KR100421821B1 - 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법 및시멘트블록 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인광석에 황산을 첨가하여 인산을 추출하는 과정에서 부산물로 생성되는 폐석고를 시멘트콘크리트도로 포장이나 시멘트블록 제조의 자재로 사용하는 방법에 관한 것으로, 1㎥ 당, 표면건조포화상태 기준으로 폐석고: 100-1500㎏, 시멘트: 100-500㎏, 물: 물-시멘트 비가 35% 이하가 되는 양, 감수제: 시멘트 사용량의 5%이하가 되는 양을 혼합하여 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 시멘트콘크리트를 제조하는 단계; 전기 공정에서 혼합된 시멘트콘크리트를 포설하고, 그 상부를 시험용 공시체의 100% 이상으로 다짐하는 단계; 및 전기 공정에서 다짐된 표면의 상부에 1㎡ 당 1.2㎏ 이내로 살수하는 단계; 를 포함하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법과, 1㎥ 당, 표면건조포화상태 기준으로 폐석고: 100-1500㎏, 시멘트: 100-500㎏, 물: 물-시멘트 비가 35% 이하가 되는 양, 감수제: 시멘트 사용량의 5%이하가 되는 양을 혼합하여 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 시멘트콘크리트를 제조하는 단계; 전기 공정에서 혼합된 시멘트콘크리트를 블록 형틀에 투입하여 가압, 진동한 후 형틀을 제거하여 블록을 성형하는 단계; 및 전기 공정에서 성형된 블록을 습도 90% 이상의 조건에서 500도시로 양생하는 단계;를 포함하는 폐석고를 이용한 시멘트블록 제조방법을 제공하는 것이다.

Description

폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법 및 시멘트블록 제조방법 {Methods of paving cement concrete roads and of making cement blocks using waste gypsum}

본 발명은 폐석고를 이용하여 시멘트콘크리트도로를 포장하거나 및 시멘트블록을 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인광석에 황산을 첨가하여 인산을 추출하는 과정에서 부산물로 생성되는 폐석고를 시멘트콘크리트도로의 포장이나 시멘트블록의 제조에 있어서 자재로 사용하는 방법에 관한 것이다.

인산(P₂O₅)을 25% 이상 함유하는 광석을 인광석이라 하며, 이러한 인광석에 존재하는 인산은 대부분이 불화인회석 [Ca₅(PO₄)₃F], 염화인회석 [Ca₅(PO₄)₃Cl] 또는 수산화인회석 [Ca₅(PO₄)₃OH]의 상태로 함유되어 있다. 이러한 인광석에서 인산을 추출하는 방법은, 원소상태의 인의 연소와 수화(水化)에 의하여 추출하는 건식법(乾式法)과 인광석의 황산분해에 의하여 추출하는 습식법(濕式法) 으로 크게 구분되며, 이 중에서 습식법이 많이 사용되고 있다.

불화인회석을 예로 들어 습식법을 설명하면, 습식법은 다음의 반응식에 의하여 인산을 추출하는 것이다.

CaF₂·3Ca₅(PO₄)₂+ 10H₂SO₄+ 20H₂O

→ 6H₃PO₄+ 10(CaSO₄·2H₂O) + 2HF

위의 반응식에서 보듯이, 인광석에서 인산을 추출하는 과정에서 다량의 CaSO₄·2H₂O가 부산물로 발생되는데 이것이 폐석고이다. 우리나라의 경우, 복합비료공장에서 복합비료에 인산 성분을 공급하기 위한 중간과정으로 인광석으로부터 인산을 추출하고 있다. 이때의 인산추출 공정은 인광석 선별 및 분쇄공정, 반수석고 분해반응공정, 반수석고 여과공정, 이수석고 전환공정, 이수석고 여과공정으로 이루어지고 있으며, 이 과정에서 일종의 폐기용 부산물로 폐석고가 생성된다.

복합비료공장에서 폐기용 부산물로 생성되는 폐석고의 크기 및 성분을 보면, 입자의 크기는 1.5-0.04㎜이고, 구성성분은 대체로, CaO가 약 30%, SO₃가 약 45%, 결정수(H₂O)가 약 20%, 그리고 나머지를 이루는 불순물로 되어 있다. 이 성분비율은 인광석의 종류 또는 저장장소에 따라 약간씩 달라질 수 있다.

