KR19990073092A - Soil tar and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 어디서나 쉽게 구할수 있는 흙을 주요성분으로 하여 기존의 콘크리트에 요구되는 강도특성, 내구성, 내화성, 시공성 등을 충족하며, 더불어 토양을 주요성분으로 하기 때문에 흙 고유의 색상과 질감, 그리고, 낮은 열전도율, 통기성, 보습성, 습기조절능력 등을 갖는 소일 모르타르 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention satisfies the strength characteristics, durability, fire resistance, workability, etc. required for the existing concrete with the main component of the soil easily available anywhere, and in addition to the soil's unique color and texture, and, Soil mortar having a low thermal conductivity, breathability, moisture retention, moisture control ability and the like, and a method for producing the same.
본 발명의 소일 모르타르는 흙(점성토,사질토) 400∼1,000kg/㎥; 시멘트80∼200kg/㎥; 고로수쇄슬래그 200∼500kg/㎥; 잔골재(모래) 600∼1,400kg/㎥; 물 200∼400kg/㎥; 혼화제(감수제,조강제,증점제)등으로 조성되는 것을 특징으로 하며, 초기 수축 크랙 감소 및 내마모성 증진을 위해 수용성 폴리머 10∼30kg/㎥를 첨가되는 것이 바람직하다. 이 때, 색상을 선명하게 하기 위하여 상기 슬래그는 석회계열이나 플라이애쉬 등으로 대체될 수 있다. 이러한 구성으로 제조된 소일 모르타르를 사용함으로써 주거환경을 획일적인 시멘트 모르타르에서 탈피하여 흙이 가진 자연적 질감과 색상으로 보다 쾌적한 환경으로 조성할 수 있다.Soil mortar of the present invention soil (viscous clay, sandy soil) 400 ~ 1,000kg / ㎥; Cement 80 to 200 kg / m 3; Blast furnace slag 200-500kg / m 3; Fine aggregate (sand) 600-1,400 kg / m 3; Water 200-400 kg / m 3; It is characterized in that it is composed of a admixture (a reducing agent, a thickening agent, a thickener) and the like, it is preferable to add a water-soluble polymer 10 ~ 30kg / ㎥ in order to reduce the initial shrinkage crack and improve the wear resistance. At this time, the slag may be replaced with lime series, fly ash, etc. in order to sharpen the color. Soil mortar manufactured in such a configuration can be used to create a more comfortable environment with the natural texture and color of the soil by escaping the residential environment from the uniform cement mortar.
Description
본 발명은 벽돌이나 블록 등을 접착하는데 사용되는 소일 모르타르(Soil Tar)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 어디서나 쉽게 구할수 있는 흙을 주요성분으로 하여 보다 자연 친화적인 소일 모르타르에 관한 것이다.The present invention relates to a soil mortar (Soil Tar) used to bond bricks, blocks, and the like, and more particularly, to a more naturally friendly soil mortar with the main component of soil easily available anywhere.
종래에 벽돌이나 블록 등을 상호 접착하는데 사용되는 시멘트 모르타르는 내구성 및 내화성이 좋을 뿐만 아니라 필요로 하는 강도를 쉽게 얻을 수 있고 또 시공성이 좋으며 비교적 저렴하다는 잇점을 갖고 있다.Conventionally, cement mortar used to mutually bond bricks and blocks has the advantage of being not only good in durability and fire resistance, but also easily obtaining the required strength, good workability, and relatively inexpensive.
이러한 여러 가지의 잇점으로 인해 건축물과 포장재들에는 모르타르로써 이 시멘트 콘크리트 및 시멘트 모르타르가 획일적으로 사용되고 있었다.These advantages have led to the uniform use of cement concrete and cement mortar as mortar in buildings and paving materials.
그러나, 시멘트 콘크리트 및 시멘트 모르타르는 그 색상이 회색 또는 검은색으로 극히 한정되어 있기 때문에 주위 환경을 획일화하여 자연경관을 해침은 물론 인성까지도 파괴하는 문제점을 가지고 있었다. 뿐만 아니라, 시멘트재 콘크리트나 모르타르 등은 자연 회귀도 거의 불가능하여 그대로 폐기할 경우 자연환경을 크게 훼손시키기 때문에 그 수명이 다한 경우 별도의 폐기 처리 과정이 필요하며 이에 폐기처리에 과다한 비용이 소요되는 문제점도 가지고 있었다.However, since cement concrete and cement mortar are extremely limited in color to gray or black, they have a problem of uniformizing the surrounding environment and damaging not only natural landscape but also toughness. In addition, cement-based concrete or mortar is almost impossible to return to nature, and if discarded as it is, it greatly damages the natural environment. Therefore, when its life is over, a separate disposal process is required. Had also.
이에, 종래 시멘트 자재에서 탈피하여 보다 자연적이고 부드러운 색상과 질감을 갖는 모르타르의 필요성이 절실히 대두되어 왔다.Accordingly, the necessity of mortar having a more natural and soft color and texture by escaping from the cement material has emerged urgently.
본 발명은 상기와 같은 종래 시멘트 모르타르가 가진 문제점을 해소할 수 있는 것으로, 종래 시멘트 모르타르가 갖고 있는 장점 예컨대 강도 특성, 내구성, 내화성, 시공성을 그대로 유지함은 물론, 토양(흙)을 주요성분으로 하여, 흙이 가진 고유의 특성인 낮은 열전도율, 보습성, 통기성 등을 보유하고 더불어 흙 고유의 색상에 따른 자연 색상과 질감을 가짐으로써 주거 환경을 쾌적하게 하여 정서적으로 안정감을 줄 수 있는 소일 모르타르를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention can solve the problems of the conventional cement mortar as described above, maintaining the advantages such as strength characteristics, durability, fire resistance, workability as the conventional cement mortar, as well as using the soil (soil) as a main component In addition, it possesses low thermal conductivity, moisture retention, breathability, etc., which are inherent to soil, and has natural color and texture according to the soil's own color to provide comfort to the living environment and provide emotional mortar for emotional stability. It is aimed at.
도 1은 소일 모르타르의 구성도.1 is a block diagram of a soil mortar.
도 2는 소일 모르타르의 제조공정을 보인 블럭도Figure 2 is a block diagram showing a manufacturing process of the soil mortar
도 3은 본 발명에 따른 소일 모르타르의 시공순서를 보인 블럭도.Figure 3 is a block diagram showing the construction order of the soil mortar according to the present invention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소일 모르타르는, 점성토와 사질토가 혼합된 토양 400∼1,000 kg/㎥와; 시멘트 80∼200 kg/㎥와; 흡습용 혼화제 200∼500kg/㎥와; 잔골재(모래) 600∼1,400kg/㎥와; 물 200∼400kg/㎥와; 그리고, 소정의 성능개선용 혼화제;를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 한다.Soil mortar according to the present invention for achieving the above object is 400 to 1,000 kg / ㎥ and soil mixed with clay and sandy soil; Cement with 80 to 200 kg / m 3; Hygroscopic admixture 200 to 500 kg / ㎥; Fine aggregate (sand) 600-1,400 kg / m 3; 200-400 kg / m 3 of water; And a predetermined performance improving admixture.
상기 및 이하(청구범위포함)에서 사용된 단위(kg/㎥)는 소일 모르타르 단위 용적(㎥)당 각 조성물의 중량(kg)이다.Units (kg / m 3) used above and below (including claims) are the weight (kg) of each composition per unit volume (m 3) of soil mortar.
한편, 이상과 같은 소일 모르타르에는 첨가물로써 수용성 아크릴 등 폴리머 수용성 폴리머 10∼30kg/㎥이 추가되면 내마모성을 증진되어 바람직하다.On the other hand, it is preferable to add 10-30 kg / m 3 of polymer water-soluble polymers such as water-soluble acrylic to the above-described soil mortar as an additive to improve wear resistance.
또한, 상기 흡습용 혼화제로 바람직한 것은 고로 수쇄슬래그나, 석회계열(소석회,생석회,석고) 또는 플라이애쉬이다.In addition, the hygroscopic admixture is preferably blast furnace slag, lime series (calcite, quicklime, gypsum) or fly ash.
더불어, 보강섬유를 사용하면 조기 수축되는 것을 감소시킬 수 있고 내구강도를 증진할 수 있다In addition, the use of reinforcing fibers can reduce premature shrinkage and improve the oral cavity.
한편, 상기 흙(점성토,사질토)은 바인더와 먼저 혼합되어 흙의 습기를 바인더가 일부 흡입한 상태에서 크랏샤에 의해 완전 분말화되어야 한다.On the other hand, the soil (viscosity clay, sandy soil) is first mixed with the binder must be completely powdered by the crusher in the state in which the binder inhaled the moisture of the soil.
이 공정은 흙을 완전 건조한 후 분말화시키는 공정을 생략하고 자연 상태의 흙을 직접 사용하게 할 수 있게 하므로 생산비 절감을 위해서 꼭 필요하다.This process is necessary to reduce the production cost because it allows to use the soil in its natural state by omitting the process of completely drying the soil after powdering.
아울러, 상기 수용성 아크릴 등의 폴리머는 모트타르 시공시 발생되는 초기 건조수축을 방지하고 또 장기적인 강도특성을 증진시킬 목적으로 사용되다.In addition, the polymer such as water-soluble acrylic is used for the purpose of preventing the initial dry shrinkage occurring during the construction of mortar and to improve the long-term strength characteristics.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상술한 바와 같은 각 조성물들의 기능과 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, look at the function and action of each of the compositions as described above in more detail through a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 소일 모르타르는 점성토와 사질토로 이루어진 흙과 시멘트와 흡습성 혼화제인 슬래그 그리고 잔골재(모래)등을 주요 조성물로 포함하며, 여기에, 배합수(물), 혼화제(감수제,조강제,증점제), 수용성 폴리머 등이 첨가배합되어 이루어진다.Soil mortar according to an embodiment of the present invention includes the soil composed of viscous and sandy soils and cement and the hygroscopic admixture slag and fine aggregates (sand) as the main composition, wherein the blending water (water), admixture (water reducing agent, Thickening agents, thickeners), water-soluble polymers, and the like.
첨부도면의 도 1은 소일 모르타르의 조성을 보인 단면도이다.1 of the accompanying drawings is a cross-sectional view showing the composition of the soil mortar.
도시된 바와 같이, 소일 모르타르는 기존 시멘트 모르타르 골재의 일부를 흙 입자(3)로 대체하여 흙이 가진 고유한 색상과 질감을 실현하여 종래 시멘트 모르타르와는 차별화된 모르타르이다. 이 소일 모르타르는 입자 표면적이 종래의 모르타르에 비해 증가되기 때문에 보다 많은 바인더(4)가 필요하며, 이에 바인더를 색상과 질감에 최소한의 영향을 주는 슬래그, 석회계열 경화재, 석고, 플라이애쉬 등으로 대체하였다. 이는 시멘트가 전체 중량의 9 % 이상이 되면 흙이 가진 고유한 자연색상을 해칠 뿐만 아니라 백화 현상이 심화되기 때문이다.As shown, the soil mortar is a mortar different from the conventional cement mortar by realizing a unique color and texture of the soil by replacing a part of the existing cement mortar aggregate with the soil particles 3. This soil mortar requires more binders (4) because the particle surface area is increased compared to conventional mortars, replacing the binder with slag, lime-based hardeners, gypsum, fly ash, etc., which have minimal effect on color and texture. It was. This is because when cement is more than 9% of the total weight, not only the natural color of soil is damaged but also whitening phenomenon is intensified.
이상의 각 성분이 가지는 특성은 다음과 같다.The characteristic which each above component has is as follows.
본 발명에 따른 소일 모르타르의 주성분인 흙(3)은 주변에서 용이하게 채취할 수 있는 토양으로서, 유기물을 함유하거나 반응성을 가진 흙은 배제된다. 특히, 사질토 계열의 흙은 강도 발현에는 유리하고, 흙의 질감과 색상을 내타내는데는 점성토(황토)쪽이 유리하다.Soil (3) as the main component of the soil mortar according to the present invention is a soil that can be easily collected from the surrounding, soil containing organic matter or reactive. In particular, sandy soil-based soil is advantageous for strength development, and viscous clay (ocher) is advantageous for displaying the texture and color of the soil.
일반적으로 자연상태에서 채취된 토양은 습윤상태의 재료로서 덩어리진 부분이 많기 때문에 시멘트 또는 슬래그 분말과의 균일,균질한 혼합이 불가능하다. 따라서 별도의 분쇄공정을 거쳐 비표면적 500 ㎠/g 이상으로 분말화하여 바인더(시멘트,슬래그)와 균질,균일하게 혼합되도록 하여야 한다.In general, the soil collected in natural state is a wet material, because there are many agglomerated parts, it is impossible to uniformly and homogeneously mix with cement or slag powder. Therefore, the powder must be powdered to a specific surface area of 500 cm2 / g or more through a separate grinding process to be homogeneously and uniformly mixed with a binder (cement, slag).
시멘트(2)는 KSL 5201이 보통 포오틀랜트 시멘트를 사용하는데 전체 중량의 9 %이상 사용하면 흙(3)의 자연색상과 질감을 해치고 백화현상이 심화되고, 반면, 시멘트양이 너무 적으면 강도발현에 문제가 생길뿐 아니라, 초기 강도 발현이 늦어져 수축에 의한 크랙이 증가하므로 적정량이 사용되어야 한다.For cement (2), KSL 5201 usually uses portland cement, but if more than 9% of the total weight is used, the natural color and texture of soil (3) will be damaged and bleaching will be intensified. In addition to the problem of expression, the appropriate strength should be used since the initial strength expression is delayed to increase the crack due to shrinkage.
바인더로 사용된 슬래그(4)는 주로 고로 수쇄슬래그를 말하며, 4,000 ㎠/g 이상의 것이 사용된다. 이 슬래그는 시중에 4,400㎠/g이 유통되고 있으므로 쉽게 구할수 있다.The slag 4 used as the binder mainly refers to the blast furnace slag, and more than 4,000 cm 2 / g is used. This slag is readily available since 4,400 cm 2 / g is distributed in the market.
잔골재(모래)(1)는 일반적으로 기존의 시멘트 모르타르에 사용되는 품질이면 무난하다.Fine aggregate (sand) 1 is generally acceptable as long as it is of a quality used for existing cement mortar.
혼화제는 감수제, 조강제, 증점제, 수용성 폴리머로 이루어진다.The admixture consists of a water reducing agent, a thickening agent, a thickener, and a water-soluble polymer.
소일 모르타르는 분말화된 흙입자로 인하여 표면적이 증가하여 단위 수량이 증가하므로 물비를 최소하기 위하여 감수제를 사용한다. 감수제로는 일반적으로 멜라민계 고성능 감수제를 사용하며, 사용되는 양은 바인더 중량의 1∼3% 정도이다.Soil mortar uses a water reducing agent to minimize water costs because the surface area is increased due to the powdered soil particles. As a water reducing agent, a melamine-based high performance water reducing agent is generally used, and the amount used is about 1 to 3% of the weight of the binder.
증점제는 바인더 중량의 0.05 ∼ 0.3 % 가 사용되며, 조강제는 바인더 중량의 0.5∼1 % 가 사용된다.The thickener is 0.05 to 0.3% of the binder weight, and the coarse agent is 0.5 to 1% of the binder weight.
다음의 표는 상기와 같은 구성들을 포함하여 이루어지는 본 발명의 각 구성 들의 배합비를 달리하여 보인 여러가지 실례를 비교하여 보인 것이다.The following table shows a comparison of various examples shown by varying the mixing ratio of each of the components of the present invention including the above components.
위 표의 강도측정은 상대습도 95 %, 온도 23 ℃의 양생조건에서 양생을 한 후, 측정 1 일 전에 물에 침지하고 꺼내어 물기를 제거한 후 측정한 결과이다.The strength measurement in the above table is the result of measurement after curing under curing conditions of 95% relative humidity and 23 ℃ temperature, and immersed in water and taken out one day before the measurement to remove water.
실시예 3과 실시예 4에서 보듯이 아크릴을 사용해도 강도에 큰 영향을 주지는 못한다. 그러나 초기 건조 수축을 감소시키고 내마모성이 증진되는 효과가 있다. 실시예 5와 실시예 6에서 석회를 사용하였는데, 이 경우 초기 강도는 래그를 사용했을 때 보다 높았으나 장기 강도에서는 불리하였으며, 색상과 질감은 슬래그 사용할 때 보다 더 우수하였다. 실시예 7과 실시예 8에서는 강도가 현격히 저하되었으나 색상과 질감은 오히려 슬래그 보다 양호하였다.As shown in Examples 3 and 4, the use of acrylic does not significantly affect the strength. However, there is an effect of reducing the initial dry shrinkage and improve wear resistance. Lime was used in Examples 5 and 6, in which the initial strength was higher than when using the lag but disadvantageous in the long term strength, and the color and texture were better than when using the slag. In Examples 7 and 8, the strength was significantly reduced, but the color and texture were better than slag.
이상과 같은 성분들로 이루어지는 본 발명의 소일 모르타르 제조공정은 도 2에 도시된 바와 같은 순서로 진행된다.Soil mortar manufacturing process of the present invention consisting of the above components is carried out in the order shown in FIG.
먼저, 자연상태에서 채취한 흙으로부터 불순물을 선별해낸 후, 그 흙은 모래와 일정 비율로 혼합하여 호퍼에 투입한다. 이어, 호퍼에서 일정 비율로 콘베이어로 이송된 흙을 다른 호퍼에서 일정 비율로 이송되어 온 바인더(슬래그+시멘트)와 혼합하여 슬래그로 하여금 토양에 함유된 수분을 흡수하게 한다. 그리고, 흙과 바인더 혼합물을 크랏샤에 투입하여 완전 분말상태로 분쇄함과 동시에 1차 혼합한다.이렇게 완전 분쇄되어 혼합된 재료를 믹서에 투입한 후 배합수,혼화제를 혼입하여 2 차 믹싱을 완료한다. 이 때 혼화제는 통상 2 차 믹싱할 때 배합수에 투입하게 되나, 운반거리가 먼 경우에는 타설 전 2 차 투입할 수도 있다. 또한 그 운반거리가 1 시간이 넘는 경우에는 건비법으로 운반한 후 현장에서 배합수를 혼입하여 사용할수도 있다.First, impurities are sorted out from the soil collected in the natural state, and the soil is mixed with sand at a predetermined ratio and introduced into the hopper. Subsequently, the soil transferred to the conveyor at a constant rate from the hopper is mixed with a binder (slag + cement) which has been transferred at a constant ratio from the other hopper to allow the slag to absorb moisture contained in the soil. Then, the soil and binder mixture is added to the crusher and pulverized into a complete powder state and mixed at the same time.The material is thoroughly crushed and mixed into the mixer, followed by mixing the mixing water and the admixture to complete the secondary mixing. do. At this time, the admixture is usually added to the blended water when the secondary mixing, but if the conveying distance is far, may be added to the secondary before pouring. In addition, when the conveyance distance is more than 1 hour, it can be used by mixing the mixed water in the field after transporting by dry ratio method.
이러한 배합과 혼합과정을 통해 생산된 소일 모르타르는 기존의 시멘트 모르타르와 거의 비슷한 강도특성과 내구성, 내화성, 시공성 등을 갖고 있으면서, 더불어 흙이 가지는 질감과 색상을 가지고 있어 보다 다양한 용도로 활용될 수 있다. 특히, 흙이 가지는 질감과 색상, 통기성, 낮은 열전도율, 우수한 습도 조절능력 등으로 쾌적한 환경을 조성할 수 있으므로 주거 공간의 미장재 및 경관 마감재로 사용될 수 있다.Soil mortar produced through such blending and mixing process has strength characteristics, durability, fire resistance, and workability similar to that of conventional cement mortar, and can be used for more various purposes because of the texture and color of soil. . In particular, the texture and color of the soil, breathable, low thermal conductivity, excellent humidity control ability can create a pleasant environment, such as it can be used as a plastering and landscape finishing material of the living space.
참고로, 도 3에는 본 발명에 따른 소일 모르타르의 시공과정을 보인 블록도를 도시하였다.For reference, Figure 3 shows a block diagram showing the construction process of the soil mortar according to the present invention.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명에 따른 소일 모르타르로 시공할 경우 다음과 같은 효과가 있다.As described in detail above, when the construction with a soy mortar according to the present invention has the following effects.
첫째, 기존의 획일적인 시멘트 모르타르에서 탈피하여 주거환경을 흙이 가지는 자연적 질감과 색상으로 환경친화적인 환경으로 조성할 수 있다.First, by breaking away from the existing uniform cement mortar, the living environment can be made into an environment-friendly environment with the natural texture and color of the soil.
둘째, 주변에서 용이하게 채취할 수 있는 흙을 주요성분으로 사용함으로써 고갈되어가는 골재를 대체할 수 있다.Second, it is possible to replace the depleted aggregate by using the soil as a main ingredient that can be easily collected from the surrounding.
셋째, 소일 모르타르는 낮은 열전도율, 통기성, 보습성, 습기조절능력이 우수하여 자연적인 흙을 복원하였다.Third, the soil mortar has restored the natural soil because of its low thermal conductivity, breathability, moisture retention, and moisture control.
넷째, 현대인들에게 생활공간 속에서 흙과 접할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.Fourth, it is possible to provide modern people with the opportunity to touch the soil in their living space.
다섯째, 폐기시 시간경과에 따라 풍화작용을 거쳐 자연상태로 회귀하므로, 시멘트 폐기물 발생에 따른 환경오염 문제를 해소시킨다.Fifth, since it is returned to the natural state through the weathering effect according to the time elapsed during disposal, it solves the environmental pollution problem caused by the generation of cement waste.
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