KR101130047B1 - A block compositions for ecological restoration using non sintered cement - Google Patents

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은재기
경민수
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Abstract

PURPOSE: A block composition for ecological system restoration using non-sintered cement is provided to enhance compressive strength, freezing, and thawing resistance of the block and secure suitable pH for ecological cycle. CONSTITUTION: A block composition for ecological system restoration using non-sintered cement comprises filler consisting of an aggregate having 1,350-1,450kilograms/cubic meter unit weight, a binder having 450-490kilograms/cubic meter unit weight, water reducing agent which is added 100-150 parts by weight based on total weight of 100.0 parts by weight of the filler and the binder, and water which is added 2000-3000 parts by weight based on total weight of 100.0 parts by weight of the filler and the binder. The binder comprises 50-60 weight% of blast furnace slag, 8-15 weight% of gypsum, 1-3 weight% of NaOH, 1-2 weight% of aluminium sulfate, and 1-2 weight% of limestone. The binder additionally includes 7-10 weight% of calcium hydroxide, 12-17 weight% of plasticity yellow soil, 5-10 weight% of each elvan and kaolin.

Description

비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물{A Block Compositions For Ecological Restoration Using Non Sintered Cement}A block composition for ecological restoration using non sintered cement

본 발명은 생태를 복원할 수 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기존의 고로슬래그시멘트재료를 대체하는 비소성 시멘트를 사용하여 혼합물들의 화학반응을 통해 다양한 생물종을 보호할 수 있는 환경을 제공하고, pH 저감과 압축강도 및 동결융해저항성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공극을 충분히 확보하여 식물의 자생이 보다 효과적으로 이루어지도록 하고, 우수나 오염수의 수질을 자연정화시킬 수 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a block composition for ecological restoration using non-plastic cement that can restore ecology, and more particularly, through various chemical reactions of mixtures using non-plastic cement which replaces the existing blast furnace slag cement material. It provides an environment that protects species, improves pH reduction, compressive strength and freeze-thawing resistance, and secures voids so that plants can grow more effectively, and the quality of rainwater or contaminated water It relates to a block composition for ecological restoration using non-fired cement that can be naturally purified.

최근 하천 제방보호를 위해 다공성 생태블록이 친환경적으로 조성됨에 따라 생태하천에 많은 호안블록들이 설치되고 있다. 이러한 용도의 하천생태블록들의 주재료는 일반적으로 사용되고 있는 시멘트인 포틀랜드 시멘트로서 주성분이 실리카, 알루미나 및 석회를 함유하는 원료를 적당한 비율로 충분히 혼합하고, 그 일부가 용융되어 소결된 클링커에 적당량의 석고를 첨가하여 미분쇄시켜 분말로 한 것이다.Recently, as ecologically porous porous blocks are constructed to protect the banks of rivers, many revetment blocks are installed in ecological rivers. The main material of the river ecological blocks for this purpose is the cement which is generally used. The main ingredient is a mixture of raw materials containing silica, alumina, and lime in an appropriate ratio, and a part of which is melted and a suitable amount of gypsum is applied to the sintered clinker. It was added and finely ground to obtain a powder.

이러한 일반적인 시멘트의 클링커 제조를 위해서는 약 1450℃의 고온 상태에서 용융시켜야만 하기 때문에 대량의 에너지(중유 약 30-35 L/톤)를 소비하게 된다. 뿐만 아니라 시멘트 1톤을 제조하는 데에는 약 700 ～ 870kg의 이산화탄소를 배출하는 것으로 알려져 있다. 현재 국내의 시멘트 생산량은 약 4천만 톤으로 이에 소비되는 석유는 약 12억L로 이 가격을 1,000원/L으로 계산하여도 1조 2천억 원이란 거대한 자금이 소요된다. 또한, 이러한 시멘트 제조방법에는 연간 약 3천 4백만 톤의 이산화탄소가 배출되기 때문에 시멘트 제조산업은 대량의 에너지를 소비함과 아울러, 환경오염의 발생원과 지구온난화의 주된 요인으로 작용하고 있다. 따라서 시멘트 산업에 있어서 이와 같은 환경부하를 감소시키기 위해서는 슬래그와 같은 산업부산물의 활용을 높이는 방안이 비용절약과 환경보호에 무엇보다도 큰 효과를 가져 올 수 있다. The production of clinker of this general cement requires melting at a high temperature of about 1450 ° C., thus consuming a large amount of energy (about 30-35 L / ton of heavy oil). In addition, it is known to emit about 700 ~ 870kg of carbon dioxide to produce one ton of cement. At present, the domestic cement production is about 40 million tons, the oil consumed is about 1.2 billion liters, and even if the price is estimated at 1,000 won / l, huge capital of 1.2 trillion won is required. In addition, since about 34 million tons of carbon dioxide is emitted per year, the cement manufacturing industry consumes a large amount of energy, and acts as a major source of environmental pollution and global warming. Therefore, in order to reduce such environmental load in the cement industry, a method of increasing the utilization of industrial by-products such as slag can have the greatest effect on cost saving and environmental protection.

즉, 클링커를 사용하지 않고 시멘트를 제조할 수 있다면 산업부산물인 고로슬래그를 고부가치의 자원으로 활용의 극대화를 꾀할 수 있음은 물론, 클링커의 제조에 의한 에너지 절약, 이산화탄소 배출에 의한 환경오염 문제를 해결할 수 있고, 생산원가의 절감 등과 같은 많은 장점이 있다. 국내에서 연간 발생하는 고로슬래그 800만 톤 전량을 본 발명에 의한 비소성 시멘트로 제조할 경우, 연간 1,500억 원의 석유를 절약할 수 있으며, 연간 850만 톤의 이산화탄소 배출을 막을 수 있는 큰 효과가 있을 것으로 예측된다. 고로슬래그는 비소성 재료로 분류하고 있으며, 소성된 황토와 소성과정을 거치는 메타카올린 강도증진 재료도 제외된 배합실험을 통하여 비소성 시멘트의 장점을 극대화하여 산업부산물의 활용을 높이는 방안이 비용절약과 환경보호에 무엇보다도 큰 효과를 가져 올 수 있다. In other words, if cement can be manufactured without using clinker, it is possible to maximize the utilization of blast furnace slag, which is an industrial by-product, as a high value-added resource, as well as to save energy due to the manufacture of clinker and environmental pollution by carbon dioxide emissions. It can be solved and there are many advantages such as reduction of production cost. If 8 million tons of blast furnace slag produced annually in Korea is manufactured with non-calcined cement according to the present invention, it can save 150 billion won of oil annually, and have a great effect to prevent 8.5 million tons of carbon dioxide emissions per year. It is expected to be. Blast furnace slag is classified as non-fired material, and maximization of the advantages of non-fired cement through the mixing experiment that excludes calcined ocher and metakaolin strength-enhancing material undergoing sintering process is a cost-saving and First of all, it can have a big effect on environmental protection.

또한, 2012년 환경부 생태하천복원사업 추진방향은 다양한 생물종 보호와 하천의 동?식물 및 고유종, 희귀종, 법적보호종을 보존하여 하천복원 목표를 설정하고 사업추진 지침을 수립하고 있는 실정이다. In addition, the 2012 Ministry of Environment's Ecological River Restoration Project is to set up river restoration goals and establish project promotion guidelines by preserving various species, preserving animals, plants and endemic species, rare species, and legal protected species.

한편, 산업이 발전하고 인구가 증가하면서 하천을 오염시키는 폐수 또는 생활하수의 양이 많아지고, 이러한 폐수 또는 생활하수는 아무런 여과 없이 하천으로 유입되어 하천의 수질을 심각하게 오염시키는 사례가 많이 발생하고 있다. 특히, 요즘 뉴스를 통하여 많이 알려지고 있는 낙동강 페놀 오염과 사건과 같은 경우 예상치 못한 상황에서 오염물질이 하천으로 유입되면서 시민들의 식수원인 하천을 심각하게 오염시켜 수돗물 공급중단이라는 사태까지 초래하였다. 이러한 예상하지 못했던 사건으로 인한 하천오염의 발생은 하천오염에 따른 피해가 얼마나 심각한지를 여실히 보여주고 있어 우리들로 하여금 더더욱 하천오염 예방에 많은 관심을 가지게 하고 있다. On the other hand, as the industry develops and the population increases, the amount of waste water or domestic sewage that pollutes the rivers increases, and these waste waters or domestic sewage waters flow into the rivers without any filtration and seriously pollute the water quality of the rivers. have. In particular, in the case of the Nakdong River phenol pollution and events, which are widely known in the news these days, the pollutants flowed into the river in an unexpected situation, seriously polluting the river, which is the drinking water source of the citizens, and causing a water supply interruption. The incidence of river pollution due to these unexpected events shows how serious the damage caused by river pollution is, and we are getting more and more interested in preventing river pollution.

이러한 문제를 해결하기 위하여 특허등록 제0371440호에는 자연소재인 황토를 주성분으로 하는 황토풀을 제조하고 이를 골재의 결합재로 사용한 사면 안정용 다공성 블록이 개시되어 있다.In order to solve such a problem, Patent Registration No. 0371440 discloses a slope stabilized porous block using a loess having a natural component of ocher as a main component and using it as a binder for aggregate.

상기 특허 제0371440호에 개시된 사면 안정용 다공성 블록은, 자연 건조된 황토를 1,000℃이상까지 가열시키면서 고온 소성시킨 직후 급냉시켜 활성화시킨 다음 분쇄하고 이 황토와 생석회를 무게비 7 ～ 12 : 1로 혼합해 황토풀을 만들고, 입경이 20 ～ 25mm, 15 ～ 20mm 및 5～ 13mm 범위로 구성된 골재 중 어느 하나의 범위로 된 골재와 상기 황토풀을 무게비 3～5:1로 넣고 상기 황토풀에 대하여 25~32중량%의 물과 0.5~2중량%의 혼화제(고성능 감수제와 유동화제)를 첨가하고 혼합한 재료를 사용해 진동압축 방법을 통해 제조내용이 개시되어 있다. The slope stabilized porous block disclosed in Patent No. 0371440 is activated by quenching immediately after firing naturally dried loess at a high temperature while heating to 1,000 ° C. or more, and then pulverizing and mixing the loess and quicklime in a weight ratio of 7 to 12: 1. Make a grass, put the aggregate of any one of the aggregate consisting of 20 ~ 25mm, 15 ~ 20mm and 5 ~ 13mm particle diameter and the ocher grass in a weight ratio of 3 to 5: 1 to 25 ~ 32 for the ocher grass The manufacturing contents are disclosed through a vibration compression method using a material in which a weight% water and a 0.5 to 2 weight% admixture (a high performance water reducing agent and a fluidizing agent) are added and mixed.

또한, 특허등록 제0873996호 생태복원용 블록 조성물에는 고로슬래그 시멘트와 폐유리분말 등과 산업폐기물 및 재생골재를 사용하여 산업폐기물의 재활용률을 높임과 동시에 식물의 생식이 보다 잘 이루어질 수 있는 하천복원용 생태블록 조성물과 물리적 성능이 뛰어난 소석회를 사용함으로써 고로슬래그 시멘트와 고로슬래그, 맥반석, 고령토, 메타카올린, 폐유리분말을 활성화시키고 수화반응이 효과적으로 이루어진 특징이 개시되어 있다.
In addition, patent registration No. 0873996 ecological restoration block composition uses blast furnace slag cement, waste glass powder, and other industrial wastes and recycled aggregates to increase the recycling rate of industrial wastes and at the same time improve the ecology for river restoration. The use of block composition and hydrated lime with excellent physical performance has been disclosed to activate blast furnace slag cement, blast furnace slag, elvan, kaolin, metakaolin, waste glass powder, and to hydrate effectively.

하지만, 상기에서 제시된 등록특허 제0371440호(사면 안정용 다공성 블록)는, 결합재로 사용되는 황토풀에 생석회가 첨가되어 있어 황토와 생석회가 포졸란 반응이나 화학적 반응이 잘 일어나지 않아 황토풀의 결합력이 저하되는 문제점이 발생되고 있다.However, Patent No. 0371440 (Slope Stabilized Porous Block) presented above has added quicklime to ocher grass used as a binder, so that the cohesion of ocher and quicklime does not occur in pozzolanic reaction or chemical reaction, and thus the binding force of ocher grass decreases. There is a problem.

또한, 시멘트를 쓰지 않고 황토와 생석회의 활성화 화학 결합력으로는 블록의 압축강도 및 동결융해저항성을 해결하지 못하는 문제도 내포되어 있다.In addition, there is a problem that does not solve the compressive strength and freeze-thawing resistance of the block by using the active chemical bonding force of loess and quicklime without using cement.

한편, 특허등록 제0873996호(생태복원용 블록 조성물)는 여전히 고로슬래그시멘트를 사용하고 있어 다양한 생물종이 산란하고 번식하는데 있어 생태환경에 적합한 pH값 확보와 구조적 물리적 성능들이 조금 미비한 문제점을 가지고 있다.
On the other hand, Patent Registration No. 0873996 (Block composition for ecological restoration) is still using the blast furnace slag has a problem of securing a suitable pH value and structural physical performance in the spawning and breeding of a variety of biological species suitable for the ecological environment.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물은 단위 중량 1,350 ～ 1,450㎏/㎥의 골재로 이루어진 충진재와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 100 ～ 150중량부로 혼합하는 감수제와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 2000 ～ 3000중량부로 혼합하는 물로 이루어지며, 상기 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.Block composition for ecological restoration using non-fired cement of the present invention for solving the above problems with respect to the total weight of 100 parts by weight of the filler and the binder made of aggregates of unit weight 1,350 ~ 1,450kg / ㎥ It consists of water-reducing agent to be mixed at 100 to 150 parts by weight, and water to be mixed at 2000 to 3000 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and the binder, and the binder is 50 to 60% by weight of blast furnace slag and 8 to 15% by weight of gypsum. %, Sodium hydroxide 1-3 wt%, aluminum sulfate 1-2 wt%, limestone 1-2 wt%.

본 발명에서 결합재에는 소석회 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the binder is characterized in that the slaked lime 7 to 10% by weight, calcined ocher 12 to 17% by weight, elvan 5 to 10% by weight, kaolin 5 to 10% by weight is further included.

본 발명에서 결합재에는 소석회 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 메타카올린 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the binder is characterized in that 7 to 10% by weight of slaked lime, 12 to 17% by weight of calcined ocher, 5 to 10% by weight of ganbanite, and 5 to 10% by weight of metakaolin.

본 발명에서 결합재에는 폐유리분말 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the binder is characterized in that 7 to 10% by weight of waste glass powder, 12 to 17% by weight calcined ocher, 5 to 10% by weight of elvan, 5 to 10% by weight of kaolin.

본 발명에서 결합재에는 폐유리분말 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 메타카올린 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 결합재에는 소석회 7 ～ 10중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%, 폐유리분말 7 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.The binder in the present invention is characterized in that the waste glass powder 7 to 10% by weight, calcined ocher 12 to 17% by weight, ganban rock 5 to 10% by weight, metakaolin 5 to 10% by weight is further included.
In the present invention, the binder is characterized in that 7 to 10% by weight of slaked lime, 5 to 10% by weight of ganban stone, 5 to 10% by weight of kaolin, and 7 to 10% by weight of waste glass powder.

본 발명에서 결합재의 전체 중량 100%에 대하여 0.02 ～ 0.03중량%의 분말형태로 이루어진 폐갈대를 포함하여 혼합하되, 상기 폐갈대는 세척 및 양분해성 미생물을 사멸시킨 후 세척 및 건조하여 난분해성인 화이버 형태로 제작하여 분말 또는 섬유질 화이버 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the present invention, a mixed reed including a powdered reed made of 0.02 ~ 0.03% by weight relative to the total weight of the binder in the form of 0.02 ~ 0.03% by weight, the waste reeds are washed and dried after killing the decomposable microorganisms and hardly degradable fiber Produced in the form characterized in that the powder or fiber made of fiber.

본 발명의 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물은 단위 중량 1,400 ～ 1,700㎏/㎥의 일반토양으로 이루어진 충진재와, 단위 중량 450 ～ 490㎏/㎥의 결합재와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 100 ～ 150중량부로 혼합하는 감수제와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 2000 ～ 3000중량부로 혼합하는 물;로 이루어지며, 상기 결합재는 고로슬래그 60 ～ 79.5중량%, 석고 7 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 소석회 10 ～ 20중량%, 마분말 0.2 ～ 1중량%로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Ecological restorative block composition using non-plastic cement of the present invention is a filler consisting of a general soil of unit weight 1,400 ~ 1,700kg / ㎥, a binder of unit weight 450 ~ 490kg / ㎥, and the total weight of the filler and the binder combined 100 to 150 parts by weight of the water-reducing agent mixed with 100 to 150 parts by weight, and water mixed with 2000 to 3000 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and the binder combined; the binder consists of blast furnace slag 60 to 79.5 weight %, Gypsum 7-15 wt%, sodium hydroxide 1-3 wt%, aluminum sulfate 1-2 wt%, limestone 1-2 wt%, slaked lime 10-20 wt%, powder powder 0.2-1 wt% It features.

본 발명은 기존의 고로슬래그시멘트재료를 대체하는 비소성 시멘트를 사용하여 혼합물들의 화학반응을 통해 다양한 생물종을 보호할 수 있는 환경을 제공하고, pH 저감과 압축강도 및 동결융해저항성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공극을 충분히 확보하여 식물의 자생이 보다 효과적으로 이루어지도록 하고, 우수나 오염수의 수질을 자연정화시킬 수 있는 유용한 발명이다.
The present invention provides an environment that can protect various species through chemical reaction of mixtures by using non-fired cement that replaces existing blast furnace slag cement material, and can reduce pH, improve compressive strength and freeze-thaw resistance. In addition, it is a useful invention that ensures sufficient voids to make plants grow more effectively, and can naturally purify water quality of rainwater or contaminated water.

이하, 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention in more detail.

본 발명에서는 시멘트를 사용하지 않고도 충분한 압축강도 및 동결융해시 높은 저항값, 우수한 결합력을 형성하기 위해 골재 또는 일반토양으로 이루어진 충진재와 이를 결합하기 위한 결합재로 구성된다.In the present invention, it is composed of a filler made of aggregate or general soil and a binder for bonding it in order to form a sufficient compressive strength and high resistance value during freeze-thawing, excellent bonding strength without using cement.

본 발명에서 주목할 만한 사항은 충진재와 고로슬래그, 석고, 수산화나트륨, 황산알루미늄, 석회석으로 구성된 비소성 물질이 포함된 결합재를 사용하고 있다는 것이다.
Noteworthy in the present invention is the use of a filler containing a non-plastic material consisting of filler and blast furnace slag, gypsum, sodium hydroxide, aluminum sulfate, limestone.

[실시 예1]Example 1

본 실시 1예에 따른 조성물은, 단위 중량 1,350 ～ 1,450㎏/㎥의 골재로 이루어진 충진재와, 단위 중량 450 ～ 490㎏/㎥의 결합재와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 100 ～ 150의 중량부로 혼합하는 감수제와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 2000 ～ 3000의 중량부로 혼합하는 물로 이루어져 있으며, 상기 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 소석회 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%가 혼합되어 있다.The composition according to the first embodiment is 100 with respect to 100 parts by weight of the total weight of the filler material consisting of aggregates of 1,350 to 1,450 kg / ㎥, a binder of unit weight 450 to 490 kg / ㎥, combined the filler and the binder It consists of a water-reducing agent to be mixed in an amount of from 150 to 150 parts by weight, and water in an amount of 2000 to 3000 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and the binder, and the binder is 50 to 60% by weight of blast furnace slag and 8 to 15 gypsum. Wt%, sodium hydroxide 1-3 wt%, aluminum sulfate 1-2 wt%, limestone 1-2 wt%, slaked lime 7-10 wt%, calcined ocher 12-17 wt%, elvan 5-10 wt%, kaolin 5 10 weight% is mixed.

여기서, 상기 충진재로 이용하는 골재는 쇄석골재와 재성골재 중량 비율이 5 : 5로 이루어져 있다.Here, the aggregate used as the filler is composed of crushed aggregate and ash aggregate weight ratio of 5: 5.

특히, 상기 재생골재는 일상생활에서 많이 발생되는 폐콘크리트, 폐도자기, 폐타일, 폐보드류 및 폐판넬을 일정 입경 이하로 파쇄하여 사용하였고, 상기 쇄석골재는 광산이나 석산에서 채취되는 암석을 파쇄하여 만들어진 것을 사용하였다.In particular, the recycled aggregates were used by crushing the waste concrete, waste ceramics, waste tiles, waste boards and waste panels to a certain particle size or less, and the crushed aggregates are crushed rocks collected from mines or quarries The made one was used.

또한, 상기 결합재 중 석고는 고로슬래그의 산성피막을 파괴하여 수식이온을 용출시키는 역할을 하게 되며, 특히, 고로슬래그 내부의 알루미나 성분과 반응하여 에트린 가이트(ettringite)를 다량 생성시켜 침상의 에트린가이트에 의한 네트워크 메트릭스를 형성시켜 강도를 발현시키도록 작용하게 된다.In addition, the gypsum in the binder serves to elute the modified ions by destroying the acid coating of the blast furnace slag, in particular, by reacting with the alumina component inside the blast furnace slag to produce a large amount of ettringite (ettringite) in the needle-like ethrin It acts to express the strength by forming network metrics by the guides.

이때에, 상기 석고를 임계치 미만으로 혼합하였을 경우 강도가 충분히 발현되지 않는데, 이것은 고로슬래그에 함유되어 있는 C3A 성분을 완전히 에트린가이트로 전화시킬 수 있는 석고량 부족으로 인해 여분의 C3A 성분이 물과 반응하여 수화알루민산칼슘을 생성하거나 또는 이미 생성된 에트린가이트 중 석고와 반응하여 강도발현이 에트린 가이트보다 훨씬 작은 모노셀페이트를 생성하기 때문이다.At this time, if hayeoteul mixing the plaster below the threshold value does the strength is not fully expressed, this is the replacement due to the plaster amount shortage that may call completely eth- Lin gayiteu the C 3 A components which therefore contained in the slag C 3 A This is because the component reacts with water to produce calcium hydrated aluminate or with gypsum in the already produced ethrinite, resulting in monocellates whose strength is much lower than that of the ethrinite.

또한, 석고의 혼합량이 임계치를 초과할 경우에는 고로슬래그와 반응하지 못한 여분의 석고와 수화생성물 사이에 응집상태로 존재하면서 이들의 결합력을 약화시켜 강도를 저하시키는 작용을 하게 된다.In addition, when the mixing amount of the gypsum exceeds the threshold, it exists in a cohesive state between the excess gypsum and the hydration product that did not react with the blast furnace slag to weaken their binding force to lower the strength.

또한, 소석회는 국내에서 다량 생산되는 것으로 본 발명에서는 충분한 강도를 발현시키기 위해 혼합한다.In addition, the slaked lime is produced in a large amount in Korea in the present invention is mixed to express sufficient strength.

이러한, 소석회는 용해도가 25℃에서는 1.13g/ℓ이고, 20℃에서는 1.25g/ℓ이므로 소량만 가지고도 강알칼리성을 나타낼 수 있기 때문에 고로슬래그 표면의 쇄상결합에 의한 불투성 피막을 강알칼리성 작용(pH>12.5)에 의해 빠르게 파괴한다. 이 반응은 초기에는 활발히 진행되지만 시간이 지남에 따라 서서히 진행이 이루지게 된다.Such calcined lime has a solubility of 1.13 g / l at 25 ° C. and 1.25 g / l at 20 ° C., so that it can exhibit strong alkalinity with only a small amount. rapid destruction by pH> 12.5). The reaction is actively active initially but progresses slowly over time.

특히, 상기 소석회를 임계치 미만으로 혼합할 경우 충분한 강도 발현이 어렵고, 임계치를 초과하여 혼합하였을 경우에는 석회의 용해도가 낮기 때문에 빨리 과포화되어 수산화칼슘 결정체로 석출되는데, 상기 수산화칼슘 결정체는 강도가 없다. 즉, 상기 수산화칼슘 결정체의 잉여량이 많을수록 오히려 압축강도가 저하되는 현상이 발생하게 되는 것이다.Particularly, when the slaked lime is mixed below the threshold, it is difficult to develop sufficient strength, and when the slaked lime is mixed above the threshold, the solubility of lime is low so that it is supersaturated and precipitates as calcium hydroxide crystals. The calcium hydroxide crystals do not have strength. That is, as the excess amount of the calcium hydroxide crystals increases, the phenomenon that the compressive strength is lowered rather occurs.

다음으로, 수산화나트륨은 공업용 제품으로서 소석회의 작용과 마찬가지로 강알칼리 자극제 역할을 하게 된다. 특히, 수산화나트륨은 생석회 및 소석회와 달리 물에 잘 융해되는 과정에서 발생하는 발열현상으로 인해 고로슬래그의 반응을 촉진시켜 초기의 강도를 높일 수 있도록 작용한다.Next, sodium hydroxide acts as a strong alkali stimulant, similar to the action of slaked lime as an industrial product. In particular, sodium hydroxide acts to increase the initial strength by accelerating the reaction of the blast furnace slag due to the exothermic phenomenon occurring in the process of melting well in water, unlike quicklime and slaked lime.

이러한, 수산화나트륨은 임계치 미만으로 혼합할 경우 충분한 발열현상이 발생하지 않아 강도개선이 원활히 이루어지지 않게 되고, 이와 반대로 임계치를 초과하였을 경우에는 높은 발열반응으로 인하여 초기 유동성 감소와 재령이 지남에 따라 강도 또한 급격히 감소하게 되어, 표면에 팽창균열 및 나트륨 성분에 의해 알칼리 골재반응을 일으키는 문제점이 발생하게 된다.When the sodium hydroxide is mixed below the threshold value, sufficient exothermic phenomenon does not occur, so that the strength is not improved smoothly. On the contrary, when the sodium hydroxide exceeds the threshold value, the sodium hydroxide decreases in initial fluidity due to high exothermic reaction and the strength with age. In addition, there is a sharp decrease, the problem of causing an alkali aggregate reaction by the expansion crack and sodium component on the surface.

다음으로, 황산알루미늄은 무수황산알루미늄 혹은 결정수를 함유한 황산알루미늄으로서 공업용(소위 17% 황산알루미늄-17% Al2O3, 또는 약 57%Al (SO4)2)으로 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으며, 황산알루미늄 내에 포함되어 있는 불순물은 본 발명에서 어떠한 영향도 미치지 않는다.Next, aluminum sulfate is anhydrous aluminum sulfate or aluminum sulfate containing crystal water, which is commercially available (so-called 17% aluminum sulfate-17% Al 2 O 3 , or about 57% Al (SO 4 ) 2 ). The impurities contained in the aluminum sulfate may not have any influence in the present invention.

상기, 황산알루미늄은 결합재 내에서 약간의 발열로 인해 고로슬래그의 반응을 촉진시킬 뿐만 아니라, 고로슬래그에 함유되어 있는 알루미나 성분이 석고와 반응하여 에트린가이트를 위주로 하는 수화물 생성을 촉진시킬 수 있게 작용하여 치밀한 골격구조를 형성함으로써 고로슬래그의 강도를 증진시킬 수 있도록 작용한다.The aluminum sulfate not only promotes the reaction of the blast furnace slag due to a slight heat generation in the binder, but also acts to promote the formation of hydrates based on ettringite by the alumina component contained in the blast furnace slag reacting with gypsum. By forming a dense skeleton structure acts to increase the strength of the blast furnace slag.

이러한, 황산알루미늄은 임계치 미만으로 혼합할 경우 강도증진효과를 기대할 수 없고, 임계치를 초과하여 혼합할 경우에는 초기 유동성이 급격히 저하되어 재령이 지남에 따라 강도를 큰 폭으로 감소시키는 문제점이 발생하게 된다.When the aluminum sulfate is mixed below the threshold value, the strength enhancement effect cannot be expected. When the aluminum sulfate is mixed above the threshold value, the initial fluidity decreases drastically, causing a problem of greatly decreasing the strength as the age passes. .

아울러, 석회석은 강도증진과 더불어 고로슬래그의 수화반응에서 생성되는 공극을 충진시켜 밀실도를 증가시킴은 물론, 일부의 석회석이 에트린가이트 중의 황산염을 치환하여 결정체를 형성하도록 작용함과 동시에 치환된 황산염이 고로슬래그의 반응을 촉진시킬 수 있도록 작용하게 된다.In addition, the limestone increases the strength and fills the pores generated in the hydration reaction of the blast furnace slag to increase the degree of stealth, as well as some of the limestone to replace the sulfate salt in the ethringite to form crystals The sulfate acts to accelerate the reaction of the blast furnace slag.

이러한, 석회석은 임계치 미만으로 혼합할 경우 상술한 효과를 기대하기 어렵고, 임계치를 초과하여 혼합하더라도 더욱 향상된 효과를 기대하기 어렵다.Such a limestone is difficult to expect the above-described effects when mixed below the threshold, and even if the limestone is mixed above the threshold, it is difficult to expect an improved effect.

다음으로, 상기 소성황토는 일반적인 황토를 900 ～ 1000℃에서 소성시켜 공기를 이용해 급속 냉각시켜 활성화하였다. 이때, 이렇게 활성화시킨 황토를 일정한 입도를 갖도록 분쇄한 후 소석회와 혼합하게 되면 포졸란 반응을 통해 경화가 이루어지며, 황토가 갖는 본래의 물성이나 효과를 유지할 수 있다.Next, the calcined ocher was activated by firing general ocher at 900 to 1000 ° C. and rapidly cooling it with air. At this time, when the activated ocher is pulverized to have a certain particle size and mixed with hydrated lime, the ocher is cured through the pozzolanic reaction, and the original physical properties and effects of the ocher can be maintained.

이러한 소성황토 및 고령토가 임계치 미만으로 혼합되면, 본 발명의 생태복원용 블록이 강한 알카리성을 띠게 되므로, 수중에 자생하는 미생물이 감소하게 되어 수질에 악영향을 미치게 된다.When the calcined ocher and kaolin are mixed below the critical value, the ecological restorative block of the present invention has strong alkalinity, so that microorganisms growing in the water are reduced, which adversely affects the water quality.

그리고 소성황토 및 고령토가 임계치를 초과할 경우에는 본 발명의 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물의 결합력이 약화되어 최소한의 강도를 확보하게 어렵게 된다.And when the calcined ocher and kaolin exceed the threshold, the bonding force of the ecological restorative block composition using the non-fired cement of the present invention is weakened, making it difficult to secure the minimum strength.

아울러, 본 실시 예1에서의 맥반석은 결합력을 확보하기 위한 구성으로 임계치를 벗어나게 되면 결합력 저하 현상이 발생하여 동결융해시 저항성을 확보하기 어렵다. 여기서, 본 발명에서의 맥반석의 입경은 100 ～ 325mesh인 것을 사용하였다.
In addition, the elvan in this embodiment 1 is a configuration for securing the bonding force is beyond the threshold occurs when the bonding force decreases phenomenon it is difficult to secure the resistance during freezing and thawing. Here, the particle size of the elvan in this invention used the thing of 100-325mesh.

[실시 예2][Example 2]

본 발명의 실시 예2에서는 실시 예2에서 혼합되는 혼합물들을 그대로 이용하면서 결합재의 혼합물 일부를 달리하였다.In Example 2 of the present invention, a portion of the mixture of the binder was changed while using the mixture mixed in Example 2.

실시 예2에 따른 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 소석회 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 메타카올린 5 ～ 10중량%가 혼합되어, 실시 예1에서의 고령토 대신 메타카올린 성분이 치환하였다.
Binder slag according to Example 2 is 50 to 60% by weight, gypsum 8 to 15% by weight, sodium hydroxide 1 to 3% by weight, aluminum sulfate 1 to 2% by weight, limestone 1 to 2% by weight, slaked lime 7 to 10% by weight %, Calcined ocher 12-17 wt%, gantholite 5-10 wt%, metakaolin 5-10 wt%, and the metakaolin component was substituted for kaolin in Example 1.

[실시 예3][Example 3]

본 발명의 실시 예3에서는 실시 예3에서 혼합되는 혼합물들을 그대로 이용하면서 결합재의 혼합물 일부를 달리하였다.In Example 3 of the present invention, a portion of the mixture of the binder was changed while using the mixture mixed in Example 3.

실시 예3에 따른 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 폐유리분말 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%가 혼합되어 실시 예3에서의 소석회 대신 폐유리분말이 치환하였다.
Binder slag according to Example 3 is 50 to 60% by weight, gypsum 8 to 15% by weight, sodium hydroxide 1 to 3% by weight, aluminum sulfate 1 to 2% by weight, limestone 1 to 2% by weight, waste glass powder 7 ~ 10 wt%, calcined ocher 12-17 wt%, gantholite 5-10 wt%, kaolin 5-10 wt% were mixed, and the waste glass powder was substituted for the slaked lime in Example 3.

[실시 예4]Example 4

본 발명의 실시 예4에서는 실시 예1에서 혼합되는 혼합물들을 그대로 이용하면서 결합재의 혼합물 일부를 달리하였다.In Example 4 of the present invention, a portion of the mixture of the binder was changed while using the mixture mixed in Example 1.

실시 예3에 따른 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 폐유리분말 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 메타카올린 5 ～ 10중량%가 혼합되어 실시 예1에서의 소석회와 고령토 대신 폐유리분말과 메타카올린을 치환하였다.
Binder slag according to Example 3 is 50 to 60% by weight, gypsum 8 to 15% by weight, sodium hydroxide 1 to 3% by weight, aluminum sulfate 1 to 2% by weight, limestone 1 to 2% by weight, waste glass powder 7 ~ 10 wt%, calcined ocher 12-17 wt%, gantholite 5-10 wt%, metakaolin 5-10 wt% were mixed to replace waste glass powder and metakaolin in place of slaked lime and kaolin in Example 1.

[실시 예5][Example 5]

실시 예5에 따른 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 소석회 7 ～ 10중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%, 폐유리분말 7 ～ 10중량%를 혼합하였다.
Binder slag according to Example 5 50 to 60% by weight, gypsum 8 to 15% by weight, sodium hydroxide 1 to 3% by weight, aluminum sulfate 1 to 2% by weight, limestone 1 to 2% by weight, slaked lime 7 to 10% by weight %, Elvan 5-10% by weight, kaolin 5-10% by weight, waste glass powder 7-10% by weight.

한편, 표 1 내지 표 4는 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 실시 예1 ～ 실시 예4에 따른 결합재를 이용하여 제작한 블록의 물성실험을 나타낸 것이다.On the other hand, Tables 1 to 4 show the physical property experiments of the blocks produced using the binder according to Examples 1 to 4 of the present invention configured as described above.

하기, 표 1 내지 표 4에서의 물성실험은 공시체를 5㎝ ×5㎝ 큐빅 모양으로 제작하여 실험한 결과이다.In the following, the physical property tests in Tables 1 to 4 show the results of experiments in which the specimens were manufactured in a 5 cm × 5 cm cubic shape.

Figure 112012005538918-pat00001
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Figure 112012005538918-pat00002
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상기 [표 2]에 나타난 바와 같이, 결합재 중 고로슬래그 양이 적은 대신 비소성 물질이 다량 함유되어 있는 배합에서는 상당히 높은 수치의 pH값이 형성되고 있으며, 고로슬래그의 양이 많은 대신 비소성 물질이 상대적으로 적게 혼합된 배합에서도, Case 17 ～ 20(실시 예1 ～ 실시 예4)의 배합보다 더 높은 수치의 pH값을 형성하고 있다.As shown in [Table 2], a pH value of a considerably high value is formed in a compound containing a large amount of non-plastic material instead of a small amount of blast furnace slag in the binder, and a non-plastic material is used instead of a large amount of blast furnace slag. Even in a relatively low blending formulation, a higher pH value is formed than in the formulations of Cases 17 to 20 (Examples 1 to 4).

즉, Case 1 ～ 19에서는 고로슬래그와 화학적 반응을 일으키는 비소성 물질의 양이 과도하게 많아 pH값이 상승한 것으로 보이며, Case 22 ～ 25에서는 불순물이 다량 함유되어 있는 고로슬래그의 양이 과도하게 많아 발생한 것으로 파악된다.That is, in Cases 1 to 19, the pH value increased due to the excessive amount of non-plastic material that caused chemical reaction with the blast furnace slag. In Cases 22 to 25, the excessive amount of blast furnace slag containing a large amount of impurities was generated. It is understood.

또한, Case 21(실시 예5)에서의 pH값은 다른 실시 예(1 ～ 4)의 평균치보다 값이 소폭 상승하였다.In addition, the pH value in Case 21 (Example 5) slightly increased than the average value of other Examples (1-4).

이는, 결합재 중 비소성 물질을 제외한 성분 중에 소성황토와 메카타올린의 성분을 제외하여 발생한 것으로 파악된다.This is believed to have occurred by excluding calcined ocher and mekataolin among components except for non-plastic materials.

한편, [표 2]는 결합재에 고로슬래그 시멘트를 혼합하여 pH값 실험을 하여 얻은 데이터로서, [표 1]과 비교하였을 때에 평균 0.4정도 더 높은수치를 형성하고 있다.
On the other hand, [Table 2] is a data obtained by mixing the blast furnace slag cement in the binder and the pH value experiments, which form an average value of about 0.4 higher than when compared to [Table 1].

Figure 112012005538918-pat00003
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Figure 112012005538918-pat00004
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상기 [표 3]에서 나타난 바와 같이, 압축강도, 동결융해시 물성실험 결과 Case17 ～ 21(실시 예1 ～ 실시 예5)일때 평균강도가 매우 높게 형성되었으며, 특히, 고로슬래그의 비율이 60중량%이었을 때 결과의 평균강도는 17 ～ 18MPa로 가장 적합한 물성결과를 보여주고 있다. As shown in [Table 3], the compressive strength and physical property test during freezing and thawing resulted in a very high average strength in Cases 17 to 21 (Examples 1 to 5), in particular, the ratio of blast furnace slag was 60% by weight. The average strength of the results was 17-18 MPa, showing the most suitable physical properties.

여기서, Case 22 ～ 25에서는 다량의 고로슬래그를 혼합하여 압축강도 및 동결융해시 저항성을 개선하였지만, 고로슬래그와 발열 반응에 의해 강도를 개선시킬 수 있도록 작용하는 석고, 수산화나트륨, 황산알루미늄, 석회석 등의 비소성 물질의 혼합량이 상대적으로 적어짐으로써, 고로슬래그와의 반응이 완전히 이루어지지 않아 강도개선 효과가 저하된 것으로 판단된다.In Cases 22 to 25, a large amount of blast furnace slag was mixed to improve the compressive strength and resistance to freeze-thawing, but gypsum, sodium hydroxide, aluminum sulfate, limestone, etc., which act to improve the strength by blast furnace slag and exothermic reaction As the mixing amount of the non-plasticized material was relatively small, the reaction with the blast furnace slag was not completely achieved, and the effect of improving the strength was deteriorated.

특히, 상기 [표 3]에서의 Case 21(실시 예5)의 경우 [표 1]에서의 pH값은 소폭 상승하였지만 압축강도 및 동결융해시 저항성에서는 다른 비교 예에서 보다 상승된 값을 형성하고 있음을 알 수 있다.Particularly, in case 21 (Example 5) of [Table 3], the pH value of [Table 1] was slightly increased, but the compressive strength and resistance at freezing and thawing were higher than those of other comparative examples. It can be seen.

이는, 결합재 중 비소성 물질을 제외한 성분 중에 소성황토 및 메타카올린을 사용하지 않더라도 pH값 및 강도개선 능력이 있음을 보여주는 것이라 판단된다.This, it is judged to show the ability to improve the pH value and strength even if calcined ocher and metakaolin are not used in the components except non-plastic materials in the binder.

한편, [표 4]는 결합재에 고로슬래그 시멘트를 혼합하였을 때의 압축강도, 동결융해 물성실험결과로서 [표 3]에서와 거의 같은 값의 결과를 보여줌을 알 수 있다.
On the other hand, Table 4 shows the results of compressive strength and freeze thaw physical properties when the blast furnace slag cement is mixed with the binder, showing almost the same values as in Table 3.

Figure 112012005538918-pat00005
Figure 112012005538918-pat00005

상기 [표 5]에서의 비소성 결합배합은 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%를 혼합배열한 값을 나타낸 것이다.The non-baked combination in Table 5 is blast furnace slag 50 to 60% by weight, gypsum 8-15% by weight, sodium hydroxide 1-3% by weight, aluminum sulfate 1-2% by weight, limestone 1-2% by weight. It shows the mixed arrangement.

상기 [표 5]에서 나타난 바와 같이 골재 입경을 달리하여 pH값, 압축강도 및 동결융해시 물성을 실험한 결과 실시 예1 ～ 실시 예5의 경우 식생용 조성물이나 생태옹벽 블록으로서 충분한 강도와 공극을 확보됨으로 인해, 골재 중 재생골재가 차지하는 비율이 높았음에도 불구하고 비교예와 비교하였을 때에 압축강도 및 동결융해시 저항성의 차이가 거의 나타나지 않음을 알 수 있다.As shown in Table 5, as a result of experiments on pH, compressive strength and physical properties during freezing and thawing by varying aggregate particle sizes, Examples 1 to 5 showed sufficient strength and voids as vegetation compositions or ecological retaining wall blocks. Due to the securing, although the ratio of the recycled aggregates among the aggregates was high, it can be seen that there is almost no difference in the compressive strength and resistance during freezing and thawing when compared with the comparative example.

따라서, 비교 예의 일반 고로슬래그 시멘트만을 사용한 조성물과 비교하였을 때에 강도에 있어서 큰 차이가 발생하지 않는 것을 알 수 있다.Therefore, it turns out that a big difference does not arise in intensity | strength compared with the composition using only the blast furnace slag cement of the comparative example.

특히, 실시 예1과 실시 예2는 평균 pH가 8.0 ～ 8.2정도의 수치를 보여 거의 중성에 가까운 물성을 보여주고 있으며, 소석회, 메타카올린이 혼합된 배합은 압축강도가 높게 나타나고, 폐유리 분말, 고령토가 혼합된 배합에서는 pH저감효과가 확연히 나타났다.In particular, Example 1 and Example 2 showed a near-neutral physical property with an average pH value of 8.0 to 8.2, and the combination of slaked lime and metakaolin showed high compressive strength, waste glass powder, In the mixture with kaolin, the effect of pH reduction was obvious.

이는, 소석회와 메타카올린이 고온 소성되어 수화반응을 일으키는데 효과적이며, 임계치 미만일 경우 강도확보에 문제가 발생하고 임계치를 초과하더라도 그 강도효율이 뚜렷하게 발현되지 않는 것을 말해주고 있다.This is effective in calcining lime and metakaolin at high temperature to cause a hydration reaction, and if it is below the threshold value, a problem arises in securing strength and the strength efficiency is not clearly expressed even if the threshold value is exceeded.

하지만, 실시 예1 ～ 실시 예5 모두 강도차이 및 pH수치의 차이가 많이 나타나지 않았으며, 압축강도와 비례하여 동결융해에 대한 저항성은 상술한 실시 예 모두 초기압축강도 대비 100cycle 후 80%이상의 압축강도를 확보하여 내구성에 대한 문제도 해결되었다고 판단된다. 따라서, 실시 예1 ～ 실시 예5의 각각 그 물성과 기능들이 생태복원용 조성물 제조기술로서 그 효과가 뛰어나다고 판단된다.
However, in Examples 1 to 5, the difference in strength and pH value did not appear much, and the resistance to freeze-thawing in proportion to the compressive strength was higher than 80% after 100 cycles compared to the initial compressive strength. It is also believed that the issue of durability has been solved. Therefore, it is judged that the physical properties and functions of Examples 1 to 5 are excellent as an effect of manufacturing the composition for ecological restoration.

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상기 [표 6]에서 나타난 바와 같이 수질분석실험결과 슬래그 시멘트가 혼합된 실시 예1 ～ 실시 예5에서는 조성물의 흡착과 필터링 효과로 인하여 BOD, SS의 평균농도가 40 ～ 50%이상 저감(유입수 → 유출수)된 것을 확인할 수 있다.As shown in [Table 6], as a result of the water quality analysis experiment, slag cement was mixed in Examples 1 to 5, and the average concentration of BOD and SS was reduced by 40-50% or more due to the adsorption and filtering effect of the composition (inflow water → Runoff).

상기 데이터에 비해 비소성 결합재가 혼합된 실시 예1 ～ 실시 예5에서는 슬래그 시멘트가 혼합된 실시 예1 ～ 실시 예5보다 평균 3 ～ 5%정도 더 저감되어 수질이 더 정화되는 효과가 있었음을 알 수 있으며, 이러한, 수질 정화 효율이 가장 효율적으로 이루어질 수 있는 조성범위가 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%로 확인되었다.
Compared to the above data, in Examples 1 to 5 in which the non-plastic binder was mixed, it was reduced by 3 to 5% more on average than Examples 1 to 5 in which the slag cement was mixed, so that the water quality was further purified. The composition range that can achieve the most efficient water purification efficiency is blast furnace slag 50 to 60% by weight, gypsum 8 to 15% by weight, sodium hydroxide 1 to 3% by weight, aluminum sulfate 1 to 2% by weight, limestone It confirmed that it was 1-2 weight%.

Figure 112012005538918-pat00007
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Figure 112012005538918-pat00008
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상기 [표 7]는 고로슬래그 시멘트가 포함된 결합재를 이용하여 식생블록을 제작하여 식물생육을 실험한 결과이고, [표 8]은 비소성 결합재를 이용하여 식생블록을 제작하여 식물생육을 실험한 결과이다.[Table 7] shows the results of experiments on plant growth by producing a vegetation block using a binder containing blast furnace slag cement, [Table 8] is a plant vegetation experiment using a non-plastic binder to test the plant growth The result is.

여기서, 상기 식물생육 실험에서는 골재의 크기를 20 ～ 25㎜인 제품으로 한정하였으며, 제품 사이의 공극은 토탄, 정수오니, 연소재를 6 : 3 : 1의 중량비로 혼합한 재료를 물과 함께 혼합하여 충진하였다. 그리고 충진된 각 실시예의 제품을 양질의 토양 위에 올려놓고 그 위에 흙을 5㎝정도 복토한 흙 위에 톨훼스큐 종자를 100립/㎠의 밀도로 파종하였다.Here, in the plant growth experiments, the aggregate size was limited to products having a size of 20 to 25 mm, and the voids between the products were mixed with water, in which a mixture of peat, purified water sludge and a combustion material at a weight ratio of 6: 3: 1 was mixed with water. Filled by. Then, the product of each filled example was placed on the soil of high quality, and the tolsque seed was sown at a density of 100 grains / cm 2 on the soil covered with soil about 5 cm.

상기 [표 7] 및 [표 8]에 나타난 바와 같이, 고로슬래그 시멘트 혼합예와 비소성 결합재 혼합예를 대피한 결과 모든 경우에서 3주 후 초장에서 3 ～ 4㎝의 차이를 보이기 시작하였으며, 6주 후의 초장에서는 평균 5 ～ 8㎝까지 차이를 보였다.As shown in [Table 7] and [Table 8], as a result of evacuating the blast furnace slag cement mixing example and the non-plastic binder mixture example, in all cases, after 3 weeks, the difference started to show a difference of 3 to 4 cm in 6 In the post-weekly height, the difference was averaged from 5 to 8cm.

이는, 비소성 결합재를 혼합한 조성물이 물을 보습하는 기능과 pH가 중성에 가까워 우수한 식물생육조건을 형성하는 것으로 판단된다.This, it is judged that the composition mixed with the non-baking binder material moisturizes the water and the pH is close to neutral to form excellent plant growth conditions.

한편, 상기 실시 예 1 ～ 실시 예5에서 결합재의 전체 중량 100%에 대하여 0.02 ～ 0.03 중량 비율의 분말 및 섬유질 화이버(1 ～ 10mm) 형태로 이루어진 폐갈대를 더 포함하여 제작할 수 있다.On the other hand, in Examples 1 to 5 can be produced by further comprising a waste reed made in the form of powder and fiber fibers (1 ~ 10mm) of 0.02 ~ 0.03 weight ratio with respect to 100% of the total weight of the binder.

일반적으로, 중금속 오염을 방지하고자 하천이나 인공습지 등에 식생시킨 갈대는 사후처리에 문제가 있어 방치하게 되면 자연부패가 발생하여 유해가스에 의해 오히려 주변환경이 오염되는 문제점이 발생하였다.In general, in order to prevent heavy metal contamination, reeds vegetated in rivers or artificial wetlands have a problem in post-treatment, which causes natural decay and pollution of the surrounding environment by harmful gases.

이에, 본 발명에서는 폐갈대를 더 혼합하되, 상기 폐갈대는 세척 및 양분해성 미생물을 사멸시킨 후 세척 및 건조하여 난분해성인 화이버 형태로 제작하여 분말 또는 섬유질 화이버(1 ～ 10mm) 형태로 사용한다.Thus, in the present invention, the waste reeds are further mixed, the waste reeds are washed and dried to kill the decomposable microorganisms, and then washed and dried to form a fiber which is hardly decomposable, and used in the form of powder or fibrous fiber (1 to 10 mm). .

이러한, 폐갈대의 이용은 갈대 제거에 따른 비용을 줄임과 동시에 미리 미생물을 제거한 상태이기 때문에 부패시 발생하는 유해가스의 발생을 억제하면서 강도를 개선할 수 있도록 작용하게 된다.Since the use of the reed reeds reduces the cost of removing the reeds and at the same time removes the microorganisms in advance, the reeds act to improve the strength while suppressing the generation of harmful gases generated during decay.

한편, 본 발명에서는 일반토양으로 이루어진 충진재와 비소성 물질이 포함된 결합재를 통해서도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
On the other hand, in the present invention, the same effect can be obtained through the binder containing a non-plastic material and a filler made of a general soil.

[실시 예6]Example 6

이러한 구성을 살펴보면, 단위 중량 1,400 ～ 1,700㎏/㎥의 일반토양과, 단위 중량 450 ～ 490㎏/㎥의 결합재와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 100 ～ 150중량부로 혼합하는 감수제와, 상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 2000 ～ 3000중량부로 혼합하는 물로 이루어지며, 상기 결합재는 고로슬래그 60 ～ 79.5중량%, 석고 7 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%소석회 10 ～ 20중량%, 마분말 0.2 ～ 1중량%로 이루어져 있다.Looking at this configuration, 100 to 150 parts by weight of the general soil of unit weight of 1,400 ~ 1,700kg / ㎥, a binder of unit weight 450 ~ 490kg / ㎥ and 100 parts by weight of the total weight of the combined filler and the binder It consists of water-reducing agent and water to be mixed at 2000 to 3000 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and binder, the binder is blast furnace slag 60 ~ 79.5% by weight, gypsum 7 ~ 15% by weight, sodium hydroxide 1-3 It is composed of 1% by weight, 1 to 2% by weight of aluminum sulfate, 1 to 2% by weight of limestone, 10 to 20% by weight of lime, and 0.2 to 1% by weight of powder.

즉 실시 예6에서는 충진재로서 골재 대신 일반토양을 사용함으로써, 실시 예1 ～ 실시 예5에서 비소성 물질 이외에 추가하였던 성분 중 고령토, 맥박선, 메타카올린, 폐유리분말을 사용하지 않고도 이와 유사한 형태의 효과를 얻을 수 있게 되며, 특히, 본 실시 예5에서는 마분말이 추가로 혼합된다.That is, in Example 6, by using general soil instead of aggregate as a filler, a similar form was used without using kaolin, pulse line, metakaolin, and waste glass powder, which were added in addition to non-plastic materials in Examples 1-5. The effect can be obtained, and in particular, in Example 5, the powder is further mixed.

상기 마분말은 양질의 단백질과 만난이라는 당질이 함유되어 있으며, 각종 무기성분이 풍부한 알칼리성 식자재이다.The powder is an alkaline food material rich in various inorganic ingredients, containing sugars met with high quality protein.

이러한, 마분말의 포함은 전체 조성물을 중성화시킬 수 있도록 작용하며, 특히, 전체적인 pH값을 감소시킴은 물론 물을 정화하는 능력 및 몰을 보습하는 기능도 탁월하여 최적의 생육조건을 만들 수 있도록 작용하게 된다.The inclusion of powder acts to neutralize the whole composition, and in particular, to reduce the overall pH value, as well as the ability to purify the water and moisturize the mole to create the optimal growth conditions Done.

이러한, 마분말은 건조한 후에 분쇄기를 이용하여 분말화 시킨 것을 이용하는 것이 좋다.
Such a powder is preferably powdered using a grinder after drying.

Figure 112012005538918-pat00009
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상기 [표 9]에서 나타난 바와 같이, 실시 예6에서는 일반토양+결합재(비소성물질+소석회+마분말)을 혼합하였고, 실시 예6-1에서는 마분말을 혼합하지 않은 형태로 실험을 하였다.As shown in Table 9, in Example 6, the general soil + binder (non-plastic material + calcined lime + powder) was mixed, and in Example 6-1, the experiment was conducted in the form of not mixing the powder.

상기 [표 9]에서 알 수 있듯이 실시 예6(마분말 포함)은 실시 예6-1 대비 pH값이 평균 0.5 ～ 0.6정도 낮은 수치를 형성하고 있는 것을 알 수 있다.As can be seen from the above [Table 9], Example 6 (including powder) has a pH value of 0.5 to 0.6 on average compared to Example 6-1.

이는, 마분말이 무기성분이 풍부한 알카리성분으로 이루어져 pH값을 중성에 가깝게 형성할 수 있도록 작용하는 것으로 판단된다.This, it is determined that the powder is composed of an alkaline component rich in inorganic components to act to form a pH value close to neutral.

한편, [표 10]은 식물생육을 위한 비교실험 자료로서 포틀랜드 시멘트를 사용한 비교예와는 확연한 차이가 발생하고 있으며, 상술하였던 실시 예1 ～ 실시 예5와 비교하여 식물생육작용이 비슷하거나 더 좋은 결과를 얻고 있음을 알 수 있다.On the other hand, [Table 10] shows a significant difference from the comparative example using the Portland cement as a comparative test data for plant growth, the plant growth effect is similar or better than in Example 1 to Example 5 described above. It can be seen that the results are obtained.

이는, 충진재에 비소성 물질이 포함된 결합재를 결합하였던 조성물에서 나타났던 효과와 더불어 마분말의 추가 혼합을 통해 더욱 pH값을 감소시킴은 물론 보습성능의 개선으로 식물이 성장하는 최적의 식물생육촉진효과가 있는 것으로 판단되며, 특히, 물성의 압축강도 및 동결융해시 저항성에서도 큰 차이를 보이지 않고 있다.This, in addition to the effect that appeared in the composition that combines the binder containing a non-plastic material in the filler, further reducing the pH value through the addition of the powder powder, as well as promoting the optimal plant growth for the plant growth by improving the moisturizing performance It is considered to be effective, and in particular, there is no significant difference in the compressive strength of the physical properties and the resistance during freezing and thawing.

상술한 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 일 실시 예로서 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시 가능함을 명시한다.The above-described embodiment is an example for describing the present invention, and the present invention is not limited thereto and specifies that the present invention may be modified in various forms without departing from the technical spirit of the present invention.

Claims (8)

단위 중량 1,350 ～ 1,450㎏/㎥의 골재로 이루어진 충진재,
단위 중량 450 ～ 490㎏/㎥의 결합재,
상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 100 ～ 150중량부로 혼합하는 감수제,
상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 2000 ～ 3000중량부로 혼합하는 물로 이루어지며,
상기 결합재는 고로슬래그 50 ～ 60중량%, 석고 8 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%를 포함하는 것에 특징이 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
Filling material consisting of aggregate of 1,350 ~ 1,450㎏ / ㎥
Binder with a unit weight of 450 to 490 kg / ㎥,
A water reducing agent mixed with 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and binder;
It is made of water mixed with 2000 to 3000 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and the binder combined,
Non-plastic cement characterized in that the binder comprises blast furnace slag 50 to 60% by weight, gypsum 8-15% by weight, sodium hydroxide 1-3% by weight, aluminum sulfate 1-2% by weight, limestone 1-2% by weight. Block composition for ecological restoration using.
제 1항에 있어서, 상기 결합재에는 소석회 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
The non-baking cement according to claim 1, wherein the binder further comprises 7-10 wt% of hydrated lime, 12-17 wt% of calcined loess, 5-10 wt% of elvan, and 5-10 wt% of kaolin. Block composition for ecological restoration using.
제 1항에 있어서, 상기 결합재에는 소석회 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 메타카올린 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것에 특징이 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
The non-baking cement according to claim 1, wherein the binder further comprises 7 to 10% by weight of hydrated lime, 12 to 17% by weight of calcined clay, 5 to 10% by weight of ganban stone, and 5 to 10% by weight of metakaolin. Block composition for ecological restoration using.
제 1항에 있어서, 상기 결합재에는 폐유리분말 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것에 특징이 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
According to claim 1, wherein the binder is 7 to 10% by weight of waste glass powder, 12 to 17% by weight calcined ocher, 5 to 10% by weight of ganban rock, 5 to 10% by weight of kaolin is non-plastic Block composition for ecological restoration using cement.
제 1항에 있어서, 상기 결합재에는 폐유리분말 7 ～ 10중량%, 소성황토 12 ～ 17중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 메타카올린 5 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것에 특징이 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
According to claim 1, wherein the binder is 7 to 10% by weight of waste glass powder, 12 to 17% by weight calcined ocher, 5 to 10% by weight of ganban rock, 5 to 10% by weight of metakaolin is characterized in that it further comprises Block composition for ecological restoration using calcined cement.
제 1항에 있어서, 상기 결합재에는 소석회 7 ～ 10중량%, 맥반석 5 ～ 10중량%, 고령토 5 ～ 10중량%, 폐유리분말 7 ～ 10중량%가 더 포함되어 있는 것에 특징이 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
The non-baking cement according to claim 1, wherein the binder further comprises 7-10 wt% of hydrated lime, 5-10 wt% of elvan, 5-10 wt% of kaolin, and 7-10 wt% of waste glass powder. Block composition for ecological restoration using.
삭제delete 단위 중량 1,400 ～ 1,700㎏/㎥의 일반토양으로 이루어진 충진재,
단위 중량 450 ～ 490㎏/㎥의 결합재,
상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 100 ～ 150중량 부로 혼합하는 감수제,
상기 충진재와 결합재를 합친 전체중량 100중량부에 대하여 2000 ～ 3000중량부로 혼합하는 물;로 이루어지며,
상기 결합재는 고로슬래그 60 ～ 79.5중량%, 석고 7 ～ 15중량%, 수산화나트륨 1 ～ 3중량%, 황산알루미늄 1 ～ 2중량%, 석회석 1 ～ 2중량%, 소석회 10 ～ 20중량%, 마분말 0.2 ～ 1중량%로 구성되는 것에 특징이 있는 비소성 시멘트를 이용한 생태복원용 블록 조성물.
Filling material consisting of general soil of unit weight 1,400 ～ 1,700㎏ / ㎥,
Binder with a unit weight of 450 to 490 kg / ㎥,
A water reducing agent mixed with 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and binder;
It consists of water to be mixed at 2000 ~ 3000 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the filler and the binder combined;
The binder is blast furnace slag 60-79.5% by weight, gypsum 7-15% by weight, sodium hydroxide 1-3% by weight, aluminum sulfate 1-2% by weight, limestone 1-2% by weight, slaked lime 10-20% by weight, powder Block composition for ecological restoration using non-baking cement, characterized in that composed of 0.2 to 1% by weight.
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