KR100956396B1 - 순환골재의 제조방법 - Google Patents

순환골재의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100956396B1
KR100956396B1 KR1020080068856A KR20080068856A KR100956396B1 KR 100956396 B1 KR100956396 B1 KR 100956396B1 KR 1020080068856 A KR1020080068856 A KR 1020080068856A KR 20080068856 A KR20080068856 A KR 20080068856A KR 100956396 B1 KR100956396 B1 KR 100956396B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aggregate
oxide
weight
acid
solution
Prior art date
Application number
KR1020080068856A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100008397A (ko
Inventor
명흥식
김상윤
유동우
이상영
Original Assignee
명흥식
주식회사 윈플로
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 명흥식, 주식회사 윈플로 filed Critical 명흥식
Priority to KR1020080068856A priority Critical patent/KR100956396B1/ko
Publication of KR20100008397A publication Critical patent/KR20100008397A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100956396B1 publication Critical patent/KR100956396B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1066—Oxides, Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1074—Silicates, e.g. glass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)

Abstract

본 발명은 우수한 내수성을 갖는 순환골재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 순환골재의 제조방법에 있어서, a) 골재에 규산염 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 흡수, 코팅시키는 단계; b) 상기 코팅된 골재를 수분 함량이 50 중량% 이하가 되도록 건조시키는 단계; c) 상기 건조된 골재에 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 산(acid), 멜라민계수지 및 인산염화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제가 포함된 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 표면을 개질하는 단계; d) 표면 개질된 골재를 상온에서 건조하여 경화시키는 단계; 를 포함하는 순환골재의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조방법은 순환골재에 내수성을 부여함과 동시에 강도를 증진시키고 흡수율저하, 강도, 비중 등의 품질을 향상시킨다.
순환골재, 내수성, 표면개질

Description

순환골재의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF CIRCULATION AGGREGATE}
본 발명은 순환골재의 제조방법에 관한 것으로, 규산염 용액을 코팅한 후 표면 개질하여 내수성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
건설폐기물은 구조물의 노후화에 따라 그 발생량이 점점 증가되고 있어, 이와 같은 증가추세에 따르면 2020년에는 폐콘크리트의 연간 발생량이 9천만톤이 될 것으로 추정되며, 2차적 증가로 가정하면 2억 6천만톤을 초과하게 된다. 따라서 국내의 폐콘크리트 재활용은 환경적 측면 및 자원재활용의 측면에서 매우 시급히 해결해야 할 사안이다.
또한, 실제 채취가능 한 천연골재의 가능량은 여러 제약 여건 등과 함께 한정되고 향후 각종 대형사업 등 골재의 소요가 매년 증가되어 순환골재의 이용은 불가피한 현실이며, 가장 이상적인 대책이다.
현재 건설폐기물의 처리방식으로는 매립(landfill), 소각(incinerate), 재활용(recycle) 등이 있으며, 정부의 재활용 정책이 강화되면서 재활용률은 크게 증가하였으나, 재활용 용도로 비교적 단순하고 가격 또한 저렴한 부지의 성토, 매립용이 대부분으로, 도로 기층용이나 콘크리트용 골재 등과 같이 부가가치가 높은 부문 의 재활용 실적은 미흡한 실정이며, 품질 등의 신뢰 부족으로 활용이 확대되지 못하고 있다.
순환골재는 통상적으로 죠 크러셔(jaw crusher)를 이용하여 적정크기로 1차 파쇄한 후 수조탱크에서 세척을 하고, 2차 죠 크러셔로 파쇄, 자선기를 이용하여 철분 등 유해, 불순물을 제거하여 KS 규격의 순환골재 완제품별로 분류되어 생산된다.
현재 국내에서는 “KS F 2573”에 콘크리트용 순환골재의 품질기준을 마련하여, 흡수율, 밀도, 마모감량, 실적율로 규정하고 있다. 흡수율에 따라 순환굵은 골재는 1, 2, 3종 순환잔골재는 1, 2종으로 등급화하고 있다.
순환골재는 천연골재에 비하여 높은 수준의 흡수율을 갖는데 이는 골재표면에 부착된 모르터르와 골재내부의 미세한 균열이 발달하였기 때문이다. 흡수율이 높을 경우 단위용적중량의 감소와 더불어 콘크리트의 강도저하, 배합수의 관리, 건조수축의 증대, 동결융해 저항성 감소로 인한 내구성 저하, 골재의 비중, 입형, 입도분포 등에 종합적으로 영향을 미친다.
순환골재에 부착된 모르터르의 양은 일반적으로 16~32mm 굵은골재에서는 25~35%, 8~16mm 골재에서는 40% 그리고 4~8mm에서는 60%정도이다. 이러한 모르터르의 양은 현저한 흡수율의 증가와 0.3mm이하의 미립분 증가 및 비중의 감소에 상당한 영향을 미치게 된다.
즉, 골재표면에 부착되어 있는 모르타르 및 골재 자체의 균열 등 공극을 많이 내포하기 때문에 공기량 감소를 위하여 골재자체의 공극을 충전시키는 방안 등 의 조치가 필요하다.
일반적으로, 순환골재의 흡수율은 보통 굵은골재가 3.6~8.0%, 잔골재가 8.7~12.5%정도로 원콘크리트의 성질과 파쇄방법에 큰 차이가 없다.
종래에 우리나라 등록특허공보 제 10-0317516호에서 재생골재에 pH 10.5 ~ 11.5, 고형분함량 30 ~ 70%, 비중 2.4의 침투성 무기질 반응형 개질제인 물유리를 재생골재에 도포함으로 재생골재 표면의 공극이 규산알칼리 수용액의 도포화 침투에 따라 암모늄이온과 할로겐이온의 존재하에서 규산칼슘과 콜로이드 규산의 생성으로 밀실하게 충진되어 재생골재의 품질보강이 이루어짐을 특징으로 하는 물유리 코팅방법을 제시하고 있지만, 내수성이 약하여 수분에 의해 코팅이 벗겨질 우려가 있으며, 단지 공극만을 충진한 것으로 외관의 향상을 달성할 수 없고, 골재 표면에 부착된 모르타르, 각종 불순물의 제거가 곤란하여 부착력의 문제 등 실제 현장에서 적용성이 매우 떨어지고, 물유리수용액의 과다사용을 유발하여 작업성 저하 및 경제적 부담의 단점이 있다.
미합중국특허 제6,146,766호 공보에서는 셀룰로오스계 물질에 규산소다와 수용해성 난연제를 가압과 진공처리과정을 통하여 내부로 침투시키고 열을 이용하여 중합시켜 제조되는 난연성과 강도 및 수분에 대한 내성이 우수한 물질의 제조방법을 소개하고 있다.
이와 같이 물유리의 내수성 취약 부분을 해결하고자 수많은 연구와 노력이 진행되고, 공지되고 있다.
순환골재를 생산하는 과정에서 열처리와 기계적 마찰과 충격을 이용한 방법 으로 1차 파쇄 공정 후 볼밀(Ball mill) 등으로 마찰과 충격력을 주어 골재와 모르타르 등을 분리하여 낮은 흡수율이 가능토록 하지만, 회수율이 너무 낮을 수 있고, 고온의 열처리를 위한 시설비가 요구되며, 골재의 균열을 유발시킬 수 있고 과량의 미분을 초래하는 문제점이 있다.
이에 본 발명을 통하여 고품질의 순환골재를 생산하여 활용함으로서 환경 친화적 성격을 갖는 건설폐기물의 효율적인 재활용을 도모하고자 한다.
본 발명은 내수성이 향상되어 수분에 대한 저항력이 우수한 순환골재의 제조방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 내수성뿐만 아니라 표면 강도가 향상된 순환골재의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 순환골재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내수성이 향상된 순환골재의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 기존의 순환골재 표면에 부착된 모르타르와 골재내부의 미세한 균열에 의해 천연골재에 비하여 높은 수준의 흡수율을 가지므로, 단위용적중량의 감소와 더불어 콘크리트의 강도저하, 배합수의 관리, 건조수축의 증대, 동결융해 저항성 감소로 인한 내구성 저하, 골재의 비중, 입형, 입도분포 등에 종합적으로 영향을 미치게 되어 사용에 제한적이던 것을 해결할 수 있으며, 고품질의 순환골재를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명은 하기 두 가지 양태로 제조될 수 있다.
먼저 제 1 양태로는 순환골재의 제조방법에 있어서,
a) 골재에 규산염 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 흡수, 코팅시키는 단계;
b) 상기 코팅된 골재를 수분 함량이 50 중량% 이하가 되도록 건조시키는 단계;
c) 상기 건조된 골재에 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 산(acid), 멜라민계수지 및 인산염화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제가 포함된 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 표면을 개질하는 단계;
d) 표면 개질된 골재를 상온에서 건조하여 경화시키는 단계;
를 포함한다.
또한 필요에 따라 상기 규산염 용액에 실리카, 산화티타늄, 산화아연, 산화나트륨, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화칼륨, 산화망간, 산화스트론튬에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 무기첨가제를 더 포함하여 내구성을 향상시키고, 내부의 미세균열을 보강할 수 있으며, 또한, 상기 c)단계 후, 시아노아크릴레이트 용액에 침지시키는 단계를 더 포함하여 내구성 및 강도를 보다 향상시킬 수 있다.
제 2 양태로는 순환골재의 제조방법에 있어서,
a) 규산염 용액 100 중량부에 대하여, 실리카, 산화티타늄, 산화아연, 산화나트륨, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화칼륨, 산화망간, 산화스트론튬에서 선택되는 하나 이상의 무기첨가제를 1 ~ 20 중량부로 혼합하여 제조된 용액에 골재를 분무, 침지 또는 도포하여 흡수, 코팅시키는 단계;
b) 코팅된 골재를 수분 함량이 50 중량% 이하가 되도록 건조시키는 단계;
를 포함한다.
이하 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 제 1양태에 대하여 설명하면, 본 발명에서 사용되는 골재는 순환 골재 품질 규격인 KS F 2526에 적합한 골재라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 규산염 용액은 염으로 Na, Ca, K, Al, Mg, Mn, Zn, Sr, Ti에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하고, 고형분이 5 ~ 95 중량%인 것을 사용한다. 보다 바람직하게는 pH가 12 ~ 13이고, 이산화규소 함량이 23 ~ 38%인 것을 사용하는 것이 건조 시 매끄러운 피막을 형성하게 되므로 바람직하다.
본 발명의 제 1 양태에서는 이러한 규산염을 이용하여 골재의 표면을 1차로 코팅시켜, 매끄러운 피막을 형성한 후, 이를 건조시키고 다시 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 산(acid), 멜라민계수지 및 인산염화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제가 포함된 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 표면을 개질하는데 특징이 있다.
이때 본 발명과 같이 표면개질을 하지 않고, 단순히 건조시키게 되는 경우 표면에 규산염의 -OH기가 잔류하게 되어, 공기 중의 습기 등 수분과의 접촉으로 인하여 기공이 파괴되므로 내수성이 급격히 저하된다.
따라서 본 발명에서는 여러 방법을 통하여 이러한 수분과의 접촉을 차단하도록 하였으며, 이러한 표면 개질 방법에 의해 표면의 소수성이 향상되어 내수성이 보다 향상되는 것을 알 수 있었으며, 이에 따라 순환골재의 흡수율이 낮아지게 되어 품질이 향상되는 놀라운 효과를 발견하게 되었다.
상기 규산염의 코팅 방법으로는 분무, 침지 또는 도포 등 통상의 코팅방법이라면 제한되지 않고 사용 가능하며, 코팅 후 건조단계는 수분함량이 50 중량% 이 하, 보다 바람직하게는 20 ~ 50 중량%가 될 때까지 건조시키는 것이 후 처리 시 용이하게 표면을 개질시킬 수 있으므로 좋다. 이때 건조조건 및 방법은 제한되지 않는다.
본 발명의 제 1 양태에서 규산염의 코팅면을 표면개질하기 위한 첨가제로서, 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 산(acid), 멜라민계수지 및 인산염화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 사용한다.
상기 알코올계 용매는 표면의 -OH기와 반응하여 소수성 작용기를 생성하는 것으로, 수분의 이탈을 촉진하고, 경화함으로써 규산염의 표면의 소수성을 유지시킬 수 있다. 상기 알코올계용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 시클로프로판올, 시클로부탄올, 페놀, 벤질알콜, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨, 폴리비닐알코올, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디글리세린, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸롤프로판에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 케톤계 용매와 에테르계 용매는 화학적 개질처리제로 사용하며, 액상규산소다의 중합을 가능케 하여 화학적으로 고화시킴과 동시에 친유성을 부여할 수 있다. 상기 케톤계 용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 에테르계 용매는 메틸에틸에테르 또는 디에틸에테르가 사용 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 산은 골재에 코팅된 규산염과 반응하여 표면 특성을 소수성으로 처리하 기 위한 것으로, 수소 이온을 방출하여 실리카의 중합반응을 촉진시킴으로써 수불용성의 표면을 형성하게 된다. 이러한 산으로는 젖산, 인산, 초산, 개미산, 글리콜산, 숙신산, 수산, 호박산, 주석산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 멜라민계수지는 가교제로서 규산염의 수산기와 반응하여 물과 수소결합을 하지 못하도록 하는 역할을 하는 것으로, 규산염 코팅층이 물에 용해하는 것을 막아 내수성을 증대시킬 수 있다. 이러한 멜라민계 수지는 멜라민, 메틸화 멜라민, 메틸화 멜라민포름 알데히드 수지, 메틸화 이미노 멜라민 수지, 헥사메톡시메틸멜라민에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 블렌드물이 사용 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 인산염화합물은 결합제 및 코팅제로써 피막을 형성하는 역할을 하기 위하여 사용하는 것으로, 예를 들면, 인산알루미늄(AlPO4), 아인산알루미늄(Al(PO3)3), 제1인산알루미늄(Al(H2PO4)3), 제1인산마그네슘(Mg(H2PO4)2), 제1인산아연(Zn(H2PO2)2)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 상기의 첨가제를 포함하는 용액을 제조한 후, 이를 분무, 침지 및 도포 등 통상의 방법으로 표면 개질시킬 수 있으며, 상기 첨가제들은 각각 용액 내 0.1 ~ 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 5 중량% 로 포함하는 것이 표면 개질을 용이하게 할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 제 1 양태에서 필요에 따라 상기 규산염 용액에 실리카, 산화티타늄, 산화아연, 산화나트륨, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화칼륨, 산화망간, 산화스트론튬에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 무기첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이들을 더 추가하여 사용함으로써 순환골재의 내부강도를 증가시키고, 내수성을 향상시키며, 유해물질의 용출을 현저 감소시킬 수 있다. 이때 상기 무기첨가제는 규산염 용액 100 중량부에 대하여, 1 ~ 20 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 1 중량% 미만으로 사용하는 경우 내수성이 향상되는 효과가 미미하며, 20 중량부를 초과하여 사용하는 경우 더 이상 반응이 가지 않고 코팅층이 쉽게 떨어져나간다.
또한, 상기 c)단계의 표면개질 후, 시아노아크릴레이트 용액에 침지시키는 단계를 더 포함하는 것도 가능하다. 시아노아크릴레이트는 습기 경화형으로서, 공기 중의 수분이나 피착제의 표면에 부착되어 있는 수분에 의해 중합을 개시하여 경화하는 일액의 무용제형이다. 이러한 시아노아크릴레이트를 사용하여 후 처리 하는 경우 골재의 강도가 향상되고 내수성이 향상되어 흡수율이 낮아진다.
상기 시아노아크릴레이트 용액은 액상형으로 시판되는 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 메틸시아노아크릴레이트, 에틸시아노아크릴레이트, 부틸시아노아크릴레이트, 옥틸시아노아크릴레이트, 헥실시아노아크릴레이트, 에틸헥실시아노아크릴레이트, 라우릴시아노아크릴레이트, 옥타데실시아노아크릴레이트, 글리시딜시아노아크릴레이트, 도데실시아노아크릴레이트, 스테아릴시아노아크릴레이트, 벤질시아노아크릴레이트, 사이클로헥실시아노아크릴레이트, 2-히드록시시아노아크릴레이트, 2-히드록시프로필시아노아크릴레이트에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함한다. 또한 이들을 원액 또는 아세톤 등의 용매에 0.5 ~ 99 중량%, 보다 바람직하게는 15 ~ 55 중량%로 희석하여 사용할 수 있다.
이들을 사용하여 표면개질시킨 후 건조하는 단계는 상온에서 하는 것이 바람직하다.
다음으로 본 발명의 제 2양태에 대하여 설명한다.
본 발명의 제 2 양태는 규산염 용액 100 중량부에 대하여, 실리카, 산화티타늄, 산화아연, 산화나트륨, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화칼륨, 산화망간, 산화스트론튬에서 선택되는 하나 이상의 무기첨가제를 1 ~ 20 중량부로 혼합하여 교반을 함으로써, 고르게 분산되도록 한 후, 이 용액을 골재에 분무, 침지 또는 도포하여 코팅시킨다.
이러한 방법으로 코팅을 하는 경우 일반 규산염 용액만으로 코팅하는 경우에 비하여 내수성이 향상된다. 통상적으로 순환골재의 흡수율과 비중의 관계를 보면, 비중이 높을수록 흡수율은 낮으며, 낮을수록 크게 나타난다. 그러므로 본 발명의 결과에 따라 내수성이 향상되고, 흡수율이 저하된 골재는 비중이 높아지며, 골재 내부의 균열을 보완할 수 있다.
제 2양태에서 사용되는 골재, 규산염 용액은 상기 제 1양태에서 설명한 바와 동일하며, 코팅방법 및 건조방법에 있어서도 제 1 양태와 동일하므로 더 이상의 설 명은 생략한다.
본 발명에 따른 순환골재는 수분 흡수율이 낮아 내수성이 우수하며, 강도가 향상된 골재를 제공할 수 있다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 본 실시예의 물성은 하기 측정방법에 의해 측정되었다.
1) 절대건조비중
골재의 절대 건조 상태의 무게를 같은 용적의 물의 무게로 나눈 값으로, 골재의 절대건조 비중은 KS F 2503(4)에 따라 측정하였다.
절대건조비중 = A/(B-C)
위에서 A : 대기 중 시료의 로 건조 무게(g)
B : 대기 중 시료의 표면 건조 포화 상태의 무게(g)
C : 물 속에서의 시료의 무게(g)
2) 흡수율
표면 건조 포화 상태의 골재에 함유되어 있는 전체 수량의 절대건조 상태의 골재 무게에 대한 백분율로서, 흡수율 시험은 KS F 2503(4)에 따라 측정하였다.
흡수율 = (B-A)/(A) × 100
위에서 A : 대기 중 시료의 로 건조 무게(g)
B : 대기 중 시료의 표면 건조 포화 상태의 무게(g)
C : 물 속에서의 시료의 무게(g)
3)표면강도
표면강도는 골재 코팅 완료 후 표면긁힘정도(경도)를 표현한 것으로, 긁힘정도에 따른 변화를 확인하였다. 코팅표면을 손(손톱)으로 5회 긁어 물리적 상태변화를 육안으로 관찰하였다. 결과는 아래와 같이 표기하였다.
○ : 상기와 같이 실시하였을 때 변화가 없는 상태
△ : 상기와 같이 실시하였을 때 스크래치 및 긁힘의 상처가 생긴 경우
× : 상기와 같이 실시하였을 때 긁힘의 상처와 함께 부스러기가 생기며 벗겨지거나 일부분이 떨어진 경우
본 발명의 실시예에서 규산나트륨 용액은 규산나트륨(영일화성㈜ 제2호, pH 12~13, 비중 1.590 이상, SiO2 함량 34~36%)을 물에 1 : 2 부피비로 완전히 녹여 희석한 것을 사용하였다.
골재로는 평균입경이 13 ~ 25mm인 순환 굵은 골재(쇄석)를 사용하였다.
[실시예 1]
준비된 골재를 규산나트륨 용액에 5분간 침지하여 재생골재에 충분하게 흡수 되도록 하였다. 이 후, 건조기에서 150℃에서 5분간 가열하여 수분의 함량을 30%수준으로 유지시켰다.
이후 상기 규산나트륨이 코팅된 골재를 메탄올 수용액(메탄올 함량 5 중량%)에 5분간 침지하여 표면 개질시킨 후, 꺼내어 상온에서 24시간 건조(완전경화)하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 아세톤 수용액(아세톤 함량 5 중량%)에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 메틸에틸에테르 수용액(메틸에틸에테르 함량 5 중량%)에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 젖산 수용액(젖산 함량 5 중량%)에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 5]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 멜라민 수용액(삼전순약공업(주)의 멜라민 99% 분말을 5 중량%의 함량으로 30℃ 증류수에 녹여 사용)에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 6]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 아인산알루미늄 수용액(아인산알루미늄 함량 3 중량%)에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 7]
상기 실시예 1에서 규산나트륨 용액에 무기첨가제를 더 첨가하여 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 무기첨가제로는 실리카(평균입경 5㎛) : 산화티타늄(평균입경 10㎛) : 산화아연(평균입경 5 ㎛)을 1 : 2 : 4 중량비로 혼합하여 규산나트륨 용액 100 중량부에 대하여 10 중량부로 혼합하여 사용하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 8]
상기 실시예 4의 젖산 수용액 침지 후, 에틸시아노아크릴레이트 용액((주)한국알테코, AXIA 031, 에틸시아노아크릴레이트 96 중량%)에 침지하는 단계를 더 추 가한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 9]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 황산 수용액(황산 함량 5 중량%)과 메탄올 수용액(메탄올 용액 5%)를 1 : 1 중량비로 혼합한 용액에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 10]
상기 실시예 1에서 메탄올 용액 대신 글리세린 수용액(글리세린 함량 10 중량%)과 메탄올 수용액(메탄올 용액 5 중량%)를 1 : 1 중량비로 혼합한 용액에 침지하여 표면 개질한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 11]
규산나트륨 용액 100 중량부에 대하여 무기첨가제로 실리카(평균입경 5㎛) : 산화티타늄(평균입경 10㎛) : 산화아연(평균입경 5 ㎛)을 1 : 2 : 4 중량비로 혼합하여 10 중량부로 혼합하였다. 제조된 용액에 골재를 5분간 침지시킨 후 꺼내어 건조기에 넣고, 200℃에서 1시간 동안 건조하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 매우 양호한 코팅상태를 보였으며, 증류수에 24시간 침지시켰다 꺼내어 육안으로 확인 한 결과, 코팅의 상태에는 변화가 없었다. 이후 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예 1]
골재에 아무런 코팅 처리를 하지 않은 것을 비교예 1로 하였다.
[비교예 2]
준비된 골재를 규산나트륨 용액에 5분간 침지하여 재생골재에 충분하게 흡수되도록 하였다. 이 후, 건조기에서 150℃에서 5분간 가열하여 수분의 함량을 30%수준으로 유지시켰다. 이후 표면 개질 처리를 하지 않은 것을 비교예 2로 하였다.
완성된 시료의 코팅면의 균열, 벗겨짐을 육안으로 확인 한 결과 양호한 코팅상태를 보였으나, 증류수에 24시간 침지 후 코팅이 벗겨진 것을 확인하였다.
상기의 실시예 및 비교예에 따른 물성을 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112008050984963-pat00001
상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 순환골재는 흡수율이 매우 낮은 것을 알 수 있었으며, 표면강도가 우수한 것을 알 수 있었다.
특히 규산염 용액만 처리한 비교예 2에 비하여, 이후 표면개질 처리를 함으로써 흡수율이 3% 미만으로 매우 낮아지는 것을 알 수 있었으며, 이에 따라 내수성이 향상된 순환골재를 제공할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 순환골재의 제조방법에 있어서,
    a) 골재에 규산염 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 흡수, 코팅시키는 단계;
    b) 상기 코팅된 골재를 수분 함량이 50 중량% 이하가 되도록 건조시키는 단계;
    c) 상기 건조된 골재에 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 산(acid), 멜라민계수지 및 인산염화합물에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 첨가제가 포함된 용액을 분무, 침지 또는 도포하여 표면을 개질하는 단계;
    d) 표면 개질된 골재를 상온에서 건조하여 경화시키는 단계;
    를 포함하는 순환골재의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 규산염 용액은 염으로 Na, Ca, K, Al, Mg, Mn, Zn, Sr, Ti에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하고, 고형분이 5 ~ 95 중량%인 것을 사용하는 순환골재의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 규산염 용액에 실리카, 산화티타늄, 산화아연, 산화나트륨, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화칼륨, 산화망간, 산화스트론튬에서 선택되는 하 나 또는 둘 이상의 무기첨가제를 더 포함하는 순환골재의 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 c)단계 후, 시아노아크릴레이트 용액에 침지시키는 단계를 더 포함하는 순환골재의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 첨가제에서, 알코올계 용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 시클로프로판올, 시클로부탄올, 페놀, 벤질알콜, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨, 폴리비닐알코올, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디글리세린, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 트리메틸롤프로판에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고; 케톤계 용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고; 에테르계 용매는 메틸에틸에테르 또는 디에틸에테르이고; 산(acid)은 젖산, 인산, 초산, 개미산, 글리콜산, 숙신산, 수산, 호박산, 주석산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고; 멜라민계 수지는 멜라민, 메틸화 멜라민, 메틸화 멜라민포름 알데히드 수지, 메틸화 이미노 멜라민 수지, 헥사메톡시메틸멜라민에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 블렌드물이며; 인산염화합물은 인산알루미늄(AlPO4), 아인산알루미늄(Al(PO3)3), 제1인산알루미늄(Al(H2PO4)3), 제1인산마그네슘(Mg(H2PO4)2), 제1인산 아연(Zn(H2PO2)2)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 순환골재의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 시아노아크릴레이트 용액은 메틸시아노아크릴레이트, 에틸시아노아크릴레이트, 부틸시아노아크릴레이트, 옥틸시아노아크릴레이트, 헥실시아노아크릴레이트, 에틸헥실시아노아크릴레이트, 라우릴시아노아크릴레이트, 옥타데실시아노아크릴레이트, 글리시딜시아노아크릴레이트, 도데실시아노아크릴레이트, 스테아릴시아노아크릴레이트, 벤질시아노아크릴레이트, 사이클로헥실시아노아크릴레이트, 2-히드록시시아노아크릴레이트, 2-히드록시프로필시아노아크릴레이트에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 순환골재의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020080068856A 2008-07-16 2008-07-16 순환골재의 제조방법 KR100956396B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080068856A KR100956396B1 (ko) 2008-07-16 2008-07-16 순환골재의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080068856A KR100956396B1 (ko) 2008-07-16 2008-07-16 순환골재의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100008397A KR20100008397A (ko) 2010-01-26
KR100956396B1 true KR100956396B1 (ko) 2010-05-06

