KR20160002046A - 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 플라이 애쉬와, 폐석고와, 규조토와, 폐유리 가루를 혼합한 제1혼합물과, 상기 제1혼합물에 고령토와, 방해석과, 도로마이트를 혼합하여 제2혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제2혼합물에 생석회와 알루미늄페이스트를 혼합하여 제3혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제3혼합물에 물을 혼합하여 교반하여 슬러리 상태의 제4혼합물을 구성하는 과정과, 제4혼합물에 기공이 형성되는 과정과, 상기 제4혼합물을 성형하여 성형물을 구성하는 과정과, 상기 성형물을 절단하는 과정과 상기 절단된 성형물을 고온 고압의 증기로에서 양생하는 과정으로 구성되고, 본 발명은 플라이 애쉬 50~65중량%와, 폐석고 25~35중량%와, 규조토 5~8중량%와, 폐유리 5~7중량%을 혼합하여 제1혼합물을 구성하고, 상기 제1혼합물 65~83중량%과, 고령토 12~20중량%와, 방해석 3~8중량%와, 도로마이트 2~7중량%를 혼합하여 제2혼합물을 구성하고, 상기 제2혼합물 75~85중량%과 생석회 분 14~22중량%와 알루미늄페이스트 1~3중량%를 혼합하여 제3혼합물을 구성하고, 상기 제3혼합물에 물을 1:1의 비율로 혼합하여 슬러지 상태의 제4혼합물을 구성하고 상기 제4혼합물을 성형몰드에서 성형하고, 성형된 성형물을 절단하여 증기로에서 양생하도록 구성되는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법에 관한 것이다.

Description

발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법{a manufacture method of tilelike lightweight using the fly ash of power station}

본 발명은 미분 탄을 사용하는 발전소에서 집진한 플라이 애쉬를 재활용한 경량의 건축재 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 미분탄을 사용하는 발전소에서 발생하는 플라이 애쉬와, 플라이 애쉬와 같이 발전소에서 발생하는 폐석고와, 규조토와, 폐유리를 혼합한 제1혼합물과, 상기 제1혼합물에 고령토와, 방해석과, 도로마이트를 혼합하여 제2혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제2혼합물에 생석회와 알루미늄페이스트를 혼합하여 제3혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제3혼합물과 냉각수(5~10℃)의 물을 1:1의 비율로 혼합하고 교반하여 슬러리 상태의 제4혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제4혼합물이 혼합된 후, 물은 생석회를 소석회(CaO + H₂O - Ca(OH)₂ + H₂O로 변화시키면서 고열(150~180℃)을 구성하는 과정에서 방해석과 도로마이트가 상기 열(150~180℃) 반응에 의해 탄산가스(CaCO₃ - CaO+CO₂)가 발생하게 되고 알루미늄페이스트는 수화(OH)반응에 의해 발열되는 현상에 의해 기포가 발생하게 되어 상기 기포에 의해 제4혼합물에 기공이 형성되는 과정과, 상기 기공이 형성되는 슬러리 상태의 제4혼합물을 성형몰드에 타설 성형하는 과정과, 상기 성형몰드에서 성형되는 성형물을 12~24시간 동안 숙성하는 과정과, 숙성되어 고형이된 성형물을 성형몰드에서 탈형하는 과정과, 탈형된 성형물을 절단하는 과정과, 절단한 성형물을 고온(170~200℃)의 밀폐 증기로에서 양생하는 과정으로 구성되는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 플라이 애쉬 50~65중량%와, 폐석고 25~35중량%와, 규조토 5~8중량%와, 폐유리 5~7중량%을 혼합하여 제1혼합물을 구성하고, 상기 제1혼합물 65~83중량%과, 고령토 12~20중량%와, 방해석 3~8중량%와 도로마이트 2~7중량%를 혼합하여 제2혼합물을 구성하고, 상기 제2혼합물 75~85중량%과 생석회 14~22중량%와 알루미늄페이스트 1~3중량%를 혼합하여 제3혼합물을 구성하고, 상기 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합하여 슬러리(slurry) 상태의 제4혼합물을 구성하게 되며, 상기 제4혼합물을 성형몰드에 타설하고, 성형몰드에 타설 상태로 12~24시간 동안 숙성한 후, 탈형하여 절단하게 되고, 절단한 성형물을 고압(7~10기압), 고온(170~200℃)의 밀폐 증기로에서 양생하여 경량의 건축재를 구성하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서 사용하는 플라이 애쉬는 화력 발전소에서 미분탄이 순간적으로 연소하고 날아다니면서 집진기에 포집되는 재이며 원탄에서 30% 정도 발생한다.

