KR102347682B1 - 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품 - Google Patents

폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품 Download PDF

Info

Publication number
KR102347682B1
KR102347682B1 KR1020210021079A KR20210021079A KR102347682B1 KR 102347682 B1 KR102347682 B1 KR 102347682B1 KR 1020210021079 A KR1020210021079 A KR 1020210021079A KR 20210021079 A KR20210021079 A KR 20210021079A KR 102347682 B1 KR102347682 B1 KR 102347682B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aggregate
waste
weight
parts
particle size
Prior art date
Application number
KR1020210021079A
Other languages
English (en)
Inventor
박명진
박중걸
정봉원
이주원
박승용
Original Assignee
주식회사 청진이엔씨
청진건설(주)
청진종합건설(주)
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 주식회사 청진이엔씨, 청진건설(주), 청진종합건설(주) filed Critical 주식회사 청진이엔씨
Priority to KR1020210021079A priority Critical patent/KR102347682B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102347682B1 publication Critical patent/KR102347682B1/ko

Links

Images

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
    • C04B18/022—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by an organic binder
    • 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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • 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
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C04B14/305—Titanium oxide, e.g. titanates
    • 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/12—Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
    • 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/149—Waste materials; Refuse from metallurgical processes other than silica fume or slag
    • 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
    • C04B20/0076—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 characterised by the grain distribution
    • 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
    • C04B20/02—Treatment
    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/36—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • 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
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법에 관한 것으로 구체적으로 폐골재를 호퍼에 투입하는 단계, 상기 호퍼에 투입된 폐골재는 입도 크기별로 각각 제1차 내지 제3차 선별 공정을 수행하는 단계, 상기 제1차 내지 제3차 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재를 세척하는 단계, 상기 폐골재를 세척한 세척수 배수 및 상기 폐골재를 건조하는 단계 및 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 접착성 조성물과 기능성 물질을 혼합하는 단계를 포함하는 전처리 공정이 수행되는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법을 제공한다.

Description

폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품{MANUFACTURING METHOD OF ROAD BLOCK USING RECYCLED AGGREGATE AND ROAD BLOCK MANUFACTURED BY THE METHOD}
본 발명은 재활용 폐골재를 이용한 블록 제품 제조방법에 관한 것으로 구체적으로 폐자원 활용도를 높이고, 다양한 색감과 질감을 표현할 수 있는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품을 제공한다.
종래 콘크리트용과 아스팔트용 골재는 석산에서 발파에 의해 채집한 원석을 1차 조분쇄기에 투입하여 파쇄하고, 상기 파쇄된 조 골재는 2차 분쇄기에 투입되며, 여기서 분쇄된 골재는 중간 분쇄물로서 석산의 표토인 황토 성분이 다량 포함되어 있어 있는 상태에서 분쇄 가공되고 골재 규격별로 입도 분리된다.
이러한, 종래 채석장에서의 골재 상산 방법은 골재 채취장에서 골재를 생산할 때 다량의 혼합석이 발생되는데, 이러한 혼합석은 도로 공사용 보조재료로 활용되는 것이 통례이어서 부가가치가 낮은 단점이 있으며, 일반적으로 폐기하게 되는데 그 과정에서 보관 공간의 부족 및 주변 환경 관리의 문제가 있었다.
한편, 블록 제품에 사용되는 모래는 자연사를 사용하고 있으나, 현재 하천에서 채취되고 있는 자연사는 날이 갈수록 채취량이 부족하고, 이미 상류에는 채취량이 고갈되어 인공사를 사용하지 않으면 안될 실정에 있다.
한편, 블록 제품 생산에 사용되는 골재는 건설폐기물을 파쇄하여 생산하는 재활용 골재를 사용하기도 하나, 입도나 강도 문제로 내구성이 취약한 단점이 있다.
따라서, 원가 절감 및 폐자원 재활용에 따른 환경 문제 측면에서 다양한 분야에서 발생되는 폐골재를 재활용하되, 품질의 동일성이 유지될 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1960886호
본 발명은 재활용 폐골재를 이용한 블록 제품 제조방법에 관한 것으로 구체적으로 폐자원 활용도를 높이고, 다양한 색감과 질감을 표현할 수 있는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은 폐골재를 호퍼에 투입하는 단계, 상기 호퍼에 투입된 폐골재는 입도 크기별로 각각 제1차 내지 제3차 선별 공정을 수행하는 단계, 상기 제1차 내지 제3차 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재를 세척하는 단계, 상기 폐골재를 세척한 세척수 배수 및 상기 폐골재를 건조하는 단계 및 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 접착성 조성물과 기능성 물질을 혼합하는 단계를 포함하는 전처리 공정이 수행되는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법을 제공한다.
상기 제1차 선별 공정에서는 입도 3.5 mm 이상의 폐골재를 선별하고, 상기 제2차 선별 공정에서는 입도 1.5 mm 이하의 폐골재를 선별하며, 상기 제3차 선별 공정에서는 입도 1.5 mm 이상 3.4 mm 이하의 폐골재를 선별하는 것을 특징으로 한다.
상기 폐골재는 바텀애시, 폐주물사, 폐옥석, 석재 가공 폐석 및 순환 모래 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 접착성 조성물은 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리우레탄 및 아크릴레이트 공중합체 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 기능성 물질은 ZnO, 무기 항박테리아 나노파우더, Al2O3, 및 MgO 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 전처리 공정 이후에, 1) 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재, 시멘트, 혼화재 및 물을 혼합하여 기층부 조성물을 제조하는 단계; 2) 상기 기층부 조성물을 진동 하판(130) 상단에 마련된 몰드(110)에 투입한 후, 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 기층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 기층부(20)를 제조하는 단계; 3) 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재, 시멘트, 광촉매, 플라이애쉬, 발수제, 강도증진제 및 물을 혼합하여 표층부 조성물을 제조하는 단계; 및 4) 표층부 조성물을 상기 몰드(110)의 내부에 성형된 기층부(20)의 상부에 투입한 후 상기 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 표층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 표층부(10)를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 시멘트 15 내지 22 중량부, 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재 25 내지 45 중량부, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재 20 내지 40 중량부, 혼화재 10 내지 20 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 표층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 시멘트 15 내지 23 중량부, 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재 10 내지 30 중량부, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재 50 내지 65 중량부, 광촉매 2 내지 4 중량부, 플라이애쉬 13 내지 17 중량부, 발수제 0.2 내지 3 중량부, 강도증진제 3 내지 7 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광촉매는 TiO2, ZrO2, V2O3, WO3, CuO, 및 SrTiO3으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 TiO2를 사용한다.
상기 발수제는 파라핀 왁스 및 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르의 혼합물(바람직하게는 1:1의 중랑비로 혼합)인 것을 특징으로 한다.
상기 표층부(10)의 연직 두께는 6 ~ 10mm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에서, 상기 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 폐골재 선별 작업 이후에 입도별로 분리된 폐골재에 접착성 조성물을 혼합함으로써, 폐골재의 강도를 향상시켜 폐골재 재활용 블록 제품의 강도 및 내구성 향상이 가능하고, 이로 인하여 고성능 및 고품질의 블록 제품 생산이 가능하다.
또한, 폐골재는 다양한 색상과 질감을 가지고 있으므로, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 제품 색상에 적합한 골재 사용이 가능하여 선명한 색상 발현이 가능하며, 다양한 입도의 골재 재활용이 가능하여 최적의 입도를 가진 골재를 사용하여 블록 제품을 생산할 수 있다.
또한, 폐자원 재활용을 통한 친환경적 측면의 효과, 블록 제품의 경량화, 차별화된 제품의 질감 표현 등의 효과가 있다.
특히, 입도별로 선별된 폐골재에 대하여 각각 기능성 물질을 혼합함으로써, 블록 제품에 대하여 마모 방지, 접착력 향상, 강도 향상, 항균성 및 방염성 등의 기능성을 부여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 중 폐골재 선별 공정에 사용되는 선별기를 상부에서 바라본 상부 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 중 폐골재 선별 공정에 사용되는 선별기를 측면에서 바라본 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 블록 제품의 기층부 및 표층부를 제조하는 공정도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 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.
도 1은 본 발명에 따른 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 중 폐골재 선별 공정에 사용되는 선별기를 상부에서 바라본 상부 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 중 폐골재 선별 공정에 사용되는 선별기를 측면에서 바라본 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법은 폐골재를 호퍼에 투입하는 단계, 상기 호퍼에 투입된 폐골재는 입도 크기별로 각각 제1차 내지 제3차 선별 공정을 수행하는 단계, 상기 제1차 내지 제3차 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재를 세척하는 단계, 상기 폐골재를 세척한 세척수 배수 및 상기 폐골재를 건조하는 단계 및 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 접착성 조성물과 기능성 물질을 혼합하는 단계를 포함하는 전처리 공정이 수행된다.
우선, 폐골재를 호퍼에 투입하는 단계가 수행된다 (도 1 및 도 2의 ①).
상기 폐골재는 바텀애시, 폐주물사, 폐옥석, 석재 가공 폐석 및 순환 모래 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 다만 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 폐골재 중 바텀애시는 선별하여 재사용함으로써, 블록 제품의 경량화를 구현할 수 있고, 폐기물 재활용에 따른 친환경 효과가 있고, 블록 제품의 무늬 및 질감 표현에 유리한 장점이 있다.
상기 폐골재 중 폐주물사는 선별하여 재사용함으로써, 폐기물 재활용에 따른 친환경 효과가 있고, 블록 제품의 무늬 및 질감 표현에 유리한 장점이 있다.
상기 폐골재 중 폐옥석은 선별하여 재사용함으로써, 폐기물 재활용에 따른 친환경 효과가 있고, 블록 제품의 색상 및 질감 차별화가 가능하며, 옥석의 건강 효능을 활용할 수 있어 기능성 블록 제품 구현이 가능한 효과가 있다.
상기 폐골재 중 석재 가공 폐석은 재파쇄 및 선별하여 재사용함으로써, 폐기물 재활용에 따른 친환경 효과가 있고, 블록 제품의 색상 및 질감 차별화가 가능한 효과가 있다.
상기 폐골재 중 순환 모래는 선별하여 재사용함으로써, 폐기물 재활용에 따른 친환경 효과가 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 단계 이후 상기 호퍼에 투입된 폐골재는 입도 크기별로 각각 제1차 내지 제3차 선별 공정을 수행하는 단계가 수행된다. 그리고, 상기 제1차 내지 제3차 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재를 세척하는 단계가 수행된다 (도 1 및 도 2의 ②, ③-1, ③-2, ④).
상기 제1차 선별 공정에서는 입도 3.5 mm 이상의 폐골재를 선별하고, 제1차 선별 공정에서 선별된 입도 3.5 mm 이상의 폐골재를 물로 세척한다 (도 1 및 도 2의 ②). 다음으로, 상기 제2차 선별 공정에서는 입도 1.5 mm 이하의 폐골재를 선별하며, 제2차 선별 공정에서 선별된 입도 1.5 mm 이하의 폐골재를 물로 세척한다 (도 1 및 도 2의 ③-1, ③-2). 다음으로, 상기 제3차 선별 공정에서는 입도 1.5 mm 이상 3.4 mm 이하의 폐골재를 선별하며, 제3차 선별 공정에서 선별된 입도 1.5 mm 이상 3.4 mm 이하의 폐골재를 물로 세척한다 (도 1 및 도 2의 ④).
상기 제1차 선별 공정에서 선별된 입도 3.5 mm 이상의 폐골재는 후술하는 바와 같이 블록 제품 제조시에 기층부 조성물 제조에 사용된다.
다음으로, 상기 제2차 선별 공정에서 선별된 입도 1.5 mm 이하의 폐골재는 마찬가지로 블록 제품 제조시에 기층부 조성물 제조에 사용된다.
끝으로, 상기 제3차 선별 공정에서 선별된 입도 1.5 mm 이상 3.4 mm 이하의 폐골재는 블록 제품 제조시에 표층부 조성물 제조에 사용된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1차 내지 제3차 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재를 물로 세척함으로써, 골재 표면의 미세분말을 제거하여 블록 제품 제조시 시멘트와의 결합력을 강화시킬 수 있으며, 이로 인하여 블록 제품의 강도 및 내구성이 증가하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 블록 제품 색상에 적합한 골재 사용이 가능하여 선명한 색상 발현이 가능하고, 장기간 사용에도 탈변색 없이 색상 유지가 가능하다는 장점이 있다. 종래 표층부 골재의 경우에는 백색에 가까운 골재이므로 장기간 사용시 색상이 흐려지는 단점이 있었으나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 장기간 사용에도 색상 유지가 가능하다.
또한, 선별 공정 중 체의 선택에 따라 다양한 입도의 골재 생산이 가능하기 때문에, 블록 제품에 따라 최적의 입도를 가진 골재를 사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 폐자원 재활용을 통한 친환경적 측면의 효과, 블록 제품의 경량화, 차별화된 질감 표현 및 기능성 부여에 따른 기능성 향상 블록 제품 구현이 가능하다는 장점이 있다.
종래의 골재는 고가의 원료라는 점에서 제조 비용이 많이 소모되는 문제가 있었으며, 특히, 종래 골재 중 표층부에 사용되는 골재의 경우에는 고가인 경우가 많아 경제성이 문제되었으나, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 폐골재를 재활용하여 기층부 조성물 및 표층부 조성물의 골재로 사용하기 때문에 경제성이 우수한 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 공정 이후에 상기 폐골재를 세척한 세척수 배수 및 상기 폐골재를 건조하는 단계와 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 접착성 조성물과 기능성 물질을 혼합하는 단계를 포함하는 전처리 공정이 수행된다.
상기 접착성 조성물은 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리우레탄 및 아크릴레이트 공중합체 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
종래의 경우 경제성 측면에서, 블록 제품의 기층부 및 표층부에 사용되는 골재를 재활용 골재로 사용하는 시도가 있었다.
그러나, 건설폐기물 등의 재활용 골재를 사용할 경우 입도나 강도 문제로 인하여 내구성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 접착성 조성물을 혼합하는 공정을 수행함으로써, 폐골재의 표면 및 내부로 접착성 조성물이 도포되어, 각 입도의 폐골재의 강도가 향상되는 효과가 있다. 이로 인하여, 본 발명의 일 실시형태에서 접착성 조성물과 혼합된 각 입도의 폐골재를 재활용하여 제작한 블록 제품은 강도가 우수하고 내구성이 증가하는 효과가 있다.
상기 기능성 물질은 ZnO, 무기 항박테리아 나노파우더, Al2O3, 및 MgO 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 ZnO, 무기 항박테리아 나노파우더, Al2O3, 및 MgO 중 어느 하나 이상의 기능성 물질을 혼합함으로써, 재활용 폐골재를 활용하여 제작한 블록 제품의 성능 향상 효과가 있다.
구체적으로, 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 ZnO을 혼합함으로써, 재활용 폐골재를 활용하여 제작한 블록 제품은 강도 향상, 시멘트와의 접착성 향상 등의 기능성을 가질 수 있다.
다음으로, 상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 무기 항박테리아 나노파우더를 혼합함으로써, 재활용 폐골재를 활용하여 제작한 블록 제품은 항 박테리아 및 항균 기능성을 가질 수 있다.
상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 Al2O3를 혼합함으로써, 재활용 폐골재를 활용하여 제작한 블록 제품은 마모 방지 및 방수 기능성을 가질 수 있다.
상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 MgO를 혼합함으로써, 재활용 폐골재를 활용하여 제작한 블록 제품은 방염 기능성을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 블록 제품의 기층부 및 표층부를 제조하는 공정도이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 전처리 공정 이후에, 1) 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재, 시멘트, 혼화재 및 물을 혼합하여 기층부 조성물을 제조하는 단계; 2) 상기 기층부 조성물을 진동 하판(130) 상단에 마련된 몰드(110)에 투입한 후, 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 기층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 기층부(20)를 제조하는 단계; 3) 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재, 시멘트, 광촉매, 플라이애쉬, 발수제, 강도증진제 및 물을 혼합하여 표층부 조성물을 제조하는 단계; 및 4) 표층부 조성물을 상기 몰드(110)의 내부에 성형된 기층부(20)의 상부에 투입한 후 상기 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 표층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 표층부(10)를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 전처리 공정 이후에, 1) 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재, 시멘트, 혼화재 및 물을 혼합하여 기층부 조성물을 제조하는 단계가 수행된다.
상기 기층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 시멘트 15 내지 22 중량부, 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재 25 내지 45 중량부, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재 20 내지 40 중량부, 혼화재 10 내지 20 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시멘트는 상기 기층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 15 내지 22 중량부를 포함한다.
상기 굵은 골재는 5mm 체에서 중량비로 85% 이상 남는 골재이고 2.5mm 체에 다 남는 골재인 것으로 하고, 상기 잔골재는 10mm 체를 전부 통과하고 5mm 체를 중량비로 85% 이상 통과하며 0.08mm 체에 다 남는 골재인 것으로 한다.
상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재를 25 중량부 미만으로 혼합하는 경우 기층부(20)의 내구성을 증가시키기 어려워 고강도의 보차도 블록을 제조할 수 없고, 상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재를 45 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 상대적으로 상기 잔골재의 혼합량이 낮아 기층부(20) 내부가 치밀하지 못하고 흡착력이 낮아져서 강도 발현이 어려워질 수 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재 20 중량부 미만으로 혼합하는 경우 상기 잔골재의 혼합량이 낮아 기층부(20)의 내부 및 표면에 물이 부착되어 있는 습윤 상태가 좋지 못하거나 실적률이 낮아 기층부(20) 골재의 모양이 좋지 못하거나 입도 분포가 적당하지 못할 우려가 있고, 상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재를 40 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 기층부(20)의 공극률을 일정하게 유지하기 어렵고 강도저하의 우려가 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
상기 혼화재는 콘크리트의 성질을 개선, 향상시킬 목적으로 첨가하는 재료로 플라이애쉬, 고로슬래그, 실리카퓸, 천연 포졸란을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 혼화재는 상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 10 내지 20 중량부로 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 혼화재 10 중량부 미만으로 혼합하는 경우 필요 성능이 발현되지 않을 우려가 있고, 상기 기층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여, 상기 혼화재 20 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 블록 품질에서 장기 강도 및 동결 융해에 취약한 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 기층부 조성물을 진동 하판(130) 상단에 마련된 몰드(110)에 투입한 후, 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 기층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 기층부(20)를 제조한다.
일반적인 보도블록 제조방법은 시멘트와 물을 적절한 비율로 혼합하고 혼합된 반죽물을 일정한 형상의 몰드에서 성형한 다음 양생 과정을 거쳐 성형 몰드에서 보도블록을 빼내는 탈형 과정을 거치게 된다. 그러나 몰드에서 제품 성형시 가압을 하지 않거나 진동을 실시하지 않으면 내구성이 약하여 미세한 충격에도 쉽게 파손되어 유사시에 그 기능을 발휘하지 못하는 제품들이 많았다. 따라서 본 발명에서는 제품의 성형과 강도 발현이 적합한 진동 가압 방식을 적용하도록 한다.
다음으로, 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재, 시멘트, 광촉매, 플라이애쉬, 발수제, 강도증진제 및 물을 혼합하여 표층부 조성물을 제조하는 단계가 수행된다.
상기 표층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 시멘트 15 내지 23 중량부, 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재 10 내지 30 중량부, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재 50 내지 65 중량부, 광촉매 2 내지 4 중량부, 플라이애쉬 13 내지 17 중량부, 발수제 0.2 내지 3 중량부, 강도증진제 3 내지 7 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 단계는 상기 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재, 시멘트, 광촉매, 플라이애쉬, 발수제, 강도증진제를 건식 혼합하여 건식 혼합물을 제조한 후, 상기 건식 혼합물에 최종적으로 물을 투입하여 습식 혼합하여 상기 표층부 조성물을 제조한다.
상기 광촉매는 TiO2, ZrO2, V2O3, WO3, CuO, 및 SrTiO3으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 TiO2를 사용한다.
상기 발수제는 파라핀 왁스 및 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르의 혼합물(바람직하게는 1:1의 중랑비로 혼합)인 것을 특징으로 한다.
상기 단계는 먼저 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재 10 내지 30 중량부, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재 50 내지 65 중량부, 상기 TiO2, ZrO2, V2O3, WO3, CuO, 및 SrTiO3으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 광촉매 재료 2 내지 4 중량부, 플라이애쉬 13 내지 17 중량부, 발수제 0.2 내지 3 중량부, 강도증진제 3 내지 7 중량부를 20 ~ 60초 동안 건식혼합하여 제조한다.
상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재 10 중량부 미만 및 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재 50 중량부 미만으로 혼합하는 경우 상기 잔골재의 혼합량이 낮아 표층부(10)의 내부 및 표면에 물이 부착되어 있는 습윤 상태가 좋지 못하거나 실적률이 낮아 표층부(10) 골재의 모양이 좋지 못하고 입도 분포가 적당하지 못할 우려가 있고 과도한 시멘트비로 인해 골재를 노출시켜 미관을 형성하는 제품의 특성을 구현하기 어렵고, 원재료비가 상승하는 요인이 되기도 하며, 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재 30 중량부 초과 및 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재 65 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 표층부(10)의 공극률을 일정하게 유지하기 어려우며 과도한 골재량과 낮은 시멘트비로 인해 강도 저하가 발생할 수 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명에 포함되는 TiO2는 아나타제(anatase)의 구조를 가지는 것으로, 내마모성과 내구성이 우수하다는 특성을 가지고 있고 안전하며 무독성 물질로서, 사용 후 폐기 시에도 3차 공해에 대한 염려가 없는 친환경 소재이다.
플라이애쉬는 콘크리트 혼화재로 사용되는 것으로 상기 TiO2와 함께 사용함으로써 본 발명에 의해 습식 혼합하여 제조된 상기 표층부 조성물은 장기적으로 매우 높은 강도를 가질 수 있고, TiO2의 분산이 고르게 되어 광촉매 반응 효율이 높은 고강도 보차도 블록을 제조할 수 있다. 또한, 상기 플라이애쉬를 사용하지 않고 광촉매만을 사용하여 상기 시멘트와 혼합하여 제조된 보차도 블록의 경우 TiO2의 분산도가 떨어지고, 강도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있고, 초미립자인 광촉매의 특성상 상기 광촉매와 상기 시멘트가 용이하게 섞이지 않는 문제점이 있으므로 제조되는 보차도 블록의 강도와 혼합 용이성을 증가시키기 위한 목적으로 상기 플라이애쉬를 첨가한다.
본 발명은 광촉매와 플라이애쉬를 사용한다. 구체적으로 본 발명의 표층부 조성물은 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 광촉매 2 내지 4 중량부, 플라이애쉬 13 내지 17 중량부를 포함한다.
상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 광촉매를 2 중량부 미만으로 혼합하는 경우 상기 광촉매의 대기정화 기능 효과가 미미할 수 있고, 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 상기 광촉매를 4 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 상대적으로 상기 잔골재 및 시멘트의 비율이 낮아져 내구성이 낮아질 우려가 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
상기 단계에서 표층부 조성물을 위한 건식 혼합물 제조시 발수제를 첨가하는 경우, 상기 기능 성분이 균일하게 혼합되지 않고 혼합물의 상호 결합도가 감소하여 최종 제품인 보차도 블록의 강도가 저하되는 결과가 발생하여, 본 발명자는 상기 기능 성분이 균일하게 혼합되고, 상기 혼합물의 상호 결합도를 증가시켜 최종적으로 블록의 강도를 증가시키기 위하여 강도 증진제를 첨가하였다. 상기 강도증진제는 수분의 원활한 분산을 통하여 수화반응을 촉진하고 균등화를 통하여 블록의 강도를 증가시킬 수 있다.
