KR20190011861A - 바텀애쉬를 이용한 층간소음 방지보드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 층간소음 방지보드 - Google Patents

바텀애쉬를 이용한 층간소음 방지보드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 층간소음 방지보드 Download PDF

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Abstract

본 문건은 층간소음 방지보드의 제보 방법을 개시한다.
실시예에 따른 방법은, 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물에 바텀애쉬, 경량골재, 혼화제, 물을 배합하여, 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 가압하여 성형물을 제조하는 단계; 및, 상기 성형물을 증기 양생한 후, 건조하는 단계;를 포함한다.
실시예에 따른 방법에 의해 제조된 보드는, 제조비용이 저렴하고, 무기 물질로 이루어져 열에 강하다. 또한, 단열성이 우수하여, 바닥 시공시, 종래의 스티로폼 보드와 달리 별도의 경량 기포 콘크리트를 타설하지 않아도 되므로 시공성이 우수하다.

Description

바텀애쉬를 이용한 층간소음 방지보드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 층간소음 방지보드{A METHOD OF MANUFACTURING A BOARD USING BOTTOM ASH, AND A BOARD MANUFACTURED THEREBY}
본 문건이 개시하는 기술은, 층간소음 방지보드의 제조 방법과 관련된다.
(석탄의 유기성 가연 성분이 연소된 후에 남는 잔류 광물질인) 무기성 석탄회(Ash, 애쉬)는 화력발전소에서 주로 발생한다. 전술한 석탄회는 입자의 크기가 100㎛이하일 때는 플라이애쉬(Fly Ash, 비회)로, 그 이상일 때는 바텀애쉬(Bottom Ash, 바닥재 혹은 저회)로 구분된다.
한편, 플라이애쉬는 현재 70% 정도가 콘크리트의 혼화제와 시멘트 원료로 재활용되고 있다. 그러나 바텀애쉬는 그 활용 정도가 미미하며, 대부분이 발전소 주변 회사장에 단순 매립되고 있는 실정이다.
또 한편, 복층 건물의 바닥 시공시, 각층의 바닥에는 단열 및 차음(방진)을 목적으로 스티로폼 등의 유기단열보드가 설치된다. 그러나 유기단열보드의 경우, 열에 취약한 단점이 있다. 즉, 유기단열보드는 건물의 준공 직후에는 차음 효과가 우수하지만, 준공 후 일정 시간이 지난 뒤에는, 뜨거운 물이 흐르는 보일러 배관 등에 의해, 열변형이 되어 차음 효과가 급격히 저하되는 문제점이 있다.
만약, 버려지는 바텀애쉬와, 무기성 경량 골재 등을 이용하여, 층간소음 방지보드를 제조할 수 있다면, 보드의 제조 비용 측면에서 큰 이득일 것이다. 또한, 바텀애쉬와, 무기 소재로 이루어진 층간소음 방지보드는 열에 강하고, 단열 성능이 우수할 것으로 기대된다.
석탄발전소 등에서 버려지는 바텀애쉬을 이용하여, 열변형이 없는 층간소음 방지보드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
실시예에 따른 방법은, 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물에 바텀애쉬, 경량골재, 혼화제, 물을 배합하여, 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물을 가압하여 성형물을 제조하는 단계; 및, 상기 성형물을 증기 양생한 후, 건조하는 단계;를 포함한다.
상기 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물은, 석탄 발전소의 바텀애쉬 또는 플라이애쉬로부터 선택되는 애쉬 100 중량부, 고로슬래그 미분말 30 내지 70 중량부, 산화칼슘 30 내지 70 중량부 및 염화칼슘 10 내지 25 중량부로 이루어지는 것일 수 있다.
상기 혼합물은, 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물 100 중량부에 바텀애쉬 20 내지 50 중량부, 경량골재 80 내지 120 중량부, 혼화제 0.02 내지 5 중량부 및 물 50 내지 120 중량부가 배합되어 제조되는 것일 수 있다.
경량골재는, 펄라이트 및 팽창 질석으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것일 수 있다.
또한, 실시예에 따른 방법은, 상기 혼합물 100 중량부에 단섬유 0.6 ~ 0.7 중량부, 증점제 0.25 ~ 0.35 중량부를 첨가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
* 전술한 실시예는 본 문건이 개시하는 기술의 일부 양태(Aspect)에 불과하며, 다른 양태나 특징들은 '발명의 실시하기 위한 구체적인 내용'에서 설명된다.
실시예에 따른 방법을 이용하면, 석탄발전소 등에서 버려지는 바텀애쉬을 재활용할 수 있는 효과가 있다.
실시예에 따른 방법에 의해 제조된 보드는, 제조비용이 저렴하고, 무기 물질로 이루어져 열에 강하다. 또한, 단열성이 우수하여, 바닥 시공시, 종래의 스티로폼 보드와 달리 별도의 경량 기포 콘크리트를 타설하지 않아도 되므로 시공성이 우수하다.
이하, 발전소 등에서 버려지는 바텀애쉬를 이용하여, 열에 강한 층간소음 방지보드를 제조할 수 있는 실시예에 따른 방법을 구체적으로 설명한다.
실시예에 따른 방법은, 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물에 바텀애쉬, 경량골재, 혼화제, 물을 배합하여, 혼합물을 제조하는 단계, 혼합물에 단섬유, 증점제를 첨가하는 단계, 혼합물을 가압하여 성형물을 제조하는 단계 및, 성형물을 증기 양생한 후, 건조하는 단계를 포함한다.
혼합물을 제조하는 단계
석탄 발전소의 바텀애쉬 또는 플라이애쉬를 주원료로 한 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물에, 바텀애쉬, 경량골재를 건식 혼합한 후, 물과 혼화제를 배합하여, 혼합물을 제조하는 단계이다.
혼합물은 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물 100 중량부에 바텀애쉬 20 내지 50 중량부, 경량골재 80 내지 120 중량부, 혼화제 0.02 내지 5 중량부 및 물 50 내지 120 중량부가 배합되어 이루어지는 것이 바람직하다.
상온경화형 무시멘트 결합재 조성물은 100 중량부가 함유된다. 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물은 석탄 발전소의 바텀애쉬 또는 플라이애쉬로부터 선택되는 애쉬, 고로 슬래그 미분말, 산화칼슘 및 염화칼슘으로 이루어지는데, 애쉬 100 중량부, 고로 슬래그 미분말 30 내지 70 중량부, 산화칼슘 30 내지 70 중량부 및 염화칼슘 10 내지 25 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 고로 슬래그 미분말은 30 내지 70 중량부가 함유된다. 고로 슬래그 미분말은 산화제이철(Fe2O3) 성분 0.5 중량% 미만인 것이 바람직하다. * 고로 슬래그 미분말은 제철공정에서 발생하는 고로 슬래그를 건조하고 분쇄하여 생산되는 공산품으로서, KS 규격(KS F 2563)이 제정되어 있으며, 시중에 유통되고 있는 공산품이다.
상온경화형 무시멘트 결합재 조성물은 바텀애쉬와 경량골재를 강력하게 결속시키는 바인더의 역할을 한다.
바텀애쉬는 20 내지 50 중량부가 함유된다. 바텀애쉬는 제조되는 보드의 내열성과 단열성을 강화시키는 역할을 한다. 바텀애쉬가 20 중량부 미만이면, 제조되는 보드의 내열성과 단열성이 충분히 확보되지 않고, 50 중량부를 초과하면, 제조되는 보드가 단열재에 적합하지 않는 무게를 갖게 된다.
경량골재 80 내지 120 중량부가 함유된다. 경량골재는 제조되는 보드의 무게를 경량화시키는 역할을 한다. 경량골재는 펄라이트(Perlite) 또는 팽창 질석(Expanded Vermiculite)일 수 있다. * 화산석으로 된 원석(진주석)을 잘게 파쇄한 후, 일정 온도(약 1200℃) 이상으로 가열하면, 3 ~ 5%의 결정수가 원석의 내부에서 배출되면서, 본래 부피의 약 10 ~ 20배 정도로 팽창하게 되는데, 이를 펄라이트라 한다. 또한, 질석을 잘게 파쇄한 후, 일정 온도(약 800℃) 이상으로 가열하면, 3 ~ 5%의 결정수가 원석의 내부에서 배출되면서, 본래 부피의 약 8 ~ 20배 정도로 팽창하게 되는데, 이를 팽창 질석이라 한다.
펄라이트 및 팽창 질석은 저밀도에 다공질이고, 흡수능력이 좋으며, 불연성, 흡음성, 내열성, 방음성, 경량성 및 단열성 등의 성질을 가지고 있다.
혼화제 0.02 내지 5 중량부 및 물 50 내지 120 중량부가 함유된다. 혼화제와 물은 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물과 반응하며, 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물이 경화되는 반죽이 되도록 한다.
단섬유 , 증점제를 첨가하는 단계
혼합물에 단섬유 및 증점제가 첨가하는 단계이다. 혼합물 100 중량부에 단섬유 0.6 ~ 0.7 중량부, 증점제 0.25 ~ 0.35 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
단섬유는 제조되는 보드의 인장 및 굽힘강도을 향상시키는 역할을 한다. 단섬유는 현무암 섬유일 수 있는데, 현무암 섬유는 현무암으로 만들어진 회갈색 섬유로서 절연 재료와 섬유 강화된 건축 재료에 사용된다.
증점제는 혼함물의 점도 높이는 역할을 한다.
성형물을 제조하는 단계
혼합물을 가압 프레스 등을 이용하여, 30 ~ 50 kgf/㎠의 압력으로 가압하여 판넬 형태의 성형물을 제조하는 단계이다.
성형물을 증기 양생한 후, 건조하는 단계
성형물이 50 ~ 60℃에서 3 ~ 5시간 동안 증기 양생한 후, 건조시켜 보드를 제조하는 단계이다.
실시예에 따른 방법에 의해 제조된 보드는, 제조비용이 저렴하고, 무기 물질로 이루어져 열에 강하다. 또한, 단열성이 우수하여, 바닥 시공시, 종래의 스티로폼 보드와 달리 별도의 경량 기포 콘크리트를 타설하지 않아도 되므로 시공성이 우수하다.
앞서 설명된 다양한 실시예에 따른 방법은, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여, 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형(응용)될 수 있음이 자명하다.
그에 따라, 본 문건이 개시하는 기술의 청구범위는 발명의 설명 및 도면 전반에 내포된 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물에 바텀애쉬, 경량골재, 혼화제, 물을 배합하여, 혼합물을 제조하는 단계;
    상기 혼합물을 가압하여 성형물을 제조하는 단계; 및,
    상기 성형물을 증기 양생한 후, 건조하는 단계;를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상온경화형 무시멘트 결합재 조성물은,
    석탄 발전소의 바텀애쉬 또는 플라이애쉬로부터 선택되는 애쉬 100 중량부, 고로슬래그 미분말 30 내지 70 중량부, 산화칼슘 30 내지 70 중량부 및 염화칼슘 10 내지 25 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 혼합물은,
    상온경화형 무시멘트 결합재 조성물 100 중량부에 바텀애쉬 20 내지 50 중량부, 경량골재 80 내지 120 중량부, 혼화제 0.02 내지 5 중량부 및 물 50 내지 120 중량부가 배합되어 제조되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 경량골재는,
    펄라이트 및 팽창 질석으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물 100 중량부에 단섬유 0.6 ~ 0.7 중량부, 증점제 0.25 ~ 0.35 중량부를 첨가하는 단계;를 더 포함하는, 방법
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된, 보드.
KR1020170094266A 2017-07-25 2017-07-25 바텀애쉬를 이용한 층간소음 방지보드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 층간소음 방지보드 KR101982087B1 (ko)

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