일반적으로 화력발전소는 유연탄을 사용하기 때문에 발전소에서 발생하는 플라이 애쉬의 처리 및 친환경적 이용이 필요한 때이다.

종래의 플라이 애쉬는 환경적인 문제를 일으키는 산업폐기물로 분류되었지만 그동안 많은 연구와 기술 개발에 의하여 산업적으로 재활용할 수 있는 산업 재로 전환되어 가고 있으며, 또한 플라이 애쉬를 많이 발생시키는 석탄은 다른 화석 연료와 비교하여 채굴이 용이하고 채굴 비용 부담이 적기 때문에 앞으로도 더 사용량이 많아지게 되며 따라서 재활용의 기술이 절실하게 필요하게 되는 것을 예측할 수 있고, 일반적으로 플라이 애쉬는 경량 콘크리트의 자갈을 대체 사용함으로써 콘크리트 슬라브를 경량으로 구성할 수 있었다.

상기와 같이 콘크리트의 경량 자갈로 이용되는 플라이 애쉬는 플라이 애쉬 전체량의 30%에 불가하여 이의 해결이 필요하게 되었다.

상기와 같이 폐기되는 플라이애쉬의 재활용으로 경량콘크리트에 사용되고 있지만 본 발명에서는 경량 건축재(벽돌, 타일, 판재 등)로 재활용하는 것이 필요하게 되었다.

본 발명은 유연탄을 사용하는 발전소에서 발생하는 플라이 애쉬를 재활용하는데 목적이 있다.

본 발명은 플라이애쉬와, 폐석고와, 규조토와, 폐유리를 혼합하고 교반하여 제1혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제1혼합물에 고령토와, 방해석과, 도로마이트를 혼합하여 제2혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제2혼합물에 생석회와 알루미늄페이스트를 혼합하여 제3혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합하여 슬러리 상태의 제4혼합물을 구성하는 과정과, 제4혼합물의 생석회와 물이 혼합하면서 형성하는 고열(150~180℃)을 형성하는 과정과, 상기 제4혼합물에 형성되는 고열(150~180℃)에 의해 제4혼합물의 방해석과 도로마이트의 반응으로(CaCO₃→CaO+CO₂) 탄산가스(CO₂)와 산화칼슘(CaO)으로 분해하게 되면서 탄산가스의 기포를 형성하게 되며, 알루미늄페이스트는 생석회의 수화(OH) 반응에 의해 열화되어 폭발하는 현상에 의해 더 큰 기공을 형성하게 되고, 상기와 같이 구성되는 제4혼합물을 성형몰드에 타설하는 과정과, 성형몰드의 성형물을 12~24시간동안 숙성하는 과정과, 숙성된 성형물을 절단하는 과정과, 절단한 성형물을 고압(7~10기압), 고온(170~200℃)의 증기로에서 양생하여 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

플라이 애쉬는 미세분말로 구성되어 대기에 폐기되면 대기를 오염시키며 호흡기를 손상시키기 때문에 대기 오염을 방지하기 위해 플라이 애쉬를 사용하여 산업폐기물로 폐기는 되는 것을 방지하기 위한 것이다.

폐석고는 발전소의 연소과정에서 발생하는 황을 중화하기 위해 사용된 석회의 침전물을 사용하여 산업폐기물로 폐기되는 것을 방지하기 위한 것이다.

본 발명은 플라이 애쉬 50~65중량%와, 폐석고 25~35중량%와, 규조토 5~8중량%와, 폐유리 5~7중량% 혼합하여 제1혼합물을 구성한다.

상기 제1혼합물 65~83중량%과, 고령토 12~20중량%와, 방해석 3~8중량%와 도로마이트 2~7중량%를 혼합하여 제2혼합물을 구성한다.

상기 제2혼합물 75~85중량%과 생석회 분 14~22중량%와 알루미늄페이스트 1~3중량%를 혼합하여 제3혼합물을 구성한다.

상기 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합하여 슬러리 상태의 제4혼합물을 구성한다.

상기 슬러리 상태의 제4혼합물을 성형몰드에 타설한다.

성형몰드에 타설된 성형물을 12~24시간 동안 숙성하도록 한다.

숙성된 성형물을 절단하도록 한다.

상기와 같이 절단하는 과정은 몰드에 성형되는 성형물의 크기에 따라 필요한 크기로 절단한다.

상기와 같이 제4혼합물이 성형몰드에서 성형되는 동안 제4혼합물의 생석회와 물의 반응에 의해 발생하는 고열(150~180℃)에 의해 방해석과 도로마이트가 상기 열에 반응하여 CaCO₃ - CaO + CO₂ 로 변화되어 탄산가스(CO₂)가 발생하면 기포를 형성하게 되고, 생석회의 수화(CaO+H₂O - Ca(OH)₂ + H₂O )에 의해 열반응하여 폭발성을 형성하게 되어 성형몰드의 성형물은 숙성되는 과정에서 기포를 형성하게 된다.

숙성된 성형물을 몰드에서 분리하도록 한다.

분리된 성형물을 필요한 크기로 절단하게 된다.

절단한 성형물은 고온(170~200℃), 고압(7~10기압)의 증기로에서 양생하도록 한다.

상기 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합할 때, 냉각수(5~10℃)를 이용하도록 한다.

제3혼합물과 물을 혼합할 때, 냉각수를 사용하는 것은 생석회와 방해석과 도로마이트와 알루미늄페이스트의 반응 속도를 조절하여 제4혼합물의 숙성동안 지속적으로 기포를 생성하여 성형물에 기공을 양호하게 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 사용되는 고령토와 플라이애쉬, 폐 석고, 폐 유리의 점질성을 높일 수 있도록 구성한 것이다.

규조토는 본 발명에서 원적외선 방출량을 향상시키기 위한 것이다.

상기 폐 유리는 본 발명의 견고성을 높이기 위한 것이다.

상기 본 발명의 구성인 생석회는 물과 혼합되면서 고열(150~180℃)을 형성하게 되며, 상기 고열에 의해 방해석과 도로마이트를 열화시키고 그 구성 성분인 탄화칼슘(CaCO₃→CaO+CO₂)에서 탄산가스(CO₂)를 구성하여 기포가 발생하면서 기공을 구성하기 위한 것이다.

상기 알루미늄페이스트는 제4혼합물에서 구성되는 생석회의 수화(CaO+H₂O - Ca(OH)₂ + H₂O)에 의해 발생하는 열에 열화되어 폭발성을 갖게 되어 기공을 확장시키도록 구성하였다.

상기와 같이 구성되는 제4혼합물은 성형몰드의 크기에 따라 또는 모양에 따라 절단 과정을 통하여 다양한 모양의 건축재를 구성할 수 있다.

상기 혼합물의 혼합 비율을 조절하여 상기 건축재의 용도와 강도를 조절할 수 있다.

