KR101858211B1 - 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 - Google Patents

기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 Download PDF

Info

Publication number
KR101858211B1
KR101858211B1 KR1020160180420A KR20160180420A KR101858211B1 KR 101858211 B1 KR101858211 B1 KR 101858211B1 KR 1020160180420 A KR1020160180420 A KR 1020160180420A KR 20160180420 A KR20160180420 A KR 20160180420A KR 101858211 B1 KR101858211 B1 KR 101858211B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete
porous aggregate
pores
porous
cement paste
Prior art date
Application number
KR1020160180420A
Other languages
English (en)
Inventor
윤석헌
한동엽
문종욱
Original Assignee
경상대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경상대학교산학협력단 filed Critical 경상대학교산학협력단
Priority to KR1020160180420A priority Critical patent/KR101858211B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101858211B1 publication Critical patent/KR101858211B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/08Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/061Ashes from fluidised bed furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0016Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B20/002Hollow or porous granular materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • E04C2/288Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating composed of insulating material and concrete, stone or stone-like material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/05Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Abstract

본 발명은 다공성 골재를 이용함으로써 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하기 위한 것으로, 다공성 골재를 준비하는 (가)단계와, 상기 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공을 보존시키는 (나)단계와, 상기 기공이 보존된 다공성 골재와 콘크리트 용도에 적합한 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 혼합하는 (다)단계와, 상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시키는 (라)단계와, 상기 경화과정에서 발생된 수화열로 상기 급속냉동된 다공성 골재를 해동시키는 (마)단계 및 상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생과정을 거치는 (바)단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 또는 이를 이용한 콘크리트 패널 그리고 콘크리트를 기술적 요지로 한다. 이에 의해 본 발명은 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공이 보존된 상태에서 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제조하는 간단한 방법에 의해 다공성의 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하여, 생산성을 향상시키고 생산단가를 낮추며, 흡음성, 경량성 및 단열성 등의 성능이 우수한 경량 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공할 수 있는 이점이 있다.

