KR102539627B1 - Composition and making method of cement concrete blocks using recycled aggregates - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주로 아스팔트 콘크리트 도로 유지 보수 공사의 파쇄 공정에서 발생한 폐기 아스팔트 콘크리트로 기존 천연 골재를 대체하도록 재활용할 수 있고 강도가 증진되도록 한 시멘트 콘크리트 블록 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 시멘트, 식물성 첨가제, 일반 골재, 폐아스콘 재생골재, 감수제를 포함하는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물과, 시멘트, 식물성 첨가제, 일반 골재, 폐아스콘 재생골재, 감수제를 포함하는 시멘트 콘크리트 블록에 있어서, 상기 식물성 첨가제는, 황산염계 무기화합물, 유기용제, 에멀젼형 실리콘 소포제, 물을 포함하는 산성용액에 리그노셀룰로오스를 넣고 이를 교반하여 리그노셀룰로오스 입자를 연화시키는 단계; 상기 연화단계를 거친 리그노셀룰로오스를 산성용액에 침지시킨 상태에서 분쇄하여 현탁액으로 제조하는 단계; 상기 현탁액으로 제조된 리그노셀룰로오스에 수산화물을 투입하여 중화한 후 탈수 및 건조하여 분말화하는 단계;로 이루어지는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물에 함유되는 식물성 첨가제의 제조방법을 특징으로 한다.
The present invention mainly relates to a cement concrete block composition that can be recycled to replace existing natural aggregate with waste asphalt concrete generated in the crushing process of asphalt concrete road maintenance work and has increased strength, and a method for manufacturing the same.
That is, the present invention relates to a cement concrete block composition using cement, vegetable additives, general aggregate, waste asphalt concrete recycled aggregate, and recycled aggregate including a water reducing agent, and cement containing cement, vegetable additives, general aggregate, waste asphalt concrete recycled aggregate, and water reducing agent. In the concrete block, the vegetable additive is prepared by adding lignocellulose to an acidic solution containing a sulfate-based inorganic compound, an organic solvent, an emulsion-type silicone antifoaming agent, and water, followed by stirring to soften the lignocellulosic particles; preparing a suspension by pulverizing the lignocellulose that has undergone the softening step while being immersed in an acidic solution; It is characterized by a method for producing a vegetable additive contained in a cement concrete block composition using recycled aggregate comprising: neutralizing by adding hydroxide to lignocellulose prepared from the suspension, dehydrating and drying to powder.

Description

재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물 및 그 제조 방법 {Composition and making method of cement concrete blocks using recycled aggregates}Cement concrete block composition and manufacturing method using recycled aggregate {Composition and making method of cement concrete blocks using recycled aggregates}

본 발명은 주로 아스팔트 콘크리트 도로 유지 보수 공사의 파쇄 공정에서 발생한 폐기 아스팔트 콘크리트(이하, 폐아스콘)로 기존 천연 골재를 대체하도록 재활용하기 위한 것으로, 더욱 구체적으로는 마이크로미터 크기의 미세 리그노셀룰로오스를 황산염계 화합물과 수산화물로 조성하고, 수경성 시멘트와 물을 일정 비율로 배합한 혼합물을 생성시킨 다음 혼합물이 폐아스콘의 재생골재와 혼합하여 리그노셀룰로오스의 접착력을 활성화하고 강도가 증진되도록 한 시멘트 콘크리트 블록 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention is mainly for recycling waste asphalt concrete (hereinafter, waste ascon) generated in the crushing process of asphalt concrete road maintenance work to replace existing natural aggregates, and more specifically, micrometer-sized fine lignocellulose with sulfate A cement concrete block composition made of a compound and a hydroxide, a mixture of hydraulic cement and water at a certain ratio, and then mixing the mixture with recycled aggregate from waste ascon to activate the adhesive force of lignocellulose and increase its strength. and a manufacturing method thereof.

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토목 및 건축공사에서 사용되는 수경성 시멘트 콘크리트 배합에 사용되는 대부분의 골재는 천연골재이지만, 토석 채취로 인한 자연 파괴 등의 환경 문제로 천연골재 채취량은 줄어들고, 재생골재로 대체하는 것이 추세이다.Most of the aggregates used in mixing hydraulic cement concrete used in civil engineering and construction work are natural aggregates, but due to environmental problems such as natural destruction caused by earth stone extraction, the amount of natural aggregates collected is decreasing, and the trend is to replace them with recycled aggregates.

아스팔트 콘크리트 (아스콘) 도로포장은 시공 후에 교통량과 온도, 기후 등에 영향을 받아 점차 노후 되어 파손이 발생하게 된다. 이에 따라 다양한 유지 보수 방법을 적용하는데, 기존 아스팔트 콘크리트 도로를 절삭하여 걷어낼 때 진행하는 파쇄 작업에서 폐아스콘이 발생한다. 수거된 폐아스콘은 일정 크기로 분쇄하고, 체가름 선별공정과 세척을 거쳐서, 재생골재로 탈바꿈하고 주로 도로 공사용으로 사용된다.Asphalt concrete (ascon) road pavement is affected by traffic volume, temperature, climate, etc. after construction and deteriorates gradually, resulting in damage. Accordingly, various maintenance methods are applied, and waste ascon is generated in the crushing work performed when cutting and removing the existing asphalt concrete road. The collected waste asphalt concrete is pulverized into a certain size, passed through a sifting process and washing, and transformed into recycled aggregate, which is mainly used for road construction.

하지만 폐아스콘 재생골재는 재활용률이 현저하게 낮다. 현재 건설폐기물 재활용 촉진을 위해 재생골재 의무사용을 강화하고 있으나, 아스콘 도로의 성능 저하를 염려한 탓에 매년 1,300만톤 가량 생산되는 재생골재는 2009년부터 2015년까지 수도권 기준 재활용 아스팔트 발주량이 11%에 지나지 않는다.However, the recycled aggregate of waste asphalt concrete has a remarkably low recycling rate. Currently, the compulsory use of recycled aggregate is being strengthened to promote the recycling of construction waste. However, due to concerns over the performance degradation of asphalt roads, recycled aggregate, which is produced annually at about 13 million tons, accounted for 11% of the amount of recycled asphalt ordered in the metropolitan area from 2009 to 2015. doesn't pass

재활용되지 못한 폐아스콘은 매립되거나 성·복토용으로 사용되는 경우가 있는데. 이러할 경우 폐아스콘의 바인더가 토양 및 지하수 수질 오염 등 환경 오염의 원인이 될 수 있다. 이를 방지하기 위해 재활용 방안을 마련하였으나 상기 내용과 같은 문제점으로 폐아스콘의 재활용이 활발하지 않은 실정이다. Waste ascon that is not recycled is sometimes buried or used for building and covering soil. In this case, the binder of waste ascon may cause environmental pollution such as soil and underground water pollution. In order to prevent this, a recycling plan has been prepared, but recycling of waste ascon is not active due to the above problems.

또한 폐아스콘 재생골재는 골재 표면에 약 10㎛ 두께의 아스팔트 바인더가 표면을 코팅하고 있어, 수경성 시멘트 콘크리트 제품에 활용하기에는 요구되는 강도 발현이 매우 어렵다.In addition, the recycled aggregate of waste asphalt concrete is coated with an asphalt binder having a thickness of about 10 μm on the surface of the aggregate, so it is very difficult to express the strength required for use in hydraulic cement concrete products.

선행기술 10-2445884에서는 재생골재의 아스팔트를 유화아스팔트로 상온에서 겔화가 어렵고 유화아스팔트와 시멘트의 혼합만으로는 접착력과 부착력이 떨어지고 강도가 일반 시멘트 블록에 비해 낮아 상온형 재생 첨가제를 사용한 후 가열하는 방식을 사용하였으나, 상기 재생 첨가제는 재생골재에 코팅되어 있는 바인더의 점도를 낮추는 역할을 하며, 이는 유분기를 띄고 있는 폐아스콘 재생골재와 수경성 시멘트 페이스트 간의 접착력을 낮추는 단점이 있다.In the prior art 10-2445884, it is difficult to gel the asphalt of the recycled aggregate with emulsified asphalt at room temperature, and only mixing the emulsified asphalt and cement has low adhesive strength and low strength compared to general cement blocks. However, the recycled additive serves to lower the viscosity of the binder coated on the recycled aggregate, which has the disadvantage of lowering the adhesive strength between the oily waste asphalt concrete recycled aggregate and the hydraulic cement paste.

또한, 선행기술 10-0499893에서는 폐아스콘 골재와 수경성 시멘트 페이스트 간 접착력을 강화하기 위해 SBR Latex, 에폭시, 아크릴 수지, EVA 등과 같은 접착력강화제를 사용하였으나, 상기 접착력강화제는 고가의 석유 화학 제품으로서 제품 원가를 상승시켜 경제성이 좋지 않은 단점이 있다.In addition, in the prior art No. 10-0499893, an adhesion enhancer such as SBR Latex, epoxy, acrylic resin, EVA, etc. was used to enhance the adhesion between the waste asphalt concrete aggregate and the hydraulic cement paste, but the adhesion enhancer is an expensive petrochemical product and costs a lot. There is a disadvantage that the economic efficiency is not good by increasing the

즉, 폐아스콘 재생골재를 시멘트 콘크리트 블록에 활용하여 안정적인 강도를 발현하기 위해서는 유분을 함유하고 있는 아스팔트 바인더로 코팅되어 있는 폐아스콘 재생골재와 수경성 시멘트 페이스트 간의 접착력, 결합력을 확보하는 기술을 필요로 하고 있다. In other words, in order to express stable strength by using recycled waste ascon aggregate for cement concrete blocks, a technology to secure adhesion and bonding strength between recycled waste ascon aggregate coated with asphalt binder containing oil and hydraulic cement paste is required. there is.

KR 제10-0499893호KR No. 10-0499893 KR 제10-2445884호KR No. 10-2445884 KR 제10-1233807호KR No. 10-1233807 KR 제10-1873880호KR No. 10-1873880

본 발명은 폐아스콘 재생골재를 수경성 시멘트 기반의 콘크리트 블록으로 활용하여 기존 시멘트 콘크리트에 비해 재활용 골재로 재생이 비교적 손쉬운 아스콘 재활용 골재로 기존 천연골재를 일정 부분 대체할 수 있도록 한 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록을 제공함에 있다.The present invention utilizes recycled aggregate from waste ascon as a concrete block based on hydraulic cement, which is relatively easy to regenerate as recycled aggregate compared to conventional cement concrete. in providing blocks.

본 발명은 시멘트, 식물성 첨가제, 일반 골재, 폐아스콘 재생골재, 감수제를 포함하는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물을 특징으로 한다.The present invention is characterized by a cement concrete block composition using recycled aggregate including cement, vegetable additives, general aggregate, recycled aggregate from waste asphalt concrete, and a water reducing agent.

상기 시멘트 10 내지 25 중량부, 식물성 첨가제 0.1 내지 2 중량부, 일반 골재 10 내지 75 중량부, 폐아스콘 재생골재 10 내지 60 중량부, 감수제 0.1 내지 1 중량부 및 물 3 내지 12.5 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.10 to 25 parts by weight of the cement, 0.1 to 2 parts by weight of vegetable additives, 10 to 75 parts by weight of general aggregate, 10 to 60 parts by weight of waste asphalt concrete recycled aggregate, 0.1 to 1 part by weight of water reducing agent, and 3 to 12.5 parts by weight of water to be characterized

상기 식물성 첨가제는, 10㎛ 내지 100㎛ 의 입자크기를 갖는 마이크로화 리그노셀룰로오스의 고형분 함량이 80 중량% 이상인 것을 특징으로 한다.The vegetable additive is characterized in that the solid content of micronized lignocellulose having a particle size of 10 μm to 100 μm is 80% by weight or more.