예: 본 발명에서 구성되는 건축재가 벽돌인 경우 규조토의 혼합비를 높여 실내에 사용하게 되면 실내 습도의 조절이 용이할 것이고, 고령토와 유리가루의 혼합비를 높이게 되면 벽돌의 강도를 높일 수 있으므로 외벽 조적(造積)에 적용할 수 있으며, 생석회의 량에 따라 기공의 크기를 조절할 수 있다.

절단한 성형물을 고온(170~200℃) 고압(7~10기압)의 증기로에서 양생하는 이유는 상기 성형물에 습기와 함께 고열이 적용되면 물성의 조밀과 견고성을 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 무기물로 구성되어 건축재를 포함하여 다양한 건축재를 구성할 수 있고, 발전소에서 폐기하는 플라이 애쉬와, 석고를 재활용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 전 세계적으로 그 수요가 급증하고 새로운 기술이 필요한 무기물 단열재의 기술을 제공하여 새로운 건축소재를 개발할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 현대 건축의 다양성에 따라 그 건축양식에 필요한 소재를 경량으로 제공할 뿐 아니라 본 발명에 의해 제공되는 건축재는 경량을 형성하여 고층의 건축물에 사용할 경우 건축물의 중량을 줄일 수 있는 효과가 있고, 단열의 효과, 내화성의 효과, 흡음의 효과, 습기 조절의 효과, 시공성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 성형되는 크기에 따라 임의의 크기로 절단하여 사용할 수 있기 때문에 건축장소에 따라 디자인에 따라 임의로 변경하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제조 과정도.

본 발명은 미분 탄을 사용하는 발전소에서 집진한 플라이 애쉬와 폐석고를 재활용하여 경량의 건축재 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 플라이애쉬와, 폐석고와, 고령토와, 규조토와, 폐유리를 각각 정량으로 계수하여 혼합하고 분쇄하여 제1혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제1혼합물에 방해석과, 도로마이트를 정량으로 계수하고 혼합하여 제2혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제2혼합물에 생석회와 알루미늄페이스트를 정량으로 계수하고 혼합하여 제3혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제3혼합물에 물(냉각수)을 1:1의 비율로 혼합하여 슬러리 상태의 제4혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제4혼합물의 생석회와 물(냉각수)이 혼합하면서 고열(150~180℃)을 형성하고 수화(CaO+H₂O - Ca(OH)₂ + H₂O)되는 과정과, 제4혼합물의 생석회와 물이 혼합하면서 구성되는 고열(150~180℃)에 반응하는 방해석과 도로마이트의 구성인 탄화칼슘(CaCO_{3 )}이 생석회와 탄산가스(CaCO₃→CaO+CO₂)로 변화하여 탄산가스(CO₂)의 기포를 형성하게 된다.

상기 알루미늄페이스트는 물에 의한 생석회의 수화(CaO+H₂O - Ca(OH)₂ + H₂O) 현상으로 열화되어 폭발하면서 탄산가스(CO₂) 기포에 의해 발생하는 기공을 확장시키도록 구성되어 있다.

상기 슬러리 상태의 제4혼합물은 성형몰드에 타설하여 성형물을 구성하는 과정과, 상기와 같이 성형몰드에 타설된 제4혼합물은 슬러리 상태에서 생석회의 수화반응과 방해석과 도로마이트의 열화현상에 의해 점점 굳어지도록 구성되어 있다.

상기 성형물을 12~24시간 동안 숙성하는 과정과, 상기와 같이 12~24시간 동안 숙성되는 성형물은 지속적으로 생석회의 수화반응에 의해 탄산가스 기포 발생과 알루미늄페이스트 열화 현상에 의해 기공을 확장하도록 구성되어 있다.

상기 성형물의 숙성시간을 단축하기 위해 경화제를 첨가할 수 있다.

상기 성형물의 기공의 크기를 조절하기 위해 발포제를 첨가할 수 있다.

상기 제3혼합물을 구성할 때 물을 혼합하여 슬러리 상태를 구성한 후에 생석회와 알루미늄페이스트를 물 대비 1:1의 비율로 혼합할 수 있다.

상기 제3혼합물과 물의 혼합 비율은 조절하여 구성할 수 있다.

상기와 같이 물을 먼저 혼합하고 생석회와 알루미늄페이스트를 후에 혼합하는 것은 생석회의 수화반응을 늦어지도록 구성하기 위한 것이다.

숙성된 성형물을 성형몰드에서 분리하는 과정과, 성형몰드에서 분리한 성형물을 절단하는 과정과, 절단한 성형물을 고압 고온의 증기로에서 양생하는 과정으로 구성되어 있다.

본 발명은 플라이 애쉬 50~65중량%와, 폐석고 25~35중량%와, 규조토 5~8중량%와, 폐유리 5~7중량% 혼합하여 제1혼합물을 구성되어 있다.

상기 제1혼합물 65~83중량%과, 고령토 12~20중량%와, 방해석 3~8중량%와 도로마이트 2~7중량%를 혼합하여 제2혼합물을 구성되어 있다.

상기 제2혼합물 75~85중량%과 생석회 분 14~22중량%와 알루미늄페이스트 1~3중량%를 혼합하여 제3혼합물을 구성되어 있다.

상기 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합하여 슬러리 상태의 제4혼합물이 구성되어 있다.

성형물을 증기로에서 성형물에 습기와 함께 고열이 적용되면 성형물의 물성의 조밀과 견고성을 구성하여 성형물의 외형과 기공의 크기를 유지할 수 있게 된다.

본 발명은 도 면과 실시 예를 통하여 상세히 설명하고자 한다.

실시 예-1

본 발명은 미 분탄을 사용하는 발전소의 연소과정에서 발생하는 플라이 애쉬와 연소과정에서 발생하는 유황을 중화시키기 위해 사용된 폐 석고를 재활용하여 경량 건축재를 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

산업 발달에 따라 사용이 증가하는 전력을 생산하기 위해 건설비용과 안전한 화력발전이 증가하는 추세에 있다.

이와 같은 증가 추세에 따라, 플라이 애쉬의 처리장 확보가 어려워지고, 처리장 건설 비용도 증가 되며, 폐기시 환경 오염 문제가 있다.

환경 선진국에서는 오래전부터 계속적인 플라이 애쉬 이용 기술의 연구 개발로 경량 콘크리트, 경석(輕石) 등 발전소에서 발생하는 플라이 애쉬를 재활용하고 있으나, 국내에서는 발전소 부근의 시멘트 공장에서 시멘트 원료로 첨가하고 있는 실정이며, 레미콘에 사용하는 골재를 플라이 애쉬를 이용한 경량 골재를 사용하는 기술이 개시되어 있다.

경량 골재란 일반 자갈이나 쇄석보다 가벼운 골재(비중이 1 이하의 경석)를 일컫는 말로서 최근 건설 분야에서의 경량골재에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 사용되는 원료로는 점토 계열의 소재와 플라이 애쉬를 사용하는 기술이 개시되어 있다.

점토 계열의 소재와 플라이 애쉬를 사용할 경우 플라이 애쉬의 주성분인 유리 상의 SiO₂ 용융에 의해 이루어지고, 플라이 애쉬의 용융온도는 900~1350℃의 온도를 필요로 하고 발포제로서 황화칼슘(CaSO_{4 )}을 사용하여 경량골재를 구성하는 종래의 특허 공고번호 제1996-0011329호의 기술이 개시되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 기술은 용융을 위한 높은 열량이 필요하기 때문에 생산비용의 상승으로 산업성이 떨어지는 문제점이 있다.

일반적으로 건축물은 콘크리트 외에 건물의 외벽, 내벽, 인테리어 용 벽돌 등 많은 건축재를 필요로 한다.

본 발명은 건물의 외벽, 내벽, 내장용, 외장용 및 타일용 그외의 건축재를 제공하기 위한 구성이다.

