KR101833676B1 - 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1차몰탈공급부와, 2차몰탈공급부와, 3차몰탈공급부와, 상기 1차몰탈공급부와 3차몰탈공급부 사이에 배치되어 상기 몰드를 가압할 수 있는 가압수단을 포함하는 성형부를 포함하는 성형장치를 이용하여 친환경적이면서 투수성과 압축강도 및 내구성을 동시에 갖도록 한 바텀애쉬가 포함된 3단 구조의 바닥포장재를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 1 내지 3차몰탈공급부에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하는 혼합물공급단계와, 상기 1차몰탈공급부의 혼합물이 배출되는 1차몰탈배출단계와, 상기 2차몰탈공급부의 혼합물이 배출되어 1차몰탈공급부의 혼합물과 적층되는 2차몰탈배출단계와, 상기 3차몰탈공급부의 혼합물이 배출된 후 1, 2차몰탈공급부의 혼합물 상부에 위치되는 3차몰탈배출단계 및 상기 성형부의 가압수단이 차례로 3차, 2차, 1차몰탈공급부의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축하는 성형단계를 포함하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3종의 몰탈을 공급할 수 있는 수단과 몰드를 가압할 수 있는 가압 수단으로 이루어진 성형장치를 이용하여 바닥포장재를 제조하되 재료 혼합물에 바텀애쉬가 포함되고 내부 구조는 3단 구조를 갖도록 하여 친환경적이면서 투수성과 압축강도 및 내구성을 동시에 갖는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법에 관한 것이다.
아스팔트 또는 콘크리트로 포장된 차도나 일반적인 블록으로 포장된 보도는 빗물이 지하로 침투되지 않기 때문에 침수피해뿐만 아니라 도시의 물 순환 체계를 왜곡하여 다양한 환경문제를 야기한다. 구체적으로, 빗물이 아스팔트와 콘크리트 위를 오염물질을 동반하여 하천으로 곧바로 흘러가 버림으로써 발생되는 초기우수비점오염 문제, 도시의 지하수 고갈 문제, 침수 피해 문제, 도심지 열섬현상 가중 문제 등이 있다.
최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 빗물이 지중으로 공급될 수 있도록 하는 침투시설, 우수저류시설, 즉 우수유출저감시설 등을 설치하고 있는데, 침투시설로는 투수 블록, 침투 집수정, 침투 트렌치, 침투 측구 등이 있다.
침투시설에는 사용되는 투수성 바닥포장재는 일반 콘크리트 바닥포장재와 달리 바닥포장재 표면 전체에서 물을 통과시킬 수 있는데, 블록 등의 형상으로 제조되어 인도나 차도의 지면에 설치됨으로써 우수 등이 투수 블록 포장체 내부를 통과하여 지중에 공급될 수 있게 한다. 즉, 투수성 바닥포장재는 투수 블록 자체에 미세한 구멍이 있거나 혹은 블록 사이가 떨어져 있어 물이 스며들 수 있기 때문에 도로 밑 지반까지 빗물이 침투되도록 하여 물을 통과시키지 못했던 기존의 아스팔트와 콘크리트에 비하여 빗물 처리 능력이 뛰어난 기능을 가지고 있다.
실험에 의하면 보도나 차도 블록의 하부토양이 빗물에 의해 포화되어 지표를 통해 빗물이 유출되기 시작하기 전까지 투수 블록은 일반 블록보다 약 2배의 빗물 유출 저감효과가 있다고 알려져 있다.
이러한 투수성 바닥포장재인 투수 블록을 도로 또는 보도에 사용하게 되면 스며든 빗물이 지표면의 열을 흡수하여 도심의 열섬 현상을 저감시키는 효과가 있고, 집중호우로 인한 침수 피해를 방지하는 방재예방 효과가 있고, 빗물에 의한 미끄럼 현상도 방지할 수 있는 효과가 있다.
그런데, 종래의 투수성 바닥포장재인 투수 블록은 공극 구조를 가져야 하기 때문에 내구성이 약하다는 문제점이 있다. 이것은 투수성 바닥포장재인 투수 블록이 아스팔트 도로를 대체하기에는 아직도 기술적 한계가 있다는 것으로, 즉, 투수성 바닥포장재인 투수 블록은 강도를 높이면 공극률이 줄어들어 투수성이 떨어지게 되고 강도를 낮추면 공극률이 높아지지만 하중을 이겨내지 못하게 되는 딜레마가 발생한다. 때문에 일정한 공극을 유지하면서도 블록의 강도를 높이는 기술이 필요하다.
