KR102172498B1 - 함수비저감용 고화재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 함수비저감용 고화재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토양과의 배합시 우수한 분산성과 강도발현을 발휘함을써 소량으로도 함수비가 높은 점성토와 유기물을 다량 함유하고 있는 토양으로 구성된 연약지반을 효과적으로 고화시킬 수 있는 특성을 갖는 함수비저감용 고화재 및 그 제조방법에 대한 것이다.

Description

함수비저감용 고화재 및 그 제조방법{Reduction of water content and its manufacturing method}
본 발명은 함수비저감용 고화재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 상세하게는 고함수의 뻘이나 점성토 외 일반 토사의 굴착 및 운반을 원활하게 하며, 보다 신속하게 유동체의 토사의 함수비를 줄여주는 특성을 갖는 함수비저감용 고화재 및 그 제조방법과 그 제조장치에 대한 것이다.
국토가 좁은 우리나라에서는 해안지역을 매립하기 위하여 많은 건설 및 토목공사가 이루어지고 있다. 그러나 남해안과 서해안의 해안지역에서는 점토로 이루어진 퇴적물이 두껍게 분포되어 공사에 어려움이 많다.
따라서, 이러한 해안지역의 연약지반에 대해서는 시멘트(보통 포틀랜드시멘트)를 이용하여 지반을 고화시키는 방법을 사용하고 있으나, 특수한 경우에는 포틀랜드시멘트 대신에 슬래그시멘트나 조강시멘트 등의 시멘트를 사용하여 지반을 고화시키는 방법도 사용하고 있다.
이때, 시멘트는 물과 접촉하면 즉시 굳지 않고, 일정시간 소성상태를 유지한 굳게 되는데, 이러한 단계를 응결(setting)이라고 한다. 상기 소성상태의 시멘트는 응결이 끝난 뒤에 시멘트입자의 사이가 조밀하게 채워지고 굳어지면서 강도가 증가되는 경화(hardening)의 단계를 거치게 된다.
이것은 시멘트를 구성하는 화합물이 각각 물과의 특유의 화학반응을 하여 다른 화합물로 변화되기 때문이다. 이러한 작용을 수화작용이라고 한다. 그러나 함수비가 높은 점토 또는 유기물을 함유하고 있는 연약지반은 상기 점토와 유기물이 시멘트의 수화반응을 방해하여 고화처리를 불가능하게 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 시멘트에 지반특성이나 공사목적에 따라 첨가제를 섞은 고화재를 사용함으로써, 다량의 에트링자이트(ettringite)를 생성함으로써 다량의 결합수를 흡수하여 함수비를 떨어뜨림과 동시에 토립자의 이동을 구속시켜 고화작용이 용이한 상태로 변환시켜 준다.
그리고, 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 규산칼슘(CaSi2) 등에서 용출되는 칼슘이온(Ca+)에 의하여 토립자의 응집고결이 더욱 강화되고, 규산칼슘 수화물의 생성에 의하여 강도가 커진다.
또한, 토양에 포함된 실리카(SiO2)와 알루미나(Al2O3)등의 가용성 수화물이 수산화칼슘과 결합하여 불용성 수화물을 생성함으로써 재령기간이 경과할수록 더욱 단단해지게 된다.
그러나, 연약지반 중에서 장기간의 퇴적이나 유기폐기물에 의해 다량의 유기물을 포함하고 있는 연약지반의 경우에는 상기 유기물이 토립자 표면에 흡착되어 고화재와 연약지반의 혼합 접촉을 방해하여 고화재의 수화물과 토립자 간의 직접적인 반응이 원활하지 못하게 되어 고화의 진행이 어렵되는 문제점이 있었다.
그리고 연약지반 중에서 해안지역과 같이 함수율이 매우 높은 경우에도 종래의 고화재를 사용하여도 고화가 원활하게 진행되지 못하여 만족할 정도의 고결강도를 얻을 수 없는 문제점도 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 성분으로 구성된 고화재들이 발명되어 유통되고 있으나, 이 역시 시멘트를 주원료로 하여 다량 투입하기 때문에 경화가 느리고 고화시 수화열이 발생하여 체적변화를 일으킴으로써 균열(Crack)이 발생하는 문제점이 여전히 있었다.
일반적으로 과도한 수분이 함유된 진흙 또는 뻘 형태의 연약지반 토양은 건축 또는 건설공사나 토목공사 이전에 고화재를 연약지반 토양에 교반한 후 양생하여 지반을 고화시킨다. 따라서, 연약지반은 고화에 의해 지내력이 발생되므로 건설용 중장비가 지표면을 이동하면서 작업을 실시하거나 건물이나 교각 또는 도로 등을 연약지반에 공사할 수 있다.
이러한 고화재는 대부분 시멘트가 주성분이므로 무게가 무거울 뿐만 아니라 경화속도가 늦고, 지내력을 강화시키기 쉽지 않으며, 강알카리 및 크롬 등이 함유됨에 따라 토질을 저하 내지 오염시킬 수 있다.
대한민국등록특허 제10-1267479호
본 발명은 함수비가 높은 뻘이나 점성토 이외 일반 토사의 굴착 및 운반을 원할하게 하며, 보다 신속하게 유동체의 토사의 함수비를 줄여주도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 함수비저감용 고화재 제조장치로, 함수비저감용 고화재를 제조하기 위한 사일로교반장치를 포함하되, 상기 함수비저감용 고화재는 60~65중량%의 포틀랜드시멘트와, 고로슬래그미분말, 석탄회미분말, 화산재, 왕겨재, 규조토, 실리카흄 및 제올라이트 중의 하나인 10~15중량%의 포졸란물질과, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)와 석고 또는 CSA와 알루미나시멘트 중의 하나인 10~15중량%의 조강제와, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 분산제 중의 하나인 10~15중량%의 분산제로 구성되고, 4,000㎠/g의 분말도를 가짐을 특징으로 한다.
본 발명은 함수비가 높은 뻘이나 점성토 이외 일반 토사의 굴착 및 운반을 원할하게 하여 보다 신속하게 유동체의 토사의 함수비를 줄여주는 효과를 제공한다.
본 발명은 우수한 분산 및 교반성능과 함께 우수한 강도발현을 통해 함수비가 높은 점성토와 유기물을 다량으로 함유하고 있어 기존의 시멘트만으로는 고화가 불가능한 토양으로 구성된 연약지반을 효과적으로 고화시킬 수 있게 됨으로써 연약지반의 개량작업 및 폐기물 처리작업을 효율적으로 할 수 있고, 뿐만 아니라 슬라임과 6가크롬 및 유해물질의 발생량을 최소화할 수 있게 됨으로써, 환경오염을 줄일 수 있는 효과와 물의 흡수력을 극대화하는 효과가 있다.
