 노화억제, 피로회복, 기순환을 원활하게 하는 작용을 제공할 수 있다.

은행은 폐와 심장을 튼튼하게 하고 호흡기의 기능을 좋게 하며, 피를 맑게 하고 신경을 안정시키는 작용을 제공할 수 있다.

그리고, 상기한 제1단계(S31)를 통해 형성된 황토반죽물(310)을 가지고 공지의 벽돌 제조방식과 같이, 가압성형에 의한 제2단계(S32) 및 절단에 의한 제3단계(S33)를 통해 벽돌성형체(320)를 만들고 이를 함수율 5% 이하가 되도록 건조시키는 건조단계(S34)를 행하여 황토 벽돌(300)을 제조한다.

(제4 실시예)

상술한 제1 실시예 내지 제3 실시예를 조합한 구성으로 황토 벽돌(400)을 제조할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 황토분말 100중량부에 대하여 포졸란 5~30중량부, 포틀랜드시멘트 1~5중량부 및, 건조약재분말 0.5~1.5중량부를 첨가하되, 여기에 함수율이 15~20%가 되도록 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물(410)을 형성한다(S41).

즉, 여기서는 이미 상술한 바와 같은 황토, 포졸란, 포틀랜드시멘트, 건조약재분말의 효능을 살려 제조되는 황토 벽돌에 상술하게 설명한 바와 같은 기능성을 발휘하도록 제공할 수 있다.

그리고, 상기한 제1단계(S41)를 통해 형성된 황토반죽물(410)을 가지고 공지의 벽돌 제조방식과 같이, 가압성형에 의한 제2단계(S42) 및 절단에 의한 제3단계(S43)를 통해 벽돌성형체(420)를 만들고 이를 함수율 5% 이하가 되도록 건조시키는 건조단계(S44)를 행하여 황토 벽돌(400)을 제조한다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변형을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

100,200,300,400: 황토벽돌 110,210,310,410: 황토반죽물
120,220,320,420: 벽돌성형체

Claims

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황토를 이용한 황토 벽돌에 있어서,
황토분말 100중량부에 대하여 황토분말간의 결합력 증진 및 황토 벽돌의 강도 증대를 위한 포졸란 5~30중량부, 상기 포졸란의 포졸란반응을 촉진 및 황토 벽돌의 강도 보강을 위한 포틀랜드시멘트 1~5중량부 및, 건강증진작용을 위해 건조약재분말 0.5~1.5중량부를 첨가하되, 여기에 함수율이 15~20%가 되도록 물을 첨가하여 균일하게 혼합한 황토반죽물을 가압성형한 후 건조하여 제조되며,
상기 건조약재분말은 잘 말려 건조된 쑥, 당귀, 인삼, 솔잎, 녹차, 은행 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하되, 메쉬 기준으로 10~15mesh를 통과하는 크기의 입자로 분말화시킨 것을 사용하고,
상기 포졸란은 규조토, 규산백토, 응회암, 화산재 중에서 1종을 선택 사용하는 것을 특징으로 하는 황토 벽돌.
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