KR101614222B1 - 지주 보강재 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐패각을 이용하여 각종 지주대에 적용될 수 있는 지주 보강재 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 폐패각을 소성시키는 제 1단계; 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계; 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계; 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계; 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 일반적으로 사용되는 지주대 내부를 충진시킴으로써 지주대의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

지주 보강재 제조방법{Manufacturing Method Of Stiffener for Support Structure}
본 발명은 폐패각을 이용하여 각종 지주대에 적용될 수 있는 지주 보강재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 패각은 국내에서 매년 25∼30만 톤 정도가 배출되며, 일반 폐기물로 분류되어 양식어민이 처리하여야 하나, 매립지의 확보, 패각의 수거와 운반비 등의 과다로 양식어민들이 처리하는 데에는 많은 어려움이 있다. 현재 발생되는 굴 패각의 경우 약 20% 정도만 굴 종패용과 분말비료 등으로 활용될 뿐 나머지는 해안, 공유수면 등에 방치 또는 매립하고 있어 환경 오염을 일으키고 있는 실정이다.
교차로나 도로주변에서 신호등을 지지하는 철기둥, 가로등 지지대, 방음벽 지지대, 교통표지판 지지대, 도로 가드레일, 교각난간, 전기통신 시설물 등이 다양한 종류의 지주가 설치된 것을 흔히 볼 수 있다. 일반적으로 지주는 도 4에 도시된 바와 같이 원가 절감을 위하여 중공의 형상으로 설치된다. 이에 따라, 외부충격이 가해질 경우 지주가 파손될 수 있으며, 지주가 쓰러지는 대형사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 제 10-1295890호
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 중공 구조의 지주 내부를 충진하여 경화시킴으로써 지주의 강도를 향상시킬 수 있는 지주 보강재 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 패각의 자원화를 통한 수산물의 안전성 확보와 연안오염을 방지할 수 있는 폐패각을 이용한 지주 보강재 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 폐패각을 소성시키는 제 1단계; 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계; 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계; 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계; 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1단계에서 폐패각의 소성온도는 200 내지 500℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 3단계에서 폐패각 분말과 발포성 바인더의 혼합비율은 폐패각 분말 1중량부에 대하여 바인더 0.3 내지 1.0중량부인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 3단계에서 보강재 조성물 제조 시 일액성 발포액, 액상 우레탄액 중 적어도 어느 하나이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제 5단계에서 성형부에 주입한 보강재 조성물의 건조시간은 자연건조 시 25 내지 30시간인 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 일반적으로 사용되는 지주대 내부를 충진시킴으로써 지주대의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 지주대의 강도 향상을 통하여 기존 지주대에 사용되는 파이프의 두께를 더 얇게 조절할 수 있으므로 파이프의 생산 원가 절감 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 지주대의 내부를 충진시킴으로 인하여 내부의 방수, 부식방지의 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 플라스틱 지주대의 내부에 탄성력을 갖는 보강재 조성물을 충진할 경우 충격 흡수 및 안정성 향상의 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 다양한 형태의 지주대에 사용가능함으로써, 가드레일용, 교통신호대용, 교각난간용, 전광판용, 매설 지주봉, 파일용 지주봉 등 다양하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 우수한 시공성으로 인하여 도로경계석, 공사장, 간이분리대, ppt, 머릿돌, 토사매몰장, 매립블럭 등 광범위한 분야에서 다양하게 사용될 수 있는 효과가 있다.
또한. 본 발명에 따른 지주 보강재 제조방법은 부산물인 폐패각의 자원화를 통한 수산물의 안전성 확보와 연안오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 지주 보강재 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 지주 보강재 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 지주 보강재 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 4는 종래의 지주대를 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지주 보강재를 나타낸 사진이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
하기에서는 본 발명의 지주 보강재 제조방법을 도면과 실시예를 이용하여 상세하게 설명한다
<제 1실시예>
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 지주 보강재 제조방법을 보여주는 순서도이다.
먼저, 제 1단계(S110)에서는 폐패각을 소성시킨다. 구체적으로, 폐패각의 악취, 미생물, 염분 등의 오염물을 제거하기 위하여 소성한다. 폐기되는 패각에서는 특유의 악취가 있으며, 염분, 미생물 등의 오염물이 부착되어 있으므로 소성하여 제거한다.
상기 폐패각 소성 시 온도는 200 내지 500℃인 것이 바람직하다. 소성온도가 200℃미만일 경우 악취, 미생물, 염분 등의 오염물이 충분히 제거되지 않아 보강재 조성물로 사용될 경우 악취에 의한 불쾌감, 염분에 의한 부식을 초래하게 되는 문제점이 발생할 수 있으며, 500℃를 초과할 경우 높은 온도로 인한 작업의 효율성이 저하되는 문제점이 있으므로 상기 온도 내에서 소성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제 2단계(S120)에서는 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조한다. 구체적으로, 상기 소성시킨 폐패각을 조성물 제조 시 혼합이 용이하도록 균일하게 분쇄하여 분말 형상이 되도록 한다.
다음으로, 제 3단계(S130)에서는 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조한다. 구체적으로, 상기 폐패각 분말의 발포를 돕고, 경화성을 향상시키기 위하여 발포성 바인더를 혼합한다. 상기 발포성 바인더는 액상의 유무기 복합바인더를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 보강재 조성물 제조 시 폐패각 분말과 바인더의 혼합비율은 폐패각 분말 1중량부에 대하여 발포성 바인더 0.3 내지 1.0중량부로 하는 것이 바람직하다. 상기 폐패각 분말 1중량부에 대하여 발포성 바인더가 0.3중량부 미만일 경우 성형부 내에서 발포가 원활하게 이루어지지 않아 충진에 어려움이 있고, 강도 저하의 문제점이 발생할 수 있으며, 1.0중량부를 초과할 경우 과도한 발포로 인하여 충진물이 성형부 외부를 벗어날 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 보강재 조성물 제조 시 심미성 및 원가절감을 위하여 안료, 슬러지, 흑연 등이 더 포함될 수 있다.
다음으로, 제 4단계(S140)에서는 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입한다. 구체적으로, 지주 내부인 성형부에 상기 보강재 조성물을 주입하여 충진한다.
상기 지주는 일반적으로 원형 및 3각~8각의 형상을 갖는 파이프로, 주물, FRP, PVC, 스탠, 알루미늄, 합성수지, PT, PE, PP, PC 등 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 성형부의 형상, 크기 및 소재는 다양하게 설계 변경 가능하다.
다음으로, 제 5단계(S150)에서는 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조한다. 구체적으로, 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하여 화학적 반응을 통한 성형부의 충진을 완료한다.
상기 건조는 일반적인 자연건조 과정을 수행할 경우 25 내지 30시간 동안 건조를 실시하는 것이 바람직하다. 상기 건조 시간이 25시간미만일 경우 완전한 건조가 이루어지지 않아 강도 저하의 문제점이 발생할 수 있으며, 30시간을 초과할 경우 건조의 한계점을 초과함으로써 작업의 효율을 해칠 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 지주 보강재 제조방법은, 제조가 용이하고 간단한 공정으로 지주대 내부를 충진시킴으로써 지주대의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
<제 2실시예>
도 2은 본 발명의 제 2실시예에 따른 지주 보강재 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예 따른 지주 보강재 제조방법은, 본 발명의 제 1실시예에 따른 지주 보강재 제조방법과 동일하게 폐패각을 소성시키는 제 1단계(S210), 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계(S220), 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계(S230), 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계(S240), 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계(S250)로 이루어진다.
본 발명의 제 2실시예에서는 상기 제 3단계(S230)에서 상기 보강재 조성물 제조 시 탄성력을 부가하기 위하여 일액형 발포액 또는 액상 우레탄액을 더 포함할 수 있다. 상기 탄성력의 부가된 지주 보강재의 경우 플라스틱 등의 지주 내부에 충진되어 외부에서 가해진 충격을 흡수하는 효과를 발현할 수 있다.
상기 일액형 발포액 또는 액상 우레탄액은 무기성 바인더, 유기성 프라이머, 탄성발포재 등으로 대체 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 지주 보강재 제조방법은, 플라스틱 지주대와 같은 완충 효과가 필요한 지주 내부에 탄성력을 갖는 보강재 조성물을 충진함으로써 충격 흡수 및 안정성 향상의 효과가 있다.
<제 3실시예>
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 지주 보강재 제조방법을 보여주는 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예 따른 지주 보강재 제조방법은, 본 발명의 제 1실시예에 따른 지주 보강재 제조방법과 동일하게 폐패각을 소성시키는 제 1단계(S310), 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계(S320), 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계(S330), 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계(S340), 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계(S350)로 이루어진다.
본 발명의 제 3실시예에서는, 상기 제 5단계(S350)의 건조 시 열처리를 통한 건조를 실시한다. 상기 열처리는 총 3회로, 전처리(S351), 본처리(S352), 후처리(S353)로 이루어진다.
상기 전처리(S351)는 15 내지 25℃의 온도에서 30 내지 40분간 실시하는 것이 바람직하다. 상기 전처리 과정을 수행하지 않고, 고온의 본처리 과정을 진행할 경우 제품에 균열이 발생하는 원인이 된다.
상기 본처리(S352)는 50 내지 60℃의 온도에서 1시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 상기 본처리 과정은 보강재 조성물을 건조하기 위해 실시된다.
상기 후처리(S353)는 120℃의 온도에서 2시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 상기 후처리 과정은 보강재 조성물을 완전 건조하고, 내구성 및 강도를 향상시키기 위하여 실시된다.
이와 같이, 본 발명의 제 3실시예에 따른 지주 보강재 제조방법은, 지주 보강재 제조 시 건조 시간을 단축시킴으로써 작업의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S110. 폐패각을 소성시키는 제 1단계
S120. 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계
S130. 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계
S140. 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계
S150. 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계
S210. 폐패각을 소성시키는 제 1단계
S220. 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계
S230. 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더, 액상 우레탄액과 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계
S240. 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계
S250. 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계
S310. 폐패각을 소성시키는 제 1단계
S320. 상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계
S330. 상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계
S340. 상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계
S350. 상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계
S351. 전처리
S352. 본처리
S353. 후처리

Claims (6)

  1. 폐패각을 소성시키는 제 1단계;
    상기 소성시킨 폐패각을 분쇄하여 폐패각 분말을 제조하는 제 2단계;
    상기 폐패각 분말을 발포성 바인더와 혼합하여 보강재 조성물을 제조하는 제 3단계;
    상기 보강재 조성물을 성형부에 주입하는 제 4단계;
    상기 성형부에 주입한 보강재 조성물을 건조하는 제 5단계;를 포함하되,
    상기 제 1단계에서 폐패각의 소성온도는 200 내지 500℃이고,
    상기 제 3단계에서 발포성 바인더는 유무기 복합바인더이며,
    상기 제 3단계에서 폐패각 분말과 바인더의 혼합비율은 폐패각 분말 1중량부에 대하여 바인더 0.3 내지 1.0중량부인 것을 특징으로 하는 지주 보강재 제조방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계에서 보강재 조성물 제조 시 일액성 발포액, 액상 우레탄액 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지주 보강재 제조방법
  6. 제 1항에 있어서,
    제 5단계에서 성형부에 주입한 보강재 조성물의 건조시간은 자연건조 시 25 내지 30시간인 것을 특징으로 하는 지주 보강재 제조방법
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