KR910002574B1 - 시멘트 제품의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

시멘트 제품의 제조방법

제1도, 제2도 및 제3도는 본 발명의 제조방법을 실시하여 시멘트 제품을 제조하고 있는 상태를 순번으로 설명한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 성형형 2 : 기형

3 : 시멘트와 열경화성 수지와의 혼합재료

T : 본 발명에 의하여 제조된 시멘트 제품.

본 발명은 예를 들면 금형의 대신에 사용하는 시멘트형과 같이 시멘트를 원재료로서 만들어지는 각종의 시멘트 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

프레스성형기나 사출성형기 등의 성형기에는 통상의 경우, 각종의 금형강을 사용하여 만든 금형이 사용되고 있으나, 금형은 절삭가공이 번거롭고 대단히 비싸기 때문에, 다품종 소량생산이 진전되고 있는 최근에 상품의 제조가격 전체에 점유하는 금형대의 비율이 높게 되어서 비경제적이거나, 제조납기가 길게 걸려서 상품제조에 주는 영항이 큰 등의 문제가 있었다.

그래서 종래의 금속제의 금형에 대신하여 제조가격이 싸고 또 짧은 공기에 제조할 수 있는 시멘트 콘크리트제의 시멘트형을 사용하는 것이 생각되었다.

종래부터 행하여지고 있는 시멘트형의 제조예를 판금 프레스형을 예로서 설명하면, 제조에 있어서는 먼저 기형(모델)을 목제의 코어복스(core box)내에 고정하고, 이어서 기형의 표면과 코어복스의 내측면에 이형제를 도포한 후, 이 코어복스내에 시멘트를 물에 용해시킨 시멘트 페이스트를 유입시켜서 고화한 후에 코어복스 최상면의 레벨링(levelling) 및 스퀴즈를 행하고, 코어복스를 떼어내어 기형으로부터 이형함으로써 시멘트 콘크리트제의 시멘트형을 만들고 있었다.

또 상술한 시멘트내에 내알칼리 유리든가 무기질 또는 유기질의 각종 초미립자, 혹은 금속섬유, 철근 등의 세 골재를 넣거나 또는 수지를 함침시키든가 가열양생함으로써 시멘트형을 보강하는 것도 행하여지고 있있다.

또한 상기 시멘트 콘크리이트를 사용한 제조법은 다른 시멘트 제품을 만드는 경우에도 같이 행하여져서, 다시 이 시멘트 콘크리이트에 대신하여, 탄산칼슘과 모래와 자갈을 열경화성 수지로 경화시키는 소위 레진 콘크리트를 사용하는 경우도 있었다.

그러나 이상과 같은 구성의 시멘트형을 포함한 시멘트 콘크리이트제의 제품은 사용하는 시멘트 자신에 충분한 기계적 강도성, 내마모성, 내약품성이 존재하지 않고, 또 공극율이 높고 유체의 유입, 유출을 저지하는 수밀성도 낮기 때문에, 반복하여 사용하면 제품의 표면이 변형, 마모하여 버리거나. 동결융해에 대한 저항성이 낮다고 하는 문제가 있으며, 따라서 특히 시멘트형의 경우는 그 사용한도 회수는 극히 적고, 가능한한 시작품 등의 성형밖에 이용할 수 없으며, 금형에 대신하여 본형으로서 사용할 수 없고, 고화시간이 길어서 제조하기 까지에 장시간이 걸린다는 문제가 있었다.

또 상기 레진 콘크리이트제의 제품의 경우도, 마찬가지로 강도성, 내마모성, 내약품성 및 수밀성 등의 각종의 특성이 불충분하며, 우수한 기계적 특성을 갖춘 제품을 제공할 수 없고, 더구나 금형에 대체하는 본형을 제조하는 것은 도저히 불가능하였다.

따라서 본 발명의 기술적 과제는 우수한 기계적 강도와, 내마모성을 갖추고 있어서, 시멘트형의 경우는 금형에 대체한 본형으로서 사용하는 것이 가능한 시멘트 제품을 단시간으로 제조하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해서 본 발명에서 강구한 수단은 다음과 같다.

무기질의 결합 접착제인 시멘트와 열경화성 수지와의 혼합재료를 성형형내에 충전하여 경화시킬 수 있는것.

단 여기에 있어서 시멘트는 일반적으로 사용되고 있는 포틀랜드 시멘트의 외에 예를 들면 고로 시멘트나 실리카 시멘트라고한 각종 혼합 시멘트중 어느 것을 의미하며, 또 열경화성 수지는 에폭시 수지나 멜라민 수지 또는 페놀 수지, 블포화 폴리에스테르 수지 등으로서 기계적 강도성과 내마모성 및, 내약품성을 갖추는 동시에 미리 경화제가 혼입되어 있는 각종의 수지를 의미한다.

상기의 수단은 아래와 같은 작용한다.

상기의 요소는 시멘트를 열경화성 수지에 의하여 고화 및 경화시킴으로써 조직이 치밀하게 결합되어서 우수한 기계적 강도성과 내마모성 및 수밀성, 내약품성을 갖추어, 튼튼한 시멘트를 제조할 수 있는 동시에, 수화반응(1개월로 60% 정도)에만 의존하여 있는 경화시간을, 열경화성 수지의 경화시간(1 내지 36시간정도)로 단축하여 상기한 시멘트 제품을 단시간으로 제조가능하게 한다.

이상과 같으므로 상기의 수단에 의하여 상술한 기술적 과제를 해결하여, 상기 종래의 기술의 문제점을 해소할 수가 있다.

다음에 본 발명에 관한 시멘트 제품의 제조방법의 알맞는 실시예를 첨부한 도면과 같이 상세히 설명한다. 제1도는 부호(l)에서 전체적으로 표시한 성형형의 바닥판(1a) 위에 기형(2)을 고정한 상태를 표시한 단면도로서, 제2도는 상기 제1도에 표시한 성형형(1)의 내부에, 시멘트에 열경화성 수지를 혼합한 혼합재료(3)를 충전하는 동시에, 성형형(1)의 상면구에 수평면을 내기 위한 압압판(4)을 세워서 고정한 상태를 나타낸 단면도이다.

상기의 혼합재료(3)를 구성하는 시멘트로서는 일반적인 포트랜드 시멘트외에, 예를 들면 고로 시멘트, 또는 실리카 시멘트라고 말한 각종의 혼합 시멘트가 사용되고 또 열경화성 수지로서는 에폭시 수지나 멜라민수지, 또는 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르 수지 등이 사용되는 동시에, 시멘트 100중량부에 대하여, 12 내지 35중량부의 열경화성 수지가 상온(실온)에서 혼합되어서 혼합재료(3)가 구성이 된다. 또 열경화성 수지에는 미리 아민과 같은 경화제가 혼합되어 있다.

또한 상기 열경화성 수지의 혼합비를 12중량부 이하로 한 경우에는 시멘트의 경화가 불충분하며 가압하지 않으면 목적으로 하는 강도성, 내마모성 및 수밀성을 얻을 수가 있으며, 또 혼합비를 35중량부 이상으로 하면 수지가 점유하는 비율이 높게 이루어지고 이번에는 가열하지 않으면 고화하여 충분한 강도성을 발휘할수 없는 것이 판명되었다. 따라서 열경화성 수지의 혼합량은 상온 상압에서 고화가능한 12 내지 35중량부가 작업상 최적이라는 것이 판명되었다.

또한 상기의 비율에서 혼합된 시멘트와 열경화성 수지는 산화칼륨(K₂O), 산화나트륨(Na₂O)으로 말한 시멘트의 알칼리 성분과 열경화성 수지의 아민류가 화학반응을 일으키는 동시에, 다시 이것에 시멘트의 접착 반응이 상승함으로 성형형(1)내에서 극히 강력하게 고화한다.

상기 혼합재료(3)가 경화(고화)하면 제3도와 같이 성형형(l)을 때어내어 기형(2)로부터 이형시킴으로서, 부호(T)에서 전체적으로 표시한 시멘트형 등의 시멘트 제품이 만들어지나, 상기 혼합재료(3)의 경화시간은 사용하는 열경화성 수지의 경화시간(1 내지 36시간정도)이므로, 수화반응에만 의존하였던 종래의 시멘트 제품의 경화시간 보다도 훨씬 짧고, 따라서 시멘트 제품(T)이 극히 단시간에 제조가능하게 된다.

또 종래의 시멘트 제품의 압축강도는 28일 양생 후에서 415kgf/㎠이었던 것에 대하여, 상기의 본 발명에서 제조된 시멘트 제품(T)은, 3일 양생 후에서 500kgf/㎠이며, 단시간에 튼튼한 것이 제조할 수 있는 것이 실험에 의하여 판명되었다.

다시 종래의 시멘트 제품의 벤딩강도는 28일 양생 후에 70kgf/㎠이었던 것에 비하여, 본 발명에서는 제조된 시멘트 제품(T)은 3일 양생 후에도 200kgf/㎠로 약 3배의 강도를 갖추어, 경도의 점에서도 본 발명에 의하여 제조된 시멘트 제품(T)은 SS재와 동등한 것이 판명되었다.

더하여, 충격테스트와 항절(抗折)테스트에서도 종래의 시멘트 제품보다도 본 발명에서 제조한 시멘트 제품(T)의 쪽이 대략 3배 강한것도 판명되고 또 내약품성의 점에서도 마찬가지로 우수하다는 것이 판명되었다.

본 발명에 관한 시멘트 제품의 제조방법은 이상 말한 바와 같으므로, 본 발명에 의하여 제조된 시멘트 제품은 시멘트가 열경화성 수지에 의하여 치밀한 조직으로 경화되어서, 시멘트 콘크리트나 레진 콘크리트를사용하여 제조한 종래의 제품보다도 훨씬 우수한 기계적 강도성과 내마모성, 및 수밀성과 내약품성을 발휘할 수가 있는 동시에 극히 간단하게 단시간에 그리고 값싸게 제조할 수 있는 이점을 갖추어서, 소량 생산품의 생산코스트를 내려서 다품종 소량생산을 안전하게 실행할 수 있는 이점을 발휘할 수 있는 것으로, 구성이 간단하며 실시가 용이하다는 점과 아울러 특히 프레스성형형이든가 사출성형형, 진공성형형, FRP 성형형, RIM 성형형이라고 한 각종의 시멘트형, 또는 주물용 모형이든가 건재라고 말한 그밖의 각종 시멘트제품의 제조에 사용하여 매우 유익하다.

Claims (3)

1. 무기질의 결합 접착제인 시멘트와 열경화성 수지와의 혼합재료를 성형형내에 충전하여 경화시키는 것을 특징으로 하는 시멘트 제품의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 시멘트 l00중량부에 대하여 12 내지 35중량부의 열경화성 수지를 상온에서 혼합하여 혼합재료를 만드는 것을 특징으로 하는 시멘트 제품의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열경화성 수지에 미리 아민과 같은 경화제가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 시멘트 제품의 제조방법.

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