KR101581760B1 - Composition of core for zero cement light panel using industrial by-products - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이산화탄소를 발생시키는 시멘트 대신에 제지애시, 고로슬래그 등의 산업부산물을 알칼리 자극제와 혼합하여 별도의 발포제를 이용하지 않고 기포를 생성시켜 경량화를 이루는 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a core material composition for a cushioning lightweight panel using industrial byproducts, and more particularly, to a core material composition for a cushioning lightweight panel using industrial byproducts. More specifically, The present invention relates to a core material composition for a cushioning lightweight panel using an industrial byproduct which is lightweight by forming bubbles.
일반적으로 건축물의 외벽, 내벽, 세대간벽 등을 구성하기 위해 사용되어 왔던 자재로는 발포 폴리스티렌, 발포폴리우레탄, 발포염화비닐, 기타 플라스틱류 등의 스티로폼이 내장된 샌드위치 판넬, 콘크리트 블록, 콘크리트 판넬, 목재 합판, MDF, 석고보드 등을 들 수 있다.In general, materials that have been used to construct exterior walls, inner walls, and generation walls of buildings include sandwich panels with foamed polystyrene, foamed polyurethane, foamed vinyl chloride, other plastics such as styrofoam, concrete blocks, concrete panels, Wood plywood, MDF, gypsum board and the like.
그러나, 이들만으로는 구조적 강도 향상 등의 효과를 얻을 수 없으므로 대부분 유리솜, 암면 등을 내장된 형태로 제조하거나, 금속, 석재, 유리 등과 같은 외장 패널을 덧대어 시공하거나, 또는 단열을 위해 스티로폼을 벽체 패널 사이 또는 패널 표면에 접착제를 사용하여 고정한 후 스티로폼 외면에 석고보드를 고정하는 방식으로 이용하여 왔다.However, since these effects can not be obtained by the structural strength improvement, most glass wool, rock wool, and the like can be manufactured in a built-in form, or external panels such as metal, stone, glass, etc. can be applied, or styrofoam can be applied to the wall panel Or the surface of the panel is fixed with an adhesive, and then the gypsum board is fixed to the outer surface of the styrofoam.
석고보드 벽체는 가벼워서 설치하기에 쉬운 장점이 있으나 단점으로는 차음성능이 부족하고 못을 박기가 어려우며, 주먹으로 치는 등의 충격에 손상이 쉽게 되면서도 옆 세대에도 충격음이 잘 들리는 문제가 있다.The gypsum board wall is light and easy to install, but it has a problem that the sound insulation performance is insufficient, it is difficult to nail it, and the impact sound is easily damaged by the impact such as a fist hitting.
이러한 습식과 건식벽체의 단점을 보완한 경량콘크리트 패널이 최근에 많이 사용되고 있다. 경량 콘크리트 패널은 일반콘크리트보다 가벼워서 벽돌을 사용한 습식보다 시공이 쉽다.Lightweight concrete panels have recently been used to overcome the disadvantages of wet and dry walls. Lightweight concrete panels are lighter than ordinary concrete, so they are easier to install than wet bricks.
또 다른 경량콘크리트 패널로서 시멘트 보드를 활용한 제품이 있으며, 상기 경량콘크리트 패널은 기존의 경량 콘크리트보다 무게가 70% 정도로 가볍고 표면의 손상이 적어서 공동주택의 벽체로 많이 사용이 되고 있다.Another lightweight concrete panel uses cement board. The lightweight concrete panel is 70% lighter than existing lightweight concrete and has less surface damage, which is widely used as a wall of apartment house.
상기 경량콘크리트 패널은 발포 폴리스티렌 경량콘크리트 복합패널로 불리는 것으로서 3.2mm 또는 4.5mm의 두께를 가진 시멘트보드를 표면재로 하여 그 사이에 시멘트와 폴리스티렌에 물과 유동화재를 혼입한 경량 콘크리트를 넣어서 양생한 제품이다.The lightweight concrete panel is called a foamed polystyrene lightweight concrete composite panel. It is made of a cement board having a thickness of 3.2 mm or 4.5 mm as a surface material, and a lightweight concrete containing water and a flowable fire in the cement and polystyrene is inserted therebetween and cured to be.
기존의 발포 폴리스티렌 경량 콘크리트 복합 패널은 중앙부에 폴리스티렌 비드와 시멘트혼합물을 주원료로 사용하고 표면에 섬유보강 시멘트보드 접합하여 만들도록 규정된 패널이다. 현재까지 이러한 복합 패널은 흰색의 발포 폴리스티렌 비드를 사용하여 회색의 콘크리트와 혼합함으로써 색상이 눈에 띄어 시각적으로 거부감이 발생하였다.The existing panel of foamed polystyrene lightweight concrete composite panel is made of polystyrene bead and cement mixture as the main material in the middle part and is made to be bonded to the surface by fiber reinforced cement board. To date, these composite panels have been visually discredited due to their visible color by mixing with gray concrete using white foamed polystyrene beads.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.An example of a technique for solving such a problem is disclosed in
하기 특허문헌 1에는 저회와 시멘트 및 발포 폴리스티렌 비드를 혼합하는 혼합물 준비단계와, 준비된 혼합물을 형틀에 주입하는 형틀 주입단계와, 형틀에 주입된 혼합물을 양생하는 실내 양생단계와, 실내 양생된 혼합물을 형틀에서 분리하는 형틀 분리단계와, 형틀에서 분리되는 혼합물을 양생하는 실외 양생단계와, 혼합물과 분리된 형틀을 청소하여 다시 조립하는 형틀 청소 조립단계를 포함하여 이루어지고, 상기 혼합물 준비단계에서 발포 폴리스티렌 비드는 흑연이 일정량 함침되는 것을 특징으로 하는 흑연발포폴리스티렌 비드를 사용한 경량콘크리트 패널에 대해 개시되어 있다.The following
상기 흑연발포폴리스티렌 비드를 사용한 경량콘크리트 패널은 발포 폴리스티렌 비드의 색상이 콘크리트의 색상과 유사해져 색상차이에 의한 시각적인 거부감이 해소되고, 종래의 발포 폴리스티렌 경량 콘크리트 복합 패널보다 열전도율이 낮아져 단열 성능을 향상시키며, 2시간동안 불에 견딜 수 있는 패널의 최소두께가 얇아져 동급제품에 비해 가벼워지는 단열 및 내화성능이 향상된 것이 특징이다.In the lightweight concrete panel using the graphite expanded polystyrene beads, the hue of the expanded polystyrene beads is similar to the color of the concrete, so that the visual rejection due to the color difference is eliminated and the thermal conductivity is lower than that of the conventional foamed polystyrene lightweight concrete composite panel , And the minimum thickness of panel that can withstand fire for 2 hours is thinned.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 제조 시 이산화탄소 발생량이 많은 시멘트를 기반으로 하고 경량성을 부여하기 위해 발포 폴리스티렌 비드와 같은 유기물을 사용하기 때문에 친환경적이지 못할 뿐만 아니라, 패널의 생산성 향상을 위해 고온양생(또는 오토클레이브 양생)을 필요로 하여 에너지 소비가 증가되어 단가가 상승함에 따라 경제성에 부합하지 못하는 문제점이 있었다.
However, the above-described conventional techniques are not environmentally friendly because organic materials such as expanded polystyrene beads are used to provide lightness based on cement having a large amount of carbon dioxide generated during manufacture, Curing (or autoclave curing) is required, and energy consumption is increased, so that the unit price is increased, which is not economical.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 산업부산물을 주기반으로 순수 무기재료로 이루어진 바인더를 이용하여 친환경적이며, 별도의 고온양생 공정을 필요로 하지 않아 대기 중에서 제조가 가능하며 경량화를 위한 별도의 발포제를 필요로 하지 않는 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which is environmentally friendly using a binder made of pure inorganic material based on industrial byproducts and does not require a separate high- And which does not require a separate foaming agent for light weight, is provided.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물은, 무시멘트 경량패널용 심재 조성물 100 중량부에 대하여, 제지애시 1~15 중량부, 고로슬래그 50~65 중량부, 배합수 20~35 중량부, 수산화나트륨 1~10 중량부를 포함하며; 상기 무시멘트 경량패널용 심재 조성물은 알칼리 촉진제인 수산화칼륨 1~10 중량부, 수산화칼슘 1~5 중량부를 더 포함하고; 상기 고로슬래그는 밀도 2.88~2.99g/㎤이고, 상기 수산화나트륨은 밀도 2.13g/㎤, 98%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키며, 상기 수산화칼륨은 밀도 2.04g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키고, 상기 수산화칼슘은 밀도 2.24g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, the core material composition for a cushioning lightweight panel using an industrial by-product according to the present invention comprises 1 to 15 parts by weight of paper ash, 50 to 65 parts by weight of
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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 산업부산물을 이용한 건축용 경량패널 조성물은, 시멘트를 대체할 수 있는 폐자원을 활용하여 건축용 경량패널을 제조함으로써, 친환경적인 재료의 이용으로 인한 환경오염 감소 및 이산화탄소 발생을 저감시키는 한편, 자기발포 및 독립기포에 의해 오토클레이브 양생이나 고온양생을 생략하여 에너지 소비의 절감으로 단가를 줄이는 효과가 있다.As described above, the lightweight panel composition for construction using industrial byproducts according to the present invention can reduce the environmental pollution due to the use of environmentally friendly materials and reduce the amount of carbon dioxide The autoclave curing and the high-temperature curing are omitted owing to the self-foaming and the independent bubbles, thereby reducing the energy consumption and reducing the unit cost.
또한, 경량이면서 강도가 우수하고 초기 강도발현이 우수하여 현장 타설 시 공사기간을 단축시키며, 내수성, 내화 및 내열성에 강하고 단열 성능이 뛰어난 효과가 있다.
In addition, it is lightweight, excellent in strength, and exhibits excellent initial strength, which shortens a construction period when casting the product, and is resistant to water resistance, fire resistance and heat resistance, and excellent in heat insulation performance.
도 1은 본 발명에 따른 무시멘트 경량패널용 심재 시험편의 수산화칼륨의 첨가율에 따른 압축강도를 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 무시멘트 경량패널용 심재 시험편의 수산화칼슘의 첨가율에 따른 압축강도를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 무시멘트 경량패널용 심재 시험편의 수산화나트륨의 첨가율에 따른 압축강도를 나타낸 그래프.1 is a graph showing the compressive strength of a core material test piece for a cushioning lightweight panel according to the present invention in accordance with the addition ratio of potassium hydroxide.
2 is a graph showing the compressive strength according to the addition rate of calcium hydroxide in a core material test piece for a cushioning lightweight panel according to the present invention.
3 is a graph showing the compressive strength according to the addition ratio of sodium hydroxide in the core material test piece for a cushioning lightweight panel according to the present invention.
본 발명에 따른 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물은, 무시멘트 경량패널용 심재 조성물 100 중량부에 대하여, 제지애시 1~15 중량부, 고로슬래그 50~65 중량부, 배합수 20~35 중량부, 수산화나트륨 1~10 중량부를 포함하며; 상기 무시멘트 경량패널용 심재 조성물은 알칼리 촉진제인 수산화칼륨 1~10 중량부, 수산화칼슘 1~5 중량부를 더 포함하고; 상기 고로슬래그는 밀도 2.88~2.99g/㎤이고, 상기 수산화나트륨은 밀도 2.13g/㎤, 98%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키며, 상기 수산화칼륨은 밀도 2.04g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키고, 상기 수산화칼슘은 밀도 2.24g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키는 것을 특징으로 한다.
The core material composition for a cushioning lightweight panel using an industrial by-product according to the present invention comprises 1 to 15 parts by weight of paper ash, 50 to 65 parts by weight of blast furnace slag, 20 to 65 parts by weight of blast furnace slag, 35 parts by weight and 1 to 10 parts by weight of sodium hydroxide; Wherein the core material composition for the unimportant lightweight panel further comprises 1 to 10 parts by weight of potassium hydroxide as an alkali accelerator and 1 to 5 parts by weight of calcium hydroxide; The blast furnace slag has a density of 2.88 g /
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이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these examples are intended to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
<< 실시예Example 1> 1> 무시멘트Causes 경량패널용 심재 조성물 제조 Manufacture of core composition for light panel
본 발명의 제1 실시예에서는 제지애시 1~15 중량부, 고로슬래그 50~65 중량부, 배합수 20~35 중량부, 수산화나트륨 1~10 중량부를 포함하여 무시멘트 경량패널용 심재 조성물을 제조하였다.
In the first embodiment of the present invention, a core material composition for a cemented lightweight panel is manufactured including 1 to 15 parts by weight of paper ash, 50 to 65 parts by weight of blast furnace slag, 20 to 35 parts by weight of compounding water and 1 to 10 parts by weight of sodium hydroxide Respectively.
제지 공정에서 발생하는 제지슬러지의 함수율 및 화학성분은 종이의 종류에 따라 달라지는데 백상지 공장에서 발생되는 슬러지의 함수율은 60% 정도로 슬러지 내에는 다량의 수분이 존재하고 무기물질의 양이 65%, 유기물질의 양은 약 35% 정도, 기타 물질이 약 5% 정도를 나타내고 있다.The water content and chemical composition of papermaking sludge in the papermaking process varies depending on the type of paper. The sludge moisture content in the sludge factory is about 60%, a large amount of water exists in the sludge, the amount of inorganic substances is 65% Is about 35%, and other substances about 5%.
이중 유기물은 제지 공정상에서 손실되는 미세섬유나 각종 유기물을 비롯한 이물질 등이며, 무기물질의 대부분은 제지용 충전제라고 할 수 있다. 이러한 슬러지는 여러방식의 열처리 공정을 통해 처리할 수 있는데, 이중 소각처리 방법은 소각 시 유기물이 거의 대부분 제거된다.The double organics are microfibers, various organic substances and other foreign substances lost in the papermaking process, and most of the inorganic substances are paper fillers. Such sludge can be treated through various heat treatment processes. In the double incineration treatment method, almost all the organic matter is removed when incinerated.
본 발명에서 사용되는 제지애시는 제지공장에서 부산물로 발생하는 제지슬러지를 소각 처리한 후 폐기되는 것을 이용하였으며, 경화체 내에 공극 형성 즉, 기포 형성을 위하여 이용되는 것이다. The papermaking ashes used in the present invention are those which are disposed of after incinerating papermaking sludge generated as a by-product in a paper mill, and used for forming voids in the cured product, that is, for forming bubbles.
상기 제지애시는 1~15 중량부로 함유되는 것이 바람직하며, 1 이하의 경우에는 기포 발생이 현저히 적어지고, 15 이상의 경우에는 기포 발생이 매우 활발해져 기포성상이 불안정해질 뿐만 아니라, 큰 기포 발생으로 인해 강도 및 내구성이 현저히 낮아진다. 제지애시의 화학성분은 다음과 같다.The papermaking ash is preferably contained in an amount of 1 to 15 parts by weight. When the papermaking stiffness is less than 1, bubbles are remarkably reduced. When the papermaking stiffness is 15 or more, And the durability is remarkably lowered. The chemical composition of paper ash is as follows.
고로슬래그는 고로, 파이넥스(finex)용융로 등 용광로에서 쇳물을 제조하면서 생성되는 산업부산물로서, 자연상태의 비소성카올린과 무기질재료만으로 혼합된 재료로 친환경적이고 인체에 유익하다.Blast furnace slag is an industrial by-product that is produced by making slag from blast furnaces such as blast furnace and finex melting furnace. It is mixed with natural non-calcined kaolin and inorganic materials and is eco-friendly and beneficial to human body.
고로슬래그의 주요 화학성분은 SiO2, Al2O3, CaO 및 MgO가 94~97%를 차지하고 있다. 이중 MgO는 포틀랜드 시멘트에 5%를 초과하면 유리마그네시아가 생성되어 이상팽창의 원인이 되지만, 고로슬래그 미분말의 경우에는 15%정도 포함하고 있어도 해가 없다고 알려져 있으며, 대체로 9%이하의 함유율을 가지고 있다. The main chemical components of the blast furnace slag is a SiO 2, Al 2 O 3, CaO and MgO may account for 94-97%. If MgO exceeds 5% in the Portland cement, glass magnesia is generated to cause abnormal expansion. However, it is known that the blast furnace slag fine powder contains about 15%, and generally has a content of 9% or less .
고로슬래그의 염기도는 평균 1.86으로 높을수록 반응성이 크게 되는 경향이 있으며, 유리질화율 또한 높을수록 반응성이 크게 되는 경향이 있다. The average degree of basicity of blast furnace slag is 1.86 and the reactivity tends to increase. Also, the higher the degree of vitrification, the greater the reactivity.
상기 고로슬래그는 본 발명의 주 바인더로 밀도 2.88~2.99g/㎤의 범위에 있다.The blast furnace slag is the main binder of the present invention and has a density of 2.88 to 2.99 g / cm3.
상기 고로슬래그는 50~65 중량부로 함유되는 것이 바람직하며, 50 이하인 경우에는 유동성이 낮아지고 경화속도가 느려질 뿐만 아니라 강도가 저하되며, 65 이상인 경우에는 유동성이 매우 높아지고 응결 시간이 매우 빨라 가사시간 확보에 어려움이 있다. 고로슬래그의 화학성분은 다음과 같다.The blast furnace slag is preferably contained in an amount of 50 to 65 parts by weight. When the blast furnace slag is 50 or less, the fluidity is lowered, the curing rate is slowed and the strength is lowered. When the blast furnace slag is 65 or more, the fluidity is very high, There is a difficulty in. The chemical composition of blast furnace slag is as follows.
상기 배합수는 20~35 중량부로 함유되는 것이 바람직하며, 20 이하인 경우에는 유동성이 매우 낮고 불균형한 기포가 형성되고 화학반응으로 인해 증발되어 강도발현 및 기포형성에 문제가 되며, 35 이상인 경우에는 큰 기포가 불규칙적으로 형성되고 강도 및 내구적 성능이 현저히 낮아진다.
The compounding number is preferably 20 to 35 parts by weight, and when it is 20 or less, the fluidity is very low, unbalanced bubbles are formed and evaporation due to chemical reaction causes problems in strength development and bubble formation. The bubbles are irregularly formed and the strength and durability performance are significantly lowered.
상기 수산화나트륨은 밀도 2.13g/㎤, 98%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시켜 이용한다.The sodium hydroxide having a purity of 2.13 g /
상기 수산화나트륨은 1~10 중량부로 함유되는 것이 바람직하며, 1 이하인 경우에는 기포 발생이 현저히 줄어들고 강도가 저하되며, 10 이상인 경우에는 기포 형상이 일정하지 않고 백화현상이 나타나며 표면에 팽창균열이 발생하고 결합재의 결합력이 저하된다.
The sodium hydroxide is preferably contained in an amount of 1 to 10 parts by weight, and when it is less than 1, the generation of bubbles is remarkably reduced and the strength is lowered. When the bubbles are more than 10, the bubbles are not uniform and whitening occurs, The binding force of the binder is lowered.
한편, 고로슬래그는 고알칼리에서 활성화가 되어 경화되는데, 그러지 못할 경우 고로슬래그와 물만 혼합하면 양갱이와 같이 물렁물렁한 상태를 유지하다가 장기간 지나야 시멘트와 같이 굳는 정도가 된다.On the other hand, blast furnace slag is activated by high alkali and is hardened. If it does not, blast furnace slag and water only keep it in a soft and soft state like yellowstone, but after long time it hardens like cement.
따라서, 고로슬래그를 좀 더 활성화시키기 위하여 알칼리 촉진제인 수산화칼륨과 수산화칼슘을 더 포함시킬 수 있다. Therefore, in order to further activate the blast furnace slag, potassium hydroxide and calcium hydroxide, which are alkali promoters, can be further included.
상기 수산화칼륨은 밀도 2.04g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시켜 이용한다.The above potassium hydroxide has a density of 2.04 g /
상기 알칼리 촉진제인 수산화칼륨은 1~10 중량부로 함유되는 것이 바람직하며, 1 이하인 경우에는 기포 발생이 현저히 줄어들고 강도가 저하되며, 10 이상인 경우에는 기포 형상이 일정하지 않고 백화현상이 나타나며 표면에 팽창균열이 발생하고 결합재의 결합력이 저하된다.
It is preferable that the alkali accelerator is contained in an amount of 1 to 10 parts by weight, and when it is 1 or less, the generation of bubbles is remarkably reduced and the strength is lowered. When the amount is 10 or more, bubbles are not formed uniformly, And the binding force of the binder is lowered.
상기 수산화칼슘은 밀도 2.24g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시켜 이용한다.The calcium hydroxide has a density of 2.24 g /
상기 알칼리 촉진제인 수산화칼슘은 1~5 중량부로 함유되는 것이 바람직하며, 1 이하인 경우에는 기포 발생이 현저히 줄어들고 강도가 저하되며, 5 이상인 경우에는 기포 발생이 현저히 줄어들어 밀도가 높아진다.
The alkali promoter, calcium hydroxide, is preferably contained in an amount of 1 to 5 parts by weight, and if it is 1 or less, the generation of bubbles is remarkably reduced and the strength is lowered, and if it is 5 or more, the generation of bubbles is remarkably reduced and the density is increased.
<< 실시예Example 2> 2> 무시멘트Causes 경량패널용 심재 제조방법 Manufacturing method of core material for light panel
본 발명의 제2 실시예에서는, 먼저, 제지애시 1~15 중량부, 고로슬래그 50~65 중량부를 믹서에 투입하여 저속으로 약 60초 동안 건비빔을 실시하였다.
In the second embodiment of the present invention, 1 to 15 parts by weight of papermaking ash and 50 to 65 parts by weight of blast furnace slag were charged into a mixer and subjected to dry beating at a low speed for about 60 seconds.
다음, 상기 건비빔된 혼합물에 알칼리 촉진제인 수산화나트륨 1~10 중량부, 수산화칼륨은 1~10 중량부, 수산화칼슘 1~5 중량부와 배합수 20~35 중량부를 혼합시킨 용액을 일정 시간동안 안정시킨 후 첨가하였다.Next, a solution prepared by mixing 1 to 10 parts by weight of sodium hydroxide as an alkali promoter, 1 to 10 parts by weight of potassium hydroxide, 1 to 5 parts by weight of calcium hydroxide, and 20 to 35 parts by weight of a compounding water is added to the dried mixture as described above, And then added.
이때, 알칼리 촉진제와 배합수의 혼합 시 고온으로 상승되기 때문에 1일 동안 용액을 안정시키는 과정이 필요하다.
