KR101089699B1 - Method for manufacturing artificial rock for eco-building - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생태관에 전시되는 동, 식물의 생육에 영향이 적게 하기 위하여 인조구조물에 적용되는 콘크리트 제품의 유해 성분의 용출을 감소시키는 방법과 인조구조물의 표면에 이끼가 쉽게 자라도록 하는 인조구조물 제조방법이다. 본 발명에 따른 인조바위 및 콘크리트 제조를 위해 기존에 적용되던 인조바위의 재료와 시멘트로 인해서 발생되는 유해성분을 차단하는 재료를 혼합하는 것이다. 인조물의 제조는 두 층으로 구성되며 기저 부위는 중금속의 용출이 없도록 조치하는 것이며, 상층 부위는 약알칼리성을 유지시키며 표면을 다공성 구조를 유지하여 이끼 등 수생식물이 쉽게 정착하게 하는 것이다. 이를 위해 인조구조물의 콘크리트 배합 시에 콘크리트 골재의 역할을 하며 동시에 시멘트에 내제된 유해 중금속과 결합될 수 있는 무기계 중금속 안정화제를 사용하며, 시멘트로 인한 강한 알칼리도를 낮추기 위해 시멘트 비중을 줄이는 대신 강도 보강을 위해 미세한 셀룰로우즈 섬유와 유기계 고분자를 적용하는 것이다. 또한 표면에 자연적인 질감과 수생생물이 기생하도록 다공성 세라믹 재료를 골재로 사용한다.The present invention is to reduce the dissolution of harmful components of concrete products applied to the artificial structure in order to reduce the growth of the copper, plants exhibited in the ecological view and the method of manufacturing the artificial structure to easily grow moss on the surface of the artificial structure. to be. The artificial rock and concrete according to the present invention is to mix the material of the conventional rock and the material blocking the harmful components generated by the cement applied to the manufacture of the concrete. The production of the artificial body consists of two layers, and the base part is to prevent the dissolution of heavy metals, and the upper part is to maintain weak alkalinity and to maintain the porous structure of the surface so that aquatic plants such as moss can easily settle. To this end, it uses inorganic heavy metal stabilizers that act as concrete aggregates in the concrete mix of artificial structures and at the same time can be combined with harmful heavy metals embedded in cement, and reinforces strength instead of reducing the specific gravity of cement to reduce the strong alkalinity caused by cement. To apply the fine cellulose fibers and organic polymers. In addition, porous ceramic materials are used as aggregate for natural texture and aquatic life on the surface.

인조구조물 Artificial structure

Description

생태관용 인조구조물 제조방법{Method for manufacturing artificial rock for eco-building}Method for manufacturing artificial structure for ecological building {Method for manufacturing artificial rock for eco-building}

본 발명은 생태관용 친화경적인 인공구조물의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 생태관에 전시되는 동, 식물의 생육에 영향이 적게 하기 위하여 인조구조물에 적용되는 콘크리트 제품의 유해 성분의 용출을 감소시키는 방법과 인조구조물의 표면에 이끼가 쉽게 자라도록 하는 인조구조물 제조방법이다.The present invention relates to a method of manufacturing ecologically friendly eco-structures, and more particularly, to reduce the dissolution of harmful components of concrete products applied to artificial structures in order to reduce the growth of copper and plants exhibited in the ecological halls. It is a method of manufacturing and the artificial structure to make moss easily grow on the surface of the artificial structure.

기존에 개발된 생태관에 사용이 가능한 구조물, 제조법 등은 자연과 동일한 느낌이 나오고 견고성을 유지하는 등의 인테리어적인 요소에 치중되어져 왔다. 생태관용 인조구조물 재료는 FRP와 GRC로 나뉘며 처음에 많이 적용되던 FRP는 가격이 높고 수중에서 코팅이 박리되는 불편함이 있어 GRC로 많은 부분 대체되고 있다. GRC 구조물은 일반적으로 강도 및 내구성을 높이고 공사비를 낮추기 위해서 시멘트를 주요 결합재로 사용한 것이다. 콘크리트 형태의 인조구조물들은 인조바위, 인조벽체, 인조바닥재 인조식물 등으로 구별되며, 기본적으로 시멘트, 골재(모래 등) 및 기타 첨가재료 들로 재료가 사용된다. 따라서 기존에 개발된 인조구조물 관련 내용들은 주로 단순한 콘크리트 구조물들로 자연적인 질감의 외관, 제조의 용이성, 설치의 용이성 등에 관련된 것들로 이루어져 있을 뿐 그 구조물로 인해 발생되는 생물의 영향에 대한 것들은 고려되지 않았다.Structures and manufacturing methods that can be used in existing ecological pavilions have been focused on interior elements such as maintaining the same feel as nature and maintaining robustness. Ecological man-made structures are divided into FRP and GRC. FRP, which was widely applied at the beginning, has been replaced by GRC because of its high price and inconvenience of peeling off the coating in water. GRC structures typically use cement as the primary binder to increase strength, durability and lower construction costs. Artificial structures in concrete form are classified into artificial rocks, artificial walls, artificial flooring artificial plants, etc. Basically, materials are used as cement, aggregate (sand, etc.) and other additive materials. Therefore, existing artificial structures are mainly composed of simple concrete structures, which are related to the appearance of natural texture, ease of manufacture, and ease of installation. Did.

특히 시멘트는 GRC 구조물을 위해서 결합성, 강도 및 내구성 등이 우수하여 가격이 저렴하여 가장 많이 사용되는 재료다. 그러나 생태관용 GRC 구조물에 사용되는 시멘트 재료로 인해 나타나는 독성은 장시간에 걸쳐 사람과 생물에 직접적으로 유해성을 나타낸다. 특히 시멘트를 기초로 한 콘크리트 구조물 표면에서는 식물들은 자라기 힘들고, 시멘트에서 용출되는 유해 독성물질로 인해 생태관에서 보호되어야 하는 어류, 곤충, 동물들의 폐사율이 높다. 이러한 독성은 콘크리트가 갖게 되는 강한 알칼리성(약 pH=13)과 시멘트 제조에 사용되는 슬러지 재료에 따라 크롬, 납, 카드뮴 등 중금속, 기타 방사능 물질의 유출로 인한다. 특히 최근에는 경제적인 면과 기능적인 면에서 일반 콘크리트 및 에코 콘크리트 제조에 폐기물, 부산물 등을 처리한 미립자(슬러지)를 많이 사용한다. 사용되는 폐기물 및 부산물 재료는 도시쓰레기 소각회, 하수슬러지, 산업폐기물, 플라이애쉬, 고로슬래그 등으로 고온 처리를 하였지만 열에 의해 분해되지 않는 유해 중금속 및 방사능 물질을 내포하고 있다.In particular, cement is the most widely used material because of its low cost due to excellent bonding, strength and durability for the GRC structure. However, the toxicity caused by cement materials used in ecological GRC structures is directly harmful to humans and organisms over long periods of time. Especially on the surface of cement-based concrete structures, plants are difficult to grow, and the mortality rate of fish, insects and animals that must be protected in the ecological view is high due to harmful toxic substances eluted from the cement. This toxicity is due to the strong alkalinity of the concrete (about pH = 13) and the release of heavy metals such as chromium, lead, cadmium, and other radioactive materials, depending on the sludge material used to make the cement. In particular, in recent years, in terms of economics and functions, fine particles (sludge) treated with wastes and by-products are commonly used for the production of general concrete and eco-concrete. The waste and by-product materials used include municipal waste incineration, sewage sludge, industrial waste, fly ash, blast furnace slag, etc., but contain harmful heavy metals and radioactive materials that are not decomposed by heat.

또한 기존 GRC 구조물은 무기물인 재료의 특성상 비중이 높아 제조품은 매우 무겁다. 그로 인해 운반 설치에 편리하게 하기위해서는 GRC 구조물은 두께가 25∼50mm 정도로 얇게 유지해야한다. GRC구조물의 표면층은 얇은 두께로 인해 내구성을 높이기 위해서는 밀도가 높고 견고하게 제작해야 한다. 따라서 중량이 많이 나가는 GRC 구조물은 제작 후 여러 개로 절단하여 운반해야 하는데 무게와 크기에 맞추어 절단하는 것은 다른 문제점을 지니게 한다. 특히 실내에서 GRC 구조물을 조립 설치 할 때에 무거운 중량으로 인해 많은 장비와 인력이 동원되고 있는 불편함이 있고 그로인해 설치 경비가 높아지게 된다.In addition, the existing GRC structure has a high specific gravity due to the characteristics of the inorganic material, the manufactured product is very heavy. As a result, GRC structures should be kept as thin as 25 to 50 mm in thickness for convenient transport installation. The surface layer of the GRC structure has to be made dense and solid in order to increase durability due to its thin thickness. Therefore, the heavy GRC structure has to be cut and transported into several pieces after fabrication. Cutting according to weight and size has different problems. In particular, when assembling and installing GRC structures indoors, there is inconvenience that many equipment and manpower are mobilized due to heavy weight, thereby increasing installation cost.

현재 대부분의 동물원 생태관에서는 시멘트 독성을 줄이기 위한 여러 가지 방안(반복 세척 및 중화처리 등)과 독성이 줄도록 몇 개월간의 방치시간을 둔 후에 동물들을 살게 하는 불편함이 있다.At present, most zoo ecological halls have a variety of measures to reduce cement toxicity (such as repeated washing and neutralization) and the inconvenience of letting the animals live after several months of waiting time to reduce toxicity.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 강도와 기능을 유지하면서도 어류, 곤충, 동물, 식물 등에 유해한 물질들이 유출되지 않는 인조 구조물을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an artificial structure in which harmful substances are not leaked to fish, insects, animals, plants, etc. while maintaining strength and function.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인조구조물의 표면층에 비시멘트재료를 이용하고 표면을 다공성 구조를 유지하여 수생식물이 쉽게 정착하게 하는 인조구조물 제조하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing an artificial structure using a non-cement material in the surface layer of the artificial structure and the surface of the structure to maintain a porous structure so that aquatic plants easily settle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 콘크리트 형태의 인공구조물은 모형 틀에 두개 층으로 구성된 두께 20∼40mm의 코팅 층으로 이루어진다.The present invention for achieving the above object is an artificial structure of the concrete form of the present invention for achieving the above object consists of a coating layer of 20 to 40mm thick consisting of two layers in the model frame.

두개 층은 유해 중금속들을 안정화시키는 효과와 동시에 강도를 보강시키는 재료와 다공성 세라믹 재료, 보습성 물질이 포함된 콘크리트 인조구조물의 하부 층과 가볍고 알칼리성이며 표면질감이 천연적이며 이끼가 자랄 수 있는 다공성 표면 층이다.The two layers stabilize the harmful heavy metals and at the same time strengthen the strength of the lower layer of concrete, porous ceramic materials, and moisturizing materials, and a lightweight, alkaline, natural texture and a porous surface with moss. Layer.

이하, 본 발명의 인조구조물 제조용 조성물을 상세히 설명한다.Hereinafter, the composition for manufacturing the artificial structure of the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 인조구조물의 하부 층을 제조하기 위해서는, 시멘트 100 중량부에 대해 중금속 안정화제 20∼100 중량부, 유리 중공구체 10∼30 중량부, 규사 20∼50 중량부, 보강섬유 0.5-5 중량부 및 혼화제 0.5∼5 중량부가 혼합되어 이루어진다.In order to manufacture the lower layer of the artificial structure according to the present invention, 20 to 100 parts by weight of heavy metal stabilizer, 10 to 30 parts by weight of glass hollow sphere, 20 to 50 parts by weight of silica sand, reinforcing fiber 0.5-5 to 100 parts by weight of cement It is made by mixing a weight part and 0.5-5 weight part of admixtures.

인조구조물의 상부 층을 제조하기 위해서는, 합성수지 100 중량부에 대해 소성 규조토 50∼100 중량부, 무기계 중금속 안정화제 100∼150 중량부, 유리 중공구체 10∼30 중량부, 기포제 0.05∼0.2 중량부, 기포안정제 0.05∼0.2 중량부, 셀루로우즈 섬유 2∼5 중량부, 천연 안료 2∼10 중량부가 혼합되어 이루어진다.In order to manufacture the upper layer of the artificial structure, 50 to 100 parts by weight of calcined diatomaceous earth, 100 to 150 parts by weight of inorganic heavy metal stabilizer, 10 to 30 parts by weight of glass hollow sphere, 0.05 to 0.2 parts by weight of foaming agent, It consists of 0.05-0.2 weight part of bubble stabilizers, 2-5 weight part of cellulose fibers, and 2-10 weight part of natural pigments.

상기 중금속 안정화제는 중금속과 결합하여 안정화시키는 것으로 인산염(phosphate)계 화합물, 황(sulfur) 화합물, 산화(oxide) 화합물로 이루어진 군으로부터 일종 이상 선택 사용된다. 인산염계 화합물은 인회석(apatite), 인산철(iron-phosphate), 모노오르토인산칼슘(mono-calcium orthophosphate)으로 이루어지고, 황 화합물은 황산칼슘(calcium sulfate), 황산철(iron sulfate)로 이루어지며, 산화 화합물은 산화철(iron oxide), 산화알루미늄(aluminum oxide), 산화칼슘(calcium oxide), 산화실리콘(silicon oxide), 산화나트륨(sodium oxide), 산화티타늄(titanium oxide), 이산화망간(MnO2), 보크사이트(bauxite), 산화마그네슘(MgO)로 이루어진다.The heavy metal stabilizer is used by selecting at least one from the group consisting of a phosphate compound, a sulfur compound, an oxide compound to stabilize by binding to a heavy metal. Phosphate-based compound is composed of apatite, iron-phosphate, mono-calcium orthophosphate, sulfur compound is composed of calcium sulfate, iron sulfate , The oxide compound is iron oxide (aluminum oxide), aluminum oxide (aluminum oxide), calcium oxide (calcium oxide), silicon oxide (silicon oxide), sodium oxide (sodium oxide), titanium oxide (titanium oxide), manganese dioxide (MnO2), It consists of bauxite, magnesium oxide (MgO).

보강 섬유는 기존 제조법에 적용되는 유리섬유 혹은 합성섬유(PP, PVA, NYLON) 와 셀룰로우즈 섬유를 1:1∼1:2의 비율로 혼합 병행하여 사용한다. 유리섬유와 합성섬유는 기본적인 강도를 보강하며, 셀룰로우즈 섬유는 기존의 유리섬유 등의 기능을 보완하여 유리섬유 등이 주지 못하는 미세한 전단, 휨 압력을 보강하는 장점을 주게 된다. 또한 셀룰로우즈 섬유는 혼합과정에서 섬유의 유효직경이 작아지고, 단위체적당 섬유수가 기존의 유리섬유나 합성 섬유에 비해 100∼1,000배 많아져서 미세 균열이 발생하거나 성장할 수 있는 공간이 거의 없게 되어 매우 밀실한 콘크리트를 만들고 강도를 높이며 균열을 제어하는데 매우 효과적인 역할을 하게 된다. 따라서 유리섬유 등과 셀룰로우즈 섬유의 혼합사용은 부피와 무게를 줄이는 데에 매우 효율적이게 된다.Reinforcing fibers are used in combination with glass fibers or synthetic fibers (PP, PVA, NYLON) and cellulose fibers in a ratio of 1: 1 to 1: 2 applied to existing manufacturing methods. Glass fiber and synthetic fiber reinforce the basic strength, and cellulose fiber supplements the functions of the existing glass fiber and gives the advantage of reinforcing fine shear and bending pressure that glass fiber does not have. In addition, the cellulose fiber has a smaller effective diameter of the fiber during the mixing process, and the number of fibers per unit volume is 100 to 1,000 times more than that of the conventional glass fiber or synthetic fiber, so there is little space for micro cracks or growth. It is very effective in making dense concrete, increasing strength and controlling cracks. Therefore, the mixed use of glass fiber and cellulose fiber is very efficient in reducing volume and weight.

콘크리트 경화 및 양생되는 동안에 수분을 잘 유지되는 것이 좋은 강도를 유지하고 수축 현상을 줄이게 하는 한가지 방법이다. 콘크리트 양생 시에는 건조 수축으로 인해 시멘트에 함유된 강알칼리성의 수산화칼슘과 중금속들과 같은 유해성분들이 수분과 함께 표면으로 이동하는 현상이 있게 된다. 이러한 현상을 억제시키는 곳은 생태관용 구조물에 중요한 요소가 된다.Maintaining good moisture during concrete hardening and curing is one way to maintain good strength and reduce shrinkage. In concrete curing, the drying shrinkage causes the harmful components such as strongly alkaline calcium hydroxide and heavy metals contained in cement to move to the surface with moisture. This suppression is an important factor for ecological structures.

이를 보완하기 위해서는 수중에서 양생하는 효과와 중금속안정화제가 유해 중금속들과 결합되도록 혼합물 사이에 보습력을 유지시키는 것이 필요하다.To compensate for this, it is necessary to maintain the moisturizing power between the mixture so that the curing effect in water and the heavy metal stabilizer are combined with the harmful heavy metals.

본 발명에서는 이러한 목적을 위하여 건조 속도를 늦출 수 있는 기능을 부여하는 것이 필요하였고, 콘크리트와 기타 재료사이에 보습력을 유지시키는 방법으로 친수성이 강한 소재를 사용한다. 본 발명에 적용된 친수성이 강한 재료로써 천연소재인 셀룰로우즈계 재료 즉 셀룰로우즈 파이버(콘셀)와 셀룰로우즈계 보습재료 (CMC, MC, HPMC)를 혼합 병행하여 적용한다. 상기 두 종류 셀루로우즈계 재료의 혼합 적용으로 인한 보습력 향상으로 유해 물질인 용출되는 수산화칼슘과 중금속을 콘크리트 내부에 잡아둘 수 있게 되고 강알칼리성에서 쉽게 용해되는 일부의 중금속들을 중금속안정화제와의 결합시키는 효과를 높이게 되며 이로 인해 표면층에서의 유해 물질의 용출이 줄어들게 된다.In the present invention, it was necessary to impart a function to slow down the drying speed for this purpose, and a hydrophilic material is used as a method of maintaining a moisturizing force between concrete and other materials. As a hydrophilic material applied in the present invention, a cellulose-based material that is a natural material, that is, cellulose fiber (concel) and cellulose-based moisturizing material (CMC, MC, HPMC) is applied in parallel. Improved moisturizing power due to the mixed application of the two kinds of cellulose-based materials enables the extraction of calcium hydroxide and heavy metals, which are harmful substances, into the concrete, and the combination of some heavy metals that are easily dissolved in strong alkalis with heavy metal stabilizers. The effect is increased, which reduces the elution of harmful substances in the surface layer.

시멘트를 주요 접착물질로 활용하는 콘크리트는 상기 언급한 방법으로 유해성을 낮춘 상태로 상당한 기간 동안 유지될 수 있지만 장기적으로는 물과 이산화탄소와 반응하여 중화되게 되고 이로 인해 표면의 강도가 약해지게 된다. 약해진 표면에서는 아직도 pH10∼11 정도로 알칼리성을 띠며 기타 유해물질들이 함유된 미세 입자들이 떨어져 나오게 되고 이런 입자들은 생태관에 있는 생물에 영향을 끼치게 된다.Concrete using cement as the main adhesive can be maintained for a considerable period of time with reduced hazards by the above-mentioned method, but in the long term it will be neutralized by reacting with water and carbon dioxide, resulting in weakened surface strength. On weakened surfaces, they are still alkaline at pH 10–11 and fine particles containing other harmful substances come off and these particles affect living organisms.

따라서 시멘트를 주요 접착제로 사용된 콘크리트 구조물의 표면은 생물에 영향이 없는 추가적인 처리가 요구된다. 표면층의 재료는 강알칼리성과 유해물질이 유출되는 시멘트계 재료가 아닌 비 시멘트계 접착물질로 구성하는 것이 필요하다. 비 시멘트계 접착물질은 콘크리트와의 접착성이 좋고 강알칼리의 영향으로 박리가 되지 않는 것들이어야 한다. 이에 적합한 접착물질들은 약알칼리성이며 물과 이산화탄소를 투과시키지 않는 내수성과 결합성능이 우수해야 한다. 중성이거나 산성을 띠는 합성 결합물질들은 콘크리트의 강알칼리와 반응하여 콘크리트 표면의 중화를 유발시키며 표면층이 박리되게 하는 단점을 지니기 때문이다.Therefore, the surface of concrete structures using cement as the main adhesive requires additional treatment without affecting the living organisms. The material of the surface layer needs to be composed of a non-cement based adhesive material, not a cement based material from which strong alkalies and harmful substances flow out. Non-cement based adhesives should be those that have good adhesion with concrete and cannot be peeled off due to strong alkalis. Adhesive materials suitable for this should be weakly alkaline and have excellent water resistance and binding performance that do not permeate water and carbon dioxide. Neutral or acidic synthetic binders have the disadvantage of reacting with the strong alkali of concrete, causing neutralization of the concrete surface and causing the surface layer to peel off.

상기에 적합한 합성수지(고분자 결합물질)는 약알칼리성을 나타내도록 제조 된 것을 사용한다. 예로서 합성수지중 아크릴계 수지는 아크릴산과 메틸기, 아민기와 결합시킨 것을 암모니아가 첨가된 상태에서 유화시켜 약알칼리성(pH8∼9)이 유지되도록 한 것을 사용한다. 적절한 양의 약알칼리성을 띠며 접착성과 결합능력이 있는 수용성 고분자 폴리머의 적용으로 인해 표층에 같이 혼합되는 재료들과 표면의 질감을 잘 나타낼 수 있다.Suitable synthetic resins (polymer binding material) suitable for the above use those prepared to exhibit weak alkalinity. For example, the acrylic resin in the synthetic resin is one in which acrylic acid, a methyl group, and an amine group are combined to emulsify in the state where ammonia is added to maintain weak alkaline (pH8-9). Appropriate amount of weakly alkaline, adhesive and binding water-soluble polymers can be applied to the surface layer and the material mixed well.

표면층에 적용되는 무기재료들은 충진(filler) 역할을 하며 모두 천연계 재료(광물)로 구성된다. 이 충진 역활로 적용되는 광물들은 유해 중금속 물질과 결합되거나 흡착이 가능한 것과 규사를 혼합한 것들로 구성된다. 중금속 안정화제는 자연광물에서 얻어낸 것들로 인산염 화합물, 황 화합물 및 산화 화합물이 적용 가능하며, 인산염계 화합물은 인회석(apatite), 인산철(iron-phosphate), 모노오르토인산칼슘(mono-calcium orthophosphate)로 이루어지고, 황 화합물은 황산칼슘(calcium sulfate), 황산철(iron sulfate)로 이루어지며, 산화 화합물은 산화철(iron oxide), 산화알루미늄(aluminum oxide), 산화칼슘(calcium oxide), 산화실리콘(silicon oxide), 산화나트륨(sodium oxide), 산화티타늄(titanium oxide), 이산화망간(MnO2), 보크사이트(bauxite), 산화마그네슘(MgO)로 이루어진다. 이 중금속 안정화제는 자연에서 추출된 것들로 충진재의 역할이 되도록 입도가 0.005mm∼0.074mm mesh의 실트질의 것들을 사용한다.The inorganic materials applied to the surface layer act as fillers and are all composed of natural materials (minerals). The minerals applied in this filling role consist of a mixture of adsorbable heavy metals and adsorbable silica. Heavy metal stabilizers are those obtained from natural minerals, and are applicable to phosphate compounds, sulfur compounds, and oxidized compounds. Phosphate compounds include apatite, iron phosphate, and mono-calcium orthophosphate. The sulfur compound is composed of calcium sulfate, iron sulfate, and the oxide compound is iron oxide, aluminum oxide, calcium oxide, silicon oxide ( silicon oxide, sodium oxide, titanium oxide, manganese dioxide (MnO 2), bauxite, magnesium oxide (MgO). These heavy metal stabilizers are those extracted from nature and use silt-like ones with a particle size of 0.005mm to 0.074mm mesh to serve as fillers.

이 광물질 중에서 표면 층에 다공성 구조를 제공하는 것으로는 소성 다공성 규조토와 유리 중공구체를 사용한다. 소성규조토는 약 1,300℃에서 소성시켜 규조토의 다공성을 확대시키고 강도를 높인 것이다. 유리 중공구체는 미세유리입자 내 부가 비어있게 제작된 것으로 견고성은 모래와 같고 비중은 0.1∼0.6로 가벼운 특징을 갖는다.Among these minerals, plastic porous diatomaceous earth and glass hollow spheres are used to provide a porous structure in the surface layer. Calcined diatomaceous earth is calcined at about 1,300 ℃ to enlarge the porosity and increase the strength of the diatomaceous earth. Glass hollow spheres are manufactured to have an empty inside of the microglass particles, and have the same hardness as sand and have a specific gravity of 0.1 to 0.6.

표면 층의 칼라는 중금속 안정화 충진 재료가 지니는 고유의 색상과 천연 안료가 나타내는 색상을 혼합하여 조절한다. 혼합된 칼라재료는 최종 pH가 8±0.5가 되도록 무기재료를 선택하여 생태관의 민물과 바닷물 생물에 지장이 없도록 한다.The color of the surface layer is controlled by mixing the inherent color of the heavy metal stabilized fill material with the color represented by the natural pigment. Mixed color materials should be selected so that the final pH is 8 ± 0.5 so that the freshwater and saltwater organisms of the ecological tube are not disturbed.

본 발명의 생태 전시관용 인조구조물의 제조방법에 의하면, 인조구조물에 사용되는 시멘트 사용으로 인한 콘크리트의 유해성을 없애 줄 수 있고, 그로인해 생태 전시관의 동물, 식물, 어류 등이 잘 서식하도록 하는 효과, 구조물의 설치 시에도 무게로 인한 작업을 불편함을 줄여주는 경량 효과와 표면에서 이끼가 자라도록 하는 효과가 있다.According to the manufacturing method of the artificial structure of the ecological pavilion of the present invention, it is possible to eliminate the harmfulness of concrete due to the use of cement used in the artificial structure, and thereby to effectively inhabit the animals, plants, fish, etc. of the ecological exhibition hall, Even when installing the structure, there is a light effect to reduce the inconvenience caused by the weight and the effect of growing moss on the surface.

이하, 본 발명은 실시 예를 참고로 하여 보다 상세하게 기재될 것이다. 그러나 본 발명은 이러한 실시 예에 의해 제한되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited by this embodiment.

실시예 1Example 1

인조구조물의 하부 층을 형성시키기 위해 혼합재료를 양생시킬 수 있는 실리콘 받침과 양생 틀(200mm X 200mm X 50mm)을 준비한다. 혼합재료는 혼합기에 시멘트 1kg, 인회석 분말 300g, 이산화망간 200g, 유리 중공구체 100g, 규사 300g, 폴리프로필렌섬유 3g, 셀루로우즈섬유 2g을 넣고 30초간 섞어주고 이것에 물 800g과 유동화제 5g을 넣고 3분간 교반시켜셔 준비하였다. 준비된 혼합재료를 양생 틀에 20mm 두께가 되게 넣고 그늘진 곳에서 30일간 양생시켰다. 또한 양생이 끝난 후 아크릴수지 1kg, 소성 규조토 300g, 인회석 1kg, 유리 중공구체 50g, 기포제 1g, 기포안정제 0.5g, 셀루로우즈 섬유 30g, 천연 흑색안료 50g을 혼합하여 양생된 하부 층 위에 5mm 두께로 코팅시키고 10일간 경화시켜 두개 층의 인조구조물 재료를 얻었다.In order to form the lower layer of the artificial structure, a silicone base and a curing frame (200mm x 200mm x 50mm) capable of curing the mixed material are prepared. In the mixing material, add 1 kg of cement, 300 g of apatite powder, 200 g of manganese dioxide, 100 g of glass hollow sphere, 300 g of silica sand, 3 g of polypropylene fiber, 2 g of cellulose fiber, mix for 30 seconds, and add 800 g of water and 5 g of a fluidizing agent. It was prepared by stirring for a minute. The prepared mixture was placed in a curing mold to a thickness of 20 mm and cured in a shaded place for 30 days. After curing, 1mm of acrylic resin, 300g of calcined diatomaceous earth, 1kg of apatite, 50g of glass hollow sphere, 1g of foaming agent, 0.5g of bubble stabilizer, 30g of cellulose fiber, and 50g of natural black pigment were mixed to a thickness of 5mm on the cured lower layer. Coating and curing for 10 days yielded two layers of the artificial structure material.

실시예 2Example 2

실시예 1에서 사용한 동일한 재료혼합 및 코팅, 양생방법으로 하부 층은 20mm와 상부 층은 10mm인 인공구조물을 얻었다.By the same material mixing, coating, and curing method used in Example 1, an artificial structure having a lower layer of 20 mm and an upper layer of 10 mm was obtained.

실시예 3Example 3

실시예 1에서 사용한 동일한 재료혼합 및 코팅, 양생방법으로 하부 층은 20mm와 상부 층은 15mm인 인공구조물을 얻었다.By the same material mixing, coating, and curing method used in Example 1, an artificial structure having a lower layer of 20 mm and an upper layer of 15 mm was obtained.

실시예 4Example 4

실시예 1에서 사용한 동일한 재료혼합 및 코팅, 양생방법으로 하부 층은 20mm와 상부 층은 20mm인 인공구조물을 얻었다.By the same material mixing, coating, and curing method used in Example 1, an artificial structure having a lower layer of 20 mm and an upper layer of 20 mm was obtained.

실시예 5Example 5

실시예 1에서 사용한 동일한 재료혼합 및 코팅, 양생방법으로 하부 층 20mm 단독인 인공구조물을 얻었다.By the same material mixing, coating, and curing method used in Example 1, an artificial structure having only 20 mm of the lower layer was obtained.

상기 실시예에서 얻어진 인공구조물의 성능을 평가하기 위하여 상기 실시예에서 얻어진 구조물을 원형 아크릴수조(직경 X 높이 = 150mm X 300mm)에 맞게 원형으로 잘라낸 후 수조밑에 넣고 가장자리로는 물이 스며들지 않도록 실링을 하고 그 안에 물(증류수, pH=7)을 채워 넣고 두껑을 덮은 후 인조구조물에서의 시간 변화에 따른 pH와 중금속의 용출 특성을 분석하였다.In order to evaluate the performance of the artificial structure obtained in the above embodiment, the structure obtained in the above example was cut into a circular acrylic tank (diameter X height = 150 mm X 300 mm), and placed under the tank to seal the water so that the edge does not penetrate. After filling with water (distilled water, pH = 7) and covering the lid, the dissolution characteristics of pH and heavy metals with time variation in the artificial structure were analyzed.

Figure 112009501251243-pat00001
Figure 112009501251243-pat00001

위의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 시멘트를 주 재료로한 하부 층(실시예 5)에서는 중금속의 검출은 없으나 시멘트로 인한 pH의 증가가 나타나고 있었다. 그러나 두개 층을 동시에 형성한 것들에서는 pH의 변화가 미미했으며 중금속의 검출도 없는 결과를 얻었다.As can be seen from the above results, in the lower layer (Example 5) mainly composed of cement, no heavy metal was detected, but the increase in pH due to cement was observed. However, the two layers formed at the same time showed a slight change in pH and no detection of heavy metals.

Claims (5)

콘크리트 하부층과 다공성 표면층의 결합으로 이루어지는 두께 20∼40mm의 인조 구조물이며, Artificial structure of 20 to 40 mm thick, consisting of a combination of a concrete lower layer and a porous surface layer, 상기 콘크리트 하부층은, 시멘트 100 중량부에 대해 중금속 안정화제 20∼100 중량부, 유리 중공구체 10∼30 중량부, 규사 20∼50 중량부, 보강섬유 0.5-5 중량부 및 혼화제 0.5∼5 중량부가 혼합되어 제조되고, The concrete lower layer is 20 to 100 parts by weight of heavy metal stabilizer, 10 to 30 parts by weight of glass hollow sphere, 20 to 50 parts by weight of silica sand, 0.5-5 parts by weight of reinforcing fiber and 0.5 to 5 parts by weight of admixture with respect to 100 parts by weight of cement. Manufactured by mixing 상기 다공성 표면층은, 합성수지 100 중량부에 대해 소성 규조토 20∼100 중량부, 무기계 중금속 안정화제 100∼150 중량부, 유리 중공구체 5∼30 중량부, 기포제 0.05∼0.2 중량부, 기포안정제 0.05∼0.2 중량부, 셀루로우즈 섬유 2∼5 중량부, 천연 안료 2∼10 중량부가 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생태관용 인조구조물 제조방법.The porous surface layer is 20 to 100 parts by weight of calcined diatomaceous earth, 100 to 150 parts by weight of inorganic heavy metal stabilizer, 5 to 30 parts by weight of glass hollow spheres, 0.05 to 0.2 parts by weight of foaming agent, and 0.05 to 0.2 of bubble stabilizer based on 100 parts by weight of synthetic resin. A weight part, 2 to 5 parts by weight of cellulose fibers, and 2 to 10 parts by weight of natural pigments are manufactured by mixing. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중금속 안정화제는, 중금속과 결합하여 안정화시키는 것으로, 인산염(phosphate)계 화합물, 황(sulfur) 화합물, 산화(oxide) 화합물로 이루어진 군으로부터 일종 이상을 선택 혼합하는 것을 특징으로 하는 생태관용 인조구조물 제조방법. The heavy metal stabilizer is stabilized by binding to heavy metals, artificial structure for ecological aspect characterized in that at least one selected from the group consisting of phosphate-based compounds, sulfur compounds, oxide compounds selected by mixing Manufacturing method. 삭제delete
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