KR101935319B1 - Composition for the manufacture of lightweight construction material, lightweight construction material, and manufacturing method of lightweight construction material - Google Patents

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Abstract

개시된 실시예에 따른 경량 건축 재료 제조용 조성물은 시멘트; 상기 시멘트의 부피보다 큰 부피의 규산염광물 성분; 및 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 2.5 내지 7.5 부피%의 석고 분말을 포함한다.
개시된 실시예에 따른 경량 건축 재료는 상기 경량 건축 재료 제조용 조성물을 포함하고, 상기 조성물 내에 복수의 기포가 형성된다.
Compositions for the production of lightweight building materials according to the disclosed embodiments include cement; A volume of silicate mineral component greater than the volume of said cement; And 2.5 to 7.5% by volume of gypsum powder based on the volume of the silicate mineral component.
A lightweight building material according to the disclosed embodiment comprises the composition for making the lightweight building material, wherein a plurality of bubbles are formed in the composition.

Description

경량 건축 재료 제조용 조성물, 경량 건축 재료, 및 경량 건축 재료의 제조방법{COMPOSITION FOR THE MANUFACTURE OF LIGHTWEIGHT CONSTRUCTION MATERIAL, LIGHTWEIGHT CONSTRUCTION MATERIAL, AND MANUFACTURING METHOD OF LIGHTWEIGHT CONSTRUCTION MATERIAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a lightweight building material composition, a lightweight building material, and a method for manufacturing a lightweight building material,

본 개시는 경량 건축 재료 및 그 제조방법에 대한 것으로서, 구체적으로 경량 콘크리트 및 경량 모르타르 등에 관한 것이다.The present disclosure relates to a lightweight building material and a method of manufacturing the same, and more particularly to a lightweight concrete and a lightweight mortar.

모르타르는 시멘트와 모래로 구성된 조성물에 소정 량의 물을 배합하여, 수화 반응을 통해 경화시키는 건축용 재료이다. 콘크리트는 시멘트와 자갈 등의 골재로 구성된 조성물에 소정 량의 물을 배합하여, 수화 반응을 통해 경화시키는 건축 재료이다. 또한, 경량 기포 콘크리트는, 콘크리트에 인공적으로 다수의 기포를 혼입하여 경량화시킨 건축 재료이다.Mortar is a building material that contains a certain amount of water in a composition composed of cement and sand and cures through hydration. Concrete is a building material that is mixed with a predetermined amount of water in a composition composed of aggregates such as cement and gravel and hardened through a hydration reaction. In addition, lightweight foamed concrete is a building material in which a large number of bubbles are artificially mixed into concrete to make it lightweight.

모르타르 및 콘크리트는 경화 과정에서 외부의 온도나 습도 등의 영향으로 수축하는 경향이 있다는 것이 알려져 있다.It is known that mortars and concrete tend to shrink due to external temperature or humidity during curing process.

한편, 건축물이 사용하는 에너지는 전체 에너지 사용량의 상당량을 차지하며, 전 세계적으로 온실가스를 감축하기 위한 친환경적인 건축 기술이 개발의 요구가 커지고 있다. 또한, 2000년대 초반부터 새집증후군(SHS; Sick House Syndrome)의 문제가 집중적으로 주목 받게 되었으며, 최근에는 미세먼지와 곰팡이 서식 등의 주거 환경 개선의 요구가 제기되고 있다. 또한, 주거 환경의 관점에서는 인구 밀집으로 고층 건물이 증가하고, 층간 소음 등의 문제로 세대 간 갈등이 심화되고 있다.On the other hand, the energy used by buildings accounts for a considerable amount of total energy consumption, and the demand for development of eco-friendly building technology to reduce greenhouse gas around the world is increasing. In addition, since the early 2000s, the problem of Sick House Syndrome (SHS) has attracted much attention. Recently, there has been a demand for improvement of residential environment such as fine dust and fungus habit. Also, from the viewpoint of residential environment, high - rise buildings are increasing due to population density, and inter - generational conflict is intensifying due to problems such as inter - floor noise.

종래에는 모르타르 및 콘크리트의 경화 과정에서 수축으로 인해, 모르타르나 콘크리트의 표면에 다수의 크랙(crack)이 발생하는 문제가 있다. 특히, 종래의 경량 기포 콘크리트의 경우, 경화 과정에서 수축으로 인해 혼입된 기포의 외곽을 이루는 부분이 깨지는 현상(소포 현상 또는 파포 현상이라 지칭됨)이 발생하여, 경량 기포 콘크리트의 강도가 저감되는 문제가 있다. 본 개시의 일 과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.Conventionally, there is a problem that a lot of cracks are generated on the surface of the mortar or concrete due to the shrinkage in the curing process of the mortar and the concrete. Particularly, in the case of the conventional lightweight foamed concrete, a phenomenon (cracking phenomenon or breakage phenomenon) that breaks the outer portion of the bubbles entrained by the shrinkage during the curing process occurs and the strength of the lightweight foamed concrete is reduced . One problem of the present disclosure is to solve this problem.

또한, 종래의 경량 기포 콘크리트는 외부 온도 조건에 따라 기포가 팽창하여, 전체적으로 경량 기포 콘크리트의 부피가 설정치 이상으로 팽창할 수 있는 문제가 있다. 본 발명의 다른 과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.In addition, the conventional lightweight foamed concrete has a problem that the volume of the lightweight foamed concrete as a whole expands beyond a predetermined value due to expansion of bubbles in accordance with external temperature conditions. Another object of the present invention is to solve such a problem.

본 개시의 또 다른 과제는, 소정의 기능을 위해 건축 재료의 비표면적을 늘리거나 건축 재료를 경량화할 때, 건축 재료의 강도가 저감되는 문제를 해결하는 것이다.Another object of the present invention is to solve the problem of reducing the strength of the building material when increasing the specific surface area of the building material or lightening the building material for a given function.

본 개시의 또 다른 과제는, 건축물의 단열 및 축열 성능을 극대화하여 에너지 소비를 감축시키고, 상술한 새집증후군, 미세먼지 및 곰팡이 서식 등의 문제를 해결하며, 주거 환경에서 층간 소음을 저감시키는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the energy consumption by maximizing the heat insulation and heat storage performance of the building, solve the above-described problems of sick house syndrome, fine dust and fungus formation, and reduce interlayer noise in a residential environment.

본 개시의 실시예에 따른 경량 건축 재료 제조용 조성물은, 시멘트; 상기 시멘트의 부피보다 큰 부피의 규산염광물 성분; 및 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 2.5 내지 7.5 부피%의 석고 분말을 포함한다.Compositions for the production of lightweight building materials according to embodiments of the present disclosure include cement; A volume of silicate mineral component greater than the volume of said cement; And 2.5 to 7.5% by volume of gypsum powder based on the volume of the silicate mineral component.

본 개시의 실시예에 따른 경량 건축 재료는 상기 조성물을 포함한다. 상기 경량 건축 재료의 상기 조성물 내에 복수의 기포가 형성된다.Lightweight building materials according to embodiments of the present disclosure include such compositions. A plurality of bubbles are formed in the composition of the lightweight building material.

본 개시의 실시예에 따른 경량 건축 재료의 제조방법은, 상기 조성물과, 물과, 상기 조성물 100 중량%에 대해 0.05 내지 0.1 중량%의 고화제를 배합하는 배합 단계를 포함한다.A method of making a lightweight building material according to an embodiment of the present disclosure comprises mixing the composition, water and 0.05 to 0.1% by weight of a solidifying agent with respect to 100% by weight of the composition.

본 개시를 통해, 경량 기포 콘크리트 또는 경량 기포 모르타르를 경화할 때 발생하는 수축 현상 및 팽창 현상을 막을 수 있다.Through this disclosure, it is possible to prevent shrinking and expansion phenomena that occur when curing lightweight foamed concrete or lightweight foamed mortar.

또한, 본 개시를 통해, 경량 기포 콘크리트 또는 경량 기포 모르타르에서 상술한 소포 현상을 막을 수 있고, 해당 건축 재료의 강도 저감을 막을 수 있다.In addition, through the present disclosure, it is possible to prevent the fogging phenomenon described above in lightweight foamed concrete or lightweight foamed mortar, and to prevent the strength of the building material from being reduced.

또한, 상기 규산염광물 성분을 통해, 건축재의 축열 및 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 건축물의 소비 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 상기 규산염광물 성분을 통해, 새집증후군, 미세먼지 및 곰팡이 문제를 해결하고, 향상된 향균 및 탈취 기능의 발휘가 가능하며, 주거 환경에서 층간 소음을 저감시킬 수 있다.In addition, through the silicate mineral component, the heat accumulation and insulation performance of the building material can be improved, and the energy consumption of the building can be reduced. Furthermore, the silicate mineral component can solve sick house syndrome, fine dust and fungus problems, exhibit improved antibacterial and deodorizing functions, and reduce interlayer noise in a residential environment.

또한, 상기 규산염광물은 지각에 매우 많이 분포하는 광물로서 쉽게 채취가 가능한 바, 본 개시를 통해 경제성 있는 건축재를 제공할 수 있다.In addition, the silicate minerals can be easily collected as minerals that are very much distributed in the crust, and the present invention can provide economical building materials.

도 1의 (a)는 장석이 아닌 일반적인 광물의 표면 구조를 전자 현미경으로 촬영한 확대 사진이고, 도 1의 (b)는 경량 기포 콘크리트의 표면을 전자 현미경으로 촬영한 확대 사진이다.
도 2는 장석의 다공질 표면 구조를 전자 현미경으로 촬영한 확대 사진이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 건축 구조물을 수직으로 자른 단면도이다.
도 4의 (a)는 경량 기포 콘크리트의 공시체가 경화 과정에서 수축된 모습을 보여주는 사진이고, 도 4의 (b)는 경량 기포 콘크리트의 공시체가 경화 과정에서 팽창된 모습을 보여주는 사진이다.
도 5의 (a)는 종래의 경량 기포 콘크리트의 공시체가 수축되며 경화된 모습을 보여주는 사진이고, 도 5의 (b)는 본 개시에 따른 경량 기포 콘크리트의 공시체가 수축 이나 팽창되지 않고 경화된 사진이다.
도 6은, 제1 실험예에 따라, 고화제 첨가 유무에 따른 표본들의 압축 강도 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7은 제2 실험예에 따라, 경량 기포 콘크리트의 밀도(DE)에 따른 압축 강도(CS)의 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
Fig. 1 (a) is an enlarged photograph of a surface structure of a general mineral, not a feldspar, taken by an electron microscope. Fig. 1 (b) is an enlarged photograph of a surface of lightweight foamed concrete taken by an electron microscope.
2 is an enlarged photograph of the porous surface structure of feldspar taken by an electron microscope.
3 is a vertical cross-sectional view of an architectural structure according to an embodiment of the present disclosure;
FIG. 4 (a) is a photograph showing a specimen of a lightweight foamed concrete contracted during a curing process, and FIG. 4 (b) is a photograph showing a specimen of a lightweight foamed concrete expanded during a curing process.
FIG. 5 (a) is a photograph showing a specimen of a conventional lightweight foamed concrete shrunk and cured, and FIG. 5 (b) is a photograph showing a specimen of a lightweight foamed concrete according to the present disclosure cured to be.
6 is a graph showing the compressive strength measurement results of the specimens according to the first experimental example according to the presence or absence of the solidifying agent.
7 is a graph showing the measurement results of the compressive strength (CS) according to the density (DE) of the lightweight foamed concrete according to the second experimental example.

본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.The embodiments of the present disclosure are illustrated for the purpose of describing the technical idea of the present disclosure. The scope of the claims according to the present disclosure is not limited to the embodiments described below or to the detailed description of these embodiments.

본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.All technical and scientific terms used in the present disclosure have the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs unless otherwise defined. All terms used in the disclosure are selected for the purpose of more clearly illustrating the disclosure and are not chosen to limit the scope of the rights under the present disclosure.

본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.As used in this disclosure, expressions such as " comprising, "" having," "having, " and the like, unless the context requires otherwise, (open-ended terms).

본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.The expressions of the singular forms described in this disclosure may include plural meanings unless the context clearly dictates otherwise, and the same applies to the singular expressions set forth in the claims.

본 개시에서 기재되는 치수와 수치는 기재된 치수와 수치 만으로 한정되는 것은 아니다. 달리 특정되지 않는 한, 이러한 치수와 수치는 기재된 값 및 이것을 포함하는 동등한 범위를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 기재된 '** mm'라는 치수는 '약 ** mm'를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.The dimensions and numerical values set forth in the present disclosure are not limited to the dimensions and numerical values set forth. Unless otherwise specified, these dimensions and numerical values may be understood to mean the stated values and the equivalent ranges encompassing them. For example, the dimensions '** mm' described in this disclosure can be understood to include 'about ** mm'.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals. In the following description of the embodiments, description of the same or corresponding components may be omitted. However, even if a description of components is omitted, such components are not intended to be included in any embodiment.

본 개시에서 언급되는 '경량 건축 재료'는 경량 기포 콘크리트일 수 있다. 콘크리트는 큰 골재를 포함하는 건축 재료이고 모르타르는 큰 골재 대신 모래 크기 정도의 작은 골재를 포함하는 건축 재료이나, 본 설명에서 언급하는 '경량 기포 콘크리트'는, 큰 골재를 포함하는 건축 재료와, 큰 골재를 포함하지 않고 작은 골재를 포함하는 건축 재료를 모두 포괄하는 의미이다. '경량 기포 콘크리트'는, 규산염광물 성분(규산염광물 분말 및/또는 규산염광물 골재)과, 시멘트를 포함한다.The 'lightweight building material' referred to in this disclosure may be lightweight foamed concrete. The concrete is a building material containing large aggregates. The mortar is a building material containing small aggregates of the size of sand instead of a large aggregate. The lightweight foamed concrete referred to in this description is a building material containing a large aggregate, It is meant to encompass all building materials that contain small aggregates without aggregates. 'Lightweight foam concrete' includes silicate minerals (silicate mineral powder and / or silicate mineral aggregate) and cement.

도 1을 참고하여, 일반적인 경량 건축 재료의 일 예인 경량 기포 콘크리트의 표면을 전자 현미경으로 관찰하면, 복수의 기포를 형성하는 복수의 구형 막 구조를 확인할 수 있다. 참고적으로, 도 1의 경량 기포 콘크리트는, 장석 분말과 시멘트의 배합 비율을 9:1로 혼합한 후 여기에 경량 기포를 혼합하여 제작된 것으로서, 경량 기포는 전체 체적의 40%가 되도록 하였다. 상기 소포 현상은 상기 구형 막 구조가 깨지는 것을 의미한다. 이러한 소포 현상을 막기 위해서는, 경화 과정 중 경량 기포 콘크리트(또는 경량 기포 모르타르)의 수축 또는 팽창을 막을 필요가 있다.Referring to FIG. 1, by observing the surface of a lightweight foamed concrete, which is an example of a general lightweight building material, with an electron microscope, a plurality of spherical film structures forming a plurality of bubbles can be identified. For reference, the lightweight foamed concrete of FIG. 1 is prepared by mixing 9: 1 mixture ratio of feldspar powder and cement and then mixing lightweight foam with 40% of the total volume of lightweight foam. The bubble phenomenon means that the spherical film structure is broken. In order to prevent such bubble phenomenon, it is necessary to prevent shrinkage or expansion of lightweight foamed concrete (or lightweight foamed mortar) during the curing process.

본 개시의 실시예에 따른 경량 건축 재료 제조용 조성물은 시멘트를 포함한다. 상기 조성물은 규산염광물 성분을 포함한다. 상기 조성물은 석고 분말을 포함한다.Compositions for making lightweight building materials according to embodiments of the present disclosure include cement. The composition comprises a silicate mineral component. The composition comprises gypsum powder.

상기 규산염광물 성분은 규산염광물 골재 및 규산염광물 분말 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 규산염광물 골재는 상대적으로 큰 입도를 가진 규산염광물 성분을 의미하고, 상기 규산염광물 분말은 상대적으로 작은 입도를 가진 장석 성분을 의미한다. 상기 규산염광물 골재는 0.5mm 이상의 입도를 가진 규산염광물 성분을 의미하고, 상기 규산염광물 분말은 200μm이하의 입도를 가진 규산염광물 성분을 의미할 수 있다.The silicate mineral component comprises at least one of a silicate mineral aggregate and a silicate mineral powder. The silicate mineral aggregate means a silicate mineral component having a relatively large particle size, and the silicate mineral powder means a feldspar component having a relatively small particle size. The silicate mineral aggregate means a silicate mineral component having a particle size of 0.5 mm or more, and the silicate mineral powder may mean a silicate mineral component having a particle size of 200 μm or less.

입도는, 입자의 선별에 사용하는 체눈(체코)의 크기에 의해서 규정된다. 입도는 입자들의 평균 입경일 수 있다. 여기서, 입경이란 입자들을 구분하는 입자의 유효지름을 의미한다.The particle size is defined by the size of the sieve (Czech) used for sorting the particles. The particle size may be an average particle size of the particles. Here, the particle diameter means the effective diameter of the particle that separates the particles.

상기 조성물은, 물과 반응하여 입자들 간의 결합력을 발생시키는 분말 바인더를 포함할 수 있다. 상기 분말 바인더는 상기 시멘트를 포함한다. 상기 분말 바인더는 상기 규산염광물 분말을 더 포함할 수 있다.The composition may include a powder binder that reacts with water to generate a binding force between the particles. The powder binder includes the cement. The powder binder may further include the silicate mineral powder.

상기 규산염광물 성분은 규산염광물 분말을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 규산염광물 분말은 분말 바인더의 구성 요소로서, 상기 조성물이 규산염광물을 포함하면 상기 조성물 내 시멘트의 양을 줄일 수 있고, 시멘트의 양이 줄어들면 시멘트 경화 시 발생하는 경량 건축 재료의 수축 현상을 완화시킬 수 있다.The silicate mineral component preferably comprises a silicate mineral powder. The silicate mineral powder is a component of the powder binder. When the composition contains silicate minerals, the amount of cement in the composition can be reduced. If the amount of cement is reduced, the shrinkage of the lightweight building material .

상기 규산염광물 성분은, 상기 규산염광물 골재 및 상기 규산염광물 분말을 모두 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 이를 통해, 경량 건축 재료의 경화 시 수축 현상을 방지하면서도, 경화된 경량 건축 재료의 압축 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.It is more preferable that the silicate mineral component includes both the silicate mineral aggregate and the silicate mineral powder. This makes it possible to further improve the compressive strength of the cured lightweight construction material while preventing shrinkage during curing of the lightweight building material.

상기 규산염광물 성분은 장석 성분일 수 있다. 이 경우, 상기 규산염광물 분말은 장석 분말이고, 상기 규산염광물 골재는 장석 골재이다.The silicate mineral component may be a feldspar component. In this case, the silicate mineral powder is feldspar powder, and the silicate mineral aggregate is feldspar aggregate.

도 2를 참고하여, 장석의 표면을 전자현미경으로 관찰하면, 장석의 다공질(多孔質) 구조를 확인할 수 있다. 연구 결과, 장석 내부의 공극의 빈도는 1cm3의 부피에 80,000 내지 200,000개임이 확인된다. 전자현미경의 관찰 결과 만으로도, 장석이 아닌 일반적인 광물의 표면 구조(a)에 비해 장석의 표면 구조(b)에 현저히 더 많은 공극이 관찰된다. 상기 장석 성분을 포함하는 경량 건축 재료는, 이러한 장석의 다공질 구조 특징에 의해, 향상된 축열 성능, 향균 및 탈취 성능, 및 흡음 및 차음 성능을 발휘한다.Referring to FIG. 2, the surface of the feldspar can be observed by an electron microscope to confirm the porous structure of the feldspar. As a result of the study, it is confirmed that the frequency of the voids inside the feldspar is 80,000 to 200,000 in a volume of 1 cm 3 . Significantly more voids are observed in the surface structure (b) of the feldspar than in the surface structure (a) of ordinary minerals, which are not feldspar, only by observation of the electron microscope. The light building material containing the feldspar component exhibits improved heat storage performance, antibacterial and deodorizing performance, and sound absorption and sound insulation performance due to the porous structure characteristics of such feldspar.

규산염광물 분말은 50 ㎛ 이하의 입도를 가지는 것이 바람직하다. 이를 통해, 규산염광물 분말이 입자들 사이의 소정의 결합력을 발생시킬 수 있다는 것이 실험적으로 확인된다. 물론, 규산염광물 분말은 0 μm 초과의 입도를 가진다.The silicate mineral powder preferably has a particle size of 50 탆 or less. It is experimentally confirmed that the silicate mineral powder can generate a predetermined binding force between the particles. Of course, the silicate mineral powder has a particle size of more than 0 μm.

규산염광물 골재는 작은 골재(예를 들어, 모래 크기의 골재) 및 큰 골재(예를 들어, 자갈 크기의 골재) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The silicate mineral aggregate may include at least one of a small aggregate (e.g., sand-like aggregate) and a large aggregate (e.g., gravel-sized aggregate).

상기 규산염광물 골재는 상기 규산염광물 분말의 입도보다 큰 입도를 가진다. 규산염광물 골재는 0.5 mm 이상 40mm 이하의 입도를 가질 수 있다. 규산염광물 골재는 0.6 내지 2.5 mm의 입도를 가질 수 있고, 이 경우 상기 조성물을 이용하여 경량 기포 모르타르를 제조할 수 있다.The silicate mineral aggregate has a particle size larger than that of the silicate mineral powder. The silicate mineral aggregate may have a particle size of 0.5 mm or more and 40 mm or less. The silicate mineral aggregate may have a particle size of 0.6 to 2.5 mm, in which case the lightweight foamed mortar may be prepared using the composition.

시멘트는 수경성 시멘트(hydraulic cement)일 수 있다. 상기 수경성 시멘트에는 포틀랜드 시멘트, 혼합시멘트 및 특수시멘트 등이 있다. 본 개시의 실시예에 따른 시멘트는 포틀랜드 시멘트이나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다.The cement may be a hydraulic cement. The hydraulic cement includes Portland cement, mixed cement and special cement. The cement according to the embodiments of the present disclosure is Portland cement, but it is not necessarily limited thereto.

석고 분말은 석고를 잘게 부순 것이다. 석고 분말의 입도는 규산염광물 골재의 입도보다 작다. 석고는 조성에 따라 결정 석고, 반수 석고, 무수 석고의 세 종류로 나누어지면, 본 실시예의 석고는 결정 석고(CaS04·2H20)이다. 석고 분말은 상기 조성물이 물과 배합되어 경화되는 과정에서, 시멘트의 발열에 따라 석고가 열변화하며 물을 내보낸다. 이러한 작용에 의해서, 상기 분말 바인더(특히, 시멘트)의 급속한 경화로 인한 수축 변형을 막아준다.The gypsum powder will crack the gypsum. The particle size of the gypsum powder is smaller than that of the silicate mineral aggregate. Gypsum is determined depending on the composition of gypsum, gypsum half, when dividing the three kinds of anhydrous gypsum, gypsum crystals example gypsum (CaS04 · 2H 2 0) in this embodiment. The gypsum powder emits water by thermally changing the gypsum according to the heat of the cement in the process of curing the composition with the water. By this action, shrinkage deformation due to the rapid curing of the powder binder (particularly cement) is prevented.

한편, 본 개시의 실시예에 따른 경량 건축 재료는, 상기 경량 건축 재료 제조용 조성물을 포함한다. 상기 경량 건축 재료의 상기 조성물 내에 복수의 기포가 형성된다. 여기서, 복수의 기포는 발포제 또는 기포제 등을 상기 조성물에 배합함으로써 형성될 수 있다.On the other hand, the lightweight building material according to the embodiment of the present disclosure includes the composition for making the lightweight building material. A plurality of bubbles are formed in the composition of the lightweight building material. Here, the plurality of bubbles can be formed by blending a foaming agent, foaming agent or the like into the composition.

한편, 도 3을 참고하여, 경량 건축 재료 제조용 조성물을 이용한 건축 구조물을 설명하면 다음과 같다. 상기 건축 구조물은, 건축 구조물의 하중을 지면에 전달하는 구조체(10)와, 상기 구조체(10)에 의해 지지되는 난방용 바닥(100)을 포함한다.Referring to FIG. 3, an architectural structure using a composition for manufacturing a lightweight building material will be described below. The building structure includes a structure 10 for transferring the load of the building structure to the ground, and a heating floor 100 supported by the structure 10.

구조체(10)은 난방용 바닥(100)을 지지하는 바닥 구조체(11)를 포함한다. 구조체(10)은 바닥 구조체(11)에 연결되는 사이드 구조체(15)를 포함한다.The structure 10 includes a bottom structure 11 that supports a heating floor 100. The structure 10 includes a side structure 15 connected to the bottom structure 11. As shown in Fig.

바닥 구조체(11)는 철근 콘크리트 또는 강판 등의 구조를 이용하여 형성될 수 있다. 사이드 구조체(15)는 벽 또는 기둥을 포함할 수 있다. 바닥 구조체(11)의 하중은, 사이드 구조체(15)를 통해 지면에 전달될 수도 있고, 직접 지면에 전달될 수도 있다.The floor structure 11 may be formed using a structure such as a reinforced concrete or a steel plate. The side structure 15 may include a wall or a column. The load of the bottom structure 11 may be transmitted to the ground surface through the side structure 15 or directly to the ground.

난방용 바닥(100)은 소정의 모르타르가 경화되어 형성된 모르타르층(110)을 포함한다. 모르타르층(110)은 상하로 두께를 가지는 판형의 구조를 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 모르타르층(110)은 50mm 두께를 가진다.The heating floor 100 includes a mortar layer 110 formed by curing a predetermined mortar. The mortar layer 110 can form a plate-like structure having a thickness up and down. In this embodiment, the mortar layer 110 has a thickness of 50 mm.

모르타르층(110)은 바닥 구조체(11) 위에 배치된다. 본 실시예에 따른 난방용 바닥(100)의 모르타르층(110)과 바닥 구조체(11) 사이에는 경량 건축 재료층(130) 및 보조 단열재(140)가 배치된다.The mortar layer (110) is disposed on the bottom structure (11). A lightweight building material layer 130 and an auxiliary thermal insulation material 140 are disposed between the mortar layer 110 and the bottom structure 11 of the heating floor 100 according to the present embodiment.

모르타르층(110) 위에 추가적인 마감재(미도시)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 추가적인 마감재로는 장판이나 타일 등이 있다.An additional finishing material (not shown) may be disposed on the mortar layer 110. For example, the additional finishing material may be a mat or tile.

난방용 바닥(100)은, 모르타르층(110)에 매립되는 발열 모듈(120)을 포함한다. 발열 모듈(120)은, 발열 가능하게 구성된다. 모르타르층(110)은 발열 모듈(120)에 의해 가열된다.The heating floor 100 includes a heating module 120 that is embedded in the mortar layer 110. The heat generating module 120 is configured to be heatable. The mortar layer (110) is heated by the heat generating module (120).

발열 모듈(120)은 온수가 흐르는 통로를 형성하는 온수 배관(120)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 온수 배관(120)의 인접한 2개의 직선 구간 사이의 간격은 250mm가 되도록, 온수 배관(120)이 설치된다.The heat generating module 120 may include a hot water pipe 120 forming a passage through which hot water flows. In this embodiment, the hot water pipe 120 is provided so that the interval between two adjacent straight sections of the hot water pipe 120 is 250 mm.

난방용 바닥(100)은, 바닥 구조체(11) 위에 배치되는 경량 건축 재료층(130)을 포함한다. 경량 건축 재료층(130)은 상하로 두께를 가지는 판형의 구조를 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 경량 건축 재료층(130)은 50mm 두께를 가진다.The heating floor 100 includes a lightweight building material layer 130 disposed over the floor structure 11. The light building material layer 130 may form a plate-like structure having a thickness up and down. In this embodiment, lightweight building material layer 130 has a thickness of 50 mm.

여기서, 경량 건축 재료층(130)이 바닥 구조체(11) "위에" 배치된다는 의미는, 경량 건축 재료층(130)이 바닥 구조체(11) "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라, 경량 건축 재료층(130)과 바닥 구조체(11)의 사이에 다른 재질의 층이 위치하는 경우까지 포괄한다. 본 실시예에 따른 난방용 바닥(100)의 경량 건축 재료층(130)과 바닥 구조체(11) 사이에는 보조 단열재(140)가 배치되나, 반드시 이에 제한될 필요는 없다.Means that the lightweight building material layer 130 is disposed "above " the floor structure 11 as well as the lightweight building material layer 130 130 and the floor structure 11 are located. The auxiliary insulation 140 is disposed between the lightweight building material layer 130 and the bottom structure 11 of the heating floor 100 according to the present embodiment, but is not limited thereto.

경량 건축 재료층(130)과 모르타르층(110)는 서로 접촉하며 배치될 수도 있고, 경량 건축 재료층(130)과 모르타르층(110) 사이에 다른 재질의 층이 배치될 수도 있다.The lightweight building material layer 130 and the mortar layer 110 may be disposed in contact with each other and a layer of another material may be disposed between the lightweight building material layer 130 and the mortar layer 110.

본 실시예에서는 경량 건축 재료가 건축 구조물의 바닥 부분에 사용된 것을 보여주나, 이에 제한될 필요 없이, 경량 건축 재료는 건축 구조물의 벽체 부분이나 천장 부분에 사용될 수도 있다.In this embodiment, lightweight building material is used in the bottom portion of the building structure, but without being limited thereto, the lightweight building material may be used in the wall portion or ceiling portion of the building structure.

경량 건축 재료는 경량 기포 및 규산염광물 성분에 의해 공기를 함유하고 있어, 이를 건축 구조물에 활용 시, 단열 성능 및 방음 성능을 현저히 상승시키고, 비표면적의 확대로 인해 규산염광물이 양이온 치환 성능을 발휘하기 더욱 유리해진다.Lightweight construction materials contain air by lightweight bubbles and silicate minerals. When used in building structures, the insulation performance and soundproofing performance are significantly increased, and silicate minerals exhibit cation exchange capacity due to expansion of specific surface area. More advantageous.

난방용 바닥(100)은, 바닥 구조체(11)와 경량 건축 재료층(130) 사이에 배치되는 보조 단열재(140)를 포함할 수 있다. 보조 단열재(140)는 바닥 구조체(11)보다 단열 성능이 우수한 재질로 형성된다.The heating floor 100 may include an auxiliary insulation 140 disposed between the bottom structure 11 and the lightweight building material layer 130. The auxiliary insulating material 140 is formed of a material having superior heat insulating performance than the bottom structural body 11.

보조 단열재(140)는 상하로 두께를 가지는 판형의 구조를 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 보조 단열재(140)은 30mm 두께를 가진다.The auxiliary insulating material 140 can form a plate-like structure having a thickness up and down. In this embodiment, the auxiliary insulation 140 has a thickness of 30 mm.

한편, 상기 조성물의 배합 비율에 대해 설명하면 다음과 같다. 상기 조성물은, 시멘트와, 상기 시멘트의 부피(부피%)보다 큰 부피(부피%)의 규산염광물 성분을 포함한다. 이를 통해, 시멘트에 비해 인체에 이로운 규산염광물을 다량 이용하여, 친환경적인 건축 환경 조성이 가능하다.The mixing ratio of the composition will be described below. The composition comprises cement and a silicate mineral component of a volume (volume%) greater than the volume (volume%) of the cement. This makes it possible to create environmentally friendly building environments by using silicate minerals which are more beneficial to human body than cement.

도 4는, 경량 기포 콘크리트의 공시체가 경화 과정에서 수축(a)되거나 팽창(b)한 모습을 보여준다. 경량 기포 콘크리트의 수축 또는 팽창은 상기 소포 현상을 유발하는 문제가 있다. 경량 기포 콘크리트의 건조로 인한 수축을 막기 위해 상기 조성물은 석고 분말을 더 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 지나치게 많은 양의 석고 분말은 오히려 경량 기포 기포 콘크리트의 팽창을 유발할 수 있다. Fig. 4 shows a specimen of a lightweight foamed concrete shrinkage (a) or expansion (b) during the curing process. The shrinkage or expansion of lightweight foamed concrete has the problem of causing the bubble phenomenon. The composition preferably further comprises gypsum powder to prevent shrinkage due to drying of the lightweight foamed concrete. However, an excessively large amount of gypsum powder can cause expansion of lightweight foamed cellular concrete.

도 5를 참고하여, 상기 조성물은, 시멘트 및 상기 규산염광물 성분과 함께, 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 2.5 내지 7.5 부피%의 석고 분말을 더 포함함으로써, 경량 건축 재료(경량 기포 콘크리트)의 수축 및 팽창을 막을 수 있다(도 5의 (b) 참고). 여기서, 규산염광물 성분의 부피%(Vf)에 대한 석고 분말의 부피%(Vp)의 비율(

Figure 112018024746275-pat00001
)은 2.5 내지 7.5 %이다.5, the composition further comprises 2.5 to 7.5% by volume of gypsum powder with respect to the volume of the silicate mineral component together with the cement and the silicate mineral component, so that the shrinkage of the lightweight building material (lightweight foamed concrete) And the expansion can be prevented (see Fig. 5 (b)). Here, the ratio of the volume% (Vp) of the gypsum powder to the volume% (Vf) of the silicate mineral component
Figure 112018024746275-pat00001
) Is 2.5 to 7.5%.

연구를 통해 석고 량에 대한 실험을 진행하였다. 본 실험 결과에 따르면, 석고를 포함하지 않은 경량 기포 콘크리트는 경화 과정에서 6.8%의 수축 변화를 보이고, 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 10 부피%의 석고 분말을 포함한 경량 기포 콘크리트는 경화 과정에서 0.1%의 팽창 변화를 보이고, 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 5 부피%의 석고 분말을 포함한 경량 기포 콘크리트는 경화 과정에서 수축 또는 팽창 변화가 없는 것이 확인되었다.Experiments on the amount of gypsum were carried out through the study. According to the experimental results, the lightweight foamed concrete without gypsum showed a shrinkage change of 6.8% in the curing process, and the lightweight foamed concrete containing 10 volume% of gypsum powder with respect to the volume of the silicate mineral component was 0.1 % And the lightweight foamed concrete containing 5% by volume of the gypsum powder with respect to the volume of the silicate mineral component had no shrinkage or expansion change during the curing process.

바람직하게, 상기 규산염광물 성분은 80 내지 90 부피%이고, 상기 시멘트는 5 내지 15 부피%이고, 상기 석고 분말은 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 2.5 내지 7.5 부피%일 수 있다. 여기서, 규산염광물 성분의 부피%(Vf)에 대한 석고 분말의 부피%(Vp)의 비율(

Figure 112018092637066-pat00002
)은 2.5 내지 7.5 %이다. 더욱 바람직하게는, 상기 석고 분말은 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 3.5 내지 5.5 부피%일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 조성물은, 약 86.5 부피%의 규산염 광물과, 약 10 부피%의 시멘트와, 약 3.5% 부피%의 석고 분말을 포함한다.Preferably, the silicate mineral component is 80 to 90% by volume, the cement is 5 to 15% by volume, and the gypsum powder may be 2.5 to 7.5% by volume based on the volume of the silicate mineral component. Here, the ratio of the volume% (Vp) of the gypsum powder to the volume% (Vf) of the silicate mineral component
Figure 112018092637066-pat00002
) Is 2.5 to 7.5%. More preferably, the gypsum powder may be from 3.5 to 5.5% by volume based on the volume of the silicate mineral component. In this embodiment, the composition comprises about 86.5% by volume of silicate mineral, about 10% by volume of cement, and about 3.5% by volume of gypsum powder.

본 설명에서 언급되는 부피%는, 해당 구성의 입자들 사이의 공극을 포함하는 부피를 기준으로 측정된다. 예를 들어, 상기 86.5 부피%의 규산염광물 성분이란, 규산염광물 성분으로만 이루어진 재료를 용기에 담았을 때 차지하는 공극을 포함하는 제1 부피(V1)와, 시멘트로만 이루어진 재료를 용기에 담았을 때 차지하는 공극을 포함하는 제2 부피(V2)와, 석고 분말로만 이루어진 재료를 용기에 담았을 때 차지하는 공극을 포함하는 제3 부피(V3)의 합(V1+V2+V3)에 대한, 상기 부피(V1)의 비율(

Figure 112018024746275-pat00003
)이 86.5%라는 의미이다.The volume percentage referred to in the present description is measured based on the volume containing the voids between the particles of the composition. For example, the silicate mineral component of 86.5% by volume refers to a silicate mineral component having a first volume (V1) containing voids when a container made of a silicate mineral component is contained in a container, and a cement- (V1 + V2 + V3) of the second volume (V2) including the voids occupying the cavity (V1 + V2 + V3) V1)
Figure 112018024746275-pat00003
) Means 86.5%.

한편, 상기 조성물이 상기 규산염광물 분말을 포함하는 경우, 상기 시멘트의 부피 및 상기 규산염광물 분말의 부피의 합은, 상기 조성물 전체 부피에 대해 20 내지 30 부피%인 것이 바람직하다. 이를 통해, 경량 건축 재료의 경화 과정에서 입자들 사이의 소정치 이상의 결합력을 확보할 수 있다.On the other hand, when the composition includes the silicate mineral powder, the sum of the volume of the cement and the volume of the silicate mineral powder is preferably 20 to 30% by volume based on the total volume of the composition. As a result, it is possible to secure a bonding force of not less than a predetermined value between the particles in the curing process of the light building material.

또한, 상기 규산염 광물은, 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 15 내지 25 부피%의 상기 규산염광물 분말과, 상기 규산염광물 성분의 부피에 대해 75 내지 85 부피%인 규산염광물 골재를 포함하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 경량 건축 재료의 충분한 강도를 확보할 수 있다.The silicate mineral preferably comprises the silicate mineral powder in an amount of 15 to 25 vol% based on the volume of the silicate mineral component and the silicate mineral aggregate in an amount of 75 to 85 vol% based on the volume of the silicate mineral component . This makes it possible to ensure sufficient strength of the light building material.

한편, 상기 조성물의 제조방법은, 설정된 입도의 규산염광물 골재 및 및/또는 규산염광물 분말을 추출하는 추출 단계를 포함할 수 있다. 상기 추출 단계에서, 규산염광물을 분쇄시키고 설정된 입도에 해당하는 규산염광물 골재 및/또는 규산염광물 분말을 걸러낼 수 있다.Meanwhile, the method for preparing the composition may include an extraction step of extracting silicate mineral aggregate and / or silicate mineral powder having a predetermined particle size. In the extraction step, the silicate mineral may be pulverized and the silicate mineral aggregate and / or silicate mineral powder corresponding to the set particle size may be filtered.

상기 조성물의 제조 방법은, 규산염광물 골재 및/또는 규산염광물 분말을 소정의 소성 온도로 소성 처리하는 소성 단계를 포함할 수 있다. 소성 처리를 통해, 규산염광물 성분 내에 잔재하는 불순물을 제거할 수 있다The method for producing the composition may include a calcination step of calcining the silicate mineral aggregate and / or the silicate mineral powder at a predetermined calcination temperature. Through the calcination treatment, the impurities remaining in the silicate mineral component can be removed

한편, 상기 경량 건축 재료 제조방법은, 상기 경량 건축 재료 제조용 조성물과, 물을 배합하는 배합 단계를 포함한다. 상기 배합 단계에서, 상기 조성물과 상기 물의 배합물에 고화제를 더 배합할 수 있다. 상기 배합 단계에서, 상기 배합물에 복수의 기포를 혼입할 수 있다. 상기 배합 단계를 통해, 상기 경량 건축 재료의 경화(수화 반응)가 시작된다.On the other hand, the lightweight building material manufacturing method includes mixing the lightweight building material composition with water. In the compounding step, a solidifying agent may be further compounded in the combination of the composition and the water. In the blending step, a plurality of bubbles may be incorporated into the blend. Through the compounding step, the hardening (hydration reaction) of the light building material begins.

상기 배합 단계에서, 소정의 물/바인더비(W/B)에 따른 물(Water)을 배합하여, 경량 건축 재료를 제조할 수 있다. 여기서, 물/바인더비(W/B)는 중량비로서, 상기 분말 바인더의 중량(B)에 대한 물의 중량(W)의 비율을 의미한다. 예를 들어, 물/바인더비(W/B)는 35 내지 45 %일 수 있다.In the mixing step, water according to a predetermined water / binder ratio (W / B) may be blended to produce a lightweight building material. Here, the water / binder ratio (W / B) means the ratio of the weight (W) of water to the weight (B) of the powder binder as a weight ratio. For example, the water / binder ratio (W / B) may be 35-45%.

상기 배합 단계에서, 배합물에 복수의 기포를 혼입할 수 있다. 복수의 기포를 혼입하는 방식은, 기포제나 발포제 등의 혼화제를 배합물에 섞어 상기 조성물의 내부적으로 기포가 발생하게 하는 방식과, 이미 발생된 복수의 기포를 상기 배합물에 섞어주는 방식이 있다.In the blending step, a plurality of bubbles may be incorporated into the blend. The method of mixing a plurality of bubbles includes a method of blending a blending agent such as a foaming agent or a foaming agent into the blend so as to generate bubbles in the composition internally, and a method of mixing a plurality of bubbles already generated in the blend.

상기 배합 단계에서, 상기 조성물과, 물과, 상기 조성물에 대해 0.05 내지 0.1 중량%의 고화제를 배합하는 것이 바람직하다. 여기서, 고화제(St)의 중량%는, 상기 조성물의 중량에 대한 상기 고화제(St)의 중량의 비율을 의미한다. 이를 통해, 경량 건축 재료의 압축 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 이와 더불어, 경량 기포 콘크리트에서는 고화제가 건조 수축을 저감시켜주는 역할도 할 수 있다.In the mixing step, it is preferable to blend the composition with water and 0.05 to 0.1% by weight of the solidifying agent with respect to the composition. Here, the weight% of the stiffening agent (St) means the ratio of the weight of the stiffening agent (St) to the weight of the composition. This makes it possible to further improve the compressive strength of the light building material. In addition, in lightweight foamed concrete, solidifying agent can also reduce drying shrinkage.

상기 고화제는 수용액 상태로 분사되어 상기 배합물과 혼합될 수 있다. 상기 고화제는 무기질과 금속염류로 제조될 수 있다. 예를 들어, 고화제는, Sodium chloride, Potassium chloride, Magnesium chloride, Calcium chloride, Ferric chloride, Sodium sulfate,Citric acid 등을 포함할 수 있다.The solidifying agent may be sprayed in an aqueous solution and mixed with the formulation. The solidifying agent may be prepared from an inorganic material and a metal salt. For example, the solidifying agent may include Sodium chloride, Potassium chloride, Magnesium chloride, Calcium chloride, Ferric chloride, Sodium sulfate, Citric acid and the like.

도 6을 참고하여, 고화제와 관련된 제1 실험예를 설명하면 다음과 같다. 모두 6개의 경량 건축 재료의 공시체를 제작한다. 3개의 공시체(O)는 고화제를 배합하지 않은 상태로 경화시키고, 나머지 3개의 공시체(Q)는 상기 조성물에 대해 0.05%의 고화제를 배합한 상태로 경화시킨다. 여기서, 상기 고화제의 배합 유무 외의 나머지 조건들은 상기 6개의 공시체에서 모두 동일하다. 해당된 공시체를 소정의 재령 기간 동안 경화시킨 후, 압축 강도(C)를 측정한 결과, 상기 3개의 공시체(O)의 평균적인 압축 강도(CSo)는 0.87Mpa로 측정되고, 상기 3개의 공시체(Q)의 평균적인 압축 강도(CSq)는 2.36Mpa로 측정된다. 결과적으로, 상기 압축 강도(CSo)와 상기 압축 강도(CSq)는 약 2.72배의 차이(D)를 보인다.Referring to FIG. 6, the first experimental example related to the solidifying agent will be described below. All six specimens of lightweight building materials are produced. The three specimens (O) are cured in a state in which the solidifying agent is not compounded, and the remaining three specimens (Q) are cured in the state that 0.05% of the solidifying agent is blended with the composition. Here, the remaining conditions other than the combination of the solidifying agent are the same in all of the six specimens. As a result of measuring the compressive strength (C) after curing the corresponding specimen for a predetermined period of time, the average compressive strength (CSo) of the three specimens (O) was measured to be 0.87 MPa and the three specimens Q) is measured to be 2.36 MPa. As a result, the compressive strength (CSo) and the compressive strength (CSq) show a difference (D) of about 2.72 times.

한편, 경량 기포 콘크리트(경량 건축 재료)의 설계 밀도와 설계 부피가 정해지면, 경량 기포 콘크리트에 형성되어야 할 복수의 기포의 부피가 산정될 수 있다. 경량 건축 재료 내의 기포의 부피가 커질수록, 경량 건축 재료의 밀도는 낮아진다.On the other hand, if design density and design volume of lightweight foamed concrete (lightweight building material) are determined, the volume of a plurality of bubbles to be formed in lightweight foamed concrete can be calculated. The larger the volume of bubbles in the light building material, the lower the density of the light building material.

경량 기포 콘크리트의 부피 및 설계 밀도에 따른 복수의 기포의 부피 산정식의 예시는 다음의 수학 식 및 설명과 같다.An example of calculating the volume of a plurality of bubbles according to the volume of the lightweight foamed concrete and the design density is as shown in the following equation and description.

Figure 112018024746275-pat00004
Figure 112018024746275-pat00004

Figure 112018024746275-pat00005
Figure 112018024746275-pat00005

Figure 112018024746275-pat00006
Figure 112018024746275-pat00006

여기서, Mmax는 기포를 제외한 조성물 전체 중량이고, Ma는 규산염광물 성분 중량이고, Mb는 시멘트 중량이다. 또한, Va는 규사염광물 성분 부피이고, ρa는 규산염광물 성분 밀도이고, Ra는 규산염광물 성분 비율이다. 또한, Vb는 시멘트 부피이고, ρb는 시멘트 밀도이고, Rb는 시멘트 비율이다.Where Mmax is the total weight of the composition excluding bubbles, Ma is the silicate mineral component weight and Mb is the cement weight. In addition, Va is the silicate mineral component volume, ρa is the silicate mineral component density, and Ra is the silicate mineral component ratio. Also, Vb is the cement volume, pb is the cement density, and Rb is the cement ratio.

Figure 112018024746275-pat00007
Figure 112018024746275-pat00007

Figure 112018024746275-pat00008
Figure 112018024746275-pat00008

Figure 112018024746275-pat00009
Figure 112018024746275-pat00009

여기서, X는 설계 밀도 비율이고, Vmax는 경량 기포 콘크리트의 부피이다. 또한, DA는 시멘트 재료의 혼합 밀도이고, D1은 경량 기포 콘크리트의 설계 밀도이다. 또한, LW는 복수의 기포의 부피이다.Where X is the design density ratio and Vmax is the volume of lightweight foamed concrete. DA is the density of the cement material and D1 is the design density of the lightweight foamed concrete. LW is the volume of a plurality of bubbles.

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Figure 112018024746275-pat00011
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여기서, M1은 규산염광물 성분 설계 중량이고, M2는 시멘트 설계 중량이고, MF는 설계 혼합 중량이다. 상기 수학식 3은, 감소된 경량기포의 체적 비율 X만큼 남은 재료들도 X 값의 비율로 감소시켜 배합한다는 의미가 있다.Where M1 is the silicate mineral component design weight, M2 is the cement design weight, and MF is the design mix weight. Equation (3) means that the materials left by the volume ratio X of the reduced lightweight bubbles are also reduced by the ratio of the X values.

상기 수학식 1 내지 수학식 3를 통해, 경량 기포 콘크리트 내의 복수의 기포의 부피(LW)를 산출할 수 있다.The volume LW of a plurality of bubbles in the lightweight foamed concrete can be calculated through the above Equations (1) to (3).

도 7의 제2 실험예를 참고하여, 경량 기포 콘크리트의 설계 밀도(DE)에 따른 압축 강도(CS)의 측정 결과를 설명하면 다음과 같다. 전체적으로, 설계 밀도(DE)를 작게할수록 압축 강도(CS)가 작아지는 경향이 있다. 이에 따라, 요구되는 압축 강도(CS)를 만족하는 수준에서, 경량화를 위해 요구되는 설계 밀도(DE)를 정함으로써, 상기 경량 기포 콘크리트(경량 건축 재료)의 제조 과정에서 혼입되는 기포의 체적을 결정할 수 있다.Referring to the second experimental example of FIG. 7, the measurement result of the compressive strength (CS) according to the design density (DE) of the lightweight foamed concrete will be described below. On the whole, the smaller the design density DE, the smaller the compressive strength CS tends to be. Thus, by determining the design density DE required for lighter weight at a level that satisfies the required compressive strength CS, the volume of bubbles incorporated in the manufacturing process of the lightweight foamed concrete (lightweight building material) is determined .

이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the technical idea of the present disclosure has been described above by way of some embodiments and examples shown in the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the above- It should be understood that various substitutions, changes, and alterations can be made therein without departing from the scope of the invention. It is also to be understood that such substitutions, modifications and variations are intended to be included within the scope of the appended claims.

10: 구조체 11: 바닥 구조체
15: 사이드 구조체 100: 난방용 바닥
110: 모르타르층 120: 발열 모듈
130: 경량 건축 재료층 140: 보조 단열재
10: Structure 11: Floor structure
15: Side structure 100: Floor for heating
110: Mortar layer 120: Heat generating module
130: Lightweight building material layer 140: Auxiliary insulation

Claims (11)

시멘트 5~15 부피%;
0.6 내지 2.5 mm의 입도를 가진 장석 골재 15 내지 25 부피%와 0 초과 50 ㎛ 이하의 입도를 가진 장석 분말 75 내지 85 부피%로 이루어진 장석 성분 80~90 부피%; 및
상기 장석 성분 100 부피%를 기준으로 결정 석고 분말 2.5~7.5 부피%를 포함하는 조성물를 얻고, 상기 얻어지는 조성물 100 중량%에 대해 0.05 내지 0.1 중량%의 고화제를 배합하는 것을 특징으로 하며,
상기 고화제는 염화 나트륨, 염화 칼륨, 염화 마그네슘, 염화 칼슘, 염화제2철, 황산 나트륨 및 시트르산의 혼합물로 이루어진 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 경량 건축 재료 제조용 조성물의 제조 방법.
5 to 15% by volume of cement;
80 to 90% by volume of a feldspar component consisting of 15 to 25% by volume of a feldspar aggregate having a particle size of 0.6 to 2.5 mm and 75 to 85% by volume of a feldspar powder having a particle size of more than 0 and 50 m or less; And
Wherein the composition contains 2.5 to 7.5% by volume of the gypsum powder based on 100% by volume of the feldspar component, and 0.05 to 0.1% by weight of the solidifying agent is added to 100% by weight of the composition.
Wherein the solidifying agent comprises a mixture of sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, ferric chloride, sodium sulfate and citric acid.
청구항 1에 따라 얻어지는 경량 건축 재료 제조용 조성물이 경화되어 형성되며 바닥 구조체 위에 배치되는 모르타르층;
상기 바닥 구조체와 상기 모르타르층 사이에 배치되는 경량 건축재료층 및 상기 바닥구조체보다 단열성능이 큰 재질로 형성된 보조 단열재; 및
상기 모르타르층에 매립되는 발열 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방용 바닥.
A mortar layer formed by curing the composition for lightweight building material production obtained according to claim 1 and disposed on the bottom structure;
A lightweight building material layer disposed between the bottom structure and the mortar layer; and an auxiliary insulation formed of a material having a higher heat insulating performance than the bottom structure; And
And a heating module embedded in the mortar layer.
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