KR100948407B1 - 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법 - Google Patents

Abstract

브라질 땅콩 효과를 통해 순환 잔골재 및 굵은골재의 표면 모르타르 박리와 입형개선을 수행할 수 있는 방법이 개시된다. 개시된 방법은 하부에 순환골재가 배출되는 스크린이 설치된 진동케이스를 준비하는 단계와; 상기 진동케이스의 스크린 상단에 재생하고자 하는 순환골재보다 강도가 높은 철재재질의 마찰공을 4층 내지 5층으로 적층하는 단계와; 상기 적층된 마찰공 상측으로 재생하고자 하는 순환골재를 투입하는 단계와; 상기 진동케이스를 진동시키는 단계를 포함하되, 상기 마찰공은 재생하고자 하는 순환골재에 비해 입경이 큰 것이 특징으로, 상기 진동케이스를 진동시키면 브라질 땅콩 효과에 의해 상대적으로 입경이 큰 마찰공은 상측으로 이동하고 상대적으로 입경이 작은 순환골재는 하측으로 이동하면서, 이동중에 마찰공과 순환골재가 서로 충돌 및 마찰하면서 순환골재의 표면에 부착된 모르타르가 박리되고 입형이 개선된 후 순환골재가 상기 스크린을 통해 진동케이스의 하측으로 배출되도록 한 것을 특징으로 한다.

브라질 땅콩 효과, 순환 굵은골재, 순환 잔골재, 모르타르, 박리, 입형개선

Description

순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법{PEELING OFF AND SHAPE IMPROVEMNET METHOD FOR RECYCLED AGGREGATE}

본 발명은 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법에 관한 것으로, 브라질 땅콩 효과를 통해 순환골재의 표면 모르타르 박리와 입형개선을 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다.

건설폐기물이라 함은 건설 및 건축 구조물의 해체시에 발생하는 폐기물을 지칭하는 것으로서, 쓰레기 또는 폐자재 등이 섞인 흙이나 모래, 자갈, 토석 또는 이들이 혼합된 형태의 토사와 콘크리트덩이 및 건설 오니 등을 지칭하는 것이다.

건축물의 노후화 및 기능저하에 따라 행해지는 재개발과 재건축 및 토목공사 등에서 발생되는 건설폐기물은 날로 증가하고 있는 추세이며, 그 처리에 많은 노력들을 기울이고 있는 데, 환경오염을 방지한다는 측면과 고갈되어가는 자원의 대체화 및 건설산업현장의 비용절감이라는 측면을 고려하여 소정의 장소로 수집된 후 중간처리공정을 통해 양질의 자원으로 생산되고 있다. 특히, 최근에 도시와 지방 건축물에 대한 재건축이 활성화됨에 따라 다량의 건축물이 해체되고, 이로 인하여 건설폐기물의 양이 증대됨으로써 그 건설폐기물을 처리하여 양질의 골재로 전환하는 사업이 크게 부각되고 있다.

상기와 같이 건축물의 해체시에 발생되는 건설폐기물의 중간처리공정을 대략적으로 살펴보면, 수집된 건설폐기물은 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 후 전자석 자선기에 의해 고철이 분리 배출되고, 그 후 송풍과 회전으로 토사 및 이물질이 분리 배출된 후 진동 스크린에 의해 폐목재류 및 각종 쓰레기가 분리 배출된다. 이 후 고압의 물분사에 의해 기타의 이물질이 제거된다. 이렇게 건설폐기물로부터 고철이나 토사 그 밖의 여러 가지 이물질이 제거되고 나면 2차 파쇄기에 의해 또다시 파쇄되고, 이후 선택적으로 제3차 파쇄기에 의해 다시 한 번 파쇄되어 순환골재로서 입형이 마무리 되며, 선별기에 의해 다양한 크기의 순환골재가 획득되게 된다.

하지만, 이와 같은 공정을 통해 획득된 순환골재라도 골재 표면에 부착된 시멘트 모르타르로 인해 천연골재에 비해 골재의 입형 상태가 양호하지 못하고 흡수율이 높다. 이러한 순환골재를 도로공사용 골재로 활용하였을 경우, 다짐이 좋지 못하여 도로의 지지력이나 내구성이 약해질 우려가 있고, 콘크리트용 골재 등으로 활용하였을 경우에는 순환골재콘크리트의 강도와 내구성을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다.

