KR20160118670A - 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법 - Google Patents

흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160118670A
KR20160118670A KR1020150047105A KR20150047105A KR20160118670A KR 20160118670 A KR20160118670 A KR 20160118670A KR 1020150047105 A KR1020150047105 A KR 1020150047105A KR 20150047105 A KR20150047105 A KR 20150047105A KR 20160118670 A KR20160118670 A KR 20160118670A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
block
weight
fly ash
lightweight
cementless
Prior art date
Application number
KR1020150047105A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101686219B1 (ko
Inventor
오재은
전동호
Original Assignee
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 울산과학기술원 filed Critical 울산과학기술원
Priority to KR1020150047105A priority Critical patent/KR101686219B1/ko
Publication of KR20160118670A publication Critical patent/KR20160118670A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101686219B1 publication Critical patent/KR101686219B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/88Insulating elements for both heat and sound
    • E04B1/90Insulating elements for both heat and sound slab-shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/06Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres reinforced
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

플라이애쉬, 수산화칼슘, 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하고 비중이 0.5 내지 1.2인 무시멘트 경량 블록은, 시멘트를 전혀 사용하지 않으면서도 압축강도가 우수하며, 흡음성, 단열성 및 난연성이 우수할 뿐 아니라, 간단한 공정을 통해 제조가 가능하므로, 경량 골재, 흡음재 및 단열재등의 용도로 건축/토목 분야에서 유용하다.