Description

기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트{Manufacturing method of concrete and concrete panel using porous aggregate with pore and concrete using porous aggregate with pore thereby}
본 발명은 다공성 골재를 이용함으로써 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하기 위한 것으로, 특히 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공이 보존된 상태에서 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하기 위한 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법, 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트에 관한 것이다.
산업발달에 따라 도로, 철도, 공항, 공장이나 건설 현장 등에서는 소음이 증가하고 있다.
이러한 소음은 현대사회의 환경문제로서 관심 및 규제의 대상이 되고 있으며, 그 규제에 따라 소음을 저감시키기 위해 사회기반시설(도로, 철도, 공항)이나 산업현장뿐만 아니라, 공동주택인 아파트 등에 흡음재의 시공이 일반적으로 이루어지고 있다.
특히, 공동주택의 세대 간의 소음, 차량 소음 등 다양한 소음공해에 피해를 받고 있으며 소음으로 인한 사건과 민원이 증가되면서 이를 방지할 수 있는 흡음재에 대한 시장이 지속적으로 증가하고 있다.
이러한 흡음재는 발생된 소음을 그대로 흡수하여 소멸시키거나 감쇄시키는 것으로, 유리섬유, 암면, 유기재료 등의 소재로 제조되고 있으나, 일부 재료는 인체에 유해한 면이 있고, 가격이 고가에다 흡음률이 높지 않은 단점이 있으며, 소재 자체의 특성에 의해 독립적인 형상 유지가 곤란하며, 시공단가가 비싸고, 내후성과 내화성이 취약하며, 소재 자체에서 비산 등의 문제가 발생하고 있어 그 적용에 한계가 있다.
한편, 이러한 흡음재는 외부로부터의 열을 차단하거나 내부의 열이 방출되는 것을 방지하기 위하여 단열재로 동시에 사용될 수 있으며, 에너지를 절약하면서, 내외부 온도 차에 의한 표면 결로를 방지하는 역할을 하게 된다.
종래의 흡음재 및 단열재에 대한 문제점을 어느 정도 해소하기 위해 경량기포콘크리트를 흡음재로 사용하고 있으나, 기포에 대한 제어가 어려우며, 흡음률 향상을 위해 기포를 연속적으로 형성하는 공정이 용이하지 않은 단점이 있다.
최근에는 콘크리트 페이스트 자체에 경량골재, 질석, 바텀에쉬(bottom ash), 슬래그, EPS, 유리면, 스티로폴 입자와 같은 다공성 골재를 첨가하여 양생함으로써 경량콘크리트를 제조하고, 이를 흡음재 및 난연재 그리고 단열재로 사용하는 시도가 연구되고 있다.
이러한 다공성 골재는 그 자체의 소재의 특성상 비중이 작아 경량의 콘크리트를 제조할 수 있는 장점이 있으나, 소재의 비중이 작아 콘크리트를 제작하는 과정 중에 쉽게 부상하여 다른 재료와 섞이지 못한 채 재료분리를 일으키는 문제점이 있다.
또한, 콘크리트 배합과정에서 시멘트와 물이 결합하여 생긴 페이스트가 화학반응을 하여 수화열이 발생하고 그 열로 인하여 콘크리트가 단단하게 경화되는데, 경화되기 전 단계에 시멘트 페이스트가 골재의 표면의 미세 기공을 통해 골재 내부까지 침투되어 원래의 기공을 막아버리는 문제가 발생하게 된다.
이와 같이 시멘트 페이스트가 다공성 골재의 미세 기공을 통해 골재 내부까지 침투하게 되면, 다공성 골재의 본래의 기능을 발휘하지 못하게 된다.
대한민국특허청 등록특허공보 제0135578호. 대한민국특허청 등록특허공보 제0809804호.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공이 보존된 상태에서 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하여 경량의 흡음성, 단열성 등의 성능이 개선된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법, 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다공성 골재를 준비하는 (가)단계와, 상기 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공을 보존시키는 (나)단계와, 상기 기공이 보존된 다공성 골재와 콘크리트 용도에 적합한 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 혼합하는 (다)단계와, 상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시키는 (라)단계와, 상기 경화과정에서 발생된 수화열로 상기 급속냉동된 다공성 골재를 해동시키는 (마)단계 및 상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생과정을 거치는 (바)단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 또는 이를 이용한 콘크리트 패널을 기술적 요지로 한다.
또한, 상기 다공성 골재는, 경량골재, 질석, 바텀에쉬(bottom ash), 슬래그, EPS, 유리면, 스티로폴 입자 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다공성 골재는 상기 시멘트 페이스트 100부피비에 대해 50~80부피비로 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2단계의 상기 다공성 골재의 비중은, 1.1~1.5가 되도록 급속냉동시키는 것이 바람직하며, 상기 다공성 골재의 비중을 조절하기 위해 상기 다공성 골재의 표면에 수분을 더 분사하거나, 수중 침지하거나, 또한, 상기 다공성 골재의 급속냉동 속도 또는 급속냉동 시간을 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제4단계의 상기 시멘트 페이스트는, 조강시멘트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공이 보존된 상태에서 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제조하는 간단한 방법에 의해 다공성의 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하여, 생산성을 향상시키고 생산단가를 낮추는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 다공성 골재를 급속냉동하여 표면을 단단하고 밀실하게 만들어 내부의 기공을 보존시킨 상태에서, 콘크리트의 경화가 이루어지도록 하고 추후 경화과정에서 발생된 수화열로 급속냉동된 상기 다공성 골재를 해동시킴으로써 기공이 완벽하게 보존된 상태에서 콘크리트가 경화되어 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하는 효과가 있다.
또한, 상기 다공성 골재를 급속냉동시켜 다공성 골재의 비중을 증가시켜 재료의 믹싱 과정 중에 다공성 골재가 부상하여 다른 재료와 분리되는 문제점을 해결하여, 다공성 골재가 콘크리트 전체 또는 콘크리트 패널 전체에 고르게 분포되어 균일한 품질의 경량 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 생산할 수 있는 효과가 있다.
이에 의해 기공이 보존된 상태의 다공성 골재를 이용한 콘크리트 또는 콘크리트 패널의 제공이 가능하며, 흡음성, 경량성 및 단열성 등의 성능이 우수한 경량 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공할 수 있게 된다.
도 1 - 본 발명에 따른 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법에 대한 순서도.
도 2 - 본 발명에 따른 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법에 대한 모식도.
도 3 - 본 발명에 따라 제조된 콘크리트 패널에 대한 모식도.
본 발명은 다공성 골재를 이용함으로써 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하기 위한 것으로, 특히 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공이 보존된 상태에서 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제조하고자 하는 것이다.
이에 의해 기공이 보존된 상태의 다공성 골재를 이용한 콘크리트 또는 콘크리트 패널의 제공이 가능하며, 흡음성, 경량성 및 단열성 등이 우수한 경량 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하도록 하는 것이다.
이하에서는 본 발명의 일실시예로 콘크리트 패널을 제조하는 방법에 대해 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 기공이 보존된 다공성 골재를 이용하여 콘크리트로도 사용될 수 있으며, 필요에 의해 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널로도 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트는, 다공성 골재를 준비하는 (가)단계와, 상기 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공을 보존시키는 (나)단계와, 상기 기공이 보존된 다공성 골재와 콘크리트 용도에 적합한 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 혼합하는 (다)단계와, 상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시키는 (라)단계와, 상기 경화과정에서 발생된 수화열로 상기 급속냉동된 다공성 골재를 해동시키는 (마)단계 및 상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생과정을 거치는 (바)단계를 포함하여 이루어지게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법은 다공성 골재를 준비하는 제1단계와, 상기 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공을 보존시키는 제2단계와, 상기 기공이 보존된 다공성 골재를 패널 형틀 내부에 포석하는 제3단계와, 상기 패널 형틀 내부에 콘크리트 용도에 적합한 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 붓는 제4단계와, 상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시키는 제5단계와, 상기 경화과정에서 발생된 수화열로 상기 급속냉동된 다공성 골재를 해동시키는 제6단계 및 상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생시킨 후 상기 패널 형틀을 제거하는 제7단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트를 제조하기 위한 다공성 골재의 준비, 기공 보존 방법, 시멘트 페이스트 혼합 및 경화 방법, 급속냉동된 다공성 골재의 해동 및 양생과정은 본 발명의 일실시예에 따른 상기 콘크리트 패널의 제조 공정과 동일하게 이루어지며, 다음 일실시예에 대한 설명으로 갈음하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법에 대한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법에 대한 모식도이며, 도 3은 본 발명의 일시시예에 따라 제조된 콘크리트 패널에 대한 모식도를 나타낸 것이다.
먼저, 본 발명에 따른 다공성 골재를 준비한다((가)단계, 제1단계).
상기 다공성 골재는 천연 골재, 인공 골재, 산업현장에서 부산되는 등 내부에 다수의 기공을 포함하는 어떠한 재료를 사용할 수 있으며, 설치하고자 하는 장소나 목적, 용도에 따라 고유의 성능(흡음, 단열, 난연 등)을 발휘하는 다공성 골재를 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 다공성 골재의 바람직한 실시예로는 경량이면서 내부에 기공을 다수 포함하는 다공성으로, 화산자갈이나 화산모래, 석탄재와 같은 경량골재, 질석, 바텀에쉬(bottom ash), 슬래그, EPS, 유리면, 스티로폴 입자 등의 유기 또는 무기 재료로, 인공골재나 산업현장에서의 부산물, 폐자원 등이 사용될 수도 있다.
상기 다공성 골재는 필요에 의해 적당한 크기, 예컨대 잔골재는 1~5mm, 굵은 골재는 5~25mm로 분쇄하여 사용하거나, 크기가 서로 다른 다공성 골재를 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기의 서로 다른 다공성 골재를 하나 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 다공성 골재가 준비되면 이를 급속냉동하여 내부의 기공을 보존시킨다((나)단계, 제2단계).
일반적으로, 상기 다공성 골재를 급속냉동하는 경우 다공성 골재에 포함된 수분이나 공기 중의 수분과 함께 냉동되어 표면이 얼음으로 덮이게 되면서 비중이 물보다 높아지게 되며, 이에 의해 다공성 골재의 기공이 기밀되게 된다.
본 발명에서 다공성 골재의 급속냉동은 다공성 골재 내부에 형성된 기공을 기밀시키기 위한 것으로서, 이러한 기밀성 및 비중을 조절하기 위해 상기 다공성 골재의 표면에 수분을 더 분사하거나, 수중에 침지하거나, 급속냉동 속도 또는 급속 냉동 시간을 조절할 수 있다.
이러한 기밀성 및 비중 조절은 시멘트 페이스트의 조성물이나 종류에 따라 달리 이루어질 수 있으며, 이는 시멘트 페이스트가 경화되는 동안 다공성 골재의 기공을 최대한 보존시킴과 동시에 시멘트 페이스트의 굳는 속도를 고려하여 조절하게 된다.
즉, 시멘트 페이스트가 경화되는 공안 다공성 골재의 기공을 보존하고, 시멘트의 경화속도를 동시에 고려하여, 시멘트 페이스트의 배합 및 수화열 관리, 냉동처리 속도와 냉동처리 시간관리를 통해 가장 효율적인 비중을 가지면서 시멘트 페이스트가 경화되는 동안 기공의 기밀이 최대한 유지시키기 위한 것이다.
이를 위해 다공성 골재의 비중은 1.1~1.5가 되는 것이 바람직하며, 이는 상기의 효율적인 기밀성 및 비중을 도모하고, 시멘트 페이스트와의 혼합시 다공성 골재가 부상하지 않고 균일하게 혼합되도록 하는 것이다.
이러한 비중 조절은 상술한 바와 같이, 상기 다공성 골재의 표면에 수분을 더 분사하거나, 수중에 침지하여 다공성 골재에 포함된 수분량을 조절하거나, 급속냉동 속도 또는 급속냉동 시간을 조절하여 기공의 표면에 덮인 얼음의 두께를 조절하여 구현한다.
이렇게 급속냉동되어 기공이 보존된 다공성 골재는 패널 형틀 내부에 포석하게 된다(제3단계).
상기 다공성 골재는 콘크리트 패널의 설치 장소, 사용용도, 목적에 따라 적절한 형태의 패널 형틀을 구비하며, 적정량을 상기 패널 형틀 내부에 골고루 포석시킨다.
상기 다공성 골재는 시멘트 페이스트 100부피비에 대해 50~80부피비로 혼합하여, 적절한 강도 및 골격은 유지하면서, 경량의 흡음, 단열, 난연 등의 성능 발휘에는 문제없도록 한다.
그리고, 상기 패널 형틀 내부에 콘크리트 용도에 적합한 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 붓는다(제4단계). 콘크리트의 제조시에는 상기 기공이 보존된 다공성 골재와 콘크리트 용도에 적합한 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 혼합한다((다)단계).
상기 시멘트 페이스트는 콘크리트 패널의 설치 장소, 사용용도, 목적 예컨대, 흡음, 단열, 차음, 경량 등에 따라 적절한 조성물로 혼합되며, 물과 시멘트, 각종 혼화재를 사용하여 배합할수 있으며, 적절히 유동성을 가지도록 배합하면 된다. 다공성 골재가 포석된 상태에서 시멘트 페이스트를 붓기 때문에 다공성 골재 사이사이에 시멘트 페이스트가 채워지면서 패널 모양으로 완성되게 된다.
그리고, 패널 형틀 내부에 시멘트 페이스트를 붓고, 상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시키게 된다(제5단계). 콘크리트의 제조시에는 상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시킨다((라)단계).
상술한 바와 같이, 급속냉동되어 기공이 보존된 상태의 다공성 골재에 시멘트 페이스트를 패널 형틀 내부에 붓는다. 이 과정에서 다공성 골재의 기공은 보존된 상태를 유지하여야 한다.
일반적으로 콘크리트 배합과정에서 시멘트와 물이 결합하여 생긴 페이스트가 화학반응을 하여 수화열이 발생하게 되고, 수화열에 의해 경화되기 전 단계에 시멘트 페이스트가 골재의 표면의 미세 기공을 통해 골재 내부까지 침투되어 원래의 기공을 막아버리게 된다.
따라서, 본 발명은 수화열에 의해 경화되기 전 단계까지 다공성 골재의 기공이 보존된 상태에서 시멘트 페이스트가 경화되게 되며, 기공 내부로 시멘트 페이스트가 침투하지 않을 정도로 시멘트 페이스트의 유동성이 사라지는 정도가 되면 상기 수화열에 의해 콘크리트의 경화가 이루어지게 되며, 그 과정에서 발생된 수화열로 상기 급속냉동된 다공성 골재를 해동시키게 된다((마)단계, 제6단계).
이에 의해 다공성 골재를 급속냉동하여 표면을 단단하고 밀실하게 만들어 내부의 기공을 보존시킨 상태에서, 콘크리트의 경화가 이루어지도록 하고 추후 경화과정에서 발생된 수화열로 급속냉동된 상기 다공성 골재를 해동시킴으로써 기공이 완벽하게 보존된 상태에서 콘크리트가 경화되어 경량의 콘크리트 패널을 제공할 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 급속냉동된 다공성 골재에 의해 시멘트 페이스트의 경화시간이 늦어질 수도 있으므로, 필요에 의해 조강시멘트를 상기 시멘트 페이스트에 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 조강시멘트의 양은 다공성 골재의 종류 및 비중, 콘크리트 패널의 설치장소, 사용용도, 목적 등에 따라 적절히 과감하여 사용한다.
그리고, 상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생과정을 거친 후, 상기 패널 형틀을 제거하게 된다(제7단계). 콘크리트의 제조시에는 상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생과정을 거친다((바)단계).
상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고, 양생과정을 거친 후, 패널 형틀을 제거하고, 필요에 의해 패널 표면을 그라인딩하여 제공함으로써, 본 발명에 따른 콘크리트 패널의 제조를 완료하게 된다.
이와 같이, 본 발명은 다공성 골재를 이용함으로써 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하기 위한 것으로, 특히 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공이 보존된 상태에서 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제조하고자 하는 것이다.
즉, 다공성 골재를 급속냉동하여 표면을 단단하고 밀실하게 만들어 내부의 기공을 보존시킨 상태에서, 콘크리트의 경화가 이루어지도록 하고 추후 경화과정에서 발생된 수화열로 급속냉동된 상기 다공성 골재를 해동시킴으로써 기공이 완벽하게 보존된 상태에서 콘크리트가 경화되어 경량의 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 다공성 골재를 급속냉동시켜 다공성 골재의 비중을 증가시켜 재료의 믹싱 과정 중에 다공성 골재가 부상하여 다른 재료와 분리되는 문제점을 해결하여, 다공성 골재가 콘크리트 또는 콘크리트 패널 전체에 고르게 분포되어 균일한 품질의 경량 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 생산할 수 있게 된다.
이에 의해 기공이 보존된 상태의 다공성 골재를 이용한 콘크리트 또는 콘크리트 패널의 제공이 가능하며, 흡음성, 경량성 및 단열성 등이 우수한 경량 콘크리트 또는 콘크리트 패널을 제공하도록 하는 것이다.

Claims (8)

  1. 다공성 골재를 준비하는 (가)단계;
    상기 다공성 골재를 급속냉동하여 내부의 기공을 보존시키는 (나)단계;
    상기 기공이 보존된 다공성 골재와 콘크리트 용도에 따른 물시멘트비가 조절된 시멘트 페이스트를 혼합하는 (다)단계; 및
    상기 기공이 보존된 상태에서 상기 시멘트 페이스트를 경화시키는 (라)단계;
    상기 경화과정에서 발생된 수화열로 상기 급속냉동된 다공성 골재를 해동시키는 (마)단계; 및
    상기 다공성 골재가 포함된 시멘트 페이스트를 완전 경화시키고 양생과정을 거치는 (바)단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다공성 골재는,
    경량골재, 질석, 바텀에쉬(bottom ash), 슬래그, EPS, 유리면, 스티로폴 입자 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다공성 골재는 상기 시멘트 페이스트 100부피비에 대해 50~80부피비로 첨가하는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 (나)단계의 상기 다공성 골재의 비중은,
    1.1~1.5가 되도록 급속냉동시키는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 다공성 골재의 비중을 조절하기 위해 상기 다공성 골재의 표면에 수분을 더 분사하거나, 수중 침지하거나,
    또한, 상기 다공성 골재의 급속냉동 속도 또는 급속냉동 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (라)단계의 상기 시멘트 페이스트는,
    조강시멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트의 제조방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항의 상기 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 패널의 제조 방법.
KR1020160180420A 2016-12-27 2016-12-27 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 KR101858211B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160180420A KR101858211B1 (ko) 2016-12-27 2016-12-27 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160180420A KR101858211B1 (ko) 2016-12-27 2016-12-27 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101858211B1 true KR101858211B1 (ko) 2018-05-16

Family

ID=62451851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160180420A KR101858211B1 (ko) 2016-12-27 2016-12-27 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101858211B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101989503B1 (ko) * 2018-12-28 2019-06-17 주식회사 삼표산업 프리캐스트 경량콘크리트 및 이의 제조방법
KR20200093247A (ko) 2019-01-28 2020-08-05 (주)파트론 Ppg 센서 패키지
KR20200109984A (ko) 2019-03-15 2020-09-23 주식회사 나노텍세라믹스 경량골재 및 이를 이용한 콘크리트 패널
KR20200130962A (ko) 2019-05-13 2020-11-23 (주)파트론 Ppg 센서 패키지
KR102675405B1 (ko) * 2023-02-16 2024-06-17 엠에스케이산업(주) 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016084007A1 (en) 2014-11-24 2016-06-02 Mnz Holdings Limited Extruded plastic aggregate for concrete

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016084007A1 (en) 2014-11-24 2016-06-02 Mnz Holdings Limited Extruded plastic aggregate for concrete

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101989503B1 (ko) * 2018-12-28 2019-06-17 주식회사 삼표산업 프리캐스트 경량콘크리트 및 이의 제조방법
KR20200093247A (ko) 2019-01-28 2020-08-05 (주)파트론 Ppg 센서 패키지
KR20200109984A (ko) 2019-03-15 2020-09-23 주식회사 나노텍세라믹스 경량골재 및 이를 이용한 콘크리트 패널
KR20200130962A (ko) 2019-05-13 2020-11-23 (주)파트론 Ppg 센서 패키지
KR102675405B1 (ko) * 2023-02-16 2024-06-17 엠에스케이산업(주) 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101858211B1 (ko) 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트
CN103922661A (zh) 一种空调型泡沫混凝土材料及其制备方法
KR101164580B1 (ko) 단열, 내수성, 내화성을 가지는 초경량 실리카 에어로겔 시멘트 몰탈의 제조방법
KR100978289B1 (ko) 바텀애쉬와 폐유리로 제조된 저흡수 경량골재를 사용하여 만든 단열모르타르의 제조방법
KR20040100202A (ko) 경량·흡음 콘크리트 조성물 및 흡음재 제조방법
CN104402343B (zh) 一种用于保温砌块墙的再生骨料抹面砂浆
JP5336122B2 (ja) 保水性セメント成形体
CN103524080A (zh) 一种陶粒发泡混凝土高强砌块的生产方法
JP4906318B2 (ja) 独立気泡型ガラス発泡体からなる低周波用吸音材
JP2006214221A (ja) 保水性を有する道路舗装材料
US20220274874A1 (en) Process for producing a pore-containing granulate and a pore-containing artificial stone
RU2792429C1 (ru) Способ производства поросодержащего гранулята и поросодержащего искусственного камня
KR20040080667A (ko) 불연, 단열, 보온, 흡 . 차음 기능을 갖는 기포 콘크리트몰타르 조성물 및 이의 제조방법
KR100547951B1 (ko) 불연, 단열, 보온, 흡 . 차음 기능을 갖는 기포 콘크리트몰타르 조성물 및 이의 제조방법
KR101756854B1 (ko) 실리카계 혼입 도막 조성물 및 이를 이용한 거푸집과 그에 의한 콘크리트 구조물의 시공방법
RU2514069C1 (ru) Сырьевая смесь для приготовления пенобетона
KR100532540B1 (ko) 불연, 단열, 보온, 흡차음 기능을 갖는 뜬바닥 구조층용기포 콘크리트 몰타르 조성물 및 이의 제조방법
CN108455938A (zh) 一种硅藻土改性发泡混凝土板的制备方法
RU2542011C1 (ru) Сырьевая смесь для автоклавного пенобетона
PL236977B1 (pl) Sposób wytwarzania betonowych kształtek budowlanych metodą wibrowania lub wibroprasowania
CN112266219B (zh) 建筑用节能板材的制备方法
Mestnikov et al. Porous filler from foam-zeolite and light concretes based on it for conditions of the Arctic and the North
RU2197448C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала и способ его получения
CN106587764A (zh) 生态砖材料及其制备方法
KR100532541B1 (ko) 불연, 단열, 보온, 흡차음 기능을 갖는 뜬바닥 구조층용기포 콘크리트 몰타르 조성물 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant