KR102404795B1 - 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물 - Google Patents
산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 관한 것으로, 본 발명은 산중성 폐내화물 잔골재 10 ∼ 80 중량％; 결합제 5 ∼ 55 중량％; 흡열재 5 ∼ 35 중량％; 유기섬유 0.3 ∼ 1.7 중량％; 급결제 0.5 ∼ 3.5 중량％; 증점제 0.1 ∼ 0.7 중량％; 유동화제 0.1 ∼ 0.9 중량％; 및 A.E.(Air Entraining agent)제 0.05 ∼ 0.15 중량％;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 철강공장에서 용광로 내화벽돌로 사용된 후 대부분 공유수면에 매립 폐기되는 산중성 폐내화벽돌을 재활용하여 내화뿜칠 피복재의 주요 구성물로써 조성함으로써 버려지는 폐내화물을 감소시켜 자원절약 및 지구 환경보호에 이바지할 수 있고, 건축 및 토목현장에서의 화재 발생시에 콘크리트 폭열방지에 따른 구조물의 붕괴를 예방할 뿐만 아니라, 철골 구조물의 고온에 의한 화재시 도궤할 위험을 예방할 수 있으며, 내부로부터의 공극이 작아 고온시에 단열성이 좋으며, 기존 콘크리트 구조물의 손상부위에 적용할 때는 구조적 강도 발현으로 보수 보강 효과를 발휘할 수 있다.
Description
본 발명은 내화 뿜칠 피복재 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 관한 것이다.
현재 초고층 빌딩, 대규모 복합시설 건축물 및 지하공간, 지하터널 개발 증가와 이에 따른 인정제도의 적용 확대에 따라 내화 피복재, 내화 뿜칠재 시장이 매년 12％ 이상 성장하는 추세에 있다.
화재시 콘크리트에 대한 온도의 영향을 보면 약 250℃ 전후에서부터 탈수가 시작되고 450 ∼ 500℃에서 수산화칼슘이 분해되며 결정수분이 방출되며, 600 ∼ 700℃이상에서는 탄산칼슘의 분해, 900℃에서는 시멘트 페이스트의 완전한 탈수가 일어난다. 콘크리트가 고열을 받으면 압축강도, 탄성계수 등의 성질이 저하하는데 콘크리트 온도가 높을수록 저하정도는 심화되며 심각해지면 붕괴에 이르게 된다. 또한 콘크리트가 고온에 노출되면 표층이 박리되어 비산하는 폭열현상이 발생한다. 이 경우 구조물에 심각한 손상이 일어나 급속한 붕괴를 가져올 수가 있다. 대규모화재가 발생할 경우 소화에 장시간이 소요되기에 엄청난 피해를 초래할 수 있다. 이와 같은 대형화재에 대한 내화 대책방법으로서 콘크리트 부재 위에 일정한 두께의 내화모르타르를 뿜칠 시공함으로써 부재를 보호할 수 있다.
일반적으로 제철소에서는 고로, TLC(Torpedo Laddle Car), 래들(Laddle), 전로(轉爐), 진공탈가스설비(Ruhrstahl Heraeus), 턴디쉬(Tundish), 가열로 및 전기로 등 각종 노체의 조업 특성에 맞추어 다양한 재질의 내장재 또는 보수재로 내화물이 사용되고 있다. 철강용 내화물은 쇳물을 담아서 운반하거나 처리하는 제선, 제강공정에서 가장 많이 발생하며, 이들 내화물은 일정기간 사용한 후 대부분 폐기되며 극히 일부분(약 5 ∼ 6％)만 내화원료로 재활용되고 있다.
국내의 폐내화물 재활용업체들은 폐내화물을 수거해서 표면의 불순물만 제거한 후 내화원료 등으로 판매하고 있는데, 상기 내화원료는 철강용 내화원료로써만 재활용하는 실정이다. 따라서 상기 내화원료를 재활용하는데 제한적이므로 수요를 맞추기 위해서 저가의 제품을 수입하였고, 이로 인해 품질저하가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 제철소에서 폐기되는 산중성 폐내화물을 내화단열골재로 재활용하여 재활용율을 높임으로써 자원을 절약할 수 있는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 산중성 폐내화물을 뿜칠용 수경성 내화모르타르 조성물에 포함시킴으로써 내화성능 및 압축강도, 보수성이 우수한 건축용 및 토목용 모두에 활용되는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물은, 산중성 폐내화물 잔골재 10 ∼ 80 중량％; 결합제 5 ∼ 55 중량％; 흡열재 5 ∼ 35 중량％; 유기섬유 0.3 ∼ 1.7 중량％; 급결제 0.5 ∼ 3.5 중량％; 증점제 0.1 ∼ 0.7 중량％; 유동화제 0.1 ∼ 0.9 중량％; 및 A.E.(Air Entraining agent)제 0.05 ∼ 0.15 중량％;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 산중성 폐내화물 잔골재는 Al-Si-C, Plate, 유입재, 일반 Castable Alumina 및 T/D Alumina 중 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 산중성 폐내화물 잔골재는, Al-Si-C 10 ∼ 30 중량％; Plate 10 ∼ 30 중량％; 유입재 10 ∼ 30 중량％; 일반 Castable Alumina 10 ∼ 30 중량％; 및 T/D Alumina 10 ∼ 30 중량％;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 산중성 폐내화물 잔골재는 분쇄되어 4㎜ 이하의 입도크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 결합제는 포틀랜드시멘트 또는 알루미나시멘트 중 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 조성물들로 제조된 내화모르타르의 융점이 1200℃ 이상이고 3시간동안 1200℃에서 훼손이 방지될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 흡열재는 석회류, 석고류 및 수산화알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 유기섬유는 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온, 비닐론 또는 폴리에틸렌섬유 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 급결제는 시멘트 광물계, 알루미네이트계, 실리케이트계 또는 알칼리프리계 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 상기 증점제는 메틸 셀룰로즈계 또는 폴리비닐 아테테이트 중 어느 하나 이상 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 의하면, 철강공장에서 용광로 내화벽돌로 사용된 후 대부분 공유수면에 매립 폐기되는 산중성 폐내화벽돌을 재활용하여 뿜칠용 수경성 내화모르타르의 주요 구성물로써 조성함으로써 버려지는 폐내화물을 감소시켜 자원절약 및 지구 환경보호에 이바지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 의하면, 건축 및 토목현장에서의 화재 발생시에 콘크리트 폭열방지에 따른 구조물의 붕괴를 예방할 뿐만 아니라, 철골 구조물의 고온에 의한 화재시 도궤할 위험을 예방할 수 있다.
경량의 내화재료는 내부 공극이 커서 고온에서는 단열성이 저하되지만 본 발명에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 의하면, 내부로부터의 공극이 작아서 고온시에 단열성이 좋으며, 기존 콘크리트 구조물의 손상부위에 적용할 때는 구조적 강도 발현으로 보수 보강 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 사용되는 산중성 폐내화물 재생 잔골재의 품질을 검사한 성적서이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물로 이루어진 내화모르타르의 품질을 검사한 성적서이다.
도3 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 표 1과 표 2의 각 항목들의 시험결과를 나타낸 시험성적서이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물로 이루어진 내화모르타르의 품질을 검사한 성적서이다.
도3 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 표 1과 표 2의 각 항목들의 시험결과를 나타낸 시험성적서이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물은 산중성 폐내화물 잔골재 10 ∼ 80 중량％, 결합제 5 ∼ 55 중량％, 흡열재 5 ∼ 35 중량％, 유기섬유 0.3 ∼ 1.7 중량％, 급결제 0.5 ∼ 3.5 중량％, 증점제 0.1 ∼ 0.7 중량％, 유동화제 0.1 ∼ 0.9 중량％, 및 A.E.(Air Entraining agent)제 0.05 ∼ 0.15 중량％를 포함할 수 있다. 바람직하게 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물은 산중성 폐내화물 잔골재 45 중량％, 결합제 31 중량％, 흡열재 20 중량％, 유기섬유 1 중량％, 급결제 2 중량％, 증점제 0.4 중량％, 유동화제 0.5 중량％, 및 A.E.(Air Entraining agent)제 0.1 중량％를 포함할 수 있다.
하지만, 사용자는 상황에 따라 상기 언급한 조성물 중 일부를 변경 및 삭제할 수 있다. 예컨대, 내화도만 필요한 경우 상기 산중성 폐내화물 잔골재의 비율을 80 중량％까지 올리고 다른 조성물들의 비율을 낮출 수 있다. 즉, 사용자는 현장 상황을 파악한 후 그 상황에 유연하게 대처하여 상기 조성물의 비율을 변화 또는 삭제시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 사용되는 산중성 폐내화물 재생 잔골재의 품질을 검사한 성적서이다.
도 1을 참조하면, 상기 산중성 폐내화물 재생 잔골재의 품질을 시험한 결과 수치를 살펴보면 토목 또는 건축 등에 사용하기 적합하다는 것을 알 수 있다.
| F.C. (중량％) |
SiO2 (중량％) |
Al2O3 (중량％) |
Fe2O3 (중량％) |
CaO (중량％) |
MgO (중량％) |
기타 (중량％) |
|
| Al-Si-C | 14.3 | 20.7 | 59.5 | 1.4 | 0.7 | 1.7 | 1.7 |
| Plate | 4.1 | 9.8 | 80.0 | 0.7 | 0.3 | - | 5.1 |
| 유입재 | - | 0.7 | 91.5 | 0.8 | 1.0 | 3.2 | 2.8 |
| 일반 Castable Alumina | - | 1.1 | 88.2 | 0.2 | 1.3 | 7.2 | 2.0 |
| T/D Alumina | - | 34.0 | 63.0 | 0.8 | 1.2 | 0.4 | 1.4 |
위 표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 사용되는 산중성 폐내화물 재생원료의 종류 및 성분을 나타낸 것이다.
표 1을 참조하면, 상기 산중성 폐내화물 잔골재는 Al-Si-C, Plate, 유입재, 일반 Castable Alumina 및 T/D Alumina 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
아울러, 상기 산중성 폐내화물 잔골재는 Al-Si-C 10 ∼ 30 중량％, Plate 10 ∼ 30 중량％, 유입재 10 ∼ 30 중량％, 일반 Castable Alumina 10 ∼ 30 중량％, 및 T/D Alumina 10 ∼ 30 중량％를 포함할 수 있고, Al-Si-C 20 중량％, Plate 20 중량％, 유입재 20 중량％, 일반 Castable Alumina 20 중량％, 및 T/D Alumina 20 중량％를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 산중성 폐내화물 잔골재로 Al-Si-C, Plate, 유입재, 일반 Castable Alumina, 및 T/D Alumina는 각각 1:1:1:1:1의 비율로 혼합될 수 있다. 하지만, 상기 산중성 폐내화물 잔골재는 상기에서 언급한 비율의 범위에 한정하지 않고 다양한 비율로 혼합되어도 그 성능을 만족시킬 수 있다.
상기 산중성 폐내화물 잔골재는 분쇄되어 4㎜ 이하의 입도크기를 갖는 것이 바람직하다.
| 번호 | 시료명 | 중량비 | 융점(℃) | ||
| 1 | 2.9 | 0.1 | |||
| 1 | 1P | 포틀랜드시멘트 | 유입재 | 플라이애쉬 | 1,770 |
| 2 | 2A | 알루미나시멘트 | 유입재 | 플라이애쉬 | 1,790 |
| 3 | 3P | 포틀랜드시멘트 | 잔골재 | 플라이애쉬 | 1,280 |
| 4 | 4A | 알루미나시멘트 | 잔골재 | 플라이애쉬 | 1,480 |
| 5 | NCS | 포틀랜드시멘트 | 일반 Castable Alumina | 플라이애쉬 | 1,300 |
| 6 | PLA | 포틀랜드시멘트 | Plate | 플라이애쉬 | 1,230 |
| 7 | TDA | 포틀랜드시멘트 | T/D Alumina | 플라이애쉬 | 1,300 |
| 8 | ANCS | 알루미나시멘트 | 일반 Castable Alumina | 플라이애쉬 | 1,580 |
| 9 | APLA | 알루미나시멘트 | Plate | 플라이애쉬 | 1,650 |
| 10 | ATDA | 알루미나시멘트 | T/D Alumina | 플라이애쉬 | 1,530 |
| 11 | PCA | 포틀랜드시멘트 | Al-Si-C | 플라이애쉬 | 1,200 |
| 12 | ACA | 알루미나시멘트 | Al-Si-C | 플라이애쉬 | 1,520 |
| 번호 | 시료명 | 시멘트 | 잔골재 | 중탄 | 기타 혼화재 | 융점(℃) | |
| 13 | A-2 | 포틀랜드시멘트 | 잔골재 | 중탄 | 기타 혼화재 | 1,460 | |
| 30 중량％ | 45 중량％ | 20 중량％ | 5 중량％ | ||||
| 14 | B-2 | 알루미나시멘트 | 잔골재 | 중탄 | 기타 혼화재 | 1,460 | |
| 30 중량％ | 45 중량％ | 20 중량％ | 5 중량％ | ||||
| 15 | C-2 | 포틀랜드시멘트 | 알루미나시멘트 | 잔골재 45 중량％ |
중탄 20 중량％ |
기타 혼화재 5 중량％ |
1,435 |
| 15 중량％ | 15 중량％ | ||||||
표 1을 참조하면, 상기 산중성 폐내화물 잔골재의 주요 성분은 알루미나(Al2O3)가 상당부분을 차지하며 일부 SiO2가 존재하고 내화성능이 우수한 골재이라고 할 수 있다. 이에 따라, 표 2와 3에 나타난 바와 같이 상기 산중성 폐내화물 잔골재 각각을 수경성 내화모르타르의 단순 기본 배합으로 각각의 골재로 제조한 내화모르타르의 내화도를 측정하였다. 여기서 잔골재로 표시한 것은 산중성 폐내화물 잔골재를 줄여서 표현한 것이다.
알루미나시멘트 혹은 포틀랜드시멘트 어느 것을 배합하여도 모든 골재가 1200℃ 이상의 융점과 내화도를 가지는 내화모르타르를 제조할 수 있음을 보여준다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물로 이루어진 내화모르타르의 품질을 검사한 성적서이다.
도 2를 참조하면, 잔골재, 흡열재 및 기타 혼화재를 배합하여 내화 뿜칠 피복재 조성물을 제조하여 품질검사한 결과 내화성능이 충분하고 압축강도 및 보수성이 토목용으로 손색이 없음을 알 수 있다. 여기서, KSL 5220란 건조시멘트 모르타르의 기준에 적합한 종류별(뿜칠미장용, 일반 미장용, 조적용, 바닥용)의 시험을 뜻한다.
도 3 내지 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물에 있어서, 표 1과 표 2의 각 항목들의 시험결과를 나타낸 시험성적서이다. 여기서 도 3은 표 2의 1번에 해당하는 조성물로 이루어진 내화모르타르의 내화도를 나타내고, 도 4는 표 2의 2번에 해당하는 조성물로 이루어진 내화모르타르의 내화도를 나타내며, 도 15는 표 3의 13번에 해당하는 조성물로 이루어진 내화모르타르의 내화도를 나타내고, 이하 도 3 내지 도 17 중 다른 도면들 역시 각 도면의 번호에서 2를 뺀 번호에 해당하는 표 2 또는 3의 번호의 조성물로 이루어진 내화모르타르의 내화도를 나타낸다.
도 3 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 내화모르타르는 어느 골재로 조성물이 이루어지더라도 모두 1,200℃ 이상의 융점을 가지는 우수한 내화도를 가질 수 있다.
상기 산중성 폐내화물 잔골재에 대하여는 상기에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.
상기 결합제는 표 2와 3에서와 같이 포틀랜드시멘트 또는 알루미나시멘트 중 어느 하나 이상일 수 있다.
시멘트는 부착력과 강도증진의 목적으로 사용하는 것으로서, 보통 포틀란트 시멘트, 백색 포틀란트 시멘트, 알루미나시멘트, 조강포틀랜드 시멘트, 초조강 시멘트 등의 수경성 시멘트류에서 1종 선정하여 단독으로 사용하거나 2종 이상을 선정하여 혼합하여 결합제로 사용할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 결합제로써 포틀랜드시멘트 또는 알루미나시멘트가 사용될 수 있다.
시멘트를 다량 사용할 경우는 내화피복재의 부착력과 강도는 우수해지는 반면 밀도와 열전도율이 높아져서 내열효과가 저하되며, 형성된 수화물의 양이 증가하기 때문에 고열을 받을 경우 생성되는 수증기의 양이 많아져 화재시 폭열의 가능성이 높아지는 문제가 있다. 너무 적게 사용할 경우는 폭열의 가능성과 밀도, 열전도율이 낮아지는 반면에 부착력과 강도가 저하하므로 내화라이닝으로서 충분한 강도를 기대하기 어려워진다. 이러한 점을 감안할 때 시멘트는 전체 고형분 조성물에 대하여 5 ∼ 55중량％를 사용하는 것이 효과적이다. 가장 바람직하게는 결합제로서 시멘트를 31 중량％만큼 사용할 수 있다.
상기 흡열재는 내화피복재에 포함되어 화재시 결정수 또는 탄산가스를 방출시키면서 흡열하여 내부콘크리트 및 피복재의 급격한 온도 상승을 저하시킬 수 있는 화합물로서 본 발명의 효과를 더 보강하기 위하여 첨가하고 있다. 상기 흡열재로서는 석회석골재, 중탄 및 소석회 등의 석회류, 이수석고, 반수석고 등의 석고류, 수산화알미늄 등을 사용할 수 있으며, 5 ∼ 35 중량％를 사용하는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게 20 중량％를 사용할 수 있다.
상기 유기섬유는 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온, 비닐론 또는 폴리에틸렌섬유 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기섬유는 시공시에는 조성물을 효과적으로 결합력을 증가시켜 초기탈락이나 균열을 방지하고 경화 후 저온부에서의 강도 증진에 기여하며, 화재시에는 섬유가 170℃ 전후의 비교적 낮은 온도에서 융해되어 내화피복재 내부에 다수의 공극을 발생시킴으로써 수분의 이동경로를 제공하고 그 결과 내화피복재 자체 및 콘크리트 표층부의 수증기압이나 열응력이 저감되어 표층 박리 및 폭열을 방지할 수 있다. 상기 유기섬유는 화재시 내화피복재의 손상없이 우수한 단열성 및 내화성을 발휘할 뿐 아니라 가열로 발생된 수증기 등의 기체성분을 신속히 배출시켜 콘크리트 및 내화 라이닝 내부의 증기압의 상승을 방지함으로써 콘크리트 구조물이 파괴되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 유기섬유는 다량 사용할 경우 부피가 커져 재료의 강도저하를 유발할 수 있고, 너무 적을 경우는 화재시 수분의 이동경로가 작아 피복재의 탈락이나 폭열을 유발할 수 있기 때문에 내화라이닝재로서 기능 상실을 할 우려가 있다. 이러한 점을 감안할 때 유기섬유는 0.3 ∼ 1.7 중량％로 사용하는 것이 바람직하고, 1 중량％를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 급결제는 상기 결합제의 응결을 촉진하기 위하여 사용하는 것으로 초기강도를 부여해서 조성물의 처짐 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예는 특별히 초가강도를 요하면서 빠른 응결시간을 확보할 필요가 있게 되는데, 급결제는 이를 도와준다. 상기 급결제는 시멘트 광물계, 알루미네이트계, 실리케이트계 또는 알칼리프리계 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 급결제는 부착성능을 위해서 0.5 ∼ 3.5 중량％ 정도를 사용하는 것이 바람직하고, 2 중량％를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 증점제는 조성물의 슬러리 상태에서 시공이 용이한 점성을 유지하도록 하며, 시공 후 초기 결합력을 부여하여 시공면에서 수화성 결합제의 수화결합이 진행되기 전에 피복층을 안정하게 하여 처짐을 방지하기 위해 사용한다.
본 발명의 일실시예는 유기 증점제로 메틸 셀룰로즈계, 폴리비닐 아세테이트 등에서 1종 이상 사용가능하며, 그 양으로는 0.1 ∼ 0.7 중량％ 정도이면 경제성 및 그 기능을 고려할 때 적당하고, 0.5 중량％인 것이 가장 바람직하다.
상기 유동화제는 혼화제의 하나로 시공성을 향상시키고 저응결과 지연 등을 목적으로 첨가되는 물질 중 하나로, 본 발명의 일실시예에서는 유동화제 0.1 ∼ 0.9 중량％를 사용하는 것이 바람직하고, 0.5 중량％를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 A.E.(Air Entraining agent)제는 콘크리트 내부에 미세한 독립된 기포를 발생시켜 콘크리트의 작업성 및 동결융해 저항성능을 향상시키기 위해 사용되는 화학혼화제이다. 본 발명의 일실시예는 A.E.제를 0.05 ∼ 0.15 중량％ 사용하는 것이 바람직하고, 0.1 중량％를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기에서 A.E.제라고 표현하였지만, A.E.제는 사용자의 의도에 따라 순수 A.E.제와 기타 첨가제가 일부 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물로 제조된 내화모르타르는 융점이 1200℃ 이상이고 3시간 동안 1200℃에서 훼손이 방지될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물을 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
Claims (10)
- 산중성 폐내화물 잔골재 10 ∼ 80 중량％;
결합제 5 ∼ 55 중량％;
흡열재 5 ∼ 35 중량％;
유기섬유 0.3 ∼ 1.7 중량％;
급결제 0.5 ∼ 3.5 중량％;
증점제 0.1 ∼ 0.7 중량％;
유동화제 0.1 ∼ 0.9 중량％; 및
A.E.(Air Entraining agent)제 0.05 ∼ 0.15 중량％;
를 포함하는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 산중성 폐내화물 잔골재는 Al-Si-C, Plate, 유입재, 일반 Castable Alumina 및 T/D Alumina 중 어느 하나 이상인 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 산중성 폐내화물 잔골재는,
Al-Si-C 10 ∼ 30 중량％;
Plate 10 ∼ 30 중량％;
유입재 10 ∼ 30 중량％;
일반 Castable Alumina 10 ∼ 30 중량％; 및
T/D Alumina 10 ∼ 30 중량％;
를 포함하는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 산중성 폐내화물 잔골재는 분쇄되어 4㎜ 이하의 입도크기를 갖는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 결합제는 포틀랜드시멘트 또는 알루미나시멘트 중 어느 하나 이상인 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물들로 제조된 내화모르타르의 융점이 1200℃ 이상이고 3시간동안 1200℃에서 훼손이 방지되는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 흡열재는 석회류, 석고류 및 수산화알루미늄 중 어느 하나 이상을 포함하는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기섬유는 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온, 비닐론 또는 폴리에틸렌섬유 중 어느 하나 이상을 포함하는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 급결제는 시멘트 광물계, 알루미네이트계, 실리케이트계 또는 알칼리프리계 중 어느 하나 이상을 포함하는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 증점제는 메틸 셀룰로즈계 또는 폴리비닐 아테테이트 중 어느 하나 이상 포함하는 산중성 폐내화물을 재활용한 내화 뿜칠 피복재 조성물.
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