일반기술

석회 및 유리섬유-함유 복합재료 조성물과 그 제조방법

본 기술은 석회 및 유리섬유 그밖에 석고를 함유한 복합재료의 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로, 소석회 또는 생석회 45∼98 중량%, 유리섬유 1∼7 중량% ; 석고 0∼50 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물과 이 조성물을 이산화탄소 0.5∼2.0 기압 분위기, 온도 60℃에서 반응시키는 것을 특징으로 하는 제조방법에 관한 것이다. 본 기술은 석회, 유리섬유, 석고등을 혼합한 후 물을 넣고 교반해 만든 슬러리를 성형하고 이것을 건조시켜 원하는 모양의 제품을 만든다. 또는 더 높은 강도를 얻기 위해서 성형 후 반응기에 넣고 CO2를 공급하면서 열을 가해 소석회가 석회석이 되는 반응을 진행시킨다. 상기과정에서 복합재료의 조성물로 포함된 석회는 주로 소석회(Ca(OH)2)이고 일부는 생석회(CaO)일 수 있는데 생석회는 공정중에 물이 가해지면 물과 반응하여 소석회가 된다. 이 소석회는 CO2와 반응하여 석회석(CaCO3)이 되어 강도가 증가한다. 소석회 입자는 자체만으로는 결합력이 없어 성형시 접착하지 않지만 CO2와 반응해 석회석이 되는 과정에서 입자간 결합이 이뤄진다. 보강재로 사용한 유리섬유는 탄소섬유에 비해 석회나 석고와 잘 결합하고 균일하게 혼합된다. 유리섬유는 저가인 E-glass를 사용해도 충분하나, 강도가 더 요구되는 곳이나 내열성이 요구되는 곳에는 S-glass를, 부식의 우려가 있는 곳은 C-glass를 사용하는 것이 좋다. 함유되는 유리섬유의 양과 길이에 따라 복합재료의 강도가 영향을 많이 받는다. 접착재 역할을 하는 석고는 반수석고(CaSO4ㆍ½H2O), 2수석고(CaSO4ㆍ2H2O) 무수석고 상태로 존재하는데 낮은 온도에서는 이수석고가 높은 온도에서는 무수석고가 안정하며 중간온도(100∼300℃)에서는 반수석고가 안정하다.- 본 기술의 방법으로 제조된 석회 건축재료는 다공성을 유지하며, 구성성분이 모두 안정된 무기물질이므로 내구성도 강하고, 유리섬유 보강재와 석고의 결합력 그리고 CO2와의 반응에 의해 강도가 증가함- 석회 건축재의 특징중에 하나가 다공성인데 결합재로서 석고를 사용하면 석고입자간 기공을 석고가 채워 다공성이 감소하는 문제가 있지만, CO2반응에 의해 결합하면 이런 문제가 전혀 없어 석회재료의 장점을 100% 살릴 수 있음