KR101834266B1 - 생분해성 유기 혼화재를 이용한 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

생분해성 유기 혼화재를 이용한 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생분해성 유기 혼화재를 이용한 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기 천연수경성석회 모르타르에 생분해성 유기 혼화재를 적정량 사용하면 상기 천연수경성석회 모르타르의 유동성(flow)이 증가하여 작업성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 생분해성 유기 혼화재를 적정량 사용하면 상기 천연수경성석회 모르타르의 응결특성 및 강도특성이 향상되어 짧은 양생 시간에도 EU 규격에 준하는 NHL 5의 특성을 보이는 장점이 있다.

Description

생분해성 유기 혼화재를 이용한 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법{Natural Hydraulic Lime Mortar Composition Containing Bio-degraded Organic Admixture And Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 생분해성 유기 혼화재를 이용한 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
근래 몇 년 전까지 건축시장의 시공목표는 시방 및 기준 등에 적합하게 최저 성능만을 만족하는 건축재료를 최저 비용으로 구매하여 전제 시공비를 낮추는 것으로서 단가 경쟁력을 높이는 것으로 행해졌다. 하지만, 경제발전과 사회적 성숙에 따라 건축재료의 고기능, 쾌적성 및 심미성과 같은 다성능에 대한 요구도가 높아졌으며, 특히 주거환경에 직접적인 영향을 미치는 마감재의 경우 화학물질 발생을 최소화하고 자연친화적 주거환경을 조성할 수 있는 재료선택의 중요성이 부각되고 있다. 국내 정책의 경우에도 친환경 원료 개발지원과 더불어 공공기관의 전기/건축자재 의무구매 촉구 및 병원, 학교, 및 리모델링 건물에 대한 친환경 건축물 인증 확대와 보급을 확산하고자 하는 시행절차를 거치고 있으며 폐기 처리시에도 환경오염 유발물질을 줄이고 폐기공정을 최소화해 재활용률을 높일 수 있는 건축자재를 선정하여 자원활용 증대성을 높이려 하고 있다.
EU 규격에 준한 석회바인더는 경화 특성에 따라 비수경성 석회와 수경성 석회로 구분되는데 천연수경성석회는 SiO2 및 Al2O3 함량이 높은 저품위 폐석회석을 활용하여 제조하는 수경성석회 중 최상위에 해당하는 석회바인더이다. 수화반응과 탄산화 반응에 의한 장기적인 경화특성을 보이기 때문에 치수안정성과 재작업성이 우수하며, 염류저항성이 높아 백화현상이나 용해현상이 발생하지 않는다. 또한, 온도와 습도에 민감하게 반응하여 대처할 수 있기 때문에 기후변화에 따른 내구성 저하율이 낮으며, 항온 및 항습 외에도 항곰팡이성, 유해물질 흡착성 등 환경적인 요인에서 안정적으로 사용할 수 있는 특성이 있다. 폐기 시에도 토질 및 수질 안정재, 콘크리트 골재 등으로 재활용할 수 있어 국가 정책에 적합한 친환경 재료로서의 활용성이 높다. 적용 방법에 따라, 마감재, 내외장재, 접합재 등으로 다양하게 활용할 수 있지만, 적용처에 따라 압축강도 및 응결과 같은 실질적인 적용 환경에서 필요한 물성이 다소 낮아 특성보완을 필요로 하는 경우가 발생한다.
친환경성을 지지하는 근대 건설재료 시장에서 미생물에 의해 분해되는 혼화재로서 생분해성 수지의 활용성은 환경적 가치가 높고 환경오염 방지 대안의 소재로서 주목받고 있다. 생분해성을 가지는 친환경 재료에는 식물줄기, 식물성 오일, 폐식물 섬유소, 또는 목질계와 같은 식물자원, 미생물 자원, 해양생물자원, 혈액, 동물성 오일, 또는 동물의 털과 같은 동물자원 등 다소 폭넓은 선택성이 있다. 일반적으로 전분/녹말계 고분자가 생분해성 수지 시장의 39% 이상을 차지하며 큰 비중을 보이고 있는데, 유해성분 없이 감수제로서 활용할 수 있는 것이 가장 큰 장점으로 부각되며, 이 외에도 강도증진, 응결단축, 점도증가, 수분 보유력 향상 등이 장점으로 부각된다. 다만, 과량 함유할 경우 뭉침 현상이 발생하여 작업성이 저하될 수 있으며, 미량 함유할 경우 바인더 입자 표면에 흡착되어 입자 간 반발력을 생성하여 작업성 저하 및 물성저하를 나타낼 수 있기 때문에 적정 혼합량 선정이 중요한 것으로 보인다. 기술 수준이 낮으며, 가격이 높고 물성이 좋지 않아 일반적인 적용사례로 보급되지 못했으나 최근 기술의 발달과 함께 제조단가가 감소하고 품질이 개선되어 시장 요구성이 증가하고 있는 추세이다. 몇몇 연구를 통해 생분해성 재료의 건축분야 적용 기초연구가 진행되고 있으나 연구사례가 많지 않으며 재료에 따른 특성분석이 완료되지 않아 지속적인 연구가 필요하다.