At this time, since the mixture is mixed with the alkaline promoter and the water, the solution is stabilized for one day.
다음, 상기 혼합물 용액을 저속 및 고속으로 약 60초 동안 혼합시킨 후 토출하여 성형몰드에 채우고 일정 시간동안 기건 양생하였다.
Then, the mixture solution was mixed at a low speed and a high speed for about 60 seconds, discharged, filled in a molding mold, and cured for a predetermined time.
여기서, 무시멘트 경량패널용 심재의 밀도측정을 위해서 지름 100mm, 높이 200mm의 원기둥 형태로 제작하였고, 압축강도를 측정하기 위해서 40×40×160(mm)의 성형몰드를 제작한 후 혼합물 용액을 채운 뒤 기포 발생이 정지될 때까지(약 24시간) 기건 양생을 한 후에 상기 기건 양생을 거친 성형물을 상대습도 80±5%, 온도 20±2℃의 항온항습 조건에서 양생하여 무시멘트 경량패널용 심재를 제조하였다.
In order to measure the density of the core material for the non-cemented lightweight panel, a cylindrical mold having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm was manufactured. In order to measure the compressive strength, a molding mold having a size of 40 × 40 × 160 (mm) After curing the curing until the formation of the back bubbles ceases (about 24 hours), the cured molded product is cured at a constant temperature and humidity condition of 80 ± 5% relative humidity and 20 ± 2 ° C. .
상기와 같은 조성으로 제조된 실시예 1 내지 3에 따른 무시멘트 경량패널용 심재에 대하여 다음과 같은 시험을 실시하였다.
The following tests were carried out on the core materials for the non-cemented lightweight panels according to Examples 1 to 3 prepared with the above composition.
<< 시험예Test Example 1> 1> 무시멘트Causes 경량패널용 심재 겉보기 밀도 Core density for lightweight panel Apparent density
지름 100mm, 높이 200mm의 원기둥 형태의 성형몰드에 혼합물 용액을 채운 후 제지애시와 알칼리 촉진제의 반응으로 생성되는 기포의 발생량을 육안으로 확인하여 기포가 더 이상 발생하지 않을 경우, 미장칼(현장에서 쓰는 흙손과 같은 역할)로 윗면을 평활하게 절단하고, 이후 재령 28일까지 양생한 후 건조기(105±5℃)에서 무게의 변화가 없을 때까지 건조를 시키고 난 후에 무게 변화가 없을 때 시험편(무시멘트 경량패널용 심재)의 무게와 높이를 각각 측정하여 밀도를 계산하였다.
After filling the mixture mold with a cylindrical mold having a diameter of 100 mm and a height of 200 mm, the amount of bubbles generated by the reaction between the paper ash and the alkali promoter is visually checked. When the bubbles no longer occur, After drying until the weight was not changed in the dryer (105 ± 5 ° C), there was no change in weight and the test piece (cement Weight panel core material) were measured and the density was calculated.
<< 시험예Test Example 2> 2> 무시멘트Causes 경량패널용 심재 압축강도 Lightweight panel core material Compressive strength
40×40×160(mm)의 성형몰드에 혼합물 용액을 채운 뒤 기포 발생이 정지될 때까지 기건양생(대기 중에 그냥 놓음)을 한 후에 상대습도 80±5%, 온도 20±2℃의 항온항습 조건에서 성형물을 양생하였으며, 이를 재령 일(3, 7, 28일)에 맞추어 강도를 측정하였다.After filling the mixture with 40 × 40 × 160 (mm) mold, the mixture is cured until it stops bubbling. Then, it is cured at 80 ± 5% relative humidity and 20 ± 2 ℃. The moldings were cured under the conditions, and the strength was measured at the age of 3 days, 7 days, and 28 days.
실제 강도값을 얻기 위한 방법은 각 재령일마다 시험편(40×40×160(mm)) 3개를 인장강도시험기를 이용하여 휨강도를 측정한 후 반토막이 난 시험편의 상부면과 하부면을 40mm로 평행하게 단을 댄 후 만능재료시험기를 이용하여 압축강도를 측정하였다.
To obtain the actual strength value, three test specimens (40 × 40 × 160 (mm)) were tested for tensile strength using a tensile strength tester at each age of the day, and the upper and lower sides of the test specimen And the compressive strength was measured using a universal material testing machine.
<시험결과><Test Results>
(1) (One) 수산화칼륨(Potassium hydroxide ( KOHKOH )의 첨가율에 따른 압축강도) ≪ / RTI >
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 수산화칼륨의 첨가율에 따른 압축강도를 나타낸 것으로, 겉보기 밀도와 마찬가지로 첨가율 17.5%까지 강도가 저하되는 경향을 보였으며, 이후 강도가 증가하였다.First, as shown in FIG. 1, the compressive strength according to the addition rate of potassium hydroxide was shown. As with the apparent density, the strength tended to decrease to 17.5%, and then the strength increased.
이는 비빔과정 중에 발생되는 기포가 알칼리 촉진제의 사용량이 많아짐에 따라 초기에 많은 기포가 발생되고, 이에 따라 결합재 외부로 기포가 빠져나와 실제 성형몰드에서 토출하였을 때 결합재 내에 갇혀있는 기포의 양이 줄어들어 나타난 결과인 것으로 판단되며, 결합재 내에 가장 많은 기포를 내포할 수 있는 전환점은 첨가율 17.5%인 것으로 사료된다.As a result, the amount of bubbles trapped in the binder is reduced when the bubbles are discharged from the actual molding die. And it is considered that the addition point of 17.5% is the turning point where the most bubbles can be contained in the binder.
또한, 첨가율 7.5%인 시험편은 겉보기 밀도 1.25g/㎤, 재령 28일의 압축강도 4.3MPa를 나타내는데, 첨가율 37.5%인 시험편은 7.5%와 유사한 겉보기 밀도 1.26g/㎤를 나타내지만, 재령 28일의 압축강도는 3.7MPa로 나타났다.The test specimens with an addition rate of 7.5% showed an apparent density of 1.25 g / cm3 and a compressive strength of 4.3 MPa at 28 days of age. The specimens with a 37.5% addition rate showed an apparent density of 1.26 g / cm3 similar to 7.5% The compressive strength was 3.7 MPa.
이는 매우 미미한 차이지만 첨가율 12.5%의 겉보기 밀도가 1.21g/㎤인 것에 비해 압축강도가 4.0MPa인 것을 보았을 때, 알칼리 촉진제의 과다사용은 수소기체의 팽창압에 의한 균열과 K+의 잔존으로 인한 결합력 저하로 시험편의 압축강도를 저하시킨 것으로 판단된다.
This is a very small difference, but when the compressive strength is 4.0 MPa, the apparent density of the additive rate of 12.5% is 1.21 g /
(2) (2) 수산화칼슘(Calcium hydroxide ( CACA (( OHOH )₂)의 첨가율에 따른 압축강도) ₂) as the compressive strength
도 2에 도시된 바와 같이, 수산화칼슘의 첨가율에 따른 압축강도를 나타낸 것으로, 수산화칼슘의 첨가율이 높아질수록 압축강도는 증가하는 경향을 보였으며, 수산화칼륨과 수산화나트륨과 달리 재령 7일에서 28일로의 강도 증진이 큰 것으로 나타났다.As shown in FIG. 2, the compressive strength was increased with the addition rate of calcium hydroxide, and the compressive strength tended to increase as the addition rate of calcium hydroxide increased. In contrast to potassium hydroxide and sodium hydroxide, .
이는 수산화칼슘에 의해 고로슬래그가 활성화하여 강도를 발현한 것이며, 수산화칼슘의 이온화 온도가 낮아 초기에 고로슬래그와 반응하는 양이 적고, 이후 고로슬래그의 산화칼슘 등에 강도가 발현된 것으로 판단된다.This is because the blast furnace slag was activated by calcium hydroxide to exhibit strength, and the amount of calcium hydroxide to react with blast furnace slag was small at first because of low ionization temperature of calcium hydroxide.
또한, 육안으로 관찰되는 균열이 없는 것으로 보아, 결합재 토출 전후에 제지애시와의 반응으로 발생되는 수소기체의 양이 매우 적어 강도에 미치는 영향이 크지 않은 것으로 판단된다.
In addition, since there is no visible crack, the amount of hydrogen gas generated by the reaction with the paper ashes before and after discharge of the binder is very small, which is considered to have little influence on the strength.
(3) (3) 수산화나트륨(Sodium hydroxide ( NaOHNaOH )의 첨가율에 따른 압축강도) ≪ / RTI >
도 3에 도시된 바와 같이, 수산화나트륨의 첨가율에 따른 압축강도를 나타낸 것으로, 첨가율 2.5%인 시험편의 압축강도가 9.2MPa로 가장 큰 강도발현을 하였고, 첨가율 12.5%를 전환점으로 첨가율에 따라 강도가 증가하는 경향을 보였으며, 수산화칼륨을 첨가한 시험편의 압축강도 경향과 반응시간이 유사하나, 첨가율 변화에 따른 강도발현 차이는 수산화나트륨을 첨가한 시험편이 수산화칼륨을 첨가한 경우보다 큰 것으로 나타났다.As shown in FIG. 3, the compression strength according to the addition rate of sodium hydroxide was shown. The compressive strength of the test piece with the addition ratio of 2.5% was the largest at 9.2 MPa, and the addition strength was 12.5% . The compressive strength and the reaction time of the specimens with potassium hydroxide were similar. However, the difference in the strength of the specimens with sodium hydroxide was found to be larger than that of potassium hydroxide.
이는 수산화나트륨이 수산화칼륨보다 이온화 온도가 빠르고 고로슬래그와의 반응 또한 빠르기 때문에 응결시간이 짧아져 나타난 결과인 것으로 판단된다.
This is because sodium hydroxide has a faster ionization temperature than potassium hydroxide and faster reaction with blast furnace slag, resulting in shorter condensation time.
(4) (4) 알칼리 촉진제의 종류 및 첨가율에 따른 밀도Density according to kind and addition rate of alkali promoter
(a) 배합밀도 : 사용재료의 밀도와 사용된 양(g)을 기준으로 도출한 값(a) Compounding density: The value derived from the density of the material used and the amount used (g)
(b) 시험편 밀도 : 시험편의 부피와 무게를 측정하여 계산한 값(b) Density of the specimen: The value calculated by measuring the volume and weight of the specimen
(c) 감소율 : {(배합밀도)-(시험편 밀도)}/(배합밀도)×100
(c) Reduction rate: {(compounding density) - (specimen density)} / (compounding density) x 100
상기 [표 2]에서와 같이, 밀도 측정결과, 수산화칼륨을 첨가한 시험편의 밀도는 17.5%와 22.5%를 첨가하였을 경우에 가장 낮은 밀도를 나타냈으며, 수산화칼슘은 2.5%를 첨가한 시험편의 밀도가 가장 낮으며 밀도 감소율은 7.74%로 수산화칼륨, 수산화나트륨과 달리 매우 낮은 감소율을 나타냈다.As shown in Table 2, the density of the test pieces added with potassium hydroxide showed the lowest density when 17.5% and 22.5% were added, and the density of the test pieces added with 2.5% of calcium hydroxide And the density reduction rate was 7.74%, which was very low, unlike potassium hydroxide and sodium hydroxide.
수산화나트륨은 12.5%를 첨가한 시험편의 밀도가 가장 낮으며 수산화칼륨을 17.5% 첨가한 시험편과 유사한 밀도를 나타냈다.Sodium hydroxide had the lowest density of 12.5% test specimens and showed similar density to the specimens containing 17.5% potassium hydroxide.
이처럼, 수산화칼륨과 수산화나트륨을 사용한 시험편의 밀도가 현저하게 감소율이 증가하였고, 수산화칼륨보다 수산화나트륨의 사용량이 적었을 때 가장 낮은 밀도를 나타냈다.Thus, the density of the test specimens using potassium hydroxide and sodium hydroxide increased markedly, and the lowest density was obtained when sodium hydroxide was used less than potassium hydroxide.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many obvious changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The scope of the invention should therefore be construed in light of the claims set forth to cover many of such variations.
Claims (9)
상기 무시멘트 경량패널용 심재 조성물은 알칼리 촉진제인 수산화칼륨 1~10 중량부, 수산화칼슘 1~5 중량부를 더 포함하고;
상기 고로슬래그는 밀도 2.88~2.99g/㎤이고, 상기 수산화나트륨은 밀도 2.13g/㎤, 98%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키며, 상기 수산화칼륨은 밀도 2.04g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키고, 상기 수산화칼슘은 밀도 2.24g/㎤, 95%의 순도를 갖는 것을 배합수에 용해시키는 것을 특징으로 하는 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물.
1 to 15 parts by weight of paper ash, 50 to 65 parts by weight of blast furnace slag, 20 to 35 parts by weight of compounding water, and 1 to 10 parts by weight of sodium hydroxide based on 100 parts by weight of the core material composition for non-cement lightweight panel;
Wherein the core material composition for the unimportant lightweight panel further comprises 1 to 10 parts by weight of potassium hydroxide as an alkali accelerator and 1 to 5 parts by weight of calcium hydroxide;
The blast furnace slag has a density of 2.88 g / cm 3 to 2.99 g / cm 3 and the sodium hydroxide has a density of 2.13 g / cm 3 and 98%. The potassium hydroxide has a density of 2.04 g / cm 3 and a purity of 95% Wherein the calcium hydroxide has a density of 2.24 g / cm 3 and a purity of 95% is dissolved in the compounding water, wherein the calcium hydroxide is dissolved in the compounding water.
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