본 발명을 구성하는 제1혼합물과, 제2혼합물과, 제3혼합물과 제4혼합물로 구분하여 혼합하는 것은 소재별로 성질이 상이하여 발포를 용이하게 하고 견고하게 구성되는 건축재를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 공정과정을 도시한 것이다.

본 발명에서 제1혼합물은 플라이애쉬와, 폐석고와, 규조토와, 폐유리가루를 정확히 계량하여 교반기 등을 이용하여 혼합하면서 이송하도록 구성된다.

제2혼합물은 제1혼합물이 이송되는 과정에서 고령토와, 방해석과, 도로마이트를 정확히 계량하고 혼합하여 교반기 등을 이용하여 혼합하면서 이송하도록 구성된다.

제3혼합물은 제2혼합물이 이송되는 과정에서 생석회와, 알루미늄페이스트를 정확히 계량하고 혼합하여 구성된다.

상기 제3혼합물과 물(냉각수)를 1:1의 비율로 혼합하여 제4혼합물을 구성하게 된다.

상기와 같이 제3혼합물과 물이 1:1의 비율로 혼합한 제4혼합물은 슬러리 상태가 된다.

상기와 같이 슬러리 상태가 된 제4혼합물을 성형몰드에 타설되어 성형물을 구성하게 된다.

상기 제4혼합물의 생석회 수화 현상에 의한 고열(150~180℃)에 의해, 대부분 탄화칼슘(CaCO₃→CaO+CO₂)으로 구성되어 있는 방해석과 도로마이트는 열 반응에 의해 탄화칼슘이(CaCO₃) 탄산가스(CO₂)와 산화칼슘(CaO)으로 분해되며, 상기 산화칼슘(CaO)은 제4혼합물의 물과 반응하면서 높은 열을 발생하면서 탄산가스(CO₂)를 증가시키게 된다.

상기 알루미늄페이스트는 생석회의 수화반응(CaO+H₂O - Ca(OH)₂ + H₂O)과 열화에 의해 기폭을 형성하게 되어 탄산가스로 구성되는 기포가 형성하는 기공을 확장시키게 된다.

상기 알루미늄페이스트는 생석회의 수화(OH)에 의한 열화에 의해 각 입자 사이에 동질 또는 이질 사이에 이격을 형성하는 성질이 있고, 상기와 같은 이격은 온도가 높아질 수 록 이격현상이 커져서 기공을 확장에 기여하게 된다.

성형몰드의 성형물은 생석회의 수화 반응에 의해 점점 굳어지게 되고 굳어지는 과정에서 기포가 동시에 발생하게 되며 발생한 기포는 성형물 밖으로 배출되지 못하고 성형물 내에서 기공을 형성하게 된다.

상기와 같이 구성되는 성형물은 성형몰드에서 숙성기간을 12~24시간 동안 거치게 된다.

본 발명의 실시 예에서 제3혼합물과 혼합되는 물은 냉각수(5~10℃)로 구성된다.

상기와 같이 물을 냉각수로 구성하는 것은 생석회의 수화 반응을 느리게 구성하기 위한 것이다.

성형몰드에서 성형된 성형물은 성형몰드에서 분리하게 된다.

성형몰드에서 분리한 성형물을 두께, 크기 등을 조절하여 절단하게 된다.

절단한 성형물을 고압 고온의 증기로에서 양생하게 된다.

성형몰드에서 분리된 성형물은 고압(7~10기압) 고온(170~200℃)의 증기로에서 양생하게 된다.

상기와 같이 성형물이 증기로에서 양생되는 과정에서 플라이애쉬와, 폐석고, 폐유리 가루와, 규조토와, 고령토와, 생석회의 수화로 구성되는 소석회가 혼합 상태에서 견고하게 경화된다.

상기 제4혼합물의 기공을 더 확장할 필요가 있을 경우에는 발포제를 더 첨가할 수 있다.

