KR102370546B1 - Composition for building or civil engineering materials used for manufacturing fish reef and so on, wchich comprises waste shells, aggregates, Masato, soil hardener and sodium alginate and a construction or civil structure manufacturing method using the sam - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기존 시멘트를 이용한 경화 방법에서 시멘트를 제외하고, 소량의 반응형 접착제를 첨가해 폐패각(꼬막껍데기, 굴껍데기 등), 골재, 마사토, 흙 고화제 및 알긴산나트륨 등을 이용한 어초 등의 제조에 사용되는 건축 또는 토목 자재용 조성물 및 이를 이용한 건축 또는 토목 구조물 제조 공법에 관한 것이다. The present invention is a method of hardening using conventional cement, except for cement, by adding a small amount of reactive adhesive to produce waste shells (cocktail shells, oyster shells, etc.), aggregate, massato, soil hardener, and fish reefs using sodium alginate, etc. It relates to a composition for construction or civil engineering materials used for manufacturing and a construction or civil structure manufacturing method using the same.
수산물은 생산·가공·유통·판매의 과정에서 다른 농림축산물에 비하여 상대적으로 많은 양의 부산물이 발생하고 있음에도 불구하고 이러한 수산부산물은 재활용되거나 다시 자원화되지 못하고 대부분 폐기되고 있는 실정이며 폐기과정에서 폐수 및 악취를 발생시키며, 불법 매립, 해양 투기 및 방치 등으로 인하여 여러 가지 환경문제를 야기하고 있다.Although aquatic products generate a relatively large amount of by-products compared to other agricultural, forestry and livestock products in the process of production, processing, distribution, and sales, these by-products are not recycled or recycled and most of them are discarded. It generates odor and causes various environmental problems due to illegal reclamation, dumping in the sea, and neglect.
특히 우리나라 수산물 생산과 수출에서 큰 비중을 차지하고 있는 굴의 경우 개체에서 패각이 차지하는 비중이 약 70*?*인데도 불구하고, 이들 굴 패각은 가공 과정에서 대부분 폐기 또는 방치되며, 극히 일부분만 채묘용, 비료 및 사료용 등으로 재활용되고 있다. 전 세계적으로 2016년 기준 4,380억 톤의 굴 패각이 발생했으며 대부분 버려지고 있으며, 전체 굴 패각 중 37%는 고형폐기물회사에 수거되며, 25%는 해양투기, 16%는 다짐재, 12%는 매립처리되며, 나머지 10%는 다양한 형태로 거래되고 있는 것으로 조사되었다.In particular, in the case of oysters, which account for a large proportion of Korea's aquatic product production and exports, despite the fact that shells account for about 70*? It is recycled for fertilizer and feed. As of 2016, 438 billion tons of oyster shells were generated worldwide and most of them are thrown away. Of the total oyster shells, 37% are collected by solid waste companies, 25% are dumped at sea, 16% are compacted materials, and 12% are landfilled. It was investigated that the remaining 10% is being traded in various forms.
국내의 경우 수산물 생산과 소비 증대 중심의 정책이 추진되고, 굴 패각 등 수산부산물에 대한 폐기물 관련 환경규제가 강화되고는 있는 반면, 수산부산물의 재활용 및 자원화 정책은 상대적으로 미흡한 측면이 있다.In Korea, policies centered on increasing production and consumption of aquatic products are being promoted, and environmental regulations related to waste related to aquatic by-products such as oyster shells are being strengthened, while policies for recycling and recycling fishery by-products are relatively insufficient.
특히 최근 해양수산부는 전 세계적으로 증가하고 있는 양식수산물 수요에 효과적으로 대응하기 위하여 스마트 양식 산업 활성화 정책을 추진하고 이를 통하여 수산물 생산량을 확대한다는 목표를 세우고 추진 중이기 때문에 향후 수산물 생산량 증가에 따라 부산물의 발생량도 지속적으로 증가할 것으로 예상되고 있다.In particular, recently, the Ministry of Oceans and Fisheries is promoting a policy to revitalize the smart aquaculture industry in order to effectively respond to the increasing global demand for aquaculture and aquaculture, and through this, set and is pursuing the goal of increasing aquaculture production. is expected to increase to
굴 패각의 무단방치로 인해 지역의 미관이 훼손되고 도시지역 이미지가 저해되고 어민들의 어업도 막대한 피해를 입고 있으며, 지역관광 산업에도 악영향을 미치고 있다.Unauthorized neglect of oyster shells damages the aesthetics of the region, tarnishes the image of urban areas, and damages the fishing industry of fishermen, and adversely affects the local tourism industry.
또한 환경적으로 패각 처리의 복잡한 절차로 인해 불법 투기 및 매리, 야적되는 굴 패각이 증가하고 있으며 이로 인한 악취로 인한 지역주민들의 민원이 끊기지 않고 있으며, 또한 방치된 패각에서 석회물질이 빗물에 씻겨 바닷물로 유입되어 수질오염이 우려되는 사항이다.In addition, due to the complicated procedure of shell treatment in an environment, illegal dumping, dumping, and stocking of oyster shells are increasing, and complaints from local residents due to the bad odor are not stopped. It is a matter of concern for water pollution due to inflow into
이에 따라, 현행 폐기물 관리법령에서는 폐 패각을 건축재료 원재료, 비료, 사료, 공유수면 매립지역의 성토재 등으로의 재활용을 허용 있으나, 실제 성토재로 활용 시 일반 토사류 등을 70%이상 혼합하여야 하는 문제점이 있으며, 비료 및 사료로 이용하고 있으나 그 사용량이 미미하고 건축, 토목자재로 활용은 전무한 실정이다.Accordingly, the current waste management laws allow recycling of waste shells as raw materials for building materials, fertilizers, feed, and embankment materials in reclaimed areas of public waters. It is used as fertilizer and feed, but the amount used is insignificant and there is no use for construction and civil engineering materials.
굴 껍데기(굴패각)는 탄산칼슘 94%, 석고 등 기타 성분이 6%로 구성되어 있어 이를 효율적으로 활용하면 골칫거리인 굴 껍데기(굴패각)를 유용한 자원으로 재활용할 수 있다. 폐패각(굴껍데기)을 이용한 특허는 다음과 같다.Oyster shells (oyster shells) are composed of 94% calcium carbonate and 6% other ingredients such as gypsum. Patents using waste shells (oyster shells) are as follows.
특허등록 제10-1815018호는 굴패각을 이용한 친환경 건축재료 조성물과 친환경 건축재료 및 이의 제조방법으로 혼합된 골재, 시멘트, 폴리머 복합체, 액상경화제를 이용한 건축재료 제조방법에 관하여 기술하고 있다.Patent Registration No. 10-1815018 describes an eco-friendly building material composition using oyster shells, an eco-friendly building material, and a method for manufacturing a building material using aggregate, cement, polymer composite, and liquid hardener mixed with the manufacturing method thereof.
특허등록 제10-1678030호는 폐패각을 이용한 미끄럼 방지용 충진재 제조방법으로 폐패각을 세척, 건조, 분쇄, 이물질을 선별하여 분리하는 제조방법에 관하여 기술하고 있다.Patent Registration No. 10-1678030 describes a manufacturing method of washing, drying, pulverizing, and sorting and separating waste shells as a method for manufacturing a non-skid filler using waste shells.
특허등록 제10-2120858호는 전복폐패각을 포함하는 조림용 고형비료 및 그 제조방법으로 전복폐패각 분말, 쌀 왕겨, 황토, 구아노, 정장석 분말 및 어류 부산물 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 조림용 고형비료를 제조방법에 관하여 기술하고 있다.Patent Registration No. 10-2120858 is a solid fertilizer for afforestation containing abalone shells and a manufacturing method thereof. It describes the manufacturing method of solid fertilizer.
특허등록 제10-0784495호는 폐패각을 이용한 무기보온단열재 제조방법으로 Patent Registration No. 10-0784495 is a method for manufacturing inorganic thermal insulation materials using waste shells.
패각을 분쇄, 분말로 만든 후 적절한 바인더 및 발포제를 혼합, 일정 틀 속에서 열을 가하여 팽창시킨 뒤 충분히 굳게 만들어 무기 보온단열재를 제조하는 폐패각을 이용한 무기보온단열재 제조방법에 관하여 기술하고 있다.It describes a method for manufacturing inorganic thermal insulation materials using waste shells, in which shells are pulverized and powdered, mixed with appropriate binders and foaming agents, expanded by heating in a certain frame, and then sufficiently hardened to manufacture inorganic thermal insulation materials.
상기 기존 특허에서 폐기물의 재활용에 있어 폐패각(굴껍데기)과 혼합골재, 시멘트, 액상 경화제를 이용하여 건축재료를 제조하는 방법으로 시멘트계 고화제의 주재료인 포틀랜드 시멘트와 혼합골재를 이용하여 건축재료를 제작하고 있으며, 폐패각, 플라이애시, 자연토를 사용 안하는 공법은 아직까지 시도되고 있지 않다.In the above existing patent, in the recycling of waste, the building material is manufactured using waste shells (oyster shells), mixed aggregate, cement, and liquid hardener. A method that does not use waste shells, fly ash, or natural soil has not yet been attempted.
본 발명은 종래기술의 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, The present invention has been devised to solve the above problems of the prior art,
생활 폐기물로 분류된 폐패각(꼬막껍데기, 굴껍데기 등)을 재활용할 수 있는 방안을 제시하고, 제품규격에 맞는 다양한 강도를 가지는 건축 또는 토목 구조물을 제공할 수 있는 건축 또는 토목 자재용 조성물 및 이를 이용한 건축 또는 토목 구조물 제조 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.A composition for building or civil engineering materials that can provide a way to recycle waste shells classified as household waste (such as cockle shells, oyster shells, etc.) An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a building or civil structure using
생활 폐기물로 처리 되고 있는 폐패각(꼬막껍데기, 굴껍데기 등)의 소각 또는 매립을 위한 비용을 절감하며, 콘크리트의 사용량을 100% 절감함으로써, 건축 또는 토목 자재의 생산 비용을 절감할 수 있는 건축 또는 토목 자재용 조성물 및 이를 이용한 건축 또는 토목 구조물 제조 공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Reduce the cost for incineration or landfill of waste shells (cocktail shells, oyster shells, etc.) that are being treated as household waste, and reduce the use of concrete by 100% to reduce the production cost of construction or civil engineering materials. An object of the present invention is to provide a composition for civil engineering materials and a construction or civil structure manufacturing method using the same.
본 발명은 폐패각 파우더 10 내지 20 중량부, 골재 40 내지 50 중량부, 플라이애시 15 내지 25 중량부, 마사토 10 내지 20 중량부, 파우더형 흙 고화제 10 내지 20 중량부, 및 알긴산나트륨을 포함하는 액상형 반응형 접착제 3 내지 8 중량부를 포함하는 건축 또는 토목 자재용 조성물을 제공한다.The present invention contains 10 to 20 parts by weight of waste shell powder, 40 to 50 parts by weight of aggregate, 15 to 25 parts by weight of fly ash, 10 to 20 parts by weight of Masato, 10 to 20 parts by weight of a powder-type soil hardener, and sodium alginate It provides a composition for building or civil engineering materials comprising 3 to 8 parts by weight of a liquid reactive adhesive.
또한, 본 발명은Also, the present invention
(a) 상기 본 발명의 건축 및 토목 자재용 조성물을 혼합하여 거프집에 투입하는 단계; 및(a) mixing the composition for building and civil engineering materials of the present invention and injecting the composition into a guppy; and
(b) 상기 거푸집을 분리한 후 양생하는 단계;를 포함하는 건축 또는 토목 구조물 제조 공법을 제공한다.(b) step of curing after separating the formwork; provides a construction or civil structure manufacturing method comprising a.
상기 (a) 단계의 건축 및 토목 자재용 조성물의 혼합은 The mixing of the composition for building and civil engineering materials in step (a) is
(1) 폐패각 파우더 10 내지 20 중량부, 골재 40 내지 50 중량부, 플라이애시 15 내지 25 중량부, 마사토 10 내지 20 중량부, 및 파우더형 흙 고화제 10 내지 20 중량부를 혼합하는 단계; 및(1) 10 to 20 parts by weight of waste shell powder, 40 to 50 parts by weight of aggregate, 15 to 25 parts by weight of fly ash, 10 to 20 parts by weight of Masato, and 10 to 20 parts by weight of a powder-type soil hardener; and
(2) 상기 (1) 단계의 혼합물에 알긴산나트륨을 포함하는 액상형 반응형 접착제 3 내지 8 중량부 및 물 1 내지 3 중량부를 더 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.(2) further mixing 3 to 8 parts by weight of a liquid reactive adhesive containing sodium alginate and 1 to 3 parts by weight of water to the mixture of step (1); may include.
본 발명의 건축 또는 토목 자재용 조성물 및 이를 이용한 토목 구조물 제조 공법은 다음과 같은 효과를 제공한다.The composition for building or civil engineering materials of the present invention and a method for manufacturing a civil structure using the same provide the following effects.
(1) 모든 형상의 제품이 가능하며 시멘트 배제한 제품제조가 가능하며,(1) All shapes of products are possible, and products without cement can be manufactured.
(2) 환경적으로 문제가 되는 생활폐기물(꼬막껍데기, 굴껍데기 등)을 이용하여 제품제조가 가능하며,(2) It is possible to manufacture products using environmentally problematic household wastes (cocktail shells, oyster shells, etc.),
(3) 생활폐기물처리비의 절감 및 콘크리트 구입비의 절감효과를 제공하며,(3) Provides the effect of reducing household waste treatment costs and reducing concrete purchase costs;
(4) 배합비에 따른 휨강도 및 압축강도를 조정할 수 있으며, 동결융해 저항성, 건조수축 저감 등 우수한 내구성을 제공하며,(4) Bending strength and compressive strength can be adjusted according to the mixing ratio, and it provides excellent durability such as freeze-thaw resistance and reduced drying shrinkage.
(5) 폐패각(꼬막껍데기, 굴껍데기 등) 파우더, 마사토, 플라이애시로 제조된 건축재료가 노후화 되었을 때 파쇄후 재활용 할 수 있는 효과를 제공한다.(5) Waste shells (cocktail shells, oyster shells, etc.) Provides the effect of recycling after crushing when building materials made of powder, massato, and fly ash are old.
도 1 내지 도 4는 본 발명에서 파우더형 흙 고화제로서 사용되는 반응형 접착제의 시험성적서를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 건축 또는 토목 구조물 제조 공법을 나타낸 플루오 차트이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 건축 또는 토목 구조물 제조 공법에 의해 제조된 건축 또는 토목 구조물을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 건축 또는 토목 구조물 제조 공법에 의해 제조된 건축 또는 토목 구조물의 제품 표면을 촬영하여 나타낸 도면이다.
1 to 4 show a test report of a reactive adhesive used as a powder-type soil hardener in the present invention.
5 is a fluoro chart showing the construction or civil structure manufacturing method of the present invention.
6 to 7 are views showing a building or civil structure manufactured by the construction or civil structure manufacturing method of the present invention.
8 is a view showing the product surface of the building or civil structure manufactured by the construction or civil structure manufacturing method of the present invention by photographing it.
이하에서 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 폐패각 파우더 10 내지 20 중량부, 골재 40 내지 50 중량부, 플라이애시 15 내지 25 중량부, 마사토 10 내지 20 중량부, 파우더형 흙 고화제 10 내지 20 중량부, 및 알긴산나트륨을 포함하는 액상형 반응형 접착제 3 내지 8 중량부를 포함하는 건축 또는 토목 자재용 조성물에 관한 것이다.The present invention contains 10 to 20 parts by weight of waste shell powder, 40 to 50 parts by weight of aggregate, 15 to 25 parts by weight of fly ash, 10 to 20 parts by weight of Masato, 10 to 20 parts by weight of a powder-type soil hardener, and sodium alginate It relates to a composition for building or civil engineering materials comprising 3 to 8 parts by weight of a liquid reactive adhesive.
상기 폐패각은 꼬막껍데기, 굴껍데기 등 공지의 폐패각이 제한없이 사용될 수 있으나, 굴패각이 바람직하게 사용될 수 있다. As the waste shell, known waste shells such as cockle shells and oyster shells may be used without limitation, but oyster shells may be preferably used.
상기 골재는 이 분야에 일반적으로 사용되는 잔골재, 굵은골재 등의 골재가 사용될 수 있다. 상기 잔골재는 통상적으로 4.75㎜(No. 4 체)보다 작고 75㎛(No. 200 체)보다 큰 골재 입자를 의미하는 바, 천연 모래, 부 순 모래 등이 있으며, 이들 중 1종 이상을 선택하여 혼합 사용할 수도 있다. 또한, 상기 굵은골재는 4.75㎜(No. 4 체)보다 큰 골재 입자를 의미하며, 최대 골재 지름이 25㎜, 19㎜, 13㎜, 9㎜ 등의 일반적 인 골재를 사용할 수 있으며, 이들 중 1종 이상을 선택하여 혼합 사용할 수도 있다.As the aggregate, aggregates such as fine aggregates and coarse aggregates generally used in this field may be used. The fine aggregate generally refers to aggregate particles smaller than 4.75 mm (No. 4 sieve) and larger than 75 μm (No. 200 sieve), and there are natural sand, crushed sand, etc., Mixed use is also possible. In addition, the coarse aggregate means aggregate particles larger than 4.75 mm (No. 4 sieve), and general aggregates having a maximum aggregate diameter of 25 mm, 19 mm, 13 mm, 9 mm, etc. can be used, and one of them It is also possible to select more than one species for mixed use.
상기 파우더형 흙 고화제는 고로슬래그 분말 50 내지 60 중량부, 소석회 15 내지 25 중량부, 무수석고 20 내지 30 중량부, 메타카올린 1 내지 3 중량부, 칼슘 설포 알루미네이트(3Caㆍ3Al2O3ㆍCaSO4) 10 내지 20 중량부, 규산나트륨(Na2OSiO2) 3 내지 5 중량부, 지르코알루미네이트 0.1 내지 5 중량부, 염화마그네슘 수화물(MgCl2·6H2O) 1.5 내지 2.5 중량부, 인산카리 1 내지 17 중량부, MgCl2 2 내지 5 중량부, Na2SO 1 내지 3 중량부, FeCl2 1 내지 3 중량부, 아윈계 클링커 5 내지 20 중량부, 리튬 실리케이트 5 내지 10 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 5 내지 10 중량부, 에틸렌글리콜 5 내지 10 중량부, 및 글루콘산나트륨 5 내지 10 중량부를 포함하는 파우더형 반응형 접착제일 수 있다. The powder-type soil hardener is 50 to 60 parts by weight of blast furnace slag powder, 15 to 25 parts by weight of slaked lime, 20 to 30 parts by weight of anhydrite, 1-3 parts by weight of metakaolin, calcium sulfoaluminate (3Ca·3Al 2 O 3 ㆍCaSO 4 ) 10 to 20 parts by weight, sodium silicate (Na 2 OSiO 2 ) 3 to 5 parts by weight, zircoaluminate 0.1 to 5 parts by weight, magnesium chloride hydrate (MgCl 2 .6H 2 O) 1.5 to 2.5 parts by weight , 1 to 17 parts by weight of potassium phosphate, MgCl 2 2 to 5 parts by weight, Na 2 SO 1 to 3 parts by weight,
상기 액상형 반응형 접착제는 알긴산나트륨 8 내지 12 중량부, 염화알루미늄 4 내지 8 중량부, 염화제2철 2 내지 4 중량부, 리튬실리케이트 2 내지 8 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 10 내지 20 중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 10 내지 40 중량부, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 중에서 선택되는 1종 이상 1 내지 5 중량부, 및 용제 2 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. The liquid reactive adhesive is 8 to 12 parts by weight of sodium alginate, 4 to 8 parts by weight of aluminum chloride, 2 to 4 parts by weight of ferric chloride, 2 to 8 parts by weight of lithium silicate, and 10 to 20 parts by weight of ethylene vinyl acetate (EVA) resin. Parts by weight, 10 to 40 parts by weight of methyl methacrylate (MMA) resin, 1 to 5 parts by weight of one or more selected from ethylene glycol and propylene glycol, and 2 to 10 parts by weight of a solvent may be included.
상기 알긴산나트륨은 바다속 해조류에서 추출한 다당류 성분이다. 알긴산나트륨은 식품 원료로 사용할 정도로 인체에 무해하다. 상기 알긴산나트륨은 친수성의 천연 고분자로서 분말 상태로 존재하고 물에 녹으면 점성이 생겨, 다른 성분들과 잘 결합된다.The sodium alginate is a polysaccharide component extracted from seaweed. Sodium alginate is harmless to the human body enough to be used as a food ingredient. The sodium alginate is a hydrophilic natural polymer that exists in a powder state and becomes viscous when dissolved in water, and is well combined with other components.
상기 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)는 물에 잘 분산되고 결합력이 우수한 특성을 갖는다. 상기 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지는 중량평균분자량 100,000 내지 3,000,000인 것이 사용될 수 있다. The ethylene vinyl acetate (EVA) is well dispersed in water and has excellent bonding strength. The ethylene vinyl acetate (EVA) resin may have a weight average molecular weight of 100,000 to 3,000,000.
상기 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지는 물에 잘 분산되고 결합력이 우수한 특성을 갖는다. 상기 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지는 중량평균분자량 100,000 내지 3,000,000인 것이 사용될 수 있다. The methyl methacrylate (MMA) resin is well dispersed in water and has excellent bonding strength. The methyl methacrylate (MMA) resin may have a weight average molecular weight of 100,000 to 3,000,000.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 파우더형 흙 고화제와 액상형 반응형 접착제는 3 내지 4 : 1 내지 2의 중량비로 포함될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the powder-type soil hardener and the liquid-type reactive adhesive may be included in a weight ratio of 3-4: 1-2.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 파우더형 흙 고화제는 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체를 1 내지 5 중량부로 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the powder-type soil solidifying agent may further include 1 to 5 parts by weight of the copolymer represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서, a와 b는 몰분율으로서, where a and b are mole fractions,
a은 0.3 내지 0.7이고, b는 0.3 내지 0.7이며, a+b는 1이다.a is 0.3 to 0.7, b is 0.3 to 0.7, and a+b is 1.
상기 화학식 1의 공중합체에 포함되는 3-[[2-(메타크릴로일옥시)에틸]디메틸아미노]프로피오네이트(3-[[2-(Methacryloyloxy)ethyl]dimethylammonio]propionate CAS No.24249-95-4)는 암모늄 양이온과 에스터 음이온을 포함함으로써, 조성물의 완충성능을 크게 향상시키며, 다른 성분들과 결합력을 강화시키는 기능을 수행한다. 또한, 도파민 메타크릴아마이드(dopamine methacrylamide)는 유기 및 무기 물질 모두와 매우 견고한 결합을 형성한다. 3-[[2-(methacryloyloxy)ethyl]dimethylamino]propionate (3-[[2-(Methacryloyloxy)ethyl]dimethylammonio]propionate CAS No. 24249- 95-4), by including an ammonium cation and an ester anion, greatly improves the buffering performance of the composition, and performs the function of strengthening the binding force with other components. Also, dopamine methacrylamide forms very strong bonds with both organic and inorganic substances.
상기 화학식 1의 공중합체는 랜덤 공중합체로서, 중량평균분자량이 50,000 내지 300,000인 것이 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 150,000 내지 250,000인 것이 사용될 수 있다.The copolymer of
또한, 본 발명은 Also, the present invention
(a) 상기 본 발명의 건축 및 토목 자재용 조성물을 혼합하여 거프집에 투입하는 단계; 및(a) mixing the composition for building and civil engineering materials of the present invention and injecting the composition into a guppy; and
(b) 상기 거푸집을 분리한 후 양생하는 단계;를 포함하는 건축 또는 토목 구조물 제조 공법에 관한 것이다.(b) step of curing after separating the formwork; relates to a construction or civil structure manufacturing method comprising a.
상기 (a) 단계의 건축 및 토목 자재용 조성물의 혼합은 The mixing of the composition for building and civil engineering materials in step (a) is
(1) 폐패각 파우더 40 내지 50 중량부, 플라이애시 15 내지 25 중량부, 마사토 10 내지 20 중량부, 및 파우더형 흙 고화제 10 내지 20 중량부를 혼합하는 단계; 및(1) 40 to 50 parts by weight of waste shell powder, 15 to 25 parts by weight of fly ash, 10 to 20 parts by weight of Masato, and 10 to 20 parts by weight of a powder-type soil hardener; and
(2) 상기 (1) 단계의 혼합물에 알긴산나트륨을 포함하는 액상형 반응형 접착제 3 내지 8 중량부 및 물 1 내지 3 중량부를 더 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다. (2) further mixing 3 to 8 parts by weight of a liquid reactive adhesive containing sodium alginate and 1 to 3 parts by weight of water to the mixture of step (1); may include.
상기 (a) 단계 후에는 건조 및 표면처리 단계가 더 포함될 수 있다. After step (a), drying and surface treatment steps may be further included.
이하에서, 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Preparation Examples and Examples. However, the following examples are provided to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.
합성예 1: 화학식 1의 공중합체의 합성Synthesis Example 1: Synthesis of the copolymer of
반응용매인 에틸벤젠에 3-[[2-(메타크릴로일옥시)에틸]디메틸아미노]프로피오네이트(3-[[2-(Methacryloyloxy)ethyl]dimethylammonio]propionate, CAS No.24249-95-4) 및 도파민 메타크릴아마이드(dopamine methacrylamide)를 0.5:0.5의 몰비로 첨가하고, 전체 단량체 100 중량부에 노르말 머캡탄 0.5 중량부를 혼합하여 균일하게 만들었다. 3-[[2-(methacryloyloxy)ethyl]dimethylamino]propionate (3-[[2-(Methacryloyloxy)ethyl]dimethylammonio]propionate, CAS No.24249-95- 4) and dopamine methacrylamide were added in a molar ratio of 0.5:0.5, and 0.5 parts by weight of normal mercaptan was mixed with 100 parts by weight of the total monomer to make it uniform.
상기에서 제조한 중합용액을 10 L/hr의 속도로 20 L 반응기에 투입하면서 100℃의 온도로 중합하고, 휘발조에서 150℃의 온도로 미반응 단량체와 반응용매를 제거하고 세척, 탈수, 건조하여 중량평균분자량이 235,000인 화학식 1의 공중합체를 얻었다. The polymerization solution prepared above was put into a 20 L reactor at a rate of 10 L/hr and polymerized at a temperature of 100 ° C. In a volatilization tank, the unreacted monomers and reaction solvent were removed at a temperature of 150 ° C., and washed, dehydrated, and dried. Thus, a copolymer of
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서, a와 b는 몰분율으로서, m=0.5, n=0.5이다.In the above formula, a and b are mole fractions, and m=0.5 and n=0.5.
제조예 1: 파우더형 반응형 접착제의 제조Preparation Example 1: Preparation of a powder-type reactive adhesive
고로슬래그 분말 55 중량부, 소석회 20 중량부, 무수석고 25 중량부, 메타카올린 2 중량부, 칼슘 설포 알루미네이트(3Caㆍ3Al2O3ㆍCaSO4) 15 중량부, 규산나트륨(Na2OSiO2) 중량%, 지르코알루미네이트 2 중량부, 염화마그네슘 수화물(MgCl2·6H2O) 2 중량부, 인산카리 5 중량부, MgCl2 3 중량부, Na2SO4 2 중량부, FeCl2 2 중량부, 아윈계 클링커(4CaO·Al2O3·SO3) 10 중량부, 리튬 실리케이트 7 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 7 중량부, 에틸렌글리콜 5 중량부, 및 글루콘산나트륨 5 중량부를 혼합 및 교반하여 파우더형 반응형 접착제를 제조하였다. Blast furnace slag powder 55 parts by weight, slaked lime 20 parts by weight, anhydrite 25 parts by weight, metakaolin 2 parts by weight, calcium sulfoaluminate (3Ca·3Al 2 O 3 ·CaSO 4 ) 15 parts by weight, sodium silicate (Na 2 OSiO 2 ) wt%, zircoaluminate 2 parts by weight, magnesium chloride hydrate (MgCl 2 .6H 2 O) 2 parts by weight,
제조예 2: 파우더형 반응형 접착제의 제조Preparation Example 2: Preparation of powder-type reactive adhesive
상기 제조예 1의 파우더형 반응형 접착제에 합성예 1에서 제조된 화학식 1의 공중합체를 3 중량부로 더 포함시킨 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 방법으로 파우더형 반응형 접착제를 제조하였다.A powder-type reactive adhesive was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that 3 parts by weight of the copolymer of
제조예 3: 액상형 반응형 접착제의 제조Preparation Example 3: Preparation of a liquid reactive adhesive
상기 액상형 반응형 접착제는 알긴산나트륨 10 중량부, 염화알루미늄 6 중량부, 염화제2철 3 중량부, 리튬실리케이트 5 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 15 중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 20 중량부, 에틸렌글리콜 3 중량부, 및 메틸에틸케톤(MEK) 6 중량부를 혼합 및 교반하여 액상형 반응형 접착제를 제조하였다.The liquid reactive adhesive is sodium alginate 10 parts by weight, aluminum chloride 6 parts by weight,
실시예 1~2: 건축 및 토목 자재용 조성물의 제조Examples 1-2: Preparation of compositions for construction and civil engineering materials
하기 표 1의 성분들을 해당 조성비로 혼합하여 건축 및 토목 자재용 조성물을 제조하였다. A composition for building and civil engineering materials was prepared by mixing the components of Table 1 below in the corresponding composition ratio.
(제조예 1 제조 반응형 접착제)Powdered Soil Hardener
(Preparation Example 1 Preparation Responsive Adhesive)
(제조예 2 제조 반응형 접착제)Powdered Soil Hardener
(Preparation Example 2 Production Responsive Adhesive)
실시예 3 내지 4: 건축 및 토목 구조물의 제조 Examples 3 to 4: Preparation of Building and Civil Structures
상기 실시예 1의 조성물 및 실시예 2의 조성물을 폐패각 파우더, 골재, 플라이애시, 마사토, 파우더형 흙 고화제를 혼합하고, 상기 혼합물에 알긴산나트륨을 포함하는 액상형 반응형 접착제를 혼합하여 제조하고, 여기에 물 2 중량부를 더 혼합하여 건축 또는 토목 구조물 제조용 슬러리를 제조하였다.The composition of Example 1 and the composition of Example 2 were mixed with waste shell powder, aggregate, fly ash, masato, and a powder-type soil hardener, and a liquid reactive adhesive containing sodium alginate was mixed with the mixture to prepare, , and 2 parts by weight of water was further mixed thereto to prepare a slurry for manufacturing a building or civil structure.
상기 슬러리를 사각 보도블록 제조용 거푸집에 투입하였다. 이후, 건조 및 표면처리를 수행하고, 사각 보도블록을 거푸집에서 탈형하고, 양생시켰다.The slurry was put into a formwork for producing a square sidewalk block. After that, drying and surface treatment were performed, and the square sidewalk block was demolded from the formwork and cured.
시험예 1.Test Example 1.
건축 또는 토목 자재용 조성물에서 폐패각, 골재, 플라이애시, 및 마사토를 경화시키는 파우더형 흙 고화제인 제조예 1에서 제조된 반응형 접착제를 폐기물 공정 시험기준에 따라 테스트하고 시험성적을 하기 표 2에 나타냈다.The reactive adhesive prepared in Preparation Example 1, which is a powder-type soil hardener that hardens waste shells, aggregates, fly ash, and mass in the composition for building or civil engineering materials, was tested according to the waste process test standards, and the test results are shown in Table 2 shown in
0.00050.05
0.0005
주)“시험결과 표시한계” 미만은 “불검출”로 표기Note) Less than “test result display limit” is marked as “non-detection”
시험예 2: 휨강도 및 압축강도 측정Test Example 2: Measurement of flexural strength and compressive strength
실시예 3 내지 4에서 제조된 사각 보도블록에 대하여 KS F 2407 실험규격에 따라 휨강도를 측정하고, KS L 5105 실험규격에 따라 압축강도를 측정하였으며, 상기 측정 결과는 하기 표 3과 같았다.For the square sidewalk blocks manufactured in Examples 3 to 4, the flexural strength was measured according to the KS F 2407 test standard, and the compressive strength was measured according to the KS L 5105 test standard, and the measurement results are shown in Table 3 below.
(28일,N/㎟)flexural strength
(28 days, N/㎟)
상기 결과로 부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 보도블록은 폐 굴패각을 주재료로 사용했음에도 불구하고 휨강도 및 압축강도가 우수한 것으로 확인되었다. 특히, 화학식 1의 공중합체를 포함한 실시예 4의 경우 휨강도 및 압축강도가 현저히 향상되는 것을 확인하였다.As can be seen from the above results, it was confirmed that the sidewalk block of the present invention had excellent flexural strength and compressive strength despite using the closed oyster shell as the main material. In particular, in the case of Example 4 including the copolymer of
시험예 3: 염화물 이온 침투 저항성Test Example 3: Chloride ion penetration resistance
본 발명의 실시예 3 및 4의 28일 양생 사각 보도블록에 대하여 KS F 4042 방법에 의하여 염화물 이온의 침투 저항성 시험을 수행하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타냈다.For the 28-day curing square sidewalk block of Examples 3 and 4 of the present invention, a chloride ion penetration resistance test was performed by the KS F 4042 method, and the results are shown in Table 4 below.
(coulombs)Chloride ion penetration resistance
(coulombs)
위의 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 3 및 4의 보도블록은 염화물 이온 침투 저항성 값이 낮았으며, 특히, 화학식 1의 공중합체를 포함한 경우 염해에 대한 저항성이 현저히 개선되는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 4 above, the press blocks of Examples 3 and 4 of the present invention had a low chloride ion penetration resistance value, and in particular, it was confirmed that the resistance to salt damage was significantly improved when the copolymer of
Claims (8)
상기 파우더형 흙 고화제는 고로슬래그 분말 50 내지 60 중량부, 소석회 15 내지 25 중량부, 무수석고 20 내지 30 중량부, 메타카올린 1 내지 3 중량부, 칼슘 설포 알루미네이트(3Caㆍ3Al2O3ㆍCaSO4) 10 내지 20 중량부, 규산나트륨(Na2OSiO2) 3 내지 5 중량부, 지르코알루미네이트 0.1 내지 5 중량부, 염화마그네슘 수화물(MgCl2·6H2O) 1.5 내지 2.5 중량부, 인산카리 1 내지 17 중량부, MgCl2 2 내지 5 중량부, Na2SO 1 내지 3 중량부, FeCl2 1 내지 3 중량부, 아윈계 클링커 5 내지 20 중량부, 리튬 실리케이트 5 내지 10 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 5 내지 10 중량부, 에틸렌글리콜 5 내지 10 중량부, 및 글루콘산나트륨 5 내지 10 중량부를 포함하는 파우더형 반응형 접착제이며,
상기 액상형 반응형 접착제는 알긴산나트륨 8 내지 12 중량부, 염화알루미늄 4 내지 8 중량부, 염화제2철 2 내지 4 중량부, 리튬실리케이트 2 내지 8 중량부, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 10 내지 20 중량부, 메틸메타크릴레이트(MMA) 수지 10 내지 40 중량부, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 중에서 선택되는 1종 이상 1 내지 5 중량부, 및 용제 2 내지 10 중량부를 포함하며,
상기 파우더형 반응형 접착제는 하기 화학식 1로 표시되는 공중합체를 1 내지 5 중량부로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 또는 토목 자재용 조성물:
[화학식 1]
상기 식에서, a와 b는 몰분율으로서,
a은 0.3 내지 0.7이고, b는 0.3 내지 0.7이며, a+b는 1이다. Liquid reaction comprising 10 to 20 parts by weight of waste shell powder, 40 to 50 parts by weight of aggregate, 15 to 25 parts by weight of fly ash, 10 to 20 parts by weight of Masato, 10 to 20 parts by weight of a powder-type soil hardener, and sodium alginate Contains 3 to 8 parts by weight of a type adhesive,
The powder-type soil hardener is 50 to 60 parts by weight of blast furnace slag powder, 15 to 25 parts by weight of slaked lime, 20 to 30 parts by weight of anhydrite, 1-3 parts by weight of metakaolin, calcium sulfoaluminate (3Ca·3Al 2 O 3 ㆍCaSO 4 ) 10 to 20 parts by weight, sodium silicate (Na 2 OSiO 2 ) 3 to 5 parts by weight, zircoaluminate 0.1 to 5 parts by weight, magnesium chloride hydrate (MgCl 2 .6H 2 O) 1.5 to 2.5 parts by weight , 1 to 17 parts by weight of potassium phosphate, MgCl 2 2 to 5 parts by weight, Na 2 SO 1 to 3 parts by weight, FeCl 2 1 to 3 parts by weight, Irwin-based clinker 5 to 20 parts by weight, lithium silicate 5 to 10 parts by weight , 2-ethylhexyl acrylate 5 to 10 parts by weight, ethylene glycol 5 to 10 parts by weight, and a powder-type reactive adhesive comprising 5 to 10 parts by weight of sodium gluconate,
The liquid reactive adhesive is 8 to 12 parts by weight of sodium alginate, 4 to 8 parts by weight of aluminum chloride, 2 to 4 parts by weight of ferric chloride, 2 to 8 parts by weight of lithium silicate, 10 to 20 parts by weight of ethylene vinyl acetate (EVA) resin. It contains 10 to 40 parts by weight of methyl methacrylate (MMA) resin, 1 to 5 parts by weight of at least one selected from ethylene glycol and propylene glycol, and 2 to 10 parts by weight of a solvent,
The powder-type reactive adhesive composition for building or civil engineering materials, characterized in that it further comprises 1 to 5 parts by weight of the copolymer represented by the following formula (1):
[Formula 1]
where a and b are mole fractions,
a is 0.3 to 0.7, b is 0.3 to 0.7, and a+b is 1.
파우더형 흙 고화제와 액상형 반응형 접착제는 3 내지 4 : 1 내지 2의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 건축 또는 토목 자재용 조성물. According to claim 1,
The composition for construction or civil engineering materials, characterized in that the powder-type soil hardener and the liquid-type reactive adhesive are included in a weight ratio of 3 to 4: 1 to 2.
상기 폐패각은 굴패각 및 꼬막껍데기 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 건축 또는 토목 자재용 조성물.According to claim 1,
The waste shell is a composition for construction or civil engineering materials, characterized in that at least one selected from oyster shells and cockle shells.
(b) 상기 거푸집을 분리한 후 양생하는 단계;를 포함하는 건축 또는 토목 구조물 제조 공법.(a) mixing the composition for construction and civil engineering materials according to any one of claims 1, 4 and 6 to the formwork; and
(B) step of curing after separating the formwork; construction or civil structure manufacturing method comprising a.
상기 (a) 단계의 건축 및 토목 자재용 조성물의 혼합은
(1) 폐패각 파우더 10 내지 20 중량부, 골재 40 내지 50 중량부, 플라이애시 15 내지 25 중량부, 마사토 10 내지 20 중량부, 및 파우더형 흙 고화제 10 내지 20 중량부를 혼합하는 단계; 및
(2) 상기 (1) 단계의 혼합물에 알긴산나트륨을 포함하는 액상형 반응형 접착제 3 내지 8 중량부 및 물 1 내지 3 중량부를 더 혼합하는 단계;를 포함하여 혼합되는 것을 특징으로 하는 건축 또는 토목 구조물 제조 공법.8. The method of claim 7,
The mixing of the composition for building and civil engineering materials in step (a) is
(1) 10 to 20 parts by weight of waste shell powder, 40 to 50 parts by weight of aggregate, 15 to 25 parts by weight of fly ash, 10 to 20 parts by weight of Masato, and 10 to 20 parts by weight of a powder-type soil hardener; and
(2) further mixing 3 to 8 parts by weight of a liquid reactive adhesive containing sodium alginate and 1 to 3 parts by weight of water to the mixture of step (1); manufacturing method.
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| KR1020210088577A KR102370546B1 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Composition for building or civil engineering materials used for manufacturing fish reef and so on, wchich comprises waste shells, aggregates, Masato, soil hardener and sodium alginate and a construction or civil structure manufacturing method using the sam |
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| KR1020210088577A KR102370546B1 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Composition for building or civil engineering materials used for manufacturing fish reef and so on, wchich comprises waste shells, aggregates, Masato, soil hardener and sodium alginate and a construction or civil structure manufacturing method using the sam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100784495B1 (en) | 2006-05-01 | 2007-12-11 | 김혜태 | Manufacturing method of inorganic insulating material using waste shells |
| KR101547523B1 (en) * | 2015-03-02 | 2015-08-26 | 이성우 | Eco-Friendly Red Clay Composition and using the same |
| KR101678030B1 (en) | 2016-05-19 | 2016-11-22 | (주)태영이엔지 | Manufacturing method blocks for an anti-lock using waste shells |
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-
2021
- 2021-07-06 KR KR1020210088577A patent/KR102370546B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
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