KR101597274B1 - 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 폐타이어 재활용 공정에서 나온 부산물인 철심을 폐강선 분쇄기에 정량 투입하여 분쇄하는 폐강선 분쇄단계(S1단계)와; 상기 폐강선 분쇄단계(S1단계)에서 분쇄된 폐강선을 1차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 1차 자력 선별단계(S2단계)와; 상기 1차 자력 선별단계(S2단계)에서 얻어진 1차 선별된 폐강선을 분산기에 투입하여 뭉쳐진 폐강선을 풀어주는 폐강선 분산단계(S3단계)와; 분산된 폐강선을 2차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 2차 자력 선별단계(S4단계) 및; 상기 2차 자력 선별단계(S4단계)에서 얻어진 2차 선별된 폐강선을 선별기에 투입하여 필요로 하는 크기의 강선을 선별하여 재생 강섬유로서 획득하는 강선 선별단계(S5단계)로 이루어져 본 발명에 의해 얻어진 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유는 다양한 직경과 길이 및 형상으로 인하여 시멘트 모르타르 및 콘크리트 등의 건설재료와의 부착성능이 증진되며 기존 강섬유에 비해 압축, 인장, 휨, 인성 등의 성능이 크게 향상될 뿐만 아니라 기존 폐타이어에서 발생하는 폐강선을 재활용함으로써 폐타이어의 재활용률을 극대화할 수 있으며, 폐강선을 재사용함으로써 에너지 절감 및 환경보호에 기여할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법{Recycle steel fiber for reinforcing construction materials used for recovery steel wire of waste tire and manufacturing method thereof}
본 발명은 섬유보강 콘크리트 등의 건설재료 보강용 강섬유(steel fiber)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 섬유보강콘크리트 등의 건설재료에 혼입되는 강섬유를 재생 강섬유로 대체하여 섬유보강콘크리트 등의 건설재료에 있어 인장강도, 휨강도 등과 같은 굳은 콘크리트의 성질이 개선되도록 한 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트는 경제성 및 내구성이 우수한 건설재료로서 강재와 더불어 콘크리트 구조물의 건설에 널리 사용되고 있다. 그러나 콘크리트는 인장 강도와 휨강도가 작고, 균열이 발생하기 쉬운 본질적인 결합을 가지고 있으며, 또한 최근 고강도 콘크리트의 실용화에 따른 압축강도의 증가로 인해 콘크리트의 취성파괴(Brittle Failure)가 문제시되고 있다.
한편, 콘크리트의 취성파괴 등을 방지하기 위해 일반 콘크리트의 배합에 강섬유(Steel Fiber)를 체적으로 1%(75kg/㎥) 이하로 혼입하여 제조하는 섬유보강 콘크리트(Fiber Reinforced Concrete)가 일부 콘크리트 구조물에 사용되고 있다. 이러한 강섬유는 원형단면을 가진 직선형 강섬유와 끝단을 구부린 후크형 강섬유를 사용하는 것이 대부분이다. 상기의 강섬유는 일반적으로 인장강도 1,500MPa 이하인 것을 사용하고, 길이는 10mm ∼ 30mm 정도, 직경은 0.45mm ∼ 1.0mm 정도의 범위인 것을 사용한다.
하지만 1% 정도의 섬유 혼입으로는 고강도 콘크리트의 취성 파괴를 충분히 방지하지 못하여, 지진 또는 차량의 반복 및 충격하중, 화재 및 자연 열화현상 등이 발생하였을 때 곧바로 구조물이 파괴되는 취약점을 안고 있다.
또한, 종래에 180MPa 이상인 초고강도 콘크리트에 기존의 원형섬유를 사용하는 경우(특허 제10-0620866호; 강섬유 보강 시멘트 복합체 및 그 제조방법)에는 섬유의 인장 강도 부족으로 시멘트 복합체가 파단되기 전에 섬유가 항복강도에 도달하여 휨 또는 인장강도 개선에 도움을 주지 못하는 문제점이 있다.
그리고 도 1에 나타난 바와 같이 섬유의 인장강도를 2,000MPa 이상인 강섬유를 사용하더라도 원형섬유를 사용한 경우에는 휨 또는 인장파괴 시 강섬유가 항복강도에 도달되어 파단되기 전에 강섬유 먼저 콘크리트로부터 뽑혀져 나오는 현상(Debonding)으로 강섬유 보강효과가 떨어져 인성(Toughness) 향상에 크게 기여하지 못하는 문제점이 있었다.
상기한 종래 강섬유 보강 시멘트 복합체에서 야기되는 문제점 들을 해소하고자 발명된 것으로서, 특허공개 제2010-0069881호에 의하면, 시멘트 복합체에 혼입시켜 복합체의 인장 강도를 높이는 강섬유에 있어서, 상기 강섬유의 형상이 물결형태를 갖는 것으로 강섬유의 형상에 의해 초고성능 시멘트 경화제와의 기계적으로 부착성능을 향상시키기 위해 물결형 강섬유를 사용하는 것으로, 그 강섬유의 파 개수, 길이 및 깊이와 강섬유의 인장강도의 범위를, 실험을 통하여 구체적으로 제시함으로써 종국적으로 초고성능 강섬유보강 시멘트 복합체의 휨강도 및 인장 강도 등의 역학적 성능이 증진되도록 하였다. 즉, 시멘트 복합체와의 부착성능이 향상됨으로써 압축강도 180MPa 이상의 휨강도 및 인장 강도 등 역학적 성능이 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
그러나 상기한 특허공개 제2010-0069881호는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 강섬유(2)를 형성하기 위하여, 우선, 시트 금속 스트립(1)이 한쪽 면 또는 양쪽 면들 상에서 노치 가공되어 림(5)들에 의해 초기에 함께 고정연결된 강섬유관(4)들이 형성되며, 상기 림(5)들을, 분리 시에 깔쭉이가 적고 거칠게 파열되는 분리 표면들을 형성하는 얇고 쉽게 서로 분리가능한 분리 림들로 변환시키기 위하여, 강섬유 스트립은 각각의 림(5)에 세로축 주위로 다중 굽힘 변형이 발생하는 굽힘 공정을 수행하여, 피로 파열로 인해, 림(5) 영역에서 초기 균열이 형성되는 결점이 있었다.
여기서 도면부호 3은 롤러, 6은 강섬유 스트립, 8은 분리 블레이드, 9는 성형 롤러, 10은 고속 톱니형 휠, 12는 위치를 각각 나타낸다.
또한, 종래의 시멘트 페이스트 또는 콘크리트는 휨 및 인장 강도에 취약하고 각종 작용 하중으로 인한 균열발생과 취성적인 파괴현상을 나타낸다. 이에 콘크리트의 균열저감 및 취성파괴 등을 저감하기 위해 강섬유(Steel Fiber)를 콘크리트에 혼입하여 인장, 휨, 전단 등 역학적 성능과 균열에 대한 저항성을 향상시키는데 이용되고 있다.
특히 강섬유(Steel Fiber)의 경우 그 성능이 입증되어 현재 건설현장에서 널리 사용되고 있으며, 그 사용범위가 증대되고 있는 실정이다. 그러나 높은 생산원가로 인하여 그 사용에 제한이 따른다. 이에 폐강선을 가공하여 강섬유 보강 콘크리트(Steel Fiber Reinforced Concrete Pavement)에 활용함으로써 생산원가를 절감할 수 있다.
그리고 기존 콘크리트용 강섬유의 형상은 일자형 또는 후크형 등 단일 형태의 섬유이고, 섬유의 길이도 단일 길이로 생산되어 사용되고 있으나, 근래의 연구에 따르면 여러 형태 및 다양한 길이의 섬유를 복합적으로 사용함으로써 균열 및 인장, 휨, 전단 등의 역학적 성능이 우수한 것으로 보고되고 있다. 폐강선의 경우 재생 강섬유(Recycle Steel Fiber)로 재생산될 경우 형상이 다양하고 길이가 다양하여 복합섬유의 형태를 나타내고 있다.
또한 재생 강섬유(Recycle Steel Fiber)로 사용되는 폐강선은 폐타이어에서 발생되는 강선으로서 타이어 생산시 외부로부터의 충격이나 손상을 보호하기 위해 비드 와이어와 스틸와이어라는 고품질의 강선을 사용하고 있으며, 기존 콘크리트용 강섬유보다도 품질이 아주 우수하여 재생 강섬유로의 활용에는 전혀 문제가 발생되지 않는다.
기존 폐타이어 발생량은 한국의 경우 2010년 기준으로 850만개(31.5만톤)이며 중국의 경우 25,000만개(924.9만톤)로 한해 발생되는 폐타이어 양은 상상을 초월하며, 매년 그 발생량은 증가추세에 있다. 폐타이어의 재활용율은 한국의 경우 약75%정도이며, 중국의 경우 약34%정도이며, 이중 폐강선의 재활용율은 매우 낮다.
본 발명은 상기한 실정을 고려하여 종래 강섬유에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점 들을 해결하고자 발명한 것으로서, 폐타이어에서 발생하는 폐강선을 재가공하여 재생 강섬유(Recycle Steel Fiber)로 활용함으로써 균열 저항성 증대 및 인장, 휨, 전단 등 역학적 성능이 개선된 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존 폐타이어에서 발생하는 폐강선을 재활용함으로써 폐타이어의 재활용률을 극대화할 수 있으며, 폐강선을 재사용함으로서 에너지 절감 및 환경보호에 기여할 수 있는 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유는 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유는 폐타이어에서 폐강선으로 회수되어 시멘트계 또는 무시멘트계, 폴리머계 건설재료 보강용으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법은 폐타이어 재활용 공정에서 나온 부산물인 철심을 폐강선 분쇄기에 정량 투입하여 분쇄하는 폐강선 분쇄단계(S1단계)와; 상기 폐강선 분쇄단계(S1단계)에서 분쇄된 폐강선을 1차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 1차 자력 선별단계(S2단계)와; 상기 1차 자력 선별단계(S2단계)에서 얻어진 1차 선별된 폐강선을 분산기에 투입하여 뭉쳐진 폐강선을 풀어주는 폐강선 분산단계(S3단계)와; 분산된 폐강선을 2차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 2차 자력 선별단계(S4단계) 및; 상기 2차 자력 선별단계(S4단계)에서 얻어진 2차 선별된 폐강선을 선별기에 투입하여 필요로 하는 크기의 강선을 선별하여 재생 강섬유로서 획득하는 강선 선별단계(S5단계)로 이루진 것을 특징으로 한다.
본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유는 다양한 직경과 길이 및 형상으로 인하여 시멘트 모르타르 및 콘크리트 등의 건설재료와의 부착성능이 증진되며 기존 강섬유에 비해 압축, 인장, 휨, 인성 등의 성능이 크게 향상될 뿐만 아니라 기존 폐타이어에서 발생하는 폐강선을 재활용함으로써 폐타이어의 재활용률을 극대화할 수 있으며, 폐강선을 재사용함으로써 에너지 절감 및 환경보호에 기여할 수 있는 각별한 장점이 있다.
도 1은 종래 초고성능 섬유보강 시멘트 복합체의 힘 파괴 시 강섬유의 인발상황의 실제사진,
도 2는 종래 강섬유 제조에 따른 공정을 도식적으로 나타낸 도면,
도 3은 도 2에 나타낸 강섬유 제조에 따른 강섬유관들의 배열을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법을 실행하는 순서도,
도 5는 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유의 겉모양을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 인장강도 측정용 시료를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 재생 강섬유와 일반적인 콘크리트용 강섬유의 인장강도 비교 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 재생 강섬유의 굽힘강도 실험예를 보여주는 도면,
도 9는 콘크리트용 일반 강섬유의 종류를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유의 일예를 타낸 도면,
도 11은 강섬유의 종류별 첨가량과 유동성의 관계를 나타낸 그래프,
도 12 내지 도 14는 강섬유의 종류별 첨가량과 압축강도의 관계를 나타낸 그래프,
도 15는 재생 강섬유 첨가량과 쪼갬 인장강도의 관계를 나타낸 그래프,
도 16 내지 도 18은 강섬유의 종류별 첨가량과 쪼갬 인장강도의 관계를 나타낸 그래프,
도 19는 강섬유의 종류별에 따른 휨강도의 관계를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법을 실행하는 순서도, 도 5는 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유의 겉모양을 나타낸 도면, 도 6은 본 발명에 따른 인장강도 측정용 시료를 나타낸 도면, 도 7은 본 발명에 따른 재생 강섬유와 일반적인 콘크리트용 강섬유의 인장강도 비교 그래프, 도 8은 본 발명에 따른 재생 강섬유의 굽힘강도 실험예를 보여주는 도면, 도 9는 콘크리트용 일반 강섬유의 종류를 나타낸 도면, 도 10은 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유의 일예를 타낸 도면, 도 11은 강섬유의 종류별 첨가량과 유동성의 관계를 나타낸 그래프, 도 12 내지 도 14는 강섬유의 종류별 첨가량과 압축강도의 관계를 나타낸 그래프, 도 15는 재생 강섬유 첨가량과 쪼갬 인장강도의 관계를 나타낸 그래프, 도 16 내지 도 18은 강섬유의 종류별 첨가량과 쪼갬 인장강도의 관계를 나타낸 그래프, 도 19는 강섬유의 종류별에 따른 휨강도의 관계를 나타낸 그래프로서, 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유는 폐타이어에서 폐강선으로 회수되어 시멘트계 또는 무시멘트계, 폴리머계 건설재료 보강용으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
상기 재생 강섬유는 직경이 0.1 ∼ 1.0mm 이고, 길이가 8mm ∼ 100mm 인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법은 폐타이어 재활용 공정에서 나온 부산물인 철심을 폐강선 분쇄기에 정량 투입하여 분쇄하는 폐강선 분쇄단계(S1단계)와; 상기 폐강선 분쇄단계(S1단계)에서 분쇄된 폐강선을 1차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 1차 자력 선별단계(S2단계)와; 상기 1차 자력 선별단계(S2단계)에서 얻어진 1차 선별된 폐강선을 분산기에 투입하여 뭉쳐진 폐강선을 풀어주는 폐강선 분산단계(S3단계)와; 분산된 폐강선을 2차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 2차 자력 선별단계(S4단계) 및; 상기 2차 자력 선별단계(S4단계)에서 얻어진 2차 선별된 폐강선을 선별기에 투입하여 필요로 하는 크기의 강선을 선별하여 재생 강섬유로서 획득하는 강선 선별단계(S5단계)로 이루어져 있다.
상기 폐강선 분쇄단계(S1단계)에서 폐강선 분쇄기로 투입되는 철심의 정량은 폐강선 분쇄기의 용량에 따라 1ton ~ 10ton이 바람직하게 사용된다.
상기 1차 자력 선별단계(S2단계)에서는 자력에 의해 철 성분의 폐강선을 획득하고, 그 외는 고무 및 이물질로서 제거하게 된다.
또한, 상기 폐강선 분산단계(S3단계)에서는 분산기의 회전하는 롤러로 뭉쳐진 폐강선을 풀어주게 된다.
상기 2차 자력 선별단계(S4단계)에서는 자력에 의해 철 성분의 폐강선을 획득하고, 그 외는 고무 및 이물질로서 제거하게 된다.
그리고, 상기 강선 선별단계(S5단계)에서는 직경 0.1 ∼ 1.0mm, 길이 8mm ∼ 100mm 의 재생 강섬유가 획득된다.
실시예
본 발명 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법에 따라 제조된 재생 강섬유의 특성을 실험하여 모르타르, 시멘트 모르타르, 콘크리트, 시멘트계, 무시멘트계, 폴리머계 등의 건설재료 보강용으로 사용할 수 있는지 적합성을 검토하였다.
본 발명 재생 강섬유가 콘크리트용 강섬유(KS F 2564)의 기준에 만족하는지의 여부를 실험하고, 콘크리트 적용실험으로 국내에서 판매되고 있는 콘크리트용 일반 강섬유 3종(후크형, 더블후크형, 일자형)과 본 발명 재생 강섬유를 비교 실험하였다.
(재생 강섬유가 콘크리트용 강섬유( KS F 2564)의 기준에 만족하는가의 여부)
콘크리트용 강섬유(KS F 2564)의 기준에 본 발명 재생 강섬유의 품질이 만족하는가의 여부를 실험하기 위하여 인장 강도의 경우 공인기관(건설생활환경시험연구원)에서 측정하고, 겉모양, 분산성, 굽힘 정도는 자체 측정하였다.
<재생 강섬유의 물리적 성질>
재생 강섬유의 겉모양, 인장 강도, 분산성, 굽힘 정도를 콘크리트용 강섬유(KS F 2564)의 기준과 비교하여 측정한 결과 아래의 표 1과 같이 콘크리트용 강섬유(KS F 2564) 기준에 모두 적합한 것으로 나타났다.
재생 강섬유의 물리적 품질 특성 평가
기 준 콘크리트용 강섬유(KS F 2564) 재생 강섬유(RSF)
겉모양 표면에 유해한 녹이 있어서는 안 된다. 합격
인장 강도 평균 500MPa 이상
각각의 인장강도 450MPa 이상		 합격
분산성 분산이 잘 되어야 한다. 합격

굽힘 정도		 16℃이상의 온도에서 지름 안쪽 90℃(곡선 반지름 3mm) 방향으로 구부렸을 때, 부러지지 않아야 한다.
합격
(1) 겉모양
도 1에 나타낸 재생 강섬유의 겉모양을 관찰한 결과 표면에 유해한 녹이 발견되지 않아 콘크리트용 강섬유(KS F 2564)의 겉모양 기준을 만족하는 것으로 판단된다.
(2)인장 강도
도 2의 (a)에 나타낸 직경 0.3mm 이하의 강섬유와 도 2의 (b)에 나타낸 직경 0.3mm 이상의 강섬유 각각의 인장 강도를 공인기관(건설생활환경시험연구원)의 품질시험으로 측정한 결과 아래의 표 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 콘크리트용 강섬유의 기준치인 500MPa과 비교시 4배 이상을 상회하는 2034 ∼ 2649MPa로 기존의 콘크리트용 강섬유보다 인장 강도에서는 월등히 우수한 것으로 나타났다.
재생 강섬유의 인장 강도
콘크리트용 강섬유
(KS F 2564)		 재생 강섬유(RSF)
직경(mm) 인장 강도(MPa) 평균(MPa)
평균 500MPa 이상, 각각의 인장강도 450MPa 이상 0.3 이하
 2358 2196
2034
0.3 이상
 2649 2529.5
2410
(3)굽힘강도
도 4에 나타낸 바와 같이 재생 강섬유의 굽힘 강도를 관찰한 결과 표면에 16℃ 이상의 온도에서 지름 안쪽 90°(곡선 반지름 3mm) 방향으로 구부렸을 때, 부러지지 않아 콘크리트용 강섬유(KS F 2564)의 굽힘 강도 기준을 만족하는 것으로 나타났다.
(국내에서 판매되고 있는 콘크리트용 일반 강섬유 3종( 후크형 , 더블후크형 , 일자형)과 본 발명 재생 강섬유( RSF )를 비교 실험)
1. 개요
본 실험에서는 강섬유의 치환율에 따른 강섬유 보강 콘크리트의 강도특성을 파악하기 위하여 강섬유 혼입률을 1.5% 혼입하였으며, 콘크리트용 일반 강섬유와 재생 강섬유에 따른 압축강도, 쪼갬 인장강도특성, 휨강도, 분산성을 실험분석하였다.
실험인자 및 수준은 하기 표 3에 나타낸 바와 같고, 강섬유 보강 콘크리트의 배합표는 하기 표 4에 나타낸 바와 같다.
실험인자 및 수준
실험인자 실험 수준 및 요소
W/B(%) 1 38
S/A(%) 1 40
섬유 종류 4 ㆍ콘크리트용 일반 강섬유 : 후크형, 더블후크형, 일자형
ㆍ재생 강섬유
강섬유 혼입량(%) 3 1.5
강섬유 보강 콘크리트 배합표
기호
 W/C
(%)		 S/a
(%)		 단위질량(kg/m3) 혼화제
(B×%)		 강섬유
(Wt×%)
W C FA S G

LS.8
38
40
190
425
75
612
974
1.0
 0.5
1.0
1.5

LS.14
38
40
190
425
75
611.5
974.4
1.0
 0.5
1.0
1.5

HS.30
38
40
190
425
75
611.5
974.4
1.0		 0.5
1.0
1.5

DHS.50
38
40
190
425
75
611.5
974.4
1.0
 0.5
1.0
1.5

RSF
38
40
190
425
75
611.5
974.4
1.0
 0.5
1.0
1.5
표 4에서 LS.8_0.5 : L(형태:일자형), S(Steel Fiber,강섬유), 8(길이), 0.5(혼입률)을 나타내고, HS.30 : H(형태:후크형), S(Steel Fiber,강섬유), 30(길이)를 나타내며, DHS.50 : H(형태:더블후크형), S(Steel Fiber,강섬유), 50(길이)를 나타내고, RSF : Recycle Steel Fiber(재생 강섬유)를 각각 나타낸다.
2. 재료
① 콘크리트용 일반 강섬유
콘크리트용 일반 강섬유는 하기 표 5 및 도 5에 나타낸 바와 같은 국내에서 일반적으로 사용되는 후크형, 더블후크형, 일자형의 강섬유를 사용하였다.
콘크리트용 일반 강섬유의 종류
길이(mm) 직경(mm) 회사
후크(기호:HS) 30 0.2 K사
더블후크(기호:DHS) 50 0.2 K사
일자형(기호:LS)
 8 0.2
 S사
14
② 재생 강섬유(RSF)
본 실험에서 가공하여 사용한 재생강 섬유의 물리적 성질은 하기 표 6과 같고, 재생강 섬유의 일예를 도 6에 나타냈다.
재생 강섬유의 물리적 성질
직경
(mm)		 길이 (mm) 인장 강도
(MPa)		 겉모양 굽힘 정도
0.10∼0.20
30 이하
(혼합 섬유)
2196
표면에 녹이
없음.		 16℃ 이상의 온도에서 지름 안쪽 90°(곡선 반지름 3mm) 방향으로 구부렸을 때, 부러지지 않음
0.20∼0.30
0.30∼0.40
3. 측정 결과
1) 유동성
국내 콘크리트용 강섬유로 판매되고 있는 섬유와 본 발명의 재생 강섬유(RSF)의 유동성 시험 결과 도 7에 나타낸 바와 같이 기존 콘크리트용 일반 강섬유에 비해 동등 또는 그 이상의 성능을 나타냈다.
2) 압축강도
국내 콘크리트용 강섬유로 판매되고 있는 섬유와 본 발명 재생 강섬유(RSF)의 압축강도 시험 결과 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 기존 콘크리트용 일반 강섬유에 비해 동등 또는 그 이상의 성능을 나타냈다.
3)쪼갬 인장강도
국내 대표적인 콘크리트용 강섬유와 재생 강섬유(RSF)의 쪼갬인장강도 시험결과 도 11 내지 도 14에 나타낸 바와 같이 기존 일반 강섬유에 비해 동등 또는 그 이상의 성능을 보였으며, 재생 강섬유의 경우 사용량이 증가할수록 쪼갬 인장강도가 증대되는 것을 확인할 수 있었다.
4)휨강도
국내 대표적인 콘크리트용 강섬유와 재생 강섬유(RSF)의 휨강도 시험결과 도 15에 나타낸 바와 같이 기존 일반 강섬유에 비해 동등 또는 그 이상의 성능을 보였다.
이상과 같은 시험을 통해 본 발명의 재생 강섬유(RSF)가 건설재료 보강용으로 사용하기 에 적합한 것임을 확인할 수 있었다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한 정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 폐타이어 재활용 공정에서 나온 부산물인 철심을 폐강선 분쇄기에 정량 투입하여 분쇄하는 폐강선 분쇄단계(S1단계)와; 상기 폐강선 분쇄단계(S1단계)에서 분쇄된 폐강선을 1차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 1차 자력 선별단계(S2단계)와; 상기 1차 자력 선별단계(S2단계)에서 얻어진 1차 선별된 폐강선을 분산기에 투입하여 뭉쳐진 폐강선을 풀어주는 폐강선 분산단계(S3단계)와; 분산된 폐강선을 2차 자력 선별기에 투입하여 고무와 이물질을 제거하는 2차 자력 선별단계(S4단계) 및; 상기 2차 자력 선별단계(S4단계)에서 얻어진 2차 선별된 폐강선을 선별기에 투입하여 필요로 하는 크기의 강선을 선별하여 재생 강섬유로서 획득하는 강선 선별단계(S5단계)로 이루어진 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 폐강선 분쇄단계(S1단계)에서 폐강선 분쇄기로 투입되는 철심의 정량은 1ton ~ 10ton 인 것을 특징으로 하는 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 폐강선 분산단계(S3단계)에서는 분산기의 회전하는 롤러로 뭉쳐진 폐강선을 풀어주는 것을 특징으로 하는 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 강선 선별단계(S5단계)에서 획득되는 재생 강섬유는 직경이 0.1 ∼ 1.0mm 이고, 길이가 8mm ∼ 100mm 인 것으로, 시멘트계 또는 무시멘트계, 폴리머계 건설재료 보강용으로 사용하는 것을 특징으로 하는 폐타이어의 회수강선을 사용한 건설재료 보강용 재생 강섬유 제조방법.
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