상기 알루미늄페이스트는 제4혼합물에서 생석회의 수화반응에 의해 구성되는 고열(180~200℃)에 의해 열화되면서 열화에 의해 동질 또는 이질과 혼합하지 않으려는 성질에 의해 기공의 확장을 용이하게 할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 제4혼합물이 성형될 때, 성형몰드의 모양에 따라 여러 가지 모양의 성형물을 구성하게 된다.

제4혼합물은 혼합물의 혼합 비율을 조절하여 상기 성형물의 용도를 변경할 수 있다.

예: 본 발명에서 구성되는 성형물이 벽돌인 경우 규조토의 혼합비를 높여 실내에 사용하게 되면 실내 습도의 조절이 용이할 것이고, 고령토와 유리가루의 혼합비를 높이게 되면 벽돌의 강도를 높일 수 있으므로 외벽 조적(造積)에 적용할 수 있다.

상기 성형물은 성형몰드의 모양에 따라 벽돌, 타일, 패널 등으로 구성할 수 있고, 큰 고형으로 구성하여 여러 모양으로 절단하여 내장재 등으로 사용할 수 있도록 구성된다.

실시 예-2

본 발명에서 제4혼합물에 발포제를 첨가하여 성형물에 형성되는 기공의 크기를 조절할 수 있다.

예: 상기 본 발명의 각 소재의 혼합비율로 구성되는 성형물의 비중에 차등을 두고 실시할 경우, 성형물의 비중이 1, 0.8, 0.6 등과 같이 차등 되게 구성하고자 할 때, 본 발명의 성형물의 비중이 0.8인데 0.6의 비중을 얻고자 할 경우, 발포제를 첨가 비율에 따라 0.8 이하의 성형물을 얻을 수 있다.

본 발명의 실시에서 성형몰드에서 숙성된 성형물의 기공은 0.5~5mm의 크기로 구성되었다.

상기와 같은 기공의 배열은 숙성과정과 양성과정에서 기공의 조밀성의 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.

상기와 같은 기공의 조밀성에 의해 1~0.6의 비중 차이가 있었다.

상기와 같은 기공의 조밀성과 비중의 차이는 성형물의 크기에 따라 차이가 있는 것을 발견할 수 있다.

예;성형물이 가로 1000mm, 세로 1000mm, 두께 200mm일 경우 성형물의 중앙 부분의 기공분포가 조밀한 것을 알 수 있었다.

성형물의 가장자리는 기포가 대기중으로 흩어지는 경우가 있으므로 기공의 조밀과 크기가 작거나 적어지는 경우가 있었다.

상기와 같은 크기의 성형물을 20mm두께로 절단하여 상품을 구성할 경우 성형물의 중앙 부분이 더 비중이 작아지는 특징이 있었다.

본 발명의 소재 혼합 비율로 구성되는 혼합물 대비 0.1중량%의 발포제를 혼합할 경우 기공의 조밀성과 크기가 증가 되어 0.9~0.6의 비중을 구성할 수 있었다.

실시 예-3

본 발명의 제3혼합물에 물을 1:1의 비율로 혼합하여 구성되는 제4혼합물이 성형몰드에 슬러리 상태로 타설된 후, 생석회의 수화 반응에 의해 발생하는 기포가 성형물의 점질성이 떨어져서 대기로 흩어지는 경우가 있기 때문에 성형물의 숙성 속도를 향상시켜 기포의 상실을 방지하고 기공의 크기와 조밀성을 얻기 위해 경화제를 본 발명의 제4혼합물에 1중량%의 경화제를 혼합할 경우 숙성 속도를 30% 정도 향상시킬 수 있었다.

상기와 같이 실시 예-3의 실시에서 구성되는 성형물의 기공의 크기와 조밀을 향상시켜 비중을 0.9~07을 구성할 수 있었다.