관련 선행기술로는 한국공개특허 10-2001-0011515호(공개일: 2001. 07. 25)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 석탄 화력발전소에서 부산물로 발생하는 바텀애쉬(bottom ash)를 입도별로 구분하여 이를 다른 재료와 혼합한 후 3종의 몰탈 혼합물로 만든 다음 성형장치에 공급하여 3단 구조를 갖는 바닥포장재를 제조함으로써 투수 기능을 유지하면서도 압축강도 및 휨강도를 동시에 갖는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법은, 상단에 제1 주입구가 형성되고 하단 일측에는 제1 배출구가 형성되어 상부에 배치되는 제1 주입호퍼와, 상단에 제2 주입구가 형성되고 하단에는 제2 배출구가 형성되고 상기 제2 주입구는 상기 제1 배출구 아래에 배치되는 이송호퍼와, 상단에 제3 주입구가 형성되고 하단의 일측에는 제3 배출구가 형성되며 상기 제3 주입구는 상기 제2 배출구와 연결되는 공급호퍼를 포함하는 1차몰탈공급부와, 상기 이송호퍼 및 공급호퍼의 측면에 나란하게 배치되되 상단부의 측면으로 컨베이어가 연결되는 제2 호퍼와, 상기 제2 호퍼의 하단에 배치되되 제1 왕복수단에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있는 제1 공급통을 포함하는 2차몰탈공급부와, 상기 제1차몰탈공급부와 일정 간격 이격되어 나란하게 상부에 배치되는 제3 호퍼와, 상기 제3 호퍼의 하단에 배치되되 제2 왕복수단에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있는 제2 공급통을 포함하는 3차몰탈공급부와, 상기 1차몰탈공급부와 3차몰탈공급부 사이에 배치되되 하부에 위치하는 블록 형상의 몰드와, 상기 몰드의 상부에서 승하강하고 상기 몰드를 가압할 수 있는 가압수단을 포함하는 성형부를 포함하는 성형장치를 이용한 바닥포장재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 1 내지 3차몰탈공급부에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하는 혼합물공급단계와, 상기 1차몰탈공급부의 혼합물이 배출되는 1차몰탈배출단계와, 상기 2차몰탈공급부의 혼합물이 배출되어 1차몰탈공급부의 혼합물과 적층되는 2차몰탈배출단계와, 상기 3차몰탈공급부의 혼합물이 배출된 후 1, 2차몰탈공급부의 혼합물 상부에 위치되는 3차몰탈배출단계 및 상기 성형부의 가압수단이 차례로 3차, 2차, 1차몰탈공급부의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축하는 성형단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 혼합물공급단계는, 상기 1차몰탈공급부의 제1 주입호퍼에 1mm~3mm 바텀애쉬, 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 상기 2차몰탈공급부의 제2호퍼에 4mm~10mm 바텀애쉬, 1mm~3mm 바텀애쉬, 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 상기 3차몰탈공급부의 제3호퍼에 1mm~3mm 바텀애쉬, 시멘트, 물 및 안료의 혼합물을 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 1차몰탈배출단계는, 상기 제1 주입호퍼에 공급된 혼합물이 상기 이송호퍼로 정량배출되고 상기 이송호퍼를 통해 상기 공급호퍼의 제3 배출구로 배출되어 상기 제1 공급통에 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 2차몰탈배출단계는, 상기 제2 호퍼에 공급된 혼합물이 상기 제1 공급통으로 배출 공급되어 상기 1차몰탈공급부의 혼합물 상부에 적층된 후 제1 왕복수단에 의해 상기 제1 공급통이 상기 몰드 상측에 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 3차몰탈배출단계는, 상기 제3 호퍼에 공급된 혼합물이 배출되어 제2 공급통에 공급되어 상기 제2 공급통이 상기 제1 공급통 상측에 위치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 성형단계는, 상기 성형부의 가압수단이 하강하여 상기 제1 공급통과 제2 공급통의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 혼합물공급단계의 1차몰탈공급부에 공급되는 혼합물은, 상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 30 ~ 50중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 28 ~ 38중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 30 ~ 40중량부가 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 혼합물공급단계의 2차몰탈공급부에 공급되는 혼합물은, 상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 25 ~ 35중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 5 ~ 15중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 40 ~ 47중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 27 ~ 35중량부가 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 혼합물공급단계의 3차몰탈공급부에 공급되는 혼합물은, 상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 80 ~ 100중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 0 ~ 20중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 45 ~ 48중량부가 포함되고, 상기 안료는 상기 시멘트 100중량부에 5 ~ 10중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 15 ~ 25중량부가 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 성형장치를 이용하는 바닥포장재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 2, 3차몰탈공급부에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하는 혼합물공급단계와, 상기 2차몰탈공급부의 혼합물이 배출되는 2차몰탈배출단계와, 상기 3차몰탈공급부의 혼합물이 배출된 후 2차몰탈공급부의 혼합물 상부에 위치되는 3차몰탈배출단계 및 상기 성형부의 가압수단이 차례로 3차, 2차몰탈공급부의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축하는 성형단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 바텀애쉬는 골재, 모래 및 석분에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 대체되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 바텀애쉬(bottom ash)를 입도별로 구분하여 이를 다른 재료와 혼합한 후 3종의 몰탈 혼합물로 만든 다음 성형장치에 공급하여 3단 구조를 갖는 바닥포장재를 제조함으로써 각각의 층이 투수성 기능, 투수촉진 및 물저장 기능, 강도 보강 기능을 갖도록 하고 있기 때문에 투수 기능을 유지하면서도 압축강도 및 휨강도를 동시에 갖는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 석탄 화력발전소에서 부산물로 발생하는 바텀애쉬(bottom ash)를 이용하고 있기 때문에 제조된 바닥포장재의 경우 제품의 비중이 낮아 취급성이 용이하다는 효과와 친환경적이라는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법에 사용되는 성형장치의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형장치의 요부 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 성형장치에 의해 제조된 바닥포장재의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 5 내지 7은 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법으로 제조된 바닥포장재의 시험성적서 사본이다.
도 2는 도 1에 도시된 성형장치의 요부 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 성형장치에 의해 제조된 바닥포장재의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 5 내지 7은 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법으로 제조된 바닥포장재의 시험성적서 사본이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법에 의해 제조된 바닥포장재는 상부층(C), 중간층(B), 하부층(A)의 3단 구조로 이루어지도록 입도별로 구분된 바텀애쉬가 포함된 3종의 몰탈 혼합물을 성형장치에 공급한 후 동시에 가압하여 바닥포장재를 자동으로 성형 및 취출하게 된다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 성형장치는 성형부(400)를 중심으로 일측에 1차몰탈공급부(100)와 2차몰탈공급부(200)가 구비되고 타측에 3차몰탈공급부(300)가 구비되어서 1차몰탈공급부(100)로는 바닥포장재의 하부층(A)에 해당하는 몰탈 혼합물이 공급되고, 2차몰탈공급부(200)에는 바닥포장재의 중간층(B)에 해당하는 몰탈 혼합물이 공급되고, 3차몰탈공급부(300)에는 바닥포장재의 상부층(C)에 해당하는 몰탈 혼합물이 공급되며, 상기 각각의 몰탈 혼합물은 성형장치의 성형부에 이송되어 성형부(400)가 동시에 가압 성형하게 된다.
이렇게 제조된 본 발명의 일실시예에 따른 바닥포장재는 3단 구조를 가지며 각 층은 투수성 기능, 투수촉진 및 물저장 기능, 강도 보강 기능을 갖게 되어 종래의 바닥포장재 보다도 강도 및 내구성이 우수하고 동시에 투수성 기능도 유지되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법에 사용되는 성형장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 성형장치의 요부 확대도로서, 상기 성형장치는 1차몰탈공급부(100), 2차몰탈공급부(200), 3차몰탈공급부(300) 및 성형부(400)를 포함할 수 있다.
1차몰탈공급부(100)는, 제1 주입호퍼(110), 이송호퍼(120) 및 공급호퍼(130)를 포함할 수 있다.
제1 주입호퍼(110)는 위가 넓고 아래가 좁은 깔때기 형상을 가지는데 상단에 제1 주입구(111)가 형성되고 하단 일측에는 제1 배출구(112)가 형성되어 성형장치의 좌측 상단부, 즉, 성형부(400)의 우측에 위치하게 된다. 그리고 제1 주입구(111)에는 몰탈 혼합물이 공급될 수 있는 컨베이이어(V)가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 제1 배출구(112) 하부에는 제1 공급롤러(113)가 연결되어서 제1 주입호퍼(110) 내부에 공급된 몰탈 혼합물을 제1 배출구(113)로 정량배출 할 수 있도록 한다. 이 때 제1 공급롤러(113)에는 구동을 위한 구동수단(D)이 연결되도록 한다.
이송호퍼(120)는 위가 넓고 아래가 좁은 깔때기 형상을 가지는데 제1 주입호퍼(110)에 비하여 상대적으로 긴 길이를 갖으며 상단에 제2 주입구(121)가 형성되고 하단에는 제2 배출구(122)가 형성되고 상기 제2 주입구(121)는 상기 제1 배출구(112) 아래에 배치되도록 상기 성형장치에 구비된다.
공급호퍼(130)는 위가 넓고 아래가 좁은 깔때기 형상을 가지는데 상단에 제3 주입구(131)가 형성되고 하단의 일측에는 제3 배출구(132)가 형성되며 상기 제3 주입구(131)는 상기 제2 배출구(122)와 연결되도록 한다.
이와 같이 이루어지는 1차몰탈공급부(100)에는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥포장재의 하부층을 형성하기 위한 몰탈 혼합물이 공급되는데 이러한 1차몰탈공급부(100)의 몰탈 혼합물은 처음에 컨베이어(V)를 통해 제1 주입호퍼(110)에 주입되고 제1 공급롤러(113)의 동작으로 정량배출되어 이송호퍼(120)로 이송되고 다시 공급호퍼(130)로 이송된 후 2차몰탈공급부(200)의 제1 공급통(230)으로 최종적으로 이송된다. 이에 대한 상세한 내용은 후술하기로 한다.
2차몰탈공급부(200)는, 제2 호퍼(210), 제1 왕복수단(220) 및 제1 공급통(230)을 포함할 수 있다.
제2 호퍼(210)는 위가 넓고 아래가 좁은 깔때기 형상을 하고 상기 이송호퍼(120) 및 공급호퍼(130)의 측면에 나란하게 배치되되 상단부의 측면으로 몰탈 혼합물이 공급될 수 있도록 컨베이어(V)가 연결될 수 있다.
제1 왕복수단(220)은 제1 공급통(230)의 후미에 연결되어서 제1 공급통(230)을 좌우로 왕복시켜 제1 공급통(230)이 제2 호퍼(210) 하부와 성형부(400)의 몰드(410) 상부까지 왕복할 수 있도록 한다.
제1 공급통(230)은 제2 호퍼(210)의 하단에 배치되되 내부에 1차몰탈공급부(100)의 공급호퍼(130)로부터와 하부층 몰탈 혼합물이 적재되고 그 후에 제2 호퍼(210)로부터 중간층 몰탈 혼합물이 적층된 후 상술한 바와 같이 제1 왕복수단(220)에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있도록 한다.
이와 같이 이루어지는 2차몰탈공급부(200)에는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥포장재의 중간층을 형성하기 위한 몰탈 혼합물이 공급되는데 상술한 바와 같이 1차몰탈공급부(100)의 하부층 몰탈 혼합물과 함께 적층되어서 성형부(400)로 최종적으로 이송된다.
3차몰탈공급부(300)는 제3 호퍼(310), 제2 왕복수단(320) 및 제2 공급통(330)을 포함할 수 있다.
제3 호퍼(310)는 위가 넓고 아래가 좁은 깔때기 형상을 하고 1차몰탈공급부(100)와 일정 간격 이격되어 나란하게 상기 성형장치의 상부에 배치되는데, 전체적으로 보아서 성형부(400)를 중심으로 우측에 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 제3 호퍼(310)의 측면으로 몰탈 혼합물이 공급될 수 있도록 컨베이어(V)가 연결될 수 있다.
제2 왕복수단(320)은 제2 공급통(330)의 후미에 연결되어서 제2 공급통(330)을 좌우로 왕복시켜 제2 공급통(330)이 제3 호퍼(310) 하부와 성형부(400)의 몰드(410) 상부까지 왕복할 수 있도록 한다.
제2 공급통(330)은 제3 호퍼(310)의 하단에 배치되되 내부에 3차몰탈공급부(300)의 상부층 몰탈 혼합물이 적재된 후 상술한 바와 같이 제2 왕복수단(320)에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있도록 한다.
이와 같이 이루어지는 3차몰탈공급부(300)에는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥포장재의 상부층을 형성하기 위한 몰탈 혼합물이 공급되는데 상술한 바와 같이 성형부(400)로 최종적으로 이송된다.
성형부(400)는 몰드(410), 가압수단(420)을 포함하여 상기 성형장치의 중앙부에 구비되어서 1차, 2차, 3차몰탈공급부(100, 200, 300)로부터 공급되는 몰탈 혼합물을 몰드(410) 내부로 가압수단(420)에 의해 가압성형하게 된다.
몰드(410)는 본 발명의 일실시예에 따른 바닥 포장재 블록의 형상을 하고 있는 용기로서 1차몰탈공급부(100)와 3차몰탈공급부(300) 사이에 배치되되 상기 성형장치의 중웅부 하부에 위치하게 된다.
가압수단(420)은 몰드(410)의 상부에서 승하강하고 1차, 2차, 3차몰탈공급부(100, 200, 300)로부터 공급되는 몰탈 혼합물을 몰드(410) 내부로 가압하는 수단이다.
가압수단(420)은 실린더(421)와 실리던(421)의 전면에 구비된 상기 몰드(410)의 크기와 같은 플레이트를 포함할 수 있다.
이하에서는 위와 같이 이루어지는 성형장치의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 위한 성형장치는 바닥포장재가 상부층(C), 중간층(B), 하부층(A)의 3단 구조로 이루어지도록 입도별로 구분된 바텀애쉬가 포함된 3종의 몰탈 혼합물을 동시에 가압하여 바닥포장재를 자동으로 성형 및 취출하도록 구성된다(도 3 참조).
먼저, 1차몰탈공급부(100)의 상부에 연결된 컨베이어(V)를 통해 제1 주입호퍼(110)의 제1 주입구(111)로 하부층 몰탈 혼합물이 주입되면 제1 주입호퍼(110)의 하부에 연결된 제1 공급롤러(113)가 작동하여 상기 몰탈 혼합물을 제1 배출구(112)로 정량 배출한다.
제1 주입호퍼(110)의 제1 배출구(112)에서 배출된 하부층 몰탈 혼합물은 이송호퍼(120)의 제2 주입구로 유입되고 이송호퍼(120) 내에서 적정 속도를 유지하면 하단의 제2 배출구(122)로 배출된다.
이송호퍼(120)의 제2 배출구(122)로 배출된 하부층 몰탈 혼합물은 공급호퍼(130)의 제3 주입구(131)를 통해 공급호퍼(130) 내의 가이드판(133)을 타고 내부로 유입되게 된다.
이어서 이송호퍼(120)의 하부에 구비된 제2 공급롤러(136)가 작동하여 이송호퍼(120) 일측에 형성된 제3 배출구(132)로 배출된다.
여기서 제3 배출구(132)에는 개폐수단(134)에 의해 일정 각도 범위에서 회동하는 게이트(135)가 구비되어 있는데 이러한 게이트(135)는 구동수단(D)에 의해 작동하는 제2 공급롤러(136)와 연계 작동함으로써 유입된 하부층 몰탈 혼합물을 정량 배출하게 된다.
1차몰탈공급부(100)에서 배출되는 하부층(A) 몰탈 혼합물은 2차몰탈공급부(200)의 제1 공급통(230)으로 공급되어 그 바닥에 놓이게 된다. 이후 2차몰탈공급부(200)로부터 유입되는 중간층(B) 몰탈 혼합물이 유입될 때까지 대기하게 된다.
2차몰탈공급부(200)의 상부에 연결된 컨베이어(V)를 통해 제2 호퍼(210)에 중간층(B) 몰탈 혼합물이 주입되면 상기 중간층(B) 몰탈 혼합물은 제2 호퍼(210) 내에서 적정 속도를 유지하면서 제2 호퍼(210) 하단에 구비된 제1 공급통(230)으로 배출된다.
이 때, 제1 공급통(230)은 제1 왕복수단(220)에 의해 제2 호퍼(210)의 하측에 위치한 상태이다.
따라서, 제1 공급통(230)에는 먼저 배출된 1차몰탈공급부(100)의 하부층(A) 몰탈 혼합물이 놓인 상태에서 이후에 배출된 2차몰탈공급부(200)의 중간층(B) 몰탈 혼합물이 그 위에 적층된 상태가 된다.
이후에는 제1 왕복수단(220)이 제1 공급통(230)을 성형부(400) 측으로 이동시켜서 몰드(410)의 상부에 제1 공급통(230)을 위치시킨 후 대기하게 된다.
이어서 3차몰탈공급부(300)의 상부에 연결된 컨베이어(D)를 통해 제3 호퍼(310)에 상부층(C) 몰탈 혼합물이 주입되면 상기 상부층(C) 몰탈 혼합물은 제3 호퍼(310) 내에서 적정 속도를 유지하면서 하단에 구비된 제2 공급통(330)으로 배출된다.
상기 제2 공급통(330) 또한 상술한 제1 공급통(330)과 마찬가지로 연결된 제2 왕복수단(320)에 의해 제3 호퍼(310)의 하측에 위치한 상태이다.
또한, 제3 호퍼(310)의 하단에는 1차몰탈공급부(100)와 마찬가지로 내부의 몰탈 혼합물 배출량을 제어할 수 있도록 공급롤러 및 구동수단(D)을 구비할 수도 있다.
이어서, 제2 왕복수단(320)이 제2 공급통(330)을 성형부(400) 측으로 이동시켜서 몰드(410)의 상부에 대기하고 있던 제1 공급통(230) 상측에 위치시킨 후 대기하게 된다.
마지막으로, 성형부(400)의 몰드(410) 상측에 제1 공급통(230)과 제2 공급통(330)이 위치한 상태에서 가압수단(420)이 하강하여 제2 공급통(330) 내의 상부층(C) 몰탈 혼합물과 제1 공급통(230) 내의 중간층(B), 하부층(A) 몰탈 혼합물을 차례로 몰드(410) 내부로 압축시켜서 3단 구조의 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재를 성형하게 된다.
이하에서는, 상술한 성형장치를 이용하여 본 발명의 일실시예에 따른 바닥포장재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 나타내는 순서도로서, 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법은, 혼합물공급단계(S510), 1차몰탈배출단계(S520), 2차몰탈배출단계(S530), 3차몰탈배출단계(S540) 및 성형단계(S550)를 포함할 수 있다.
혼합물공급단계(S510)는, 1 내지 3차몰탈공급부(100, 200, 300)에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하는 단계이다.
여기서 바텀애쉬의 입도는 1mm 이하인 것, 1mm 내지 3mm인 것 및 4mm 내지 10mm인 것으로 분리 선별되어 적절하게 각각의 몰탈 혼합물에 사용된다.
위와 같이 바텀애쉬의 입도를 달리하여서 본 발명의 일실시예에 따른 3단 구조의 바닥포장재를 제조하는 이유는, 상부층, 중간층, 하부층의 각각의 층이 갖는 서로 다른 기능을 충족하여주기 위함이다.
구체적으로는, 1차몰탈공급부에 의해 형성되는 하부층이 갖는 주된 기능은 강도강화 기능으로서, 이러한 하부층에는 3단 구조의 바닥포장재 전체의 강도를 강화하기 위해 밀입도, 즉, 1mm 내지 3mm 정도의 입도가 작은 바텀애쉬가 주재료로 사용된다.
그리고 2차몰탈공급부에 의해 형성되는 중간층이 갖는 주된 기능은 공극증대 및 투수성 강화 기능으로서, 이러한 중간층에는 투수성을 강화하기 위하여 상대적으로 입도가 굵은 4mm 내지 10mm 바텀애쉬를 재료로서 사용한다. 또한, 추가적으로 입도의 조립률을 강화하기 위하여 세립도를 갖는 입도 1mm 내지 3mm 바텀애쉬와 1mm 이하의 바텀애쉬를 재료로써 일부 첨가하게 된다.
그리고 3차몰탈공급부에 의해 형성되는 상부층이 갖는 주된 기능은 표면질감연출, 색상연출 및 세립투수층 기능으로서, 이러한 상부층에는 표면의 질감을 부드럽고 미려하게 하기 위하여 입도가 1mm 내지 3mm 인 바텀애쉬를 재료로서 사용한다. 또한, 표면이 투수층으로서 기능할 때 투과율을 저해하지 않기 위하여 입도 1mm 이하의 미분 재료는 사용하지 않거나 소량만을 사용하게 된다.
이때, 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물은 구체적으로, 1차몰탈공급부(100)의 제1 주입호퍼(110)에는 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 2차몰탈공급부(200)의 제2 호퍼(210)에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 3차몰탈공급부(300)의 제3 호퍼(310)에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트, 물 및 안료의 혼합물을 공급할 수 있다.
1차몰탈공급부(100)에 공급되는 하부층 몰탈 혼합물은, 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 30 ~ 50중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 28 ~ 38중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 30 ~ 40중량부가 포함될 수 있다.
하부층 몰탈 혼합물은 투수 콘크리트 재질로 형성된다. 그리고 강도를 보강하기 위하여 굵은 골재를 함께 사용할 수도 있다. 때문에 하부층은 공극률이 저하되어 투수성은 떨어지지만 상부층과 중간층을 지지할 수 있게 된다
2차몰탈공급부(200)에 공급되는 중간층 몰탈 혼합물은, 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 25 ~ 35중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 5 ~ 15중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 40 ~ 47중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 27 ~ 35중량부가 포함될 수 있다.
이 때 중간층 몰탈 혼합물은 결과적으로 투수 콘크리트 재질이 된다. 다시 말하면 백시멘트와 바텀애쉬의 혼합물로 형성된 투수 콘크리트에 의해 물이 비교적 자유롭게 통과할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 이러한 투수 콘크리트에 중간골재를 일정량 섞어 일반적인 투수 콘크리트 제품보다는 투수성은 저하 되더라도 표면의 강도를 높일 수도 있고 물을 저장하는 기능을 수행하게 할 수도 있다.
3차몰탈공급부(300)에 공급되는 상부층 몰탈 혼합물은, 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 80 ~ 100중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 0 ~ 20중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 45 ~ 48중량부가 포함되고, 상기 안료는 상기 시멘트 100중량부에 5 ~ 10중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 15 ~ 25중량부가 포함될 수 있다.
이 때 상부층 몰탈 혼합물은 결과적으로 투수 콘크리트 재질이 된다. 다시 말하면 백시멘트와 바텀애쉬의 혼합물로 형성된 투수 콘크리트에 의해 물이 비교적 자유롭게 통과할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 일실시예에서는 이러한 투수 콘크리트에 세골재를 일정량 섞어 일반적인 투수 콘크리트 제품보다는 투수성은 저하 되더라도 표면의 강도를 높일 수도 있다.
그리고, 상기 백시멘트외에도 포틀랜드 시멘트, 백색포틀랜드 시멘트, 소석회, 소석고, 고로 슬래그 미분말, 고로슬래그 시멘트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 성분이 혼합되어 사용될 수 있다.
또한, 상부층 몰탈 혼합물은 상기 조성물이외에도 다양한 재료를 응용할 수도 있는데, 일례로서 상기 혼합물에 황토를 섞어서 사용할 수도 있다.
이때, 본 발명의 일실시예로서 1 내지 3차몰탈공급부(100, 200, 300)에 공급되는 혼합물에 사용된 바텀애쉬를 대체하여 골재, 모래 및 석분에서 선택된 하나 또는 그 이상의 재료가 대체되어 사용될 수도 있다.
1차몰탈배출단계(S520)는 1차몰탈공급부(100)의 혼합물이 배출되는 단계로서, 제1 주입호퍼(110)에 공급된 하부층(A) 몰탈 혼합물이 이송호퍼(120)로 정량배출 되고난 후 이송호퍼(120)를 통해 공급호퍼(130)의 제3 배출구(132)로 배출되어 제1 공급통(230)에 공급되는 단계이다.
2차몰탈배출단계(S530)는, 2차몰탈공급부(200)의 혼합물이 배출되어 1차몰탈공급부(100)의 혼합물과 적층되는 단계로서, 제2 호퍼(210)에 공급된 혼합물이 상기 제1 공급통(230)으로 배출 공급되어 상기 1차몰탈공급부(100)의 혼합물 상부에 적층된 후 제1 왕복수단(220)에 의해 상기 제1 공급통(230)이 상기 몰드(410) 상측에 위치되는 단계이다.
3차몰탈배출단계(S540)는, 3차몰탈공급부(300)의 혼합물이 배출된 후 1, 2차몰탈공급부(100, 200)의 혼합물 상부에 위치되는 단계로서, 제3 호퍼(310)에 공급된 상부층 몰탈 혼합물이 배출되어 제2 공급통(330)에 공급되어 상기 제2 공급통(330)이 상기 제1 공급통(230) 상측에 위치되는 단계이다.
성형단계(S550)는 성형부(400)의 가압수단(420)이 차례로 3차, 2차, 1차몰탈공급부(100, 200, 300)의 혼합물을 몰드(410) 내부로 가압 압축하는 단계로서, 성형부(400)의 가압수단(420)이 하강하여 상기 제1 공급통(230)과 제2 공급통(330)의 혼합물을 상기 몰드(410) 내부로 가압 압축시켜 바닥포장재를 성형하는 단계이다.
이하에서는, 상술한 성형장치를 이용하여 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 바닥포장재를 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
상술한 성형장치를 이용하는 바닥포장재를 제조하는 방법은 전술한 일실시예에 서 3단 구조의 바닥포장재가 제조되는 것과 달리 전술한 일실시예에 따른 제조방법에서 1차몰탈배출단계(S520)를 생략하여 중간층과 하부층으로 이루어지는 2단 구조의 바닥포장재를 제조하는 방법으로서, 혼합물공급단계, 2차몰탈배출단계, 3차몰탈배출단계 및 성형단계를 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 2, 3차몰탈공급부에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하는 혼합물공급단계, 상기 2차몰탈공급부의 혼합물이 배출되는 2차몰탈배출단계, 상기 3차몰탈공급부의 혼합물이 배출된 후 2차몰탈공급부의 혼합물 상부에 위치되는 3차몰탈배출단계 및 상기 성형부의 가압수단이 차례로 3차, 2차몰탈공급부의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축하는 성형단계를 포함할 수 있다.
위와 같은 바닥포장재를 제조하는 방법은 전술한 일실시예에 따른 3단 구조의 바닥포장재가 제조되는 방법에서 1차몰탈배출단계(S520)가 생략되고 성형단계에서 3차, 2차몰탈공급부의 혼합물만을 가압 압축한다는 점만이 다르고, 나머지 2차몰탈배출단계(S530)와 3차몰탈배출단계(S540) 및 각각의 단계에서 기술된 투입되는 재료 조성비와 상기 성형장치의 작용도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서 이에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 상술한 성형장치를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 바닥포장재를 제조하는 방법으로 제조된 바닥포장재의 시험결과에 대하여 설명하기로 한다.
표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 바닥포장재를 제조하는 방법에서 테스트를 위해 상부층, 중간층, 하부층의 재료배합을 서로 달리한 3가지 예를 나타낸 것이다.
| 구분 | 바텀애쉬 | 골재 | 시멘트 | 물 | 안료 | ||||
| 4-10 mm |
1-3 mm |
1mm이하 | 5mm이하 (석분) |
백시멘트 | 일반시멘트 | ||||
| 테스트(1) | 상부층 | 40 | 19 | 3.4 | 1.5 | ||||
| 중간층 | 141 | 42 | 13 | 73 | 20.0 | ||||
| 하부층 | 37 | 23 | 4.8 | ||||||
| 테스트(2) | 상부층 | 40 | 19 | 3.3 | 1.5 | ||||
| 중간층 | 141 | 42 | 13 | 89 | 25.0 | ||||
| 하부층 | 37 | 23 | `5.0 | ||||||
| 테스트(3) | 상부층 | 40 | 19 | 3.0 | 1.5 | ||||
| 중간층 | 141 | 42 | 13 | 89 | 25.0 | ||||
| 하부층 | 65 | 23 | 10.0 | ||||||
[단위 : kg]
여기서 테스트 (1)과 테스트 (2)의 경우에는 상부층, 중간층 및 하부층에 사용되는 입도별 바텀애쉬의 배합비를 동일하게 한 후 일반시멘트의 양과 그에 따른 물의 양을 달리하여 제조한 것이고, 테스트 (3)의 경우에는 상부층 중간층에 사용되는 입도별 바텀애쉬의 배합비를 테스트 (1)과 테스트 (2)과 동일하게 한 후 하부층에 바텀애쉬 대신 골재 5mm이하의 석분을 배합하여 제조한 것이다.
상술한 바와 같이 하부층은 1차몰탈공급부에 의해 형성되고 주된 기능은 강도강화 기능을 수행하는 층이고, 중간층은 2차몰탈공급부에 의해 형성되고 공극증대 및 투수성 강화 기능을 수행하는 층이고, 상부층은 3차몰탈공급부에 의해 형성되고 표면질감연출, 색상연출 및 세립투수층 기능을 수행하는 층으로서, 위의 테스트 (1) 내지 테스트 (3)의 각각의 경우에 제조된 바닥포장재의 휨강도 및 투수계수를 측정하여 보았다.
아래의 표 2에 테스트 (1), (2), (3)의 배합비로 제조된 본 발명의 일실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법으로 제조된 각각의 바닥포장재의 휨강도 및 투수계수의 실험결과를 나타내었다.
표 2는 본원 발명자가 본 발명의 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법을 통해 얻은 바닥포장재의 휨강도와 투수계수를 확인하기 위하여 한국건설생활환경시험연구원에 검사를 의뢰하여 2017년 6월 1일자로 시험결과를 통보 받은 것을 개략적으로 나타낸 것으로 사본은 도 5 내지 7에 첨부하였다.
| 구분 | 휨강도(재령28일) (MPa) |
투수계수 (mm/sec) |
| 테스트(1) | 5.2 | 3.7 |
| 테스트(2) | 5.5 | 3.3 |
| 테스트(3) | 5.2 | 3.2 |
표 2를 참조하여 보면 휨강도가 가장 높게 나타난 것은 테스트 (2)의 배합비율로 제조된 바닥포장재인 것을 알 수 있다. 이는 테스트 (1)과 비교하여 테스트 (2)의 경우에는 상부층, 중간층 및 하부층에 사용되는 입도별 바텀애쉬의 배합비를 동일하게 한 후 일반시멘트의 사용량을 늘렸기 때문인데, 결과적으로 휨강도는 높아졌지만 투수계수는 떨어졌음을 알 수 있다.
다음으로 투수계수가 가장 높게 나타난 것은 테스트 (1)의 배합비율로 제조된 바닥포장재인 것을 알 수 있다. 이는 테스트 (2), 테스트 (3)과 비교하여 테스트 (1)의 경우에 일반 시멘트의 사용량이 적기 때문인데, 투수계수가 높아진 대신 휨강도는 테스트 (2)에 비하여 떨어짐을 알 수 있다.
다음으로 투수계수가 가장 낮게 나타난 것은 테스트 (3)의 배합비률로 제조된 바닥포장재인 것을 알 수 있다. 이는 테스트 (3)의 경우에 하부층에 바텀애쉬를 사용하는 대신에 5mm 이하 석분의 골재를 사용하였기 때문인데, 하부층에 바텀애쉬를 사용한 테스트 (1)과 비교하여 보면 휨강도는 서로 동일한 반면 투수계수는 낮게 나타나고 있음을 알 수 있다.
결론으로, 본 발명의 실시예에 따른 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재의 제조방법으로 제조된 바닥포장재는 바텀애쉬의 사용량을 늘리고 일반시멘트의 사용량을 낮추면 투수성을 높일 수 있는 반면 휨강도는 떨어지고, 반대로 바텀애쉬의 사용량을 줄이고 일반시멘트의 사용량을 높이면 투수성은 떨어지지만 휨강도를 높일 수 있음을 알 수 있다. 따라서 휨강도와 투수계수 모두 적절하게 높게 나오도록 한 테스트(2)가 바람직할 수 있다. 다만, 테스트 (1) 내지 테스트 (3) 모두 필요에 따라 적절한 용도로 사용될 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 바텀애쉬(bottom ash)를 입도별로 구분하여 이를 다른 재료와 혼합한 후 3종의 몰탈 혼합물로 만든 다음 성형장치에 공급하여 3단 구조를 갖는 바닥포장재를 제조함으로써 각각의 층이 투수성 기능, 투수촉진 및 물저장 기능, 강도 보강 기능을 갖도록 하고 있기 때문에 투수 기능을 유지하면서도 압축강도 및 휨강도를 동시에 갖는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 석탄 화력발전소에서 부산물로 발생하는 바텀애쉬(bottom ash)를 이용하고 있기 때문에 제조된 바닥포장재의 경우 제품의 비중이 낮아 취급성이 용이하다는 효과와 친환경적이라는 장점이 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분양에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 1차몰탈공급부 110: 제1 주입호퍼
111: 제1 주입구 112: 제1 배출구
113: 제1 공급롤러 120: 이송호퍼
121: 제2 주입구 122: 제2 배출구
130: 공급호퍼 131: 제2 주입구
132: 제2 배출구 133: 가이드판
134: 개폐수단 135: 게이트
136: 제2 공급롤러 200: 2차몰탈공급부
210: 제2 호퍼 220: 제1 왕복수단
230: 제1 공급통 300: 3차몰탈공급부
310: 제3 호퍼 320: 제2 왕복수단
330: 제2 공급통 400: 성형부
410: 몰드 420: 가압수단
421: 실린더
V: 컨베이어 D: 구동수단
111: 제1 주입구 112: 제1 배출구
113: 제1 공급롤러 120: 이송호퍼
121: 제2 주입구 122: 제2 배출구
130: 공급호퍼 131: 제2 주입구
132: 제2 배출구 133: 가이드판
134: 개폐수단 135: 게이트
136: 제2 공급롤러 200: 2차몰탈공급부
210: 제2 호퍼 220: 제1 왕복수단
230: 제1 공급통 300: 3차몰탈공급부
310: 제3 호퍼 320: 제2 왕복수단
330: 제2 공급통 400: 성형부
410: 몰드 420: 가압수단
421: 실린더
V: 컨베이어 D: 구동수단
Claims (11)
1차몰탈공급부로는 바닥포장재의 하부층(A) 몰탈 혼합물이 공급되고, 2차몰탈공급부에는 바닥포장재의 중간층(B) 몰탈 혼합물이 공급되고, 3차몰탈공급부에는 바닥포장재의 상부층(C) 몰탈 혼합물이 공급되되,
상기 1 내지 3차몰탈공급부에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하고,
상기 1차몰탈공급부는 상단에 제1 주입구가 형성되고 하단 일측에는 제1 배출구가 형성되어 상부에 배치되는 제1 주입호퍼와, 상단에 제2 주입구가 형성되고 하단에는 제2 배출구가 형성되고 상기 제2 주입구는 상기 제1 배출구 아래에 배치되는 이송호퍼와, 상단에 제3 주입구가 형성되고 하단의 일측에는 제3 배출구가 형성되며 상기 제3 주입구는 상기 제2 배출구와 연결되는 공급호퍼를 포함하고,
상기 2차몰탈공급부는 상기 이송호퍼 및 공급호퍼의 측면에 나란하게 배치되되 상단부의 측면으로 컨베이어가 연결되는 제2 호퍼와, 상기 제2 호퍼의 하단에 배치되되 제1 왕복수단에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있는 제1 공급통을 포함하고,
상기 3차몰탈공급부는 상기 1차몰탈공급부와 일정 간격 이격되어 나란하게 상부에 배치되는 제3 호퍼와, 상기 제3 호퍼의 하단에 배치되되 제2 왕복수단에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있는 제2 공급통을 포함하는 혼합물공급단계;
상기 제1 주입호퍼에 공급된 하부층(A) 몰탈 혼합물이 상기 이송호퍼로 정량배출 되고난 후 상기 이송호퍼를 통해 상기 공급호퍼의 제3 배출구로 배출되어 상기 제1 공급통에 공급되는 1차몰탈배출단계;
상기 제2 호퍼에 공급된 중간층(B) 몰탈 혼합물이 상기 제1 공급통으로 배출 공급되어 상기 1차몰탈공급부의 혼합물 상부에 적층된 후 상기 제1 왕복수단에 의해 상기 제1 공급통이 몰드 상측에 위치되는 2차몰탈배출단계;
상기 제3 호퍼에 공급된 상부층(C) 몰탈 혼합물이 배출되어 상기 제2 공급통에 공급되어 상기 제2 공급통이 상기 제1 공급통 상측에 위치되는 3차몰탈배출단계; 및
상기 제1 공급통과 제2 공급통 사이에 배치되되 하부에 위치하는 블록 형상의 상기 몰드와, 상기 몰드의 상부에서 승하강하고 상기 몰드를 가압할 수 있는 가압수단이 하강하여 차례로 상기 상부층(C), 중간층(B), 하부층(A) 몰탈 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축하는 성형단계;를 포함하되,
상기 성형단계는,
상기 하부층(A) 몰탈 혼합물이 놓인 상태에서 이후에 배출된 상기 중간층(B) 몰탈 혼합물이 그 위에 적층된 상태인 상기 제1 공급통이 이동하여 상기 몰드 상부에 위치한 상태에서 대기하고, 상기 상부층(C) 몰탈 혼합물이 공급된 상기 제2 공급통이 이동하여 상기 제1 공급통 상측에 위치한 상태에서 대기한 후,
상기 제1 공급통과 제2 공급통의 하부가 개방되고 상기 가압수단이 하강하여 상기 제1 공급통과 제2 공급통의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축시킴으로써,
3종의 몰탈 혼합물을 동시에 가압하여 바닥포장재를 자동으로 성형 및 취출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
상기 1 내지 3차몰탈공급부에 각각 서로 다른 입도별 바텀애쉬가 포함된 몰탈 혼합물을 공급하고,
상기 1차몰탈공급부는 상단에 제1 주입구가 형성되고 하단 일측에는 제1 배출구가 형성되어 상부에 배치되는 제1 주입호퍼와, 상단에 제2 주입구가 형성되고 하단에는 제2 배출구가 형성되고 상기 제2 주입구는 상기 제1 배출구 아래에 배치되는 이송호퍼와, 상단에 제3 주입구가 형성되고 하단의 일측에는 제3 배출구가 형성되며 상기 제3 주입구는 상기 제2 배출구와 연결되는 공급호퍼를 포함하고,
상기 2차몰탈공급부는 상기 이송호퍼 및 공급호퍼의 측면에 나란하게 배치되되 상단부의 측면으로 컨베이어가 연결되는 제2 호퍼와, 상기 제2 호퍼의 하단에 배치되되 제1 왕복수단에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있는 제1 공급통을 포함하고,
상기 3차몰탈공급부는 상기 1차몰탈공급부와 일정 간격 이격되어 나란하게 상부에 배치되는 제3 호퍼와, 상기 제3 호퍼의 하단에 배치되되 제2 왕복수단에 연결되어 좌우로 왕복할 수 있는 제2 공급통을 포함하는 혼합물공급단계;
상기 제1 주입호퍼에 공급된 하부층(A) 몰탈 혼합물이 상기 이송호퍼로 정량배출 되고난 후 상기 이송호퍼를 통해 상기 공급호퍼의 제3 배출구로 배출되어 상기 제1 공급통에 공급되는 1차몰탈배출단계;
상기 제2 호퍼에 공급된 중간층(B) 몰탈 혼합물이 상기 제1 공급통으로 배출 공급되어 상기 1차몰탈공급부의 혼합물 상부에 적층된 후 상기 제1 왕복수단에 의해 상기 제1 공급통이 몰드 상측에 위치되는 2차몰탈배출단계;
상기 제3 호퍼에 공급된 상부층(C) 몰탈 혼합물이 배출되어 상기 제2 공급통에 공급되어 상기 제2 공급통이 상기 제1 공급통 상측에 위치되는 3차몰탈배출단계; 및
상기 제1 공급통과 제2 공급통 사이에 배치되되 하부에 위치하는 블록 형상의 상기 몰드와, 상기 몰드의 상부에서 승하강하고 상기 몰드를 가압할 수 있는 가압수단이 하강하여 차례로 상기 상부층(C), 중간층(B), 하부층(A) 몰탈 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축하는 성형단계;를 포함하되,
상기 성형단계는,
상기 하부층(A) 몰탈 혼합물이 놓인 상태에서 이후에 배출된 상기 중간층(B) 몰탈 혼합물이 그 위에 적층된 상태인 상기 제1 공급통이 이동하여 상기 몰드 상부에 위치한 상태에서 대기하고, 상기 상부층(C) 몰탈 혼합물이 공급된 상기 제2 공급통이 이동하여 상기 제1 공급통 상측에 위치한 상태에서 대기한 후,
상기 제1 공급통과 제2 공급통의 하부가 개방되고 상기 가압수단이 하강하여 상기 제1 공급통과 제2 공급통의 혼합물을 상기 몰드 내부로 가압 압축시킴으로써,
3종의 몰탈 혼합물을 동시에 가압하여 바닥포장재를 자동으로 성형 및 취출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합물공급단계는,
상기 제1 주입호퍼에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 상기 제2 호퍼에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 상기 제3 호퍼에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트, 물 및 안료의 혼합물을 공급하는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
상기 혼합물공급단계는,
상기 제1 주입호퍼에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 상기 제2 호퍼에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트 및 물의 혼합물을 공급하고, 상기 제3 호퍼에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬, 시멘트, 물 및 안료의 혼합물을 공급하는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 하부층(A) 몰탈 혼합물은,
상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 30 ~ 50중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 28 ~ 38중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 30 ~ 40중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
상기 하부층(A) 몰탈 혼합물은,
상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 30 ~ 50중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 28 ~ 38중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 30 ~ 40중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 중간층(B) 몰탈 혼합물은,
상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 25 ~ 35중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 5 ~ 15중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 40 ~ 47중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 27 ~ 35중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
상기 중간층(B) 몰탈 혼합물은,
상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 4mm~10mm 바텀애쉬 50 ~ 70중량부, 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 25 ~ 35중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 5 ~ 15중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 40 ~ 47중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 27 ~ 35중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 상부층(C) 몰탈 혼합물은,
상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 80 ~ 100중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 0 ~ 20중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 45 ~ 48중량부가 포함되고, 상기 안료는 상기 시멘트 100중량부에 5 ~ 10중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 15 ~ 25중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
상기 상부층(C) 몰탈 혼합물은,
상기 바텀애쉬는 바텀애쉬 100중량부에 입도 1mm~3mm 바텀애쉬 80 ~ 100중량부, 입도 1mm 이하의 바텀애쉬 0 ~ 20중량부를 포함하고, 상기 시멘트는 상기 바텀애쉬 100중량부에 45 ~ 48중량부가 포함되고, 상기 안료는 상기 시멘트 100중량부에 5 ~ 10중량부가 포함되고, 상기 물은 상기 시멘트 100중량부에 15 ~ 25중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 바텀애쉬는 골재, 모래 및 석분에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 대체되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
상기 바텀애쉬는 골재, 모래 및 석분에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 대체되는 것을 특징으로 하는 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170069761A KR101833676B1 (ko) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | 바텀애쉬를 이용한 바닥포장재 제조방법 |
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