KR19990073091A - 소일블록과그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흙을 주원료로 하면서도 소성하지 않고 기존 콘크리트 블럭에 필적하는 강도적 특성을 가지면서도 흙의 질감을 그대로 간직한 소일 블록 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건식 소일 블록은, 자연상태에서 채취한 흙(점성토,사질토) 500∼1,000kg/㎥, 시멘트100∼250kg/㎥, 고로수쇄슬래그 300∼600kg/㎥, 잔골재(모래) 500∼1,000kg/㎥, 배합수 100∼200kg/㎥, 조강재 300∼100kg/㎥로 조성되며, 습식 소일 블록은, 자연상태에서 채취한 흙(점성토,사질토) 400∼1,000kg/㎥, 시멘트 80∼200kg/㎥, 고로수쇄슬래그 200∼500kg/㎥, 잔골재(모래) 300∼800kg/㎥, 굵은골재(자갈) 400∼900kg/㎥, 배합수 200∼400kg/㎥, 혼합제(감수제,조강제,증점제)를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 조성의 본 발명에 따른 소일 블록은 흙의 질감과 색상으로하여 환경친화적이며 흙이 가진 특성으로 열흡수율과 전도율이 낮아 단열효과가 뛰어나다는 장점을 가지고 있다.
Description
본 발명은 흙을 주요 조성물로 하며 기존 콘크리트 블럭에 필적하는 강도적 특성을 가지면서도 흙의 질감을 그대로 간직한 소일 블록에 관한 것이다.
종래 모르타르 블럭 또는 콘크리트 블럭은 구조재로서의 강도적 특성,내마모성,내화성이 좋으면서도 쉽게 생산할수 있어 가격이 저렴하다는 잇점까지 있어 일반적으로 사용되어져 왔다. 그러나 획일적인 색상으로 주위환경과 어울리지 못하는 경우가 많아 식상함을 주어왔다. 안료를 혼입하거나 코팅하여 사용해도 인공적인 질감을 느끼게 되어 비용역시 증대되는데다 자외선에 노출될 경우 변색되기 일쑤였다. 점토블럭은 소성에 따른 시설과 비용의 증가로 고가의 가격이 형성되고 또 구운흙이 가지는 질감 때문에 자연적이지 못하며 소성에 따른 변형이 발생한다.
이에, 본 발명은 흙을 주원료로 하면서도 소성하지 않고, 기존의 몰탈블럭 또는 콘크리트 블럭에 필적하는 강도적 특성을 가지면서도, 흙의 질감을 그대로 느낄수 있는 소일 블록을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 소일 블록의 조성을 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 소일 블록 제조공정을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식 소일 블록의 조성을 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식 소일 블록 제조공정을 보인 블록도.
상기와 같은 목적을 갖는 본 발명에 따른 건식 소일 블록은, 점성토 또는 사질토로 이루어진 흙 500∼1,000 kg/㎥와; 시멘트 150∼250 kg/㎥와; 흡습용 혼화제 300∼600 kg/㎥와; 잔골재(모래) 500∼1,000 kg/㎥와; 배합수 100∼200 kg/㎥와; 그리고 조강재 3∼10 kg/㎥를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 한다.
상기 및 이하(청구범위포함)에서 사용된 단위(kg/㎥)는 소일 모르타르 단위 용적(㎥)당 각 조성물의 중량(kg)이다.
그리고, 본 발명의 다른 특징에 따른 소일 블록은, 점성토 또는 사질토로 이루어진 흙 400∼1,000 kg/㎥와; 시멘트 80∼200 kg/㎥와; 흡습용 혼화제 200∼500 kg/㎥와; 잔골재(모래) 300∼800 kg/㎥와; 굵은골재(자갈) 400∼900 kg/㎥와; 배합수 200∼400kg/㎥와; 그리고, 소정량의 혼화제(감수제, 조강제, 증점제);를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 따른 블록은, 내마모성 증진을 위해 첨가되는 수용성 아크릴 폴리머를 더 포함하여 조성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡습용 혼화제는 고로수쇄슬래그나, 석회계열, 또는, 플라이 애쉬인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 점성토 또는 사질토로 이루어진 흙 1,200∼2,700 kg/㎥와; 시멘트 80∼200 kg/㎥와; 고로수쇄슬래그 200∼500 kg/㎥와; 배합수 200∼400kg/㎥와; 그리고, 소정량의 혼화제;를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 건식 소일 블록 제조방법은, 토양으로부터 자갈을 선별한 후 그 토양을 슬래그와 혼합하여 혼합물을 만들고, 상기 슬래그로 하여금 상기 토양에 함유된 수분을 흡수하게 하는 슬래그 혼합단계와; 상기 혼합단계 후 상기 혼합물을 크랏샤에 투입하여 완전 분말상태로 분쇄하는 분쇄단계와; 상기 분쇄단계에서 분쇄된 혼합물에 잔골재, 굵은골재 그리고 배합수를 혼입하는 혼입단계와; 상기 혼입단계 후 상기 혼합물을 고압으로 성형하는 성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 습식 소일 블록 제조방법에 따르면, 토양으로부터 자갈을 선별한 후 그 토양을 슬래그와 혼합하여 혼합물을 만들고, 상기 슬래그로 하여금 상기 토양에 함유된 수분을 흡수하게 하는 슬래그 혼합단계와; 상기 혼합단계 후 상기 혼합물을 크랏샤에 투입하여 완전 분말상태로 분쇄하는 분쇄단계와; 상기 분쇄단계에서 분쇄된 혼합물에 잔골재, 굵은골재 그리고 배합수를 혼입하는 혼입단계와; 상기 혼입단계 후 혼합물을 틀에 부어 양생하여 성형하는 양생단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 이상의 각 조성물들의 기능과 작용을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 건식 소일 블록은 흙, 시멘트, 슬래그, 잔골재(모래), 굵은골재(자갈)등을 주요성분으로 구성되며 여기에 배합수(물), 혼화제(감수제,조강제,증감제,증점제)등이 배합되어 이루어진다.
도 1과 도 3는 본 발명에 따른 소일 블록의 조성을 보인 단면도로서, 도 1은 건식 소일 블록이고, 도 3은 습식 블록이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 소일 블록은 기존의 몰탈 또는 콘크리트 블록의 잔골재(모래)(2)의 많은 부분을 입자상태의 흙(3)으로 대체시켰고, 표면적의 증가에 따른 바인딩 증가를 위해 부배합으로 설계하였으며, 색상의 변질을 막기 위하여 시멘트(4)량을 줄이고, 이를 슬래그(5), 플라이애쉬, 석회계열(소석회, 생석회, 석고), 수용성 아크릴 등으로 대체하였다.
이들 각 성분별 특성은 다음과 같다.
본 발명에 따른 소일 블록의 주성분인 흙(3)은 주변에서 용이하게 채취할 수 있는 토양으로 유기물을 함유하거나 반응성을 가진 흙은 배제되어야 한다. 흙 중에서도 사질토 계열은 강도 발현에 유리하고 점성토(황토) 계열은 흙의 질감을 내는 데에 유리하다.
일반적으로 자연상태에서 채취된 토양은 습윤상태의 시료로서 덩어리진 부분을 많이 포함하고 있기 때문에 별도의 공정을 거쳐야 한다. 먼저, 덩어리진 부분을 포함하는 습윤상태의 흙과 슬래그를 혼합하여 슬래그가 습기를 일부 흡입케 한후 크랏샤에 투입하여 비표면적 200㎠/g이상으로 완전 분말화 한다. 이때 크랏샤에 의해 균일,균질한 1 차 믹싱까지 이루어진다.
시멘트(4)는 KSL5201 보통 포오틀랜트 시멘트를 사용하는데 전체 중량의 9 %이상 사용하게 되면 흙의 자연색상을 해치게 되고 백화현상이 심화되므로 그 양을 적정하여 조절하여야 한다.
슬래그(5)는 고로 수쇄슬래그를 말하며 일반적으로 시중에 유통되는 것을 쉽게 구입할 수 있으며 그 분말도는 4,400㎠/g이상이다.
잔골재(2)와 굵은골재(1)는 기존의 콘크리트에 사용되는 품질이면 무난하다. 단, 굵은골재 최대 치수는 3 mm가 바람직하다.
감수제는 멜라민계를 사용하며 바인더(슬래그)(5) 중량의 1∼3 %을, 증점제는 바인더 중량의 0.05∼0.3%를 사용하며, 조강제로는 멜라민계를 바인더 중량의 0.5∼1.0 % 사용한다.
다음의 표는 같은 구성율을 포함하여 이루어지는 본 발명의 각 구성들의 배합비를 달리하여 보인 여러가지 실례를 비교한 것이다.
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 | 실시예8 | |
| 토 양 | 점성토700 | 사질토700 | 점성토600 | 사질토600 | 점성토700 | 사질토600 | 점성토1500 | 점성토800 |
| 바인더1 | 시멘트200 | 시멘트200 | 시멘트150 | 시멘트150 | 시멘트200 | 시멘트150 | 시멘트200 | 시멘트200 |
| 바인더2 | 슬래그400 | 슬래그400 | 슬래그350 | 슬래그350 | 소석회400 | 플라이애쉬350 | 슬래그400 | 슬래그400 |
| 잔골재 | 모 래700 | 모 래700 | 모 래400 | 모 래400 | 모 래700 | 모 래400 | 모 래600 | |
| 굵은골재 | 자 갈600 | 자 갈600 | 자 갈600 | |||||
| 배합수 | 물150 | 물150 | 물350 | 물350 | 물150 | 물350 | 물450 | 물400 |
| 감수제 | 고유동화제10 | 고유동화제10 | 고유동화제10 | 고유동화제10 | 고유동화제10 | |||
| 증점제 | 분말형1 | 분말형1 | 분말형1 | 분말형1 | 분말형1 | |||
| 조강제 | 분말형5 | 분말형5 | 분말형5 | 분말형5 | 분말형5 | 분말형5 | 분말형5 | 분말형5 |
| 압추강도kg/㎠ | 248 | 273 | 235 | 288 | 212 | 161 | 185 | 227 |
| 휨강도N/㎠ | 562 | 616 | 493 | 608 | 435 | 308 | 456 | 528 |
위 표의 강도측정은 상대습도 9 5%, 온도 23 ℃의 양생조건에서 행하고 나서 측정 1 일전에 물에 침지하고 다시 물로부터 꺼내어 물기를 제거한 후 측정한 결과이다.
실시예 1∼4에서 보듯이 슬래그를 사용하면 강도특성은 충분한 것이며, 색상은 실시예 5와 6이 부드럽다. 실시예 7과 8의 질감은 더욱 부두럽다.
이상과 같은 성분들로 이루어지는 본 발명의 소일 블록은 도 2와 도 4에 보인바와 같은 공정을 거쳐 제조되는 바, 그 공정은 다음과 같이 진행된다.
먼저, 자연상태에서 채취한 토양중 자갈을 선별한후 호퍼에 투입한 다음 또 다른 호퍼에서 일정한 비율로 나오는 슬래그와 혼합하여 슬래그가 토양의 수분을 일부 흡습케 한 후 크랏샤에 투입하여 완전 분말화 한다. 이어, 완전히 분쇄혼합된 재료를 믹서로 배출하여 잔골재, 굵은골재 그리고 배합수를 혼입하여 믹싱을 완료한다. 상기 믹싱 완료 후, 건식 소일 블록은 도 2에 도시된 바와 같이, 바로 고압으로 압출,성형하며, 습식 소일 블록은 일정한 형상의 틀에 부어 양생하여 성형한다.
이렇게 제조된 소일 블록은 자연적인 색상과 질감을 요구하는 구조물 등에 적용되며 또한 고압 블럭 대체용으로 보도 또는 자연포장재료나 조경재로도 사용한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 소일 블록 사용에 따른 효과는 다음과 같다.
첫째, 흙의 질감과 색상으로, 환경친화적이며 자연적인 구조물 또는 포장재로의 적용이 가능하다.
둘째, 주변에서 용이하게 채취할 수 있는 흙을 주요성분으로 사용함으로써 콘골재 대체효과가 크다.
셋째, 주요 조성물인 흙이 가진 특성으로 열흡수율과 전도율이 낮아 단열효과가 뛰어날 뿐 아니라 보도에 사0용할 때 쾌적한 보행감을 준다.
넷째, 폐기시 풍화작용을 거쳐 자연상태로 회귀하므로 기존의 시멘트 블록의 문제점인 폐기 비용과 환경오염의 문제를 해소할 수 있다.
Claims (9)
- 흙(점성토 또는 사질토) 500∼1,000 kg/㎥와; 시멘트 150∼250 kg/㎥와; 흡습용 혼화제 300∼600 kg/㎥와; 잔골재(모래) 500∼1,000 kg/㎥와; 배합수 100∼200 kg/㎥와; 그리고 조강재 3∼10 kg/㎥를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 건식 소일 블록.
- 흙(점성토 또는 사질토) 400∼1,000 kg/㎥와; 시멘트 80∼200 kg/㎥와; 흡습용 혼화제 200∼500 kg/㎥와; 잔골재(모래) 300∼800 kg/㎥와; 굵은골재(자갈) 400∼900 kg/㎥와; 배합수 200∼400kg/㎥와; 그리고, 소정량의 혼화제(감수제, 조강제, 증점제);를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 습식 소일 블록.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,내마모성 증진을 위해 첨가되는 수용성 아크릴 폴리머를 더 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 소일 블록.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 흡습용 혼화제는 고로수쇄슬래그인 것을 특징으로 하는 소일 블록.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 흡습용 혼화제는 석회계열인 것을 특징으로 하는 소일 블록.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 흡습용 혼화제는 플라이 애쉬인 것을 특징으로 하는 소일 블록.
- 흙(점성토 또는 사질토) 1,200∼2,700 kg/㎥와; 시멘트 80∼200 kg/㎥와; 고로수쇄슬래그 200∼500 kg/㎥와; 배합수 200∼400kg/㎥와; 그리고, 소정량의 혼화제;를 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 습식 소일 블록..
- 토양으로부터 자갈을 선별한 후 그 토양을 슬래그와 혼합하여 혼합물을 만들고, 상기 슬래그로 하여금 상기 토양에 함유된 수분을 흡수하게 하는 슬래그 혼합단계와;상기 혼합단계 후 상기 혼합물을 크랏샤에 투입하여 완전 분말상태로 분쇄하는 분쇄단계와;상기 분쇄단계에서 분쇄된 혼합물에 잔골재, 굵은골재 그리고 배합수를 혼입하는 혼입단계와;상기 혼입단계 후 상기 혼합물을 고압으로 성형하는 성형단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건식 소일 블록 제조방법.
- 토양으로부터 자갈을 선별한 후 그 토양을 슬래그와 혼합하여 혼합물을 만들고, 상기 슬래그로 하여금 상기 토양에 함유된 수분을 흡수하게 하는 슬래그 혼합단계와;상기 혼합단계 후 상기 혼합물을 크랏샤에 투입하여 완전 분말상태로 분쇄하는 분쇄단계와;상기 분쇄단계에서 분쇄된 혼합물에 잔골재, 굵은골재 그리고 배합수를 혼입하는 혼입단계와;상기 혼입단계 후 혼합물을 틀에 부어 양생하여 성형하는 양생단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 습식 소일 블록 제조방법.
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| KR1019990015718A KR19990073091A (ko) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 소일블록과그제조방법 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990073091A true KR19990073091A (ko) | 1999-10-05 |
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ID=54776398
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Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100371440B1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-02-07 | Nature & Environment Co Ltd | Porous block for stabilizing slope |
| KR100401575B1 (ko) * | 1999-11-17 | 2003-10-11 | 신현택 | 원적외선을 방사하는 고강도 황토벽돌의 제조방법 |
| KR100406318B1 (ko) * | 2000-10-17 | 2003-11-19 | 김진만 | 고강도 황토블록 및 그 제조방법 |
| KR100448330B1 (ko) * | 2002-01-11 | 2004-09-10 | 조병완 | 석탄회를 이용한 인공골재 및 그 제작방법 |
-
1999
- 1999-04-30 KR KR1019990015718A patent/KR19990073091A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100401575B1 (ko) * | 1999-11-17 | 2003-10-11 | 신현택 | 원적외선을 방사하는 고강도 황토벽돌의 제조방법 |
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| KR100371440B1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-02-07 | Nature & Environment Co Ltd | Porous block for stabilizing slope |
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