실시 예-4

본 발명의 실시 예-4에서 실시는 플라이 애쉬 50~65중량%와, 폐석고 25~35중량%와, 규조토 5~8중량%와, 폐유리 5~7중량% 혼합한 제1혼합물 65~83중량%과, 고령토 12~20중량%와, 방해석 3~8중량%와 도로마이트 2~7중량%를 혼합한 제2혼합물75~85중량%과 생석회 분 14~22중량%와 알루미늄페이스트 1~3중량%를 혼합하여 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합한 제4혼합물에 있어서,

방해석과, 도로마이트와, 생석회와, 알루미늄페이스트의 혼합 비율을 조절할 경우 성형물의 비중 조절이 가능하였다.

예; 방해석과, 도로마이트와, 생석회와, 알루미늄페이스트의 혼합 비율을 10% 높일 경우 성형물의 비중은 0.8~0.55를 구성하였다.

Claims (9)

1. 플라이애쉬와, 폐석고와, 규조토와, 폐유리를 혼합하여 제1혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제1혼합물에 고령토와, 방해석과, 도로마이트를 혼합하여 제2혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제2혼합물에 생석회와 알루미늄페이스트를 혼합하여 제3혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제3혼합물에 물을 1:1의 비율로 혼합하여 제4혼합물을 구성하는 과정과, 상기 제4혼합물을 성형몰드에 타설하여 성형물을 구성하는 과정과, 상기 성형물을 12~24시간 동안 숙성하는 과정과, 상기 성형물이 숙성하는 과정에서 기공이 형성되는 과정과, 숙성된 성형물을 성형몰드에서 분리하는 과정과, 분리한 성형물을 절단하는 과정과, 절단한 성형물을 170~200의 고온과 7~10기압의 증기로에서 양생하는 과정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
2. 플라이 애쉬 50~65중량%와, 폐석고 25~35중량%와, 규조토 5~8중량%와, 폐유리 5~7중량% 혼합하여 제1혼합물을 구성하고, 제1혼합물 65~83중량%과, 고령토 12~20중량%와, 방해석 3~8중량%와 도로마이트 2~7중량%를 혼합하여 제2혼합물을 구성하고, 제2혼합물 75~85중량%과 생석회 분 14~22중량%와 알루미늄페이스트 1~3중량%를 혼합하여 제3혼합물을 구성한 후, 제3혼합물과 물을 1:1의 비율로 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 성형물의 기공은 방해석과 도로마이트의 열화에 의해 산화칼슘과 탄산가스로 분해되어 발생하는 탄산가스 기포에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 성형물의 혼합과정에서 생석회가 물과 혼합하면서 발생하는 열에 의해 알루미늄페이스트의 열화를 구성하고 상기 열화에 의해 알루미늄 입자가 동질 또는 이질 사이에 이격을 형성하는 성질에 의해 기공의 확장이 용이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 생석회와 물이 혼합되면서 발생하는 고열에 의해 방해석과 도로마이트가 산화칼슘과 탄산가스를 구성하면서 상기 산화칼슘이 물과 다시 반응하여 발생하는 열이 제4혼합물의 열을 증가시켜 방해석과 도로마이트와 알루미늄페이스트의 열화를 향상시키도록 구성되고 탄산가스는 기포를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 증기로는 7~10기압의 고압을 형성할 수 있도록 밀폐되게 구성하고 170~200℃의 고온 상태에서 성형물의 물성의 조밀을 구성하고 증기에 의해 석회 소재의 견고한 경화를 구성하여 기공의 원형을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 성형물의 기공의 크기를 조절하기 위해 제4혼합물에 발포제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 성형물의 기공의 안정을 위해 제4혼합물에 경화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.
9. 제7항에 있어서, 성형물의 기공의 크기는 방해석과, 도로마이트와, 알루미늄페이스트의 혼합 비율을 조절하여 구성도는 것을 특징으로 하는 발전소 플라이 애쉬를 이용한 경량 건축재 제조방법.

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