상기 강도증진제는 1,2-벤즈이소티아졸-3(2H)-온(1,2-Benzisothiazol-3(2H)-one: CAS NO. 2634-33-5) 및 2-메틸-2H-이소티아졸-3-온(2-methyl-2H-isothiazol-3-one: CAS NO. 2682-20-4)을 포함하며, 상기 화합물은 1:1의 중량비로 포함되는 것이 바람직하다.
구체적으로 본 발명의 표층부 조성물은 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 강도증진제 3 내지 7 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 5 중량부 포함할 수 있다.
상기 발수제는 물에 녹으면서 내부 입자표면과 경화체 표면에 코팅막을 형성시켜 내수 및 방수 성능을 향상시키는 역할을 한다. 상기 발수제는 내수성을 극대화시키기 위해 추가적으로 첨가하는 재료로서, 파라핀 왁스 및 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르를 1:1의 중랑비로 혼합한 혼합물을 사용하며, 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.2 내지 3 중량부를 사용한다.
상기 발수제를 0.2 중량부 미만으로 사용하면 내수성 향상에 효과를 발현하지 못하고, 반면에 3 중량부를 초과하면, 비빔이 매우 불량해지고, 제조 단가가 대폭 증대되며, 오히려 블록의 강도가 감소하는 단점이 있으며 본 발명자의 실험에 의하면 발수제를 상기 표층부 조성물 전체 100 중량부에 대하여 4 중량부 첨가하는 경우 표층부와 기층부의 분리현상이 관찰되었다.
또한, 상기 건식혼합을 20초 미만으로 실시하는 경우 균일하게 혼합되지 못할 우려가 있고, 60초 초과하여 실시하는 경우 표층부(10) 내부에 기포 및 재료분리가 생길 수 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 건식혼합된 표층부 조성물의 100 중량부에 대하여 물 3 내지 7 중량부를 10 ~ 30초 동안 서서히 투입하여 150 ~ 300초 동안 습식혼합하여 표층부 조성물을 제조한다. 상기 건식혼합된 표층부 조성물에 물 3 중량부 미만으로 혼합하는 경우 유동이 어려워 하기 단계에서 가압 성형이 어려울 뿐만 아니라 상기 잔골재에 포함되어 있는 염분 또는 불순물을 충분히 녹여 제거할 수 없는 문제점이 발생할 수 있고 시멘트가 경화되기 위한 수화반응이 일어나기에 충분한 수분이 공급되지 않아 강도 발현이 어려워지며, 상기 건식혼합된 표층부 조성물에 대하여 물 7 중량부를 초과하여 혼합하는 경우 상기 시멘트와 혼합할 때 강도 발현이 미흡하거나, 과도한 반죽 질기로 인해 탈형 시 제품 표면에 불량이 발생할 우려가 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 물은 서서히 투입해야 하며 10초 미만으로 빠르게 투입하는 경우 아래 단계에서 제조된 표층부(10) 내부에 기포가 생길 우려가 있고 고른 물 분사가 되지 않을 우려가 있으며 30초를 초과하여 느리게 투입하는 경우 혼합 이전에 굳어버릴 우려가 있으므로 상기 조건으로 실시하고, 상기 혼합은 150초 미만으로 혼합하는 경우 상기 건식혼합된 표층부 조성물에 상기 물의 혼합이 미미할 수 있고 300초 초과하여 혼합하는 경우 상기 건식혼합된 표층부 조성물에 기포와 재료분리가 발생하여 내구성이 낮아질 우려가 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
상기 단계에서 건식 혼합 후 습식 혼합을 실시하여 선행기술로부터 공지된 보차도 블록과는 다른 상당한 이점을 포함하게 된다. 특히 건식 혼합물에 광촉매 재료를 혼합한 조성물과 비교할 때 상기 표층부(10)에서 상기 광촉매 재료의 균일도가 매우 일정하여 광촉매 효율이 증가되고, 상기 기층부(20)와 유사한 강도를 가지도록 마련할 수 있다.
다음으로, 상기 표층부 조성물을 상기 몰드(110)의 내부에 성형된 기층부(20)의 상부에 투입한 후 상기 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 표층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 표층부(10)를 제조한다.
상기 표층부 조성물을 상기 물의 혼합량 및 물의 혼합 속도를 따르지 않고 상기 단계의 진동 가압을 실시하는 경우 상기 혼합된 물에 의해 상기 광촉매 재료가 상기 표층부(10)에 균일하게 분포할 수 없게 되어 상기 표층부(10)의 위치에 따라 광촉매 효율 차이가 달라지므로 대기정화 기능을 효과적으로 실행할 수 없는 문제점이 있다. 그러나 상기 표층부(10) 성형시 가압을 하지 않거나 진동을 실시하지 않으면 내구성이 약하여 미세한 충격에도 쉽게 파손되어 유사시에 그 기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있으므로 상기 표층부 조성물을 제조한 후 상기 단계의 조건으로 성형을 실시하는 것이 가장 바람직하다.
상기 표층부(10)의 연직 두께는 6 내지 10mm인 것으로 하며 바람직하게는 8mm이다. 상기 표층부(10)의 연직 두께가 6mm 미만인 경우 보차도에서의 사용 과정에서 마모, 파손 등으로 인하여 광촉매 성분이 제거되어 질소산화물 제거 효과를 발휘하지 못하게 될 우려가 있고, 상기 표층부(10)의 연직 두께가 10mm를 초과하는 경우 상기 기층부(20)의 연직 두께가 낮아져야 하므로 내부강도가 낮아질 수 있으므로 상기 조건으로 실시하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에서, 상기 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 폐골재 선별 작업 이후에 입도별로 분리된 폐골재에 접착성 조성물을 혼합함으로써, 폐골재의 강도를 향상시켜 폐골재 재활용 블록 제품의 강도 및 내구성 향상이 가능하고, 이로 인하여 고성능 및 고품질의 블록 제품 생산이 가능하다.
또한, 폐골재는 다양한 색상과 질감을 가지고 있으므로, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 제품 색상에 적합한 골재 사용이 가능하여 선명한 색상 발현이 가능하며, 다양한 입도의 골재 재활용이 가능하여 최적의 입도를 가진 골재를 사용하여 블록 제품을 생산할 수 있다.
또한, 폐자원 재활용을 통한 친환경적 측면의 효과, 블록 제품의 경량화, 차별화된 제품의 질감 표현 등의 효과가 있다.
특히, 입도별로 선별된 폐골재에 대하여 각각 기능성 물질을 혼합함으로써, 블록 제품에 대하여 마모 방지, 접착력 향상, 강도 향상, 항균성 및 방염성 등의 기능성을 부여할 수 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 실시 예들은 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.

Claims (12)

  1. 폐골재를 호퍼에 투입하는 단계;
    상기 호퍼에 투입된 폐골재는 입도 크기별로 각각 제1차 내지 제3차 선별 공정을 수행하는 단계;
    상기 제1차 내지 제3차 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재를 세척하는 단계;
    상기 폐골재를 세척한 세척수 배수 및 상기 폐골재를 건조하는 단계; 및
    상기 선별 공정에서 선별된 각 입도의 폐골재에 접착성 조성물과 기능성 물질을 혼합하는 단계;의 전처리 공정이 수행되며, 상기 기능성 물질은 무기 항박테리아 나노파우더를 포함하고,
    상기 전처리 공정 이후에,
    1) 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재, 시멘트, 혼화재 및 물을 혼합하여 기층부 조성물을 제조하는 단계;
    2) 상기 기층부 조성물을 진동 하판(130) 상단에 마련된 몰드(110)에 투입한 후, 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 기층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 기층부(20)를 제조하는 단계;
    3) 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재, 시멘트, 광촉매, 발수제, 강도증진제 및 물을 혼합하여 표층부 조성물을 제조하는 단계; 및
    4) 표층부 조성물을 상기 몰드(110)의 내부에 성형된 기층부(20)의 상부에 투입한 후 상기 진동 상판(100)이 상기 몰드(110) 내부로 하강되고 상기 진동 상판(100)과 진동 하판(130)에 의하여 상기 표층부 조성물이 진동되면서 가압 성형하여 표층부(10)를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 표층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 시멘트 15 내지 23 중량부, 1.5 mm 이하의 입경의 제1 잔골재 10 내지 30 중량부, 1.5 내지 3.4 mm 입경의 제2 잔골재 50 내지 65 중량부, 광촉매 2 내지 4 중량부, 플라이애쉬 13 내지 17 중량부, 발수제 0.2 내지 3 중량부, 강도증진제 3 내지 7 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1차 선별 공정에서는 입도 3.5 mm 이상의 폐골재를 선별하고, 상기 제2차 선별 공정에서는 입도 1.5 mm 이하의 폐골재를 선별하며, 상기 제3차 선별 공정에서는 입도 1.5 mm 이상 3.4 mm 이하의 폐골재를 선별하는 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폐골재는 바텀애시, 폐주물사, 폐옥석, 석재 가공 폐석 및 순환 모래 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착성 조성물은 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리우레탄 및 아크릴레이트 공중합체 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기층부 조성물은 전체 100 중량부에 대하여, 시멘트 15 내지 22 중량부, 5 내지 10 mm 입경의 굵은 골재 25 내지 45 중량부, 3.5 내지 5 mm 입경의 잔골재 20 내지 40 중량부, 혼화재 10 내지 20 중량부 및 물 3 내지 7 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매는 TiO2, ZrO2, V2O3, WO3, CuO, 및 SrTiO3으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발수제는 파라핀 왁스 및 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르의 혼합물인 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 표층부(10)의 연직 두께는 6 ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법.
  12. 제1항 내지 제4항, 제7항 및 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품.
KR1020210021079A 2021-02-17 2021-02-17 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품 KR102347682B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210021079A KR102347682B1 (ko) 2021-02-17 2021-02-17 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210021079A KR102347682B1 (ko) 2021-02-17 2021-02-17 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102347682B1 true KR102347682B1 (ko) 2022-01-10

Family

ID=79347190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210021079A KR102347682B1 (ko) 2021-02-17 2021-02-17 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102347682B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060056172A (ko) * 2004-11-19 2006-05-24 장미희 폐 원석을 이용한 아스콘 제조방법
KR101529681B1 (ko) * 2014-07-16 2015-06-29 (주)에코청진 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법
KR101960886B1 (ko) 2018-11-07 2019-03-21 주식회사 데코페이브 미세먼지 저감 및 대기정화 기능의 고강도 보차도 블록 제조방법
KR102159545B1 (ko) * 2020-04-07 2020-09-23 주식회사 데코페이브 자가세정 기능을 갖는 보차도 블록 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 보차도 블록
KR102162616B1 (ko) * 2020-06-10 2020-10-07 주식회사 상원그린콘 숯분말을 포함하는 친환경 호안블럭의 제조방법 및 이로부터 제조된 숯분말을 포함하는 친환경 호안블럭

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060056172A (ko) * 2004-11-19 2006-05-24 장미희 폐 원석을 이용한 아스콘 제조방법
KR101529681B1 (ko) * 2014-07-16 2015-06-29 (주)에코청진 블록 형성용 조성물 및 이를 이용한 블록의 제조방법
KR101960886B1 (ko) 2018-11-07 2019-03-21 주식회사 데코페이브 미세먼지 저감 및 대기정화 기능의 고강도 보차도 블록 제조방법
KR102159545B1 (ko) * 2020-04-07 2020-09-23 주식회사 데코페이브 자가세정 기능을 갖는 보차도 블록 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 보차도 블록
KR102162616B1 (ko) * 2020-06-10 2020-10-07 주식회사 상원그린콘 숯분말을 포함하는 친환경 호안블럭의 제조방법 및 이로부터 제조된 숯분말을 포함하는 친환경 호안블럭

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111003989B (zh) 一种利用花岗岩锯泥制备花岗岩装饰板材的制备方法
CN101560073A (zh) 一种废弃混凝土回收再利用的方法
CN110357562A (zh) 建筑垃圾资源化处理方法
KR101864125B1 (ko) 용접슬래그를 이용하여 제조된 투수 및 고강도 특성의 점토벽돌 및 이의 제조방법
CN106746958B (zh) 利用废弃混凝土制备空心混凝土砌砖的制备方法
CN104177009A (zh) 一种仿古砖及其生产方法
CN107226662A (zh) 一种大掺量高炉重矿渣复合砂基透水砖及其高效制备方法
CN111517726A (zh) 一种再生骨料人造艺术石饰面板及其制备方法
CN107793066A (zh) 一种超强合成石英石的制备方法及制成的超强合成石英石
CN109650792A (zh) 一种建筑垃圾制备的仿大理石砖及制备方法
CN103467002B (zh) 一种利用瓷砖抛光渣生产树脂型人造石的方法
KR102347682B1 (ko) 폐골재 재활용 블록 제품 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 폐골재 재활용 블록 제품
CN113493333A (zh) 一种泥浆包裹强化透水再生混凝土及其制备方法
KR101398816B1 (ko) 현무암 부산물 또는 현무암 경량골재를 이용한 인조석 및 그 제조방법
KR100791960B1 (ko) 적층형 블록과 제조방법
CN106348663A (zh) 一种废橡胶免烧砖的制备工艺
CN109553340B (zh) 再生骨料水磨石及其制备方法和应用
KR100509963B1 (ko) 바텀 애쉬를 이용한 인조석 및 그 제조 방법
KR100466528B1 (ko) 인조 현무암 조성물의 제조방법
KR101837376B1 (ko) 폐쇼트볼과 폐유리분말을 이용하여 제조된 고강도 특성의 점토벽돌 및 이의 제조방법
CN113105181A (zh) 一种强化再生混凝土及其生产工艺
KR102434649B1 (ko) 인테리어용 기능성 칼라 벽돌 제조방법 및 이의 제조방법에 의하여 제조된 인테리어용 기능성 칼라 벽돌
CN206736343U (zh) 一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复设备
CN111908817A (zh) 磷酸镁水泥料改性再生粗骨料的制备方法及得到的改性再生粗骨料及其应用
CN111333322A (zh) 一种用于陶制品的哑光釉及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant