KR102280336B1 - 애시를 이용한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

애시를 이용한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

경량 건조 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 보통 시멘트 20~30 중량%, 바텀 애시 25~65 중량 %, 플라이 애시 1~10 중량%, 팽창 퍼라이트 또는 질석 1~3 중량%, 고로슬래그 5~15 중량% 및 칼슘설포알루미네이트 1~3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물이 제공된다.
본 발명에 따르면, 건조 시멘트 모르타르 조성물을 경량화하여 작업의 효율을 높이고 작업자들의 안전 및 피로도도 낮출 수 있고, 건조 시멘트 모르타르 조성물이 경량화되었지만 표면 마감성이나 표면 부착성이 우수하며, 화석연료 연소 부산물인 애시를 모두 이용함으로써 환경에도 크게 기여하는 효과가 있다.

Description

애시를 이용한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조 방법{Composite of lightweight dry mixed cement mortar by using ash and manufacturing method thereof}
본 발명은 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조 방법 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 애시를 이용한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조 방법 에 관한 것이다.
시멘트는 현재 가장 널리 사용되는 건축 재료서 이중 가장 널리 사용되는 가장 널리 사용되는 시멘트는 보통 포틀랜트 시멘트 1종(이하 보통 시멘트 라 칭함) 이다.
이러한 시멘트는 일반적으로 물과 함께 모래나 자갈 등의 골재를 혼합하여 사용하는 것이 일반적인데 특히 미장용의 경우 모래와 함께 사용하게 된다.
이러한 이유로 시멘트와 모래를 미리 혼합하여 포장한 후 판매하는 경우가 있는데 이를 흔히 건조 시멘트 모르타르 또는 건조 시멘트 모르타르 조성물이라는 명칭으로 불리운다.
한편, 우리나라에서 시멘트와 모래를 혼합 포장한 건조 시멘트 모르타르가 시판된 시기는 건설 산업이 활발해지던 1980년대이다.
이러한 건조 시멘트 모르타르는 현장에서 모래를 별도로 준비할 필요가 없고, 좁은 장소에서 물 비빔만으로 바로 쓸 수 있기 때문에 많이 사용되고 있다.
그런데 이러한 건조 시멘트 모르타르의 경우 시멘트와 모래의 혼합으로 인하여 일반적으로 밀도 1,850kg/m3인 점과 현장에서의 작업량 등을 고려하여 포장중량 40kg/포로 널리 사용되고 있다.
그러나 이로 인하여 건조 시멘트 모르타르의 반복적인 운반과 이에 물을 첨가하는 경우 더 무거운 물 반죽 모르타르의 미장은 피로 한계가 빨라져서 작업 능률을 저하시키고 작업자의 근육 및 관절 질환으로 제품의 경량화를 절실히 요구된다.
한편, 종래에도 건조 시멘트 모르타르의 경량화를 위한 다양한 연구와 시도가 있었으나 건조 시멘트 모르타르가 널리 사용되는 미장용의 경우 건조 시멘트 모르타르 조성물을 경량화하는 경우라도 미장용으로 사용하기에는 그 표면 부착성이나 표면 마감성 등이 현저하게 낮아지는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 건조 시멘트 모르타르 조성물을 경량화하여 작업의 효율을 높이고 작업자들의 안전 및 피로도도 낮출 수 있는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물을 제안하는 것이다.
또한, 경량화되더라도 표면 마감성이나 표면 부착성이 우수한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물에 있어서, 보통 시멘트 20~30 중량%; 바텀 애시 25~65 중량 %; 플라이 애시 1~10 중량%; 팽창 퍼라이트 또는 질석 1~3 중량%; 고로슬래그 5~15 중량%; 및 칼슘설포알루미네이트 1~3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물이 제공된다.
상기 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은, 소석회를 1~3 중량% 더 포함할 수 있다.
상기 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은, 메칠셀루로스를 0 초과 0.1 중량% 이하로 더 포함할 수 있다.
상기 플라이 애시는 중유 연소 플라이 애시일 수 있다.
상기 바텀 애시의 입도는 2.0mm 이하이고, 밀도는 800~1,000 kg/㎥일 수 있다.
상기 팽창 퍼라이트의 입도는 1.2mm 이하이고, 밀도 50~100 kg/㎥일 수 있다.
상기 질석의 입도는 1.6mm 이하이고, 밀도 100~200 kg/㎥일 수 있다.
상기 칼슘설포알루미네이트는 보크사이트, 석회석, 석고를 일정 배합비로 혼합 분쇄한 것을 1,350℃의 소성로에서 소성한 후 비표면적 약 4,000㎠/g으로 미분쇄한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 경량 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법에 있어서, 바텀 애시를 조쇄하는 단계; 상기 조쇄된 바텀 애시를 체걸름하는 단계; 상기 체걸름된 바텀애시와 플라이애시, 보통 시멘트, 팽창 퍼라이트 또는 질석, 고로슬래그, 칼슘설포알루미네이트 및 무수석고를 건식 혼합하는 단계; 및 상기 건식 혼합된 조성물을 저장 또는/및 포장하는 단계를 포함하고. 상기 조성물은 보통 시멘트 20~30 중량%, 바텀 애시 25~65 중량 %, 플라이 애시 1~10 중량%, 팽창 퍼라이트 또는 질석 1~3 중량%, 고로슬래그 5~15 중량%, 및 칼슘설포알루미네이트 1~3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법이 제공된다.
상기 체걸름된 바텀애시와 플라이애시, 보통 시멘트, 팽창 퍼라이트 또는 질석, 고로슬래그 및 칼슘설포알루미네이트를 건식 혼합하는 단계는, 소석회를 더 포함하고, 상기 소석회는 1~3 중량% 더 포함될 수 있다.
상기 체걸름된 바텀애시와 플라이애시, 보통 시멘트, 팽창 퍼라이트 또는 질석, 고로슬래그 및 칼슘설포알루미네이트를 건식 혼합하는 단계는, 메칠셀루로스를 더 포함하고, 상기 메칠셀루로스는 0 초과 0.1 중량% 이하로 포함될 수 있다.
상기 조쇄된 바텀 애시를 체걸름하는 단계는, 2mm이하의 체를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 건식 혼합된 조성물을 저장 또는/및 포장하는 단계는, 상기 건식 혼합된 조성물을 20~25kg 단위의 포로 포장할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물에 의하면 건조 시멘트 모르타르 조성물을 경량화하여 작업의 효율을 높이고 작업자들의 안전 및 피로도도 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 건조 시멘트 모르타르 조성물이 경량화되었지만 표면 마감성이나 표면 부착성이 우수한 효과가 있다.
그리고 석탄이나 중유 등 화석연료 연소 부산물인 바텀 애시와 플라이 애시 등 애시를 모두 이용함으로써 환경에도 크게 기여하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 수축 변화를 비교하여 도시한 그래프.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저 본 발명의 대상이 되는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물에 대해 살펴보기로 한다.
전술한 바와 같이 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은 시멘트와 모래를 미리 혼합하여 포장한 후 판매하는 것으로서 일반적으로 작업량 등을 고려하여 40kg/포 단위로 포장된다.
그리고 이러한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은 미장 작업에 널리 사용되는데 본 발명에서는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 밀도를 낮추어 동일한 포 단위로 포장되더라도 그 무게는 40kg보다 적게 하여 작업자의 피로도를 줄이고 생산성을 증대시키는 것이 중요하다.
또한, 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 사용 용도와 목적 등을 고려하여 경량화되었음에도 강도 저하나 건축 수축 등이 발생하지 않게 하는 것이 중요하다.
이러한 요건들을 만족하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은 보통 시멘트 20~30 중량%, 바텀 애시 25~65 중량 %, 플라이 애시 1~10 중량%, 팽창 퍼라이트 또는 질석 1~3 중량%, 고로슬래그 5~15 중량% 및 칼슘설포알루미네이트 1~3 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 추가적으로 메칠셀루로스를 0 초과 0.1 중량% 이하를 더 포함할 수 있다.
메칠셀루로스의 경우 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물이 미장 작업에서 흙손질을 좋게 하기 위한 것으로서 미장용으로 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물을 사용하지 않는 경우라면 반드시 포함되지 않을 수도 있다.
또한, 추가적으로 소석회 1~3 중량%을 더 포함할 수 있다.
다만 본 발명에서는 플라이 애시가 포함되어 있으므로 플라이 애시의 석회 성분으로 인하여 수축 크랙 및 들뜸 탈락하자를 예방할 수 있어 이러한 소석회가 반드시 포함되어야 하는 것은 아니다.
한편, 이상의 구성비에서도 알 수 있듯 본 발명에 의한 건조 시멘트 모르타르 조성물은 모래를 사용하지 않는다.
구성하는 물질들과 기능에 대해 살펴보면 먼저 보통 시멘트는 일반적으로 널리 사용되는 보통의 시멘트로서 이에 대한 특별한 제한은 없다.
바텀 애시는 건조 시멘트 모르타르 조성물의 경량화를 위해 본 발명에서 사용되는 것으로서, 바텀 애시는 널리 아는 바와 같이 화력 발전소의 부산물로서 석탄이 연소하고 남은 석탄재 중에서 아래쪽에 남게 되는 재이다.
플라이 애시는 중유 연소 부산물로서 중유가 연소하고 남은 재 중에서 위쪽에 남게 되는 재이다.
즉 본 발명에서는 석탄이나 중유 등 화석연료연소 부산물인 바텀 애시와 플라이 애시(Ash)를 모두 이용하는 것이다.
일반적으로 플라이 애시의 경우 집진기를 통해 채취되며, 바텀 애시와 달리 입도가 매우 작고 또한 작업성을 좋게 하는 물질로 널리 알려져 있다.
그리고 플라이 애시는 다양한 종류가 가능하나, 보다 바람직하게는 중유 연소 플라이 애시일 수 있다.
이러한 중유 연소 플라이 애시는 중유 연소 보일러의 집진기에서 포집되는 부산물이고 이의 주요 화학 성분은 무수석고와 생석회로 알려져 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 플라이 애시 특히 중유 연소 플라이 애시에는 석회 성분이 일부 포함되어 있어 이로 인하여 수축 크랙 및 들뜸 탈락 하자를 예방할 수 있게 된다.
따라서 본 발명에서는 바텀 애시와 플라이 애시를 적절한 비율로 배합함으로써 작업성을 더욱 높이고 수축 크랙 등을 방지하는 효과를 기대할 수 있도록 한다.
팽창 퍼라이트 또는 질석은 바텀 애시와 함께 잔골재로서 기능하면서 수행하며 본 발명에서는 골재의 치밀성을 향상하기 위해 서로 다른 입도로 조쇄하여 구성하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
잔골재로서 바텀 애시 및 팽창 퍼라이트 또는 질석을 사용하는 경우 입도 및 밀도는 아래 [표 1]과 같은 것이 바람직할 수 있다.
잔골재의 성상
항목 입도 밀도(kg/m3)
바텀 애시 2.0 mm 800 - 1,000
팽창 퍼라이트 1.2 mm 50 - 100
질석 1.6 mm 100 - 200
고로 슬래그는 모르타르의 강도를 보완하기 위해 사용되며, 건조 수축에 의한 균열을 방지하기 위해 칼슘설포알루미네이트(4CaO.3Al2O3.SO3) 1-3 중량%와 무수석고(CaSO4) 1-3 중량% 그리고 플라이 애시의 석회 성분 또는 추가적으로 첨가될 수 있는 소석회(CaO 또는 Ca(OH)2로 인하여 침상결정의 에트린자이트 수화물(3CaO.Al2O3,3CaSO4.32H2O)을 생성시켜, 이 에트린자이트 수화물의 침상결정이 공극을 치밀하게 충진 시킴으로서 시멘트 경화체나 콘크리트의 조직을 치밀하게 하여 단기간에 강도를 증진시키고 건조수축을 보상하여 균열을 억제한다.이러한 에트린자이트 수화물 생성의 화학방정식은 아래와 같다.
[식 1]
4CaO.3Al2O3.SO3 + CaSO4 + CaO ----> 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O
한편, 모르타르의 보수성과 적찹성을 개선하기 위해 메칠셀루로스를 포함할 수 있는데 이 때 함량비는 0.1 중량% 이하인 것이 바람직하다.
그리고 칼슘설포알루미네이트의 제조는 보크사이트, 석회석, 석고를 일정 배합비로 조합 분쇄하여 이를 약 1,350oC의 소성로에서 소성한 후 분말도(블레인 값) 약 4,000cm2/g로 미분쇄한 것을 이용할 수 있다.
그리고 소석회를 추가적으로 투입하는 경우 모르타르의 강도를 보완하고 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르가 미장 작업에 이용되는 경우 작업성(흙손질)을 개선하는 효과까지 기대할 수 있다.
이렇게 생성된 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르가 시공되는 경우 목표하는 물성은 다음 [표 2]와 같다.
이러한 목표 물성은 아직 경량 건조 시멘트 모르타르에 대한 한국공업규격은 제정되어있지 않아 본 발명의 물리성능을 한국공업규격에 대비할 수는 없어 기존의 일반 미장용 건조 시멘트 모르타르의 공업규격 KS L 5220를 기준으로 그 이상의 성능이 발생되는 것을 목표 물성으로 하였다.
경량 건조 시멘트 모르타르의 목표 물성
응결시간 압축강도(MPa) 건조 수축에 의한 균열
초결 종결 7일 28일 28일 건조양생
1 이상 8 이하 7 이상 10 이상 수축 없고 균열발생않음
이러한 목표 물성을 충족하기 위해 아래 [표 3]과 같은 다양한 배합비를 이용하여 최적의 배합비 즉 조성비를 찾아 내는 실험을 수행하였다.
배합비
항 목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
바텀 애시 잔골재 중량 % 45 50 55 47
팽창 퍼라이트 잔골재 중량 % 3 3 3 -
질석 잔골재 중량 % - - - 3
보통 시멘트 중량 % 32 29 26 32
고로 슬래그 중량 % 12 10 8 8
플라이 애시 중량 % 4 4 4 5
칼슘설포알루미네이트 중량 % 2 2 2 2
소석회 중량 % 2 2 2 3
메칠셀루로스 중량 % 0.05 0.05 0.05 0.05
상기한 배합비에 따른 각각의 물리 성능을 측정한 결과는 아래 [표 4]와 같다.
물리 성능
항 목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
건조 모르타르 의 밀도 kg/m3 1,100 1,080 1,060 1,080
물반죽모르타르의 밀도 kg/m3 1,500 1,490 1,480 1,490
경화체의 밀도 kg/m3 1,370 1,360 1,358 1,369
혼수량 % 38 38 38 38
응결시간 초결 시간:분 5:12 5:35 5:39 5:03
종결 시간:분 6:20 6:55 7:10 6:08
압축강도 7 일 Mpa 13 12 8 12
28 일 Mpa 20 19 15 19
잔골재의 함량 % 48 53 58 50
또한, 이러한 물리 성능 결과들을 기존의 일반 미장용 건조 시멘트 모르타르의 공업규격 KS L 5220와 비교한 결과는 아래 [표 5]와 같다.
경량 건조 시멘트 모르타르의 물리성능
항 목 본 발명 KS L 5220 기준
압축강도 7일 MPa 12 7 이상
28일 MPa 20 10 이상
응결시간 초결 시간:분 5:35 -
종결 시간:분 6:55 -
건조 수축에 의한 균열 균열 발생치 않음 -
특히, 건조 수축에 대비한 성능을 비교하기 위해 다음 [표 6]과 같은 배합비로 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르를 조성하고 이에 대한 건조 수축 결과를 비교한 도 1을 참조하여 본 발명의 우수성을 살펴본다.먼저 아래 [표 6]에서는 플라이 애시의 첨가로 인한 건축 수축 성능을 시험하기 위한 배합비이다.
잔골재는 전술한 바와 같이 바텀 애시와 팽창 퍼라이트 또는 질석을 혼합하여 사용하였으며, 플라이 애시는 중유 연소 플라이 애시를 사용하였다.
구분 중량비 배합(%) 비고
잔골재 혼화제 시멘트 증류연소플라이애시
Plain 57 0.1 27 0
예시1(A) 57 0.1 26 1
예시2(B) 57 0.1 24 3
예시3(C) 57 0.1 22 5
예시4(D) 57 0.1 21 7
도 1은 본 발명의 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 수축 변화를 비교하여 도시한 그래프이다.도 1에서 도시된 바와 같이 플라이 애시를 포함한 경우와 그렇지 않은 경우 건조 수축에 의한 변화가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
또한 플라이 애시의 양이 증가할수록 건조수축의 정도가 개선되며, 이에 따라 상대적으로 시멘트의 양도 조금 줄일 수 있음을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르가 시공되기 전 즉 포장되어 판매되는 형태일 때의 성능을 조사한 결과는 아래 [표 7]과 같다.
본 발명과 종래 경량 건조 시멘트 모르타르의 비교
항목 본 발명 종래 건조 시멘트
모르타르
건조 시멘트 모르타르의 밀도 kg/m3 1,000 - 1,100 1,850
혼수량(W/C) % 37 - 39 18
물 반죽 모르타르의 밀도 kg/m3 1,400 - 1,500 1,950
경화체의 밀도 kg/m3 1,300 - 1,400 1.920
미장면적 당 제품 소요량 kg/m2.mm t 1.05 - 1.15 1.70
제품 포 당 미장면적 m2.mm t/포 22.5 - 24.5 23.5
제품 포 당 미장면적 m2.18mm t/포 1.25 - 1.35 1.30
포장 중량 kg/포 25 40
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은 종래와 비교하여 1포당 중량을 약 15kg 이상 줄이면서도 미장 면적에 있어서 큰 차이가 없다.또한, 앞서 살펴본 같이 압축 강도도 더 우수하고 응결 시간 건축 수축에 의한 균열도 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 건조 시멘트 모르타르 조성물을 경량화하여 작업의 효율을 높이고 작업자들의 안전 및 피로도도 낮출 수 있으며, 건조 시멘트 모르타르 조성물이 경량화되었지만 압축 강도나 응결 시간, 균열 발생 등이 줄어드는 우수한 효과가 있다.
그리고 화석연료 연소 부산물인 바텀 애시와 순환유동층 플라이 애시를 모두 이용함으로써 환경에도 크게 기여하는 것이 기대된다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법이 이루어지는 순서를 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법이 이루어지는 순서를 도시한 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조는 먼저 바텀 애시를 조쇄한다(S200).
조쇄된 바텀 애시는 체걸름 과정을 수행한다(S202). 이 떼 체걸름은 2mm이하의 체로 수행하는 것이 바람직하다.
그리고 체걸름 과정을 통해 선별된 바텀 애시와 플라이 애시, 팽창 퍼라이트 또는 질석, 보통 시멘트, 고로슬래그, 칼슘설포알루미네이트, 소석회, 메칠셀루로스를 건식혼합한다(S204).
전술한 바와 같이 소석회 및 메칠셀루로스는 목적이나 용도에 따라 선택적으로 포함할 수 있다.
그리고 건식 혼합된 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물을 저장하였다가 또는 즉시 포 단위로 포장하는 작업을 수행한다(S206).
포 단위의 포장은 종래의 건조 시멘트 모르타르 조성물과 부피와 작업량이 비슷하지만 중량은 줄어든 20~25kg 단위로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 본 발명에 의한 건조 시멘트 모르타르 조성물은 건조 시멘트 조성물을 작업량이나 부피 등을 고려할 때 종래와 비교하여 약 40%정도의 경량화가 이루어지는 것이므로 작업자들이 훨씬 쉽게 운반이 가능하게 된다.
따라서 작업의 효율을 높이고 작업자들의 안전 및 피로도도 낮출 수 있게 되는 것이다.
그리고 압축 강도나 응결 시간, 균열 발생 등이 줄어드는 우수한 효과도 있고, 나아가 화력 발전소의 연소 부산물인 바텀 애시와 플라이 애시를 모두 이용함으로써 환경에도 크게 기여하는 것이 가능하게 되는 것이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물에 있어서,
    보통 시멘트 20~30 중량%;
    바텀 애시 25~65 중량 %;
    플라이 애시 1~10 중량%;
    팽창 퍼라이트 또는 질석 1~3 중량%;
    고로슬래그 5~15 중량%;
    칼슘설포알루미네이트 1~3 중량%; 및
    소석회를 1~3 중량%를 포함하고,
    상기 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물은,
    메칠셀루로스를 0 초과 0.1 중량% 이하로 더 포함하며,
    상기 플라이 애시는 무수석고와 생석회를 포함하는 중유 연소 플라이 애시이고,
    상기 바텀 애시의 입도는 2.0mm 이하이고, 밀도는 800~1,000 kg/㎥이며,
    상기 팽창 퍼라이트의 입도는 1.2mm 이하이고, 밀도 50~100 kg/㎥이고,
    상기 질석의 입도는 1.6mm 이하이고, 밀도 100~200 kg/㎥이며,
    상기 칼슘설포알루미네이트는 보크사이트, 석회석, 석고를 일정 배합비로 혼합 분쇄한 것을 1,350℃의 소성로에서 소성한 후 비표면적 4,000㎠/g으로 미분쇄한 것인 것을 특징으로 하는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물.
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  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법에 있어서,
    바텀 애시를 조쇄하는 단계;
    상기 조쇄된 바텀 애시를 체걸름하는 단계;
    상기 체걸름된 바텀애시와 플라이애시, 보통 시멘트, 팽창 퍼라이트 또는 질석, 고로슬래그 및 칼슘설포알루미네이트를 건식 혼합하는 단계; 및
    상기 건식 혼합된 조성물을 포장하는 단계를 포함하고,
    상기 조성물은 보통 시멘트 20~30 중량%, 바텀 애시 25~65 중량 %, 플라이 애시 1~10 중량%, 팽창 퍼라이트 또는 질석 1~3 중량%, 고로슬래그 5~15 중량%, 칼슘설포알루미네이트 1~3 중량% 및 소석회를 1~3 중량%를 포함하고,
    상기 체걸름된 바텀애시와 플라이애시, 보통 시멘트, 팽창 퍼라이트 또는 질석, 고로슬래그, 칼슘설포알루미네이트 및 소석회를 건식 혼합하는 단계는,
    메칠셀루로스를 0 초과 0.1 중량% 이하로 더 포함하며,
    상기 플라이 애시는 무수석고와 생석회를 포함하는 중유 연소 플라이 애시이고,
    상기 바텀 애시의 입도는 2.0mm 이하이고, 밀도는 800~1,000 kg/㎥이며,
    상기 팽창 퍼라이트의 입도는 1.2mm 이하이고, 밀도 50~100 kg/㎥이고,
    상기 질석의 입도는 1.6mm 이하이고, 밀도 100~200 kg/㎥이며,
    상기 칼슘설포알루미네이트는 보크사이트, 석회석, 석고를 일정 배합비로 혼합 분쇄한 것을 1,350℃의 소성로에서 소성한 후 비표면적 4,000㎠/g으로 미분쇄한 것인 것을 특징으로 하는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법.
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  13. 제9항에 있어서,
    상기 건식 혼합된 조성물을 포장하는 단계는,
    상기 건식 혼합된 조성물을 20~25kg 단위의 포로 포장하는 것을 특징으로 하는 경량 건조 시멘트 모르타르 조성물의 제조 방법.
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