KR20130018500A

KR20130018500A - 석탄재를 이용한 모르타르 또는 콘크리트 조성물 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20130018500A
Application number: KR20120061482A
Authority: KR
Inventors: 서승석
Original assignee: 서승석
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-02-25
Also published as: KR101432750B1; CN103717549A

Abstract

본 발명은 모래의 사용 없이 높은 압축강도를 갖는 모르타르의 제조를 위하여, 석탄재 7.5 중량부, 시멘트 1.5 내지 3.0 중량부, 소석고 1.0 내지 2.0 중량부, 생석회(CaO) 1.0 내지 2.0 중량부, 지연제 0.01 내지 2.0 중량부 및 증점제 0.01 내지 0.5 중량부를 포함하는 고형분에 물이 배합되는 모르타르 조성물을 제공한다.

Description

석탄재를 이용한 모르타르 또는 콘크리트 조성물 및 그의 용도{Mortar or concrete composition using fly ash and use thereof}

본 발명은 모르타르 또는 콘크리트 조성물 및 그의 용도에 관한 것으로서, 더 상세하게는 석탄재를 이용한 모르타르 또는 콘크리트 조성물 및 그의 용도에 관한 것이다.

일반적으로 모르타르는 회나 시멘트에 모래를 섞고 물로 갠 것으로, 물기가 제거되면 단단하게 굳기 때문에 주로 벽돌이나 석재 따위를 쌓는데 사용된다. 시멘트 모르타르에는 포틀랜드 시멘트 모르타르와 천연 시멘트 모트타르가 포함되는데 상기 포틀랜드 시멘트 모르타르는 3 중량부의 모래와 1 중량부의 시멘트가 혼합되며 여기에 적량의 물이 혼합되고, 천연 시멘트 모르타르는 2 중량부의 모래와 1 중량부의 시멘트가 혼합된다. 이들 시멘트 모르타르의 경우 시멘트가 대량으로 소모되고, 골재로서 모래의 사용량이 많아 건축비용을 상승시키며, 이들 모르타르의 건조시 압축강도가 그리 높지 않은 문제점이 있다.

한편, 석탄재(coal ash)는 화력발전소 등에서 석탄 연소 후 남는 불연성분으로, 석탄회 또는 비회(fly ash)와 바닥재 또는 저회(bottom ash)로 구분되는데, 주 성분은 이산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화철(Fe₂O₃), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화나트륨(Na₂O), 산화칼륨(K₂O), 이산화티탄(TiO₂) 등이다. 이들 석탄재는 대표적인 산업폐기물로 그 용도가 마땅하지 않아, 거의 전량 매립되고 있는 등, 심각한 환경오염 문제를 야기하고 있다.

이에, 상기 석탄재를 재활용하려는 시도가 경주되고 있는데, 이러한 기술로는 분말 석탄재 60중량%와 경화용 혼합제 23중량%, 모래 17중량%에 적량의 물을 가하여 교반한 후 벽돌성형기에 의해 성형된 석탄재벽돌에 관한 대한민국 공개특허공보 제2002-0065190호, 폐슬러그 30-80 중량부, 폐주물사 10-40 중량부, 석탄재 5-20 중량부, 시멘트 15-20 중량부 및 물 20 중량부를 혼합하여 제조되는 모르타르 조성물에 관한 대한민국 특허 제237557호, 석탄재에 포틀랜드 시멘트, 규조토 및 마그네시아 시멘트를 응결제로 혼련하여 1 kg/cm²의 압력으로 성형한 것을 65℃의 증기로 양생시키는 단계를 포함하는 석탄재벽돌의 제조방법에 관한 대한민국 특허공고 제86-001754호, 산화칼슘(CaO)과 시멘트, 불화칼륨(KF), 황산칼슘(CaSO₄), 황산나트륨(Na₂SO₄), 염화칼슘(CaCl₂)를 혼합한 화학조성물 1 내지 4.5%와 석탄재 40 내지 90% 및 시멘트 20 내지 23%를 혼합하여 제조되는 석탄재를 주재로 하는 블록제조방법에 관한 대한민국 특허공개공보 제1999-0011079호 등이 있다.

