KR20230070669A - 졸-겔 공법을 활용한 pcm 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents
졸-겔 공법을 활용한 pcm 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230070669A KR20230070669A KR1020210156492A KR20210156492A KR20230070669A KR 20230070669 A KR20230070669 A KR 20230070669A KR 1020210156492 A KR1020210156492 A KR 1020210156492A KR 20210156492 A KR20210156492 A KR 20210156492A KR 20230070669 A KR20230070669 A KR 20230070669A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pcm
- fine aggregate
- sol
- impregnated
- gel
- Prior art date
Links
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 15
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 85
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 14
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 6
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- RZJRJXONCZWCBN-UHFFFAOYSA-N octadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC RZJRJXONCZWCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N pentadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCC YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N tetradecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N tridecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCC IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000001879 gelation Methods 0.000 claims description 4
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 claims description 3
- 229940038384 octadecane Drugs 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- -1 silane compound Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 240000000249 Morus alba Species 0.000 description 1
- 235000008708 Morus alba Nutrition 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
- C04B20/1066—Oxides, Hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
- B28B23/02—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects wherein the elements are reinforcing members
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/0076—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials characterised by the grain distribution
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/06—Oxides, Hydroxides
- C04B22/062—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
- C04B22/064—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals of the alkaline-earth metals
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
- C04B22/142—Sulfates
- C04B22/143—Calcium-sulfate
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
- E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
- E04C2/04—Building 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
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
- C04B2103/0071—Phase-change materials, e.g. latent heat storage materials used in concrete compositions
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/40—Porous or lightweight materials
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
본 발명은 경량기포콘크리트에 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재가 분산된 형태로 포함되는 것을 특징으로 하는 고축열 경량기포콘크리트 패널과 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 물리적/기계적 강도 및 열/전기 전도성이 우수하고 내구성이 뛰어난 탄소재료인 입상의 활성탄에 상변화물질을 함침시키고, 이를 다시 졸-겔 코팅시킴으로써 PCM이 함침된 활성탄의 공극 및 미세균열을 코팅하여 PCM의 누출 및 유실 문제를 해결하고 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, PCM 함침된 활성탄은 경량기포콘크리트 내부에 포함되어 있는 70%의 미세한 기포를 침범하지 않아 일반 콘크리트 구조체보다 10배 이상의 단열효과를 보여 쾌적한 생활환경을 창출할 수 있다.
Description
본 발명은 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 PCM을 미세골재에 함침시키고, 이를 추가 졸-겔 코팅시킴으로써 상기 PCM의 열 저장으로 인해 에너지를 절감할 수 있으며 성능유지가 가능한 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
지난 2020년 7월 탄소 배출 저감을 위해 한국판 뉴딜(그린뉴딜)을 발표하였고 2020년 9월 국회에서 '기후위기 대응 비상결의안'을 의결하였으며, 2020년 10월 문재인대통령이 2050 탄소중립 목표 선언을 하여 2020년 12월 NDC 국제사회에 제출하였다. 이로 인하여 2030 탄소 배출량 감축목표를 2017년 대비 24.4%, 약 1억 7천만 톤으로 설정함에 따라 국내 에너지 배출량 중 30%를 차지하는 건축 및 건설 분야에서의 온실가스 저감이 필수화 되었고 주거용 에너지 절감 기술개발에 대한 중요성 또한 높아지게 되었다.
조적 패널 중에는 고온·고압을 이용해 시멘트, 콘크리트 경화를 촉진시켜 단시간 내에 제품화할 수 있는 경량기포콘크리트(ALC)가 있다. 약 70%의 미세한 독립기포로 형성된 경량기포콘크리트 패널은 단열성과 차음성이 뛰어나며, 콘크리트의 1/4 정도의 가벼운 경량성을 가지고 있어 시공효율이 향상되고 건물의 자중감소와 구조하중의 경감으로 기초에 들어가는 구조비용이 저렴해 경제성이 높다. 또한, 무기질을 주원료로 하여 만든 건축자재로 내화성이 뛰어난 건설재료이다.
한국등록특허 10-1706512에서는 세라믹 분말, 활성 탄소 및 커피박을 포함하는 분말상 혼합물을 준비하는 단계; 상기 분말상 혼합물에 액상규산칼륨, 라텍스, 및 물을 포함하는 액상 혼합물을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리에 과산화수소를 첨가하여 발포시키는 단계; 및 상기 발포된 슬러리를 건조시키는 단계를 포함하는 균일한 기공의 크기 및 분포를 갖는 건축자재용 세라믹 발포체의 제조 방법을 제시하였다.
한국등록특허 10-2300808에서는 성 상전이물질(110a) 또는 유성 상전이물질(110b)로서, 주변 온도에 따라 온도가 높아지는 온열 과정에서 열을 흡수하고(축열), 주변 온도보다 온도가 낮아지는 냉열 과정에서 열을 방출하는(방열) 특성을 갖는 상전이물질(110); 상기 상전이물질(110)을 흡수하는 물질 흡수제로서, 상기 상전이물질(110)이 함침되어 흡수되는 셀룰로스 섬유(120); 상기 상전이물질(110)과 균일한 접촉을 위하여 혼합되는 계면활성제(130); 및 표면코팅 및 결합재(Binder)로서, 슬러리(Slurry) 형태의 페이스트(Paste)를 형성하도록 혼합되는 페이스트 형성 혼합재(140)를 포함하되, 상기 상전이물질(110)이 함침된 셀룰로스 섬유(120), 계면활성제(130) 및 페이스트 형성 혼합재(140)를 혼합한 슬러리 형태의 페이스트(Paste)를 형성하며; 그리고 상기 셀룰로스 섬유(120)는 축열방열 소재 형성시 상기 상전이물질(110)의 소실이나 화학적 변형을 최소화하며, 상기 셀룰로스 섬유(120)는 닥나무 한지셀룰로스 또는 벼도정 후 발생되는 왕겨를 포함하여 상전이물질과 화학적으로 결합하지 않으면서 상전이물질을 대량으로 흡수할 수 있는 천연셀룰로스 물질로 선택되는 것을 특징으로 하는 상전이물질이 함침된 셀룰로스 섬유를 이용한 축열방열 소재를 제시하였다.
본 발명에서는 상변화물질의 열 저장으로 인해 에너지를 절감할 수 있으며 성능유지가 가능한 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재 적용 고축열 경량기포콘크리트 패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재 적용 고축열 경량기포콘크리트 패널의 제조방법을 제공하는 데도 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 고축열 경량기포콘크리트 패널은 경량기포콘크리트에 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재가 분산된 형태로 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재는 상변화물질(PCM)이 미세골재에 함침되고, 이를 졸-겔 용액으로 코팅시켜 이루어진 것이 바람직하다.
상기 상변화물질(PCM)은 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸 및 에이코산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 파라핀 알칸 계열의 물질이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상변화물질(PCM)은 융점은 16.7℃, 융해열 236.5 kJ/kg인 n-헥사데칸인 것이 바람직하다.
상기 미세골재는 20x40mesh를 통과한 것으로 크기 1mm 이하의 입상의 활성탄이 바람직하다.
상기 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재는 전체 잔골재 중 20~60중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재는 PCM이 함침된 미세골재를 졸 상태의 액체를 겔 상태의 고체로 변이하여 만들어진 실리카겔 박막을 이용하여 코팅시켜 이루어진 것일 수 있다.
상기 조성물은 상기 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재를 포함하는 잔골재 50~60중량%, 생석회 10~20중량%, 시멘트 20~30중량%, 무수석고 2~5중량%, 및 발포제 0.05~1중량%를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상변화물질(PCM)을 미세골재인 입상의 활성탄에 함침시켜 PCM 함침 미세골재 제조하는 단계, 상기 PCM 함침 미세골재를 졸-겔 공법을 이용하여 코팅시켜 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재 제조하는 단계, 경량발포콘크리트 조성과 상기 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재를 배합시켜 배합 슬러리를 제조하는 단계, 상기 배합 슬러리에 보강철근을 사용하여 강도를 보강시키고 몰드에 세팅한 후 배합 슬러리를 타설하는 단계, 및 상기 배합 슬러리를 경화 및 양생시키는 단계를 포함하는 고축열 경량기포콘크리트 패널의 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 PCM 함침 미세골재 제조시, PCM 100부피비에 대하여 미세골재는 60~90부피비로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 졸-겔 코팅시, 졸 용액의 pH는 3~4이고, 겔화시 상기 용액의 pH는 7~8로 유지시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 물리적/기계적 강도 및 열/전기 전도성이 우수하고 내구성이 뛰어난 탄소재료인 입상의 활성탄에 상변화물질을 함침시키고, 이를 다시 졸-겔 코팅시킴으로써 PCM이 함침된 활성탄의 공극 및 미세균열을 코팅하여 PCM의 누출 및 유실 문제를 해결하고 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, PCM 함침된 활성탄은 경량기포콘크리트 내부에 포함되어 있는 70%의 미세한 기포를 침범하지 않아 일반 콘크리트 구조체보다 10배 이상의 단열효과를 보여 쾌적한 생활환경을 창출할 수 있다.
뿐만 아니라 간단한 메커니즘으로 제작과 시공이 편리하므로 공기단축 및 공사비용을 대폭 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 사용되는 재료는 규석, 생석회 등의 천연재료로 구성되어 인체에 무해하며 자체 원적외선을 방출한다. 본 발명에 사용되는 재료들은 무기광 물질로서 오랜 세월이 지나도 성능이 변하지 않은 내구성을 지니고 있다.
이러한 본 발명에 따른 패널은 건축과 토목 구조물에서 스스로 축열 및 방열하는 성질을 이용하여 내벽재에 적용이 가능하며, 내벽재 패널의 열저장 특성을 이용하여 별도의 비용 없이 냉난방의 효율을 극대화시킬 수 있어 에너지의 사용을 최소화하며 실내의 쾌적한 온도를 유지할 수 있다. 또한, 상기 내벽재에 한정되지 않고 PCM의 화학결합식에 따라 상변화 물질의 상변화 온도가 변화함에 따라 바닥재와 천장재 등 여러 건축물에서 다양한 용도로 사용될 수도 있다.
이외에도 다음과 같은 효과를 예상할 수 있다.
(a) 건축물에서 축열 및 방열하는 내장재 경량기포콘크리트 패널 개발
(b) 자발적인 온도 조절로 인한 에너지 절감이 가능
(c) 에너지 절감으로 인한 건축물이 차지하는 온실가스 저감
(d) 에너지 절감으로 인한 에너지 소비 비용 최소화로 인한 경제성 향상
(e) 에너지 낭비를 최소화하여 탄소 배출 및 친환경적 기술로 활용 가능
(f) 경량기포콘크리트 패널의 장점에 따라 많은 부분의 대체재로 활용 가능
(g) 무기광물질 자재로 만들어지는 경량기포콘크리트는 유해물질을 방출하지 않고 투습성이 뛰어나 스스로 실내습도를 조절함으로써 건강하고 쾌적한 환경을 만들 것으로 기대
(h) 기존 경량기포콘크리트의 미세한 독립기포를 가져 단열성을 유지하고 상변화물질의 축열 및 발열을 가진 경량기포콘크리트 패널 개발
도 1은 본 발명에서 제안하는 고축열 조적 패널 제조 과정의 순서도이다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 PCM을 이용한 고축열 조절 패널을 보여주는 2차원 구성도이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 PCM을 이용한 3차원 고축열 조적 패널을 보여주는 구성도이다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재의 형상을 보여주는 그림이다.
도 5는 PCM 함침 전 미세골재와 졸-겔 코팅된 PCM 함침된 후 미세골재의 주사전자현미경으로 표면 구조를 관찰한 사진이다.
도 6은 PCM 물질이 함침된 미세골재 활성탄의 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 냉각과 가열 과정을 거치면서 열에너지를 측정하여 축열 및 방열 특성을 가지는지를 확인한 결과이다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 PCM을 이용한 고축열 조절 패널을 보여주는 2차원 구성도이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 PCM을 이용한 3차원 고축열 조적 패널을 보여주는 구성도이다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재의 형상을 보여주는 그림이다.
도 5는 PCM 함침 전 미세골재와 졸-겔 코팅된 PCM 함침된 후 미세골재의 주사전자현미경으로 표면 구조를 관찰한 사진이다.