Description

흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법{CEMENTLESS LIGHT WEIGHT BLOCK HAVING IMPROVED SOUND ABSORPTION AND THERMAL INSULATION AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
플라이애쉬(fly ash), 슬래그 등의 산업부산물의 재활용은 전 세계적으로 중요한 문제이며, 특히 환경보존을 위해 시멘트 생산시 대기오염의 주범이 되고 있는 이산화탄소 배출량을 최대한 억제하기 위한 노력이 최근 이슈화되고 있다.
연구기관(International Energy Authority) 조사에 의하면 1995년 전 세계적으로 약 216억톤의 CO2가 배출되었으며, 이 중 7%에 해당하는 14억톤의 CO2가 시멘트 생산시에 배출된 것으로 보고되고 있다. 이러한 측면에서 산업부산물인 플라이애쉬의 재활용은 시멘트 생산 감소에 따른 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있으므로 지구 환경에 긍정적으로 영향을 미칠 것으로 예상된다.
플라이애쉬를 재활용하기 위한 연구는 20세기 초반부터 시작되었으며, 이러한 노력에 힘입어 현재에는 다양한 분야에 재활용되고 있다. 국내에서는 주로 모르타르 및 콘크리트 혼화재료로 많이 사용되고 있으나, 활성도가 낮은 저칼슘 플라이애쉬를 주로 사용함으로 소비량이 선진국에 비하여 낮은 실정이다.
따라서, 최근에는 많은 양의 플라이애쉬를 포함한 시멘트 조성물에 대한 연구가 확대되고 있고, 시멘트 재료로서의 중요한 물리적 특성인 유동성, 일축압축강도, 열전도도, 자유유체(free fluid) 함유율 특성 등을 향상시키기 위한 연구가 확대되고 있다.
한편, 시멘트 재료로부터 얻은 콘크리트는 중량이 큰 단점이 있어서, 경량성이 요구되는 건축분야에서는 오토클레이브로 처리하여 제조된 ALC(autoclaved lightweight concrete)와 같은 경량 기포 콘크리트가 주로 사용되고 있다. 그러나, 일반적인 포틀랜드 시멘트만으로는 비중 1.2 이하의 경량블록 제조가 어려운 문제가 있다.
이에 본 발명자들이 연구한 결과, 플라이애쉬 및 그 외 특정 성분들을 배합하고 양생 및 절대건조를 거쳐 기존의 ALC를 대체할 수 있는 경량 블록을 제조할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
R.S. Blissett et al, Fuel 97 (2012) pp. 1-23
따라서, 본 발명의 목적은 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이를 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적에 따라, 본 발명은 플라이애쉬(fly ash), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하고, 비중이 0.5 내지 1.2인, 무시멘트 경량 블록을 제공한다.
상기 다른 목적에 따라, 본 발명은 (1) 플라이애쉬, 수산화칼슘, 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하는 결합재 혼합물을 건비빔하는 단계; (2) 상기 결합재 혼합물에 물을 가하여 슬러리를 얻는 단계; (3) 상기 슬러리를 형틀에서 양생하여 블록을 얻는 단계; 및 (4) 상기 블록을 절대건조시키는 단계를 포함하는, 무시멘트 경량 블록의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 무시멘트 경량 블록을 포함하는 흡음재 및 단열재를 제공한다.
상기 무시멘트 경량 블록은 경량성이 우수하고, 시멘트를 전혀 사용하지 않으면서도 압축강도가 우수하며, 흡음성, 단열성 및 난연성이 우수할 뿐 아니라, 간단한 공정을 통해 제조가 가능하므로, 경량 골재, 흡음재 및 단열재를 비롯한 건축/토목 분야에서 유용하다.
도 1은 본 발명의 경량 블록을 제조하는 방법의 일례를 도시한 것이다.
도 2은 실시예에 따른 경량 블록의 압축 강도를 측정한 결과이다.
도 3은 섬유 보강된 경량 블록의 압축 강도를 측정한 결과이다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 무시멘트 경량 블록은 플라이애쉬(fly ash), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 및 탄산의 알칼리금속염을 포함한다.
구체적으로, 상기 무시멘트 경량 블록은 플라이애쉬, 수산화칼슘 및 탄산의 알칼리금속염을 경화된 상태로 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 무시멘트 경량 블록은 플라이애쉬, 수산화칼슘 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하는 결합재 혼합물의 수화(水化)에 의한 경화체를 포함한다. 즉, 상기 무시멘트 경량 블록은 상기 결합재 혼합물이 습윤 양생된 경화체를 포함한다.
상기 용어 "플라이애쉬"는 석탄을 태운 뒤 발생하는 회분(즉 coal fly ash)을 의미한다. 예를 들어, 상기 플라이애쉬는 석탄화력발전소에서 터빈 연료로써 석탄을 태운 뒤 발생하는 회분일 수 있다.
상기 플라이애쉬는 일반적인 쓰레기를 소각하여 발생하는 폐기물과는 상이한 물질이다. 예를 들어, 상기 플라이애쉬는 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, P2O5, TiO2, MnO, 및 SO3로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 포함하는 것일 수 있다.
구체적인 예로서, 상기 플라이애쉬는 하기 표 1에 기재된 조성예 1 내지 6 중 어느 하나의 성분 및 함량 구성을 포함할 수 있다.
구 분 플라이애쉬의 구성 성분 (중량부)
조성예 1 조성예 2 조성예 3 조성예 4 조성예 5 조성예 6
SiO2 28.5~59.7 37.8~58.5 35.6~57.2 50.2~59.7 48.8~66.0 28.5~66.0
Al2O3 12.5~35.6 19.1~28.6 18.8~55.0 14.0~32.4 17.0~27.8 12.5~55.0
Fe2O3 2.6~21.2 6.8~25.5 2.3~19.3 2.7~14.4 1.1~13.9 1.1~25.5
CaO 0.5~28.9 1.4~22.4 1.1~7.0 0.6~2.6 2.9~5.3 0.5~28.9
MgO 0.6~3.8 0.7~4.8 0.7~4.8 0.1~2.1 0.3~2.0 0.1~4.8
Na2O 0.1~1.9 0.3~1.8 0.6~1.3 0.5~1.2 0.2~1.3 0.1~1.9
K2O 0.4~4 0.9~2.6 0.8~0.9 0.8~4.7 1.1~2.9 0.4~4.7
P2O5 0.1~1.7 0.1~0.3 1.1~1.5 0.1~0.6 0.2~3.9 0.1~3.9
TiO2 0.5~2.6 1.1~1.6 0.2~0.7 1.0~2.7 1.3~3.7 0.2~3.7
MnO 0.03~0.2 - - 0.5~1.4 - 0~1.4
SO3 0.1~12.7 0.1~2.1 1.0~2.9 - 0.1~0.6 0~12.7