이러한 폐석고는 인체나 환경피해의 위험성은 높지 않아 특정폐기물에 속하지는 않으나, 강이나 바다에 흘러 들어가는 경우에는 바닥을 석회화하여 수중생물의 생태계를 황폐화시킬 수 있다. 우리나라의 복합비료공장에서 부산물로 생성되는 이러한 석고의 양이 연간 100만 톤을 넘어서고 있으며, 전남 여수지방의 경우에는 현재 야적되어 있는 석고의 양이 약 4천만 톤에 이르고 있는 실정이다. 최근 매스컴에서도 이러한 폐석고의 야적장 방치에 따른 문제점들을 크게 다룬 적이 있다.

일반 석고는 물을 첨가할 때 수화반응에 따른 응고현상을 일으키기 때문에 이러한 현상을 이용하여 백색안료로 사용되기도 하고, 이를 구워 소석고로 만들어 소재(塑材), 주물 모형제작의 재료, 의료용 깁스, 석고보드의 원료 등으로 사용된다. 그러나, 인산 추출과정에서 폐기물로 생성되는 폐석고는, 일반 석고와는 달리, 수화반응에 따른 응고현상이 없기 때문에, 위와 같은 일반 석고의 용도로 사용될 수가 없다. 그리고, 폐석고의 별다른 용도가 발견되지 않음으로 인하여 지금까지 폐석고는 폐기처분을 해야 할 대상으로만 알려져 왔다. 더구나, 폐석고의 폐기처리에는 막대한 비용이 들기 때문에, 복합비료공장들은 이를 제때에 폐기하지 못하여 엄청난 양의 폐석고를 야적장에 방치해두고 있는 실정이다.

그러나, 폐석고는 입자의 크기는 1.5-0.04㎜이고, 비중은 2.2이며, 최대밀도는 1.1이고, 공극율은 약50%이므로, 다공성 포장의 작은 골재로서 사용할 수 있을 정도이고, 다만, 비중이 시멘트에 비하여 훨씬 가볍기 때문에 블리이딩에 따른 레이탄스에 포함되어 콘크리트층의 표면에 떠오르게 되면 공기 중에 부유하여 대기를 오염시킬 수도 있으나, 타 포장재에 적절히 혼합하고 또한 슬럼프 값을 0-3㎝로 하여 로라 다짐으로 포장하면 이러한 문제점을 최소한으로 방지할 수 있다. 그리고, 골재와 시멘트 등의 적절한 배합에 의하여 차도, 자전거 도로 및 보도 등에서 요구되는 강도를 충분히 확보할 수 있다.

폐석고를 도로포장의 자재로 사용하는 경우, 설령 블리이딩에 따른 레이탄스 현상에 의하여 폐석고 가루가 다소 공기 중에 부유하더라도, 폐석고는 특정 폐기물에 속하지 않을 만큼 위험성이 적은 것이기 때문에, 심각한 대기 오염문제는 초래되지 않을 것이다.

본 발명자들은 이러한 점에 착안하여 폐석고를 시멘트 콘크리트도로 및 시멘트 블록의 작은 골재로 사용하는 방법을 연구하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 폐석고에 대한 종래의 관념을 탈피하여 폐석고의 용도를 발견하여 이를 적용한 것으로, 본 발명의 목적은 폐석고를 시멘트콘크리트도로 포장의 잔골재로 사용하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐석고를 시멘트블록의 자재로 사용하는 방법을 제공하는 것이다.

인광석에서 인산을 추출하는 과정에서 생성되는 폐석고는, 그 입자의 크기가 1.5-0.04㎜이고, 비중은 2.2이며, 최대밀도는 1.1이고, 공극율이 약 50%에 가까워 미세한 공극을 무수히 갖고 있다. 이러한 폐석고를 시멘트 물과 혼합하는 경우의 공극율 형성을 살피기 위하여, 시멘트 400㎏/㎥와 물 100㎏/㎥을 혼합하고 이에 폐석고 1100㎏/㎥ (표면건조 포화상태 기준)를 투입, 혼합하고, 이를 진동 다짐하여 제품을 구성한다고 가정할 때, 그 이론 공극율의 계산식은 아래와 같다.

