KR100887937B1 - 이수석고를 이용한 고강도 콘크리트 제품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이수석고(CaSO₄·2H₂O)를 이용한 고강도 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다.

이수석고는 외국에서 인광석을 수입하여 화학비료를 생산하면서 부산물로 나오는 폐기물로서 시멘트 생산에 일부 사용되고 석고보드 제조에 일부 사용되지만 소요되는 물량이 아주 미미한 상태이며 국내에 야적이 되어가고 있는 현 상황은 큰 산을 만들어 가고 있는 실정이다.

또한 이수석고는 시멘트와 합성하여도 시멘트와의 융합이 잘 되질않으므로 제품화해도 강도가 낮아 제품활용이 어려웠다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서, 이의 발명 요지는 정제된 이수석고와 포틀렌트시멘트와 혼화제(현재 가장 널리 사용되는 혼화재로는 플라이애쉬, 고로수쇄슬레그 미분말, 실리카흄이다.)

이중에서도 실리카흄의 경우, 콘크리트의 초 고강도화가 가능하고 내구성을 부여하는 장점이있다.

이미 외국에서는 대형 건축물과 구조물에 실리카흄을 사용하는 예가 많으나 아직 국내에서는 사용실적이 매우 적은 상황이다.

실리카흄의 사용으로 콘크리트 강도가 증진되는것은 매우 미세한 실리카흄 입자(<BET 200,000cm2/g>에 의한 마이크로필터 효과와 포졸라닉 반응(Pozzolanic Reaction)에 의한 매우 치밀하고 잘 발달된 미세구조를 가지기 때문이다.)와 시멘트 분산제(이수석고와 시멘트의 응집력을 높이기 위함)와 콘크리트 감수제(콘크리트 강도를 증진함)와 적정량의 물을 혼합하여 슬러리를 만든 다음, 이를 형틀에 넣고 유압으로 강압하고 일정기간 양생하여 초고강도의 콘크리트 제품을 제조하는 것으로 이는 산업 폐기물인 이수석고를 줄일 뿐만 아니라 제조 공정이 간단하여 매우 실용적이고 경제적인 효과가 있는 것이다.

이수석고, 시멘트, 실리카흄, 콘크리트 감수제, 시멘트 분산제

Description

이수석고를 이용한 고강도 콘크리트 제품의 제조방법{Manufacturing process of high strength concrete used gypsum wastes}

도 1은 본 발명의 공정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1-주원료 배합공정(제1공정) 2-슬러리 제조공정(제2공정)

3-유압공정(제3곧정) 4-양생공정(제4공정)

5-출하공정(제5공정)

본 발명은 이수석고를 이용한 고강도 콘크리트제품의 제조방법에 관한 것이다.

이수석고는 외국에서 인광석을 수입하여 화학비료를 생산하면서 부산물로 나오는 산업폐기물로서 정제하여 시멘트생산에 일부 사용되고 석고 보드 생산에 일부 사용되지만 소요되는 물량이 아주미비한 상태이며 국내에 야적이 되어가고있는 현 상황이 큰 산을 만들어가고 있는 실정이다.

또한 이수석고는 시멘트와 합성하여도 시멘트와의 융합이 잘되질 않으므로 제품화해도 강도가 낮아 제품활용이 되질 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결 하고자 안출한 것으로서, 이의 발명요지는 정제된 이수석고와 포틀렌트시멘트와 혼화제(현제 가장널리 사용되는 혼화제로는 플라이애쉬,고로수쇠슬래그 미분말,실리카흄이다.

이중에서도 실리카흄의 경우,콘크리트의 초 고강도화가 가능하고 내구성을 부여하는 장점이 있다.

실리카흄의 사용으로 콘크리트 강도가 증진되는 것은 매우 미세한 실리카흄입자＜BET 200,000cm2/g＞에의한 Micro Filler Effect 와 Pozzolanic Reaction에 의한 매우 치밀하고 잘 발달된 미세구조를 가지기 때문이다.

실리카흄은 규소철과 실리콘메탈의 생산과정에서 생성되는 가스를 수집여과하여 포집되는 마이크로 실리카입자로 시멘트 및 콘크리트 제품,내화물 폴리머 그리고 기타 석면의 대체등 다양한 사업에 응용하는 제품이다. 특히, 수산화칼슘과 반응하여 상온 하에서 함수 규산칼습으로 변화하는 결합 효과를 가진 수퍼-포졸란 성질을 지닌 혼화제로서 시멘트 사용량의 일부를 대체할 수있다.)