시멘트, 식물성 첨가제, 일반 골재, 폐아스콘 재생골재, 감수제를 포함하는 시멘트 콘크리트 블록에 있어서, 상기 식물성 첨가제는, 황산염계 무기화합물, 유기용제, 에멀젼형 실리콘 소포제, 물을 포함하는 산성용액에 리그노셀룰로오스를 넣고 이를 교반하여 리그노셀룰로오스 입자를 연화시키는 단계; 상기 연화단계를 거친 리그노셀룰로오스를 산성용액에 침지시킨 상태에서 분쇄하여 현탁액으로 제조하는 단계; 상기 현탁액으로 제조된 리그노셀룰로오스에 수산화물을 투입하여 중화한 후 탈수 및 건조하여 분말화하는 단계;로 이루어지는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물에 함유되는 식물성 첨가제의 제조방법을 특징으로 한다.In the cement concrete block containing cement, vegetable additives, general aggregate, recycled ascon aggregate, and water reducing agent, the vegetable additive is added to an acidic solution containing a sulfate-based inorganic compound, an organic solvent, an emulsion-type silicone antifoaming agent, and water. Softening the lignocellulosic particles by adding cellulose and stirring it; preparing a suspension by pulverizing the lignocellulose that has undergone the softening step while being immersed in an acidic solution; It is characterized by a method for producing a vegetable additive contained in a cement concrete block composition using recycled aggregate comprising: neutralizing by adding hydroxide to lignocellulose prepared from the suspension, dehydrating and drying to powder.

본 발명의 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록은 아스팔트 콘크리트 재생골재를 덮고 있는 노화된 아스팔트 바인더 표면에 식물성 첨가제인 미세크기의 리그노셀룰로오스의 셀룰로오스 성분과 리그닌 성분의 교차연결로 수경성 시멘트와 노화아스팔트 코팅된 재생골재 간의 접착이 활성화되어 기존 수경성 시멘트 콘크리트 구조체로서 요구되는 강도가 안정적으로 발현되도록 함과 아울러 폐기되는 폐아스콘을 시멘트 콘크리트 블록에 적용할 수 있게 되어 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.The cement concrete block using the regenerated aggregate of the present invention is coated with hydraulic cement and aged asphalt by cross-linking the cellulose component of fine-sized lignocellulose and lignin component, which are vegetable additives, on the surface of the aged asphalt binder covering the regenerated asphalt concrete aggregate. Adhesion between recycled aggregates is activated so that the strength required as a conventional hydraulic cement concrete structure is stably expressed, and waste ascon, which is discarded, can be applied to cement concrete blocks, which has the effect of increasing economic feasibility.

도 1은 본 발명에 의한 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물에 의한 폐아스콘 재생골재에 식물성 첨가제를 포함하는 혼합물이 결합된 것을 나타낸 일실시예의 도면.
도 2는 본 발명에 의한 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물에 함유되는 식물성 첨가제의 제조공정을 나타낸 블록도.
1 is a view of one embodiment showing that a mixture containing vegetable additives is combined with recycled aggregate of waste asphalt concrete by a cement concrete block composition using recycled aggregate according to the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing a manufacturing process of vegetable additives contained in the cement concrete block composition using recycled aggregate according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. And, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 폐기되는 아스팔트 콘크리트에서 분쇄된 골재를 활용하여 수경성 시멘트 콘크리트 블록을 조성하되 본 발명에 의한 콘크리트 블록은 리그노셀룰로오스를 기반으로 한 식물성 첨가제로 시멘트 페이스트와 아스팔트 바인더로 덮여있는 아스팔트 콘크리트 재생골재 사이의 접착력을 활성화하여 콘크리트 블록 내부의 결합력을 향상시킴으로써 내구성 및 공용성을 확보할 수 있도록 함에 있다.In the present invention, a hydraulic cement concrete block is formed by utilizing aggregate pulverized from discarded asphalt concrete, but the concrete block according to the present invention is an asphalt concrete regenerated aggregate covered with a cement paste and an asphalt binder as a vegetable additive based on lignocellulose. It is to ensure durability and commonality by activating the adhesive force between the concrete blocks and improving the binding force inside the concrete block.

이러한 본 발명은 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성시에, 시멘트 10 내지 25 중량부, 식물성 첨가제 0.1 내지 2 중량부, 일반 골재 10 내지 75 중량부, 폐아스콘 재생골재 10 내지 60 중량부, 감수제 0.1 내지 1 중량부 및 물 3 내지 12.5 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when composing a cement concrete block using recycled aggregate, 10 to 25 parts by weight of cement, 0.1 to 2 parts by weight of vegetable additives, 10 to 75 parts by weight of general aggregate, 10 to 60 parts by weight of recycled aggregate from waste asphalt concrete, 0.1 part by weight of water reducing agent to 1 part by weight and 3 to 12.5 parts by weight of water.

상기 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 저열 포틀랜드 시멘트, 내황산염 포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 시멘트, 포졸란 시멘트, 플라이애시 시멘트 중 어느 하나 이상을 포함하며, 콘크리트 블록 내의 시멘트의 함량이 10 중량부 미만인 경우 결합력이 저하되어 내구성이 저하되며, 25 중량부를 초과하는 경우 재료분리 및 골재의 맞물림에 의한 내부구속력이 감소하여 내구성이 저하된다.The cement includes any one or more of ordinary Portland cement, medium heat Portland cement, early strength Portland cement, low heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, white Portland cement, blast furnace slag cement, pozzolan cement, and fly ash cement, and If the content of cement is less than 10 parts by weight, bonding strength is lowered and durability is lowered, and if it exceeds 25 parts by weight, internal binding force due to material separation and interlocking of aggregates is reduced and durability is lowered.

상기 식물성 첨가제는 리그노셀룰로오스를 기반으로 하는 것으로서, 시멘트 페이스트와 아스팔트 바인더로 이루어진 아스팔트 콘크리트 재생골재 사이의 접착력을 활성화하여 시멘트 콘크리트 혼합물로 된 콘크리트 블록 내부의 결합력을 향상시켜 압축강도를 증진시킨 시멘트 콘크리트 블록을 갖도록 한다.The vegetable additive is based on lignocellulosic cement concrete, which enhances the compressive strength by activating the adhesive force between the asphalt concrete regenerated aggregate composed of cement paste and asphalt binder to improve the bonding force inside the concrete block made of the cement concrete mixture. have a block

이러한 식물성 첨가제는 0.1 내지 2 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 0.1 중량부 미만인 경우 시멘트 입자와 폐아스콘 재생골재 입자 사이의 결합력이 부족하여 콘크리트 블록의 강도가 저하되며 2 중량부를 초과하는 경우 시멘트 콘크리트 혼합물 제조시 점도가 증가하여 작업성이 저하된다.It is preferable to use 0.1 to 2 parts by weight of these vegetable additives, and if less than 0.1 parts by weight, the strength of the concrete block is reduced due to insufficient bonding strength between cement particles and recycled aggregate particles of waste asphalt concrete, and if it exceeds 2 parts by weight, the cement concrete mixture During manufacturing, the viscosity increases and workability deteriorates.

식물성 첨가제는 10㎛ 내지 100㎛ 의 입자크기를 갖는 마이크로화 리그노셀룰로오스의 고형분 함량이 80 중량% 이상인 것이 바람직하다. 상기 마이크로화 리그노셀룰로오스의 고형분 함량이 80 중량% 미만인 경우에는 콘크리트 블록 제조시에 사용되는 첨가제의 양이 증가하여 비경제적이다.The vegetable additive preferably has a solid content of 80% by weight or more of micronized lignocellulose having a particle size of 10 μm to 100 μm. When the solid content of the micronized lignocellulose is less than 80% by weight, the amount of additives used in manufacturing the concrete block increases, which is uneconomical.

상기 감수제는 시멘트 콘크리트 혼합물 제조시에 시멘트 입자간에 반발력을 형성하여 유동성을 향상시키는 재료로 폴리칼본산계, 리그닌계, 나프탈렌계, 멜라민계 감수제 등을 사용할 수 있으며, 시멘트 콘크리트 혼합물 100 중량부에 대해 0.1 내지 1 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The water reducing agent is a material that improves fluidity by forming a repulsive force between cement particles when preparing a cement concrete mixture, and may use a polycarboxylic acid-based, lignin-based, naphthalene-based, melamine-based water reducing agent, etc., 0.1 based on 100 parts by weight of the cement concrete mixture. to 1 part by weight is preferably used.

상기 일반 골재라 함은 시멘트 콘크리트 블록에 사용되는 모래나 자갈 등의 재료를 의미한다.The general aggregate refers to materials such as sand or gravel used in cement concrete blocks.

상기 폐아스콘 재생골재는 도로 유지보수 현장에서 크게 브레이커, 노면절삭기, 가열절삭기 등을 이용한 노면파쇄과정에서 발생하는 폐아스콘을 폐기물 중간처리업체에서 수거 후 파쇄 및 분류하여 생산된다.The waste ascon recycled aggregate is produced by collecting, crushing and classifying waste ascon generated in the road crushing process using a breaker, a road cutting machine, a heating cutter, etc. at a road maintenance site at a waste intermediate treatment company.

이때, 폐기물 중간처리업체에 반입되는 폐아스콘은 일반적으로 브레이커 또는 노면절삭기에 의한 현장 파쇄과정을 거치게 되며, 대부분의 폐아스콘은 작업성, 운송효율 등을 고려하여 노면절삭기에 의한 파쇄과정을 거친 후 운반되며, 소규모 관로 보수공사, 아스팔트 포장 소파보수 또는 노면절삭기의 진입이 어려운 구간에서는 브레이커를 사용하여 덩어리 형태로 파쇄 후 운반된다.At this time, the waste asphalt that is brought in to the waste intermediate treatment company is generally subjected to on-site crushing by a breaker or grinding machine, and most waste asphalt is crushed by a grinding machine in consideration of workability and transportation efficiency In small-scale pipeline repair work, asphalt pavement sofa repair, or in sections where it is difficult to enter the road cutting machine, it is crushed into chunks using a breaker and then transported.

폐아스콘은 중간처리업체에 반입되기 전의 노면파쇄방법에 따라 발생되는 폐아스콘의 최대입경은 매우 상이하며, 재생골재로 생산하기 위해 추가적인 파쇄 및 분급과정을 거쳐 용도에 맞는 입도분포 및 최대입경을 갖도록 한다.The maximum particle diameter of waste asphalt concrete generated according to the crushing method before being brought in to the intermediate treatment company is very different. do.

상기 추가적인 파쇄 및 분급 과정에서 폐아스콘을 13.2mm 이상으로 파쇄하게 되면 작은 골재들이 아스팔트 바인더에 의해 결합되어 큰 입자를 형성한 형태의 골재 함량이 높아진다. 이러한 형태의 골재들은 노화된 아스팔트 바인더에 의해 결합되어 있기 때문에 콘크리트 블록 제조에 사용되는 골재의 물리적인 강도에 비해 낮은 강도를 갖기 때문에 품질 저하의 원인이 된다. 또한 내부에 위치한 노화 아스팔트 바인더와 식물성 첨가제가 접촉할 표면이 존재하지 않아 식물성 첨가제를 통한 성능 개선을 기대하기 어렵다. 따라서 콘크리트 블록 제조에 사용되는 폐아스콘 재생골재의 최대입경은 13.2mm 이하인 것이 적합하다. 더 바람직하게는 8mm 이하이다.When the waste asphalt concrete is crushed to a thickness of 13.2 mm or more in the additional crushing and classification process, the content of the aggregate in the form of large particles is increased by combining small aggregates with an asphalt binder. Since these types of aggregates are bonded by aged asphalt binders, they have lower strength than the physical strength of aggregates used in the manufacture of concrete blocks, which causes quality deterioration. In addition, it is difficult to expect performance improvement through vegetable additives because there is no surface to contact the aged asphalt binder and vegetable additives located inside. Therefore, it is suitable that the maximum particle diameter of the recycled aggregate of waste asphalt concrete used in the manufacture of concrete blocks is 13.2 mm or less. More preferably, it is 8 mm or less.

그리고 도 1은 폐아스콘 재생골재에 식물성 첨가제를 포함하는 혼합물이 결합된 것을 나타낸 일실시예의 도면으로서, 폐아스콘 재생골재(10)의 노화 아스팔트(12)에 식물성 첨가제인 리그노셀룰로오스(20)를 구성하는 리그닌[소수성](21), 헤미셀룰로오스(22), 셀룰로오스[친수성](23) 성분이 순차적으로 결합되고, 여기에 시멘트 페이스트[수경성시멘트+물](30)이 결합된 구성으로 되어 있는바, 이는 아스팔트 콘크리트 재생골재를 덮고 있는 노화된 아스팔트 바인더 표면에 미세크기의 리그노셀룰로오스의 셀룰로오스 성분과 리그닌 성분의 교차연결로 수경성 시멘트와 노화아스팔트 코팅된 재생골재 간의 접착이 활성화되어, 시멘트 콘크리트 블록의 압축강도를 증진시키게 된다.1 is a view of an embodiment showing that a mixture containing vegetable additives is combined with recycled aggregate of waste asphalt concrete, and lignocellulose 20, which is a vegetable additive, is added to aged asphalt 12 of recycled aggregate 10 of waste asphalt concrete. The constituent lignin [hydrophobic] (21), hemicellulose (22), and cellulose [hydrophilic] (23) components are sequentially combined, and cement paste [hydraulic cement + water] (30) is combined thereto. , This is because the adhesion between hydraulic cement and aged asphalt-coated recycled aggregate is activated by the cross-connection between the cellulose component and lignin component of fine-sized lignocellulose on the surface of the aged asphalt binder covering the asphalt concrete regenerated aggregate, thereby improving the quality of the cement concrete block. increase the compressive strength.

한편, 시멘트, 식물성 첨가제, 일반 골재, 폐아스콘 재생골재, 감수제를 포함하여 시멘트 콘크리트 블록을 조성하되 상기 식물성 첨가제를 제조하는 공정은 다음과 같다.On the other hand, a cement concrete block is formed including cement, vegetable additives, general aggregate, waste asphalt concrete recycled aggregate, and a water reducing agent, but the process of manufacturing the vegetable additive is as follows.

황산염계 무기화합물, 유기용제, 에멀젼형 실리콘 소포제, 물을 포함하는 산성용액에 리그노셀룰로오스를 넣고 이를 교반하여 리그노셀룰로오스 입자를 연화시키는 단계(S1); 상기 연화단계를 거친 리그노셀룰로오스를 산성용액에 침지시킨 상태에서 분쇄하여 현탁액으로 제조하는 단계(S2); 상기 현탁액으로 제조된 리그노셀룰로오스에 수산화물을 투입하여 중화한 후 탈수 및 건조하여 분말화하는 단계(S3);로 이루어진다.Softening the lignocellulosic particles by putting lignocellulose in an acidic solution containing a sulfate-based inorganic compound, an organic solvent, an emulsion-type silicone antifoaming agent, and water and stirring the same (S1); preparing a suspension by pulverizing the lignocellulose subjected to the softening step while being immersed in an acidic solution (S2); A step (S3) of adding hydroxide to the lignocellulose prepared from the suspension to neutralize it, followed by dehydration and drying to pulverize it (S3).

상기 리그노셀룰로오스 입자를 연화시키는 단계(S1);에서는, 황산염계 무기화합물 0.5 내지 2 중량부, 유기용제 0 내지 10 중량부, 에멀젼형 실리콘 소포제 0.1 내지 1 중량부, 물 85 내지 95 중량부를 함유시킨다.In the step (S1) of softening the lignocellulosic particles, 0.5 to 2 parts by weight of a sulfate-based inorganic compound, 0 to 10 parts by weight of an organic solvent, 0.1 to 1 part by weight of an emulsion type silicone antifoaming agent, and 85 to 95 parts by weight of water are contained. let it

상기 황산염계 무기화합물은 페록소모노설페이트, 황산염, 아황산염, 페록소 이황산, 이황산염, 2티온산염, 메타중아황산, 디티온산, 티오황산염, 테트라티오네이트를 포함하는 무기화합물을 들 수 있다.Examples of the sulfate-based inorganic compound include inorganic compounds including feroxomonosulfate, sulfate, sulfite, feroxodisulfuric acid, disulfate, dithionate, metabisulfite, dithionic acid, thiosulfate, and tetrathionate.

황산염계 무기화합물이 0.5 중량부 미만인 경우 리그노셀룰로오스의 연화가 원활하게 진행되지 않으며, 2 중량부를 초과하는 경우 용해되지 않은 무기화합물이 잔류하여 콘크리트 블록의 팽창을 유발한다. If the amount of the sulfate-based inorganic compound is less than 0.5 parts by weight, lignocellulosic softening does not proceed smoothly, and if it exceeds 2 parts by weight, undissolved inorganic compounds remain and cause expansion of the concrete block.

또한, 상기 유기용제는 아세톤, 테트라하이드로푸란, 메틸에틸케톤, 톨루엔 중 하나를 사용하는 것이 바람직하며, 사용량이 10 중량부를 초과하는 경우 리그노셀룰로오스 내의 리그닌의 소실이 발생하여 가교성질이 저하된다.In addition, it is preferable to use one of acetone, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, and toluene as the organic solvent, and when the amount exceeds 10 parts by weight, lignin in lignocellulose is lost and crosslinking properties are deteriorated.

상기 제조된 산성용액 40 내지 60 중량부에 리그노셀룰로오스 40 내지 60 중량부를 투입하여 침지시킨 후 교반기를 이용하여 300내지 1,000rpm의 회전속도로 10 내지 30분간 침지 및 교반하여 연화시킨다.40 to 60 parts by weight of lignocellulose is added to 40 to 60 parts by weight of the acidic solution prepared above and immersed, and then immersed and stirred for 10 to 30 minutes at a rotational speed of 300 to 1,000 rpm using an agitator to soften.

상기 리그노셀룰로오스는 잎(leaves), 잔가지(twigs), 나무껍질(bark), 풀(grasses), 건초(hay), 갈대(reeds), 찌꺼기(megasse), 톱밥(sawdust), 버개스(bagasse), 옥수수 줄기(corn stover), 옥수수 속대(corn cobs), 밀기울(wheat bran), 사탕무 압착 찌꺼기(sugar beet press cake), 왕겨(rice hulls), 야자(palm), 코코넛(coconut), 토탄(peat), 물이끼(sphagnum)나 볏짚, 대마, 케나프, 밀짚 등의 목질 식물 재료(woody plant material)를 포함하는 물질 등에서 비롯되며, 깃털 및 모발과 같은 동물 폐기물(animal waste) 내에도 포함되어있다. 리그노셀룰로오스는 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스라는 두 종류의 탄수화물 중합체와 리그닌이라고 불리는 방향족 중합체로 구성되어 있으며 각 구성요소들은 다른 화학적 거동을 하여 복합체 상태에서 단일 재료로 분리하기 위해서는 열처리, 화학처리, 효소 및 미생물 처리과정 등이 요구된다.The lignocellulosic is leaves, twigs, bark, grasses, hay, reeds, megasasse, sawdust, bagasse ), corn stover, corn cobs, wheat bran, sugar beet press cake, rice hulls, palm, coconut, peat ( peat, sphagnum, rice straw, hemp, kenaf, wheat straw, etc., and also contained in animal waste such as feathers and hair. . Lignocellulose is composed of two types of carbohydrate polymers, cellulose and hemicellulose, and an aromatic polymer called lignin. Each component has a different chemical behavior, so in order to separate it from a composite state into a single material, heat treatment, chemical treatment, enzyme and microbial treatment are required. process is required.

상기 리그노셀룰로오스의 침지과정에서 리그노셀룰로오스의 침지량이 40 중량부 미만인 경우 탈수 및 건조시간이 증가하여 생산효율이 저하되며, 60 중량부 이상인 경우 교반 효율성이 저하된다.In the process of immersing lignocellulose, when the amount of lignocellulose is less than 40 parts by weight, dehydration and drying time increases and production efficiency decreases, and when it is more than 60 parts by weight, stirring efficiency decreases.

상기 리그노셀룰로오스를 현탁액으로 제조하는 단계(S2);에서는 연화단계를 거친 리그노셀룰로오스는 산성용액에 침지된 상태에서 10 내지 100 ㎛ 크기로 분쇄하여 현탁액으로 제조한다.In the step (S2) of preparing the lignocellulose into a suspension, the lignocellulose that has undergone the softening step is pulverized into a size of 10 to 100 μm while being immersed in an acidic solution to prepare a suspension.

상기 연화단계를 거친 리그노셀룰로오스의 분쇄크기가 10㎛ 미만인 경우 시멘트젤의 점도가 높아져 배합의 안정성이 떨어질 수 있고, 100㎛를 초과할 경우, 성능발현이 불충분하다.If the grinding size of the lignocellulose subjected to the softening step is less than 10 μm, the viscosity of the cement gel increases and the stability of the mixture may deteriorate, and if it exceeds 100 μm, the performance is insufficient.

또한, 상기 분쇄과정은 리그노셀룰로오스가 산성 용액에 침지된 상태에서 회전커터 및 인라인믹서를 사용하여 진행한다. 분쇄과정은 회전커터의 회전속도 500 내지 1,500rpm, 인라인믹서의 회전속도 3,000 내지 3,600rpm을 유지하여 20 내지 40분간 진행하는 것이 바람직하다.In addition, the crushing process is performed using a rotary cutter and an in-line mixer while the lignocellulose is immersed in an acidic solution. The crushing process is preferably carried out for 20 to 40 minutes while maintaining the rotation speed of the rotary cutter at 500 to 1,500 rpm and the rotation speed of the inline mixer at 3,000 to 3,600 rpm.

그리고, 분쇄과정에 사용되는 회전커터 및 인라인믹서의 회전속도가 기준 미만인 경우 분쇄시간이 증가하여 생산효율이 저하되며 기준을 초과하는 경우 비경제적이다.In addition, when the rotational speed of the rotary cutter and the inline mixer used in the grinding process is less than the standard, the grinding time increases and the production efficiency is lowered, and if it exceeds the standard, it is uneconomical.

또한 분쇄시간이 20분 미만인 경우 분쇄가 충분히 진행되지 않으며, 40분을 초과하는 경우 비경제적이다.In addition, if the grinding time is less than 20 minutes, the grinding does not proceed sufficiently, and if it exceeds 40 minutes, it is uneconomical.

상기 리그노셀룰로오스를 분말화하는 단계(S3);에서는 상기 리그노셀룰로오스 현탁액은 연화과정에서 황산염계 무기화합물을 포함하고 있어 시멘트와 과다접촉 시 시멘트 내의 칼슘계 화합물과 반응하여 황산칼슘(CaSO4)을 생성하여 팽창하는 성질을 가지고 있고, 시멘트 조직을 다공질화하여 내구성에 영향을 미치기 때문에 중화과정을 거쳐야 한다.In the step of pulverizing the lignocellulose (S3), the lignocellulosic suspension contains a sulfate-based inorganic compound during the softening process, and reacts with the calcium-based compound in the cement when in excessive contact with cement to produce calcium sulfate (CaSO4). It has the property of generating and expanding, and it needs to go through a neutralization process because it affects the durability by making the cement tissue porous.

상기 중화과정은 수산화칼륨(KOH), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화바륨(Ba(OH)2) 중 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 산성용액 내 녹아있는 삼산화황(SO3-)의 질량에 대비하여 수산화물을 투입한 후 300 내지 1,000rpm의 회전속도로 5 내지 20분간 교반한다. 교반이 완료된 현탁액은 탈수 및 건조하여 분말화하여 식물성 첨가제 제조를 완료한다. The neutralization process includes any one or more of potassium hydroxide (KOH), aluminum hydroxide (Al(OH)3), calcium hydroxide (Ca(OH)2), and barium hydroxide (Ba(OH)2), and in the acidic solution After adding hydroxide to the mass of dissolved sulfur trioxide (SO3-), the mixture is stirred for 5 to 20 minutes at a rotational speed of 300 to 1,000 rpm. The suspension after stirring is dehydrated, dried, and powdered to complete the preparation of vegetable additives.

상기 교반시간이 5분 미만인 경우 수산화물이 용액에 용해되는 시간이 충분하지 않아 반응이 충분히 이루어지지 않으며 20분을 초과하는 것은 불필요하다.If the stirring time is less than 5 minutes, the time for the hydroxide to dissolve in the solution is not sufficient, so that the reaction is not sufficiently performed, and it is unnecessary to exceed 20 minutes.