즉, 위 계산식의 결과치인 246(ℓ)은 1㎥에 형성되는 총 공극을 의미하는 것으로, 공극율은인데, 공극율 24.6%는 무수하게 많은 공극이 있음을 의미하는 것이다.

위에서 보듯이, 폐석고 입자의 크기는 작은 골재로서 사용할 수 있을 정도이고, 또한 공극율이 50%로서 시멘트 물 등을 혼합하는 경우 그 혼합물의 이론 공극율이 25%를 상회하므로, 폐석고는 다공성의 도로포장 또는 방음의 효과를 갖는 블록이나 판넬 등의 자재로 충분히 사용될 수 있음을 알 수 있다.

다만, 비중이 시멘트에 비하여 훨씬 가볍기 때문에 블리이딩에 따른 레이탄스에 포함되어 콘크리트층의 표면에 떠오르는 문제가 있으나, 타 포장재와 적절히 혼합하고 또한 슬럼프 값을 0-3㎝로 하여 로라 다짐으로 포장하면 이러한 문제점을 충분히 방지할 수 있다.

본 발명은 폐석고를 시멘트콘크리트 도로포장 또는 시멘트블록 제조의 자재로 사용하는 방법에 관한 것인바, 이하에서는 그 구성에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 1㎥ 당, 폐석고: 100-1500㎏, 시멘트: 100-500㎏, 물: 물-시멘트비가 35% 이하인 양, 감수제: 시멘트 사용량의 5% 이하인 양을 혼합하여 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 하고, 이 혼합된 시멘트콘크리트를 포설한 후 다짐으로 도로를 포장하는 방법이다. 이때 강도를 강화시키기 위하여 2.5㎜ 골재를 100-1600㎏ 첨가할 수도 있다.

본 발명의 방법은 도로포장에 있어서, 표층, 기층, 쇄석기층 또는 안전처리층 어디에나 적용될 수 있는 것이나, 포설되는 층의 용도 및 강도에 대한 설계기준에 따른 배합비율에 의거 각 자재의 구체적인 사용량이 정해질 것이다. 그리고, 본 발명은 투수성 포장과 비투수성 포장 모두에 적용될 수 있는 것으로, 투수성 포장의 경우에는 젖은 상태의 이론공극율이 10% 이상이 되도록 하고, 비투수성 포장의 경우에는 젖은 상태의 이론공극율이 50-10%가 되도록 한다.

본 발명에서는 폐석고가 타 자재들과 골고루 섞이도록 하기 위하여 폐석고 사용량의 20% 이하의 분쇄 폐유리를 투입 혼합할 수도 있다. 분쇄 폐유리는 폐석고 사이에 쉽게 파고들어 폐석고 분말이 뭉쳐 있는 것을 풀어 헤쳐 놓는 역할을 하며, 나아가 폐석고 분말이 타 자재들을 용이하게 혼합되는 것을 돕는 역할을 한다.

본 발명의 방법을 적용하여 시멘트콘크리르 도로를 포장하는 공정을 설명하면 다음과 같다.

제1공정 : 배합비율에 따라 자재들을 준비하여 혼합하는 공정

본 발명은 폐석고를 일종의 잔골재로 사용하여 도로를 포장하는 방법이므로, 그 포설되는 층(표층, 기층, 쇄석기층, 안정처리층 등) 또는 기층 등을 포설함에 있어서 폐석고를 포장자재로 사용하는 것이므로, 본 공정은 포설되는 층의 설계기준에 따른 배합비율대로 자재들을 준비하여 혼합하는 단계이다. 구체적으로는 1㎥를 기준으로, 석고는 표면건조 포화상태기준으로 100∼1500㎏, 시멘트는 포장체의 사용용도와 설계강도에 따라 100-500㎏, 물-시멘트 비는 35% 이하, 감수제는 시멘트 사용량의 5% 이하를 혼합하는 것이다. 안료는 필요에 따라 시멘트 사용량의 20% 이내의 범위에서 사용할 수 있다. 그리고, 강도를 강화시킬 필요가 있는 경우에는 2.5㎜ 골재를 100-1600㎏ 첨가할 수도 있다.