본 명세서에서 언급된 특허문헌 및 참고문헌은 각각의 문헌이 참조에 의해 개별적이고 명확하게 특정된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다.
한국공개특허 공개번호 제10-2015-0000535호
본 발명자들은 환경오염물질을 줄이고 재활용성이 향상된 친환경 건축자재를 개발하기 위해 연구 노력한 결과, 친환경적인 천연수경성석회와 생분해능이 있는 유기혼화재를 혼합하여 응결특성 및 강도특성이 향상된 천연수경성석회 모르타르 조성물을 제조하고 이를 실험적으로 확인함으로서 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 천연수경성석회, 생분해성 유기 혼화재, 및 잔골재를 포함하는 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 천연수경성석회, 생분해성 유기 혼화재, 및 잔골재를 포함하는 천연수경성석회 모르타르 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 천연수경성석회 모르타르 조성물은 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.8 중량부의 상기 생분해성 유기 혼화재를 첨가하고 혼합하여 천연수경성석회-혼화재 혼합물을 제조한 후 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물 100 중량부에 대하여 300 내지 400 중량부의 상기 잔골재를 첨가하고 혼합하여 제조한다.
본 발명은 생분해성 유기 혼화재를 이용한 천연수경성석회 모르타르 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
상기 천연수경성석회 모르타르에 생분해성 유기 혼화재를 적정량 사용하면 상기 천연수경성석회 모르타르의 유동성(flow)이 증가하여 작업성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 생분해성 유기 혼화재를 적정량 사용하면 상기 천연수경성석회 모르타르의 응결특성 및 강도특성이 향상되어 짧은 양생 시간에도 EU 규격에 준하는 NHL 5의 특성을 보이는 장점이 있다.
도 1은 한국산 천연수경성석회의 X선 회절 분석결과를 보여준다.
도 2는 감자전분이 혼입된 천연수경성석회 모르타르의 유동성 슬럼프시험(slump test)결과를 보여준다.
도 3은 감자전분이 혼입된 천연수경성석회 모르타르의 압축강도 측정결과를 보여준다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 천연수경성석회, 생분해성 유기 혼화재, 및 잔골재를 포함하는 천연수경성석회 모르타르 조성물을 제공한다.
본 발명의 천연수경성석회 모르타르 조성물은 생분해성 유기 혼화재를 포함하여 응결특성과 강도특성이 향상된 모르타르를 제조할 수 있다.
상기 천연수경성석회는 공기 중으로부터 CO2를 흡수하여 경화하는 기경성과 물과 반응하여 경화하는 수경성 특성을 모두 가지는 석회를 의미한다.
상기 천연수경성석회는 점토분이 15~20% 함유된 저품위 석회석을 소성하여 생석회의 일부를 점토질 석회석 중에 함유된 규산(SiO2) 및 알루미나(Al2O3)와 반응시켜 수경성 광물인 규산석회(3CaO· SiO2, 2CaO· SiO2)와 알루민산석회(3CaO· Al2O3)를 생성시키고, 이를 물로 수화하여 분쇄 및 분급하여 제조할 수 있다. 상기 천연수경성석회는 석회 특유의 기경성에 수경성이 더해지므로 일반 석회의 낮은 초기경화성이 보완되고 내수성이 높은 장점이 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 천연수경성석회는 저품위 석회석을 이용하여 제조한 것으로 입자크기는 10~20 ㎛ 이다.
상기 생분해성 유기 혼화재는 모르타르에 첨가하여 감수제, 방수제, 안료의 용도로 사용되거나 상기 모르타르의 굳는 속도를 조절하는데 사용되는 생분해능을 가진 유기고분자를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 생분해성 유기 혼화재는 천연전분(natural starch), 변성전분(modified starch), 상기 천연전분과 상기 변성전분의 중합체 또는 이들로부터 선택된 둘 이상의 혼합물일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 천연전분은 멥쌀, 찹쌀, 밀, 옥수수, 찰옥수수, 감자, 고구마, 사과, 타피오카 또는 바나나로부터 추출된 전분을 의미하나 이에 제한되지 않는다.
상기 변성전분은 상기 천연전분에 화학물질을 반응시켜 열안전성을 개선한 전분을 의미한다. 상기 변성전분은 산화전분(Oxidized Starch), 아세틸아디핀산이전분(acetylated distarch adipate), 아세틸인산이전분(acetylated distarch phosphate), 옥테닐석신산나트륨전분(starch sodium octenyl succinate), 인산이전분(distarch phosphate), 인산일전분(monostarch phosphate), 인산화인산이전분(phosphated distarch phosphate), 아세트산전분(starch acetate), 하이드록시프로필인산이전분(hydroxypropyl distarch phosphate) 또는 하이드록시프로필전분(hydroxypropyl starch)일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 전분은 아밀로즈(amylose)와 아밀로펙틴(amylopectin)으로 구성되며 단단히 밀착된 분자들의 치밀한 구조인 미셀(micelle)구조로 이루어져 있다. 상기 전분은 상기 미셀구조 때문에 불용성 특징을 가지지만 물을 첨가한 후 열을 가하거나 알카리 용액에 분산시키면 상기 미셀구조가 느슨해져 간격이 발생하고 그 사이로 물이 스며들어 팽윤하게 된다. 상기 팽윤이 지속되면 상기 전분의 미셀구조가 파괴되어 아밀로즈 성분은 물에 녹아 졸(sol)상태로 존재하게 되고 아밀로펙틴 성분은 불용성의 젤(gel)상태로 존재하게 된다. 상기와 같은 전분의 물리적 특성이 변화하는것을 호화(gelatinization)라한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 생분해성 혼화재는 상기 천연수경성석회에 의해 호화(gelatinization)된다. 상기 천연수경성석회는 다량의 Ca(OH)2가 함유되어 있다. 따라서 상기 천연수경성석회에 물을 첨가하면 상기 Ca(OH)2에 의해 알카리성 용액을 생성되고 상기 천연수경성석회와 혼합된 상기 생분해성 혼화재는 호화 된다. 상기 호화된 생분해성 혼화재는 실온에서 딱딱하게 굳는 특성이 있다. 따라서 본 발명의 생분해성 혼화재는 상기 천연수경성석회에 의해 호화 된 후 굳어져 입자간의 접합력을 향상시키므로 모르타르 조성물의 응결시간을 단축시키는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 잔골재는 세척사, 부순모래, 개답사, 및 강사로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘이상의 혼합물이다. 바람직하게는 상기 잔골재는 SiO2 함량이 83.4 중량%, 겉보기 밀도가 2.64 g/cm2, 흡수율이 0.42%인 주문진 바다모래 또는 SiO2 함량이 96.6 중량%, 겉보기 밀도가 2.66 g/cm2, 흡수율이 0.32%인 ISO 표준모래를 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 천연수경성석회 모르타르 조성물은 다음의 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조된다.
단계(a): 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 0.3 내지 0.8 중량부의 상기 생분해성 유기 혼화재를 첨가하고 혼합하여 천연수경성석회-혼화재 혼합물을 제조하는 단계; 및
단계(b): 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물 100 중량부에 대하여 300 내지 400 중량부의 상기 잔골재를 첨가하고 혼합하여 제조하는 단계.
본 발명의 생분해성 유기 혼화재는 전분을 이용하므로 호화특성 진행시 최대 25배 이상 부피팽창이 발생할 수 있으며, 동결융해 시 부피가 감소하는 특성을 나타낼 수 있다. 따라서 천연수경성석회 모르타르 경화체의 내구성 유지 및 향상을 위해서는 전분의 호화특성이 일정범위 내에서 안정적으로 발현할 수 있도록 적정 혼합량 을 선정하는 것이 필수적이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물은 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 0.3 내지 1.3 중량부의 상기 생분해성 유기 혼화재를 첨가하고 혼합하여 제조한다. 바람직하게는 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물은 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 0.6 내지 1 중량부의 상기 생분해성 유기 혼화재를 첨가하고 혼합하여 제조한다. 보다 바람직하게는 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물은 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 0.8 중량부의 상기 생분해성 유기 혼화재를 첨가하고 혼합하여 제조한다.
상기 생분해성 유기 혼화재를 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 0.3 중량부 미만으로 사용하면 호화특성에 의한 응결특성 및 강도특성이 향상효과가 미미하며 상기 생분해성 유기 혼화재를 천연수경성석회 100중량부에 대하여 1.3 중량부를 초과하여 사용하면 호화 시 과도한 부피 증가로 인해 강도특성이 현저히 저하되는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물은 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물 100 중량부에 대하여 200 내지 400 중량부의 상기 잔골재를 첨가하고 혼합하여 제조한다. 바람직하게는 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물은 상기 천연수경성석회-혼화재 혼합물 100 중량부에 대하여 300 중량부의 상기 잔골재를 첨가하고 혼합하여 제조한다.
상기 잔골재를 200 중량부 미만으로 사용되면 상기 천연성석회의 함량이 증가하여 모르타르의 작업성이 저하될 수 있다. 따라서 작업성 확보를 위한 물 함량이 증가하여 건조수축이 증가하거나 강도가 저하되는 단점이 있다.
상기 잔골재를 400 중량부를 초과하여 사용하면 상기 천연수경성석회의 특성발현이 어렵고 결합재로서의 특성이 저하되는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 생분해성 유기 혼화재가 포함된 천연수경성석회 모르타르 조성물은 상기 천연수경성석회 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물을 70 중량부로 첨가하고 양생온도 20 ℃ 및 상대습도 95 %의 분위기에서 7 내지 28 일간 양생하여 천연수경성석회 모르타르를 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 천연수경성석회 모르타르는 무수석고, 시멘트, 활성황토, 황토, 플라이애쉬, 천연섬유, 음이온계면 활성제, 유동화제 및 촉진제 중 선택되는 어느 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
실시예
1. 실험방법
1) 원재료 특성
본 실시예에서 활용한 천연수경성석회는 유럽의 EU 규격에 준해 국내 저품위 석회석을 활용하여 제조하였으며, 주요 광물상은 Ca(OH)2, CaCO3, SiO2, C2S 및 C3S로 일반적으로 구분되는 천연수경성석회(Natural Hydraulic Lime, NHL)와 동일한 광물상을 나타내었다 (도 1 참조). 탄산화 반응에 기여하는 Ca(OH)2와 수경성 광물상 C2S 및 C3S가 혼재되어 있는 것으로 보아 탄산화 반응 및 수화반응의 복합적인 경화 메커니즘에 의한 경화체의 내구성 증대를 기대할 수 있을 것으로 보인다. 본 실시예에서 활용한 생분해성 유기 혼화재는 화학조성 (C6H10O5)n을 나타내는 시약급 감자전분(potato starch)을 사용하였다.
2) 압축강도 측정용 모르타르의 제작
압축강도 측정을 위한 모르타르 제작 및 시험방법은 BS EN 459-1:2010에 준했다. 감자전분 혼합비율에 따른 각각의 샘플은 NHL과 감자전분의 1차 pre-mixing하여 NHL-감자전분 혼합물을 제조하고 상기 NHL-감자전분 혼합물 100 중량부에 대하여 모래 300 중량부, 물 70 중량부를 첨가하여 모르타르를 제작하였다. 상기 NHL-감자전분 혼합물은 NHL 100 중량부에 대하여 감자전분을 0.05 중량부, 0.3중량부, 및 0.8 중량부로 첨가하고 혼합하여 제조하였다(표 1 참조). 공시체 크기는 (40 × 40 × 160) mm로 하였다. 제작한 모르타르는 온도 20 ℃, 상대습도 95 %에서 양생하여 재령 7일과 28일에서 압축강도를 측정하였다. 압축강도 측정 시 하중속도는 144 kN/min으로 하였다. 아래 표 1에는 샘플 모르타르의 이름 및 제작 조건을 보여준다.
모르타르 NHL-감자전분 혼합물 양생조건 재령
NHL 0 중량부의 감자전분 온도 20 ℃ 및 상대습도 95 % 7일 또는 28일
S-0.05 0.05 중량부의 감자전분 온도 20 ℃ 및 상대습도 95 % 7일 또는 28일
S-0.3 0.3 중량부의 감자전분 온도 20 ℃ 및 상대습도 95 % 7일 또는 28일
S-0.8 0.8 중량부의 감자전분 온도 20 ℃ 및 상대습도 95 % 7일 또는 28일
3) 유동성(Flow)의 측정
감자전분 혼합에 따른 수경성 석회 모르타르의 유동성(flow) 평가를 위해 KS L 5105 ‘수경성 시멘트 모르타르의 압축강도 시험 방법’에 준해 유동성 측정을 하였다. 모르타르 제작 시 물 비를 70%로 하여 감자전분 혼합량에 따른 유동성 차이를 확인하였으며, 유동성 측정은 모르타르 혼합 직후 값을 측정하였다.
4) 응결시험
응결 시험방법은 BS EN 459-2:2010에 따라 비카침 응결 측정기를 활용해 측정하였다. 물 비는 밑창판(base plate)와 바늘(needle) 사이의 거리가 6±2 mm 되도록 설정하였으며, 지름 75±10 mm, 높이 40±0.2 mm 몰드에 몰딩하여 온도 20 ℃, 상대습도 95 % 항온항습기에서 30분 동안 양생하였다. 10-30 분 간격으로 초결을 측정하였으며, 초결 완료 후 몰드를 뒤집어 바닥면의 시편에서 종결을 측정하였다.
2. 실험결과
생분해성 유기 혼화재로서 감자전분을 사용할 경우 기대할 수 있는 특성은 점도증진, 수분 보유력 증진, 감수제로서의 역할 등 가장 일반적으로 작업성과 관련된 물성증진이다. 다만, 이러한 특성들은 적정 혼합량 선정이 중요하다고 보고되고 있으며 본 발명에서는 감수제로서 감자전분의 적용성능을 확인하기 위해 혼합량에 따른 유동성(flow 또는 작업성)을 확인하였다. 도 2의 감자전분 혼합량에 따른 유동성 측정결과, 감자전분 혼합량 0.3 중량부 이상일 경우 전반적으로 유동성이 증가하는 것을 알 수 있었다. 감자전분 혼합량 증가에 따른 유동성 증가는 감자전분 결정구조 내내 hydroxy기(-OH)의 수분흡착에 의한 현상으로 생각되는데, 적량 혼합될 경우 바인더 입자 사이에서 수분공급원으로서 작용해 유동성이 증가하는 것으로 보인다. 감자전분 혼합량에 따른 응결특성 실험결과, 모든 샘플에서 감자전분 혼합에 따라 응결이 단축되는 것을 확인할 수 있었다(표 2 참조). 아무것도 혼합하지 않은 NHL 샘플은 초결 18시간, 종결 23시간으로 EU 규격에 준한 천연수경성석회 중간등급인 NHL 3.5에 해당하지만 감자전분 혼합에 따라 초결 및 종결이 15시간 이내에 완료되며 NHL 중 가장 우수한 특성을 나타내는 NHL 5에 해당하는 특성발현이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 감자전분에 물을 넣고 가열하면 젤라틴화하며 점성이 커지는데 이를 ‘호화’라 한다. 호화특성은 전분 종류에 따라 차이가 있지만 일반적으로 pH가 높은 알카리 환경이거나 Na(OH)2를 가하면 가열하지 않아도 호화반응이 발생할 수 있다. 본 연구에서 활용한 NHL의 경우, 다량의 Ca(OH)2가 함유되어 높은 알칼리도를 나타내며, 전체적인 Ca(OH)2 함량에 비해 미량의 전분이 함유되었기 때문에 가열 없이 감자전분의 호화반응이 발생한 것으로 판단된다. 호화가 진행된 전분은 실온에서 더 딱딱하게 굳어가는 특성을 보이는데, 이로 인해 입자 간 접합력을 향상시켜 응결시간이 단축된 것으로 보이며, 전분의 함량이 높을수록 우수한 응결특성을 나타낸 것으로 보인다.
초결 종결
NHL 18 시간 23 시간
S - 0.05 9 시간 14 시간
S - 0.3 6 시간 8 시간
S - 0.8 5 시간 8 시간
도 3은 감자전분 혼합량에 따른 NHL 모르타르의 압축강도 측정결과이다. 압축강도 측정결과 감자전분 혼합량이 증가함에 따라 그리고 재령이 길어짐에 따라 압축강도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 감자전분 혼합량 0.05 중량부 및 0.3 중량부 일 경우, 재령 28일 강도 각각 4.2 MPa, 4.6 MPa로 5.0 MPa 이하의 압축강도를 보이며 NHL 3.5에 해당하는 특성을 나타내었지만, 감자전분 혼합량 0.8 중량부일 경우 재령 7일 강도 2 MPa 이상, 재령 28일 강도 5 MPa 이상으로 NHL 5에 해당하는 강도특성 발현이 가능한 것을 알 수 있었다. 이는 상기 언급한 감자전분의 호화특성과 관련된 것으로 생각된다. 전반적인 경향성을 보면 감자전분 혼합량 0.8 중량부일 때, 유동성이 증가하며, 응결 및 압축강도 증가하므로 실적용 시 요구되는 모르타르의 물성이 보완 가능한 것을 확인할 수 있었으며, 최적 혼합량은 0.8 중량부인 것을 확인하였다.
3. 결론
본 실시예에서는 감자전분 혼합에 따른 천연수경성석회의 물성보완 여부를 확인하였으며 결과를 정리하면 아래와 같다.
1) 감자전분 혼합량이 증가함에 따라 유동성이 증가하며, 적정량 (0.3 % 이상) 혼합 시 감수제로서의 활용성이 용이하다.
2) 응결특성결과, 감자전분 혼합량이 증가함에 따라 응결시간이 단축되는 것을 확인하였으며, 감자전분 혼합량 0.8 중량부 일 때, 초결 및 종결이 15시간 내 완료되며 EU 기준 NHL 5의 수준에 부합하는 우수한 모르타르의 특성을 발현한다.
3) 압축강도 측정결과, 감자전분 혼합량이 증가함에 따라 재령 28일 기준 압축강도가 증가하였다. 감자전분 혼합량 0.8 %일 경우, 재령 7일에 압축강도가 2 MPa 이상이며 재령 28일에 압축강도가 5 MPa 이상으로 EU 기준 NHL 5의 수준에 부합하였으며, 이러한 특성 발현의 경향성은 유동성 및 응결특성과 유사하였다.
4) 결론적으로 감자전분을 혼합재로서 사용하면 천연수경성석회 모르타르의 물성보완이 가능하며, 최적 혼합량은 0.8 중량부 인 것을 확인하였다.
본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 또는 예시를 대표하는 의미이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다. 본 발명의 변형과 다른 용도가 본 명세서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.

Claims (7)

  1. 저품위 석회석을 소성하여 제조한 입자크기가 10~20 ㎛인 천연수경성석회 100 중량부에 대하여 감자전분(potato starch) 0.8 중량부를 첨가하여 제조한 천연수경성석회-감자전분 혼합물 100 중량부, 상기 천연수경성석회-감자전분 혼합물 100 중량부에 대하여 모래 300 중량부 및 상기 천연수경성석회-감자전분 혼합물 100 중량부에 대하여 물 70 중량부를 포함하는 천연수경성석회 모르타르 조성물로서,
    160 mm의 유동성(flow)을 가지며 실온에서 8시간의 응결시간을 가지며 재령 28일의 압축강도가 5MPa이어서 유럽기준 NHL 5의 기준을 충족하는 것을 특징으로 하는 천연수경성석회 모르타르 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 감자전분은 상기 천연수경성석회에 의해 호화(gelatinization)되는 것을 특징으로 하는 천연수경성석회 모르타르 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 모래는 세척사, 부순모래, 개답사, 및 강사로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 천연수경성석회 모르타르 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 천연수경성석회 모르타르 조성물은
    (a) 저품위 석회석을 소성하여 제조한 입자크기가 10~20 ㎛인 천연수경성석회 100중량부에 대하여 0.8 중량부의 상기 감자전분을 첨가하고 혼합하여 천연수경성석회-감자전분 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (b) 상기 천연수경성석회-감자전분 혼합물 100 중량부에 대하여 300 중량부의 상기 모래를 첨가하여 혼합한 후 상기 천연수경성석회-감자전분 혼합물 100 중량부에 대하여 물 70 중량부를 혼합하는 단계;
    로 제조되는 것을 특징으로 하는 천연수경성석회 모르타르 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 천연수경성석회 모르타르는 무수석고, 시멘트, 활성황토, 황토, 플라이애쉬, 천연섬유, 음이온계면 활성제, 유동화제 및 촉진제 중 선택되는 어느 하나 이상을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 천연수경성석회 모르타르 조성물.
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