(식물성 첨가제의 제조)(manufacture of vegetable additives)

물:황산칼슘(CaSO4):아세톤:수용액상 실리콘 소포제=97:1.5:1:0.5 중량비로 혼합된 산성 용액에 리그노 셀룰로오스를 1:1 중량비로 투입하고 450rpm의 교반속도로 25분간 침지 및 교반하여 연화시켰다. 연화된 리그노셀룰로오스는 침지된 상태에서 회전커터(회전속도 : 1,200rpm) 및 인라인믹서(회전속도 : 3,000rpm)를 사용하여 35분간 분쇄하여 입자크기가 20㎛인 현탁액으로 제조하였다. 이후 현탁액에 수산화칼륨(KOH)을 산성용액 제조시에 사용된 황산칼슘(CaSO4) 중량의 82.4% 중량비로 투입 후 500rpm의 교반속도로 20분간 교반하여 중화한 후 탈수 및 건조하여 마이크로화 리그노셀룰로오스 고형분 함량이 99.05%인 식물성 첨가제를 제조하였다.Water: Calcium Sulfate (CaSO4): Acetone: Aqueous silicone antifoam = 97: 1.5: 1: 0.5 Weight ratio of lignocellulose was added to the mixed acidic solution at a weight ratio of 1: 1, and immersion and stirring at a stirring speed of 450 rpm for 25 minutes and softened it. The softened lignocellulose was pulverized for 35 minutes using a rotary cutter (rotation speed: 1,200 rpm) and an in-line mixer (rotation speed: 3,000 rpm) in a immersed state to prepare a suspension having a particle size of 20 μm. Thereafter, potassium hydroxide (KOH) was added to the suspension at a weight ratio of 82.4% of the weight of calcium sulfate (CaSO4) used in the preparation of the acidic solution, stirred at a stirring speed of 500 rpm for 20 minutes to neutralize it, and then dehydrated and dried to micronize lignocellulose. A vegetable additive with a solids content of 99.05% was prepared.

폐아스콘 재생골재가 함유된 시멘트 콘크리트 투수블록 제조Manufacture of cement concrete permeable block containing recycled aggregate from waste asphalt concrete

2톤급 이축 스파이럴 믹서에 보통 포틀랜시멘트 : 식물성 첨가제 : 일반 골재 : 폐아스콘 재생골재 : 폴리칼본산계 감수제 : 물 = 14 : 1.5 : 29.2 : 50 : 0.3 : 5 중량비로 재료를 투입 후 1분 30초간 혼합하여 투수블록용 시멘트 콘크리트 혼합물을 제조하였고, 200mm*100mm*60mm 크기의 몰드에 투입 및 다짐하여 성형을 완료하였다. 성형이 완료된 투수블록은 온도 40˚C, 상대습도 90%의 조건에서 3일간 양생 후 대기온도에서 14일간 양생하여 투수블록을 제조를 완료하였다. 상기 실시예 2에 의해 제조된 투수블록은 아래의 표 1과 같이 국내 KS 기준(KS F 4419, 보차도용 콘크리트 인터로킹 블록)을 만족하였다.For 1 minute and 30 seconds after adding the ingredients in a 2-ton class twin-screw spiral mixer at a weight ratio of 14 : 1.5 : 29.2 : 50 : 0.3 : 5 A cement concrete mixture for a water permeable block was prepared by mixing, and molding was completed by putting in and compacting a mold having a size of 200 mm * 100 mm * 60 mm. The molded water-permeable block was cured for 3 days at a temperature of 40˚C and a relative humidity of 90%, and then cured for 14 days at ambient temperature to complete the production of the water-permeable block. The water permeable block manufactured in Example 2 satisfied the domestic KS standard (KS F 4419, concrete interlocking block for sidewalks) as shown in Table 1 below.

구분division 단위unit 기준standard 결과result 휨강도flexural strength MPaMPa 4.0 이상4.0 or higher 5.55.5 투수계수coefficient of permeability mm/smm/s 0.1 이상0.1 or higher 0.50.5

폐아스콘 재생골재가 함유된 시멘트 콘크리트 경계블록 제조Manufacture of cement concrete boundary blocks containing recycled aggregate from waste asphalt concrete

2톤급 이축 스파이럴 믹서에 고로슬래그 시멘트 : 식물성 첨가제 : 일반 골재 : 폐아스콘 재생골재 : 폴리칼본산계 감수제 : 물 = 13 : 1.5 : 40 : 40 : 0.3 : 5.2 중량비로 재료를 투입 후 1분 30초간 혼합하여 경계블록용 시멘트 콘크리트 혼합물을 제조하였고, 콘크리트 경계 블록 시험규격(KS F 4006)의 SC형 도로 인조석 경계블록 치수로 성형하였다. 성형이 완료된 경계블록은 25˚C의 온도에서 20일간 양생하여 경계블록 제조를 완료하였다.Blast furnace slag cement: vegetable additives: general aggregate: waste ascon recycled aggregate: polycarboxylate-based water reducer: water = 13: 1.5: 40: 40: 0.3: 5.2 After adding materials in a weight ratio of 13: 1.5: 40: 5.2, mix for 1 minute and 30 seconds A cement-concrete mixture for boundary blocks was prepared and molded to the dimensions of SC-type road artificial stone boundary blocks of the concrete boundary block test standard (KS F 4006). The molded boundary block was cured at 25˚C for 20 days to complete the manufacturing of the boundary block.

상기 실시예 3에 의해 제조된 본 발명의 경계블록은 아래의 표 1과 같이 국내 KS 기준(KS F 4006, 보차도용 콘크리트 인터로킹 블록) 및 재활용제품 인증기준(GR F 4006, 재활용 골재 콘크리트 경계블록)의 성능기준을 만족하였다.As shown in Table 1 below, the boundary block of the present invention manufactured according to Example 3 complies with the domestic KS standard (KS F 4006, concrete interlocking block for sidewalks) and the recycled product certification standard (GR F 4006, recycled aggregate concrete boundary block). ) satisfies the performance criteria.

구분division 규격standard 단위unit 기준standard 결과result 파괴하중breaking load KS F 4006KS F 4006 kNkN 10.0 이상10.0+ 13.613.6 흡수율absorption rate %% 5 이내within 5 2.32.3 압축강도compressive strength GR F 4006GR-F4006 MPaMPa 23.5 이상23.5+ 35.335.3 동결융해후의
압축강도
after freezing and thawing
compressive strength
MPaMPa 23.5 이상23.5+ 32.232.2

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiments, but various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

10 : 폐아스콘 재생골재
20 : 리그노셀룰로오스
30 : 시멘트 페이스트[수경성시멘트+물]
S1 : 리그노셀룰로오스 입자를 연화시키는 단계
S2 : 리그노셀룰로오스를 현탁액으로 제조하는 단계
S3 : 리그노셀룰로오스를 분말화하는 단계
10: waste asphalt concrete recycled aggregate
20: Lignocellulose
30: cement paste [hydraulic cement + water]
S1: Step of softening the lignocellulosic particles
S2: preparing lignocellulose as a suspension
S3: Step of powdering lignocellulose

Claims (4)

시멘트, 식물성 첨가제, 일반 골재, 폐아스콘 재생골재, 감수제를 포함하는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물에 있어서,
상기 시멘트 10 내지 25 중량부, 식물성 첨가제 0.1 내지 2 중량부, 일반 골재 10 내지 75 중량부, 폐아스콘 재생골재 10 내지 60 중량부, 감수제 0.1 내지 1 중량부 및 물 3 내지 12.5 중량부를 함유하고,
폐아스콘 재생골재(10)의 노화 아스팔트(12)에 결합되는 식물성 첨가제로서 리그노셀룰로오스(20)는 리그닌(21), 헤미셀룰로오스(22), 셀룰로오스(23) 성분이 순차적으로 결합되는 구성으로 되어 있고,
상기 식물성 첨가제는,
황산염계 무기화합물 0.5 내지 2 중량부, 유기용제 0 내지 10 중량부, 에멀젼형 실리콘 소포제 0.1 내지 1 중량부, 물 85 내지 95 중량부를 포함하는 산성용액에 리그노셀룰로오스를 넣고 이를 교반하여 리그노셀룰로오스 입자를 연화시키는 단계(S1);
상기 연화단계를 거친 리그노셀룰로오스는 산성용액에 침지된 상태에서 10 내지 100 ㎛ 크기로 분쇄하여 현탁액으로 제조하는 단계(S2);
상기 현탁액으로 제조된 리그노셀룰로오스에 수산화물을 투입하여 중화한 후 탈수 및 건조하여 분말화하는 단계(S3);를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물.
In the cement concrete block composition using recycled aggregate including cement, vegetable additives, general aggregate, waste asphalt concrete recycled aggregate, and water reducing agent,
10 to 25 parts by weight of the cement, 0.1 to 2 parts by weight of vegetable additives, 10 to 75 parts by weight of general aggregate, 10 to 60 parts by weight of recycled aggregate from waste asphalt concrete, 0.1 to 1 part by weight of a water reducing agent, and 3 to 12.5 parts by weight of water,
As a vegetable additive bound to the aged asphalt 12 of the recycled aggregate 10 of waste asphalt concrete, the lignocellulosic 20 has a structure in which lignin 21, hemicellulose 22, and cellulose 23 are sequentially combined, ,
The vegetable additive,
Lignocellulose was added to an acidic solution containing 0.5 to 2 parts by weight of a sulfate-based inorganic compound, 0 to 10 parts by weight of an organic solvent, 0.1 to 1 part by weight of an emulsion-type silicone antifoaming agent, and 85 to 95 parts by weight of water, and stirred to lignocellulose. Softening the particles (S1);
preparing a suspension by pulverizing the lignocellulose subjected to the softening step into a size of 10 to 100 μm while being immersed in an acidic solution (S2);
Cement concrete block composition using recycled aggregate, characterized in that produced through the step (S3) of neutralizing by adding hydroxide to the lignocellulose prepared from the suspension, dehydrating and drying to powder.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 식물성 첨가제는, 10㎛ 내지 100㎛ 의 입자크기를 갖는 마이크로화 리그노셀룰로오스의 고형분 함량이 80 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 재생골재를 이용한 시멘트 콘크리트 블록 조성물.









According to claim 1,
The vegetable additive is a cement concrete block composition using recycled aggregate, characterized in that the solid content of the micronized lignocellulose having a particle size of 10 μm to 100 μm is 80% by weight or more.









삭제delete
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950010366A (en) * 1993-09-30 1995-04-28 윌리엄 이. 힐러 Base Cell Device Provides Full 2 Input Functions
KR100499893B1 (en) 2004-07-05 2005-07-05 강흥식 Method of Manufacturing Blocks Using Used Asphalt Concrete
KR101233807B1 (en) 2011-02-07 2013-02-18 강은경 Composition for manufacturing cement block and manufacturing method of cement block using the same
KR101873880B1 (en) 2018-03-23 2018-07-03 주식회사 디비캠 Eco-Friendly Quick-hardening Cement Composition and Constructing Methods Using Thereof
JP2019172538A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 日本製紙株式会社 Thickener for hydraulic composition containing lignin
KR102445884B1 (en) 2021-11-09 2022-09-22 주식회사 선로드 Block manufactured by recycling wasted ascon and manufacturing method thereof and method for constructing keeping block

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950010366A (en) * 1993-09-30 1995-04-28 윌리엄 이. 힐러 Base Cell Device Provides Full 2 Input Functions
KR100499893B1 (en) 2004-07-05 2005-07-05 강흥식 Method of Manufacturing Blocks Using Used Asphalt Concrete
KR101233807B1 (en) 2011-02-07 2013-02-18 강은경 Composition for manufacturing cement block and manufacturing method of cement block using the same
KR101873880B1 (en) 2018-03-23 2018-07-03 주식회사 디비캠 Eco-Friendly Quick-hardening Cement Composition and Constructing Methods Using Thereof
JP2019172538A (en) * 2018-03-29 2019-10-10 日本製紙株式会社 Thickener for hydraulic composition containing lignin
KR102445884B1 (en) 2021-11-09 2022-09-22 주식회사 선로드 Block manufactured by recycling wasted ascon and manufacturing method thereof and method for constructing keeping block

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