KR101568868B1 - 건축 미장용 황토 모르타르 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축 미장용 황토 모르타르에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조 후 균열을 방지하고 표면이 매끄러우며 인체에 유익한 주거환경을 설계할 수 있는 건축 미장용 황토 모르타르에 관한 것이다.
본 발명의 건축 미장용 황토 모르타르는 소성 황토 100중량부에 대하여 충전재 100 내지 150중량부, 석고 20 내지 50중량부, 운모석 20 내지 50중량부, 숯 50 내지 150중량부, 소석회 5 내지 25중량부, 맥반석 20 내지 50중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

건축 미장용 황토 모르타르{yellow soil mortar for construction plastering}

본 발명은 건축 미장용 황토 모르타르에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조 후 균열을 방지하고 표면이 매끄러우며 인체에 유익한 주거환경을 설계할 수 있는 건축 미장용 황토 모르타르에 관한 것이다.

최근 각종 시멘트를 주원료로 사용하는 건축문화와 아름다운 실내장식을 이루기 위해 화공약품으로 가공된 건축 내외장재는 시간이 지남에 따라 각종유해물질과 새집증후군을 유발하고 있음이 알려지고 있다.

특히 시멘트는 재활용이 되지 않으며 시멘트의 유해물질은 인체에 치명적인 위해를 줄 수 있으며, 포름알데히드, 니켈, 라돈, 크롬 등의 중금속이 포함되어 있으며 특히 크롬은 호흡기가 아닌 인체의 피부에 직접 파고들어 피부암 등의 질환을 일으키며 가장 치명적인 위해를 줄 수 있는 중금속임이 밝혀지고 있다. 그로 인하여 환경친화적인 건축물 구축재, 내외장재가 요구되고 있다.

자연의 질감(느낌)을 줄 수 있는 재료 중 목재는 자원의 고갈로 인하여 양질의 자재를 대량으로 구입하기 어려우며, 그로 인하여 목재 공급의 한계를 합성수지재 제품으로 제작하여 인위적인 분위기를 연출하고 있는 실정이다. 그리고 석재는 자연 파괴의 한계로 개발을 제한하여 수요 충족을 만족시키지 못해 수입에 의존하고 있다.

따라서 친환경 건축자재인 황토가 주목받고 있다.

황토는 여러 가지 효능을 가지며, 대표적으로 원적외선 방출과 습도 조절 능력 그리고 정화능력을 들 수 있다. 황토의 원적외선은 인체의 신진대사를 원활히 하여 혈액순환에 효과가 좋고 살균 효과와 독성 제거 능력이 뛰어나며 유해 물질을 중화시키는데 탁월하고 황토의 특유에 벌집 구조체로 정화능력 또한 뛰어나 오염된 호수의 녹조현상이나 바다의 기름 유출 때 바다와 강 및 호수를 정화하는 최고의 자연 치료제로 그 효능이 인정되어 사용되고 있으며 또한 과학적 근거도 제시되고 있다.

그러나, 천연의 순수한 생황토는 물에 혼합된 상태에서는 점도(粘度)가 너무 커서 특정한 형상으로 성형하기 어렵고, 수분의 이탈과 동시에 진행되는 점착력의 상실과 황토 입자 사이의 수분의 이탈로 인한 수축으로 인해 갈라지거나 떨어지는 등의 표면에 균열이 생기기 때문에 그 자체만으로는 건축물의 내외장재로 제품화되기 어렵다는 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허 제 10-1155732호: 황토 모르타르의 제조방법 및 황토모르타르 2. 대한민국 등록특허 제 10-1198282호: 생황토를 이용한 토목 내지 건축 공사 재료용 친환경 황토 모르타르 조성물 및 이를 이용한 황토 벽돌 제작 방법과 기계화 시공법

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 황토를 주성분으로 하여 인체에 유익한 주거환경을 설계할 수 있도록 함과 동시에 건조 후 균열을 방지하여 내구성을 늘릴 수 있는 건축 미장용 황토 모르타르를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하고자 하는 본 발명의 건축 미장용 황토 모르타르는 소성 황토 100중량부에 대하여 충전재 100 내지 150중량부, 석고 20 내지 50중량부, 운모석 20 내지 50중량부, 숯 50 내지 150중량부, 소석회 5 내지 25중량부, 맥반석 20 내지 50중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

상기 소성 황토는 황토벽돌을 분쇄한 분말인 것을 특징으로 한다.