실리카흄과 시멘트분산제, 콘크리트 감수제 및 물을 혼합하여 슬러리를 만들어 형틀에 넣고 유압으로 강압한 다음 상온에서 28일간 양생하여 초 고강도 콘크리트 제품을 제조하는 것으로서 이는 산업 폐기물인 이수석고를 줄일뿐 아니라 제조 공정이 간단한 특징이있다.

(1) 제1공정: 주 원료 배합공정

이수석고 50중량％, 포틀렌트시멘트 40중량％, 실리카흄 10중량％를 골고루 배합하는 주원료 배합공정을 실시한다.

(2) 제2공정: 슬러리 제조공정

상기1공정을 마친 주원료 중량98％ 이수석고의 미립자와 융합하는 시멘트산화반응을 이용한 시멘트 분산제 0.5중량％와 콘크리트강도를 증강하는 콘크리트 감수제 1.5중량％를 골고루 교반하는 슬러리 제조공정을 실시한다.

(3) 제3공정: 유압공정

상기 2공정을 거쳐 제조된 슬러리를 제품에 따라 형틀에 주입하여 유압 1㎡당 5,000ton∼10,000ton 강압하여 고강도 콘크리트 제품 제조공정을 실시한다.

＊이수석고에는 2분자의 물이 함유되어 있지만 필요에 따라 슬러리에 물을 가할 수 있다.

(4) 제4공정: 양생공정

상기 유압공정을 거친 콘크리트 제품을 상온에서 28일간 양생하는 양생공정을 실시한다.

(5) 제5공정: 출하공정

상기의 공정으로 제조된 고강도 콘크리트제품을 품질검사하여 엄선된 제품만을 출하하는 출하공정을 실시한다.

본 발명은 이수석고를 이용한 고강도 콘크리트 제품 제조방법에 관한 것인바 이의 실시예는 다음과 같다.

(1) 주원료 배합공정-실리카흄은 중량이 가벼워서 시멘트와 교반이 어려우므로 1차적으로 2분자의 물이 함유된 이수석고(정제품) 50중량％와 실리카흄 10중량％를 배합한 후 시멘트 40중량％를 가하여 교반기를 이용하여 교반한다.

(2) 슬러리 제조공정-상기 (1) 공정에서 제조된 주원료 98중량％, 시멘트 분산제 0.5중량％, 콘크리트 감수제 1.5중량％를 혼합하여 교반기를 이용하여 다시 교반하는 공정을 실시한다.

(3) 유압공정-상기 (2) 공정을 거쳐 제조된 슬러리를 각 제품에 따른 형틀(mold)에 주입한 다음 1㎡ 에 기준하여 각 제품에 따라 5,000ton∼10,000ton으로 강압처리하여 고강도 콘크리트 제품을 제조한다.

(4) 양생공정-상기 (3)공정에 따라 제조된 고강도 콘크리트 제품을 상온에서 28일간 양생시킨다.

(5) 출하공정-상기 (4)공정에 의해 양생된 제품을 엄선하여 합격품만 출하시킨다.

상기한 바와같이 본 발명은 엄청난 양이 야적되어 가고있는 산업 폐기물인 이수석고를 포틀랜트 시멘트와 실리카흄과 시멘트 분산제, 콘크리트 감수제를 일정 비율로 혼합하여(필요시에는 약간의 물도 첨가됨) 만든 슬러리를 형틀에 넣어 강압시켜 고강도 콘크리트 제품을 제조한 후 일정기간 양생시킨 고강도 콘크리트 제품 제조방법에 관한 것인바 이는 종래의 일반 시멘트 제품에 비하여 강도가 우수할 뿐만 아니라 산업 폐기물을 줄이며 생산비를 절감하는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 정제된 이수석고 50중량％와 포틀렌트시멘트 40중량％와 실리카흄 10중량％를 교반하는 주원료 배합공정;과

   상기 주원료 배합공정에서 배합된 주원료 98중량％와 시멘트 분산제 0.5중량％와 콘크리트 감수제 1.5중량％를 혼합하는 슬러리 제조공정;과

   상기 슬러리 제조공정에서 제조된 슬러리를 형틀에 주입하여 1㎡ 기준하여 5,000ton∼10,000ton으로 강압하여 콘크리트 제품을 제조하는 유압공정;과

   상기 유압공정을 거쳐 제조된 콘크리트 제품을 28일간 양생하는 양생공정;과

   상기 양생된 콘크리트 제품을 품질검사하여 우수제품을 출하하는 출하공정;을 포함하는 이수석고를 이용한 고강도 콘크리트 제품의 제조방법.

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