본 발명은, 연약지반의 준설토와 교반시 알루민산 칼슘에 의해 포졸란 반응시 응집성이 우수하고, 몬모릴로나이트에 의해 점착성이 보강되며, 카올리나이트와 서멧 및 운모 등에 의해 양생 후 강도를 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라 연약지반의 장기적인 안정화를 도모할 수 있는 고화재를 제공할 수 있다.
특히, 세피올라이트에 의해 속경성을 기대할 수 있고, 세라믹파이버에 의해 준설토에 대한 고화재의 부착력을 강화시킬 수 있으며, 산화지르코늄을 통해 동결융해에 대한 연약지반의 장기적 안정화를 도모할 수 있으며, 퍼라이트 및 파라셀을 통해 수분흡수율을 향상시켜서 경화속도를 좀더 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 고화재의 부피에 따른 무게를 좀더 경감시킬 수 있다.
또, 토질개량제를 통해 연약지반의 개량토질에 양분을 공급할 수 있고, 건식안료를 통해 개량토질의 색상을 가변시킬 수도 있으므로 연약지반의 지내력을 강화시키면서 양분을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 좀더 미려한 색상의 토질을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법의 그린머드 벤토나이트 분말 제조단계 및 포졸란 화산토 가공단계를 통해 국내산 그린머드 벤토나이트 및 포졸란 화산토를 고화재의 재료로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 규산질 미네랄이 혼합된고화재를 제공할 수 있고, 패각 가공단계를 통해 패각을 고화재로 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 소성 칼슘이 혼합된 고화재를 제공할 수 있다.
아울러, 풍압 제공단계를 통해 분말형 그린머드 벤토나이트와 규산질 미네랄 및 소성 칼슘에서 미립자만을 추출할 수 있으므로 이러한 미립자가 혼합된 고화재를 제공할 수 있으며, 이에 따고 고품질의 고화재를 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명 함수비저감용 고화재와 그 제조방법에 대한 사일로교반장치에 대한 흐름도이다.
도 2는 도 1에 대한 상세구성도이다.
도 3은 사일로교반장치에 대한 또다른 실시예인 진동거름부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 대한 이물질배출을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 대한 제2거름수단을 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명의 함수비저감용 고화재는 60~65중량%의 시멘트와, 10~15중량%의 포졸란물질과, 10~15중량%의 조강제와, 10~15중량%의 분산제로 구성되어 4,000㎠/g의 분말도를 가짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 함수비저감용 고화재는 65~70중량%의 시멘트와, 5~10중량%의 포졸란물질과, 15~20중량%의 조강제와, 5~10중량%의 분산제로 구성되어 4,000㎠/g의 분말도를 가짐을 특징으로 한다.
이의 화학성분은 실리카(SiO2) 20~30%, 알루미나 및 산화철(AlO3+Fe2O3) 5~10%, 석회 및 산화마그네슘(CaO+MgO) 45~55%, 산화나트륨 및 산화칼슘(Na2O+K2O) 1~5%와, 무수황산(SO3) 5~10%로 조성되어 있다.
상기 시멘트는 포틀랜드시멘트로 구성하는데, 1종에서 5종까지의 포틀랜드시멘트를 적용 용도에 따라 달리하여 사용할 수 있다.
상기 포졸란물질은 고로슬래그미분말, 석탄회미분말, 화산재, 왕겨재, 규조토, 실리카흄 및 제올라이트 중의 하나를 선택하여 구성하면 된다.
상기 조강제는 경화속도를 촉진시키고 압축강도를 증진시키기 위한 것으로, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)와 석고 또는 CSA와 알루미나시멘트 중의 하나를 선택하여 구성하면 된다.
이때 조강제가 10중량% 미만일 경우에는 응결시간이 늦어지기 때문에 주입된 고화재가 간극수에 희석될 위험성이 높고, 15중량% 초과일 경우에는 고화재가 급격하게 경화된다. 따라서 조강제의 혼합비율을 10~15중량%를 유지해야 한다.
상기 분산제는 고화재의 교반 및 주입성을 향상시키기 위한 것으로, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 분산제 중의 하나를 선택하여 구성하면 된다.
이때 분산제가 10중량% 미만일 경우에는 교반 및 주입성 향상효과가 미약하여 압축강도를 저하시키고, 15중량% 초과일 경우에는 고화재의 분리현상을 초래하여 교반 및 주입성 향상효과가 전혀 없다. 따라서 분산제의 혼합비율을 10~15중량%를 유지해야 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 함수비저감용 고화재는, 기초공사를 위해 연약지반 내부에 보강체, 차수벽, 흙막이벽, 토류벽을 형성하거나, 오염토양을 고형화시키기 위해 지반을 고화시키기 위한 것이다.
특히, 본 발명의 함수비저감용 고화재는 함수비가 높은 뻘이나 점성토 이외 일반 토사의 굴착 및 운반을 원할하게 하며, 보다 신속하게 유동체의 토사의 함수비를 줄여주도록 하여 개량 작업을 보다 효율적으로 행할 수 있도록 한 것에 특징이 있다.
이는 상기한 구성과 같이, 본 발명의 함수비저감용 고화재가 60~65중량% 의 시멘트와, 10~15중량%의 포졸란물질과, 10~15중량%의 조강제와, 10~15중량%의 분산제로 구성됨에 의한 것인데, 이의 특성을 설명하기 앞서 고화재의 일반적인 작용원리에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 고화재를 분체주입 교반공법을 통해 보강체, 차수벽, 흙막이벽, 토류벽 등을 형성하고자 하는 연약지반이나, 오염토양을 고화시키고자 하는 지반에 타설하면, 단기 재령기간까지는 바로 경화되지 않고 적정기간 동안 소성상태를 유지하는 응결단계를 거치게 된다.
이때 고화재와 간극수 간의 화학반응을 통해 상기 고화재의 표면에는 간극수를 흡수하는 겔(Gel)이 생성되면서 지반의 함수비가 떨어지면서 토질성상이 개선되게 된다.
상기와 같이 응결단계를 거친 단기 재령기간부터 중장기 재령기간까지는 고화재를 구성하는 화합물과 간극수 간의 수화반응에 의해 고화재의 입자가 조밀하게 채워지고 경화되면서 강도가 증진됨으로써 고화체를 이루는 경화단계를 거치게 된다.
이때, 아래의 화학식 1과 같이, 수화반응에 의한 수화물인 수산화칼슘(Ca(OH)2)으로부터 용출되는 칼슘이온(Ca+)에 의한 토양 입자의 응집화 및 단립화가 이루어지게 된다.
<화학식 1>
2C3S + 6H20 -> 3CaO·2SiO2·3H20 + 3Ca(OH)2
2C2S + 4H20 -> 3CaO·2SiO2·3H20 + Ca(OH)2 <33>
그리고, 아래의 화학식 2와 같이, 침상결정을 갖는 수화물인 에트링자이트(ettringite)의 생성으로부터 탈수효과가 증대되고, 토립자는 상호 치밀하게 결속되는 네트워크 구조를 가지게 된다.
<화학식 2>
C3A + 3CaSO4·2H2O + 26H2O -> C3A·3CaSO4·32H2O
따라서, 고화재에 의해 지반에 형성되는 고화체는 상기한 작용에 의하여 1차적으로 강도가 증진되게 된다.
상기와 같이 1차적으로 강도가 증진된 중장기 재령기간부터 장기 재령기간까지는 아래의 화학식 3과 같이, 수화반응으로 생성된 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 실리카(SiO2)와 알루미나(Al2O3)는 상온에서 서서히 반응하여 불용성 화합물인 C-S-H겔을 생성하는 포졸란 반응을 함으로써, 상기 C-S-H겔이 고화체의 공극으로 충진되면서 공극을 축소시켜 고화체의 조직이 더욱 치밀하게 한다.
<화학식 3>
Ca(OH)2 + SiO2 -> CaO SiO2 H2O[C-S-H]
Ca(OH)2 + AlO3 -> CaO Al2O3 H2O[C-S-H]
따라서, 고화재에 의해 지반에 형성되어 1차적으로 강도가 증대된 고화체는 상기한 작용에 의하여 2차적으로 강도가 증대되게 된다.
상기한 바와 같이 일반적인 고화재의 작용원리를 포함하고 있는 본 발명의 고화재는 일반적인 고화재로 쓰이는 포틀랜드시멘트와 슬래그시멘트와는 차별되는 특성을 나타내는데, 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 고화재에 의한 고화체는 포틀랜드시멘트와 슬래그시멘트에 의한 고화체에 비하여 고함수의 뻘 이나 점성토 외에 일반 토사의 굴착 및 운반을 원활하게 한다. 이는 본 발명의 고화체를 구성하는 시멘트, 포졸란물질, 조강제, 분산제가 이상적인 혼합비로 구성되어 주입시부터 시작하여 장기 재령기간까지 상호 유기적으로 작용하기 때문이다. 이에 대한 압축강도는 아래의 표 1과 같다.

구분
고화체의 압축강도(kgf/㎠)
3일 7일 28일
함수비저감용 고화재 0.7 1.3 2.5
포틀랜드시멘트 11.0 15.1 19.8
슬래그시멘트 9.2 15.6 24.9
그리고 본 발명에 의한 고화체는 토양을 오염시키는 건설폐기물의 발생량을 감소시킬 수 있다는 것이다. 이는 상기한 바와 같이 포틀랜드시멘트와 슬래그시멘트에 대하여 60%정도의 사용량만으로도 동일한 함수비를 줄여주는 것으로 나타내기 때문이다.
따라서 사용량을 포틀랜드시멘트와 슬래그시멘트에 비하여 최대 40%정도 절감할 수 있게 됨으로써, 고화재의 시공시 발생하는 슬라임 등의 건설폐기물량을 현저히 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 시공비도 절감할 수 있게 된다.
그리고 본 발명의 고화재는 우수한 주입특성을 가진다. 이는 분산제의 적절한 함량으로 인해 분산 및 교반성능이 향상되었기 때문이다.
따라서 현장에서 지반에 주입하여 간극수와 혼합되어 슬러리로 될 때, 포틀랜드시멘트를 사용할 때보다 간극수와의 혼합비가 낮아도 상관이 없으므로 함수비를 줄여줌에 유리하다. 이에 대한 분산 및 교반성능은 아래의 표 2와 같다.
구분 물/고화재 혼합비(%) 흐름성(유하시간, 초)
함수비저감용 고화재 100 9.28
포틀랜드시멘트 110 9.31
그리고 본 발명의 고화재에 의한 고화체는 환경오염을 일으키는 수용성 6가크롬의 용출농도가 거의 0에 가깝다는 것이다. 이는 고화재 자체가 6가크롬의 함유량이 낮기 때문이다.
따라서 지반에 대한 환경오염을 최소화할 수 있게 됨으로써, 건축 및 토목공사로 인한 환경오염을 줄일 수 있게 된다. 이에 대한 6가크롬 용출농도는 아래의 표 3과 같다.
구분 6가크롬 용출농도(㎎/ℓ) 6가크롬 용출농도(㎎/ℓ)
함수비저감용 고화재 불검출 불검출
포틀랜드시멘트 4.1 21.5
상기 뿐만 아니라 본 발명에 의한 고화재는 포틀랜드시멘트에 의한 고화체에 비하여 치밀한 구조를 가지므로 동일한 강도에서도 투수계수가 낮아 우수한 차수성을 발휘한다.
그리고 본 발명에 의한 고화재는 천연해수를 5배로 농축시킨 인공해수에 양생시킨 후 무구속 상태의 모르터바 팽창율 시험결과, 포틀랜드시멘트에 비해 팽창율이 낮아 해수에 대한 우수한 안정성을 발휘한다.
그리고 본 발명의 고화재는 폐기물 등을 고화처리할 때 포틀랜드시멘트를 사용할 때보다 카드뮴, 6가크롬, 납, 비소, 구리, 수은와 같은 유해물질의 용출량이 감소된다. 따라서 환경오염을 줄일 수 있게 된다. 이에 대한 유해물질의 용출량은 아래의 표 4와 같다.
시험항목 Cd(㎎/ℓ) Cr(㎎/ℓ) Pb(㎎/ℓ) As(㎎/ℓ) Cu(㎎/ℓ) Hg(㎎/ℓ)
폐기물시료 12 45 98 31 120 0.1
함수비저감용고화재(100㎏/㎠) 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
포틀랜드시멘트
(100㎏/㎠)
1.4 4.1 2.7 2.1 3.1 0.03
이와 같이 본 발명의 함수비저감용 고화재는 종래의 고화재의 일반적인 작용을 그대로 하면서 우수한 함수비 저감과 우수한 교반 및 분산성능과 환경오염의 최소화와 우수한 차수성과 해수에 대한 우수한 안정성을 나타냄으로써, 고함수의 뻘이나 점성토 외에 일반 토사의 굴착 및 운반의 개량작업을 더욱 효율적으로 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명 함수비저감용 고화재 제조장치가 포함하는 사일로교반장치(100)에 대한 흐름도이며, 도 2는 도 1에 대한 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
상기 도면을 참조하면, 사일로교반장치(100)는 함수비저감용 고화재를 제조하기 위한 것으로, 상기 사일로교반장치(100)는 원료저장부(110)와 원료계량부(130)와 원료교반부(150)와 제품원료이송부(170)와 제품배출부(190)를 포함한다.
본 발명에서 주원료는 포틀랜드시멘트이며, 부원료는 고로슬래그미분말, 석탄회미분말, 화산재, 왕겨재, 규조토, 실리카흄, 제올라이트 중 어느 하나인 포졸란물질과, 석고 또는 CSA, 알루미나시멘트 중 어느 하나인 조강제와, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계, 분산제 중 어느 하나인 분산제인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 제품원료는 상기 주원료와 부원료로 혼합된 함수비저감용 고화재인 것을 특징으로 한다.
아래에서는 주원료와 부원료 제품원료라 지칭한다.
상기 원료저장부(110)는 주원료와 부원료가 각각 저장되도록 형성되는 것으로, 상기 원료저장부(110)는 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112)와 사일로밸브(113)를 포함한다.
상기 주원료사일로(111)는 주원료가 저장 또는 보관하도록 형성되는 것으로, 하부측을 원뿔형태로 형성되는 호퍼형태의 저장고인 것을 특징으로 한다.
상기 주원료사일로(111)는 주원료가 복수개 인 경우 주원료사일로(111)도 복수개 형성되어 각각의 주원료가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 부원료사일로(112)는 부원료가 저장 또는 보관하도록 형성되는 것으로, 하부측을 원뿔형태로 형성되는 호퍼형태의 저장고인 것을 특징으로 한다.
상기 부원료사일로(112)는 부원료가 복수개 인 경우 부원료사일로(112)도 복수개 형성되어 각각의 부원료가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 사일로밸브(113)는 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112) 하부로 각각 형성되는 것으로, 원료계량부(130) 측으로 배출되는 주원료와 부원료를 차단 및 공급하기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 사일로밸브(113)는 수동 또는 자동으로 개폐되며, 본 발명에서는 설정되는 원료량에 따라 사일로밸브(113)가 개폐되도록 하여 정량의 원료가 원료계량부(130) 측으로 이동되도록 하거나, 원료계량부(130) 측의 계량밸브(133)에 작동에 따라 동시에 작동되거나, 계량밸브(133) 측으로부터 신호를 제공받아 작동되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료계량부(130)는 원료저장부(110)에서 교반을 위해 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112)에서 배출되는 각각의 원료를 계량하기 위해 형성되는 것으로, 상기 원료계량부(130)는 원료저장부(110) 하부로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료계량부(130)는 주원료계량챔버(131), 부원료계량챔버(132), 계량밸브(133)를 포함한다.
상기 주원료계량챔버(131)는 주원료사일로(111)로부터 제공받는 주원료를 교반챔버(151) 측으로 보내기전에 설정되는 배출량 만큼 계량하기위해 형성되는 것으로, 상기 주원료계량챔버(131)는 주원료사일로(111) 하부측으로 이동 배관에 의해 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 부원료계량챔버(132)는 부원료사일로(112)로부터 제공받는 부원료를 교반챔버(151) 측으로 보내기전에 설정되는 배출량, 즉, 주원료배출량에 대해 혼합되어야할 배출량을 계량하기 위해 형성되는 것으로, 상기 부원료계량챔버(132)는 부원료사일로(112) 하부측으로 이동배관에 의해 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 계량밸브(133)는 교반챔버(151) 측으로 각각 계량된 주원료와 부원료를 공급 및 차단하기 위해 형성되는 것으로, 상기 계량밸브(133)는 주원료계량챔버(131)와 부원료계량챔버(132) 하부로 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 계량밸브(133)는 미리 설정되는 계량값에 따라 원료의 배출시 이를 감지하여 설정된 계량값 만큼만 배출될 수 있도록 개폐되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료교반부(150)는 원료계량부(130)로부터 각각 주원료와 부원료가 설정되는 량에 따라 계량되어 배출되며, 배출되는 주원료와 부원료를 교반하기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료교반부(150)는 교반챔버(151), 교반스크류(152), 교반모터(153)를 포함한다.
상기 교반챔버(151)는 주원료계량챔버(131)와 부원료계량챔버(132)에서 각각 계량되어 배출되는 주원료와 부원료를 교반하기 위한 것으로, 상기 교반챔버(151)는 주원료계량챔버(131)와 연결되는 이동관과 부원료계량챔버(132)와 연결되는 이동관 일측으로 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 교반챔버(151)는 내부가 밀폐되도록 형성되어 외부로 분진이 비산되지 않도록 하며, 외부로부터 이물질이 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 교반스크류(152)는 교반챔버(151) 내부의 주원료와 부원료를 교반시키기 위한 것으로, 상기 교반스크류(152)는 교반챔버(151) 내부 바닥면 측으로 장방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 교반모터(153)는 교반스크류(152)를 회전시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 교반모터(153)트는 교반스크류(152)와 연결 형성되며, 교반모터(153)의 모터축이 교반챔버(151)를 관통하여 교반스크류(152)와 연결 형성되며, 교반모터(153)는 교반챔버(151) 일측으로 고정 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제품원료이송부(170)는 원료교반부(150)로부터 교반 완료되는 최종의 제품원료를 배출전 보관하기 위해 배출챔버(191) 측으로 이송시키기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 제품원료이송부(170)는 제품호퍼(171), 제1이송관(172), 제1이송스크류(173), 제1스크류모터(174), 제2이송관(175), 제2이송스크류(176), 제2스크류모터(177), 제1버켓이송관(180), 제1상승스크류(181), 제1상승모터(182), 제2버켓이송관(183), 제2상승스크류(184), 제2상승모터(185)를 포함한다.
상기 제품호퍼(171)는 교반챔버(151) 내에서 주원료와 부원료가 교반되어 이루어진 제품원료가 배출시 이를 담기위해 형성되는 것으로, 상기 제품호퍼(171)는 교반챔버(151) 하부로 형성되어 교반챔버(151)에서 낙하되는 제품원료 받도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1이송관(172)은 제품호퍼(171) 내에 저장된 제품원료를 이동시키기 위한 것으로, 상기 제1이송관(172)은 제품호퍼(171) 하부로 형성되어 제품원료가 제2이송관(175) 측으로 이동될 수 있도록 제품호퍼(171)의 장방향으로 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1이송스크류(173)는 제1이송관(172) 측으로 이동되는 제품원료를 제2이송관(175) 측으로 이동시키기 위한 수단으로, 상기 제1이송스크류(173)는 제1이송관(172) 내부로 형성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 제1이송관(172) 내부로 유입되는 제품원료를 제1이송스크류(173)의 회전시 제1이송스크류(173)의 날 방향으로 제품원료가 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1스크류모터(174)는 제1이송스크류(173)를 회전시키기 위한 동력으로, 상기 제1스크류모터(174)는 제1이송스크류(173)와 연결 형성되는 것으로, 상기 제1스크류모터(174)의 모터축은 제1이송관(172) 일측을 관통하여 제1이송관(172) 내부로 형성되는 제1이송스크류(173)와 연결 형성되며, 타측은 제1이송관(172) 일측에 고정 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2이송관(175)은 제1이송관(172) 내에서 이동되는 제품원료를 제공받아 제1버켓이송관(180)측으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 제2이송관(175)은 제1이송관(172) 일측으로 일정 각도를 두고 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2이송관(175)은 제1이송관(172)으로부터 제품원료를 제공받기 위해 일측에 제공홀(제1이송관(172)으로부터 원료를 제공받는 홀)이 형성되며, 타측은 제2이송관(175)에서 제1버켓이송관(180)측으로 제품이 배출되도록 형성되는 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2이송스크류(176)는 제2이송관(175) 측으로 이동되는 제품원료를 제1버켓이송관(180) 측으로 이동시키기 위한 수단으로, 상기 제2이송스크류(176)는 제2이송관(175) 내부로 형성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 제2이송관(175) 내부로 유입되는 제품원료를 제2이송스크류(176)의 회전시 제2이송스크류(176)의 날 방향으로 제품원료가 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2스크류모터(177)는 제2이송스크류(176)를 회전시키기 위한 동력으로, 상기 제2스크류모터(177)는 제2이송스크류(176)와 연결 형성되는 것으로, 상기 제2스크류모터(177)의 모터축은 제2이송관(175) 일측을 관통하여 제2이송관(175) 내부로 형성되는 제2이송스크류(176)와 연결 형성되며, 타측은 제2이송관(175) 일측에 고정 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1버켓이송관(180)은 제2이송관(175)으로부터 수평상 이동되는 제품원료를 수직방향으로 이동시키기 위한 것으로, 상기 제1버켓이송관(180)은 제2이송관(175) 일측으로 수직 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1버켓이송관(180)은 제2이송관(175)으로부터 제품원료를 제공받기 위해 제1버켓이송관(180) 하부 일측으로 제공홀이 형성되며, 상부 일측으로 제2버켓이송관(183) 측으로 제품원료를 배출하기 위한 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1상승스크류(181)는 제1버켓이송관(180) 내부에 수직 형성되는 것으로, 상기 제1버켓이송관(180) 하부로 제공되는 제품원료를 수직 방향으로 상승시키기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.
제1버켓이송관(180) 하부로 제공되는 제품원료는 제1상승스크류(181)의 날 방향으로 제품원료가 상승되는 것으로, 상기 제1상승스크류(181)는 제1상승모터(182)의 회전동력을 제공받아 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1상승모터(182)는 제1상승스크류(181)를 회전시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 제1상승모터(182)는 제1버켓이송관(180) 상부 일측으로 형성되며, 상기 제1상승모터(182)는 제1상승스크류(181)와 베벨기어 방식으로 맞물리도록 형성된다.
베벨기어 방식은 수평으로 제공되는 회전동력을 수직 방향으로 제공하도록 형성되는 기어가 상호 90°로 맞물리도록 형성되는 것이다.
상기 제2버켓이송관(183)은 제1버켓이송관(180)으로부터 이동되는 제품원료를 배출챔버(191)와 대응되는 높이로 수직방향 이동시키기 위한 것으로, 상기 제2버켓이송관(183)은 제1버켓이송관(180) 일측으로 수직 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2버켓이송관(183)은 제1버켓이송관(180)으로부터 제품원료를 제공받기 위해 제2버켓이송관(183) 하부 일측으로 제공홀이 형성되며, 상부 일측으로 배출챔버(191) 측으로 제품원료를 배출하기 위한 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2상승스크류(184)는 제2버켓이송관(183) 내부에 수직 형성되는 것으로, 상기 제2버켓이송관(183) 하부로 제공되는 제품원료를 수직 방향으로 상승시키기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.
제2버켓이송관(183) 하부로 제공되는 제품원료는 제2상승스크류(184)의 날 방향으로 제품원료가 상승되는 것으로, 상기 제2상승스크류(184)는 제2상승모터(185)의 회전동력을 제공받아 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2상승모터(185)는 제2상승스크류(184)를 회전시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 제2상승모터(185)는 제2버켓이송관(183) 상부 일측으로 형성되며, 상기 제2상승모터(185)는 제2상승스크류(184)와 베벨기어 방식으로 맞물리도록 형성된다.
베벨기어 방식은 수평으로 제공되는 회전동력을 수직 방향으로 제공하도록 형성되는 기어가 상호 90°로 맞물리도록 형성되는 것이다.
상기 제품배출부(190)는 제품원료이송부(170)에 의해 이동되는 제품원료를 이송수단으로 배출전 제품원료를 일정기간동안 저장하거나, 이동되는 제품원료를 즉시 이송수단 측으로 배출하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 제품배출부(190)는 배출챔버(191), 배출밸브(192)를 포함한다.
상기 배출챔버(191)는 제2버켓이송관(183) 측에서 배출되는 제품원료를 이송수단 측으로 배출하기 전 보관하기 위해 형성되는 것으로, 상기 배출챔버(191)는 제2버켓이송관(183) 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출밸브(192)는 차량 등의 이송수단 측으로 제품원료가 배출되거나, 배출을 차단시키기 위해 형성되는 것으로, 상기 배출밸브(192)는 배출챔버(191) 하부로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출밸브(192)는 이송수단에 적재되는 양에 따라 개폐가 이루어져 해당 제품원료만 배출되도록 형성된다.
도 3은 사일로교반장치(100)에 대한 또다른 실시예인 진동거름부(200)를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3에 대한 단면을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3에 대한 작동상태를 나타낸 도면이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명 사일로교반장치(100)에 더 포함되는 상기 진동거름부(200)는 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112)에서 배출되는 원료에 섞인 이물질을 걸러내기 위해 형성되는 것으로, 상기 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112) 하부로 형성되는 사일로밸브(113) 하측 또는 사일로밸브(113) 이전 중 어느 하나의 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 진동거름부(200)는 원료거름관(210), 이물질배출구(211), 배출구개폐문(212), 이물질배출바(213), 배출바실린더(214)를 포함한다.
상기 원료거름관(210)은 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112) 하측으로 형성되는 사일로밸브(113) 사이에 형성되거나 또는 사일로밸브(113) 하측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료거름관(210)은 주원료사일로(111)와 부원료사일로(112)에서 배출되는 원료에 섞인 이물질을 걸러내기 위한 제1거름수단(220)과 제2거름수단(230)과 제3거름수단(240)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 원료거름관(210)을 통해 주원료와 부원료 상에 섞인 이물질이 걸러내지도록 하며, 1차 걸러진 주원료와 부원료가 슬라이드에 의해 2차 걸러지며, 진동에 의해 3차 걸러지도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질배출구(211)는 제1거름수단(220)과 제2거름수단(230)과 제3거름수단(240)을 통해 걸러진 이물질을 외부로 배출하기 위해 형성되는 것으로, 상기 이물질배출구(211)는 원료거름과 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출구개폐문(212)은 이물질배출구(211)를 막기 위해 형성되는 것으로, 상기 배출구개폐문(212)은 원료거름관(210)에 형성되는 각각의 이물질배출구(211) 측으로 개폐가능하도록 형성된다.
상기 배출구개폐문(212)은 거름작업 중에는 닫혀져 원료거름관(210) 내부에서 비산되는 분진이 외부로 유출되지 않도록 하며, 거름작업이 완료되는 경우 각 거름망에 걸러진 이물질을 배출하도록 배출구개폐문(212)이 열려지도록 형성된다.
상기 이물질배출바(213)는 각 수단에 의해 걸러진 이물질을 외부로 밀어 배출하기 위해 형성되는 것으로, 상기 이물질배출바(213)는 제1거름수단(220)과 제2거름수단(230)과 제3거름수단(240) 상면에 안착된 이물질을 밀어 배출하기 위해 상면에 밀착되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질배출바(213)는 배출바실린더(214)에 의해 슬라이드 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 배출바실린더(214)는 이물질배출바(213)를 이물질배출구(211) 측으로 밀어 이물질을 외부로 배출하기 위해 형성되는 것으로, 상기 배출바실린더(214)는 원료거름관(210)에 고정 되며, 배출바실린더(214)의 실린더 축이 이물질배출바(213) 일측에 연결 형성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 배출바실린더(214)의 작동시 이물질배출바(213)가 거름망에 밀착되어 일측방향으로 밀어 이물질이 이물질배출구(211)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기 진동거름부(200)는 제1거름수단(220)과 제2거름수단(230)과 제3거름수단(240)을 포함한다.
상기 제1거름수단(220)은 1차로 주원료와 부원료에 섞인 이물질을 걸러내기 위해 형성되는 것으로, 상기 제1거름수단(220)은 고정거름망(221)을 포함한다.
상기 고정거름망(221)은 사일로밸브(113)의 개방식 배출되는 원료 또는 주원료사일로(111) 또는 부원료사일로(112) 중 어느 하나의 사일로에서 배출되는 원료의 이물질을 걸러내기 위해 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정거름망(221)은 원료거름관(210) 내부 상측으로 형성되는 것으로, 고정거름망(221)은 원료거름관(210) 내부에 고정 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2거름수단(230)은 제1거름수단(220)에 의해 걸러진 원료에 섞인 이물질을 2차적으로 걸러내기 위해 형성되는 것으로, 상기 제2거름수단(230)은 원료거름관(210) 내부의 제1거름수단(220) 하측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2거름수단(230)은 가이드바(231), 슬라이드거름망(232), 슬라이드실린더(233)를 포함한다.
상기 가이드바(231)는 슬라이드거름망(232)이 일측방향과 타측방향으로 슬라이드 이동이 반복적으로 수행되는 경우 슬라이드거름망(232)이 가이드바(231)에 고정되어 흔들림이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드바(231)는 원료거름관(210) 내부 양측으로 형성되는 것으로 슬라이드거름망(232)이 결합되어 슬라이드실린더(233)에 의해 슬라이드 작동되는 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이드거름망(232)은 양측으로 형성되는 가이드바(231)를 따라 슬라이드 되는 것으로, 상기 슬라이드거름망(232)은 격자 형태 또는 벌집 형태의 타공이 복수개 형성되어 이물질이 걸러지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 슬라이드실린더(233)는 슬라이드거름망(232)을 일측방향이나 타측방향으로 반복 슬라이드 되도록 형성되는 것으로, 상기 슬라이드실린더(233)는 원료거름관(210) 일측에 고정되며, 슬라이드실린더(233)의 실린더 축이 슬라이드거름망(232) 일측에 연결되어 슬라이드실린더(233)의 작동에 따라 슬라이드거름망(232)이 슬라이드 작동되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3거름수단(240)은 제2거름수단(230)에 의해 걸러진 원료에 섞인 이물질을 3차 걸러내기 위해 형성되는 것으로, 상기 제3거름수단(240)은 원료거름관(210) 내부로 형성되는 제2거름수단(230) 하측으로 일정 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3거름수단(240)은 진동거름망(241), 진동모터(242), 탄성부재(243)를 포함한다.
상기 진동거름망(241)은 격자 형태 또는 벌집형태로 형성되는 것으로, 상기 진동거름망(241)은 원료거름관(210) 내부의 각 모서리에 형성되는 탄성부재(243) 상부로 안착 형성되는 것으로, 상기 진동거름망(241)은 원료거름관(210)에 고정되지 않고 탄성부재(243)에 안착되는 것으로, 상하방향으로 진동에 의해 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 진동모터(242)는 진동거름망(241)에 진동을 발생시키기 위한 것으로, 상기 진동모터(242)는 원료거름관(210) 일측에 수직 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 진동모터(242)는 상하방향으로 진동을 발생시키는 것으로, 상하진동력을 진동거름망(241)에 제공하는 것으로 이루어진다.
상기 탄성부재(243)는 진동거름망(241)에 발생되는 진동을 감쇄시켜주기 위해 형성되는 것으로, 상기 탄성부재(243)는 진동모터(242)에 의해 진동을 제공받는 진동거름망(241)에 진동이 원료거름관(210)에 전달되지 않도록 하기 위한 것으로, 상기 진동거름망(241)의 상하운동을 탄성부재(243)가 감쇄시켜주는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성부재(243)는 원료거름관(210) 내부 각 모서리에 복수개 형성되어 진동거름망(241)이 안착될 수 있도록 형성되며, 상기 진동거름망(241)과 탄성부재(243)는 결합수단에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
함수비저감용 고화재는 심층용 고화재일수 있다.
전술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 본질적 특징이 충족될 수 있을 경우 동일 사상의 범주내에서 적절한 변형(구조나 구성의 변경이나 부분적 생략 또는 보완)이 가능하다. 또한, 전술한 실시예들은 특징의 일부 또는 다수가 상호 간에 조합될수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 구조 및 구성은 변형이나 조합에 의해 실시할 수 있으므로 이러한 구조 및 구성의 변형이나 조합이 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 사일로교반장치
110 : 원료저장부 111 : 주원료사일로
112 : 부원료사일로 113 : 사일로밸브
130 : 원료계량부 131 : 주원료계량챔버
132 : 부원료계량챔버 133 : 계량밸브
150 : 원료교반부 151 : 교반챔버
152 : 교반스크류 153 : 교반모터
170 : 제품원료이송부 171 : 제품호퍼
172 : 제1이송관 173 : 제1이송스크류
174 : 제1스크류모터 175 : 제2이송관
176 : 제2이송스크류 177 : 제2스크류모터
180 : 제1버켓이송관 181 : 제1상승스크류
182 : 제1상승모터 183 : 제2버켓이송관
184 : 제2상승스크류 185 : 제2상승모터
190 : 제품배출부 191 : 배출챔버
192 : 배출밸브
200 : 진동거름부
210 : 원료거름관 211 : 이물질배출구
212 : 배출구개폐문 213 : 이물질배출바
214 : 배출바실린더
220 : 제1거름수단 221 : 고정거름망
230 : 제2거름수단 231 : 가이드바
232 : 슬라이드거름망 233 : 슬라이드실린더
240 : 제3거름수단 241 : 진동거름망
242 : 진동모터 243 : 탄성부재
500 : 원료제조장치
510 : 교반분쇄부 511 : 함체형본체
512 : 함체뚜껑 513 : 분쇄날
514 : 분쇄모터
520 : 삼중망투과부 521 : 거름망챔버
522 : 제1원통형거름망 523 : 제2원통형거름망
524 : 제3원통형거름망 525 : 분말배출구
526 : 망회전모터
530 : 진공건조부 531 : 건조챔버
532 : 가열히터 534 : 밀봉도어
535 : 밀봉핸들 536 : 진공펌프
537 : 저장통
540 : 풍압분류부 541 : 풍압덕트
542 : 송풍팬 543 : 투입호퍼
544 : 분말배출관 545 : 포집포켓
600 : 분사분쇄부 610 : 교반날
620 : 제1분쇄날 630 : 제2분쇄날
640 : 에어분사노즐 641 : 에어공급관
700 : 회전거름부 710 : 접촉바
720 : 제1회전모터 721 : 제1회전기어
722 : 제1회전벨트 730 : 망고정플랜지
740 : 제2회전모터 741 : 제2회전기어
742 : 제2회전벨트
800 : 분말조절분류부 810 : 분말조절수단
811 : 분말조절패널 812 : 조절실린더
820 : 역류방지수단 821 : 역류방지패널
822 : 패널조절실린더 823 : 풍향조절패널
824 : 각도조절모터

Claims (2)

  1. 함수비저감용 고화재를 제조하기 위한 사일로교반장치는,
    교반되기 위한 원료가 저장되도록 형성되는 원료저장부; 및
    원료저장부에서 교반을 위해 배출되는 원료를 계량하기 위해 원료저장부 하부로 형성되는 원료계량부; 및
    계량되어 배출되는 원료를 교반하기 위한 원료교반부; 및
    교반이 완료된 제품원료를 배출을 위해 이송하기 위한 제품원료이송부; 및
    이송되는 제품원료를 이송수단 측으로 배출하도록 형성되는 제품배출부를 포함하며,
    상기 원료저장부는,
    주원료가 저장되도록 복수개 형성되는 주원료사일로;
    부원료가 저장되도록 복수개 형성되는 부원료사일로;
    원료계량부 측으로 배출되는 주원료와 부원료를 차단 및 공급하기 위해 주원료사일로 하부와 부원료사일로 하부로 개폐되도록 각각 형성되는 사일로밸브를 포함하며,
    상기 원료계량부는,
    주원료사일로로부터 제공받는 주원료를 교반챔버 측으로 보내기 전 설정되는 배출량을 계량하기 위해 주원료사일로 일측으로 연결 형성되는 주원료계량챔버;
    부원료사일로로부터 제공받는 부원료를 교반챔버 측으로 보내기 전 설정되는 배출량을 계량하기 위해 부원료사일로 일측으로 연결 형성되는 부원료계량챔버;
    교반챔버 측으로 배출되는 계량된 주원료와 계량된 부원료를 차단 및 공급하기 위해 주원료계량챔버 하부와 부원료계량챔버 하부로 개폐되도록 각각 형성되는 계량밸브를 포함하며,
    상기 원료교반부는,
    계량되어 투입되는 주원료와 부원료를 교반하기 위해 주원료계량챔버와 부원료계량챔버 하부와 연결되어 내부가 밀폐되도록 형성되는 교반챔버;
    교반챔버 내부에서 주원료와 부원료를 교반시키기 위해 교반챔버 내부로 형성되는 교반스크류;
    교반스크류를 회전시켜주기 위해 교반챔버 일측에서 관통하여 교반스크류와 연결 형성되는 교반모터를 포함하며,
    상기 제품원료이송부는,
    교반챔버 내에서 교반이 이루어진 제품원료가 보관되도록 교반챔버 하부 일측으로 형성되는 제품호퍼;
    제품호퍼에서 제품원료가 제2이송관 측으로 이동시키기 위해 제품호퍼 하부로 수평 형성되는 제1이송관;
    제1이송관 측으로 제공된 제품원료를 제2이송관 측으로 이동시키기 위해 제1이송관 내부로 형성되는 제1이송스크류;
    제1이송스크류를 회전시켜주기 위해 제1이송관 일측으로 제1이송스크류와 연결 형성되는 제1스크류모터;
    제1이송관으로부터 이동되는 제품원료를 제공받아 제1버켓이송관 측으로 이동시키기 위해 제1이송관 일측에 연결 형성되는 제2이송관;
    제2이송관 측으로 제공된 제품원료를 제1버켓이송관 측으로 이동시키기 위해 제2이송관 내부로 형성되는 제2이송스크류;
    제2이송스크류를 회전시켜주기 위해 제2이송관 일측으로 제2이송스크류와 연결 형성되는 제2스크류모터;
    제2이송관으로부터 수평상 이동되는 제품원료를 제공받아 수직방향으로 이동시키기 위해 제2이송관 일측으로 연결 형성되는 제1버켓이송관;
    제1버켓이송관 하부 일측으로 제공되는 제품원료를 수직방향으로 상승시키기 위해 제1버켓이송관 내부로 수직 형성되는 제1상승스크류;
    제품원료를 하측에서 상측으로 이동시키는 제1상승스크류를 회전시키기 위해 제1버켓이송관 상부 일측으로 제1상승스크류와 연결 형성되는 제1상승모터;
    제1버켓이송관으로부터 수직상 이동되는 제품원료를 제공받아 배출챔버 측으로 이동시키기 위해 제1버켓이송관 상부 일측으로 연결 형성되는 제2버켓이송관;
    제2버켓이송관 하부 일측으로 제공되는 제품원료를 수직방향으로 상승시키기 위해 제2버켓이송관 내부로 수직 형성되는 제2상승스크류;
    제품원료를 하측에서 상측으로 이동시키는 제2상승스크류를 회전시키기 위해 제2버켓이송관 상부 일측으로 제2상승스크류와 연결 형성되는 제2상승모터를 포함하며,
    상기 제품배출부는,
    제2버켓이송관 측으로부터 제공받은 제품원료를 배출 전 보관하기 위해 제2버켓이송관 일측으로 형성되는 배출챔버;
    이송수단 측으로 제품원료 배출을 차단 및 공급하기 위해 개폐가능하도록 배출챔버 하부로 형성되는 배출밸브를 포함하며,
    상기 함수비저감용 고화재는 60~65중량%의 포틀랜드시멘트와, 고로슬래그미분말, 석탄회미분말, 화산재, 왕겨재, 규조토, 실리카흄 및 제올라이트 중의 하나인 10~15중량%의 포졸란물질과, CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)와 석고 또는 CSA와 알루미나시멘트 중의 하나인 10~15중량%의 조강제와, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 분산제 중의 하나인 10~15중량%의 분산제로 구성되고, 4,000㎠/g의 분말도를 가짐을 특징으로 하되,
    상기 원료저장부는,
    주원료사일로와 부원료사일로에서 배출되는 원료에 섞인 이물질을 걸러내기 위해 주원료사일로와 부원료사일로 하부의 사일로밸브 하측으로 형성되는 진동거름부를 더 포함하며,
    상기 진동거름부는,
    주원료사일로와 부원료사일로에서 배출되는 원료에 섞인 이물질을 걸러내기 위한 제1거름수단과 제2거름수단과 제3거름수단이 구비되도록 주원료사일로와 부원료사일로 하부의 사일로밸브 하측으로 각각 형성되는 원료거름관;
    제1거름수단과 제2거름수단과 제3거름수단을 통해 걸러진 이물질을 외부로 배출하기 위해 각 수단의 위치상인 원료거름관 일측으로 형성되는 이물질배출구;
    이물질배출구를 통해 배출되는 이물질이 배출시에는 개방되고, 거름작업 중에는 닫혀져 분진이 외부로 비산되지 않도록 하기 위해 이물질배출구 일측으로 개폐가능하도록 형성되는 배출구개폐문;
    걸러진 이물질을 외부로 밀어 배출하기 위해 제1거름수단과 제2거름수단과 제3거름수단 상면에 밀착 형성되는 이물질배출바;
    이물질배출바를 밀어 이물질이 이물질배출구 측으로 배출되도록 하기 위해 일측이 이물질배출바와 연결되고, 타측이 원료거름관에 고정 형성되는 배출바실린더를 포함하며,
    상기 진동거름부는,
    주원료사일로와 부원료사일로에서 배출되는 원료의 이물질을 1차 걸러내기 위해 원료거름관 내부 상측으로 형성되는 제1거름수단; 및
    제1거름수단에 의해 걸러진 원료에 섞인 이물질을 2차 걸러내기 위해 원료거름관 내부 중앙측으로 형성되는 제2거름수단; 및
    제2거름수단에 의해 걸러진 원료에 섞인 이물질을 3차 걸러내기 위해 원료거름관 내부 하측으로 형성되는 제3거름수단을 포함하며,
    상기 제1거름수단은,
    사일로밸브의 개방시 배출되는 원료가 낙하되는 힘에 의해 이물질이 걸러지도록 원료거름관 내부 상측으로 형성되는 고정거름망;
    상기 제2거름수단은,
    슬라이드거름망이 일측방향과 타측방향으로 슬라이드 반복시 흔들림발생을 방지하기 위해 원료거름관 내부 양측으로 형성되는 가이드바;
    양측으로 형성되는 가이드바를 따라 슬라이드 되어 이물질을 걸러내도록 형성되는 슬라이드거름망;
    슬라이드거름망을 왕복 슬라이드 시키기 위해 일측이 슬라이드걸름망에 연결되고, 타측이 원료거름관에 고정 형성되는 슬라이드실린더를 포함하며,
    상기 제3거름수단은,
    슬라이드거름망을 통해 걸러진 원료 중에 섞인 이물질을 진동을 통해 거르기 위해 원료거름관 내부로 형성되는 진동거름망;
    진동거름망에 진동을 발생시키기 위해 원료거름관 일측으로 형성되는 진동모터;
    진동거름망에 발생되는 진동이 원료거름관 측으로 전달되지 않도록 진동을 감쇄시키기 위해 상면에 진동거름망이 안착되고, 하부가 원료거름관에 고정 형성되는 탄성부재를 포함하는 함수비저감용 고화재 제조장치.
  2. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102609295B1 (ko) * 2023-07-27 2023-12-04 김상욱 이동식 혼합재 자동투입장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100876222B1 (ko) * 2007-09-06 2008-12-29 주식회사 동아지질 연약지반 개량용 기능성 고화재
KR101042622B1 (ko) * 2011-05-02 2011-06-22 김홍식 혼합토 제조장치 및 이 혼합토 제조방법
KR101071464B1 (ko) * 2011-03-14 2011-10-10 한빛테크원 (주) 퇴비용 이물질 선별장치
KR101267479B1 (ko) 2012-09-13 2013-05-31 주영에스티에스(주) 심층혼합처리공법용 고화재 조성물 및 이를 이용한 심층혼합처리방법
KR20140086567A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 주식회사 전주페이퍼 고화제 제조시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100876222B1 (ko) * 2007-09-06 2008-12-29 주식회사 동아지질 연약지반 개량용 기능성 고화재
KR101071464B1 (ko) * 2011-03-14 2011-10-10 한빛테크원 (주) 퇴비용 이물질 선별장치
KR101042622B1 (ko) * 2011-05-02 2011-06-22 김홍식 혼합토 제조장치 및 이 혼합토 제조방법
KR101267479B1 (ko) 2012-09-13 2013-05-31 주영에스티에스(주) 심층혼합처리공법용 고화재 조성물 및 이를 이용한 심층혼합처리방법
KR20140086567A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 주식회사 전주페이퍼 고화제 제조시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102609295B1 (ko) * 2023-07-27 2023-12-04 김상욱 이동식 혼합재 자동투입장치

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