KR101919703B1

KR101919703B1 - Method for manufacturing mortar mixture using mud flat

Info

Publication number: KR101919703B1
Application number: KR1020170088213A
Authority: KR
Inventors: 양성환
Original assignee: 인천대학교 산학협력단
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-02-08

Abstract

A method for manufacturing a mortar mixture using mud flat is disclosed. The method for manufacturing a mortar mixture according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a mortar mixture using mud flat, wherein the method comprises the steps of: a) preparing mud flat, wherein the mud flat contains moisture without any additional processing; b) blending the mud flat and fine aggregate to manufacture a first mixture; and c) blending the first mixture with cement and water to manufacture a mortar mixture. The mortar mixture can be manufactured more efficiently and economically by increasing the latent hydraulic properties of the mortar mixture and minimizing the proportion of a cement material.

Description

METHOD FOR MANUFACTURING MORTAR MIXTURE USING MUD FLAT BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명의 다양한 실시예들은 갯벌을 이용하여 보다 효과적이고 경제적으로 모르타르 혼합물을 제조하기 위한 기술에 관한 것이다.Various embodiments of the present invention are directed to techniques for making mortar mixtures more efficiently and economically using tidal flats.

최근, 환경문제가 다각화되면서 건축 및 인테리어 등의 재료에 대한 각종 천연재료 및 산업부산물의 개발 및 활용에 관한 많은 시도가 진행되고 있다. 이러한 다양한 재료를 통해 환경친화적인 건설재료가 개발되고 있으며, 시멘트 및 골재의 사용량을 줄여 자원을 보존하려는 노력이 활발히 진행되고 있다.Recently, as environmental problems have diversified, many attempts have been made to develop and utilize various natural materials and industrial by-products for materials such as building and interior. Environmentally friendly construction materials are being developed through these various materials, and efforts are being actively made to conserve resources by reducing the amount of cement and aggregate used.

한편, 우리나라는 세계적인 갯벌 생산지이지만, 갯벌의 기능과 가치에 대한 인식부족으로 인해 많은 양의 갯벌이 방치되고 있는 실정이다. 이러한 갯벌은 오염물질 정화능력 및 관광자원 등의 가치가 있으며, NA, K, Ge, Mg 등이 함유되어 있어 혈액순환, 피부병, 류마티즘 등 각종 질환에도 효과가 큰 것으로 알려지고 있다. On the other hand, Korea is a world-wide tidal flat producing area, but due to lack of awareness about the functions and values of tidal flats, many tidal flats have been neglected. These tidal flats are known to be effective for various diseases such as blood circulation, skin diseases and rheumatism because they contain pollutant purification ability and tourism resources and contain NA, K, Ge, and Mg.

일부 기술에서는 갯벌을 이용하여 건축용 자재를 제조하는 방법이 몇몇 개시되고 있다. 해당 기술에서는 주로 갯벌흙을 별도로 건조시키거나 분쇄하는 공정을 반드시 거치게 되는데, 이러한 공정을 거친 혼화재는 잠재수경성 및 포졸란 반응을 일으키기에는 다소 부족하다는 한계점이 있다. Some techniques disclose some methods for manufacturing building materials using tidal flats. In this technology, the process of drying and crushing the tidal-flat soil must be performed. However, the admixture through such a process has a limitation that it is somewhat insufficient to cause potential hydraulic and pozzolanic reaction.

한국등록특허공보 제10-0211349호, 1999년 8월 2일 공고Korean Patent Registration No. 10-0211349, August 2, 1999 Announcement

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 건조시키지 않은 생갯벌을 다른 재료와 배합하는 공정 순서, 배합비율, 그리고 기존 재료에 대한 갯벌의 치환비율을 한정하여 친환경적이면서도 경제적인 모르타르 혼합물 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a tidal flatshaving an environmentally friendly and economical And a method for producing a mortar mixture.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 모르타르 혼합물 제조 방법은, 갯벌을 이용한 모르타르 혼합물을 제조 방법으로서, a)생갯벌을 준비하는 단계로서, 상기 생갯벌은 수분이 함유된 상태에서 별도의 가공 공정을 거치지 않은 갯벌인, 준비하는 단계; b)상기 생갯벌과 잔골재를 배합하여 1차 혼합물을 제조하는 단계; 및 c)상기 1차 혼합물에 시멘트와 물을 배합하여 모르타르 혼합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a mortar mixture using a tidal flat, comprising the steps of: a) preparing a raw tidal flat, A tidal flats that have not been subjected to a separate processing step in the tidal flats; b) combining the raw tidal flats with the fine aggregate to produce a first mixture; And c) blending the primary mixture with cement and water to produce a mortar mixture.

일부 실시예에서, 상기 b)단계는, 상기 잔골재과 상기 생갯벌을 각각 1:1 내지 1:4의 비율 중 어느 하나의 비율로 배합하여 상기 1차 혼합물을 제조하고, 상기 c)단계는, 상기 시멘트와 상기 1차 혼합물을 각각 1:6 내지 1:9의 비율 중 어느 하나의 비율로 배합하여 상기 모르타르 혼합물을 제조할 수 있다.In some embodiments, the step b) comprises blending the fine aggregate and the raw tidal flats in a ratio of 1: 1 to 1: 4, respectively, to produce the first mixture, and the step c) The mortar mixture may be prepared by blending the cement and the primary mixture in a ratio of 1: 6 to 1: 9, respectively.

일부 실시예에서, 상기 b)단계는, 상기 상기 잔골재와 상기 생갯벌을 각각 1:1의 비율로 배합하여 상기 1차 혼합물을 제조할 수 있다.In some embodiments, in the step b), the fine mixture of the fine aggregate and the raw tidal flat may be mixed at a ratio of 1: 1 to prepare the first mixture.

일부 실시예에서, 상기 c)단계는, 상기 시멘트와 상기 1차 혼합물을 각각 1:1.8의 비율로 배합하여 상기 모르타르 혼합물을 제조할 수 있다.In some embodiments, in the step c), the mortar mixture may be prepared by mixing the cement and the primary mixture at a ratio of 1: 1.8.

일부 실시예에서, 상기 b)단계는, 상기 생갯벌을 믹서기에서 소정 시간 동안 제1 RPM으로 회전시키는 단계; 및 상기 생갯벌에 상기 잔골재를 투입하여 상기 믹서기에서 상기 소정 시간보다 더 긴 시간 동안 제2 RPM으로 혼합하는 단계를 포함하고, 상기 제2 RPM은 상기 제1 RPM보다 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.In some embodiments, step b) includes rotating the raw tidal flat at a first RPM for a predetermined time in a blender; And mixing the fine aggregate with the second raw material in the mixer for a time longer than the predetermined time, wherein the second RPM is higher than the first RPM .

일부 실시예에서, 상기 모르타르 혼합물 제조 방법은 d)상기 모르타르 혼합물의 플로우 수치가 100mm 내지 110mm를 유지하도록 소정 시간 내에 상기 모르타르 혼합물을 탈형하는 단계를 더 포함할 수 있다. In some embodiments, the method for making the mortar mixture may further comprise: d) demolding the mortar mixture within a predetermined time such that the flow rate of the mortar mixture is maintained between 100 mm and 110 mm.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 건조시키지 않은 생갯벌을 다른 재료와 배합하는 공정 순서, 배합비율, 그리고 기존 재료에 대한 갯벌의 치환비율을 특정 순서 내지 특정 수치로 한정함으로써, 모르타르 혼합물의 잠재수경성을 높이고 시멘트 재료의 비율을 최소화하여 보다 효율적이고 경제적으로 모르타르 혼합물을 제조할 수 있다는 효과가 있다.According to various embodiments of the present invention, by limiting the process sequence of blending raw untreated raw tidal flats with other materials, mixing ratios, and replacement rates of tidal flats for existing materials to a particular order or specific value, the potential hydraulic properties of the mortar mixture And the ratio of the cement material is minimized, so that the mortar mixture can be produced more efficiently and economically.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모르타르 혼합물 제조 공정의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 사용된 배합사항과 실험조건을 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일실시예에서 사용된 사용재료를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에서 사용된 배합공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 실험결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플로우 실험결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 염화물 함유량의 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 8a 내지 8e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축강도 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 인장강도 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 취도계수 시험결과를 나타내는 그래프이다. 1 is a flow chart of a mortar mixture manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the formulation and experimental conditions used in one embodiment of the present invention. FIG.
3A to 3F are views showing materials used in an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a blending process used in an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing experimental results according to various embodiments of the present invention.
6 is a graph showing flow test results according to various embodiments of the present invention.
7 is a graph showing test results of chloride content according to various embodiments of the present invention.
8A to 8E are graphs showing the compression strength test results according to various embodiments of the present invention.
9 is a graph showing the results of tensile strength tests according to various embodiments of the present invention.
10 is a graph showing the results of the bodily coefficient test according to various embodiments of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In addition, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

본 문서에서 언급되는 ‘배합비’는 시멘트 중량 대비 1차 혼합물(생갯벌+잔골재) 중량의 비율로 해석되며, ‘치환율’은 잔골재 중량 대비 생갯벌 중량의 비율로 해석된다.The 'mixing ratio' referred to in this document is interpreted as the ratio of the weight of the primary mixture (raw tidal flat + fine aggregate) to the weight of cement, and the 'replacement ratio' is interpreted as the ratio of the raw tidal flat weight to the weight of fine aggregate.

이하, 첨부 도면을 참조하여 갯벌을 이용한 모르타르 혼합물 제조 방법을 설명하도록 한다. Hereinafter, a method for producing a mortar mixture using tidal flats will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모르타르 혼합물 제조 공정의 흐름도이다.1 is a flow chart of a mortar mixture manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

먼저, 제조자는 생갯벌을 준비할 수 있다(S110). 본 문서에서 언급되는 생갯벌은 수분을 함유한 상태에서 별도의 가공 공정을 거치지 않은 갯벌을 의미할 수 있다. 이러한 생갯벌은 예컨대, 우리나라의 서해안 해안가 등에서 채취 가능하며, 수분을 함유한 상태에서 별도의 건조 공정이나 분쇄 공정을 거치지 않은 채취 그 상태의 갯벌을 의미한다. First, the manufacturer can prepare the raw tidal flats (S110). The raw tidal flats mentioned in this document may refer to tidal flats that have not undergone separate processing steps in the presence of moisture. These raw tidal flats can be collected from the coast of the west coast of Korea, for example, and collect the tidal flats in a state containing water and not subjected to a separate drying process or pulverizing process.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 생갯벌의 성분은, C, O, NA, Si, Cl, K, C 원소들을 가지고 있는 건조시키지 않은 갯벌을 의미한다. 이러한 갯벌은 수분을 다소 포함할 수 있으나, 시멘트와 배합되는 물에 비해서는 그 양은 무시할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며 갯벌에 포함된 수분을 고려하여 시멘트와 배합되는 물의 비율을 조절할 수 있다. In addition, the raw tidal flats used in the embodiment of the present invention means untreated tidal flats having C, O, NA, Si, Cl, K and C elements. These tidal flats may contain some moisture, but the amount can be negligible compared to the water combined with cement. However, the present invention is not limited to this, and the ratio of water to be mixed with cement can be adjusted in consideration of the moisture contained in the tidal flats.

