(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51) 。Int. Cl.
C04B 18/16 (2006.01)
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2006년09월14일
10-0623458
2006년09월06일
(21) 출원번호 10-2005-0015475 (65) 공개번호 10-2006-0094364
(22) 출원일자 2005년02월24일 (43) 공개일자 2006년08월29일
(73) 특허권자 주식회사공간세라믹
서울 강남구 대치동 1008번지 길진빌딩 101호
(72) 발명자 조백일
경기도 성남시 분당구 수내3동 푸른마을 쌍용아파트 505-1023
(74) 대리인 박희섭
심사관 : 배여울
(54) 점토벽돌을 이용한 건자재 및 그 제조방법
요약
본 발명은 점토벽돌을 이용한 건자재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법은 점토벽돌을 직경 1-5cm가 되
도록 파쇄기로 파쇄한 파쇄물 10-45중량부, 가는 모래 20-50 중량부, 시멘트 20-50중량부로 구성된 혼합물 100중량부
에 물을 5-15중량부 가하고 혼합하여 형틀에 넣고 성형하여 양생 경화시킨 후, 경화체를 절단한 다음, 연마통에 넣고 회전
연마시키는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의한 건자재는 자연석과 같은 질감을 나타내므로 고급 내외장재로 효과적으로
사용될 수 있다.
대표도
도 2
색인어
점토벽돌, 파쇄물, 시멘트, 연마, 자연석, 질감
명세서
도면의 간단한 설명
도1은 점토벽돌 파쇄물의 사진이고,
도2는 본 발명에 의한 건자재의 사진이고,
도3 및 도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건자재의 사진이다.
등록특허 10-0623458
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발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 점토벽돌을 이용한 건자재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하기로는 점토벽돌 생산과정에서 발생하는
불량벽돌을 재활용한 건자재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 벽돌류는 크게 시멘트 벽돌과 점토벽돌 두 종류로 나눌 수 있다. 점토벽돌은 점토를 물과 섞어서 진공
토련하여 일정한 규격으로 압출시킨 후, 일정 길이로 절단하여 건조 및 소성하는 공정으로 제조되고 있다. 이와 같이 제조
되는 점토벽돌은 그 원료를 대량으로 용이하게 구입할 수 있고, 얻어진 제품의 물성도 우수하여 널리 사용되고 있다. 그러
나 비교적 고온(1100-1250℃)에서 소성하여야 하므로 열에너지의 소모가 크고 제조과정에서 불량품이 발생하는 등의 문
제점을 가지고 있다.
시멘트 벽돌은 통상 골재성분과 시멘트 성분으로 구성되어 있다. 골재 성분은 그 크기에 따라 모래, 왕사와 같은 세골재 및
파석, 자갈과 같은 조골재로 분류된다. 일반적으로 시멘트 벽돌의 경우에 골재 성분으로 조골재를 사용하면 벽돌의 구성
성분이 불균일하게 되어 벽돌의 강도에 문제가 생기므로 세골재를 주로 사용하고 있다.
시멘트 성분은 골재 입자들 사이에 밀접 배치되어 경화된 후 이 골재 입자들을 결합시키는 역할을 한다. 이러한 시멘트 벽
돌을 제조하기 위해서는 골재 성분과 시멘트 성분을 소정의 비율로 배합하고 적당량의 물을 가하여 혼합한 후, 이 혼합물
을 벽돌 형틀에 부어 압축시키고, 혼합물이 고형화 되면 꺼내어 건조시키는 양생과정을 거친다.
이러한 시멘트 벽돌은 그 골재성분으로 미세 모래나 왕사 등을 사용하므로, 모래를 구하기 위해서는 강에서 모래를 채취하
여야 한다. 최근, 산업이 발달함에 따라 건축구조물과 토목구조물이 나날이 증가하고 있으나 이를 시공하기 위한 자갈과
모래의 공급이 부족하여 하천과 산을 마구 파헤쳐 환경파괴가 극심한 실정이며, 자갈과 모래를 바다에서 채취하여 염분을
제대로 세척하지 아니한 상태로 사용함으로써 건축물의 수명을 단축시키거나 부실시공의 원인이 되기도 한다.
이러한 이유로 폐기물을 골재로 재활용하고자 하는 여러 가지의 시도가 있었으나, 종래에 폐기물을 건자재로 사용하는 방
법은 사용가능한 폐기물의 범위가 제한되고, 제조비용이 상승하게 되는 등의 문제점이 있었다.
한국 특허공고 제95-9999호에서는 “폐기물을 사용한 콘크리트 제품의 제조방법”에 대하여 기술하고 있는데, 이 특허는
염화암모늄, 무수 탄산소오다, 식염, 염화칼륨, 염화 마그네슘과 물을 혼합한 용액에, 물과 혼합한 제3 규산소오다 용액을
혼합하여서 만든 약액을 골재와 폐기물과 시멘트를 혼합한 혼합물에 첨가하여 콘크리트 제품을 제조하고 있다.
그러나, 이러한 콘크리트 제품의 제조방법은 약액에서 생성된 콜로이드상 화합물과 폐기물에 함유되어 있는 산화철 및 시
멘트가 서로 결합하여 규산염을 형성한다. 따라서, 이에 사용되는 폐기물은 산화철이 다량 함유되어 있는 폐기물에 제한될
수밖에 없는 결점이 있다. 또한 골재를 30 내지 50중량% 섞어야만 원하는 강도를 얻을 수 있다.
한국 특허공고 제96-11323호에서는 “폐기물을 이용한 블록체 조성물”에 대하여 기술하고 있으며, 이는 폐기물 분말, 골
재 분말, 모래, 아스콘, 역청제를 소정의 비율로 혼합하여 블록으로 형성하는 것으로 구성된다.
그러나 이 기술은 폐기물 분말로서 산업쓰레기 중 강도를 가지는 폐기물만이 사용될 수 있으며, 골재 분말을 40 내지 45중
량부 혼합하고, 모래도 30 내지 35중량부씩 혼합해야 하므로 폐기물의 활용범위가 제한된다. 그리고, 폐기물 분말, 골재
분말 및 모래를 아스콘과 혼합하는 과정에서도 아스콘을 200℃ 이상의 고온으로 가열하여야만 아스콘이 폐기물 등과 응결
되므로 이러한 가열에 필요한 장치를 추가로 설치하여야 하는 등 제조비용이 상승되는 문제점과, 아스콘을 혼합한 블록은
아스콘 특유의 온도에 따른 점성 변화 때문에 보도블럭용으로만 사용이 가능하다는 문제점도 가지고 있다.
또한, 시멘트 벽돌은 천편일률적인 육면체 형상으로 자연미가 부족하며, 그 질감도 저급하다는 문제점을 공통적으로 가지
고 있다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
등록특허 10-0623458
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본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 공급이 안정적인 폐기물을 재활용한 건자재 및 그 제조방
법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 건축물의 내장 및 외장용 벽돌 또는 타일은 물론 도로경계석 등
으로도 사용이 가능한 건자재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 질감이 우수하고 자연미가 부
여된 건자재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 생산과정에서 발생된 폐점토벽돌 또는 저품위
의 점토벽돌을 효과적으로 재활용하는 것이다.
발명의 구성 및 작용
본 발명의 제조방법은 점토벽돌을 직경 1-5cm가 되도록 파쇄기로 파쇄한 다음, 시멘트와 모래 및 물을 넣고 혼합하여 형
틀에 넣고 양생 경화시킨 후, 경화체를 절단한 다음, 연마통에 넣고 회전 연마시키는 것으로 구성된다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 성형방법은 직경 1-5cm의 폐점토벽돌 파쇄물 10-45중량부, 가는 모래 20-50 중량부, 시멘트 20-50중량부로
구성된 혼합물 100중량부에 물을 5-15중량부 가하고 혼합하여 형틀에 넣고 성형한다.
폐점토벽돌 파쇄물의 입자 크기가 상기 범위 미만의 경우에는 얻어진 건자재의 자연미가 부족하게 되며, 상기 범위를 초과
하는 경우에는 불량 발생률이 높아지게 되고, 작업성 또한 저하하게 된다. 폐점토벽돌 파쇄물의 사용량이 상기 범위 미만
의 경우에는 자연미가 부족하게 되며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 얻어진 제품의 강도가 저하하게 된다.
가는 모래의 사용량이 상기 범위 미만의 경우에는 질감 저하 및 절단에 문제점이 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는
질감 저하 및 강도저하의 문제점이 발생한다.
시멘트의 사용량이 상기 범위 미만의 경우에는 강도저하의 문제점이 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 질감저하 및
절단 불량의 문제점이 발생하게 된다.
성형 후 양생과정을 거쳐 경화된 건자재는 절단과정을 거치게 된다. 절단은 경화된 건자재를 다이아몬드 톱으로 절단하거
나 유압 또는 기계식 프레스로 가압하여 절단할 수 있다.
절단된 건자재는 연마과정을 거치게 된다. 연마방법은 제한되지는 아니하나, 본 출원인에 의한 한국 실용신안공고 제20-
0175061호에 개시된 “벽돌브럭 가공장치”를 사용하는 것이 바람직하다.
절단 및 연마공정을 통하여 내부의 폐점토벽돌 파쇄물이 표면으로 드러나게 됨과 동시에, 건자재의 모서리 부분이 둥글게
연마되고, 건자재의 표면도 약간씩 연마된다. 모서리 부분이 둥글게 연마됨으로써 부드럽고 자연스러운 미적 효과를 높여
주며, 운반할 때 벽돌의 파손이 방지되고 신체와 접촉할 경우 부상이 방지된다. 건자재의 모서리 부분이 둥글게 연마되고,
표면이 약간씩 연마됨으로써 내부에 위치하는 폐점토벽돌 파쇄물들이 표면으로 드러나게 되어 그 형상과 질감에 있어서
자연석과 같은 느낌을 주게 된다.
본 발명의 실시예는 아래와 같다.
(실시예 1)
폐점토벽돌을 직경 1-5cm의 크기로 파쇄한 폐점토벽돌 파쇄물(도1) 35중량부, 가는 모래 30중량부, 백시멘트 35중량부
에 물을 10중량부 가하여 혼합한 후 형틀에 넣어 성형한 다음, 탈형하여 5일간 양생하여 경화시킨 후, 다이아몬드 톱으로
절단한 다음, 한국 실용신안공고 제20-0175061호에 개시된 “벽돌브럭 가공장치”를 사용하여 건자재를 연마하였다.
얻어진 건자재는 도2와 같았으며, 모서리 부분이 둥글게 되고, 표면이 부분적으로 연마되어 폐점토벽돌 파쇄물 입자가 군
데군데 드러나게 되어 자연미의 질감을 나타내었다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 시행하되 백시멘트 대신에 흑시멘트를 사용하였다. 얻어진 건자재는 도3과 같았다.
등록특허 10-0623458
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(실시예 3)
실시예2와 동일하게 시행하되 절단수단을 다이아몬드 톱으로 절단하는 대신에 프레스로 절단하였다. 얻어진 건자재는 도
4와 같았다.
발명의 효과
이상의 실시예를 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 건자재는 자연석과 같은 질감을 나타내므로 고급 내외
장재로 효과적으로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 방법에 의하여 그 적절한 용도가 개발되지 아니하였던 폐점토벽돌 또는 저품위 점토벽돌을 효과적으로 재
활용할 수 있게 되었으며, 아울러 폐점토벽돌 파쇄물을 골재 대용의 용도로 대량 사용함으로써 골재난을 어느 정도 해소할
수 있게 되었다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
점토벽돌을 직경 1-5cm가 되도록 파쇄기로 파쇄한 파쇄물 10-45중량부, 가는 모래 20-50 중량부, 시멘트 20-50중량부
로 구성된 혼합물 100중량부에 물을 5-15중량부 가하고 혼합하여 형틀에 넣고 성형하여 양생 경화시킨 후, 경화체를 절단
한 다음, 연마통에 넣고 회전 연마시키는 것을 특징으로 하는 점토벽돌을 이용한 건자재의 제조방법.
청구항 2.
제1항에 있어서, 점토벽돌은 폐점토벽돌 또는 저품위 점토벽돌인 것을 특징으로 하는 점토벽돌을 이용한 건자재의 제조방
법.
청구항 3.
제1항의 기재방법으로 제조되는 것으로, 각 모서리 부분이 둥글게 연마되고, 표면에 점토벽돌 파쇄물이 드러난 것을 특징
으로 하는 점토벽돌을 이용한 건자재.
청구항 4.
삭제
도면
도면1
등록특허 10-0623458
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도면2
도면3
도면4
등록특허 10-0623458
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