그러나 이러한 종래의 석탄재를 이용한 모르타르 또는 벽돌의 제조방법들은 사용되는 석탄재의 사용량이 제한되어 모래의 사용을 완전히 배제하지 못하거나, 시멘트의 사용량을 절감하지 못하는 문제점이나, 또는 제조과정에서 소성을 하거나 중고온 또는 고온의 양생과정을 거쳐야 하는 등 제조공정의 복잡함이라는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 모래 등 골재의 사용을 완전히 배제하여 석탄재를 대용모래화함은 물론 일반적인 모르타르 제조과정과 같이 상온에서 양생을 할 뿐만 아니라 벽돌 등의 성형체의 압축강도가 종래의 시멘트 모르타르 성형체와 비교하여 월등하게 뛰어난 모르타르 또는 콘크리트 조성물 및 그의 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 석탄재 7.5 중량부, 시멘트 1.5 내지 3.0 중량부, 소석고 1.0 내지 2.0 중량부, 생석회(CaO) 1.0 내지 2.0 중량부, 지연제 0.01 내지 2.0 중량부 및 증점제 0.01 내지 0.5 중량부를 포함하는 고형분에 물이 배합되는 모르타르 조성물이 제공된다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 석탄재는 비산재(fly ash), 바닥재(bottom ash) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 시멘트 또는 포틀랜드 포졸란 시멘트일 수 있다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 지연제는 모르타르의 빠른 경화를 억제하기 위한 목적으로 사용되는 것으로서, 시멘트/콘크리트용 감수제, 시멘트용 수화지연제, 무기산, 알코올류, 아미노산, 단백질 또는 당분, 또는 이들의 혼합물일 수 있는데, 상기 단백질은 젤라틴일 수 있고, 상기 아미노산은 프롤린 또는 글루타민산일 수 있다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 증점제는 모르타르나 콘크리트의 점성, 응집작용을 향상시키기 위해 첨가되는 첨가제로서 셀룰로오스계 증점제, 폴리아크릴 아미드계 수용성 고분자, 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐아세테이트일 수 있고, 상기 셀룰로오스계 증점제로는 메틸셀룰로오스, 초산메틸셀룰로오스 또는 에틸셀룰로오스가 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르 조성물에 있어서, 상기 고형분에는 균열저감제, 항균제, 내구성 개선제, 감수제, 급결재, 팽창재, 발포재, 및 혼화제로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 콘크리트 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 물은 모르타르 조성물의 적절한 유동성을 갖는 범위 내에서 적절한 양이 첨가될 수 있는데 시멘트 함량 대비 100 내지 300중량%가 첨가될 수 있다.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 모르타르 조성물 1 중량부 및 골재 0.5 내지 3 중량부를 포함하는 콘크리트 조성물이 제공된다.

상기 콘크리트 조성물에 있어서, 상기 골재는 잔골재, 굵은골재, 폐주물사, 건축폐기물, 고로슬러그, 도자기편 또는 이의 혼합골재일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 상기 모르타르 조성물을 성형하는 건자재 성형단계; 및 성형된 건자재를 상온에서 양생하는 양생단계를 포함하는 석탄재를 함유한 인조 건자재의 제조방법이 제공된다.

상기 인조 건자재의 제조방법에 있어서, 상기 건자재는 인조 모래, 인조 자갈 또는 벽돌일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 상기 제조방법에 의해 제조된 석탄재 함유 인조 건자재가 제공된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 골재를 전혀 사용하지 않으면서도 양생 후 높은 압축강도를 갖는 모르타르를 제조할 수 있고 시멘트 소비량을 절감하면서도 압축강도가 높은 콘크리트를 제조할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르 조성물로 건자재를 제조할 경우 내화성과 차음성이 통상의 시멘트 벽돌과 비교하여 매우 우수하다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 석탄재 7.5 중량부, 시멘트 1.5 내지 3.0 중량부, 소석고 1.0 내지 2.0 중량부, 생석회(CaO) 1.0 내지 2.0 중량부, 지연제 0.01 내지 2.0 중량부 및 증점제 0.01 내지 0.5 중량부를 포함하는 고형분에 물이 배합되는 모르타르(mortar) 조성물이 제공된다.