폐석고는 수분함유량이 많은 경우 분말이 뭉쳐있을 수 있으므로 이를 완전히 풀어 타 자재들과 원할히 혼합되도록 하기 위하여 폐석고 사용량의 20% 이하로 분쇄 폐유리를 투입 혼합하는 것이 좋다. 폐석고와 분쇄 폐유리를 타 자재와 동시에 혼합할 수도 있으나, 사전에 폐석고와 분쇄 폐유리를 혼합해 두면, 타 자재들과 보다 적절히 혼합될 수 있으므로, 이와 같은 사전 혼합이 바람직하다.

포설되는 층에 탄력을 주거나 또는 동결 융해방지를 원하는 경우에는, 이 공정에서 분쇄 폐타이어를 함께 혼합할 수도 있는데, 분쇄 폐타이어도, 분쇄 폐유리보다는 효과가 다소 떨어지나, 역시 폐석고가 타 자재와 용이하게 혼합되도록 도와주는 역할을 한다.

이 공정에서 필요에 따라 보강섬유를 투입할 수도 있다. 보강섬유로는 폴리프로필렌, 폴리에칠렌, 탄소섬유, 강섬유 등을 사용할 수 있다.

제2공정 : 포설, 다짐 및 양생공정

전기 공정에서 혼합된 시멘트콘크리트를 휘니샤로 포설하거나 휘니샤 포설이 어려운 구간은 인력, 포크레인, 비블켓 또는 기타 포설기로 포설을 하며, 포설후 로라로 다짐하고 로라 다짐이 어려운 구간은 콤팩타 및 인력으로 시험용 공시체의 100% 이상으로 다짐한다. 다짐 후에는 비닐을 덮고 필요에 따라 양생포를 덮고 24시간 양생한 후 살수하여 2차 양생을 한다. 살수는 포설 후 1시간 이내에 1㎡당 1.2㎏ 이내로 하는 것이 바람직하다.

제3공정 : 줄눈 설치공정

줄눈 설치공정은 현장 포설에 한하며, 현장 포설 시 통상적인 방법으로 팽창및 수축 줄눈을 설치하며, 백업제와 실링제로 처리한다.

제4공정 : 수지 살포공정

포설된 도로의 표면강도를 증대 시킬 필요가 있는 경우, 표면에 수지를 살포할 수 있다. 이때 사용되는 수지로는 아크릴, 에폭시, 불포화수지, 우레탄 중에서 1개를 선택하여 살포하는 것이 좋다. 착색의 필요가 있는 경우에는 수지에 안료를 혼합하여 살포하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 시멘트블록 제조방법도 제공하는 것으로, 구체적으로는, 1㎥ 당, 폐석고: 100-1500㎏, 시멘트: 100-500㎏, 물: 물-시멘트비가 35% 이하인 양, 감수제: 시멘트 사용량의 5% 이하인 양을 혼합하여 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 하고, 이 혼합물을 틀에 투입한 후 이를 가압, 진동하여 블록을 형성하는 것이다. 각 자재의 구체적인 사용량은 용도 및 강도에 대한 설계기준에 따른 배합비율에 의거 정해질 것이나, 어느 경우이든 혼합물의 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 하는 것이 중요하다

본 발명은 투수성 블록과 비투수성 블록 모두에 적용될 수 있는 것으로, 투수성 블록의 경우에는 젖은 상태의 이론공극율이 10% 이상이 되도록 하고, 비투수성 블록의 경우에는 젖은 상태의 이론공극율이 50-10%가 되도록 한다.

시멘트블록 제조에 있어서도, 도로포장의 경우와 마찬가지로, 폐석고가 타 자재들과 골고루 섞이도록 하기 위하여 폐석고 사용량의 20% 이하의 분쇄 폐유리를 투입 혼합할 수도 있다. 분쇄 폐유리는 폐석고 사이에 쉽게 파고들어 폐석고 분말이 뭉쳐 있는 것을 풀어 헤쳐 놓는 역할을 하며, 나아가 폐석고 분말이 타 자재들을 용이하게 혼합되는 것을 돕는 역할을 한다.

