KR101076282B1

KR101076282B1 - 팽창질석벽돌의 제조방법

Info

Publication number: KR101076282B1
Application number: KR1020090015921A
Authority: KR
Inventors: 김상범; 전위종
Original assignee: 전위종; 김상범
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2011-10-26
Also published as: KR20100096854A

Abstract

본 발명은 팽창질석벽돌의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자파차단효과, 방사선차단효과, 단열효과, 방음효과, 수맥파차단효과 등을 얻을 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 자연상태에서 천연광물로 존재하는 질석(vermiculite), 일라이트(illite), 크로라이트(chlorite)등의 광물들을 채취하는 단계; 채취된 질석을 가마에서 700∼800℃의 열을 가하여 소성(燒成)시킨 후 굵은 입자들로 분쇄한 함수율 9％ 이하의 팽창 질석을 준비하는 팽창질석준비단계; 채취된 일라이트, 크로라이트을 각각 굵은 입자들로 파쇄하여 불순물을 제거한 후 건조로에 투입하여 600∼700℃의 열을 가하면서 광물에 함유된 수분을 충분히 건조시키는 단계; 건조된 팽창질석, 일라이트, 크로라이트들을 각각 곱게 분쇄하여 200메시 이상의 입도(粒度)를 유지하는 체로 걸러서 미세 분말로 가공하는 단계; 팽창질석 61∼69중량％, 일라이트(illite) 6∼8중량％, 크로라이트(chlorite) 2∼4중량％, 시멘트 19∼21중량％를 고르게 혼합하고 물로 반죽하는 단계; 반죽물을 벽돌 성형들에 주입하고 다져주어 벽돌을 성형하는 단계; 성형된 벽돌을 양생(養生)시켜 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 팽창질석벽돌의 제조방법에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

Description

팽창질석벽돌의 제조방법{a making method of vermiculite block}

일반적으로 벽돌(block)은 다양한 두께와 형태로 제조되어 건축용 내,외장재로 널리 사용되는 것으로서 주로 시멘트와 모래의 배합비율이 용적비(容積比) 1:3이 되도록 혼합하고 첨가제로 혼화제(混和劑)를 넣어 제조하는 것이다.

그러나, 위와 같은 일반 벽돌(block)은 시멘트의 사용으로 인하여 거주자들이 시멘트 독성에 노출되어 있는 것이므로 거주자의 건강을 해치는 등의 문제점이 발생되었다.

물론, 반죽된 점토를 900∼1500 ℃의 고온으로 소성(燒成)시킨 고품질의 벽돌도 있으나 이러한 벽돌은 가격이 너무 비싸 전체적인 건축비가 상승되는 등의 폐단이 발생되었다.

따라서, 시멘트의 독성(毒性)을 해소하면서도 인체에 유익한 다양한 효과를 얻을 수 있는 벽돌(block)의 제안이 절실히 요구되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 전자파차단효과, 방사선차단효과, 단열효과, 방음효과, 수맥파차단효과 등을 얻을 수 있는 팽창질석벽돌의 제조방법을 제공함에 있는 것이다.

전술한 제조방법에 의하여 완성된 팽창질석벽돌은 전자파차단효과, 방사선차단효과, 단열효과, 방음효과 및 수맥파차단효과 등이 뛰어나 고품질의 벽돌을 제공할 수 있는 것으로서 벽돌의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 등의 이점이 있는 것이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 에서 도시한 바와 같이, 자연상태에서 천연광물로 존재하는 질석(vermiculite), 일라이트(illite), 크로라이트(chlorite)등의 광물들을 채취하였다.

이어서, 채취된 광물들을 각각 파쇄기에 투입하여 약 35mm 이하의 크기를 갖는 입자(粒子)들로 파쇄한 후 입자들을 선별하여 불순물을 제거하였다.

이어서, 채취되어 파쇄된 질석을 가마에서 750℃의 열을 가하여 소성(燒成)시킨 후 함수율 9％ 이하의 팽창 질석을 준비하였다.

이어서, 일라이트, 크로라이트들을 건조로에 투입한 후 약700℃의 열을 가하여 건조시켰더니 광물에 함유된 수분들이 완전히 건조되었다.

상기 건조단계에서는 파쇄된 팽창 질석, 일라이트, 크로라이트 입자들을 선 별하여 물로 세척한 후 자연 건조시키는 단계가 더 포함되도록 하여 광물들의 표면에 함유된 미세한 이물질까지 깨끗하게 제거하는 것이 바람직하다.

상기 건조로는 열 가마 형태의 건조로 형태로 구성되어 광물을 투입하여 건조시켜도 무방하나 가마 내부를 통해 이동되는 컨베이어에 광물을 투입하여 약10∼20분간 이동시키면서 약700℃ 이상의 열을 가하여 건조하는 방법이 대량생산이 가능하여 바람직하다.