상기 조성예 1 내지 6에서 그 외 성분들(예: BaO, Tb4O7, SrO, ZrO2, MoO3)을 더 포함할 수 있다.
상기 무시멘트 경량 블록을 구성하는 성분 중, 탄산의 알칼리금속염은 탄산나트륨(Na2CO3), 탄산칼륨(K2CO3), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 상기 탄산의 알칼리금속염은 탄산나트륨(Na2CO3)일 수 있다.
상기 무시멘트 경량 블록은 플라이애쉬 100 중량부, 수산화칼슘 10~40 중량부, 및 탄산의 알칼리금속염 1~15 중량부를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 플라이애쉬 100 중량부에 대해서 상기 수산화칼슘을 10~40 중량부의 양으로 사용할 수 있고, 보다 더 바람직하게는 20~30 중량부의 양으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 플라이애쉬 100 중량부에 대해서 상기 탄산의 알칼리금속염을 3~10 중량부로 사용할 수 있다.
상기 무시멘트 경량 블록은 내부에 섬유 보강재를 더 포함할 수 있다.
상기 섬유 보강재로는 예를 들어 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유 및 유리 섬유 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 섬유 보강재는 PVA 섬유를 포함할 수 있다.
상기 섬유 보강재는 상기 무시멘트 경량 블록의 중량에 대해 0.1 내지 2 중량%, 보다 구체적으로는 0.5 내지 1.5 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
상기 섬유 보강재의 혼입에 의하여 경량 블록의 압축 강도가 더욱 향상될 수 있다.
본 발명의 무시멘트 경량 블록은 비중이 0.5 내지 1.2이고, 나아가 0.5 내지 1.0일 수 있다.
상기 무시멘트 경량 블록은 절대건조된 것일 수 있다. 이때, 상기 절대건조는 80~120℃ 온도 범위에서의 건조를 포함한다.
구체적으로, 상기 무시멘트 경량 블록은 플라이애쉬, 수산화칼슘 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하는 혼합물에 물을 가하고 양생(습윤 양생)한 후 절대건조하여 비중을 낮춘 것일 수 있다.
이에 따라, 상기 무시멘트 경량 블록은 수분 함량이 10 중량% 이하, 나아가 5 중량% 이하일 수 있다.
또한, 상기 무시멘트 경량 블록은 내부에 공극(기공)이 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 무시멘트 경량 블록은 30% 내지 70%의 공극률을 가질 수 있다.
상기 무시멘트 경량 블록은 압축강도가 5 MPa 이상일 수 있고, 나아가 10 MPa 이상일 수 있으며, 더 나아가 15 MPa 이상일 수 있다.
본 발명의 무시멘트 경량 블록은 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다:
(1) 플라이애쉬, 수산화칼슘, 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하는 결합재 혼합물을 건비빔하는 단계;
(2) 상기 결합재 혼합물에 물을 가하여 슬러리를 얻는 단계;
(3) 상기 슬러리를 형틀에서 양생하여 블록을 얻는 단계; 및
(4) 상기 블록을 절대건조시키는 단계.
도 1은 본 발명의 경량 블록을 제조하는 방법의 일례를 도시한 것이다.
단계 (1)에서, 상기 결합재 혼합물에 배합되는 각 성분들의 비율 및 섬유 보강재의 첨가량은 앞서 예시한 바와 같다. 상기 결합재 혼합물은 각 성분들이 건식 상태에서 혼합, 즉 건비빔된 혼합물일 수 있다.
상기 결합재 혼합물에는 섬유 보강재가 더 첨가될 수 있다. 상기 섬유 보강재의 구체적인 종류 및 첨가량은 앞서 설명한 바와 같다.
단계 (2)에서, 상기 물은 상기 결합재 혼합물 100 중량부당 50 내지 170 중량부, 보다 구체적으로는 66 내지 158 중량부의 양으로 가해질 수 있다.
단계 (3)에서, 상기 양생은 50℃ 내지 70℃, 보다 구체적으로는 55℃ 내지 65℃, 예를 들어 60℃의 온도 조건으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 양생은 3일 내지 28일, 보다 구체적으로는 7일 내지 28일 동안 수행될 수 있다.
상기 양생 과정 중에 결합재 혼합물이 물에 의해 수화 반응을 일으켜 단단한 경화체로 변화된다.
단계 (4)에서, 상기 절대건조는 80℃ 내지 120℃, 보다 구체적으로는 90℃ 내지 120℃, 예를 들어 100℃의 온도 조건으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 절대건조는 12 내지 36 시간, 보다 구체적으로는 24 내지 30 시간 동안 수행될 수 있다.
이와 같이 상기 무시멘트 경량 블록은 매우 간단한 방법에 의해 제조될 수 있다.
또한, 상기 무시멘트 경량 블록은 플라이애쉬와 같은 산업부산물을 재활용하여 제조되므로 친환경적이다.
또한, 상기 무시멘트 경량 블록은 경량성이 우수할 뿐 아니라, 흡음성, 방음성, 단열성, 난연성 등의 물성 면에서도 우수하다.
따라서, 무시멘트 경량 블록은 고속도로 및 철로 주변 콘크리트 방음벽이나 아파트 층간사이 방음재와 같은 방음/흡음재로 사용될 수 있다.
또한, 상기 무시멘트 경량 블록은 건축물 내벽 단열재로서 사용될 수 있으며, 특히 상기 무시멘트 경량 블록은 불에 타지 않는 불연성 소재이므로 기존의 가연성 단열재를 대체함으로써 화재시 위험을 줄일 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 상기 무시멘트 경량 블록을 포함하는 흡음재 및 단열재를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예에서는 보령 화력발전소 및 한주 열병합 발전소에서 수득한 플라이애쉬를 사용하였으며, 이의 구체적인 조성은 다음과 같다:
보령 화력발전소 한주 열병합 발전소
성분 (중량부) 성분 (중량부)
SiO2 65.2 SiO2 41.9
Al2O3 23.9 CaO 22.8
Fe2O3 4.2 Al2O3 18.3
CaO 2.0 Fe2O3 5.9
K2O 1.4 SO3 5.2
TiO2 1.0 K2O 1.5
MgO 0.7 MgO 1.2
P2O5 0.4 TiO2 1.0
MoO3 0.3 P2O5 0.9
SO3 0.3 Na2O 0.6
BaO 0.2 SrO 0.3
Na2O 0.1 BaO 0.2
SrO 0.1 MnO 0.1
실시예 1: 무시멘트 경량 블록의 제조 및 물성 평가
플라이애쉬, Ca(OH)2 및 Na2CO3를 건식 상태에서 혼합(건비빔)하여 결합재 혼합 분말을 제조하였다. 상기 결합재 혼합 분말에 물을 가하여 슬러리를 제조하였다. 이때 결합재 혼합 분말의 배합 조성 및 물의 첨가량은 하기 표 3에 기재된대로 수행하였다. 상기 슬러리를 50 x 50 x 50 mm 큐브 몰드에 넣고, 60℃ 항온항습기에서 양생하였다. 양생이 끝난 후 100℃ 오븐에서 하루동안 절대건조시켰다. 이에 따라 각각의 경량 블록을 수득하였다.
상기 경량 블록의 절건질량을 측정하고 이로부터 절건비중을 산출하여 하기 표 3에 정리하였다.

샘플명
배합 조성 (중량부) W/B3)
절건비중
플라이애쉬 Ca(OH)2 Na2CO3
CNF_0.9 270.461) 79.25 18.08 242.2 0.66 0.91
CNF_0.8 270.461) 79.25 18.08 293.2 0.80 0.81
CNF_0.7 270.462) 79.25 18.08 372 1.01 0.75
CNF_0.6 270.462) 79.25 18.08 460 1.25 0.64
CNF_0.5 270.462) 79.25 18.08 581 1.58 0.53
1) 보령 화력발전소에서 수득한 플라이애쉬 사용
2) 한주 열병합 발전소에서 수득한 플라이애쉬 사용
3) W/B = 물/결합재 (결합재 = 플라이애쉬 + Ca(OH)2 + Na2CO3)
상기 표 3에서 보듯이, W/B 비율을 0.66~1.58로 변화시킴에 따라 경량 블록의 비중을 약 0.9~0.5로 조절할 수 있음을 알 수 있다. 또한 물의 첨가량이 많을수록, 즉 W/B의 비율이 높을수록 절건비중이 작아지는 것을 알 수 있는데, 이는 절대건조시에 물이 제거되어 경량 블록 내에 공극을 형성시키기 때문이다.
또한, 일부 샘플의 재령별 압축강도(MPa)를 압축강도시험기에 의해서 측정하여 하기 표 4 및 도 2에 나타내었다.

샘플명
압축강도 (MPa)
2일 7일
CNF_0.8 3.2 7.3
CNF_0.9 4.5 13.9
상기 표 4 및 도 2에서 보듯이, 비중이 가벼워질수록 압축강도가 감소하며, 양생기간이 길어질수록 압축강도가 증가함을 알수 있다.
실시예 2: 섬유 보강된 무시멘트 경량 블록의 제조 및 물성 평가
상기 실시예 1과 동일한 절차를 수행하되, 결합재 혼합 분말에 PVA 섬유를 추가로 배합한 뒤, 물을 가하고 양생하여 절대건조하여, 각각의 경량 블록을 수득하였다.
이때 결합재 혼합 분말의 배합 조성 및 PVA와 물의 첨가량은 하기 표 5에 기재된대로 수행하였다.
상기 PVA 섬유로는 고강력 PVA 섬유 보강재(제품명: K-LON1000, 제조사: 나이콘소재(주), 길이: 6㎜, 직경: 23㎛, 함수율: 약 30%, 인장강도: 최소 1,000MPa, 탄성계수: 최소 25GPa)를 사용하였다.
상기 경량 블록의 절건비중을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.

샘플명
배합 조성 (중량부) W/B3)
절건비중
플라이애쉬 Ca(OH)2 Na2CO3 PVA섬유
CNF_0.9 514.51) 150.5 35.0 460.0 - 0.66 0.92
CNF_0.9_fiber_0.1% 514.51) 150.5 35.0 460.0 0.7 0.66 0.92
CNF_0.9_fiber_1% 514.51) 150.5 35.0 460.0 7.0 0.66 0.92
1) 보령 화력발전소에서 수득한 플라이애쉬 사용
2) 한주 열병합 발전소에서 수득한 플라이애쉬 사용
3) W/B = 물/결합재 (결합재 = 플라이애쉬 + Ca(OH)2 + Na2CO3)
또한, 경량 블록의 재령별 압축강도(MPa)를 압축강도시험기에 의해서 측정하여 하기 표 6 및 도 3에 나타내었다.

샘플명
압축강도 (MPa)
3일 7일 28일
CNF_0.9 6.5 11.8 16.5
CNF_0.9_fiber_0.1% 8.9 15.3 18.7
CNF_0.9_fiber_1% 10.0 16.6 17.7
상기 표 6 및 도 3에서 보듯이, 섬유 보강재를 혼입함에 따라 경량 블록에 압축강도의 증가함을 알 수 있다. 특히, 섬유 보강재를 결합재 혼합물 중량 대비 1중량%로 혼입한 경량 블록(CNF_0.9_fiber_1%)의 경우, 섬유 보강재를 사용하지 않은 경량 블록(CNF_0.9)에 비해 7일 재령의 압축강도가 약 1.5배에 달하였다.
이상, 본 발명을 상기 실시예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 이하에 첨부한 청구범위 내에서 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다.
본 발명의 무시멘트 경량 블록은 경량 골재, 흡음재 및 단열재를 비롯한 다양한 건축/토목 분야에 활용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 플라이애쉬(fly ash), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하고, 비중이 0.5 내지 1.2인, 무시멘트 경량 블록.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비중이 0.5 내지 1.0인 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무시멘트 경량 블록이 30% 내지 70%의 공극률을 갖는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무시멘트 경량 블록이 10 중량% 이하의 수분 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무시멘트 경량 블록이 절대건조된 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 무시멘트 경량 블록이 내부에 섬유 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 섬유 보강재가 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 섬유 보강재가 상기 무시멘트 경량 블록의 중량에 대해 0.1 내지 2 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄산의 알칼리금속염이 탄산나트륨(Na2CO3)인 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라이애쉬가 석탄을 태운 뒤 발생하는 회분인 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라이애쉬 100 중량부에 대해서,
    상기 수산화칼슘 10~40 중량부 및 상기 탄산의 알칼리금속염 1~15 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록.
  12. (1) 플라이애쉬, 수산화칼슘, 및 탄산의 알칼리금속염을 포함하는 결합재 혼합물을 건비빔하는 단계;
    (2) 상기 결합재 혼합물에 물을 가하여 슬러리를 얻는 단계;
    (3) 상기 슬러리를 형틀에서 양생하여 블록을 얻는 단계; 및
    (4) 상기 블록을 절대건조시키는 단계를 포함하는,
    무시멘트 경량 블록의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    단계 (2)에서, 상기 물이 상기 결합재 혼합물 100 중량부당 50 내지 170 중량부의 양으로 가해지는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록의 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    단계 (3)에서, 상기 양생이 50~70℃ 및 3~28일의 조건으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록의 제조방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    단계 (4)에서, 상기 절대건조가 80~120℃ 및 12~36시간의 조건으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 무시멘트 경량 블록의 제조방법.
  16. 제 1 항의 무시멘트 경량 블록을 포함하는 흡음재.
  17. 제 1 항의 무시멘트 경량 블록을 포함하는 단열재.
KR1020150047105A 2015-04-02 2015-04-02 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법 KR101686219B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150047105A KR101686219B1 (ko) 2015-04-02 2015-04-02 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150047105A KR101686219B1 (ko) 2015-04-02 2015-04-02 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160118670A true KR20160118670A (ko) 2016-10-12
KR101686219B1 KR101686219B1 (ko) 2016-12-15

