KR20090120634A - 폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법 및 그 방법에의하여 제조된 경량벽돌 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티로폼 등의 폐건자재를 이용한 경량벽돌의 제조방법을 개시한다.

본 발명의 경량 벽돌 제조방법은, 폐 스티로폼 또는 폐 우레아폼을 소정의 크기로 분말화하는 공정; 시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트 70 체적% 및 상기 분말화된 폐 스트리로폼 또는 폐 우레아폼 30 체적%를 혼합한 후 혼합된 분말에 소정량의 물을 넣고 교반기로 고르게 교반하는 공정; 상기 교반 및 반죽된 재료를 소정 압력으로 압축하여 원하는 형태 및 크기의 벽돌로 성형하는 단계; 및 상기 성형된 벽돌의 내부에 함유되어 있는 수분을 건조시키는 공정을 포함하는 경량 벽돌 제조방법을 제공한다.

본 발명의 경량 벽돌은 중량이 가벼우므로 건물의 피로도를 줄일 수 있으며, 건물의 수명을 연장함과 동시에 단열효과를 개선하면서 연료비의 절감 및 공사비의 절감을 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

벽돌, 스티로폼, 우레아폼,

Description

폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 경량벽돌{A method for manufacturing light brick using used-materials}

본 발명은 폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 경량벽돌에 관한 것으로 특히, 건축 폐자재인 스티로폼, 우레아폼을 잘게 부순 가루와 시멘트 및 모래를 혼합하여 제조된 폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 경량벽돌에 관한 것이다.

일반적으로, 건축현장 및 산업현장에서는 발포스티로폼이 널리 사용되고 있다. 이러한 발포스티로폼은 건축현장에서는 건물의 단열재로서도 널리 사용되고 있으며, 산업현장에서는 전자제품의 포장용 완충재로서 널리 사용되고 있다.

또한, 우레아폼도 일반산업현장에서 주형제품의 성형몰드로서 널리 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 이러한 발포스티로폼이나 우레아폼은 사용이 편리하고 가격이 저렴하다는 장점이 있음에도 불구하고, 사용후에는 부식이 되지 않는 관계로 땅에 매립할 수가 없으므로 재활용할 수 있는 여건이 성립되지 않으므로 그 처리에 막대한 비용이 지불되어야 하며 특별한 장소에 모아서 소각시키거나 재생처리를 하여야 하 나 이러기 위해서는 막대한 설비를 필요로 하므로 일반중소기업이나 가정에서는 처리에 큰 어려움이 발생되어 공해를 일으키는 원인을 제공하고 있다는 문제점이 있었다.

그리고, 종래로부터 사용되는 건축용 벽돌은 크게 시멘트를 재료로 하는 것과, 점토를 재료로 하는 것이 있다.

시멘트를 재료로 하는 것은, 시멘트와 모래를 일정한 비율로 교반시켜 모르타르를 만들어 금형에 충전시켜 이를 압축 성형, 즉 압축과 동시에 진동을 가하여 제조된다.

점토를 재료로 하는 것은, 적토를 재료로 하는 것과 황토를 재료로 하는 것이 있는데, 상기 적토를 재료로 하는 것은 통상적으로 외장용으로 사용되는 적연와를 말하고 이것은 건자재로서 충분한 강도를 가지고 있다.

상기 황토를 재료로 하는 것은 과거에 초가집 등의 토담집을 지을 때에 사용하던 것으로 일정량의 황토를 점성을 갖는 일반 토양과 혼합하여 적당량의 물을 넣어 반죽을 하고, 이렇게 반죽된 재료를 작업대 위에 올려놓고 일정한 모양이 형성될 때까지 두드려 원하는 모양으로 형성되면 그늘에서 건조하여 제조된다

건축물에 사용되는 시멘트 벽돌은 그 무게로 인하여 운반 비용과 시공후 건물하중에 막대한 영향을 주어서 이를 감안하여 내력벽과 슬라브의 구조계산을 감안한 설계 및 시공을 해야할 뿐만 아니라 건물 완성후 건물의 피로가 심하여 균열이 가는 등 건축물 전반에 특히 고층건물의 경우, 그 영향이 심하여 건축물의 수명을 단축하는 한 원인이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 안출된 것으로서, 건축물 처리과정이나 산업현장에서 나오는 폐 발포스티로폼, 폐 우레아폼을 수거하여 작은 알갱이로 분쇄하여 단열분말을 형성한 후, 시멘트 모르타르와 단열분말을 혼합하여 규격에 맞게 성형한 후 건조시켜 건축물에 사용하여 발포스티로폼 등의 단열분말이 추가됨으로써 단열분말의 부피만큼 중량이 줄어들게 되므로서 벽돌 전체의 중량이 가벼움으로써 건물의 피로도를 줄일 수 있어서 건물의 수명을 연장함과 동시에 단열효과를 개선하면서 연료비의 절감 및 공사비의 절감을 도모할 수 있는 폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 경량벽돌을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 이러한 목적은,

폐 발포스티로폼 또는 폐 우레아폼을 소정의 크기로 분말화하여 단열분말을 형성시키는 공정;

시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트 50~80 체적% 및 상기 분말화된 단열분말 20~50 체적%를 혼합한 후 혼합된 재료에 물을 넣고 고르게 교반기로 고르게 교반하는 공정;

상기 교반된 재료를 압축하여 원하는 형태 및 크기의 벽돌로 성형하는 공정; 및

상기 성형된 벽돌의 내부에 함유되어 있는 수분을 건조시키는 공정을 포함하는 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 경량 벽돌 제조방법에 의하여 달성된다.

더욱 바람직하게는, 시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트 49.9~80 체적% 및 상기 분말화된 단열분말 19.1~50 체적%와 액상의 에폭시수지 0.1~1체적%를 혼합한 후 혼합된 재료에 물을 넣고 고르게 교반기로 고르게 교반하는 공정을 포함하는 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 경량 벽돌 제조방법에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은 시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트 50~80 체적% 및 상기 분말화된 단열분말 20~50 중량 %가 혼합되어 경화된 경량벽돌에 의하여 달성된다.

본 발명의 폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 경량벽돌에 의하면, 건축물 폐기처리과정이나 산업현장에서 나오는 폐 발포스티로폼, 폐 우레아폼을 수거하여 작은 알갱이로 분쇄하여 단열분말을 성형한 후, 시멘트 모르타르와 단열분말을 혼합하여 규격에 맞게 성형한 후 건조시켜 건축물에 사용함으로써 스티로폼 등의 중량이 가벼운 단열분말이 주요성분으로 구성되게 됨으로써 공해발생요인인 폐 발포스티로폼이나 우레아폼을 효과적으로 활용할 수 있게 되어 공해가 발생될 우려가 있는 물질을 재활용하는 것이 가능하게 되어 공해물질의 발생이 줄어들게 되며, 아울러 폐자재의 처리비용을 절감할 수 있게 되면서도, 혼합된 단열분말에 의하여 벽돌의 중량이 가볍게 되므로 건물의 피로도를 줄일 수 있어서 건물의 수명을 연장함과 동시에 건축물의 벽의 시공시 별도의 발포스티 로폼단열판을 사용할 필요가 없게 되어 공기가 단축되고 단열효과를 개선하면서 연료비의 절감 및 공사비의 절감을 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 폐자재를 이용한 경량 벽돌의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 경량 벽돌의 제조공정을 도시한 흐름도이다.

단계 S10에서는 폐 건축자재인 폐 발포스티로폼 또는 폐 우레아폼을 팥알 정도의 크기로 분말화시킨다(이하 '단열분말'이라 한다). 주지하다시피, 발포스티로폼은 폴리스티렌을 발포제(發泡劑)의 작용으로 팽창시킨 것으로 거품 폴리스티렌·스티로폼(styrofoam)·발포스티렌·스티로폴 등 여러 이름으로 불리며, 희고 가벼우며, 내수성·단열성·방음성·완충성 등이 우수하여 널리 바람직하게 사용된다. 또한, 우레아폼은 요소수지를 경화제와 공기를 사용하여 현장에서 발포시켜 시공부위에 주입 또는 분사시키는 단열재로서, 분사식 단열재의 일종으로서 건설현장시공이 편리한 제품이고 산업상 널리 사용되고 있는 제품이다.

이어서, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 시멘트와 모래가 중량%로서 각기 2~3: 7~8 정도로 배합된 배합 시멘트 70 체적% 및 단열분말 29.5 체적%와 에폭시수지 0.5 체적% 를 혼합한 후 혼합된 분말에 적정량의 물을 넣고 교반기로 고르게 교반한다(S20). 상기 시멘트와 모래의 혼합비는 일반 시멘트벽돌을 제조시에 적용하는 혼합비를 사용하여도 무방하다고 할 것이다.

다음에, 상기 교반된 재료를 통상적으로 사용되는 적정 압력으로 압축하여 원하는 형태 및 크기의 벽돌로 성형한다(S30). 상기 적정압력은 일반 시멘트벽돌을 제조하는 방식으로 성형틀에 넣어서 두드리거나 아니면 적당한 가압장치로 적정 압력으로 성형시킬 수 있다.

그리고 상기 성형된 벽돌 내에 함유되어 있는 수분을 건조시켜서(S40) 본 발명의 제1실시예에 따른 폐자재를 이용한 경량 벽돌이 완성된다. 상기 건조시키는 온도는 일반 시멘트벽돌의 건조방식대로 자연건조를 시키거나 가열된 공기를 송풍시켜 강제건조를 시키는 방법 중에 선택될 수 있을 것이다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명의 경량 벽돌(A)은 배합 시멘트 70 체적% 및 폐 발포스티로폼으로 제조된 단열분말이 29.5 체적%와 에폭시수지 0.5 체적%가 배합되므로, 종래의 벽돌에 비해 단열분말이 차지하는 만큼의 그 중량이 가볍게 된다. 상기 교반공정에서 투입되는 에폭시수지는 경량 벽돌의 단열분말사이의 접착과 경량벽돌에 방습효과를 부여하기 위하여 투입된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 경량벽돌의 제조방법에 의하여 제조된 경량벽돌(A)은 시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트(1)가 70 체적% 및 상기 분말화된 단열분말(2) 29.5 체적%와 에폭시수지 0.5 체적%가 혼합되어 경화된 형태의 단면형태를 갖는다. 상기 교반공정시에 투입된 에폭시수지는 물과 함께 섞여서 단열분말에 침투되고 건조과정에서 수분이 증발하면 에폭시성분이 단열분말에 잔류하게 되어 단열분말사이의 결합이 보다 견고하게 접착되어 강도가 높은 경량벽돌을 얻을수 있는 것이다.

여기서 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 배합 시멘트 50체적%, 분말화된 단열분말 50체적%를 사용할 수도 있다. 또한, 상기 배합 비율이 체적비가 50%:50%가 되는 경우에는 압축강도는 약간 감소하더라도 중량이 훨씬 더 가벼운 경량벽돌로 제조할 수 있다.

이렇게 제조된 경량벽돌은 중량이 가벼움과 동시에 스티로폼 등의 단열재가 추가됨으로써 건물의 피로도를 줄일 수 있어서 건물의 수명을 연장함과 동시에 단열효과를 개선하면서 연료비의 절감 및 공사비의 절감을 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

지금까지 본 발명의 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구범위의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 경량 벽돌의 제조공정을 도시한 흐름도이다.

도 2는 도 1의 제조방법에 따라 제조된 경량벽돌의 개략적인 종단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 시멘트 2. 단열분말

Claims (3)

1. 폐 발포스티로폼 또는 폐 우레아폼을 소정의 크기로 분말화하여 단열분말을 형성시키는 공정;

   시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트 50~80 체적% 및 상기 분말화된 단열분말 20~50 체적%를 혼합한 후 혼합된 재료에 물을 넣고 고르게 교반기로 고르게 교반하는 공정;

   상기 교반된 재료를 압축하여 원하는 형태 및 크기의 벽돌로 성형하는 공정; 및

   상기 성형된 벽돌의 내부에 함유되어 있는 수분을 건조시키는 공정을 포함하는 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 경량 벽돌 제조방법을 포함하는 경량 벽돌 제조방법.
2. 폐 발포스티로폼 또는 폐 우레아폼을 소정의 크기로 분말화하여 단열분말을 형성시키는 공정;

   시멘트와 모래가 각기 배합된 배합 시멘트 49.9~80 체적% 및 상기 분말화된 단열분말 19.1~50 체적%와 액상의 에폭시수지 0.1~1체적%를 혼합한 후 혼합된 재료에 물을 넣고 고르게 교반기로 고르게 교반하는 공정;

   상기 교반된 재료를 압축하여 원하는 형태 및 크기의 벽돌로 성형하는 공정; 및

   상기 성형된 벽돌의 내부에 함유되어 있는 수분을 건조시키는 공정을 포함하는 본 발명에 따른 폐자재를 이용한 경량 벽돌 제조방법을 포함하는 경량 벽돌 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항의 방법으로 제조된 경량 벽돌.

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