종래 기술과 같이 갯벌에 대하여 건조 공정이나 분쇄 공정을 수행하게 될 경우에는 가공된 갯벌이 잠재수경성 및 포졸란 반응을 일으킬 가능성이 다소 적어지게 된다. 또한, 갯벌의 건조 공정과 분쇄 공정이 수행됨에 따라 그에 따른 비용과 시간이 발생하기 때문에 본 발명의 실시예에서와 같이 생갯벌을 이용하여 기존 불필요한 공정과 비용을 최소화할 수 있다.When the drying process or the crushing process is performed on the tidal flats as in the prior art, the possibility that the processed tidal flats cause potential hydraulic and pozzolanic reactions is somewhat reduced. Also, since the drying and grinding processes of the tidal flats are performed, the cost and time are accordingly generated, so that unnecessary processes and costs can be minimized by using the fresh tidal flats as in the embodiment of the present invention.

다음으로, 제조자는 생갯벌과 잔골재를 배합하여 1차 혼합물을 제조한다. (S130). 잔골재는 콘크리트용 골재 중 표준 망체(5mm)를 85% 이상 통과하는 골재로서 예컨대, 모래 등과 같은 재료가 잔골재로 사용될 수 있다.Next, the manufacturer mixes the raw tidal flats with the fine aggregates to produce the primary mixture. (S130). Fine aggregate is an aggregate that passes at least 85% of standard aggregate (5mm) among concrete aggregate, and can be used as a fine aggregate such as sand.

생갯벌을 최대한 이용함과 동시에 내부 마감재 또는 치장 벽돌등의 제품을 만들기 위한 조건을 충족시키기 위해서, 본 발명의 실시예에서는 기존에 잔골재만으로 이용되는 부분을 소정 비율의 생갯벌로 치환하여 1차 혼합물 형태로 사용한다. 일실시예에 따르면, 잔골재에 대한 생갯벌의 치환율은 대략 50% 내지 70%로 구성될 수 있다. 나아가, 가장 최적의 임계값으로는 생갯벌의 치환율을 50%로 산정할 수 있다. 즉, 생갯벌과 잔골재를 1:1의 비율로 배합함으로써 최적의 효과가 도출되는데, 이러한 치환율은 후술할 도 2 내지 도 10의 실험데이터에 근거하여 후술하도록 한다. In order to fully utilize the raw tidal flats and satisfy the conditions for producing the products such as the interior finishing materials or the decorative bricks, in the embodiment of the present invention, the portions used only as fine aggregates are replaced with the raw tidal flats at a predetermined ratio, . According to one embodiment, the replacement ratio of the raw tidal flats to the fine aggregate can be comprised between approximately 50% and 70%. Furthermore, the replacement rate of the raw tidal flats can be estimated at 50% as the most optimal threshold value. That is, optimum effects are obtained by blending the raw tidal flats and the fine aggregate at a ratio of 1: 1. Such replacement rates will be described later based on the experimental data of FIGS. 2 to 10 described later.

또한, 일실시예에 따르면, 기존 모르타르 혼합물 제조 공정과 달리 모르타르 혼합물을 제조하는 공정에서 시멘트와 물을 배합하기 전 생갯벌과 잔골재를 먼저 배합할 수 있다. 즉, 생갯벌과 잔골재를 소정의 비율로 먼저 배합하여 1차 혼합물을 제조한다. 이렇게 함으로써, 생갯벌과 잔골재가 골고루 배합된 상태에서 모르타르 혼합물이 제조되므로 갯벌의 친환경적인 기능이 극대화되고 압축강도와 인장강도가 높아지게 된다. 만약, 1차 혼합물을 먼저 제조하지 않고 시멘트를 투입하게 되면 생갯벌이 잘 섞이지 않게 되어 전체적으로 갯벌의 효능이 떨어지게 된다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 자연 상태의 생갯벌 그대로를 이용하므로, 생갯벌에 포함된 조개가루, 해양식물의 일부 구성등이 전체적으로 고르게 퍼질 수 있어 향후 자재 형성시 외관적으로 미려한 디자인을 구현할 수 있다.Also, according to one embodiment, unlike existing mortar mixture manufacturing processes, the raw tidal flats and the fine aggregate can be blended before mixing the cement and water in the process of preparing the mortar mixture. That is, the raw tidal flats and the fine aggregates are first blended at a predetermined ratio to prepare a first mixture. By doing so, the mortar mixture is produced in a state in which the raw tidal flats and the fine aggregates are evenly mixed, thereby maximizing the eco-friendly function of the tidal flats and increasing the compressive strength and tensile strength. If cement is added without first preparing the first mixture, the tidal flats will not mix well and the tidal flats will lose their effectiveness as a whole. Particularly, in the embodiment of the present invention, since the natural tidal flat is used as a natural state, the shellfish powder contained in the raw tidal flats and a part of the marine plants can be uniformly spread over the whole, have.

다음으로, 제조자는 1차 혼합물에 시멘트와 물을 배합하여 모르타르 혼합물을 제조할 수 있다(S150). Next, the manufacturer can prepare the mortar mixture by mixing cement and water in the primary mixture (S150).

일실시예에 따르면, 시멘트와 1차 혼합물의 배합비는 각각 1:7 내지 1:9로 산정되어 모르타르 혼합물이 제조될 수 있다. 최적의 임계조건으로는 시멘트와 1차 혼합물의 배합비가 1:8이 산정된다. 모르타르 혼합물에서 배합되는 시멘트는 가격이 비싸고 환경오염을 유발할 수 있기 때문에 본 발명의 실시예에서는 갯벌과 잔골재를 혼합한 1차 혼합물을 최대한 사용함으로써 시멘트의 구성을 최소화하였다. 이러한 과정에서 상기와 같은 배합비를 통해 건축자재 또는 인테리어로 사용될 수 있는 자재의 물성요건을 충족하면서도 친환경적인 자재로 사용될 수 있는 모르타르 혼합물을 제조할 수 있다. 배합비에 대한 구체적인 조건과 실험데이터는 도 2 내지 도 10을 통해 후술하도록 한다. According to one embodiment, the compounding ratio of the cement and the primary mixture is estimated to be 1: 7 to 1: 9, respectively, so that a mortar mixture can be prepared. The optimum critical condition is 1: 8 ratio of cement to primary mixture. Since the cement blended in the mortar mixture is expensive and can cause environmental pollution, the embodiment of the present invention minimizes the composition of the cement by using the first mixture of the tidal flats and fine aggregates as much as possible. In this process, the mortar mixture which can be used as an environmentally friendly material while satisfying the physical property requirements of materials that can be used as building materials or interiors can be manufactured through the mixing ratio as described above. Specific conditions and experimental data on the compounding ratio will be described later with reference to FIG. 2 to FIG.

다음으로, 제조자는 모르타르 혼합물을 탈형시킬 수 있다(S170). 일실시예에 따르면, 모르타르 혼합물의 탈형 시점을 조정함으로써 굳지 않은 상태의 모르타르 혼합물이 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 모르타르 혼합물을 1~2일 정도 건조 후 탈형시킴으로써 벽돌 형태로 제조될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 미장 공정에서 굳지 않은 상태로 사용될 수도 있다. 이러한 미장 공정 등의 경우에는 모르타르 혼합물이 소정의 됨질 상태를 유지할 수 있도록 모르타르 혼합물이 굳기 전에 탈형을 해야 할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 모르타르 혼합물의 플로우 수치가 100mm 내지 110mm를 유지하도록 소정 시간 내에 모르타르 혼합물을 탈형시킬 수 있다. 이 경우, 탈형 공정은 믹서기 또는 별도의 틀로부터 모르타르 혼합물을 탈형시키는 식으로 수행될 수 있다.Next, the manufacturer can demould the mortar mixture (S170). According to one embodiment, an uncured mortar mixture can be prepared by adjusting the demolding time of the mortar mixture. For example, the mortar mixture prepared according to the embodiment of the present invention may be manufactured into a brick shape by drying and degassing for about 1 to 2 days, but it is not limited to this, and it may be used in a non-hardened state in a plastering process. In the case of such a finishing process, it is necessary to demold the mortar mixture before the mortar mixture hardens so that the mortar mixture can maintain a predetermined solidification state. Thus, in one embodiment of the present invention, the mortar mixture can be demoulded within a predetermined time to maintain the flow value of the mortar mixture between 100 mm and 110 mm. In this case, the demoulding process can be carried out by demoulding the mortar mixture from a blender or a separate frame.

상기와 같은 도 1의 과정이 모두 종료되면, 모르타르 혼합물에 대한 제품 사업자의 필요에 따라 수중양생, 도포공정 등이 추가적으로 이루어질 수 있다.When the process of FIG. 1 is completed, an underwater curing process, a coating process, and the like may be additionally performed according to the needs of the manufacturer of the mortar mixture.

이하의 도 2 내지 도 10에서는 모르타르 혼합물을 제조하는 구체적인 공정과 그에 따른 실험데이터를 실험예로서 설명하도록 한다. In the following Figs. 2 to 10, specific processes for producing a mortar mixture and experimental data therefrom will be described as experimental examples.

도 2는 본 발명의 일실시예에서 사용된 배합사항과 실험조건을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에서 사용된 사용재료를 나타내는 도면이다. 도 2의 테이블 1(201)과 테이블 2(203)에서, W는 물(Water), C는 시멘트(Cement), S는 잔골재(Sand), M은 생갯벌(Mud)를 각각 나타낸다. 전술한 바와 같이, 배합비(Mixing ratio)는 시멘트에 대한 1차 혼합물(생갯벌+잔골재)의 비율을 나타낸다. FIG. 2 is a view showing combination conditions and experimental conditions used in an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing materials used in an embodiment of the present invention. In Table 1 (201) and Table 2 (203) of FIG. 2, W represents water, C represents cement, S represents fine aggregate (Sand), and M represents raw tidal flats (Mud). As described above, the mixing ratio represents the ratio of the first mixture (raw tidal flats + fine aggregate) to cement.

본 실험에서는 건조하지 않은 생갯벌을 잔골재 양에 일정량 혼입하였고, 시멘트와 물을 추가적으로 배합하여 시멘트 모르타르를 제작하였으며, 이에 대한 재령별 압축강도 및 재령 28일 인장강도를 확인하였다. 이와 관련된 모르타르 혼합물의 배합사항은 테이블 1(201)에, 실험계획은 테이블 2(203)에 나타내었다. 잔골재에 대한 생갯벌 치환율이 50% 미만이 되는 경우에는 공시체 배합이 되기 어려웠기 때문에 50%이상으로 한정하여 실험하였다.In this experiment, the untreated raw tidal flats were mixed with a certain amount of fine aggregate and cement mortar was prepared by addition of cement and water. The compressive strength and the tensile strength at 28 days of age were confirmed. The formulation of the mortar mixture is shown in Table 1 (201), and the experimental plan is shown in Table 2 (203). When the replacement ratio of fresh tidal flats to fine aggregate was less than 50%, it was difficult to form specimens.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일실시예에서 사용된 사용재료를 나타내는 도면이다.3A to 3F are views showing materials used in an embodiment of the present invention.

본 실험예에서 사용된 재료는 도 3a의 테이블 3(301)에 나타난다. 표준사는 ISO 679의 프랑스 S.N.L 표준사를 사용하였으며, 갯벌은 건조시키지 않은 채취한 상태 그대로의 생갯벌을 표건 상태로 하여 실험을 실시하였다. 표건 상태란, 표면에는 수분이 거의 없으나 내부에는 수분이 함유된 상태를 의미한다. 본 실험예에서 사용된 물리 및 화학적 성질은 도 3b의 테이블 4(303), 도 3c의 테이블 5(305), 도 3d의 테이블 6(307), 도 3e의 테이블 7(309) 및 도 3f의 테이블 8(311)에 도시되어 있다.The material used in this example is shown in Table 3 (301) of FIG. 3A. The standard company used ISO 679, France S.N.L standard company, and the experiment was carried out with the live tidal flats as they were without being dried. The state of the surface means that the surface contains little moisture but the inside contains water. The physical and chemical properties used in this experimental example are shown in Table 4 303 of FIG. 3b, Table 5 305 of FIG. 3c, Table 6 307 of FIG. 3d, Table 7 309 of FIG. 3e, Is shown in Table 8 (311).

도 4는 본 발명의 일실시예에서 사용된 배합공정(401)을 나타내는 도면이다. 본 실험예에서는 KS 규정에 의거하여 3회 실시한 값을 평균값으로 나타내었다. 굳지 않은 모르타르의 플로우 시험은 KS L5111에 의거하여 실시하였으며, 염화물 함유량 시험은 KS F2715에 의거하여 염화물 측정기에 의해 실시하였다. 경화 모르타르 시험으로는 압축강도의 경우 50*50*50mm의 큐브형 몰드를 사용하여 시험을 실시하였으며, 인장강도의 경우

자형 몰드를 사용하여 시험을 진행하였다.4 is a view showing a blending process 401 used in an embodiment of the present invention. In this experimental example, the value obtained by performing three times in accordance with the KS regulations is shown as an average value. Flow test of hardened mortar was carried out in accordance with KS L5111. Chloride content test was carried out by a chloride meter according to KS F2715. For the hardened mortar test, the test was carried out using a cube mold of 50 * 50 * 50 mm for compressive strength, and for tensile strength

The mold was used for the test.

도 4를 살펴보면, 제1 공정(403)은 본 발명의 실시예에 따른 기존과 다른 차별적인 공정에 해당하고, 제2 공정(405)은 종래 모르타르 공정에서 시멘트와 물을 잔골재와 배합하는 내용을 개시한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 제1 공정(403)을 추가함으로써 생갯벌의 긍정적인 요소와 기능을 극대화시키고, 이를 기존 모르타르 공정에 추가한 것이다.Referring to FIG. 4, the first step 403 corresponds to a differential process different from the conventional process according to the embodiment of the present invention, and the second process 405 corresponds to the mixing of cement and water with fine aggregate in the conventional mortar process . That is, in the embodiment of the present invention, by adding the first step (403), the positive elements and functions of the raw tidal flats are maximized and added to the existing mortar process.

모르타르의 배합으로는 잔골재량의 일부를 치환하는 생갯벌을 잔골재와 먼저 배합하여 덜어놓은 후 기존의 모르타르의 배합 방법과 같이 배합한다. 잔골재와 생갯벌의 배합은 총 2분으로 하였으며, 기본 배합은 총 4분으로 진행하였다.As for the mortar composition, raw tidal flats replacing a part of the fine aggregate amount are first mixed with the fine aggregate, and the mixture is mixed with the conventional mortar mixing method. The total amount of fine aggregate and raw tidal flats was 2 minutes, and the basic mixture was 4 minutes in total.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실험예에서는 상기 제1 공정(403)을 별도로 진행함으로써 생갯벌이 잔골재와 충분히 섞이도록 한다. 이에 의해, 생갯벌이 가지는 다양한 요소들이 최종 모르타르 혼합물에 균일하게 분포될 수 있고, 결과적으로 모르타르 혼합물이 더욱 견고하게 제조되어 압력강도와 인장강도를 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 자연 상태의 생갯벌 그대로를 이용하므로, 생갯벌에 포함된 조개가루, 해양식물의 일부 구성등이 전체적으로 고르게 퍼질 수 있어 향후 자재 형성시 외관적으로 미려한 디자인을 구현할 수 있다.As described above, in the experimental example of the present invention, the first step (403) is carried out separately so that the raw tidal flats are sufficiently mixed with the fine aggregate. Thus, various elements of the raw tidal flats can be uniformly distributed in the final mortar mixture, and as a result, the mortar mixture can be manufactured more firmly to improve the pressure strength and tensile strength. Particularly, in the embodiment of the present invention, since the natural tidal flat is used as a natural state, the shellfish powder contained in the raw tidal flats and a part of the marine plants can be uniformly spread over the whole, have.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 실험결과(501)를 나타내는 도면이다. 이러한 결과들은 잔골재량의 일부를 생갯벌로 치환시킨 모르타르 혼합물의 툴리적 특성에 대한 것이다. 이하의 도 6 내지 도 10에서는 도 5에 대한 결과값을 그래프로 분석한 실험데이터로서 설명하도록 한다.5 is a diagram illustrating an experimental result 501 according to various embodiments of the present invention. These results are about the tulip characteristics of the mortar mixture in which a part of the fine aggregate is replaced with the raw tidal flats. In the following Figs. 6 to 10, the results of Fig. 5 will be described as experimental data analyzed by a graph.

도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 플로우 실험결과(601)를 나타내는 그래프이다. 6 is a graph showing a flow experiment result 601 according to various embodiments of the present invention.

플로우 실험은 모르타르 혼합물 반죽의 퍼지는 길이(정도)를 나타내는 실험이다. 본 실험예에서는 굳지 않은 모르타르의 특성을 살펴보기 위해 플로우 실험을 진행하였다. 본 실험에서의 배합비는 시멘트 중량 대비 1차 혼합물(생갯벌+잔골재)의 중량을 나타낸 것이고, 치환율(Displacement ratio)은 1차 혼합물 중 잔골재에 대한 생갯벌의 투입량(대체량)을 나타낸 것이다. The flow experiment is an experiment which shows the spreading length of the mortar mixture dough. In this experiment, flow experiments were conducted to investigate the properties of unhardened mortar. In this experiment, the mixing ratio represents the weight of the primary mixture (raw tidal flat + fine aggregate) relative to the weight of cement, and the displacement ratio represents the input amount (replacement amount) of raw tidal flats to the fine aggregate in the primary mixture.

배합비 별 생갯벌을 잔골재량에 일정량 치환한 모르타르의 플로우 측정결과, 빈배합이 되거나 생갯벌이 많이 혼입될수록 플로우 값이 증가하는 것으로 나타났다. 이 중 배합비 1:10에서 생갯벌이 잔골재량에 대해 전량 치환되었을 경우 플로우 값은 122mm로 가장 큰 것으로 나타났다. 또한, 갯벌의 치환율을 변화시켜 플로우를 측정한 결과 생갯벌의 치환율이 감소할수록 플로우 값도 감소하는 것으로 나타났으며, 대부분의 생갯벌의 치환율과 플로우값이 비례하여 감소하는 것으로 나타났다. 이 중 배합비 1:7의 생갯벌 치환율 50%의 시험체가 가장 낮은 플로우 값을 나타냈다. As a result of the flow measurement of the mortar with a certain amount of replacement of the raw tidal flats by the amount of the fine aggregates, the flow value was increased as the amount of vacant tidal flats or raw tidal flats was increased. The flow value of the raw tidal flats was 122mm when the total amount of the tidal flats was substituted for the amount of fine aggregate at a mixing ratio of 1:10. Also, the flow rate was changed by changing the replacement rate of the tidal flats. As the replacement rate of the tidal flats decreased, the flow rate decreased. Also, the replacement rate and the flow value of most of the live tidal flats decreased in proportion. Among them, the samples with the mixing ratio of 1: 7 and the replacement rate of fresh tidal flats of 50% showed the lowest flow values.

건축 또는 인테리어용 자재에 있어서 모르타르 혼합물의 플로우 수치가 과도하게 높거나 낮은 경우에는 가공하기에 어려움이 있다. 바람직하게는 플로우 수치가 105mm를 넘지 않는 것이 자재로 이용되기에 적합한 수치이다. If the flow rate of the mortar mixture is too high or low in the materials for construction or interior, it is difficult to process. Preferably, the flow value is not more than 105 mm, which is a suitable value to be used as a material.

본 실험예와 도 6의 실험결과를 통해서, 잔골재 대비 생갯벌의 치환율은 50%~80%가 적당하며, 가장 바람직하게는 50%가 임계적으로 의미있는 수치로 해석되었다. 즉, 잔골재와 생갯벌의 배합 비율은 1:1 내지 1:4의 구간 내에서 특성 효과가 나타나며, 특히 1:1이 되었을 때 건축용 또는 인테리어용 자재에 사용될 수 있는 가장 이상적인 모르타르 혼합물이 제조됨을 확인하였다. 이 경우, 시멘트 대비 1차 혼합물의 배합 비는 1:6 내지 1:9의 비율이 적정함을 확인하였고, 그 중에서도 1:8의 비율이 임계적인 특성적 의의가 있음을 확인하였다.According to the experimental results of FIG. 6 and FIG. 6, the replacement ratio of the raw tidal flats to the fine aggregates is 50% to 80%, and most preferably 50% is interpreted as a critical value. That is, the mixing ratio of the fine aggregate to the raw tidal flats is in the range of 1: 1 to 1: 4. Especially, when the ratio is 1: 1, it is confirmed that the most ideal mortar mixture can be used for building or interior materials Respectively. In this case, it was confirmed that the mixing ratio of the primary mixture to the cement was proper in the ratio of 1: 6 to 1: 9, and it was confirmed that the ratio of 1: 8 was critical.

도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 염화물 함유량의 시험결과(701)를 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing test results 701 of the chloride content according to various embodiments of the present invention.

도 7에서 도시되는 바와 같이, 염화물 함유량 측정결과 모든 배합비에서 생갯벌의 치환율이 낮을수록 염화물 함유량 역시 감소하는 것으로 나타났다. 측정 결과 중 배합비 1:10일 때 갯벌 치환율 100%에서 염화물 함유량이 2.49%로 가장 높은 것으로 나타났다. 염화물 함유량이 과도하게 높으면 건축 목적등에 부합하지 않고, 염화물 함유량이 과도하게 낮으면 갯벌을 이용하여 환경친화적인 재료를 제공하는 본 발명의 목적에 다소 어긋나게 된다. 따라서, 치환율은 대략 50%가 가장 적당하다는 수치가 그래프에서와 같이 해석되었다. 이러한 염화물 함유량의 시험 결과, 갯벌을 사용한 재료는 내부마감재 및 치방벽돌 등의 제품에 가장 활용 가능성이 많은 것으로 해석되었다. As shown in FIG. 7, as the chloride content was measured, the chloride content decreased as the substitution rate of the raw tidal flats was lower in all the blending ratios. At the mixing ratio of 1:10, the chloride content was found to be the highest at 2.49% at the tidal flat replacement rate of 100%. If the chloride content is excessively high, it is not suitable for the purpose of construction, and if the chloride content is excessively low, the object of the present invention to provide an environmentally friendly material by using tidal flats is somewhat deviated. Therefore, the numerical value that the substitution ratio is about 50% is most suitable is interpreted as in the graph. As a result of this chloride content test, it was interpreted that the material using the tidal flats is most likely to be applied to the products such as the interior finishing material and the brick block.

도 8a 내지 8e는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 압축강도 시험결과를 나타내는 그래프이다. 생갯벌을 잔공재량의 일부로 치환한 모르타르 혼합물의 재령별 압축강도는 도 8a에 개시되어 있다. 8A to 8E are graphs showing the compression strength test results according to various embodiments of the present invention. The compressive strength of the mortar mixture obtained by replacing the raw tidal flats with a part of the residual material is shown in FIG. 8A.

도 8a 내지 도 8e에 개시되는 압축강도 측정결과, 대부분의 배합비에서 갯벌의 치환율이 증가할수록 압축강도가 저하되는 현상이 나타났다. 구체적으로, 배합비 1:6에서는 생갯벌 치환율 50%에서 10MPa로 가장 높은 강도를 나타냈으며, 1:7에서는 치환율 50%에서 10MPa, 1:8에서는 치환율 50%에서 10MPa, 1:9에서는 치환율 40%에서 11MPa, 1:10에서는 치환율 50%에서 7Mpa로 가장 높은 강도를 나타냈다.As a result of the measurement of the compressive strengths shown in Figs. 8A to 8E, the compressive strength was lowered as the substitution rate of the tidal flats increased in most mixing ratios. At 1: 6 ratio, the rate of substitution was 50% at 10 MPa. At 1: 7, the rate of substitution was 50% at 10 MPa. At 11 MPa and 1:10, the highest strength was 7Mpa at 50% substitution ratio.

배합비 중 1:9를 제외한 모든 배합비에서 생갯벌 치환율 50%에서 가장 높은 강도를 나타냈으며, 배합비 1:9에서는 치환율 60%가 가장 높은 강도를 나타냈다. 시멘트 벽돌 기준 압축강도인 8MPa 이상의 강도를 나타낸 것은 배합비 1:6에서는 치환율 50% 내지 60%이며, 1:7에서는 50% 내지 70%, 1:8에서는 50%, 1:9에서는 60% 내지 80%에서 8MPa이상의 강도를 발현하였다. 그러나, 배합비 1:10에서는 8MPa 이상의 강도를 발현하지 못하였다. At the mixing ratio of 1: 9, the highest ratio was obtained at 50% of the fresh tidal flats substitution ratio, and at the mixing ratio of 1: 9, the replacement ratio was the highest at 60%. The replacement ratio of 50% to 70% at 1: 7, 50% at 50% at 1: 8, 60% to 80% at 1: 9, % Exhibited a strength of 8 MPa or more. However, at a blending ratio of 1:10, the strength of 8 MPa or more was not exhibited.

상기와 같은 실험결과를 통해서, 시멘트 중량 대비 1차 혼합물의 배합비는 1:6 내지 1:9의 비율이 적정한 구간인 것으로 확인되었다. 또한, 실험오차와 혼합 방법의 오차가 있긴 하나, 잔골재에 대한 생갯벌의 치환율은 대체적으로 50%~80%(즉, 1:1 내지 1:4)가 적정 구간이였으며, 특히 50%에서 가장 최적의 결과값이 도출되었다. From the above experimental results, it was confirmed that the mixing ratio of the primary mixture to the cement weight was in a proper range of 1: 6 to 1: 9. In addition, although there is an error in the experimental error and the mixing method, the replacement ratio of the raw tidal flats to the fine aggregate was 50% to 80% (that is, 1: 1 to 1: 4) Optimal results were obtained.

도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 인장강도 시험결과(901)를 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing tensile strength test results (901) according to various embodiments of the present invention.

인장강도 측정결과, 생갯벌의 치환율이 증가할수록 인장 강도는 저하하는 것으로 나타났다. 재령 28일 기준 인장강도는 배합비 1:7의 생갯벌 치환율 50%에서 1.9MPa로 가장 높은 강도를 나타냈으며, 치환율 70%~80%에서는 강도 증가율이 큰 것으로 나타났다. 이 외의 배합비 1:6에서는 1:7에 비해 약 16.5% 정도 강도가 감소하는 것으로 나타났으며, 1:8, 1:9 및 1:10에서는 인장강도가 유사한 것으로 나타났다. As a result of the measurement of tensile strength, the tensile strength decreased as the replacement rate of the raw tidal flats increased. Tensile strength at 28th day was the highest at 1.9 MPa at 50% of fresh tidal flat replacement ratio of 1: 7, and the strength increase rate was higher at 70 ~ 80% replacement ratio. At other mixing ratios of 1: 6, the strength decreased about 16.5% compared with 1: 7, and tensile strengths were similar at 1: 8, 1: 9 and 1:10.

도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 취도계수 시험결과를 나타내는 그래프이다. 취도계수는 압축강도에 대한 인장강도의 비율을 나타내는 것으로, 취도계수가 작을수록 여린 성질을 나타낸다.10 is a graph showing the results of the bodily coefficient test according to various embodiments of the present invention. The brittleness coefficient indicates the ratio of the tensile strength to the compressive strength, and the smaller the brittle coefficient, the clearer the property.

취도계수의 경우 배합비 1:9의 생갯벌 치환율 60%에서 10.8로 가장 큰 값을 나타내어 가장 취성적인 것으로 나타났으며, 치환율 50%에서 7.0으로 값이 감소하는 것으로 나타났다. 배합비 1:6에서는 생갯벌 치환율 100%에서 7.4로 가장 큰 값을 나타냈다. 배합비 1:7에서는 생갯벌 치환율 90%에서 7.5로 가장 큰 값을 나타냈으며, 생갯벌 치환율 80%에서 70%사이에 취도계수가 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 배합비 1:8에서는 생갯벌 치환율 50%에서 9.3으로 가장 큰 값을 나타냈으며, 배합비 1:10에서는 생갯벌 치환율이 감소할수록 취도계수가 증가하는 것으로 나타났다.In the case of the odds coefficient, the ratio of the fresh tidal flats at 1: 9 ratio was the highest at 60%, 10.8, and it was found to be the most brittle, and the value decreased from 50% to 7.0. At the mixing ratio of 1: 6, the highest value was observed at the sampling rate of 100% to 7.4. At the mixing ratio of 1: 7, the highest value of 7.5% was obtained for the replacement rate of 90% of the freshwater tidal flats, and the boil coefficient was rapidly decreased between 80% and 70% of the freshwater tidal flats. In addition, at 1: 8 ratio, the highest value was obtained from 50% to 9.3%. In the mixing ratio of 1:10, the odds coefficient increased as the rate of fresh tidal flats decreased.

도 2 내지 도 10의 실험예를 종합적으로 분석한 결과, 생갯벌을 이용하여 모르타르 혼합물을 제조하는 바람직한 배합비는 잔골재와 생갯벌을 각각 1:1(50% 치환율) 내지 1:4(80% 치환율)의 비율로 배합하는 것이고, 시멘트와 1차 혼합물을 각각 1:6 내지 1:9의 비율로 배합하는 것임을 확인하였다. 또한, 가장 바람직한 임계적 수치는 잔골재와 생갯벌을 1:1(50%)의 비율로 배합하는 것이고, 시멘트와 1차 혼합물을 1:8의 비율로 배합하는 것임을 확인할 수 있었다.As a result of comprehensive analysis of the experimental examples shown in Figs. 2 to 10, it was found that a desirable mixing ratio for preparing the mortar mixture using the raw tidal flats is 1: 1 (50% replacement ratio) to 1: 4 ), And it was confirmed that the cement and the primary mixture were blended in a ratio of 1: 6 to 1: 9, respectively. In addition, the most preferable critical value is that the fine aggregate and the raw tidal flats are mixed at a ratio of 1: 1 (50%), and that the cement and the primary mixture are blended at a ratio of 1: 8.

상기와 같은 내용을 통해 본 발명의 실시예에 따른 모르타르 혼합물을 환경 친화적인 건설자재로서 내부 마감재 및 치장벽돌들로 개발하여 주택이나 아파트 등에 적용 가능할 것으로 판단된다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 실시예에 따른 모르타르 혼합물을 이용하여 일상생활에서부터 대규모 건축에까지 다양한 분야의 자재에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.The mortar mixture according to the embodiment of the present invention can be applied to houses, apartments and the like by developing interior finishing materials and decorative bricks as eco-friendly construction materials through the above-mentioned contents. However, the present invention is not limited thereto, and it is expected that the mortar mixture according to the embodiment of the present invention can be used in various fields from everyday life to large-scale construction.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims

As a method for producing a mortar mixture for construction using tidal flats,
a) preparing the raw tidal flats, preparing the tidal flats in which the raw tidal flats have not been subjected to a separate processing step in the state of containing water;
b) rotating the raw tidal flats at 62 RPM in a blender;
c) adding fine aggregate to the raw tidal flats at a weight ratio of 1: 1 and mixing the mixture at 124 RPM in the mixer to prepare a first mixture; and
d) combining the cement and said primary mixture with water at a weight ratio of 1: 6 to 1: 9, respectively, to prepare a mortar mixture,
Wherein the fine aggregate is an aggregate that passes at least 85% of the standard aggregate (5 mm) of the concrete aggregate.
Method of making mortar mixture for construction.

delete

The method according to claim 1,
The step d)
Wherein the mortar mixture is prepared by mixing the cement and the primary mixture at a ratio of 1: 8, respectively.

delete

The method according to claim 1,
e) demolding the mortar mixture within a predetermined time such that the flow value of the mortar mixture is maintained between 100 mm and 110 mm.