Family

ID=41817010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080068856A KR100956396B1 (ko) 2008-07-16 2008-07-16 순환골재의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100956396B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101173441B1 (ko) 2012-04-04 2012-08-16 국보환경(주) 코팅된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 조성물 및 그의 포장방법
KR101195378B1 (ko) * 2012-03-02 2012-10-29 국보환경(주) 이중 코팅 처리된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 블록 및 그의 제조방법
KR101835050B1 (ko) 2015-07-30 2018-03-07 한양대학교 산학협력단 자가치유 몰탈용 코팅골재 및 이를 이용한 자가치유 몰탈

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301960B1 (ko) * 2010-11-30 2013-08-30 동명대학교산학협력단 액상의 규산질을 이용한 고품질 굵은 순환골재 생산방법
KR101545635B1 (ko) * 2013-10-25 2015-08-19 주식회사 휴리스 방수용 몰탈 조성물 및 그 제조방법
CN104860562B (zh) * 2015-05-14 2016-11-16 河北科技大学 一种防水保温型轻质再生骨料的制备方法
CN106565121B (zh) * 2016-10-19 2019-01-22 山西省交通科学研究院 一种废旧水泥混凝土再生骨料表面处理方法
CN110054427A (zh) * 2019-04-28 2019-07-26 普定县银丰农业科技发展有限公司 一种利用废弃混凝土制作建筑再生骨料的方法
KR102416220B1 (ko) * 2021-02-01 2022-07-05 경기대학교 산학협력단 콘크리트 균열 치유를 위한 시멘트계 무기재료를 이용한 환의 제조방법
KR102416221B1 (ko) * 2021-02-01 2022-07-05 경기대학교 산학협력단 콘크리트 균열 치유를 위한 박테리아 재료를 이용한 환의 제조방법
KR102416222B1 (ko) * 2021-06-21 2022-07-06 경기대학교 산학협력단 균열 폭 제어의 기능을 갖는 고 흡수성 섬유 기반 균열 치유 환 및 이의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373492B1 (ko) 2000-03-13 2003-02-25 주식회사 인텍 칼라골재 및 그 제조방법
KR100474107B1 (ko) * 2001-12-15 2005-03-08 (주)이안종합건축사사무소 폐콘크리트를 이용한 재생골재 제조방법
KR100814086B1 (ko) 2007-05-07 2008-03-20 두제산업개발(주) 건설폐기물을 파분쇄하여 고강도의 친환경 순환골재를생산하는 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373492B1 (ko) 2000-03-13 2003-02-25 주식회사 인텍 칼라골재 및 그 제조방법
KR100474107B1 (ko) * 2001-12-15 2005-03-08 (주)이안종합건축사사무소 폐콘크리트를 이용한 재생골재 제조방법
KR100814086B1 (ko) 2007-05-07 2008-03-20 두제산업개발(주) 건설폐기물을 파분쇄하여 고강도의 친환경 순환골재를생산하는 장치 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101195378B1 (ko) * 2012-03-02 2012-10-29 국보환경(주) 이중 코팅 처리된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 블록 및 그의 제조방법
KR101173441B1 (ko) 2012-04-04 2012-08-16 국보환경(주) 코팅된 친환경 순환골재를 포함하는 투수성 콘크리트 조성물 및 그의 포장방법
KR101835050B1 (ko) 2015-07-30 2018-03-07 한양대학교 산학협력단 자가치유 몰탈용 코팅골재 및 이를 이용한 자가치유 몰탈

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100008397A (ko) 2010-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100956396B1 (ko) 순환골재의 제조방법
CN104478476B (zh) 一种水泥混凝土的改性剂以及改善水泥混凝土性能的方法
CN101624268B (zh) 一种废弃混凝土再生骨料的处理剂及处理方法
CN102471155B (zh) 用于混凝土修补的黄麻纤维增强组合物
CN107674238A (zh) 一种废旧橡胶粉表面改性方法
JP7243982B2 (ja) コンクリート補修剤
KR100971111B1 (ko) 보수성(保水性) 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 방법
CN105884308A (zh) 一种废弃混凝土再生方法
KR100968108B1 (ko) 굴 패각을 활용한 코팅제 조성물과 그 제조 방법
US20180201547A1 (en) Compositions and methods for curing concrete
CN109851298B (zh) 电磁屏蔽水泥板及其半干法制备工艺
CN115057671B (zh) 一种轻质高强混凝土及其制备方法
CN108484069A (zh) 一种增强植生混凝土及其制备方法
US20160244369A1 (en) Waterproof mortar composition and method for preparing same
CN114477920A (zh) 一种绿色环保轻质高强混凝土
CN115093188B (zh) 一种透水路面基层用复合型土壤固化剂及应用
CN111501850A (zh) 一种防水防潮混凝土施工工艺
CN109676726A (zh) 一种竹木改性剂、其制备方法和速生竹木的改性方法
CN116693256A (zh) 一种木质骨料高强度保温砂浆及其应用
JP4761703B2 (ja) シリカ分散液
KR101155639B1 (ko) 친환경 무기 접착제 조성물 및 그 제조방법
KR101965949B1 (ko) 단열과 흡습을 통한 결로방지용 세라믹 도료 및 그의 제조방법
CN112321184B (zh) 一种装配式建筑用再生骨料的制备方法
KR101262447B1 (ko) 인조석 제조용 페이스트 조성물, 이를 이용한 인조석 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 무기 바인더계 인조석
TWI263624B (en) Method for modifying reservoir sludge and construction material containing modified reservoir sludge

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130422

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150309

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160321

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170217

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180209

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190524

Year of fee payment: 10