본 발명의 방법을 적용하여 시멘트블록을 제조하는 공정을 설명하면 다음과 같다.

제1공정 : 배합비율에 따라 자재들을 준비하여 혼합하는 공정

본 공정은 제조되는 블록의 용도 및 요구강도에 따른 배합비율대로 자재들을 준비하여 혼합하는 단계이다. 구체적으로는 1㎥를 기준으로, 폐석고는 표면건조 포화상태기준으로 100∼1500㎏, 시멘트는 포장체의 사용용도와 설계강도에 따라 100-500㎏, 물-시멘트 비는 35% 이하, 감수제는 시멘트 사용량의 5% 이하를 혼합하는 것이다. 안료는 필요에 따라 시멘트 사용량의 20% 이내의 범위에서 사용할 수 있다. 그리고, 강도를 강화시킬 필요가 있는 경우에는 2.5㎜ 골재를 100-1600㎏ 첨가할 수도 있다. 전술하였듯이, 폐석고는 수분함유량이 많은 경우 분말이 뭉쳐있을 수 있으므로 이를 완전히 풀어 타 자재들과 원할히 혼합되도록 하기 위하여 폐석고 사용량의 20% 이하로 분쇄 폐유리를 투입 혼합하는 것이 좋다.

제2공정 : 블록 성형공정

전기 공정에서의 혼합물을 블록형틀에 투입하여 가압, 진동한 후 형틀을 제거하여 블록을 성형시키는 공정이다.

제3공정 : 양생공정

이 공정은 전기공정에서 가압 성형된 블록을 양생실에서 습도 90% 이상의 조건에서 500도시(도시=온도×시간)로 양생하는 공정이다.

제4공정 : 수지 살포공정

필요한 경우, 전기 공정에서 양생된 블록의 표면에 아크릴, 에폭시, 불포화수지, 우레탄 중의 하나를 살포하여 표면강도를 강화시킬 수 있다. 표면강도가 강화되면 블록의 표면에 존재하는 폐석고 분말이 블록으로부터 용이하게 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의거 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예에서는 면적 10000㎡의 광장을 포장하는데, 통상의 자재를 사용하여 20㎝ 두께의 보조기층을 포설하고, 그 상부에 본 발명의 방법으로 폐석고를 사용하여 10㎝ 두께의 안정처리층(7일 일축압축 강도가 30㎏/㎠로 한다)을 포설하고, 그 상부에 15㎝ 두께의 아스콘을 포장하기로 하였다.

본 발명의 방법으로 안정처리층을 포설함에 있어서는, 1㎥ 당 표면건조 포화상태기준으로 폐석고: 900㎏에 물: 30㎏, 40㎜ 기준으로 골재: 500㎏, 감수 지연제 1.05㎏을 혼합하여 시멘트콘크리트를 만들고, 이 시멘트콘크리트를 덤프트럭으로 운반하여 휘니샤로 포설하고 그 상부를 로라로 중력 다짐하였다. 이 안정처리층의 양생을 위하여 비닐을 덮고, 24시간 경과 후 비닐을 걷어내고, 살수를 하고 다시 양생하였다. 안정처리층의 상부에 통상의 방법으로 15㎝ 두께의 아스콘을 포장하여 표층을 형성시켰다. 본 발명의 방법을 적용한 안정처리층의 표본을 채취하여 압축강도를 조사한 결과, 30㎏/㎠로서 안전처리층에 적합한 강도임이 판명되었다.

[실시예 2]

본 실시예에서는 폭 2m, 길이 200m의 투수성의 보도를 포장하기로 하는데,통상의 자재를 사용하여 5㎝ 두께의 휠터층과 10㎝의 보조기층을 포설하고, 그 상부에 본 발명의 방법으로 7㎝ 두께의 표층을 포장하기로 하였다. 본 실시예의 보도 포장에 있어서 투수계수는 10x10^-2㎝/sec 이상, 공극율은 10% 이상, 강도는 180㎏/㎠ 이상이 요구되었다. 본 실시예에 있어서 그 진행된 공정은 아래와 같다.

제1공정 : 휠터층 및 보조기층 포설공정

통상의 방법으로 모래를 사용하여 5㎝ 두께의 휠터층을 포설하고, 그 상부에 25㎜ 골재를 사용하여 10㎝ 두께의 쇄석(보조)기층을 포설하였다.

제2공정 : 본 발명의 자재 배합공정

전체 시멘트콘크리트 1㎥ 당, 표면건조 포화상태기준으로 폐석고: 1200㎏, 물: 75㎏, 시멘트: 300㎏, 분쇄 폐유리: 15㎏, 적갈색 색상을 위한 안료: 15㎏, 지연형 감수제인 혼화제: 1.5㎏을 배합하였다. 위 배합비율에 따른 젖은 이론 공극율을 계산하면 아래와 같다.

위의 식에서 188ℓ를 1000으로 나누어 100으로 곱한 값, 즉 18.8이 적은 상태의 이론 공극율(%)이다. 젖은 상태의 이론 공극율은 포장 후의 실제 공극율을 예상하는 기준이 되므로, 투수콘크리트에 사용되는 재료의 양을 정함에 있어서는 미리 젖은 상태의 이론 공극율을 계산하여야 한다. 위의 계산식에 있어서, 1.9는 폐석고의 비중이고, 3.15는 시멘트의 비중이고, 5는 안료의 비중이고, 2.15는 분쇄 폐유리의 비중이다.

제3공정 : 혼합공정

상기의 자재들을 혼합함에 있어서는, 먼저 석고, 분쇄 폐유리와 물을 혼합하고, 혼화제, 안료, 시멘트을 추후 투입하는 방식으로 혼합하였다.

제4공정 : 포설공정

전기 공정에서 혼합된 본 발명의 혼합물을 덤프트럭으로 운반하여 인력으로 포설하고, 표면을 정리한 후 비닐을 덮고 그 상부를 로라로 다짐한 후 비닐을 걷고 로라자국을 흙손 등으로 제거하여 표면이 깨끗이 되도록 하였다.

제5공정 : 양생 및 줄눈 설치공정

전기 공정에서 표면을 정리한 후, 다시 비닐을 덮고 양생포를 덮어 1일 양생후 살수하여 48시간 이상 양생하였다. 그리고, 양생 후의 크랙 및 솟음 방지를 위하여 가로줄눈과 세로줄눈을 두며 백업제와 실링제를 주입하여 줄눈을 처리하였다.

제6공정 : 수지살포공정

표면의 강도확보 및 광택과 색상을 위하여 적갈색 에폭시를 a당 25㎏ 살포하여 포장을 완성하였다.

본 실시예의 포장에 대하여 공극율, 강도, 투수계수 및 색상을 시험하였는바, 그 결과는 표1과 같다.

[표 1]

[실시예 3]

본 실시예에서는 폐석고를 사용하여 적갈색의 투수성 보도블록을 제조하기로 하고, 사용재료로서 1㎥ 당, 표면건조 포화상태기준으로 폐석고: 1200㎏, 시멘트: 350㎏, 물: 70㎏, 혼화제: 1.6㎏, 적색안료: 17.5㎏, 분쇄 폐유리: 30㎏을 준비하였다. 위 배합비율에 따른 젖은 이론공극율을 계산하면 아래와 같다.

위의 식에서 170.7을 1000으로 나누어 100으로 곱한 값, 즉 17.1이 젖은 상태의 이론공극율(%)이다. 위의 계산식에 있어서, 1.9는 폐석고의 비중이고, 3.15는 시멘트의 비중이고, 5는 안료의 비중이고, 2.15는 분쇄 폐유리의 비중이다.

준비된 재료에 있어서, 폐석고, 물, 분쇄폐유리를 혼합하고, 이에 안료, 혼화제를 투입하고, 시멘트는 나중에 투입하여 충분히 혼합되도록 하였다. 혼합된 재료를 콘베이어 벨트로 운반하여 준비된 형틀에 투입하고, 그 상부에 I자형 가압판으로 가압하면서 진동을 주어 충분히 가압되도록 한 후, 가압판을 제거하여 블록을 성형시켰다.

그리고, 성형된 블록을 양생실로 옮겨 습도 95% 이상, 양생온도 60℃에서 10시간 양생 후 파렛트에 쌓아 블록을 완성시켰다. 상기의 공정으로 완성된 블록에 대하여 공극율, 투수계수, 휨강도, 치수 및 색상에 대하여 시험을 하였는바, 그 결과는 하기 표2와 같다.

[표 2]

표 2에서 보듯이, 본 발명에 의하여 제조된 시멘트블록의 투수성, 휨강도 및 치수와 색상은 모두 우수한 것이었다.

본 발명의 방법은 폐석고를 도로 또는 주차장 등 포장의 자재나, 시멘트블록의 자재로 사용하는 것으로서, 인산추출과정에서 부산물로 생성되는 산업폐기물인 폐석고를 활용할 수 있음으로서 환경보호 및 폐기물 재활용에 따른 경제적 효과가 지대한 것이다.

그리고, 본 발명의 방법은 폐석고를 산업적으로 유용하게 사용하는 길을 마련하는 것이므로, 현재 야적 방치되고 있는 엄청난 양의 폐석고를 빠른 시일 내에 소진할 수 있는 방법이기도 하다.

Claims (13)

1㎥ 당, 표면건조포화상태 기준으로 폐석고: 100-1500㎏, 시멘트: 100-500㎏, 물: 물-시멘트 비가 35% 이하가 되는 양, 감수제: 시멘트 사용량의 5%이하가 되는 양을 혼합하여 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 시멘트콘크리트를 제조하는 단계;

전기 공정에서 혼합된 시멘트콘크리트를 포설하고, 그 상부를 시험용 공시체의 100% 이상으로 다짐하는 단계; 및

전기 공정에서 다짐된 표면의 상부에 1㎡ 당 1.2㎏ 이내로 물을 살수하는 단계; 를 포함하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

제1항에 있어서, 분쇄 폐유리를 폐석고 사용량의 20% 이내로 투입하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

제1항에 있어서, 젖은 이론 공극율이 10% 이상이 되도록 자재를 배합하여 투수성 포장을 하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

제1항에 있어서, 젖은 이론 공극율이 5-10%가 되도록 자재를 배합하여 비투수성 포장을 하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

제1항 또는 제2항에 있어서, 분쇄 폐타이어를 석고 사용량의 20% 이내로 투입하는 것을 특징으로 하는 석고를 시멘트콘크리트 도로의 포장재로 사용하는 방법.

제1항에 있어서, 표면에 아크릴, 에폭시, 불포화수지, 우레탄 중 어느 하나를 살포하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

제1항에 있어서, 강도 보강을 위하여 2.5㎜ 골재를 100-1600㎏ 투입하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

제1항에 있어서, 강도 보강을 위하여 40㎜ 골재를 100-1500㎏ 투입하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트콘크리트도로 포장방법.

1㎥ 당, 표면건조포화상태 기준으로 폐석고: 100-1500㎏, 시멘트: 100-500㎏, 물: 물-시멘트 비가 35% 이하가 되는 양, 감수제: 시멘트 사용량의 5%이하가 되는 양을 혼합하여 슬럼프 값이 0-3㎝가 되도록 시멘트콘크리트를 제조하는 단계;

전기 공정에서 혼합된 시멘트콘크리트를 블록 형틀에 투입하여 가압, 진동한 후 형틀을 제거하여 블록을 성형하는 단계; 및

전기 공정에서 성형된 블록을 양생실에서 습도 90% 이상의 조건에서 500도시로 양생하는 단계;를 포함하는 폐석고를 이용한 시멘트블록 제조방법.

제9항에 있어서, 분쇄 폐유리를 폐석고 사용량의 20% 이내로 투입하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트블록 제조방법.

제9항에 있어서, 젖은 이론 공극율이 10% 이상이 되도록 자재를 배합하여 투수성 블록을 제조하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트블록 제조방법.

제9항에 있어서, 젖은 이론 공극율이 5-10%가 되도록 자재를 배합하여 비투수성 블록을 제조하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트블록 제조방법.

제9항에 있어서, 표면에 아크릴, 에폭시, 불포화수지, 우레탄 중 어느 하나를 살포하는 것을 특징으로 하는 폐석고를 이용한 시멘트블록 제조방법.