KR102675405B1 - 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 - Google Patents
단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 Download PDFInfo
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Abstract
기능성 블럭의 제조 방법이 제공된다. 상기 기능성 블럭의 제조 방법은, 골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공한 후 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계, 상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조하는 단계, 및 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 기능성 블럭에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다공성 골재의 기공 구조에 따라 특성이 달라지는 기능성 블럭, 그 제조 방법, 및 이를 위한 원료에 관련된 것이다.
또한, 본 발명은 아래의 연구과제를 통해 도출된 것이다.
- 과제고유번호: S3300615
- 부처명: 중소벤처기업부
- 연구사업명: 시군구 지역연고산업육성(비R&D)사업
- 연구과제명: 보령석재산업 융·복합을 통한 신시장 창출 및 경쟁력 향상 지원사업
- 기여율: 100%
- 주관기관: 청운대학교
- 참여기관: 한국세라믹기술원
- 연구기간: 2022.06.01~2023.05.31
콘크리트 블럭은 차도, 인도, 광장, 건축물 등 다양한 장소에 사용되는 고강도 조성물로써, 일반적으로는 시멘트, 골재, 물 등으로 혼합 제조되는 콘크리트를 이용하여 제작이 된다.
상술된 바와 같이, 콘크리트 블럭은 다양한 장소에 사용되는 만큼 사용되는 장소에 따라 요구되는 특성 또한 다양하다. 예를 들어, 차도, 인도, 광장 등에 사용되는 블럭의 경우 높은 투수성이 요구되는 반면, 건출물에 사용되는 블럭의 경우 높은 단열성이 요구된다.
하지만, 최근 연구되는 블럭들은 특정 장소에 맞는 특성들의 강화나 친환경적 개발에만 치중되어 있을 뿐, 다양한 특성들을 선택적으로 가질 수 있는 기능성 블럭에 대한 연구는 적극적으로 이루어지지 않고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 기능성 블럭 제조를 위한 원료인 골재에 기공 구조를 형성하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 폐쇄형 기공 구조 또는 개방형 기공 구조 중 어느 하나를 선택적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 간소화된 방법으로 골재 내 기공 구조를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 단열 특성 또는 투수 특성 중 어느 하나의 특성이 선택적으로 제어될 수 있는 기능성 블럭 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 기능성 블럭의 제조 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기능성 블럭의 제조 방법은 골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공한 후 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계, 상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조하는 단계, 및 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계에서, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하는 방법에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 복수의 기공들이 서로 연결되지 않는 폐쇄형 기공 구조 또는 복수의 기공들이 서로 연결되는 개방형 기공 구조 중 어느 하나의 기공 구조가 선택적으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 분사하는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 폐쇄형 기공 구조가 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 물이 증발된 증기를 상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공하는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 폐쇄형 기공 구조가 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 물속에 상기 제1 베이스 블럭 재료를 침지시키는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 개방형 기공 구조가 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계에서, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공된 물이 동결건조됨에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공된 물이 제거됨으로써 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 슬러리를 제조하는 단계는, 상기 제2 베이스 블럭 재료 30 wt%, 시멘트 10 wt%, 글래스울 30 wt%, 및 석분 30 wt%과 혼합하여 제3 베이스 블럭 재료를 제조하는 단계, 및 상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합하는 단계에서, 물은 상기 제3 베이스 블럭 재료 대비 10 wt% 이하의 함량으로 혼합되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 기능성 블럭을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 다공성 골재, 시멘트, 글래스울, 및 석분을 포함하고 블럭 형상을 갖는 기능성 블럭에 있어서, 상기 다공성 골재는 복수의 기공들이 서로 연결되지 않는 폐쇄형 기공 구조 또는 복수의 기공들이 서로 연결되는 개방형 기공 구조 중 어느 하나의 기공 구조를 갖되, 상기 다공성 골재의 기공 구조에 따라 상기 기능성 블럭은 단열 특성 또는 투수 특성 중 어느 하나의 특성을 선택적으로 갖는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 다공성 골재가 상기 폐쇄형 기공 구조를 갖는 경우 상기 기능성 블럭은 단열 특성을 갖고, 상기 다공성 골재가 상기 개방형 기공 구조를 갖는 경우 상기 기능성 블럭은 투수 특성을 갖는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료(분쇄된 골재)를 준비하는 단계, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공한 후 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)를 준비하는 단계, 상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조하는 단계, 및 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하는 방법에 따라, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)의 기공 구조가 선택적으로 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 분사하거나 물이 증발된 증기를 제공하는 경우, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)는 복수의 기공들이 서로 연결되지 않는 폐쇄형 기공 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 베이스 블럭 재료를 물속에 침지시키는 경우, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)는 복수의 기공들이 서로 연결되는 개방형 기공 구조를 가질 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)의 기공 구조에 따라 상기 기능성 블럭의 특성이 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)가 폐쇄형 기공 구조를 갖는 경우, 상기 기능성 블럭은 단열 특성을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)가 개방형 기공 구조를 갖는 경우, 상기 기능성 블럭은 투수 특성을 가질 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은, 간소화된 방법으로 골재 내 기공 구조를 제어함으로써, 기능성 블럭의 단열 특성 또는 투수 특성 중 어느 하나의 특성을 선택적으로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 골재의 폐쇄형 기공 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 골재의 개방형 기공 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 마이크로 입자를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 골재의 폐쇄형 기공 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 골재의 개방형 기공 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 마이크로 입자를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다.
여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 골재의 폐쇄형 기공 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 골재의 개방형 기공 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료가 준비될 수 있다(S100). 즉, 상기 제1 베이스 블럭 재료는 분쇄된 골재로 정의될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 골재는 죠 크러셔를 이용하여 분쇄될 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 골재는 콘 크러셔를 이용하여 분쇄될 수 있다.
상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공한 후 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료가 준비될 수 있다(S200). 즉, 상기 제2 베이스 블럭 재료는 복수의 기공들이 형성된 상기 제1 베이스 블럭 재료로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제2 베이스 블럭 재료는 다공성 골재로도 정의될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물이 제공되는 경우 상기 제1 베이스 블럭 재료 내로 물이 침투되고, 물이 침투된 상태에서 상기 제1 베이스 블럭 재료가 동결건조됨에 따라 상기 제1 베이스 블럭 재료 내부의 물이 제거될 수 있다. 이에 따라, 물이 제거된 영역은 빈 공간으로 잔존됨으로 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 복수의 기공들이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하는 방법에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 형성되는 기공의 구조가 달라질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하는 방법에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 폐쇄형 기공 구조 또는 개방형 기공 구조 중 어느 하나의 기공 구조가 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 폐쇄형 기공 구조는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 기공들이 서로 연결되지 않는 기공 구조로 정의될 수 있다. 이와 달리, 상기 개방형 기공 구조는, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 기공들이 서로 연결된 기공 구조로 정의될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 분사하는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 폐쇄형 기공 구조가 형성될 수 있다. 또한, 다른 예를 들어, 물이 증발된 증기를 상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공하는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 폐쇄형 기공 구조가 형성될 수 있다. 상술된 바와 같이, 물을 분사하거나 물이 증발된 증기를 제공하는 경우, 물이 상기 제1 베이스 블럭 재료의 표면에 주로 분포됨으로, 기공들 또한 상기 제1 베이스 블럭 재료의 표면에 주로 형성될 수 있다.
이와 달리, 또 다른 예를 들어, 물속에 상기 제1 베이스 블럭 재료를 침지시키는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 개방형 기공 구조가 형성될 수 있다. 물속에 상기 제1 베이스 블럭 재료를 침지시키는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료의 표면 뿐만 아니라 내부까지 물이 침투될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료의 표면 뿐만 아니라 내부에도 기공들이 형성되고, 물이 침투되는 경로 또한 빈 공간으로 형성됨으로 복수의 기공들 또한 연결될 수 있다.
상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조할 수 있다(S300). 일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 슬러리를 제조하는 단계(S300)는, 상기 제2 베이스 블럭 재료, 시멘트, 글래스울, 및 석분을 혼합하여 제3 베이스 블럭 재료를 제조하는 단계(S310), 및 상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합하는 단계(S320)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 S310 단계에서는, 상기 제2 베이스 블럭 재료 30 wt%, 시멘트 10 wt%, 글래스울 30 wt%, 및 석분 30 wt%를 혼합하여 제3 베이스 블럭 재료를 제조할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 S320 단계에서는, 상기 제3 베이스 블럭 재료 대비 10 wt% 이하의 함량으로 물을 혼합할 수 있다. 이와 달리, 10 wt% 초과의 함량으로 물을 혼합하는 경우, 상기 베이스 슬러리의 농도가 과도하게 묽어지는 문제점이 발생될 수 있다.
상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 블럭 형상으로 압착 성형할 수 있다(S400). 이에 따라, 기능성 블럭이 제조될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 S400 단계 이후 상기 기능성 블럭을 건조 및 숙성하는 단계가 더 수행될 수 있다.
상기 기능성 블럭은 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)의 기공 구조에 따라 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)가 상기 폐쇄형 기공 구조를 갖는 경우, 상기 기능성 블럭은 단열 특성을 가질 수 있다. 이와 달리, 다른 예를 들어, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)가 상기 개방형 기공 구조를 갖는 경우, 상기 기능성 블럭은 투수 특성을 가질 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료(분쇄된 골재)를 준비하는 단계, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공한 후 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)를 준비하는 단계, 상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조하는 단계, 및 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하는 방법에 따라, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)의 기공 구조가 선택적으로 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 분사하거나 물이 증발된 증기를 제공하는 경우, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)는 복수의 기공들이 서로 연결되지 않는 폐쇄형 기공 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 베이스 블럭 재료를 물속에 침지시키는 경우, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)는 복수의 기공들이 서로 연결되는 개방형 기공 구조를 가질 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)의 기공 구조에 따라 상기 기능성 블럭의 특성이 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)가 폐쇄형 기공 구조를 갖는 경우, 상기 기능성 블럭은 단열 특성을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 베이스 블럭 재료(다공성 골재)가 개방형 기공 구조를 갖는 경우, 상기 기능성 블럭은 투수 특성을 가질 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은, 간소화된 방법으로 골재 내 기공 구조를 제어함으로써, 기능성 블럭의 단열 특성 또는 투수 특성 중 어느 하나의 특성을 선택적으로 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 변형 예들에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 설명된다.
제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법
도 5는 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S100), 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S200), 제1 내지 제3 베이스 슬러리를 제조하는 단계(S300), 및 상기 제1 내지 제3 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계 및 S200 단계는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계 및 S200 단계와 같을 수 있다. 즉, 상기 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법과 비교하여 S300 단계 및 S400 단계가 다를 수 있다. 이하, 상기 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계 및 S400 단계가 설명된다.
상기 S300 단계에서는 제1 내지 제3 베이스 슬러리가 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 내지 제3 베이스 슬러리는 상기 제2 베이스 블럭 재료가 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합되어 제조되되, 글래스울의 함량이 서로 다르게 제조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 베이스 슬러리는 상기 제2 베이스 슬러리 및 상기 제3 베이스 슬러리와 비교하여 글래스울의 함량이 상대적으로 많을 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 베이스 슬러리는 상기 제1 베이스 슬러리와 비교하여 글래스울의 함량이 상대적으로 적은 반면, 상기 제3 베이스 슬러리와 비교하여 글래스울의 함량이 상대적으로 많을 수 있다. 이와 달리, 상기 제3 베이스 슬러리는 상기 제1 베이스 슬러리 및 상기 제2 베이스 슬러리와 비교하여 글래스울의 함량이 상대적으로 적을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 베이스 슬러리 내 글래스울의 함량은 30 wt%일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 베이스 슬러리 내 글래스울의 함량은 20 wt%일 수 있다. 이와 달리, 상기 제3 베이스 슬러리 내 글래스울의 함량은 10 wt%일 수 있다.
상기 S400 단계에서는 상기 제1 내지 제3 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 S400 단계는, 몰드 내에 상기 제1 베이스 슬러리를 넣고 일정 시간 건조시키는 단계(S410), 일정 시간 동안 건조된 상기 제1 베이스 슬러리 상에 상기 제2 베이스 슬러리를 넣고 일정 시간 건조시키는 단계(S420), 일정 시간 동안 건조된 상기 제2 베이스 슬러리 상에 상기 제3 베이스 슬러리를 넣고 일정 시간 건조시키는 단계(S430), 및 상기 제1 내지 제3 베이스 슬러리를 압착 성형하는 단계(S440)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제3 베이스 슬러리를 몰드 내에 순차적으로 넣은 후 압착 성형하되, 각각의 베이스 슬러리를 넣은 후 일정 시간 건조시킴으로써, 각각의 베이스 슬러리가 혼합되지 않도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 내지 제3 베이스 슬러리가 압착 성형된 기능성 블럭(FB)은 제1 블럭층(FB1), 제2 블럭층(FB2), 및 제3 블럭층(FB3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 블럭층(FB1)은 상기 제1 베이스 슬러리에 의해 형성된 층일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 블럭층(FB2)은 상기 제2 베이스 슬러리에 의해 형성된 층일 수 있다. 이와 달리, 상기 제3 블럭층(FB3)은 상기 제3 베이스 슬러리에 의해 형성된 층일 수 있다.
상술된 바와 같이, 상기 제1 블럭층(FB1)은 글래스울의 함량이 상대적으로 많음으로 상대적으로 단열 성능이 높은 반면 강도는 낮을 수 있다. 이와 달리, 상기 제3 블럭층(FB2)은 글래스울의 함량이 상대적으로 적음으로 상대적으로 단열 성능이 낮은 반면 강도는 높을 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭(FB)이 건축물에 적용되는 경우, 상기 제1 블럭층(FB1)이 건물 내측을 향하도록 배치하고 상기 제3 블럭층(FB3)이 건물 외측을 향하도록 배치할 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭(FB)이 적용된 건축물은 외부 충격에 대한 내구성 및 내부 단열성이 더욱 향상될 수 있다.
제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법
본 발명의 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S100), 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S200), 베이스 슬러리를 제조하는 단계(S300), 및 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계, S200 단계, 및 S400 단계는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계, S200 단계, 및 S400 단계와 같을 수 있다. 즉, 상기 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법과 비교하여 S300 단계가 다를 수 있다. 이하, 상기 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계가 설명된다.
도 8은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 시멘트, 글래스울, 및 석분에 물을 분사하며 혼합하여, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분이 응집된 마이크로 입자를 제조할 수 있다(S310). 일 실시 예에 따르면, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분을 콘 밀(corn mill)에 넣고 회전시키되, 회전되는 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분에 물을 분사할 수 있다. 이 경우, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분이 응집되어 상기 마이크로 입자가 제조될 수 있다. 또한, 상술된 방법으로 제조된 상기 마이크로 입자에는 복수의 기공들이 형성될 수 있다.
상기 마이크로 입자를 상기 제2 베이스 블럭 재료, 시멘트, 글래스울, 및 석분과 혼합하여 제3 베이스 블럭 재료를 제조할 수 있다(S320). 이후, 상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합할 수 있다(S330). 이에 따라, 제2 변형 예에 따른 베이스 슬러리가 제조될 수 있다.
상기 제2 변형 예에 따른 베이스 슬러리를 통해 제조된 기능성 블럭은 상기 마이크로 입자에 형성된 복수의 기공들에 의해 단열 성능이 향상될 수 있다.
제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법
본 발명의 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S100), 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S200), 베이스 슬러리를 제조하는 단계(S300), 및 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계, S200 단계, 및 S400 단계는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계, S200 단계, 및 S400 단계와 같을 수 있다. 즉, 상기 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법과 비교하여 S300 단계가 다를 수 있다. 이하, 상기 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계가 설명된다.
도 9는 본 발명의 제3 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S300 단계를 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 시멘트, 글래스울, 및 석분에 물을 분사하며 혼합하여, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분이 응집된 마이크로 입자를 제조할 수 있다(S310). 일 실시 예에 따르면, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분을 콘 밀(corn mill)에 넣고 회전시키되, 회전되는 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분에 물을 분사할 수 있다. 이 경우, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분이 응집되어 상기 마이크로 입자가 제조될 수 있다. 또한, 상술된 방법으로 제조된 상기 마이크로 입자에는 복수의 기공들이 형성될 수 있다.
상기 마이크로 입자에 물을 제공한 후 동결 건조시킬 수 있다(S320). 이에 따라, 상기 마이크로 입자에 형성된 기공들이 더욱 발달될 수 있다. 즉, 상기 마이크로 입자의 기공률이 향상될 수 있다.
동결 건조된 상기 마이크로 입자를 상기 제2 베이스 블럭 재료, 시멘트, 글래스울, 및 석분과 혼합하여 제3 베이스 블럭 재료를 제조할 수 있다(S330). 이후, 상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합할 수 있다(S340). 이에 따라, 제2 변형 예에 따른 베이스 슬러리가 제조될 수 있다.
상기 제3 변형 예에 따른 베이스 슬러리를 통해 제조된 기능성 블럭은 상기 마이크로 입자에 형성된 복수의 기공들에 의해 단열 성능이 향상될 수 있다.
제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법
도 10은 본 발명의 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S100), 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계(S200), 베이스 슬러리를 제조하는 단계(S300), 상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계(S400), 및 상기 S400 단계에서 제조된 기능성 블럭을 친수성 처리하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계 내지 S400 단계는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 포함하는 S100 단계 내지 S400 단계와 같을 수 있다. 즉, 상기 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 상기 실시 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법과 비교하여 S500 단계가 더 수행되는 차이점이 있다. 이하, 상기 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법 중 S500 단계가 설명된다.
상기 S500 단계에서는, 상기 400 단계에서 제조된 기능성 블럭의 표면에 PDMS(Polydimethylsiloxane)을 코팅한 후, 코팅된 PDMS를 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 기능성 블럭의 표면 및 표면에 분포된 기공 내벽은 친수성 처리될 수 있다. 이로 인해, 상기 기능성 블럭의 표면에서는 물의 흡수가 빠르게 이루어질 수 있다. 상기 기능성 블럭의 표면에서 물의 흡수가 이루어진 후에는, 모세관 현상에 의해 상기 기능성 블럭의 내부로 물의 침투가 빠르게 이루어 질 수 있다.
즉, 본 발명의 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭은, 표면 및 표면에 분포된 기공 내벽이 친수성 처리됨에 따라 표면에서의 물의 흡수가 빠르게 이루어질 수 있음으로, 모세관 현상이 촉진될 수 있다. 이에 따라, 상기 제4 변형 예에 따른 기능성 블럭은 투수 특성이 더욱 향상될 수 있다.
제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법
본 발명의 제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법은 도 8을 참조하여 설명된 상기 제2 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법과 같을 수 있다. 다만, 상기 제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에서 사용되는 마이크로 입자는 코어 쉘 구조를 가질 수 있다. 이하, 상기 제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에서 사용되는 마이크로 입자에 대해 구체적으로 설명된다.
도 11은 본 발명의 제5 변형 예에 따른 기능성 블럭의 제조 방법에 사용되는 마이크로 입자를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, S310 단계를 통해 마이크로 입자(MP)를 제조하되, 상기 마이크로 입자(MP)가 코어(C)-쉘(S) 구조를 갖도록 제조할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분에 물을 분사하되, 상대적으로 작은 크기의 액적을 분사하여 코어(C)를 형성한 후 상대적으로 큰 크기의 액적을 분사함으로써 코어(C)를 둘러싸는 쉘(S)을 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분에 상대적으로 작은 크기의 액적을 분사하는 경우, 높은 응집력으로 인해 강도가 상대적으로 높은 코어(C)가 형성될 수 있다. 반면, 코어(C)가 형성된 상태에서 상대적으로 큰 크기의 액적을 분사하는 경우, 상기 시멘트, 글래스울, 및 석분이 상기 코어(C)의 위주면을 덮도록 응집되어 쉘(S)이 형성될 수 있다. 이 경우, 쉘(S)은 상대적으로 높은 기공률을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 마이크로 입자(MP)는 코어(C)-쉘(S) 구조를 갖되, 코어(C)에 의한 높은 강도를 가질 수 있을 뿐만 아니라, 쉘(S)에 의한 높은 기공률 또한 가질 수 있다.
상기 제5 변형 예에 따른 마이크로 입자를 포함하는 베이스 슬러리를 통해 제조된 기능성 블럭은 단열 성능이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 높은 강도로 인하여 내구성 또한 향상될 수 있다.
이상, 본 발명의 변형 예들에 따른 기능성 블럭의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제1 변형 예에 따른 기능성 블럭의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다.
실험 예 1에 따른 베이스 슬러리 제조
골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료를 준비한 후 상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하고 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료를 준비하였다.
상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조하되, 상기 베이스 슬러리 내 글래스울의 함량이 30 wt%가 되도록 제조하였다.
실험 예 2에 따른 베이스 슬러리 제조
상술된 실험 예 1에 따른 방법으로 제조하되 상기 베이스 슬러리 내 글래스울의 함량이 20 wt%가 되도록 제조하였다.
실험 예 3에 따른 베이스 슬러리 제조
상술된 실험 예 1에 따른 방법으로 제조하되 상기 베이스 슬러리 내 글래스울의 함량이 10 wt%가 되도록 제조하였다.
| 구분 | 글래스울 함량 |
| 실험 예 1 | 30 wt% |
| 실험 예 2 | 20 wt% |
| 실험 예 3 | 10 wt% |
실험 예 1에 따른 기능성 블럭 제조
몰드 내에 상기 실험 예 1 내지 실험 예 3에 따른 베이스 슬러리를 넣고 압착 성형하여 기능성 블럭을 제조하였다. 구체적으로, 실험 예 1 내지 실험 예 3에 따른 베이스 슬러리를 순차적으로 넣고 압착 성형하되, 각각의 베이스 슬러리를 넣은 후 일정 시간 건조시킴으로써, 각각의 베이스 슬러리가 혼합되지 않도록 하였다. 이에 따라, 상기 기능성 블럭은, 상기 실험 예 1에 따른 베이스 슬러리에 의한 제1 블럭층, 상기 실험 예 2에 따른 베이스 슬러리에 의한 제2 블럭층, 및 상기 제3 실험 예에 따른 베이스 슬러리에 의한 제3 블럭층이 순차적으로 적층된 구조를 갖도록 제조하였다.
또한, 상기 실험 예 1에 따른 기능성 블럭은, 상기 제1 블럭층의 두께가 상기 기능성 블럭 전체 두께의 20%가 되도록 제조하였다.
실험 예 2에 따른 기능성 블럭 제조
상술된 실험 예 1에 따른 방법으로 제조하되, 상기 제1 블럭층의 두께가 상기 기능성 블럭 전체 두께의 35%가 되도록 제조하였다.
실험 예 3에 따른 기능성 블럭 제조
상술된 실험 예 1에 따른 방법으로 제조하되, 상기 제1 블럭층의 두께가 상기 기능성 블럭 전체 두께의 47%가 되도록 제조하였다.
실험 예 4에 따른 기능성 블럭 제조
상술된 실험 예 1에 따른 방법으로 제조하되, 상기 제1 블럭층의 두께가 상기 기능성 블럭 전체 두께의 51%가 되도록 제조하였다.
실험 예 5에 따른 기능성 블럭 제조
상술된 실험 예 1에 따른 방법으로 제조하되, 상기 제1 블럭층의 두께가 상기 기능성 블럭 전체 두께의 60%가 되도록 제조하였다.
| 구분 | 제1 블럭층의 두께 (기능성 블럭 전체 두께 대비 %) |
| 실험 예 1 | 20 % |
| 실험 예 2 | 35 % |
| 실험 예 3 | 47 % |
| 실험 예 4 | 51 % |
| 실험 예 5 | 60 % |
상기 실험 예 1 내지 실험 예 5에 따른 기능성 블럭 각각에 대해 압축 강도를 측정하였다. 측정된 압축 강도는 아래의 <표 3>을 통해 정리된다.
| 구분 | 압축 강도 |
| 실험 예 1 (20 %) | 1.3 MPa |
| 실험 예 2 (35 %) | 2.7 MPa |
| 실험 예 3 (47 %) | 4 MPa |
| 실험 예 4 (51 %) | 3.8 MPa |
| 실험 예 5 (60 %) | 3.5 MPa |
<표 3>에서 확인할 수 있듯이, 제1 블럭층의 두께 증가에 따라 압축 강도 또한 함께 증가하다가 47% 두께를 기점으로 압축 강도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 제1 블럭층의 두께 증가를 통해 압축 강도를 향상시킬 수 있지만, 과도한 두께 증가는 오히려 압축 강도를 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 제1 블럭층의 두께를 기능성 블럭 전체 두께 대비 35 % 초과 51 % 미만으로 제어함으로써, 압축 강도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
FB: 기능성 블럭
FB1, FB2, FB3: 제1 내지 제3 블럭층
MP: 마이크로 입자
C: 코어
S: 쉘
FB1, FB2, FB3: 제1 내지 제3 블럭층
MP: 마이크로 입자
C: 코어
S: 쉘
Claims (10)
- 골재를 분쇄하여 제1 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계;
상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공한 후 동결건조시켜, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성된 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계;
상기 제2 베이스 블럭 재료를 시멘트, 글래스울, 석분, 및 물과 혼합하여 베이스 슬러리를 제조하는 단계; 및
상기 베이스 슬러리를 몰드에 넣고 압착 성형하는 단계를 포함하되,
상기 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계에서,
상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 제공하는 방법에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 복수의 기공들이 서로 연결되지 않는 폐쇄형 기공 구조 또는 복수의 기공들이 서로 연결되는 개방형 기공 구조 중 어느 하나의 기공 구조가 선택적으로 형성되는 것을 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- 삭제
- ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1 항에 있어서,
상기 제1 베이스 블럭 재료에 물을 분사하는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 폐쇄형 기공 구조가 형성되는 것을 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1 항에 있어서,
물이 증발된 증기를 상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공하는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 폐쇄형 기공 구조가 형성되는 것을 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1 항에 있어서,
물속에 상기 제1 베이스 블럭 재료를 침지시키는 경우, 상기 제1 베이스 블럭 재료에는 상기 개방형 기공 구조가 형성되는 것을 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1 항에 있어서,
상기 제2 베이스 블럭 재료를 준비하는 단계에서,
상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공된 물이 동결건조됨에 따라, 상기 제1 베이스 블럭 재료에 제공된 물이 제거됨으로써 상기 제1 베이스 블럭 재료에 복수의 기공들이 형성되는 것을 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제1 항에 있어서,
상기 베이스 슬러리를 제조하는 단계는,
상기 제2 베이스 블럭 재료 30 wt%, 시멘트 10 wt%, 글래스울 30 wt%, 및 석분 30 wt%를 혼합하여 제3 베이스 블럭 재료를 제조하는 단계; 및
상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합하는 단계를 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제7 항에 있어서,
상기 제3 베이스 블럭 재료를 물과 혼합하는 단계에서, 물은 상기 제3 베이스 블럭 재료 대비 10 wt% 이하의 함량으로 혼합되는 것을 포함하는 단열 또는 투수 특성을 갖는 기능성 블럭의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230020967A KR102675405B1 (ko) | 2023-02-16 | 2023-02-16 | 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230020967A KR102675405B1 (ko) | 2023-02-16 | 2023-02-16 | 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 |
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| KR102675405B1 true KR102675405B1 (ko) | 2024-06-17 |
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ID=91714001
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| KR1020230020967A KR102675405B1 (ko) | 2023-02-16 | 2023-02-16 | 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 제조를 위한 원료, 그 제조 방법, 및 이를 이용하여 제조한 단열 또는 투수성 특성을 갖는 기능성 블럭 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102675405B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950014703A (ko) * | 1993-11-19 | 1995-06-16 | 배순훈 | 전자렌인지의 전자파 분산장치 |
| KR101112719B1 (ko) * | 2011-01-20 | 2012-03-13 | 이한재 | 슬러지와 무기성 폐자원을 이용한 고형화 블록 조성물 및 이의 제조방법 |
| KR101858211B1 (ko) * | 2016-12-27 | 2018-05-16 | 경상대학교산학협력단 | 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 |
| CN109455990A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-12 | 贵州安凯达实业股份有限公司 | 一种回收建筑垃圾再生透水砖及其制备方法 |
-
2023
- 2023-02-16 KR KR1020230020967A patent/KR102675405B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950014703A (ko) * | 1993-11-19 | 1995-06-16 | 배순훈 | 전자렌인지의 전자파 분산장치 |
| KR101112719B1 (ko) * | 2011-01-20 | 2012-03-13 | 이한재 | 슬러지와 무기성 폐자원을 이용한 고형화 블록 조성물 및 이의 제조방법 |
| KR101858211B1 (ko) * | 2016-12-27 | 2018-05-16 | 경상대학교산학협력단 | 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 및 콘크리트 패널의 제조방법 그리고 이에 의해 제조된 기공이 보존된 다공성 골재를 이용한 콘크리트 |
| CN109455990A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-03-12 | 贵州安凯达实业股份有限公司 | 一种回收建筑垃圾再生透水砖及其制备方法 |
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