Family

ID=57173455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150047105A KR101686219B1 (ko) 2015-04-02 2015-04-02 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101686219B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014869B1 (ko) * 2010-01-13 2011-02-15 전남대학교산학협력단 복합 알칼리 활성화제를 포함하는 무시멘트 알칼리 활성결합재, 이를 이용한 모르타르 또는 콘크리트
KR101366003B1 (ko) * 2013-04-26 2014-02-25 한일에코산업 주식회사 무시멘트 결합재를 사용한 콘크리트 블록

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101014869B1 (ko) * 2010-01-13 2011-02-15 전남대학교산학협력단 복합 알칼리 활성화제를 포함하는 무시멘트 알칼리 활성결합재, 이를 이용한 모르타르 또는 콘크리트
KR101366003B1 (ko) * 2013-04-26 2014-02-25 한일에코산업 주식회사 무시멘트 결합재를 사용한 콘크리트 블록

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.S. Blissett et al, Fuel 97 (2012) pp. 1-23

Also Published As

Publication number Publication date
KR101686219B1 (ko) 2016-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vijayakumar et al. Studies on glass powder as partial replacement of cement in concrete production
KR100809804B1 (ko) 바텀애쉬를 이용한 흡음재용 경량 기포 콘크리트 조성물,이를 이용한 흡음재용 경량 기포 콘크리트 제품 및 그의제조 방법
KR101773961B1 (ko) 무시멘트 결합재 및 이의 응용
KR101339332B1 (ko) 바텀애시를 포함하는 결합재
KR101165694B1 (ko) 플라이애시를 포함하는 비소성 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물
KR101081405B1 (ko) 세라믹 조성물과 이를 이용한 다공성 세라믹 단열재 및 그 제조방법
KR101201924B1 (ko) 조강 특성을 발휘하는 이산화탄소 저감형 고기능성 결합재 조성물
KR101269450B1 (ko) 시멘트 몰탈용 팽창재 조성물
KR101896900B1 (ko) 플라이애쉬와 팽창암석을 사용한 고강도 불연성 단열패널 및 그 제조방법
KR101332346B1 (ko) 알루미노실리케이트 및 마그네슘실리케이트 광물을 활용한 무기결합재 조성물 및 그 제조방법
KR101686219B1 (ko) 흡음성 및 단열성이 우수한 무시멘트 경량 블록 및 이의 제조방법
Cadersa et al. Assessing the durability of coal bottom ash as aggregate replacement in low strength concrete
KR101599432B1 (ko) 페놀수지를 바인더로 인발 성형한 섬유소재를 이용한 준불연 보강패널 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강공법
KR101669564B1 (ko) 무시멘트 결합재 및 이의 제조방법
KR20160137716A (ko) 폐유리 및 석탄재를 이용한 건축물 외단열용 다공성 초경량 세라믹 단열재 및 그 제조 방법
KR101581760B1 (ko) 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물
KR101855578B1 (ko) 플라이애시를 이용한 경량발포 흡음판넬 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 경량발포 흡음판넬
KR101580537B1 (ko) 폴리실리콘 슬러지를 이용한 무시멘트 경량패널
KR101733583B1 (ko) 코팅된 골재를 이용한 고강도 지오폴리머/골재 복합체 제조방법
KR102158500B1 (ko) 바텀애시 골재와 기포를 이용한 저탄소 단열 콘크리트
KR101583013B1 (ko) 석탄재를 이용한 압출성형콘크리트 건축자재 및 그 제조방법
KR101183535B1 (ko) 나노필러 효과 및 포졸란 반응성을 높인 건조수축 저감형 고강도 무기질 조성물
Sinka et al. Lime-hemp concrete (LHC) enhancement using magnesium based binders
KR101640804B1 (ko) 응결시간 지연제를 포함하는 무시멘트 결합재 및 이의 제조방법
Schwarzova et al. Sustainable hemp-based composites for the building industry application

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant