KR20200010675A - 황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체 - Google Patents

황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체 Download PDF

Info

Publication number
KR20200010675A
KR20200010675A KR1020180079112A KR20180079112A KR20200010675A KR 20200010675 A KR20200010675 A KR 20200010675A KR 1020180079112 A KR1020180079112 A KR 1020180079112A KR 20180079112 A KR20180079112 A KR 20180079112A KR 20200010675 A KR20200010675 A KR 20200010675A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
quicklime
printing
ocher
composite
Prior art date
Application number
KR1020180079112A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102243246B1 (ko
Inventor
황진하
최은수
김재환
이현배
황희수
오지원
Original Assignee
홍익대학교 산학협력단
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 홍익대학교 산학협력단 filed Critical 홍익대학교 산학협력단
Priority to KR1020180079112A priority Critical patent/KR102243246B1/ko
Publication of KR20200010675A publication Critical patent/KR20200010675A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102243246B1 publication Critical patent/KR102243246B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04—Clay; Kaolin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/131—Inorganic additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Abstract

본 명은 3D 프린터를 이용하여 시공이 가능하고 친환경적인 건축 재료로 사용될 수 있는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 관한 것으로, 70 ~ 95wt%의 황토 분말 및 5 ~ 30wt%의 생석회 분말이 혼합된 원료 분말과 원료 분말의 전체 중량에 대하여 30 ~ 60중량부로 혼합되는 배합수를 포함하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체를 개시한다.본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 건축 재료에서 필요로 하는 압축 강도를 구비하여 3D 프린터를 이용하여 시공이 가능하며, 황토를 포함하므로 원적외선 방출 특성과 전자파 차단 특성과 습도 조절 특성과 항균 특성 및 자정 특성을 보유하여 친환경적인 건축 재료로 사용될 수 있다.

Description

황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체{Composite Materials for 3D Printing including Loess and Quicklime}
본 발명은 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 황토 분말과 생석회 분말 및 배합수가 일정 비율로 혼합되어 3D 프린터에 적용 가능하고 친환경적이며 단기간에 고강도가 발현되는 3D 프린팅용 복합체에 관한 것이다.
3D 프린터가 대중화되고 적용 범위가 넓어지면서 3D 프린터를 건축 분야에 접목하려는 기술들이 시도되고 있다. 3D 프린터를 이용한 건축은 일반 건축 시공법보다 건축 시간과 노동력 및 비용을 크게 단축할 수 있고 기존에 만들기 어려웠던 곡면 설계도 3D 프린터를 이용하면 간단하게 제작이 가능하다.
현재 3D 프린터를 이용한 건축 재료는 대부분 시멘트가 주재료인 콘크리트가 사용되고 있는데 시멘트는 높은 CO2 배출량과 함께 먼지와 분진이 다량 발생하고 소성온도 유지를 위한 에너지 소비가 높아 환경 부하를 일으키는 대표적인 원인으로 지적받고 있다. 또한 현대인들의 경제 수준 향상으로 삶의 질을 개선하고자 하는 욕구가 커짐에 따라 인체에 무해한 친환경 거주공간에 대한 관심이 급증하고 있어 친환경 재료의 개발이 필요한 상황이다.
대표적인 친환경 건축 재료로 주목받고 있는 황토는 흡수력, 자정력, 통풍력, 분해작용이 뛰어나 환경 친화적이고 원적외선 방출, 전자파 차단, 중금속 배출 효능이 있어 인체에 유익한 장점이 있다. 또한 매장량이 풍부하고 수급이 용이하여 예부터 건축 재료로 사용되어 왔다. 그러나 황토 자체가 가지는 압축강도, 휨 강도 등의 역학적 특성이 좋지 않기 때문에 단일 황토 자재를 건축에 활용하기는 적절하지 않다.
따라서 황토를 건축 자재로 활용하기 위해 콘크리트의 일부를 시멘트 대신 황토로 대체하여 적용하거나 지푸라기, 마 등의 천연 섬유 재료를 첨가하여 재료 자체의 결속력을 강화시킨 기술들이 소개되고 있다. 또한 황토로 벽돌을 제작하여 종횡 방향으로 접착제를 이용하여 붙이는 시공법과 황토 벽돌 외부에 프레임을 감싸서 형상유지 및 강도를 강화하는 방법들도 시도되고 있다.
하지만 앞서 언급된 기술들은 일부 비환경친화적인 요소를 포함하거나 재료 자체의 강도가 높지 않아 건축 재료로 사용하기에 어려움이 있다. 또한 재료의 경화 시간이 길어 3D 프린팅의 특성상 사출물의 형상유지에 어려움이 있을 수 있어 적용에 한계가 있다.
본 발명은 3D 프린터를 이용하여 시공이 가능하고 친환경적인 건축 재료로 사용될 수 있는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 70 ~ 95wt%의 황토 분말 및 5 ~ 30wt%의 생석회 분말이 혼합된 원료 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅용 복합체는 상기 원료 분말의 전체 중량에 대하여 30 ~ 60중량부로 혼합되는 배합수를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅용 복합체는 상기 황토 분말이 0.1 ~ 5㎛의 입도를 가질 수 있다. 상기 생석회는 1 ~ 50μm의 입도를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅용 복합체는 현무암, 규조토, 석고, 소석회, 모래 또는 백토에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 강도 증진제를 더 포함할 수 있다. 상기 강도 증진제는 상기 원료 분말의 전체 중량에 대하여 10 ~ 60중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 건축 재료에서 필요로 하는 높은 강도와 짧은 경화 시간 특성을 구비하여 3D 프린터를 이용하여 시공이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 3D 프린터를 이용하여 벽돌 또는 판재 형태의 건축 재료로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 황토를 포함하므로 원적외선 방출 특성 및 전자파 차단 특성을 보유하여 친환경적인 건축 재료로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 습도 조절 특성과 항균 특성 및 자정 특성을 보유하여 친환경적인 건축 재료로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 3D 프린터를 이용하여 건축물 시공이 가능하므로 건축시 건축 시간과 노동력을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 대한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체를 이용한 3D 프린팅 공정 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 석고 분말이 첨가되어 3D 프린팅으로 제조된 3점 굽힘 강도 측정용 시편이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체로 제조된 압축 강도 측정용 시편이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체로 제조된 블록의 압축 강도 측정 결과이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 석고 분말이 첨가되어 제조된 복합 블록의 압축 강도 측정 결과이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 석고 분말이 첨가되어 제조된 3점 굽힘시험용 시편의 굽힘강도 측정 결과이다.
도 8은 본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체의 조성에 따른 실시예들의 압축강도 측정 결과이다.
이하, 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 대하여 설명한다.
상기 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 황토 분말 및 생석회(Quicklime) 분말을 포함할 수 있다. 여기서 상기 황토 분말 및 생석회 분말은 원료 분말을 형성할 수 있다. 또한, 상기 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 배합수를 더 포함할 수 있다. 상기 황토와 본시멘트를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 황토와 생석회가 배합수에 혼합되어 형성되는 페이스트 형상일 수 있다. 3D 프린터를 사용하여 블록과 같은 건축 재료의 제조가 가능하고, 벽체와 같은 건축 구조물의 시공이 가능하도록 한다. 상기 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 건축 재료 또는 건축 구조물과 같은 구조물을 제조하는데 사용될 수 있다. 상기 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 황토 분말을 포함하므로 황토의 고유 특성인 원적외선 방출과 전자파 차단과 같은 작용을 할 수 있다.
또한, 상기 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체는 본시멘트, 현무암, 규조토, 석고, 소석회, 모래 또는 백토에서 선택되는 적어도 어느 하나를 강도 증진제로 더 포함할 수 있다. 상기 강도 증진제는 물리적 또는 화학적 작용을 하면서 3D 프린팅용 복합체로 형성되는 구조물의 강도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 강도 증진제는 구조물에서 황토의 수축력을 억제하여 구조물에서 균열이 전파되는 것을 억제할 수 있다. 상기 강도 증진제는 원료 분말의 전체 중량에 대하여 10 ~ 60중량부로 혼합될 수 있다.
상기 황토 분말은 0.1 ~ 5㎛의 입도를 갖는 분말일 수 있다. 상기 황토 분말은 바람직하게는 2 ~ 4㎛의 입도를 갖는 분말일 수 있다. 상기 황토 분말은 평균 입도가 3㎛인 분말일 수 있다. 상기 황토 분말은 다양한 성분을 갖는 황토 분말일 수 있다. 상기 황토 분말은 황토가 존재하는 지역에 따라 다양한 성분을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 황토 분말은 SiO2가 54wt%, Al2O3가 31.7wt%, Fe2O3가 9.93wt%, K2O가 2.06wt%, TiO2가 1.15wt%, MgO가 0.747wt%, CaO가 0.196wt%, SO3가 0.114wt%, Na2O가 0.104wt%, Cr2O3가 0.0266wt%로 포함될 수 있다. 상기 황토 분말은 원적외선 방출 특성과 전자파 차단 특성과 온습도 조절 특성과 항균 특성 및 자정 특성을 갖는다. 따라서, 상기 황토 분말은 3D 프린팅용 복합체에 의한 구조물에 상기와 같은 특성을 부여할 수 있다.
상기 황토 분말은 원료 분말에 70~ 95wt%로 포함될 수 있다. 상기 황토 분말의 함량이 적으면, 황토에 의하여 발생되는 3D 프린팅용 복합체의 유익한 특성이 약해질 수 있다. 예를 들면, 상기 3D 프린팅용 복합체의 원적외선 방출 특성과 전자파 차단 특성과 온습도 조절 특성과 항균 특성 및 자정 특성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 황토 분말의 함량이 많으면, 3D 프린팅용 복합체에 의한 구조물의 강도가 약해질 수 있다.
상기 생석회 분말은 1 ~ 50μm의 입도를 가질 수 있다. 또한 상기 생석회 분말은 바람직하게는 25 ~ 45μm의 입도를 가질 수 있다. 또한, 상기 생석회 분말은 평균 입도가 35μm일 수 있다.
상기 생석회 분말은 3D 프린팅용 복합체에 의한 구조물의 강도를 증가시킬 수 있다. 상기 생석회 분말은 황토 및 배합수와 반응하여 화합물을 생성하면서 3D 프린팅용 복합체에 의한 구조물의 강도를 증가시킬 수 있다. 상기 생석회 분말이 황토 및 배합수와 반응하여 형성되는 화합물은 CSH(CaO·SiO2·nH2O), CAH(CaO·AlO3·nH2O) 또는 에트린가이트일 수 있다. 다만, 여기서 상기 화합물의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 생석회 분말은 배합수와 반응하면서 열을 발생시켜 경화를 촉진할 수 있다.
상기 생석회 분말은 생석회가 존재하는 지역에 따라 다양한 성분을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 생석회 분말은 CaO 98.4wt%, MgO 0.812wt%, Fe2O3 0.311wt%, SiO2 0.257wt%, SO3 0.131wt%, Al2O3 0.0796wt%, P2O5 0.0205wt%로 구성될 수 있다.
상기 생석회 분말은 원료 분말에 5 ~ 30wt%로 포함될 수 있다. 상기 생석회 분말의 함량이 너무 적으면 황토와 반응하여 생성되는 화합물이 적어져 3D 프린팅용 복합체에 의한 구조물의 강도가 약해질 수 있다. 또한, 상기 생석회 분말이 너무 많으면 발열에 의해 경화 속도가 너무 빨라져 3D 프린팅 공정 중 3D 프린팅용 복합체가 노즐의 내부 또는 공급관의 내부에서 굳어질 수 있다.
상기 강도 증진제로는 석고 분말이 사용될 수 있다. 상기 석고 분말은 0.1 ~ 5㎛의 입도를 갖는 분말일 수 있다. 상기 석고 분말은 바람직하게는 2 ~ 4㎛의 입도를 갖는 분말일 수 있다. 상기 석고 분말은 평균 입도가 3㎛인 분말일 수 있다.
상기 석고 분말은 원료 분말 전체 중량에 대하여 10 ~ 50중량부로 포함될 수 있다. 상기 석고 분말은 구조물에 강도를 부여할 수 있다. 상기 석고 분말의 함량이 너무 적으면 3D 프린팅용 복합체로 제조되는 구조물의 강도 증가가 충분하지 않을 수 있다. 또한, 상기 석고 분말의 함량이 너무 많으면 본시멘트의 빠른 경화 속도로 인해 구조물이 완성되기 전에 재료가 노즐 내부에서 굳어져 프린팅 과정에서 문제가 생길 수 있다.
상기 배합수는 원료 분말 전체 중량에 대하여 30 ~ 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 배합수는 황토 분말 또는 생석회 분말과 반응하여 화합물을 생성하며, 3D 프린팅용 복합체로 제작된 구조물의 강도를 증가시킨다. 또한, 상기 배합수는 3D 프린팅용 복합체에 유동성을 부여할 수 있다. 상기 배합수의 함량이 너무 적으면 원료 분말과 배합수가 혼합된 3D 프린팅용 복합체의 점도가 높아 3D 프린팅 공정 자체가 불가능할 수 있고 구조물 표면에 균열이 생기거나 구조물 표면의 평활도가 감소될 수 있다. 또한, 상기 배합수의 함량이 너무 적으면 3D 프린팅용 복합체로 제작된 구조물의 강도가 충분하지 않을 수 있다. 상기 배합수의 함량이 너무 많으면 점도가 너무 낮고 상대적으로 황토 분말과 생석회 분말의 함량이 적게 되어 구조물의 형상을 형성하기 어려우며, 구조물의 건조 시간이 증가될 수 있다.
다음은 본 발명의 황토와 본시멘트를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 대하여 구체적인 실시예를 통하여 평가 결과에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 대한 공정도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체를 이용한 3D 프린팅 공정 사진이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 석고 분말이 첨가되어 3D 프린팅으로 제조된 3점 굽힘 강도 측정용 시편이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체로 제조된 압축 강도 측정용 시편이다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체로 제조된 블록의 압축 강도 측정 결과이다. 도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 석고 분말이 첨가되어 제조된 복합 블록의 압축 강도 측정 결과이다. 도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체에 석고 분말이 첨가되어 제조된 3점 굽힘시험용 시편의 굽힘강도 측정 결과이다. 도 8은 본 발명의 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체의 실시예에 따른 압축강도 측정 결과이다.
먼저, 상기 3D 프린팅용 복합체의 3D 프린팅용 소재 적합성을 평가하기 위해 3D 프린팅 공정 테스트를 진행하였다. 상기 3D 프린팅용 복합체는 도 1에 도시된 바와 같은 공정을 통하여 제조하였다. 상기 3D 프린팅용 복합체는 황토 분말과 생석회 분말을 혼합하여 원료 분말을 만든 후에, 추가로 석고 분말을 혼합하여 혼합 분말을 제조하였다. 상기 혼합 분말에 추가로 배합수를 섞어 3D 프린팅용 복합체를 제조하였다. 상기 원료 분말은 황토 분말과 생석회 분말을 73wt%와 27wt%로 혼합하여 제조하였다. 상기 석고 분말은 원료 분말 전체 중량에 대하여 33중량부로 원료 분말에 혼합하였다. 상기 배합수는 석고 분말이 혼합된 혼합 분말 전체 중량에 대하여 55중량부로 혼합하였다.
상기 3D 프린팅용 복합체를 3D 프린터에 충전하고, 도 2에서 보는 바와 같이 3D 프린팅 공정을 진행하여 굽힘강도 측정용 시편을 제조하였다. 상기 3D 프린팅용 복합체의 3D 프린팅을 위해 내경 4mm의 노즐을 사용하였다. 상기 3D 프린팅 공정은 노즐을 통해 3D 프린팅용 복합체가 연속적으로 토출되도록 진행되었다. 도 3은 제조된 굽임 강도 측정용 시편의 사진이다. 상기 굽힘 강도 측정용 시편은 1.5cm x 1.5cm x 24.5cm로 제조되었다.
다음으로, 본 실시예에서는 상기 황토 분말과 생석회 분말을 혼합하고 배합수를 섞어 제작한 육면체 블록을 이용하여 압축 강도를 평가하였다. 상기 육면체 블록은 도 1에 나타낸 공정을 통해 제작하였다. 상기 황토 분말과 생석회 분말은 실시예들에 따라 적정한 함량으로 혼합하여 원료 분말을 제조하였다. 상기 원료 분말에 배합수를 혼합하여 3D 프린팅용 복합체를 제조하였다. 또한, 상기 강도 증진제가 추가로 혼합되는 경우에 먼저 원료 본말에 강도 증진제를 혼합하여 혼합 분말을 제조하고 추가로 배합수를 혼합하였다. 상기 3D 프린팅용 복합체는 전동 믹서를 사용하여 혼합하였다. 상기 3D 프린팅용 복합체는 건비빔, V형 믹서, 더블콘 믹서(double cone mixer) 또는 볼 밀링(ball milling)을 이용하여 혼합할 수 있다. 상기 3D 프린티용 복합체를 5cm x 5cm x 5cm 크기의 정육면체 몰드에 채워 넣고 60℃, 95% 상대 습도의 항온항습 조건에서 양생하여 도 4와 같이 육면체 블록을 제작하였다. 상기 육면체 블록에 대하여는 압축 강도를 평가하였다.
<실시예 1>
실시예 1에서는 황토 분말과 생석회 분말을 혼합하여 원료 분말을 만든 후에, 배합수를 섞어 제작한 3D 프린팅용 복합체를 이용하여 육면체 블록을 제작하였다.
상기 원료 분말은 황토 분말과 생석회 분말을 각각 80wt%와 20wt%로 혼합하여 제조하였다. 상기 배합수는 원료 분말 전체 중량에 대하여 45 중량부로 혼합하였다. 상기 제작된 육면체 블록으로 정육면체 형상의 압축 강도 측정용 시편을 제작해 압축 강도를 평가하였다. 상기 압축 강도 측정용 시편은 도 5에서 보는 바와 같이 재령 1일에 최대 압축강도 7.79MPa를 나타내었다.
<실시예 2>
실시예 2에서는 황토 분말과 생석회 분말이 혼합된 원료 분말에 강도 증진제로 석고 분말을 추가로 혼합하였다. 상기 원료 분말은 황토 분말과 생석회 분말을 75wt%와 25wt%로 혼합하여 제조하였다. 상기 석고 분말은 원료 분말 전체 중량에 대하여 25중량부로 원료 분말에 혼합하여 혼합 분말을 제조하였다. 상기 배합수는 혼합 분말 전체 중량에 대하여 39중량부로 혼합하였다. 상기와 같이 제조된 3D 프린팅용 복합체는 실시예 1과 같이 압축 강도 측정용 시편으로 제조하였다. 상기 압축 강도 측정용 시편은 도 6에서 보는 바와 같이 재령 1일에 최대 압축강도 23.9MPa를 나타내었다.
<실시예 3>
실시예 3에서는 황토 분말과 생석회 분말이 혼합된 원료 분말에 강도 증진제로 석고 분말을 추가로 혼합하였다. 상기 원료 분말은 황토 분말과 생석회 분말을 73wt%와 27wt%로 혼합하여 제조하였다. 상기 석고 분말은 원료 분말 전체 중량에 대하여 33중량부로 원료 분말에 혼합하였다. 상기 배합수는 석고 분말이 혼합된 혼합 분말 전체 중량에 대하여 40중량부로 혼합하였다. 상기와 같이 제조된 3D 프린팅용 복합체는 실시예 1과 같이 압축 강도 측정용 시편으로 제조하였다. 상기 압축 강도 측정용 시편은 재령 1일에 최대 압축강도 17.94MPa를 나타내었다.
또한, 실시예 3의 3D 프린팅용 복합체로 3점 굽힘 시험용 시편을 제작해 3점 굽힘 강도를 평가하였다. 상기 3점 굽힘 시험용 시편은 도 7에서 보는 바와 같이 최대 하중 2.77 kgf를 나타내었다.
<실시예 4>
실시예 5에서는 실시예 3과 같이 황토 분말과 생석회 분말이 혼합된 원료 분말에 강도 증진제로 석고 분말을 추가로 혼합하였다. 상기 원료 분말은 황토 분말과 생석회 분말을 75wt%와 25wt%로 혼합하여 제조하였다. 상기 석고 분말은 원료 분말 전체 중량에 대하여 25중량부로 원료 분말에 혼합하였다. 상기 배합수는 석고 분말이 혼합된 혼합 분말 전체 중량에 대하여 55중량부로 혼합하였다. 상기와 같이 제조된 3D 프린팅용 복합체는 실시예 1과 같이 압축 강도 측정용 시편으로 제조하였다. 상기 압축 강도 측정용 시편은 최대 압축강도 15.55MPa를 나타내었다.
<실시예 5>
실시예 6에서는 황토 분말과 생석회 분말이 혼합된 원료 분말에 강도 증진제로 현무암 분말을 추가로 혼합하였다. 상기 원료 분말은 황토 분말과 생석회 분말을 78wt%와 22wt%로 혼합하여 제조하였다. 상기 현무암 분말은 원료 분말 전체 중량에 대하여 11중량부로 원료 분말에 혼합하였다. 상기 배합수는 현무암 분말이 혼합된 혼합 분말 전체 중량에 대하여 45중량부로 혼합하였다. 상기와 같이 제조된 3D 프린팅용 복합체는 실시예 1과 같이 압축 강도 측정용 시편으로 제조하였다. 상기 압축 강도 측정용 시편은 최대 압축강도 9.73MPa를 나타내었다.
상기의 실시예들에 대한 조성과 측정 결과에 대하여 도 8에서 정리하였다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 70 ~ 95wt%의 황토 분말 및 5 ~ 30wt%의 생석회 분말이 혼합된 원료 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 원료 분말의 전체 중량에 대하여 30 ~ 60중량부로 혼합되는 배합수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 황토 분말은 0.1 ~ 5㎛의 입도를 가지는 것을 특징으로 하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 생석회는 1 ~ 50μm의 입도를 가지는 것을 특징으로 하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 생석회 분말이 상기 황토 및 배합수와 반응하여 CSH(CaO·SiO2·nH2O), CAH(CaO·AlO3·nH2O) 또는 에트린가이트를 반응물로 형성하는 3D 프린팅용 복합체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    현무암, 규조토, 석고, 소석회, 모래 또는 백토에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 강도 증진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체.
  7. 제 1 항에 있어서
    상기 강도 증진제는 상기 원료 분말의 전체 중량에 대하여 10 ~ 50중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 황토와 생석회를 포함하는 3D 프린팅용 복합체.
  8. 제 1 항에 있어서
    상기 석고 분말은 0.1 ~ 5㎛의 입도를 가지는 3D 프린팅용 복합체.
KR1020180079112A 2018-07-09 2018-07-09 황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체 KR102243246B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180079112A KR102243246B1 (ko) 2018-07-09 2018-07-09 황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180079112A KR102243246B1 (ko) 2018-07-09 2018-07-09 황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200010675A true KR20200010675A (ko) 2020-01-31
KR102243246B1 KR102243246B1 (ko) 2021-04-23

Family

ID=69369126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180079112A KR102243246B1 (ko) 2018-07-09 2018-07-09 황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102243246B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102303931B1 (ko) * 2020-12-22 2021-09-27 현대건설주식회사 3차원 바인더 젯 프린팅용 분체 조성물 및 이를 이용한 3차원 프린팅 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053839A (ko) * 2000-04-25 2000-09-05 남종수 황토미장재의 제조방법
KR20150080664A (ko) * 2014-01-02 2015-07-10 정하익 멀티형 3차원프린팅 또는 3차원프린터
KR20180100896A (ko) * 2017-03-02 2018-09-12 한국과학기술연구원 3d 프린팅 소재 및 이를 이용한 3d 프린팅 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000053839A (ko) * 2000-04-25 2000-09-05 남종수 황토미장재의 제조방법
KR20150080664A (ko) * 2014-01-02 2015-07-10 정하익 멀티형 3차원프린팅 또는 3차원프린터
KR20180100896A (ko) * 2017-03-02 2018-09-12 한국과학기술연구원 3d 프린팅 소재 및 이를 이용한 3d 프린팅 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
문화뉴스* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102303931B1 (ko) * 2020-12-22 2021-09-27 현대건설주식회사 3차원 바인더 젯 프린팅용 분체 조성물 및 이를 이용한 3차원 프린팅 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102243246B1 (ko) 2021-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101492233B1 (ko) 내화학성 및 내화성 모르타르 조성물의 제조 방법, 상기 방법에 의해 제조되는 내화학성 및 내화성 모르타르 조성물, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 내화 보수 시공 공법
JP5931317B2 (ja) 水硬性組成物および該水硬性組成物を用いたコンクリート
KR100959587B1 (ko) 초고강도 콘크리트 조성물, 및 이를 이용한 초고강도 콘크리트 제조 방법
RU2361834C1 (ru) Гранулированный заполнитель на основе природных осадочных высококремнеземистых пород для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий, способ получения бетонных строительных изделий и бетонное строительное изделие
KR102310854B1 (ko) 콘크리트 균열의 자가보수가 가능한 내염해성 증진 조성물로 제조된 콘크리트 및 이를 이용한 내염해성이 증진된 콘크리트 구조물의 제조방법
KR102325828B1 (ko) 황토와 본시멘트를 포함하는 3d 프린팅용 복합체
KR101205506B1 (ko) 산업부산물을 활용한 친환경 무기결합재 조성물
KR20200010675A (ko) 황토와 생석회를 포함하는 3d 프린팅용 복합체
KR100401575B1 (ko) 원적외선을 방사하는 고강도 황토벽돌의 제조방법
Riza et al. Possibility of lime as a stabilizer in compressed earth brick (CEB)
KR101332346B1 (ko) 알루미노실리케이트 및 마그네슘실리케이트 광물을 활용한 무기결합재 조성물 및 그 제조방법
KR100795936B1 (ko) 폐기 점토를 활용한 점토투수블록 및 그 제조방법
JP2017186186A (ja) ジオポリマー組成物、及びジオポリマー硬化体
KR101558893B1 (ko) 고내구성 첨가재를 포함하는 콘크리트용 혼합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물
KR102535232B1 (ko) 고강도 결합재 조성물 및 이를 구비하는 증기양생 콘크리트 조성물
KR20160012296A (ko) 유·무기 복합 무시멘트 흙 콘크리트 조성물 및 흙 콘크리트 2차제품
KR101272814B1 (ko) 고로슬래그를 포함한 비소성 결합재 및 이를 이용한 조강형 무시멘트 모르타르 조성물
KR100417928B1 (ko) 고로슬래그와 자극알칼리제를 첨가한 환경친화형 점토조성물
KR100876143B1 (ko) 고강도 규석 모르타르 조성물 및 그 제조방법
KR100516758B1 (ko) 고강도 시멘트 조성물 및 이를 이용한 패널의 제조방법
KR19980063519A (ko) 흙벽돌 및 그 제조방법
KR102144170B1 (ko) 슬래그 시멘트 조성물
KR20160072834A (ko) 흙 콘크리트 2차제품
KR102146455B1 (ko) 고로슬래그 기반 조성물 및 이의 경화체
KR101185365B1 (ko) 흙 블록과 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)