석탄재는 미분말의 탄을 연소시킬 때 연소 배출 가스 중에서 우선 보일러 부분의 아래로 낙하하여 물로 급냉되는 괴상의 재가 발생하는데 이를 바닥재(bottom ash) 또는 클링커애쉬(clinker ash)라 하고, 다음으로 이코노마이져·에어피더 부분의 열 회수 장치에서 낙하하는 재가 발생하는데, 이를 신더애쉬(cinder ash)라 한다. 그러나 대부분의 석탄재는 마지막 공정의 전기집진기에서 포집되는데 이를 비산재 또는 플라이애쉬(fly ash)라고 한다. 이 세 종류의 석탄재가 전체에서 차지하는 비율을 살펴보면, 바닥재가 10~15%, 신더애쉬가 3~7%, 그리고 비산재가 80~90%를 차지한다. 석탄재 입자의 크기는 바닥재가 0.1~10 mm, 신더애쉬가 0.1~1 mm이며 비산재는 1 내지 100 ㎛ 정도가 된다. 이중 석탄재의 대부분을 차지하는 비산재와 바닥재의 화학조성 및 물리적 특성은 하기 표 1과 같다.

석탄재의 화학조성 및 물리적 특성

	화학조성(%)					물리적 특성
	CaO	SiO₂	Al₂O₃	MgO	Fe₂O₃	밀도 (g/cm³)	입자크기분포 (㎛)	부피밀도 (g/cm³)
비산재	1.2	66.1	23.3	0.8	4.2	2.13	1-100	0.75
바닥재	1.9	45.5	27.8	0.9	5.7	1.98	100-10000	0.85

상기 석탄재는 시멘트와 구성성분이 유사한 특성을 가지고 있기 때문에, 시멘트 대체재로서 그 활용도가 모색되고 있다. 그러나, 구성성분의 구체적인 성분비에 있어서 시멘트와 차이가 많이 나서 시멘트를 100% 대체할 수 있는 상태가 아니고, 아직까지 석탄재를 모래와 같은 잔골재 또는 자갈과 같은 굵은 골재를 대체하는 방법은 보고된 바 없다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트(portland cement), 고로 슬래그 시멘트(blast furnace slag cement) 또는 포틀랜드 포졸란 시멘트(portland pozzolan cement)일 수 있다.

상기 시멘트 중 가장 보편적으로 사용되는 포틀랜드 시멘트의 경우 화학조성및 물리적 특성은 하기 표 2와 같다.

포틀랜드 시멘트의 화학조성 및 물리적 특성

화학조성(%)						물리적 특성
CaO	SiO₂	Al₂O₃	MgO	Fe₂O₃	SO₃	밀도 (g/cm³)	입자크기분포(㎛)	부피밀도 (g/cm³)
64.9	22.0	5.3	1.3	3.0	1.9	3.15	20-30	1.5

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 소석고는 황산칼슘 반수화염의 관용명으로 화학식은 CaSO₄ _·H₂O이다. 구운 석고, 반수석고 또는 하소석고라고도 하며, 석고(CaSO₄ _·2H₂O)를 120～130℃로 가열하여, 그 결정수의 3/4을 없애면 생기는 분말이다. 소석고분말의 경우 비중은 1.7 g/cm³이고, 분말의 부피비중은 1.0 g/cm³이다. 소석고는 가장 오래된 시멘트 재료이긴 하나, 현대에는 석고보드 등 건축내장재로의 제한된 용도로만 사용되어 오고 있다.

상기 모르타르 조성물에 있어서, 상기 생석회는 칼슘의 산화물로서 일반적으로 탄산칼슘(CaCO₃)을 공기가 차단된 상태에서 가열하면 이산화탄소(CO₂)를 잃으며 생성된다.

CaCO₃(S) → CaO(S) + CO₂(G) (진공에서 가열)

생석회는 녹는점이 2,572℃, 끓는점이 2,850℃이고, 비중은 3.3 g/cm³이며, 분말의 부피비중은 1.0 g/cm³으로서, 공기중에 방치하면 물과 탄산가스를 흡수하여 수산화칼슘(소석회)과 탄산칼슘(석회석)이 된다. 생석회는 녹는점이 높기 때문에, 용광로, 도가니의 안벽을 바르는데 사용되고, 제강분야에서 탈황 및 탈인제로 사용되고, 농업분야에서는 산성화된 토지의 중화에 사용되며, 건축분야에서는 주로 경량기포콘크리트 제조시 부재료로 투입하는 등, 극히 제한적으로 사용되고 있다.

본 발명자들은 석탄재를 주재로, 일정 중량비의 시멘트, 소석고, 생석회 분말, 지연제 및 증점제을 혼합한 후, 적량의 물을 가하여 모르타르를 제조할 경우, 산화칼슘 등이 부족한 석탄재의 물성을 보충하여 모래의 사용 및 추가적인 에너지의 사용 없이도, 양질의 모르타르를 저렴하게 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 모르타르에 모래의 사용 없이 굵은골재를 혼합하여 철근콘크리트를 제조할 경우에도 우수한 특성을 갖는 콘크리트를 제조할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르 조성물을 이용하여 벽돌과 같은 건자재를 제조할 경우, KS 규격을 충족시키는 압축강도와 일반 시멘트 벽돌에 비하여 열전도율이 1/3 정도에 불과하고 흡수율이 높아서 건축내장재로 사용하기에 매우 적합하다.

본 발명의 모르타르 조성물은 석탄재와 시멘트를 혼합하여 모르타르를 제조할 때 석탄재와 시멘트 이외의 첨가물로 소석고 및 생석회를 첨가하면 에트링가이트(ettringite)가 생성되어 성형물의 초기강도가 상승되고, 시멘트 중 토베르모라이트(tobermorite)의 증가로 후기 강도의 증가가 이루어지게 된다.

시멘트에 소석고를 배합하면 시멘트 성분 중 C3A(3CaO·Al₂O₃)는 소석고와 반응하여 에트링가이트를 생성하는데, 상기 에트링가이트 생성과정은 하기 반응식과 같다.

3CaO·Al₂O₃ + 3CaSO₄·H₂O + xH₂O → 3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·31H₂O

시멘트 + 소석고 + 물 → 에트링가이트

토베르모라이트 생성과정은 하기 반응식과 같다.

CaO·SiO₂·H₂O(II) → Ca₅Si₆O₁₆(OH)₂·4H₂O

C-S-H(II) → 토베르모라이트

그러나, 상기와 같은 과정에서 석탄재 및 시멘트와 소석고를 혼합하는 비에 따라 급결현상이 일어나는 문제가 발생한다.

본 발명에서는 이러한 문제를 보완하기 위해, 본 발명자들은 지연제를 적량 첨가시켜 작업에 유용한 시간동안 응결속도를 임의로 조정하였다.

상기 지연제는 모르타르의 빠른 경화를 억제하기 위한 목적으로 사용되는 것으로서, 시멘트/콘크리트용 감수제, 시멘트용 수화지연제, 무기산, 알코올류 또는 당분일 수 있다.

본 발명이 구체적인 실시예에서 사용한 지연제는 젤라틴(gelatin)으로서 젤라틴 내에 포함된 글루타민산(glutaminate 또는 glutamic acid) 또는 프롤린(proline)이 알카리성 수용액에서 반응하여 카르복실기(COOH)의 가수분해가 일어난다. 이 때 카르복실기 중의 양성자(H⁺)가 분리되어 형성된 카르복시 음이온(COO^-)이 석탄재-시멘트-소석고 중의 Ca²⁺의 결정표면을 둘러싸게 되어, 응결이 지연된다. 상기 글루타민산 또는 프롤린에 의한 가수분해 반응식은 하기와 같다.

1) 글루타민산

2) 플롤린

상기 식에서 알 수 있는 바와 같이 알칼리 용액 중에서 지연제를 적당량 첨가함에 따라 성형물의 응결속도를 적절히 조절할 수 있다.

그러나 소석고만으로는 함수율이 낮아서 미장작업성이 떨어지고 접착 향상제가 없이는 소석고의 경화시간을 조절할 수가 없다. 이에 소석고에 미량의 증점제를 균질 배합시키면 함수율을 증진시키고 미장 작업성을 개선하며, 석고의 경화를 지연시킬 수 있다.

상기 증점제는 모르타르나 콘크리트의 점성, 응집작용을 향상시키기 위해 첨가되는 첨가제로서 셀룰로오스계(cellulose) 증점제, 폴리아크릴 아미드계(polyacryl amide) 수용성 고분자, 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol) 또는 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate)일 수 있고, 상기 셀룰로오스계 증점제로는 메틸셀룰로오스(methylcellulose), 초산메틸셀룰로오스(methylcellulose acetate) 또는 에틸셀룰로오스(ethylcellulose)가 사용될 수 있다.

또한, 상기 고형분에는 균열저감제, 항균제, 내구성 개선제, 감수제, 급결제, 팽창제, 발포제, 및 혼화제로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 콘크리트 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.

본 발명자는 종래에 석탄재를 모래 대신 사용하여 석탄재, 시멘트 및 소석고의 조합에 의해 벽돌을 제조하려 지속적으로 노력해 왔으나, 요구되는 물성의 벽돌을 제조하는데 실패하였다. 이에, 석탄재, 시멘트 및 소석고에 생석회(CaO)를 추가하고 여기에 상기와 같은 지연제와 증점제를 추가하여 모르타르를 제조한 결과, 바람직한 물성을 갖는 벽돌을 제조하는데 성공함으로써 본 발명을 완성하였다.

상기와 같은 결과는 석탄재의 경우 에트링가이트나 토베르모라이트 생성과정에서 사용되는 실리카(SiO₂)나 알루미나(Al₂O₃)의 함량은 매우 높으나 산화칼슘(CaO)의 함유량이 낮기 때문에, 산화칼슘의 함량이 비교적 높은 시멘트의 추가에도 불구하고 상기 반응이 원할하게 수행되지 않은 것으로 해석된다.

상기 콘크리트 조성물에 있어서, 상기 골재는 잔골재, 굵은골재, 폐주물사, 건축폐기물, 고로슬러그, 도자기편 또는 이의 혼합골재일 수 있고, 잔골재가 없는 굵은골재만을 사용하는 것도 가능하다.

상기 인조 건자재의 제조방법에 있어서, 인조 모래의 경우 모르타르 조성물 양생하는 과정에서 적절한 크기의 체를 이용하여 입자를 성형할 수 있고, 상기 인조 자갈 또는 벽돌의 경우 각각 자갈 또는 벽돌 형태의 틀에 모르타르 조성물을 부어 양생시킨 후 상기 틀로부터 건조된 자갈 또는 벽돌을 분리시킴으로써 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예와 실험예를 통해 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예 및 실험예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예 및 실험예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

실시예

모르타르의 제조:

10 mm 이하로 조분쇄된 석탄재 7.5 kg, 시멘트 1.5 kg, 소석고 1 kg, 생석고 1 kg에 지연제로서 젤라틴 1 kg와 증점제로서 메틸셀룰로오스 100 g을 혼합한 후, 물 2.7 L를 점가하여 적절한 유동성을 갖는 모르타르를 제조하였다. 상기 물은 각 성분의 수분 함량에 따라 조절할 수 있다.

벽돌의 제조:

상기 제조된 모르타르를 장방형의 벽돌성형틀에 부은 후, 7일간 상온에서 양생하였다.

판넬의 제조:

상기 제조된 모르타를 90 mm 두께의 판넬으로 성형하여(90ㅧ333ㅧ500 mm), 7일간 상온에서 양생하였다.

실험예

실험예 1: 압축강도, 흡수율 및 열전도율의 측정:

상기에서 제조된 벽돌의 압축강도, 흡수율 및 열전도율을 대전소재의 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 3과 같다.

석탄재 벽돌의 물리적 특성

시험항목	시험결과	시험방법
흡수율	27.3%	KS L 8520 2007
압축강도	86.7 kgf/cm²	KS L 8520 2007
열전도율	0.269 kcal/mh℃	KS L 9016

상기 결과를 살펴보면 압축강도는 연소재 벽돌에 관한 KS 기준인 80 kgf/cm²를 초과하였다. 그러나 상기 KS L 8520 2007 기준에 따르면 양생된 벽돌을 2시간 동안 물에 침지하여 흡수를 시킨 상태에서 압축강도를 측정하기 때문에, 흡수하지 않은 상태에서 측정할 경우 상기 압축강도는 상승될 것으로 기대되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 화산재 벽돌의 경우 7일간 양생한 것으로서, 장기간 양생을 통해 상술한 토베르모라이트 생성 반응이 진행될 경우, 압축강도는 더욱 상승할 것으로 기대된다.

흡수율은 27.3%로서 시멘트 벽돌의 기준 흡수율인 15% 이하 보다 82% 정도 높은 것으로 나타났으나, 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르 조성물로 제조된 벽돌을 건축내장재로 사용할 경우에는 여름철에 과도한 습기를 잡아주고, 겨울철에는 반대로 습기를 내뿜어서 실내의 습도 조절을 할 수 있다는 점에서 유리한 특성이 될 수 있다. 선택적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 석탄재 벽돌을 방수제로 코팅처리를 할 경우 건축 외장제로 사용하더라도 무방하다.

실험예 2: 차음 시험

상기 실시예에 따라 제조한 석탄재 판넬을 ISO 140에 의거하여 음원실 용적 77.7 m³, 수음실 용적 218 m³, 개구부 면적 5.88 m²및 음원 1/3 옥타브 대역잡음의 측정환경을 갖춘 잔향실에서 차음시험을 6회 수행하여 평균값을 구하였으며, 그 결과는 표 4와 같다.

석탄재 판넬의 차음 효과

주파수(Hz)	투과손실(dB)
125	36.0
160	35.3
200	39.8
250	37.6
315	37.0
400	34.6
500	36.8
630	39.8
800	42.9
1.0 k	46.3
1.25 k	48.6
1.6 k	49.6
2.0 k	51.0
2.5 k	53.5
3.15 k	55.5
4.0 k	55.0

* STC: 43 (dB)

상기 결과는 ALC 블록 200 mm + 10 mm 양면 레미탈의 차음성적에 버금가는 것으로서(//www.alc.or.kr/sta-03.htm, 사단법인한국경량기포콘크리트협회 홈페이지 참조), 본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르로 내장 판재를 제조할 경우, 보다 얇은 벽체를 구성하면서도 우수한 방음효과를 거둘 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예 및 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

석탄재 7.5 중량부, 시멘트 1.5 내지 3.0 중량부, 소석고 1.0 내지 2.0 중량부, 생석회(CaO) 1.0 내지 2.0 중량부, 지연제 0.01 내지 2.0 중량부 및 증점제 0.01 내지 0.5 중량부를 포함하는 고형분에 물이 배합되는 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 석탄재는 비산재(fly ash), 바닥재(bottom ash) 또는 이들의 혼합물인, 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 시멘트 또는 포틀랜드 포졸란 시멘트인, 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 지연제는 시멘트/콘크리트용 감수제, 시멘트용 수화지연제, 무기산, 알코올류, 아미노산, 단백질 또는 당분, 또는 이들의 혼합물인, 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 증점제는 셀룰로오스계 증점제, 폴리아크릴 아미드계 수용성 고분자, 폴리비닐알콜 또는 폴리비닐아세테이트인, 모르타르 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 모르타르 조성물 1 중량부 및 골재 0.5 내지 3 중량부를 포함하는 콘크리트 조성물.
제6항에 있어서,
상기 골재는 잔골재, 굵은골재, 폐주물사, 건축폐기물, 고로슬러그, 도자기편 또는 이의 혼합골재인, 콘크리트 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 모르타르 조성물을 성형하는 성형단계; 및
성형된 성형체를 상온에서 양생하는 양생단계를 포함하는 석탄재를 함유한 인조 건자재의 제조방법.
제8항에 있어서,
상기 인조 건자재는 인조 모래, 인조 자갈 또는 벽돌인, 제조방법.
제8항의 제조방법으로 제조된 석탄재를 함유하는 인조 건자재.