물론, 경우에 따라서는 경사지게 장착되어 가열되는 회전로에 광물을 투입하여 열 건조시킬 수 있는 것이므로 본 발명에서는 상기 광물들의 건조방법에 국한되는 것은 아니다.

이어서, 건조된 팽창 질석, 일라이트, 크로라이트들을 각각 분쇄기에 투입하여 곱게 분쇄한 후 200메시의 입도(粒度)를 갖는 체로 걸러서 각각 다른 용기에 보관하였다.

상기 분쇄기는 커터들이 서로 마주보며 회전되고, 단계적으로 분쇄 입자가 작아지면 맷돌 식으로 갈아서 분쇄하는 통상적인 분쇄기를 사용하였다.

이어서, 팽창질석 65중량％, 일라이트 7중량％, 크로라이트 3중량％, 시멘트 20중량％를 고르게 혼합한 후 물로 반죽하였다.

여기서 상기 반죽에 사용되는 물에 액체방수제를 물과 1 : 1 비율로 혼합하여 사용할 수도 있다.

이어서, 반죽물을 벽돌 성형들에 주입하고 다져주어 벽돌을 성형하였다.

이때, 벽돌을 성형하고 다져줄 때 지지판 하부에 2개의 모터가 경사지게 장 착된 통상의 진동장치를 사용하였으므로 그 상세한 설명은 생략하였다.

이어서, 성형된 벽돌을 양생(養生)시켜 완성하였다. 상기 벽돌의 양생은 자연건조 시켜도 무방하나 경우에 따라서는 50∼70℃의 스팀이 분사되는 건조실에 투입하여 양생시킬 수 있는 것이므로 본 발명에서는 벽돌의 양생방법에 국한되는 것은 아니다.

전술한 제조과정을 통해 완성된 팽창질석벽돌을 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 흡수율과 열전도율을 측정하였다.

그 결과하기의 표 1에 나타난 바와 같이 단열효과와 흡수율이 뛰어난 것으로 나타났다.

시험결과

접수번호 : R081013-CC006 신청인 : 김상범

시료명 : 팽창질석벽돌

시험항목	시험결과	시험방법
흡수율(％)	63	KS F 4004 : 2003
열전도율(W/m.k)	0.167	KS L 9016 : 2005

그리고, 본 말명에 의한 팽창질석벽돌을 한국원자력연구원에 의뢰하여 방사선 감쇠율을 시험하였다.

그 결과 표 2에서 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 팽창질석벽돌이 일반벽돌에 비해 감마선 감쇄율이 뛰어난 것으로 나타났다.

시험결과

접수번호 : R081013-CC006 신청인 : 김상범

시료구분(두께(mm))	선량율(mGy/h), Co(Unattenuaed beam)	선량율(mGy/h), Ci(Attenuaed beam)	감쇠율(Ci/Co)	불확도(％)
시험벽돌 시편 1개(50)	262.0	173.3	0.66	3.7
시험벽돌 시편 2개(100)	262.0	114.0	0.44	3.7
시험벽돌 시편 3개(150)	262.0	77.7	0.30	3.7
시험벽돌 시편 4개(200)	262.0	52.8	0.20	3.7
일반벽돌 시편 1개(50)	262.0	127.4	0.49	3.7
일반벽돌 시편 2개(100)	262.0	61.6	0.23	3.7
일반벽돌 시편 3개(150)	262.0	30.4	0.12	3.7
일반벽돌 시편 4개(200)	262.0	16.2	0.06	3.7

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 팽창질석벽돌의 제조과정을 순차적으로 나열한 제조공정도.

Claims

자연상태에서 천연광물로 존재하는 질석(vermiculite), 일라이트(illite), 크로라이트(chlorite)의 광물을 채취하는 단계;

채취된 질석을 가마에서 700∼800℃의 열을 가하여 소성(燒成)시킨 후 굵은 입자들로 분쇄한 함수율 9％ 이하의 팽창 질석을 준비하는 단계;

채취된 일라이트, 크로라이트를 각각 굵은 입자들로 파쇄하여 불순물을 제거한 후 건조로에 투입하여 600∼700℃의 열을 가하면서 광물에 함유된 수분을 충분히 건조시키는 단계;

건조된 팽창질석, 일라이트, 크로라이트를 각각 곱게 분쇄하여 200메시 이상의 입도(粒度)를 유지하는 체로 걸러서 미세 분말로 가공하는 단계;

팽창질석 61∼69중량％, 일라이트(illite) 6∼8중량％, 크로라이트(chlorite) 2∼4중량％, 시멘트 19∼21중량％를 고르게 혼합하고 물로 반죽하는 단계;

반죽물을 벽돌 성형들에 주입하고 다져주어 벽돌을 성형하는 단계;

성형된 벽돌을 양생(養生)시켜 완성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 팽창질석벽돌의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 반죽하는 단계에서 반죽에 사용되는 물에 액체방수제를 물과 1 : 1 비율로 혼합하여 사용함을 특징으로 하는 팽창질석벽돌의 제조방법.