KR101190198B1 - 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법 - Google Patents

석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법 및 동 방법에 의해 제조한 벽돌에 관한 것으로서 보다 상세하게는 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 상기의 혼합물을 숙성시키는 단계; 상기의 숙성이 끝난 혼합물을 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻는 압축단계; 및 상기의 압축물을 소성시켜 벽돌을 얻는 단계를 포함하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법 및 동 방법에 의해 제조한 벽돌에 관한 것이다.

Description

석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법{Making method of brick using fly ash and silicate binder}
본 발명은 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법 및 동 방법에 의해 제조한 벽돌에 관한 것으로서 보다 상세하게는 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 상기의 혼합물을 숙성시키는 단계; 상기의 숙성이 끝난 혼합물을 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻는 압축단계; 및 상기의 압축물을 소성시켜 벽돌을 얻는 단계를 포함하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법 및 동 방법에 의해 제조한 벽돌에 관한 것이다.
건물의 외장재, 담장 등에 주로 사용하는 건축용 소성벽돌은 주로 점토를 주요 재료로 하고 있다. 이중 점토벽돌은 미국 등 외국 규격의 'Clay brick'에서 유래된 것으로 얼마 전까지는 벽돌의 주원료가 점토였으나 최근 들어서는 밝고 다양한 색상을 원하는 수요자들의 욕구에 따라 고령토를 원료로 하는 벽돌이 크게 늘어나고 있다.
소성벽돌로써 점토를 주원료로 만든 벽돌과 고령토를 주원료로 하여 만든 벽돌은 시중에서는 구분하여 판매가 되고 있으며, 고령토질 벽돌의 총생산량은 4억4천만장(고령토 79만톤 상당)으로 매년 증가되고 있다.
한편 벽돌에 대한 국내 시장규모는 연간 15억장 규모(약 3천억원 규모) 정도로 수요는 꾸준한 증가 추세에 있으며, 세계 벽돌시장의 규모는 2002년 20억 달러에서 2004년 약 30억 달러 이상의 규모이다. 그 중 우리나라는 벽돌의 좋은 명성에도 불구하고 1％ 미만의 점유율에 불과하다.
다양한 색상을 갖는 소성벽돌은 건물의 내장재 및/또는 외장재로 쓰이며 고급스런 유럽풍의 전원주택을 꾸미는데 적합한 건축재이다. 이러한 소성벽돌의 주요 용도는 건물 일예로 들면 고급 빌라 상가, 가든, 호텔, 아파트, 레스토랑, 카페, 상점 등의 건물 내부의 인테리어, 외벽, 내외장재, 조경, 담장, 외부 조형물, 외부 조형물 치장, 외벽 리노베이션용 등으로 사용하고 있다.
최근 건축물의 디자인이나 색상이 더욱 섬세해지고 다양해져 소비자들의 선택 폭이 넓어지고 있어 다양한 원료의 소성벽돌 제조 기술 개발은 매우 중요하다.
소성벽돌의 주원료인 점토와 고령토는 국내에 매장되어 있는 천연광물이 사용되고 있으나 최근 광물자원의 고갈과 환경보호로 인해 천연자원의 개발이 억제되고 있고, 소성벽돌의 원료인 광물의 확보가 점점 어려워지고 있어 이를 대체할 수 있는 물질의 개발이 시급한 실정이다.
천연 광물자원인 점토와 고령토의 대체물질로 여러 종류의 물질들을 시험 적용하고 있으며, 환경보호와 자원재활용의 측면으로 주로 산업 폐기물들이 검토되고 있다. 이러한 산업 폐기물 중에서 석탄회는 고령토의 성분과 유사한 특성을 가지고 있어 소성벽돌의 원료로 적합하다(표 1의 석탄회 및 고령토의 화학적 조성 참조).
Figure 112010052898276-pat00001
고령토질 점토벽돌의 제조에 있어서 주원료인 고령토의 일부를 석탄회로 대체한 소성벽돌 제조에 관한 연구는 국내외에서 몇 건이 보고되고 있으나, 이들 원료의 석탄회의 함량, 소성온도 등의 제조공정에 따른 소성벽돌의 색상 변화 등에 관한 연구는 거의 없는 실정이다.
이에 본 발명에서는 벽돌의 주재료인 점토, 고령토 대신 석탄회를 주요 재료로 하고 실리케이트 바인더를 사용하여, 압축강도가 높으며 다양한 색상을 구현할 수 있는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용하는 벽돌의 제조방법 및 이러한 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용하는 벽돌의 제조방법에 의해 제조한 벽돌을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용하는 벽돌의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기에서 언급한 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용하는 벽돌의 제조방법에 의해 제조한 벽돌을 제공하고자 한다.
본 발명은 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 상기의 혼합물을 숙성시키는 단계; 상기의 숙성이 끝난 혼합물을 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻는 압축단계; 및 상기의 압축물을 소성시켜 벽돌을 얻는 단계를 포함하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법에 의해 제조한 벽돌을 제공할 수 있다.
본 발명의 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용하는 벽돌의 제조방법에 의해 제조한 벽돌은 종래 소성벽돌의 주재료인 점토와 고령토를 대체하여 벽돌의 주재료로서 석탄회만으로도 벽돌을 제조할 수 있다.
또한 본 발명의 벽돌 제조시 압축공정을 이용하여 제조하기 때문에 종래의 벽돌에 비해 압축강도가 높은 벽돌을 제공할 수 있으며, 또한 소성시 소성온도에 따라 다양한 색상을 나타내는 벽돌을 제공할 수 있어 종래의 건물 외벽, 담장의 용도이외에 고급 건물 내부의 내장재료, 다양한 색상을 필요로 하는 미술 및/또는 인테리어용 재료 등의 다양한 분야에 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 석탄회의 SEM 사진이다.
도 2는 실리케이트 바인더로서 규산나트륨을 이용하여 벽돌 제조시 소성온도(900℃, 1000℃, 1100℃)에 따른 벽돌 시료의 XRD를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실리케이트 바인더로서 규산칼륨(SiO2/K2O=2.0)을 이용하여 벽돌 제조시 소성온도(900℃, 1000℃, 1100℃)에 따른 벽돌 시료의 XRD를 나타낸 그래프로서, 실시예 11-1 내지 실시예 11-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 XRD를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실리케이트 바인더로서 규산칼륨(SiO2/K2O=3.5)을 이용하여 벽돌 제조시 소성온도(900℃, 1000℃, 1100℃)에 따른 벽돌 시료의 XRD를 나타낸 그래프로서, 실시예 12-1 내지 실시예 12-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 XRD를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 상기의 혼합물을 숙성시키는 단계; 상기의 숙성이 끝난 혼합물을 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻는 압축단계; 및 상기의 압축물을 소성시켜 벽돌을 얻는 단계를 포함하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법을 나타낸다.
상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계에서 석탄회 75～85중량％, 실리케이트 바인더 10～20중량％ 및 물 5～15중량％를 100～500rpm으로 10분～60분 동안 혼합하여 혼합물을 얻을 수 있다.
상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계에서 석탄회 80중량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300±10rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻을 수 있다.
상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물을 혼합시 100～500rpm으로 혼합할 수 있는 믹서(mixer)를 사용할 수 있다.
상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물을 숙성시키는 단계에서 혼합물 내에서 수분이 고루 분산되도록 하기 위해 숙성을 실시할 수 있다.
상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물을 숙성시키는 단계는 혼합물을 20～25℃에서 12～48시간 동안 숙성시킬 수 있다.
상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물을 숙성시키는 단계는 혼합물을 23±1℃에서 24시간 동안 숙성시킬 수 있다.
상기에서 숙성이 끝난 상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물은 80～120kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻을 수 있다.
상기에서 숙성이 끝난 상기의 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물은 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻을 수 있다.
상기에서 벽돌 모양이라는 표현은 현재 통상적인 소성벽돌의 모양 및 규격이 되도록 실시할 수 있으면 족하므로 이하 벽돌 모양에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기에서 벽돌은 보도용 벽돌로 사용될 수 있다.
상기에서 벽돌은 보도의 바닥에 사용하는 보도용 벽돌을 나타낼 수 있다.
상기에서 벽돌은 보도의 바닥에 사용되며, 보도의 바닥에 깔리는 부분의 상측면에 돌기부를 형성되도록 하여 보통의 사람 이외에도 시력이 약한 사람들이나 및/또는 시각장애인들이 지팡이에 의해 길을 알 수 있도록 하는 보도용 벽돌로 사용될 수 있다.
상기에서 벽돌은 건축용 벽돌로 사용될 수 있다.
상기에서 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물을 벽돌 모양으로 압축한 압축물을 600～1100℃에서 6～48시간 동안 소성시켜 벽돌을 얻을 수 있다.
상기에서 석탄회, 실리케이트 바인더 및 물이 혼합된 혼합물을 벽돌 모양으로 압축한 압축물을 900～1100℃에서 12～24시간 동안 소성시켜 벽돌을 얻을 수 있다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(sodium silicate, Na2SiO3)을 사용할 수 있다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산칼륨(potassium silicate)을 사용할 수 있다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 2.0～4.5인 규산칼륨을 사용할 수 있다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 2.0～3.5인 규산칼륨을 사용할 수 있다.
본 발명의 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법에 대해 다양한 조건으로 실시한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법에 의해 제조한 벽돌을 포함한다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1-1>
석탄회 80중량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 15시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(Na2SiO3)을 사용하였다.
<실시예 1-2>
소성온도를 800℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 1-3>
소성온도를 1100℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 2-1>
석탄회 85중량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 15시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(Na2SiO3)을 사용하였다.
<실시예 2-2>
소성온도를 800℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 2-3>
소성온도를 1100℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 3-1>
석탄회 85중량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 15시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(Na2SiO3)을 사용하였다.
<실시예 3-2>
소성온도를 800℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 3-3>
소성온도를 1100℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 4-1>
석탄회 85중량％, 실리케이트 바인더 1중량％ 및 물 14중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 15시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(Na2SiO3)을 사용하였다.
<실시예 4-2>
소성온도를 800℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 4-3>
소성온도를 1100℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<시험예 1>
상기 실시예 1-1 내지 실시예 4-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 압축강도를 ASTM 관련 규정에 의해 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
바인더 첨가량 및 소성온도에 따른 벽돌의 압축강도 결과
바인더 함량 및 물 함량 소성온도에 따른 압축강도(N/mm2)
600℃ 800℃ 1100℃
바인더 15중량％+ 물 5％중량 7.54 10.44 29.40
바인더 10중량％+ 물 5중량％ 6.74 6.24 20.85
바인더 5중량％+ 물 10중량％ 2.10 3.10 18.02
바인더 1중량％+ 물 14중량％ 0.00 1.00 16.58
상기 표 2의 결과에서처럼 동일한 소성온도에서 소성한 벽돌은 대략적으로 바인더의 함량이 증가할수록 압축강도가 더 높았으며, 또한 동일한 함량의 석탄회, 바인더 및 물을 재료로 하는 벽돌 제조시 소성온도가 높을수록 압축강도가 더 증가함을 알 수 있었다.
<실시예 5-1>
석탄회 80중량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 900℃에서 12시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(Na2SiO3)을 사용하였다.
<실시예 5-2>
소성온도를 1000℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 5-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 5-3>
소성온도를 1100℃로 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 5-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<시험예 2>
상기 실시예 1-1 내지 실시예 4-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 XRD를 측정하고 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에서처럼 900℃의 소성온도에서 제조된 벽돌에서 멀라이트(Mullite)와 쿼츠(Quartz)의 피크(peak)가 성장하는 것을 알 수 있으며, 마그레타이트(Magnetite)와 헤마타이트(Hematite)도 벽돌 제조시의 소성온도가 증가하면 피크가 상승하는 것을 알 수 있다. 또한 벽돌 제조시 소성온도 1100℃에서는 Mullite와 Quartz 구조가 많이 형성되어 있는 것을 알 수 있는데 이는 900℃의 소성온도에서 제조한 벽돌에 비해 보다 1100℃의 소성온도에서 제조한 벽돌에서 Al2O3와 SiO2의 합성이 활발히 이루어져 900℃의 소성온도에서 제조한 벽돌 보다 1100℃의 소성온도에서 제조한 벽돌의 압축강도가 높은 것으로 판단된다.
<실시예 6-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 2.0인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 6-2>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-3>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-4>
800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-5>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-6>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-7>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-8>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 6-9>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 6-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 3.5인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 7-2>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-3>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-4>
800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-5>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-6>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-7>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-8>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 7-9>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 7-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 3.6인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 8-2>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-3>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-4>
800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-5>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-6>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-7>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-8>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 8-9>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 8-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 4.0인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 9-2>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-3>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-4>
800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-5>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-6>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-7>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-8>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 9-9>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 9-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 600℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 4.5인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 10-2>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-3>
석탄회 85량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-4>
800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-5>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-6>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 800℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-7>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-8>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 10중량％ 및 물 5중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 10-9>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 5중량％ 및 물 10중량％를 사용하고 1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 10-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<시험예 3>
상기 실시예 6-1 내지 실시예 10-9에서 바인더의 특성 및 첨가량, 각각의 소성온도에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 압축강도를 ASTM 관련 규정에 의해 측정하고 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
바인더 특성 및 첨가량과 소성온도에 따른 벽돌의 압축강도 결과
바인더 특성 및 첨가량 소성온도에 따른 압축강도(N/mm2)
600℃ 800℃ 1100℃
PS-2228
(바인더 15중량％+ 물 5중량％)		 SiO2/K2O
ratio : 2.0		 21.12 22.37 82.79
PS-2228
(바인더 10중량％+ 물 5중량％)		 11.54 10.99 74.12
PS-2228
(바인더 5중량％+ 물 중량10％)		 6.29 3.25 42.81
PS-1123
(바인더 15중량％+ 물 5중량％)		 SiO2/K2O
ratio : 3.5		 11.14 11.19 64.86
PS-1123
(바인더 10중량％+ 물 5중량％)		 3.9 4.19 37.33
PS-1123
(바인더 5중량％+ 물 10중량％)		 - - 25.25
PS-3036
(바인더 15중량％+ 물 5중량％)		 SiO2/K2O
ratio : 3.6		 10.69 8.19 50.17
PS-3036
(바인더 10중량％+ 물 5중량％)		 8.14 3.75 42.59
PS-3036
(바인더 5중량％+ 물 10중량％)		 - - 22.27
PS-0820
(바인더 15중량％+ 물 5중량％)		 SiO2/K2O
ratio : 4.0		 5.74 - 39.18
PS-0820
(바인더 10중량％+ 물 5중량％)		 - - 26.6
PS-0820
(바인더 5중량％+ 물 10중량％)		 - - 13.11
PS-0617
(바인더 15중량％+ 물 5중량％)		 SiO2/K2O
ratio : 4.5		 - - 14.3
PS-0617
(바인더 10중량％+ 물 5중량％)		 - - 11.11
PS-0617
(바인더 5중량％+ 물 10중량％)		 - - 9.48
*상기 표 3에서 "-"은 압축강도를 측정할 수 없어 압축강도를 측정하지 않은 것을 의미한다.
실리케이트 바인더로서 규산칼륨 사용시 바인더 15중량％와 수분 5중량％의 혼합물로부터 제조한 벽돌이 높은 압축강도가 나타내었으며 또한 1100℃에서 기존 벽돌보다 높은 82N/mm2의 압축강도를 나타내었다. 이는 규산칼륨에 포함되어 있는 K2O가 소성온도를 낮추는 역할을 하지만 Na2O 보다는 소성온도가 높은 것으로 판단되고, 규산나트륨 보다 높은 압축강도를 보이지만 소성온도 800℃ 이하에서는 손으로 샘플을 들었을 때 부스러지는 현상이 나타나 규산나트륨 보다 높은 온도에서 소성이 가능한 것으로 판단된다.
<실시예 11-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 900℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 2.0인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 11-2>
1000℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 11-3>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 12-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 900℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 3.5인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 12-2>
1000℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 12-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 12-3>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 12-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<시험예 4>
상기 실시예 11-1 내지 실시예 12-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 XRD를 측정하고 그 결과를 각각 도 3, 도 4에 나타내었다.
도 3은 실시예 11-1 내지 실시예 11-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 XRD를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 12-1 내지 실시예 12-3에서 제조한 각각의 벽돌에 대한 XRD를 나타낸 그래프이다.
도 3, 도 4에서처럼 소성온도 900℃에서 제조한 벽돌에서 Mullite와 Quartz, Magnetite, Hematite의 피크(peak)가 온도상승으로 인하여 증가하는 것을 알 수 있으며, 또한 벽돌 제조시 소성온도가 증가할 수록 피크의 모양이 Shape하게 나타나는 것으로 보아 압축강도가 높은 것으로 알 수 있다. 이는 결합이 되기 전 물질을 XRD로 분석하면 피크모양이 언덕모양으로 나타나지만 단단히 결합된 물질을 XRD로 분석하면 뾰족한 모양으로 나타나는 것이 일반적이다. 그러나 규산나트륨은 언덕모양의 Mullite나 Quartz 구조가 나타났지만 규산칼륨은 뾰족한 모양의 Mullite와 Quartz구조가 나타나 벽돌의 압축강도가 규산나트륨 보다 규산칼륨을 사용시 다소 높다고 판단된다.
<실시예 13-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 800℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 규산나트륨(Na2SiO3)을 사용하였다.
<실시예 13-2>
900℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 13-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 13-3>
1000℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 13-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 13-4>
1000℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 13-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 14-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 800℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 2.0인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 14-2>
900℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 14-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 14-3>
1000℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 14-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 14-4>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 14-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 15-1>
석탄회 80량％, 실리케이트 바인더 15중량％ 및 물 5중량％를 300rpm으로 30분 동안 혼합하여 혼합물을 얻었다.
상기의 혼합물을 23℃에서 24시간 동안 숙성시킨 후 숙성이 끝난 혼합물을 100kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻었다.
상기의 압축물을 800℃에서 20시간 동안 소성시켜 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌을 제조하였다.
상기에서 실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 3.5인 규산칼륨(potassium silicate)을 사용하였다.
<실시예 15-2>
900℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 15-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 15-3>
1000℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 15-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<실시예 15-4>
1100℃의 온도에서 소성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 15-1과 동일한 방법으로 벽돌을 제조하였다.
<시험예 5>
상기 실시예 13-1 내지 실시예 15-4에서 소성온도에 따라 제조한 각각의 벽돌에 대한 색도를 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)를 나타낸는 L, a, b값으로 측정하고 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.
일반적으로 색도(색상)는 Ｌａｂ표색계에 의하여 표현된다．Ｌａｂ표색계는 종축(Y축)에 명도(Ｌ)를 나타내고, ａ와 ｂ를 평면 직각 좌표로 설정하여 색상을 Ｌａｂ로 나타낸 것이다．ａ는 ＋로 적색의 정도，－로 녹색의 정도，ｂ는 ＋로 황색의 정도，－로 청색의 정도를 각각 나타낸다.
소성온도에 따른 벽돌의 색도
실시예 소성온도 L* a* b*
13-1 800 56.79 12.87 25.97
13-2 900 58.27 17.12 29.17
13-3 1000 53.78 16.71 26.09
13-4 1100 38.82 12.23 13.92
14-1 800 60.38 10.66 24.95
14-2 900 59.07 14.26 28.96
14-3 1000 55.18 14.49 25.77
14-4 1100 51.97 10.17 18.77
15-1 800 61.96 8.09 24.14
15-2 900 61.32 13.76 29.13
15-3 1000 58.27 14.45 27.89
15-4 1100 54.95 10.58 20.34
상기 표 4의 결과에서처럼 벽돌 제조시 규산나트륨을 바인더로 사용하여 제조한 실시예 13-1 내지 실시예 13-4의 벽돌 시료의 색도 측정값을 보면 색도지수인 Redness(+a*)는 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 경우 12.87을 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Redness(+a*)는 증가하여 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 11.2 정도였다. 그러나 1100℃에서는 Redness(+a*)가 감소하는 경향이 있어 1000℃ 이하에서 소성온도로 조건으로 가능하다고 판단된다. 또한 Yellowness(+b*)는 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 경우 25.97을 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Yellowness(+b*)는 증가하여 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 26.09 정도였다. 그리고 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 명도지수 Lightness(+L*)는 56.79를 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Lightness(+L*)는 감소하며, 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 53.78 정도였다. 따라서 벽돌 제조시 소성온도가 증가할수록 벽돌의 색상은 어두워진다고 할 수가 있다
상기 표 4의 결과에서처럼 벽돌 제조시 규산나트륨을 바인더로 사용하여 제조한 실시예 14-1 내지 실시예 14-4의 벽돌 시료도 바인더를 규산나트륨을 사용하여 제조한 실시예 13-1 내지 실시예 13-4의 벽돌 시료와 비슷한 결과 값을 나타내고 있다. 색도 측정값을 보면 색도지수인 Redness(+a*)는 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 경우 10.66을 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Redness(+a*)는 증가하여 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 14.49 정도였다. 또한 Yellowness(+b*)는 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 경우 24.95를 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Yellowness(+b*)는 증가하여 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 25.77 정도였다. 그리고 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 명도지수 Lightness(+L*)는 60.38을 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Lightness(+L*)는 감소하며, 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 55.18정도였다. 따라서 벽돌 제조시 소성온도가 증가할수록 벽돌의 색상은 어두워진다고 할 수가 있다.
상기 표 4의 결과에서처럼 규산나트륨을 바인더로 사용하여 제조한 실시예 15-1 내지 실시예 15-4의 벽돌 시료의 색도 측정값은 색도지수인 Redness(+a*)는 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 경우 8.09를 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Redness(+a*)는 증가하여 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 14.45 정도였다. 또한 Yellowness(+b*)는 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 경우 24.14를 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Yellowness(+b*)는 증가하여 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 27.89 정도였다. 그리고 소성온도 800℃ 벽돌 시료의 명도지수 Lightness(+L*)는 61.96을 나타내었으나, 소성온도가 증가할수록 Lightness(+L*)는 감소하며, 소성온도 1000℃에서의 벽돌 시료는 58.27 정도였다. 따라서 벽돌 제조시 소성온도가 증가할수록 벽돌의 색상은 어두워진다고 할 수가 있다.
본 발명에서 제조한 세라믹스 소결체인 벽돌의 색상을 검토한 결과, 벽돌의 원료를 석탄회 한가지로 사용한다고 해도 벽돌 제조시의 소성온도를 조절하여 다양한 색상을 나타낼 수 있으며, 낮은 소성온도에서도 현재 사용하고 있는 벽돌의 색상을 나타낼 수 있다는 장점이 있어 에너지 및 원료비를 절약시킬 수 있을 것으로 사료된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용하는 벽돌의 제조방법에 의해 제조한 벽돌은 종래 소성벽돌의 주재료인 점토와 고령토를 대체하여 벽돌의 주재료로서 석탄회만으로도 벽돌을 제조할 수 있고, 벽돌 제조시 압축공정을 이용하여 제조하기 때문에 종래의 벽돌에 비해 압축강도가 높은 벽돌을 제공할 수 있으며, 또한 소성시 소성온도에 따라 다양한 색상을 나타내는 벽돌을 제공할 수 있어 종래의 건물 외벽, 담장의 용도이외에도 보도용 재료, 고급 건물 내부의 내장재료, 다양한 색상을 필요로 하는 미술 및/또는 인테리어용 재료 등의 다양한 분야에 사용할 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (5)

  1. 석탄회 75～85중량％, 실리케이트 바인더 10～20중량％ 및 물 5～15중량％를 100～500rpm으로 10분～60분 동안 혼합하여 혼합물을 얻는 단계;
    상기의 혼합물을 20～25℃에서 12～48시간 동안 숙성시키는 단계;
    상기의 숙성이 끝난 혼합물을 80～120kgf/cm2의 압력으로 압축시켜 벽돌 모양의 압축물을 얻는 압축단계;
    상기의 압축물을 600～1100℃에서 6～48시간 동안 소성시켜 벽돌을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    실리케이트 바인더는 규산나트륨(sodium silicate, Na2SiO3)인 것을 특징으로 하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    실리케이트 바인더는 SiO2/K2O가 2.0～4.5인 규산칼륨(potassium silicate) 임을 특징으로 하는 석탄회와 실리케이트 바인더를 이용한 벽돌의 제조방법.
  5. 청구항 제1항, 제3항 및 제4항 중에서 선택된 어느 한 항의 방법에 의해 제조한 벽돌.
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