이러한 이유로 인해, 현재까지도 순환골재는 도로공사용의 경우는 지지력이나 내구성능이 요구되는 보조기층용, 기층용이 아닌 성토/복토, 되메우기나 뒷채움용으로 대부분 사용되고 있으며, 콘크리트용의 경우도 구조용 콘크리트 골재가 아니라 비교적 강도가 크게 요구되지 않는 채움재콘크리트, 비구조체 콘크리트용 골재 등에 주로 한정적으로 재활용 되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 그 목적은 브라질 땅콩 효과를 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 공정에 응용함으로써 순환골재의 표면 모르타르를 박리하고 입형개선을 용이하고 효과적으로 수행할 수 있는 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 하부에 순환골재가 배출되는 스크린이 설치된 진동케이스를 준비하는 단계와; 상기 진동케이스의 스크린 상단에 재생하고자 하는 순환골재보다 강도가 높은 철재재질의 마찰공을 4층 내지 5층으로 적층하는 단계와; 상기 적층된 마찰공 상측으로 재생하고자 하는 순환골재를 투입하는 단계와; 상기 진동케이스를 진동시키는 단계를 포함하되, 상기 마찰공은 재생하고자 하는 순환골재에 비해 입경이 큰 것이 특징으로, 상기 진동케이스를 진동시키면 브라질 땅콩 효과에 의해 상대적으로 입경이 큰 마찰공은 상측으로 이동하고 상대적으로 입경이 작은 순환골재는 하측으로 이동하면서, 이동중에 마찰공과 순환골재가 서로 충돌 및 마찰하면서 순환골재의 표면에 부착된 모르타르가 박리되고 입형이 개선된 후 순환골재가 상기 스크린을 통해 진동케이스의 하측으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 순환 굵은골재 및 잔골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법에 따르면, 브라질 땅콩 효과를 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 공정에 응용함으로써 순환골재의 표면 모르타르 박리와 입형개선을 용이하고 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법을 상세하게 설명한다.

브라질 땅콩효과(Brazil-nut-effect)란 여러종류의 땅콩들을 한데 섞어놓은 땅콩믹스캔을 사서 뚜껑을 열어보면 크기가 가장 큰 브라질 땅콩이 항상 맨 위에 올라와 있다는 데서 붙여진 이름이다.

상기와 같은 브라질 땅콩 효과는 화학분야에서 크기가 다른 입자를 서로 분리하는 데 주로 사용되지만, 본 발명에서는 순환골재의 표면 모르타르를 박리하고 입형을 개선하기 위해 사용한다. 즉, 도1에 도시된 바와 같이 케이스 내에 여러가지의 입경을 갖는 입자를 케이스 내부에 투입한 후 흔들면, 브라질 땅콩 효과에 의해 가장 입경이 큰 입자가 케이스 상측으로 올라오고 가장 입경이 작은 입자가 케이스 하측으로 내려오는 데, 이 때 상측으로 올라오는 입자와 하측으로 내려가는 입자는 서로 충돌하면서 충격력이 발생하는 데, 본 발명에서는 이러한 충격에 따른 마찰을 이용하여 순환골재의 표면에 부착된 모르타르를 박리함과 동시에 입형을 개선할 수 있도록 한 것이다.

도2에는 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법을 구현하기 위한 장치의 사시도이며, 도3은 도2의 단면도이며, 도4는 본 발명에 따른 방법에 적용되는 마찰공의 바람직한 일례의 정면도이며, 도5는 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 장치는 진동케이스(100) 및 마찰공(200)을 포함한다.

상기 진동케이스(100)는 후술할 진동부의 구동에 의해 진동하는 케이스로서, 하부에 스크린(110)이 설치된다. 상기 스크린(110)은 적층되는 마찰공(200)을 지지하는 역할을 수행함과 동시에 표면 모르타르 박리 및 입형개선이 진행된 순환골재를 배출시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 진동케이스(100)는 원활한 상하좌우 진동을 위해 지면에서 부양되게 설치되는 데, 이를 위해 상기 진동케이스의 외측면 양측에는 지지판(120)이 돌출형성되며, 상기 지지판(120)과 지면에 고정된 고정판(130) 사이에 스프링(140) 을 설치한다. 그러면, 상기 스프링(140)에 지지되어 진동케이스(100)가 지면에서 일정간격 이격되게 설치되게 된다.

또한, 상기 진동케이스의 외측 일면에는 상기 진동케이스를 상하방향으로 진동시키는 제1진동부(150)가 설치되며, 상기 진동케이스의 외측 타면에는 상기 진동케이스를 상하방향 또는 좌우방향으로 진동시키는 제2진동부(160)가 설치된다. 상기 제1진동부(150) 및 제2진동부(160)는 상기 진동케이스(100)의 외측면에 장착된 진동모터(151, 161)와 상기 진동모터의 회전축(152, 162)에 고정된 편심체(153, 163)로 구성되는 데, 상기 제1진동부(150)는 진동케이스(110)를 상하방향으로 진동시킬 수 있도록 진동모터의 회전축이 진동케이스의 외측면에 횡으로 설치되고, 상기 제2진동부(160)는 진동케이스를 상하방향 또는 좌우방향으로 진동시킬 수 있도록 진동모터의 회전축이 진동케이스의 외측면에 횡 또는 종으로 설치된다.

이와 같이 구성된 진동케이스(100)는 진동모터(151, 161)가 구동하면 편심체(152, 162)가 편심회전에 의해 진동모터가 진동하고 이와 연동하여 스프링(130)을 통해 지면에서 부양된 진동케이스(100)가 진동하게 된다. 여기서, 본 발명에서는 필요에 따라 제1진동부(150)만을 구동하여 진동케이스가 상하방향만으로 규칙 진동시키거나 제2진동부(160)만을 구동하여 진동케이스가 상하 또는 좌우방향으로 규칙 진동시킬 수 있으며, 제1진동부(150)와 제2진동부(160) 모두를 구동하여 진동케이스가 상하방향 및 좌우방향으로 불규칙하게 진동시킬 수 있다.

상기 마찰공(200)은 진동케이스(100)의 스크린(110) 상단에 다층, 바람직하게는 4층 내지 5층으로 적층되며, 브라질 땅콩효과를 만족하기 위해서는 재생하고자 투입하는 순환골재에 비해 입경이 커야 한다. 상기 마찰공(200)은 바람직하게 강도가 높은 철재재질로 제조되며, 마찰력을 극대화시키기 위해 도4에 도시된 바와 같이 외면에는 골프공과 같은 요홈(210)이 형성되는 것이 보다 바람직하다.

이와 같이 구성된 장치를 이용하여 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 방법을 설명한다.

하부에 순환골재가 배출되는 스크린(110)이 설치된 진동케이스(100)의 스크린(110) 상단에 재생하고자 하는 순환골재보다 강도가 높고 입경이 큰 마찰공(200)을 대략 4층 내지 5층으로 적층한 다음 재생하고자 하는 순환골재(300)를 상기 적층된 마찰공(200) 상측으로 투입한 다음 진동케이스의 외면에 장착된 진동모터를 구동시키면, 진동모터의 편심체의 요동에 의해 진동케이스(100)가 상하방향과 좌우방향으로 진동하게 된다. 이와 같이 진동케이스(100)가 진동하면, 브라질 땅콩 효과에 의해 도5에 도시된 바와 같이 상대적으로 입경이 큰 마찰공(200)은 상측으로 이동하고 상대적으로 입경이 작은 순환골재(300)는 하측으로 이동하면서, 이동중에 마찰공(200)과 순환골재(300)가 서로 마찰하면서 순환골재(300)의 표면에 부착된 모르타르가 박리되고 입형이 개선된 후, 스크린(110)을 통해 진동케이스(100)의 하측으로 배출되게 된다.

이에, 도6에 도시된 바와 같이 표면에는 모르타르가 부착되며 불규칙한 입형을 갖는 순환골재는 브라질 땅콩효과에 의해 표면의 모르타르가 박리되며 입형이 개선된 양질의 순환골재를 획득할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 장치가 브라질 땅콩효과를 효과적으로 발휘하기 위해서는 제1진동부(150)의 진동에 의한 진동케이스(100)의 상하방향 진동폭은 투입되는 순환골재(300)의 입경보다 큰 것이 바람직하다. 예를 들면, 순환 잔골재의 경우에는 제1진동부(150)의 진동에 의한 진동케이스(100)의 상하방향 진동폭은 5mm 이상이며, 콘크리트용 순환 굵은 골재의 경우에 제1진동부(150)의 진동에 의한 진동케이스(100)의 상하방향 진동폭은 20~25mm 이상이어야 한다. 이는, 진동케이스가 순환골재 크기 이상으로 진동할 경우에 본 발명의 효과가 용이하게 나타날 수 있기 때문이다.

또한, 도7에 도시된 바와 같이 진동케이스를 다단으로 형성하여 상측 진동케이스의 스크린을 통해 배출된 순환골재가 하측 진동케이스의 내부로 투입되어 표면 모르타르 박리 및 입형개선을 연속적으로 수행하도록 함으로써 순환골재의 적체현상을 방지하고 표면 모르타르 박리 및 입형개선 효과를 증대할 수 있다.

이상에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명되었지만, 청구 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 원리인 브라질 땅콩 효과를 설명하기 위한 도면이며,

도2에는 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법을 바람직하게 구현하기 위한 장치의 사시도이며,

도3은 도2의 단면도이며,

도4는 본 발명에 따른 장치에 적용되는 마찰공의 바람직한 일례의 정면도이며,

도5는 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법의 작용도이며,

도6은 본 발명에 따라 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선을 설명하기 위한 도면이며,

도7은 본 발명에 따른 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 장치의 보다 바람직한 실시예의 단면도이다.

Claims (5)

1. 하부에 순환골재가 배출되는 스크린이 설치된 진동케이스를 준비하는 단계와;

   상기 진동케이스의 스크린 상단에 재생하고자 하는 순환골재보다 강도가 높은 철재재질의 마찰공을 4층 내지 5층으로 적층하는 단계와;

   상기 적층된 마찰공 상측으로 재생하고자 하는 순환골재를 투입하는 단계와;

   상기 진동케이스를 진동시키는 단계를 포함하되,

   상기 마찰공은 재생하고자 하는 순환골재에 비해 입경이 큰 것이 특징으로, 상기 진동케이스를 진동시키면 브라질 땅콩 효과에 의해 상대적으로 입경이 큰 마찰공은 상측으로 이동하고 상대적으로 입경이 작은 순환골재는 하측으로 이동하면서, 이동중에 마찰공과 순환골재가 서로 충돌 및 마찰하면서 순환골재의 표면에 부착된 모르타르가 박리되고 입형이 개선된 후 순환골재가 상기 스크린을 통해 진동케이스의 하측으로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 순환 굵은골재 및 잔골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 진동케이스의 외측면 양측에는 지지판을 돌출형성하고 스프링이 일단은 고정판을 통해 지면에 지지되고 타단은 상기 지지판에 지지되게 설치하여 상기 진동케이스가 지면에서 부양되도록 설치되며,

   상기 진동케이스의 외측 일면에는 상기 진동케이스를 상하방향으로 진동시키는 제1진동부가 설치되며, 상기 진동케이스의 외측 타면에는 상기 진동케이스를 좌우방향으로 진동시키는 제2진동부가 설치되되, 상기 제1진동부 및 제2진동부는 상기 진동케이스의 외측면에 장착된 진동모터와 상기 진동모터의 회전축에 고정된 편심체로 구성되어,

   상기 제1진동부와 제2진동부의 조합 구동에 의해 상기 진동케이스가 상하방향 및 좌우방향으로 불규칙하게 진동되도록 한 것을 특징으로 하는 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1진동부의 진동에 의한 진동케이스의 상하방향 진동폭은 투입되는 순환골재의 입경보다 큰 것을 특징으로 하는 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 마찰공은 철재재질로 제조되며, 외면에는 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 진동케이스는 다단으로 형성되어, 상측 진동케이스의 스크린을 통해 배출된 순환골재가 하측 진동케이스의 내부로 투입되어 표면 모르타르 박리 및 입형개선을 연속적으로 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 순환골재의 표면 모르타르 박리 및 입형개선 방법.

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