상기 충전재는 포졸란, 마그네시아, 실리카, 규사를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 소성 황토 100중량부에 대하여 수리취 착즙액과 추출 잔사를 포함하는 수리취 추출물 20 내지 60중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 황토 모르타르는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 황토 벽돌을 재활용하므로 친환경적이다.

또한, 소성된 황토를 이용하여 건조 후 균열 현상을 효과적으로 방지하고, 다량의 원적외선 방사로 인해 건강에 유익한 주거 환경을 조성할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시 예에 따른 건축 미장용 황토 모르타르에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 건축 미장용 황토 모르타르는 소성 황토, 충전재, 석고, 운모석, 숯, 소석회, 맥반석을 함유한다. 일 예로, 소성 황토 100중량부에 대하여 충전재 100 내지 150중량부, 석고 20 내지 50중량부, 운모석 20 내지 50중량부, 숯 50 내지 150중량부, 소석회 5 내지 25중량부, 맥반석 20 내지 50중량부를 함유한다.

본 발명은 생 황토를 사용하지 않고 소성 황토를 사용한다. 소성 황토는 높은 온도에서 소성되어 형성되므로 수축이 발생하지 않는다. 따라서 소성 황토를 사용할 경우 모르타르의 건조 후 균열이 발생하지 않는다.

소성 황토의 예로 생 황토를 높은 온도에서 구워서 만들 수 있다. 가령, 생 황토를 1100 내지 1300℃에서 10 내지 30분 정도 구운 후 미세하게 분쇄하여 소성 황토를 얻을 수 있다.

소성 황토의 다른 예로 황토 벽돌을 200 내지 300메쉬 입도 크기로 미세하게 분쇄한 분말을 이용한다. 이는 폐기되는 황토 벽돌을 재활용할 수 있다는 점에서 바람직하다. 황토 벽돌은 황토를 물에 개어 틀에 넣어 블록 모양으로 성형한 후 건조시킨 다음 1100 내지 1300℃에서 10 내지 30분 정도 구워 만든다. 이러한 황토 벽돌은 건축 자재로 이용되기 때문에 건축 폐기물로 사용된 황토 벽돌이 많이 발생한다. 따라서 폐기물로 발생된 황토 벽돌을 본 발명의 재료로 사용하면 폐기물의 양을 줄일 수 있고, 모르타르의 제조비용을 낮출 수 있음과 동시에 환경을 보호할 수 있어 친환경적이다.

석고는 고화제로서, 고강도의 발현과 점결의 목적으로 사용된다. 석고로 무수석고 분말을 이용할 수 있다. 가령, 100 내지 300메쉬 입도 크기의 무수석고 분말을 이용한다. 석고는 소성 황토 100중량부에 대하여 20 내지 50중량부가 함유된다. 소성 황토의 함유량이 20중량부 미만일 경우 물리적 강도가 저하되고, 50중량부를 초과하면 비경제적이다.

운모석은 발육과 생장에 유익한 원적외선을 발산하여 생리활성과 신진대사의 강화를 가능하게 할 수 있는 활성물질이다. 운모석으로 백운모, 흑운모, 견운모 중에서 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다. 본 발명에서 이용되는 운모석으로 원광을 100 내지 300메쉬 입도 크기로 분쇄한 분말을 이용할 수 있다.

운모석은 소성 황토 100중량부에 대하여 20 내지 50중량부가 함유된다. 운모석의 함유량이 20중량부 미만일 경우 원적외선 효과가 미미하고, 50중량부를 초과하면 성형성이 저하된다.

숯으로 목탄 분말을 이용한다. 가령, 목탄을 100 내지 300메쉬 입도 크기로 분쇄한 분말을 이용할 수 있다. 숯은 황토 모르타르의 색상을 조절하기 위해 사용한다. 숯은 소성 황토 100중량부에 대하여 50 내지 150중량부가 함유된다. 이러한 함량 범위 내에서 황토 모르타르의 색상을 적절하게 조절할 수 있다.

소석회는 초기강도를 향상시킬 목적으로 첨가되는 것으로, 소성 황토 100중량부에 대하여 5 내지 25중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 소석회를 함유량이 5중량부 미만인 경우에는 강도의 발현에 문제가 발생하게 되고, 25중량부를 초과하면 유동성이 저하된다.

그리고 맥반석은 석영반암(石英班岩), 장석반암류에 속하는 반심성암으로서 구성성분은 지역에 따라 다르며 알카리 장석과 석영을 주성분으로 하고 있으며, 구성물질 및 외관상으로 화강암반과 매우 유사하며 다공성의 성질을 갖는다. 이러한 맥반석은 다공성에 의한 인체에 유해한 성분의 흡착 및 여과작용, 원적외선 방출 능력, 탈취 능력이 우수한 것으로 알려져 있다.

맥반석은 소성 황토 100중량부에 대하여 20 내지 50중량부가 함유된다. 맥반석의 함유량이 20중량부 미만일 경우 원적외선 효과가 미미하고, 50중량부를 초과하면 성형성이 저하된다.

충전재는 포졸란, 마그네시아, 실리카, 규사를 포함한다. 가령, 충전재는 포졸란 100중량부에 대하여 마그네시아 2 내지 6중량부, 실리카 10 내지 30중량부, 규사 20 내지 60중량부를 이루어질 수 있다. 본 발명에서 충전재는 성형성 개선, 강도 증진, 수축의 저감을 목적으로 사용된다. 충전재는 200 내지 400메쉬 입도 크기의 분말 형태를 이용한다. 상기 포졸란(pozzolan) 물질로 플라이애쉬를 이용할 수 있다.

상술한 소성 황토, 충전재, 석고, 운모석, 숯, 소석회, 맥반석에 물을 첨가한 후 반죽하여 황토 모르타르를 제조한다. 이때 물은 소성 황토 100중량부에 대하여 100 내지 200중량부를 첨가할 수 있다. 제조된 황토 모르타르는 포장용기에 담아 포장할 수 있다. 이와 같이 제조된 황토 모르타르는 건축물의 벽 또는 천장 또는 바닥에 발라 마감하는 건축 미장재로 이용될 수 있다.

상술한 본 발명의 황토 모르타르는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 황토 벽돌을 재활용하므로 친환경적이다. 또한, 소성된 황토를 이용하여 건조 후 균열 현상을 효과적으로 방지하고, 다량의 원적외선 방사로 인해 건강에 유익하다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 황토 모르타르는 수리취 첨가물을 더 함유할 수 있다. 가령, 소성 황토 100중량부에 대하여 충전재 100 내지 150중량부, 석고 20 내지 50중량부, 운모석 20 내지 50중량부, 숯 50 내지 150중량부, 소석회 5 내지 25중량부, 맥반석 20 내지 50중량부, 수리취 추출물 20 내지 60중량부를 함유한다.

수리취(Synurus deltoides)는 우리나라 야산에서 자생하고 있는 것으로 그 형태 및 분포에 따라서 큰수리취, 가새수리취, 국화수리취, 왕수리취 등으로 분류되며, 단오를 전후하여 채취하고 쑥이나 모시잎 같이 떡을 만들어 먹거나 나물 등으로 주로 이용하고 있다.

수리취는 전초 또는 다양한 기관(예: 잎, 꽃, 뿌리, 줄기 및 종자 등)을 이용할 수 있다.

수리취 추출물의 일 예로 수리취 전초를 착즙하여 수득한 착즙액과 추출잔사로 이루어진다. 착즙액과 추출잔사는 1: 0.5~2의 중량비로 포함될 수 있다.

착즙액은 통상적인 분쇄기를 이용하여 수리취 전초를 잘게 분쇄한 후 짜서 얻는다. 착즙액은 모르타르의 방부 및 항균 효과를 부여할 수 있다. 또한, 착즙액은 짙은 녹색이므로 모르타르의 색상을 조절하는 데 유용하다.

그리고 추출 잔사는 착즙 후 남은 찌꺼기를 의미한다. 섬유질이 풍부한 수리취의 특성상 착즙 후 남은 추출 잔사(殘渣)는 모르타르의 결합력을 향상시키고 강도를 증대시킬 수 있는데 유효하다. 추출 잔사(殘渣)는 동결건조 또는 열풍 건조시킨 후 분쇄기에서 분쇄하여 분말 형태로 이용한다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 황토 모르타르에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.

(실시예 1)

황토 벽돌을 분쇄한 소성황토 분말 100중량부에 대하여 충전재 분말 120중량부, 석고 분말 35중량부, 운모석 분말 35중량부, 숯 분말 100중량부, 소석회 분말 15중량부, 맥반석 분말 35중량부, 물 150중량부를 혼합하여 황토 모르타르를 제조하였다.

상기 충전재는 플라이애쉬 100중량부에 대하여 마그네시아 4중량부, 실리카 20중량부, 규사 40중량부로 이루어졌다.

(실시예 2)

황토 벽돌을 분쇄한 소성황토 분말 100중량부에 대하여 충전재 분말 120중량부, 석고 분말 35중량부, 운모석 분말 35중량부, 숯 분말 100중량부, 소석회 분말 15중량부, 맥반석 분말 35중량부, 수리취 추출물 40중량부, 물 130중량부를 혼합하여 황토 모르타르를 제조하였다.

수리취 추출물은 수리취 전초를 착즙한 착즙액과 착즙 후 남은 추출잔사를 1:1의 중량비로 혼합하여 준비하였다. 그리고 충전재는 상기 실시 예 1과 동일하다.

(비교예)

생 황토 100중량부에 대하여 물 60중량부를 혼합하여 황토 모르타르를 제조하였다.

<균열실험>

실시예 1 및 2, 비교예의 황토 모르타르를 이용하여 벽면에 약 10mm두께로 발라 미장한 후 5일 동안 자연 건조시키면서 균열상태를 관찰하였다. 관찰결과, 비교예의 경우 1일 후에 균열이 발생되기 시작하였고 3일 후에는 일부 미장면이 벽면에서 탈리되는 모습이 관찰되었다. 이에 반해 실시예 1 및 실시예 2의 경우 5일 후에도 벽면에 균열이 거의 발생하지 않았고, 벽면에서 탈리되는 모습도 관찰되지 않았다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 소성 황토 100중량부에 대하여 충전재 100 내지 150중량부, 석고 20 내지 50중량부, 운모석 20 내지 50중량부, 숯 50 내지 150중량부, 소석회 5 내지 25중량부, 맥반석 20 내지 50중량부를 함유하며,
   상기 소성 황토 100중량부에 대하여 수리취 착즙액과 추출 잔사를 포함하는 수리취 추출물 20 내지 60중량부를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 건축 미장용 황토 모르타르.
2. 제 1항에 있어서, 상기 소성 황토는 황토벽돌을 분쇄한 분말인 것을 특징으로 하는 건축 미장용 황토 모르타르.
3. 제 1항에 있어서, 상기 충전재는 포졸란과 마그네시아와 실리카와 규사를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 미장용 황토 모르타르.
   
   
   
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