도 6은 PCM 물질이 함침된 미세골재 활성탄의 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 냉각과 가열 과정을 거치면서 열에너지를 측정하여 축열 및 방열 특성을 가지는지를 확인한 결과이다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 발명은 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재를 경량기포콘크리트 패널과 결합한 형태로서, 상변화물질(PCM)이 함침된 미세골재를 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재를 적용한 고축열 경량기포콘크리트 패널에 관한 것이다.
통상 경량기포콘크리트의 비중이 0.5로 일반 콘크리트 구조체 무게의 1/4 정도의 경량성을 보이는데, 본 발명에 따른 PCM의 비중은 0.76 정도로 큰 차이를 보이지 않아 경량기포콘크리트에 포함시켜도 경량성에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 보인다.
이러한 본 발명에 따른 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재 적용 고축열 경량기포 콘크리트 패널의 제조 과정은 다음 도 1에 나타낸 바와 같다.
전체 공정은 PCM 전처리 공정(200)과 경량기포 콘크리트 제조 공정(100)으로 구분된다.
상기 PCM 전처리 공정(200)은 PCM을 미세골재인 입상의 활성탄에 함침시켜 PCM 함침 미세골재 제조 공정(210), 상기 PCM 함침 미세골재를 졸-겔 공법을 이용하여 코팅시키는 졸-겔 코팅공정(220), 및 상기 졸-겔 코팅시켜 PCM 함침 미세골재 제조 공정(230)으로 이루어진다.
상기 PCM을 미세골재인 입상의 활성탄에 함침시키는 공정은 상변화물질을 야자계열의 입상 활성탄을 진공함침기에서 진공 상태에서 함침시킨 다음, 이를 상기 상변화물질의 상변화온도보다 낮은 저온에서 방치하여 상기 PCM 함침 활성탄 미세골재를 고체화시키는 과정으로 진행될 수 있다.
상기 PCM을 미세골재인 입상의 활성탄에 함침시키는 공정에서는 상기 상변화물질 100부피비에 대하여 미세골재 활성탄을 60~90부피비로 혼합해서 약 1~2시간 동안 함침시키는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명에서 사용되는 상변화물질(PCM)은 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸 및 에이코산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 파라핀 알칸 계열의 물질이 바람직하게 사용될 수 있으며, 이 중에서 상변화 온도가 16.7℃이며 열 저장용량이 236.5kJ/kg인 n-헥사데칸(n-Hexadecane)이 특히 바람직하다.
또한 본 발명에서는 상기 PCM을 함침시키기 위한 미세골재로서 20x40mesh를 통과한 것으로 크기 1mm 이하의 입상의 활성탄을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 공정으로 제조된 PCM 함침 활성탄 미세골재는 에틸 실리게이트(TEOS)와 에탄올(Etoh)를 이용하여 만들어 둔 졸 형태의 용액에 넣어준 뒤 겔 형태가 될 때까지 저어준 후 말려서 나온 뭉쳐진 코팅 미세골재를 갈아주면 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 활성탄 미세골재가 완성된다. 즉, 본 발명에 따른 졸-겔 코팅은 졸 상태의 액체를 겔 상태의 고체로 변이하여 만들어진 실리카겔 박막을 이용하여 PCM 함침 활성탄 미세골재를 코팅하는 방법이다.
이때 사용되는 졸-겔 용액은 유기 실란계(silane) 화합물과 금속 알콕사이드(alkoxide) 화합물을 포함하는 통상의 것으로 상기 졸-겔 용액이 특별히 한정되는 것은 아니다.
구체적으로는 TEOS(에틸 실리게이트)와 EtOH를 몰비 1:4의 비율로 60℃ 정도의 항온교반기에서 10분 정도 섞어준 후 증류수를 TEOS와 8:1로, TEOS 중량 대비 10%의 실란 커플링제를 섞어 80℃ 정도의 항온교반기에서 20분 정도 섞어준다.
이때 가수분해 속도와 혼화성 향상을 위해 HCl을 첨가하여 pH를 3~4 정도 맞추고 5분 정도 저어준다. 또한, 겔화 시간을 단축하기 위해 NH4OH를 pH 7~8 정도 되도록 넣어준 후, 상기에서 제조된 PCM 함침 활성탄 미세골재를 위 용액에 넣어준 뒤 겔 형태가 될 때까지 저어주고 80℃ 상태의 항온기에서 건조시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 이러한 졸-겔 코팅된 PCM 함침된 활성탄 미세골재를 전체 잔골재 중 20~60중량%로 포함시켜 PCM의 상 변화할 때, 축열 및 방열하는 효과를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로는, 경량기포 콘크리트 제조 공정(100)을 들 수 있는데, 이는 원재료 배합 공정(110)에서 잔골재 중 일부를 상기 PCM 전처리 공정(200)에서 제조된 졸-겔 코팅 PCM 함침 미세골재로 치환하여 다른 구성 성분들과 배합을 진행하여 슬러리 형태로 만든다. 그 다음, 패널의 강도 유지를 위해 보강철근을 사용하고 이를 점용접하여 방청 처리되며 몰드에 세팅한 후 재료가 배합된 슬러리를 타설(120)한다. 그 후 몰드 속의 슬러리가 충분히 경화되면 몰드를 해체시킨 후 절단기기에 의해 필요규격으로 절단(130)하여 크기를 조절한다. 그 후 고온고압으로 증기 양생(140)해주고, 포장(150)을 하여 마무리한다.
다음 도 2는 본 발명에서 제안하는 PCM을 이용한 고축열 경량기포콘크리트 패널을 보여주는 2차원 구성도이다. 이를 참조하면, 본 발명에서는 경량기포콘크리트(1)에 졸-겔 코팅된 PCM 함침된 미세골재(2)를 분산이 잘 되게 배합한 뒤 타설하여 만든 패널이다. 배합할 때 졸-겔 코팅된 PCM 함침된 미세골재(2)는 잔골재를 대신하여 들어가게 되며 이는 경량기포콘크리트의 미세 기포를 그대로 유지하게 되어 경량기포콘크리트의 장점은 그대로 가지고 가게 되며 PCM의 상 변화할 때, 축열 및 방열하는 성질을 가지게 되는 패널이다.
또한, 상기 경량기포콘크리트(1)는 다음 도 3에 나타낸 바와 같은 구조를 가지며, 규사를 포함하는 잔골재 50~60중량%, 생석회 10~20중량%, 시멘트 20~30중량%, 무수석고 2~5중량%, 발포제(알루미늄 또는 알루미늄페이스트) 0.05~1중량%와 물이 포함된다.
본 발명의 경량기포콘크리트 패널 조성물에는 규석, 생석회 등의 천연재료로 구성되어 인체에 무해하며 자체 원적외선을 방출한다. 본 발명에 사용되는 재료들은 무기 광물질로서 오랜 세월이 지나도 성능이 변하지 않은 내구성을 지니고 있다.
본 발명에서는 상기 잔골재로 포함되는 규사의 일부를 대신하여 졸-겔 코팅된 PCM 함침 활성탄 미세골재로 20~60중량% 치환시켜 사용하는 것이 바람직하며, 상기 치환하는 함량이 20중량% 미만인 경우에는 그 효과가 미흡하고 60중량%를 초과하는 경우에는 기계적 강도가 저하될 수 있어 바람직하지 못하다.
또한, 상기 경량기포콘크리트(1)에 함침되는 PCM 함침된 미세골재(2)는 다음 도 4에 나타낸 바와 같다.
이러한 본 발명에 따른 패널은 건축과 토목 구조물에서 스스로 축열 및 방열하는 성질을 이용하여 내벽재에 적용이 가능하며, 내벽재 패널의 열저장 특성을 이용하여 별도의 비용 없이 냉난방의 효율을 극대화시킬 수 있어 에너지의 사용을 최소화하며 실내의 쾌적한 온도를 유지할 수 있다. 또한, 상기 내벽재에 한정되지 않고 PCM의 화학결합식에 따라 상변화 물질의 상변화 온도가 변화함에 따라 바닥재와 천장재 등 여러 건축물에서 다양한 용도로 사용될 수도 있다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 이하의 실시예에서는 특정 화합물을 이용하여 예시하였으나, 이들의 균등물을 사용한 경우에 있어서도 동등 유사한 정도의 효과를 발휘할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
실시예 1
1) PCM 함침 활성탄 미세골재 제조
n-헥사데칸(융점 16.7℃, 융해열 236.5 kJ/kg) 100ml와 입자 크기 0.8mm인 야자계열의 입상 활성탄 80ml를 진공함침기에 넣고, 진공 상태에서 120분 동안 함침시켜 PCM을 입상의 활성탄에 함침시켰다. 그 다음, 이를 저온(15℃)에서 방치하여 상기 상변화물질의 상변화를 이용하여 상기 PCM 함침 활성탄 미세골재를 고체화시켰다.
2)졸-겔 용액 준비 및 졸-겔 코팅
TEOS(에틸 실리게이트)와 EtOH를 몰비 1:4의 비율로 60℃의 항온교반기에서 10분 동안 섞어준 후 증류수를 TEOS와 8:1로, TEOS 중량 대비 10%의 실란 커플링제를 섞어 80℃ 정도의 항온교반기에서 20분간 섞어준다. 가수분해 속도와 혼화성 향상을 위해 HCl을 첨가하여 pH를 3~4 정도 맞추고 5분 정도 저어준다. 겔화 시간을 단축하기 위해 NH4OH를 pH 7~8 정도 되도록 넣어준 후, 상기 1)에서 제조된 PCM 함침 활성탄 미세골재를 위 용액에 넣어준 뒤 겔 형태가 될 때까지 저어주고 80℃ 상태의 항온기에서 건조시켰다. 상기 건조 후 뭉쳐진 졸-겔 코팅 미세골재를 잘게 갈아주어 나온 골재를 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재를 제조하였다.
3)경량기포콘크리트 패널 제조
잔골재로 규사 27.5중량%, 생석회 15중량%, 시멘트 25중량%, 무수석고 4중량%, 발포제(알루미늄) 1중량%와 물 225
을 배합하고 여기에 상기 2)에서 제조된 졸-겔 공법을 활용한 PCM 함침 미세골재를 상기 규사 중량 중 50%에 해당되는 27.5중량%를 첨가하여 전체 잔골재 함량이 55중량%인 슬러리 형태로 배합시켰다.
상기 패널의 강도 유지를 위해 보강철근을 사용하고 이를 점용접하여 방청 처리되며 몰드에 세팅한 후 재료가 배합된 슬러리를 타설시켰다. 그 후 몰드 속의 슬러리가 충분히 경화되면 몰드를 해체시킨 후 절단기기에 의해 필요규격으로 절단하여 크기를 조절한 다음 고온고압으로 증기 양생하여 경량기포콘크리트 패널을 제조하였다.
실험예 1 : PCM 함침 전후 구조 확인
본 발명과 같이 PCM 물질이 활성탄 내에 잘 함침되어 있는지를 함침 전후의 주사전자현미경(FE-SEM)으로 관찰하였으며, 그 결과를 다음 도 5에 나타내었다.
다음 도 5를 참조하면, PCM 함침 전 다공성 활성탄 미세골재는 그 표면에 무수한 다공이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 이러한 다공성 구조의 활성탄에 PCM을 함침시킨 다음, PCM의 유실을 방지할 수 있도록 졸-겔 코팅을 진행하여 표면의 공극이 덮인 것을 확인할 수 있다. 따라서 PCM의 축열 및 방열 성능을 발휘하는 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재가 효과적으로 제조된 것을 확인할 수 있다.
실험예 2 : PCM 함침 미세골재의 축열 방열 특성 확인
본 발명과 같이 PCM 물질이 함침된 미세골재 활성탄의 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 냉각과 가열 과정을 거치면서 열에너지를 측정하여 축열 및 방열 특성을 가지는지를 확인하였으며, 그 결과를 다음 도 6에 나타내었다.
다음 도 6을 참조하면, PCM 함침 미세골재(다공성 활성탄)을 냉각시키는 경우 이고 6.5℃보다 높은 온도에서부터 발열을 시작해서 6.5℃에서 피크온도를 나타내며 이보다 더 낮은 0℃ 이하의 온도까지 축열을 하는 것을 알 수 있으며, 이때 열에너지 면적은 73.6J/g로서 다공성 활성탄 미세골재에 함침된 PCM 물질이 효과적으로 축열 기능을 발휘함을 확인할 수 있다.
또한, PCM 함침 미세골재(다공성 활성탄)을 가열시키는 경우 약 -18℃부터 발열을 시작하여 2.7℃에서 피크 온도를 나타내고, 약 8~9℃까지 열을 방출하는 것으로 확인되었다. 이때 열에너지 면적은 71.16J/g로서 다공성 활성탄 미세골재에 함침된 PCM 물질이 효과적으로 방열 기능을 발휘함을 확인할 수 있다.
Claims (11)
- 경량기포콘크리트에 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재가 분산된 형태로 포함되는 것을 특징으로 하는 고축열 경량기포콘크리트 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재는:
상변화물질(PCM)이 미세골재에 함침되고, 이를 졸-겔 용액으로 코팅시켜 이루어진 것인 고축열 경량기포콘크리트 패널.
- 제2항에 있어서,
상기 상변화물질(PCM)은 트리데칸, 테트라데칸, 펜타데칸, n-헥사데칸, 옥타데칸 및 에이코산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 파라핀 알칸 계열의 물질인 것인 고축열 경량기포콘크리트 패널.
- 제2항에 있어서,
상기 상변화물질(PCM)은 융점은 16.7°융해열 236.5 kJ/kg인 n-헥사데칸인 것인 고축열 경량기포콘크리트 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 미세골재는 20x40mesh를 통과한 것으로 크기 1mm 이하의 입상의 활성탄을 포함하는 것인 고축열 경량기포콘크리트 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재는 PCM이 함침된 미세골재를 졸 상태의 액체를 겔 상태의 고체로 변이하여 만들어진 실리카겔 박막을 이용하여 이루어진 것인 고축열 경량기포콘크리트 패널.
- 잔골재 중 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재를 20~60중량%로 치환시켜 포함하는 것을 특징으로 하는 고축열 경량기포콘크리트 패널 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 조성물은 상기 졸-겔 코팅시킨 PCM 함침 미세골재를 포함하는 잔골재 50~60중량%, 생석회 10~20중량%, 시멘트 20~30중량%, 무수 석고 2~5중량%, 및 발포제 0.05~1중량%를 포함하는 것인 고축열 경량기포콘크리트 패널 조성물.
- 상변화물질(PCM)을 미세골재인 입상의 활성탄에 함침시켜 PCM 함침 미세골재 제조하는 단계,
상기 PCM 함침 미세골재를 졸-겔 공법을 이용하여 코팅시켜 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재 제조하는 단계,
경량발포콘크리트 조성과 상기 졸-겔 코팅된 PCM 함침 미세골재를 배합시켜 배합 슬러리를 제조하는 단계,
상기 배합 슬러리에 보강철근을 사용하여 강도를 보강시키고 몰드에 세팅한 후 배합 슬러리를 타설하는 단계, 및
상기 배합 슬러리를 경화 및 양생시키는 단계를 포함하는 제1항에 따른 고축열 경량기포콘크리트 패널의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 PCM 함침 미세골재 제조시, PCM 100부피비에 대하여 미세골재는 60~90부피비로 포함되는 것인 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 졸-겔 코팅시, 졸 용액의 pH는 3~4이고, 겔화시 상기 용액의 pH는 7~8로 유지시키는 것인 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210156492A KR102631303B1 (ko) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 졸-겔 공법을 활용한 pcm 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210156492A KR102631303B1 (ko) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 졸-겔 공법을 활용한 pcm 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230070669A true KR20230070669A (ko) | 2023-05-23 |
| KR102631303B1 KR102631303B1 (ko) | 2024-01-29 |
Family
ID=86544420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210156492A KR102631303B1 (ko) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 졸-겔 공법을 활용한 pcm 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102631303B1 (ko) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940005069A (ko) * | 1992-08-31 | 1994-03-16 | 정용문 | 화상독취장치 |
| KR20050076271A (ko) * | 2004-01-20 | 2005-07-26 | 정길례 | 표면코팅된 다공성 광물과 이를 이용한 건축제 및 그제조방법 |
| KR20060067803A (ko) * | 2004-12-15 | 2006-06-20 | 주식회사 엘지화학 | 이중바닥재용 고강도 경량 패널 및 이의 제조방법 |
| KR20140096756A (ko) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 지에스건설 주식회사 | 단열효과가 우수한 경량 콘크리트 조성물 |
| KR101706512B1 (ko) | 2016-09-27 | 2017-02-15 | 부경대학교 산학협력단 | 건축자재용 발포체 및 이의 제조 방법 |
| KR102300808B1 (ko) | 2020-12-22 | 2021-09-13 | 한국건설기술연구원 | 상전이물질이 함침된 셀룰로스 섬유를 이용한 축열방열 소재 및 그 제조방법 |
-
2021
- 2021-11-15 KR KR1020210156492A patent/KR102631303B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940005069A (ko) * | 1992-08-31 | 1994-03-16 | 정용문 | 화상독취장치 |
| KR20050076271A (ko) * | 2004-01-20 | 2005-07-26 | 정길례 | 표면코팅된 다공성 광물과 이를 이용한 건축제 및 그제조방법 |
| KR20060067803A (ko) * | 2004-12-15 | 2006-06-20 | 주식회사 엘지화학 | 이중바닥재용 고강도 경량 패널 및 이의 제조방법 |
| KR20140096756A (ko) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 지에스건설 주식회사 | 단열효과가 우수한 경량 콘크리트 조성물 |
| KR101706512B1 (ko) | 2016-09-27 | 2017-02-15 | 부경대학교 산학협력단 | 건축자재용 발포체 및 이의 제조 방법 |
| KR102300808B1 (ko) | 2020-12-22 | 2021-09-13 | 한국건설기술연구원 | 상전이물질이 함침된 셀룰로스 섬유를 이용한 축열방열 소재 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102631303B1 (ko) | 2024-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adhikary et al. | Aerogel based thermal insulating cementitious composites: A review | |
| Tran et al. | Strategic progress in foam stabilisation towards high-performance foam concrete for building sustainability: A state-of-the-art review | |
| CN105297943B (zh) | 复合气凝胶的承重保温装饰一体化装配式墙体及制备方法 | |
| CN102219415B (zh) | 一种免烧轻质砂及其制备方法 | |
| KR101726589B1 (ko) | 발포 모르타르 및 그의 제조방법 | |
| CN107265965A (zh) | 一种气凝胶泡沫混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN101759416A (zh) | 一种保温隔热建筑砂浆及制备工艺 | |
| Jia et al. | Applications of aerogel in cement-based thermal insulation materials: an overview | |
| CN102731041A (zh) | 玻化微珠保温骨料表面改性剂及改性玻化微珠保温骨料 | |
| CN105541386B (zh) | 一种混凝土加气保温砖及其制备方法 | |
| CN108623243A (zh) | 一种阻燃高强度泡沫混凝土及制备方法 | |
| EP2310335A1 (en) | A concrete mixture and method of forming the same | |
| CN105297942B (zh) | 复合气凝胶的轻钢龙骨保温装饰一体化墙体及制备方法 | |
| KR101782845B1 (ko) | 친수성 나노 에어로겔 파우더를 사용한 고단열 경량 기포 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 경량 기포 콘크리트 제조방법 | |
| CN108129132A (zh) | 烧结煤废膨胀珍珠岩保温装饰一体化板及其制备方法 | |
| KR102326910B1 (ko) | 지오폴리머의 발포 성형을 기반으로 한 고강도 인조 현무암의 제조방법 및 이를 이용한 초경량 고강도 인조 현무암 화분 | |
| CN114057448A (zh) | 一种聚乙烯粉轻质泡沫混凝土及其制备方法 | |
| KR101477108B1 (ko) | 단열효과가 우수한 경량 콘크리트 조성물 | |
| KR102631303B1 (ko) | 졸-겔 공법을 활용한 pcm 함침 미세골재 적용 고축열 경량발포콘크리트 패널 및 이의 제조방법 | |
| KR20190027994A (ko) | 방수형 기포콘크리트 블록의 습식 제조방법 | |
| KR100830550B1 (ko) | 경량 기포 콘크리트 | |
| CN110143788A (zh) | 保温干粉、保温浆料及其应用、建材、保温墙体 | |
| CN109437802A (zh) | 一种硫铝酸盐水泥装配式一体化内墙及其制备方法 | |
| JP2001329629A (ja) | 断熱性被覆粒体 | |
| CN107043235A (zh) | 一种憎水性气凝胶复合水泥基功能梯度材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |