KR102587834B1 - 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시멘트, 잔골재 및 물을 포함하는 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해, 무결절 어망(knotless fishing net)을 파쇄시켜 제조되며, 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사(single yarn)로 이루어진 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물 및 제조방법에 대한 것으로서, 본 발명에 따른 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물은 기존의 고가의 섬유 보강재 대신 폐어망을 무작위 길이로 파쇄해 얻은 저렴하고 친화경적인 섬유 보강재를 포함하는 균열저항성 및 인장강도가 증진된 시멘트 모르타르를 구현할 수 있다.

Description

파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조방법{CEMENT MORTAR COMPOSITION REINFORCED WITH CUT WASTE FISHING NET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 폐소재를 보강재로 활용한 시멘트 모르타르 조성물 및 그 제조방법에 대한 것이다.
시멘트 모르타르의 경우 압축강도에 뛰어난 성능을 보이지만, 균열 저항성 및 인장강도는 압축강도에 비해 성능이 부족하다.
모르타르의 균열 저항성 및 인장강도 증진을 위해 강(steel), 탄소, 유리 등으로 이루어진 섬유 보강재를 모르타르에 혼입하고 있으나, 이러한 섬유 보강재의 경우 가격이 비싸다는 단점이 있다.
따라서, 폐소재로부터 유래하는 섬유 보강재를 활용해 모르타르의 기계적 특성을 향상시킴과 동시에 경제성까지 달성할 수 있는 신규한 시멘트 모르타르 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허 제10-0970004호 (등록일 : 2010.07.06)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 최근 증가하고 있는 해양쓰레기 중 폐어망을 보강재로 포함하는 친환경적이고 향상된 균열 저항성 및 인장강도를 가지는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물 및 단순한 공정을 통해 상기 조성물을 경제적으로 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 시멘트, 잔골재 및 물을 포함하는 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해, 무결절 어망(knotless fishing net)을 파쇄시켜 제조되며, 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사(single yarn)로 이루어진 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물을 제안한다.
또한, 상기 섬유 보강재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈에이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리아미드(PA)계 중합체 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물을 제안한다.
그리고, 본 발명은 발명의 다른 측면에서 상기 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법으로서, (a) 무결절 폐어망을 수거하여 불순물을 세척해 제거하는 단계; (b) 상기 세척된 무결절 폐어망을 건조하는 단계; (c) 상기 건조된 무결절 폐어망을 파쇄해 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사로 이루어진 섬유 보강재를 제조하는 단계; (d) 시멘트, 잔골재 및 혼화제를 건배합하는 단계; (e) 상기 단계 (d)에서 얻어진 건배합 혼합물에 물을 투입하고 배합하는 단계; (f) 상기 단계 (e)에서 얻어진 시멘트 모르타르에 상기 섬유 보강재를 투입하고 배합하는 단계; 및 (g) 상기 단계 (f)에서 얻어진 섬유 보강재 포함 시멘트 모르타르에 상기 섬유 보강재를 추가로 투입하고 배합해, 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 조성물을 제조하는 단계;를 포함하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 단계 (d)에서 시멘트 및 혼화제를 57 ~ 67 rpm의 속도로 믹싱하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 단계 (e)에서 상기 건배합 혼합물에 물을 투입하고 57 ~ 67 rpm의 속도로 믹싱하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 단계 (f)에서 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조에 사용하는 섬유 보강재 총 함량 중 50%를 투입하고 57 ~ 67 rpm 속도로 믹싱하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 단계 (e)에서 섬유 보강재 포함 시멘트 모르타르를 57 ~ 67 rpm의 속도로 교반하면서, 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조에 사용하는 섬유 보강재 총 함량 중 남은 50%를 투입한 후, 115 ~ 135 rpm의 속도로 믹싱해 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법을 제안한다.
본 발명에 따른 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물은 기존의 고가의 섬유 보강재 대신 폐어망을 무작위 길이로 파쇄해 얻은 저렴하고 친환경적인 섬유 보강재를 포함하는 균열 저항성 및 인장강도가 증진된 시멘트 모르타르를 구현할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물은, 무결절 폐어망을 파쇄해 얻어진 단사로 이루어진 섬유 보강재를 포함함으로써, 연사로 이루어지고 매듭이 포함된 폐어망과 달리 보강재의 풀림 현상과 매듭으로 인해 보강 성능 저하의 문제를 방지할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 일정 길이 이하로 파쇄된 상기 섬유 보강재 중 상대적으로 짧은 길이로 파쇄된 섬유는 조성물의 균열을 제어하며, 상대적으로 긴 길이로 파쇄된 섬유는 조성물의 인장강도 및 휨인성을 증진시키는 역할을 한다.
도 1은 본 발명에 따른 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법의 각 단계를 순서대로 도시한 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물에 포함되는 파쇄 폐어망의 일례를 보여주는 사진이다.
도 3은 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법의 단계 (c)에서 무결절 폐어망을 파쇄하는 공정에 사용하는 폐어망 파쇄기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법의 단계 (c)에서 무결절 폐어망을 파쇄하는 공정에 사용하는 폐어망 파쇄기의 파쇄부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법의 단계 (c)에서 무결절 폐어망을 파쇄하는 공정에 사용하는 폐어망 파쇄기의 블레이드의 구성을 나타낸 일부 확대도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은 최근 증가하고 있는 해양쓰레기 중 폐어망을 보강재로 포함하는 친환경적이고 향상된 균열 저항성 및 인장강도를 가지는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물 및 단순한 공정을 통해 상기 조성물을 경제적으로 제조할 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명에 따른 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물은, 시멘트, 잔골재 및 물을 포함하는 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해, 무결절 어망(knotless fishing net)을 파쇄시켜 제조되며, 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사(single yarn)로 이루어진 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 본 발명에 따른 시멘트 모르타르 조성물은 폐기된 무결절 어망(knotless fishing net)을 무작위로 파쇄시켜 얻어지는 매듭이 없고 단사로 이루어진 일정 규격의 섬유를 보강재로 포함하는 것을 특징으로 한다.
어망은 일반적으로 면사, 마사, 견사, 합섬사 등으로 만든 것으로 어업용에 쓰이는 그물류를 지칭하며, 제조 방법별로는 본목 망, 영국식 매듭 망, 무결절 망, 꼬임 망, 편성망 등으로 구분되는데, 그 중 무결정 어망은 매듭을 맺지 않고 짜여진 그물감인 무결절 망지(knotless webbing)로 이루어지며 매듭이 없으므로 중량이 가볍고 조망성(操網性)이 좋다는 장점을 가진다.
참고로, 무결정 망지에는 직망지, 여자 망지, 접착 망지 등이 있는데, 직망지는 모기장처럼 씨줄과 날줄을 교대로 교차시켜 가며 짠 것이며, 그물코가 잘 비뚤어지므로 보통의 어구에는 잘 쓰이지 않는다. 여자 망지(씨날 그물감)는 씨줄과 날줄 2가닥씩을 꼬아 가면서 일정한 간격마다 서로 얽어 그물코가 직사각형이 되게 짠 것인데, 멸치 등 작은 고기를 잡는 데 많이 쓰이며, 관통형 망지는 저인망, 트롤에서 그물감의 저항을 줄이기 위하여 고안된 것이며, 실을 꼬아 가면서 일정한 간격마다 서로 맞물리게 하여 짜는 것이다. 또한, 라셸(Raschel) 망지는 독일에서 발명된 것인데, 실을 꼬아 가면서 그물감을 짜는 것이 아니고 일정한 굵기의 실로써 뜨개질하는 형식으로 짜는 것이다. 접착 망지는 단일 섬유로서 그물감을 짤 때 매듭에 해당되는 곳을 서로 접착시켜서 짜는 것이며, 단일 섬유로 된 걸그물에 많이 쓰이고 있다.
상기 무결절 폐어망을 파쇄시켜 얻어지는 섬유 보강재는 3 ~ 60 mm의 길이를 가지되, 그 중 상대적으로 짧은 길이로 파쇄된 섬유는 조성물의 균열을 제어하며, 상대적으로 긴 길이로 파쇄된 섬유는 조성물의 인장강도 및 휨인성을 증진시키는 역할을 한다.
또한, 상기 무결절 폐어망을 파쇄시켜 얻어지는 섬유 보강재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈에이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리아미드(PA)계 중합체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 무결절 폐어망을 파쇄시켜 얻어지는 섬유 보강재는 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해 0.5 ~ 2.0 중량부의 함량으로 조성물 내에 포함되는데, 이는 0.5 중량부 미만으로 포함될 경우에는 강도 증진 효과가 미비하며, 2.0 중량부를 초과해 포함될 경우 공극 및 분산 저하로 인해 오히려 강도를 감소시키는 문제를 발생시키기 때문이다.
한편, 상기 시멘트 모르타르는 시멘트 5 ~ 55 중량%, 잔골재 10 ~ 75 중량% 및 물 1 ~ 30 중량%를 포함할 수 있으며, 필요에 따라 상기 시멘트 모르타르는 플라이애시, 규조토, 화산회, 규산백토, 고로슬래그 미분말, 감수제, 증점제, 공기 연행제, 방수제, 팽창제, 발포제 및 소포제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 혼화재 또는 혼화제 1 ~ 25 중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명에 따른 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물을 제조하는 방법은, (a) 무결절 폐어망을 수거하여 불순물을 세척해 제거하는 단계, (b) 상기 세척된 무결절 폐어망을 건조하는 단계, (c) 상기 건조된 무결절 폐어망을 파쇄해 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사로 이루어진 섬유 보강재를 제조하는 단계, (d) 시멘트, 잔골재 및 혼화재를 건배합하는 단계, (e) 상기 단계 (d)에서 얻어진 건배합 혼합물에 물을 투입하고 배합하는 단계, (f) 상기 단계 (e)에서 얻어진 시멘트 모르타르에 상기 섬유 보강재를 투입하고 배합하는 단계, 및 (g) 상기 단계 (f)에서 얻어진 섬유 보강재 포함 시멘트 모르타르에 상기 섬유 보강재를 추가로 투입하고 배합해, 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 조성물을 제조하는 단계를 포함해 이루어질 수 있다(도 1 참조).
상기 단계 (a)에서는 후술하는 시멘트 모르타르와의 배합 단계에서 조성물의 균일성 및 품질에 영향을 주지 않도록 무결절 폐어망에 포함된 염분, 모래, 폐각 등의 불술문을 세척한다.
상기 단계 (b)에서는 후술하는 시멘트 모르타르와의 배합 단계에서 조성물의 균일성 및 품질에 영향을 주지 않도록 세척된 무결절 폐어망이 함유하고 있는 수분을 제거하는 건조 공정을 실시한다.
다음으로, 상기 단계 (c)에서는 무결절 폐어망을 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm의 규격을 갖도록 파쇄해 도 2에 일례를 도시한 섬유상의 보강재를 제조한다.
본 단계에서 이루어지는 폐어망 파쇄를 위한 구체적인 방법으로는 최종적으로 얻어지는 시멘트 모르타르 조성물의 종류 및 용도 등을 고려하여 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이용할 수 있는 파쇄 방법을 제한없이 사용할 수 있으나, 바람직하게는 도 3 내지 도 5에 도시한 폐어망 파쇄기를 이용해 원하는 소정의 규격으로 효율적인 파쇄 공정을 실시할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 단계 (c)의 폐어망 파쇄 공정에 사용되는 폐어망 파쇄기(1)는 호퍼(100), 파쇄부(200), 채집부(미도시) 및 이동부재(400)를 포함할 수 있다.
상기 호퍼(100)는 상기 파쇄기(1)의 상단에 구비되어 파쇄부(200)로 폐어망을 유입시키기 위한 구성으로, 상단 및 하단이 개방된 다각형상을 갖고 개방된 하단으로 상기 파쇄부(200)가 연결될 수 있도록 구성된다.
상기 호퍼(100)는 도시된 바와 같이 상단 둘레의 길이가 하단 둘레의 길이 보다 크게 구성됨이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 호퍼(100)는 페어망이 용이하게 미끄러져 내려갈 수 있도록 마찰력이 작은 재질을 사용함이 바람직하기는 하나, 상기 호퍼(100)의 재질은 특정 재질로 제한하지 않고 공지의 재질들을 제한 없이 사용 가능할 수 있다.
도 4는 상기 폐어망 파쇄기의 파쇄부의 구성을 나타내는 구성도로서, 해당 파쇄부(200)는 상기 파쇄부(200)는 상측에 상기 호퍼(100)와 연결되고 하측에 상기 채집부와 연결되도록 구성되어 상기 호퍼(100)에 유입된 폐어망을 절단 또는 파쇄하여 파쇄를 마친 폐어망을 상기 채집부로 이송시키도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 파쇄부(200)는 회동축(210), 디스크(220), 블레이드(230), 지지대(240),확인창(260) 및 회전모터(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 회동축(210)은 다수개의 상기 디스크(220) 및 후술할 회전블레이드(231)가 고정되어 있는 길이 방향의 축으로, 일측에 상기 회전모터와 전기적으로 연결되어 상기 회전모터에서 공급되는 전력에 의해 회전하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 회동축(210)은 상기 파쇄부(200)의 상단에 배치되는 구성으로 상기 호퍼(100)의 개방된 하단에 노출될 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 회동축(210)은 상기 디스크(220) 및 상기 회전블레이드(231)를 회전시킴으로써, 상기 회전블레이드(231)가 투입된 폐어망을 파쇄 및 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 회동축(210)은 상기 파쇄부(200)의 외장을 구성하는 하우징의 개방된 상단의 길이와 유사하거나 소정으로 작게 구성될 수 있다.
상기 디스크(220)는 상기 디스크(220)의 중심부 일측이 상기 회동축(210)과 이음연결되도록 구비되는 것으로, 상기 디스크(220)와 직립하는 방향으로 배치되는 다수개로 구성될 수 있다.
또한, 상기 디스크(220)는 상기 디스크(220)의 외주면 일측에 상기 회전블레이드(231)가 연결되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 회전블레이드(231)는 상기 회동축(210)과 대응되는 방향으로 배치되는 것으로, 다수개의 디스크(220) 외주면에 접촉된 상태로 연결될 수 있다.
도 4는 상기 폐어망 파쇄기의 블레이드의 구성을 나타내는 일부 확대도이다.
상기 블레이드(230)는 상기 디스크(220)의 외주면에 배치되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 블레이드(230)는 투입된 폐어망을 절단 또는 파쇄하도록 구비되는 것으로, 회전블레이드(231) 및 고정블레이드(232)를 포함할 수 있다.
상기 회전블레이드(231)는 상기 디스크(220)의 외주면에 돌출 형성되어, 상기 회동축(210)과 함께 회전하는 다수개로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 회전블레이드(231)는 상기 디스크(220)에 길이 방향으로 돌출 형성되어 상기 디스크(220)와 함께 회동축(210)을 중심으로 회전하도록 구비되는 판 형상으로, 회전 중 상기 고정블레이드(232)와 일측 모서리가 주기적으로 교차될 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 회전블레이드(231)와 상기 고정블레이드(232)의 교차시 상기 폐어망은 상기 회전블레이드(231)와 고정블레이드(232)의 전단력이 동시에 작용하게 되어 용이하고 효율적으로 절단되거나 파쇄될 수 있다.
또한, 상기 회전블레이드(231)는 일단이 다수개의 디스크(220) 외주면에 접촉되고, 상기 일단과 대응되는 타단 측 모서리는 폐어망을 파쇄하는 칼날이 구비되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전블레이드(231)는 회전하는 디스크(220)의 외주면에 부착된 상태로 회전함으로써, 상기 회전블레이드(231)의 회전 동선 중 상기 고정블레이드(232)와 교차하는 부분에서 투입된 폐어망을 상기 칼날에 의해 파쇄할 수 있도록 구성된다.
이에, 상기 회전블레이드(231)는 칼이나 가위의 전단력과 유사한 원리로 상기 폐어망에 절단력을 작용하도록 구성됨으로써, 합성수지 재질로 구성되어 파쇄가 어려웠던 페어망을 용이하게 파쇄하거나 절단할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 회전블레이드(231)는 하단에서 상단으로 올라가는 동선의 움직임에서는 상기 채집부로 이송되지 않은 폐어망들을 다시 상측으로 이동시키는 가이드 작용을 수행할 수도 있다.
따라서, 상기 회전블레이드(231)는 기설정된 길이 또는 크기로 파쇄되지 않은 폐어망을 가이드하여 상기 폐어망이 용이하게 회전될 수 있도록 하여, 상기 폐어망이 파쇄 과정을 반복적으로 수행할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 회전블레이드(231)는 폐어망의 전단력을 증대시키기 위해 중심부에 절곡부(231a)를 포함할 수 있다.
상기 절곡부(231a)는 상기 회전블레이드(231)의 양단이 하방으로 기울어지도록 중심부가 소정의 각도로 절곡되어 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 절곡부(231a)는 상기 회전블레이드(231)를 소정의 각도로 절곡될 수 있도록 구성되는 것으로, 상기 회전블레이드(231)의 양단이 하방으로 기울어지도록 하여 상기 회전블레이드(231)가 V자형으로 형성될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 절곡부(231a)는 상기 회전블레이드(231)가 V자형을 갖도록 소정으로 절곡되는 구성으로, 절곡으로 인해 페어망에 작용하는 회전블레이드(231)의 전단력이 집중될 수 있도록 하여 상기 폐어망에 작용하는 전단력을 극대화시키는 효과를 준다.
이에, 상기 절곡부(231a)는 상기 회전블레이드(231)의 중심부 측에 배치됨이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 절곡부(231a)는 상기 회전블레이드(231)의 전단력을 극대화할 수 있으면서도 상기 회전블레이드(231)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있을 정도의 각도로 구성됨이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 절곡부(231a)는 상기 회전블레이드(231)가 폐어망을 상방으로 가이드하는 기능을 수행하는 경우에도 상기 폐어망의 수용이 용이하게 이루어지도록하여 상기 폐어망을 효율적으로 이동시킬 수 있는 효과를 준다.
또한, 상기 절곡부(231a)는 도시된 바와 같이 V자형으로 구성될 수 있으나, 이에 상기 절곡부(231a)의 형상은 상기 V자형과 동일한 효과를 갖는 형상 즉, 일정한 각도로 굽어지는 U자형이나 오목한 굴곡을 갖는 다른 공지의 형상들을 제한 없이 적용 실시할 수 있다.
상기 고정블레이드(232)는 회전하는 상기 회전블레이드(231)와 주기적인 교차가 이루어지도록 상기 회동축(210)과 이격된 일측에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정블레이드(232)는 상기 회동축(210)과 평행하도록 이격된 일측에 구비되는 길이 방향의 판 형상으로, 회전이나 이동없이 고정될 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 고정블레이드(232)는 회동축(210)과 인접한 모서리가 회전블레이드(231)의 모서리와 주기적으로 교차될 수 있도록 구성된다.
이에, 상기 고정블레이드(232)는 상기 회전블레이드(231)와 교차 시 폐어망을 파쇄하거나 절단하게 되는데 이는 상기 회전블레이드(231)와 상기 고정블레이드(232)의 전단력이 합쳐져서 폐어망에 작용하는 전단력을 극대화시킬 수 있도록 구성되어 합성 수지 재질로 구성된 다량의 폐어망을 재활용이 가능한 적정 크기로 절단이 가능할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 고정블레이드(232)와 상기 회전블레이드(231)가 교차되어 상기 폐어망을 절단하는 원리는 가위를 이용한 절단과 유사한 원리로 상기 폐어망에 절단력을 작용하도록 하여 종래의 파쇄기로는 절단이 어려웠던 폐어망의 파쇄가 용이하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 상기 고정블레이드(232)는 대응되는 양측에 한 쌍으로 구성될 수 있으나. 상기 고정블레이드의 갯수는 이에 한정되지 않고 상기 파쇄기(1)의 크기 및 규모에 따라 다양한 갯수로 적용 실시할 수 있다.
상기 지지대(240)는 상기 블레이드(230)와 이웃하는 일측에 길이 방향으로 구비되어 투입된 폐어망을 지지하도록 구비된다.
구체적으로, 상기 지지대(240)는 상기 고정블레이드(232)와 이웃하는 일측에 구비되는 것으로, 투입된 폐어망을 거치시키거나 지지하도록 하는 일정 폭을 갖는 판상으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 지지대(240)는 상기 블레이드(230)의 회전 동선의 양측에 한쌍으로 구성됨이 바람직할 수 있다.
상기와 같이 전술한 폐어망 파쇄기를 이용해 상기 단계 (c)의 폐어망 파쇄 공정을 수행하면, 회동축과 함께 회전하는 다수개의 디스크 외주면에 돌출 형성되고 상기 회동축 및 디스크와 함께 회전하는 다수개의 V자형 회전블레이드를 포함하여 구성됨으로써, 합성 재질로 구성된 다량의 폐어망을 재활용이 가능한 적정 크기로 절단이 가능하도록 하는 효과가 있으며, 또한, 상기 회전블레이드는 블레이드 양단이 하방으로 기울어지도록 절곡부를 형성하여 상기 회전블레이드를 V자 형상을 갖도록 구성됨으로써, 상기 절곡부 안측으로 폐어망을 집중시킬 수 있도록 하여 폐어망 파쇄의 효율성을 증대시키는 효과를 발휘한다. 더불어, 상기 절곡부는 상기 절곡부 내측으로 수용된 폐어망에 작용하는 블레이드의 전단력을 증대시키도록 구성되어 합성 수지 재질로 구성된 폐어망을 용이하고 효율적으로 절단할 수 있으며, 또한, 회전하는 상기 회전블레이드와 주기적인 교차가 이루어지는 고정블레이드를 구비하고, 상기 회전블레이드와 상기 고정블레이드의 교차시 두 블레이드의 전단력이 상기 페어망에 동시에 작용할 수 있도록 구성됨으로써, 폐어망에 작용하는 전단력을 극대화시켜 폐어망이 용이하게 절단될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 단계 (d)에서는 시멘트, 잔골재 및 혼화제가 고르게 섞이도록 57 ~ 67 rpm의 속도로 시멘트, 잔골재 및 혼화제를 믹싱하는 공정을 실시한다.
이어서, 상기 단계 (e)에서 상기 시멘트, 잔골재 및 혼화제의 건배합 혼합물에 물을 투입하고 고르게 교반되도록 57 ~ 67 rpm의 속도로 믹싱하는 공정을 실시한다.
상기 단계 (f) 및 단계 (g)는 전 단계에서 얻어진 시멘트 모르타르에 폐어망 섬유 보강재를 2회(1차 투입 및 2차 투입)에 걸쳐 각각 폐어망 섬유 보강재 총 사용량의 1/2 만큼 투입하며, 각 단계에서 사용되는 폐어망 섬유 보강재는 한 번에 투입하지 않고 소분하여 나누어 투입한다.
보다 구체적으로, 섬유 보강재 1차 투입 단계에 해당되는 상기 단계 (f)에서는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조에 사용하는 섬유 보강재 총 함량 중 50%를 투입하고 57 ~ 67 rpm 속도로 믹싱한다.
이어서, 섬유 보강재 2차 투입 단계에 해당되는 상기 단계 (e)에서 섬유 보강재 포함 시멘트 모르타르를 57 ~ 67 rpm의 속도로 교반하면서, 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조에 사용하는 섬유 보강재 총 함량 중 남은 50%를 투입하고, 섬유 보강재 투입이 완료되면 투입된 섬유 보강재가 모르타르 내부에 골고루 섞이도록 115 ~ 135 rpm의 속도로 믹싱해 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물을 얻는다.
전술한 본 발명에 따른 본 발명에 따른 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물은 기존의 고가의 섬유 보강재 대신 폐어망을 무작위 길이로 파쇄해 얻은 저렴하고 친환경적인 섬유 보강재를 포함하는 균열 저항성 및 인장강도가 증진된 시멘트 모르타르를 구현할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물은, 무결절 폐어망을 파쇄해 얻어진 단사로 이루어진 섬유 보강재를 포함함으로써, 연사로 이루어지고 매듭이 포함된 폐어망과 달리 보강재의 풀림 현상과 매듭으로 인해 보강 성능 저하의 문제를 방지할 수 있다는 장점을 가진다.
또한, 일정 길이 이하로 파쇄된 상기 섬유 보강재 중 상대적으로 짧은 길이로 파쇄된 섬유는 조성물의 균열을 제어하며, 상대적으로 긴 길이로 파쇄된 섬유는 조성물의 인장강도 및 휨인성을 증진시키는 역할을 한다.
1 : 폐어망 파쇄기 100 : 호퍼
110 : 투입가이드 200 : 파쇄부
210 : 회동축 220 : 디스크
230 : 블레이드 231 : 회전블레이드
231a : 절곡부 232 : 고정블레이드
240 : 지지대 260 : 확인창
261 : 개폐부재 320 : 수용관
400 : 이동부재

Claims (7)

  1. 시멘트 5 ~ 55 중량%, 잔골재 10 ~ 75 중량%, 혼화제 1 ~ 25 중량% 및 물 1 ~ 30 중량%를 포함하는 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해,
    무결절 어망(knotless fishing net)을 파쇄시켜 제조되며, 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사(single yarn)로 이루어진 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 보강재는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈에이트(PET), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스틸렌(PS) 및 폴리아미드(PA)계 중합체 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물.
  3. (a) 무결절 폐어망을 수거하여 불순물을 세척해 제거하는 단계;
    (b) 상기 세척된 무결절 폐어망을 건조하는 단계;
    (c) 상기 건조된 무결절 폐어망을 파쇄해 길이 3 ~ 60 mm, 직경 0.1 ~ 1 mm인 단사로 이루어진 섬유 보강재를 제조하는 단계;
    (d) 시멘트, 잔골재 및 혼화제를 건배합하는 단계;
    (e) 상기 단계 (d)에서 얻어진 건배합 혼합물에 물을 투입하고 배합하는 단계;
    (f) 상기 단계 (e)에서 얻어지며, 시멘트 5 ~ 55 중량%, 잔골재 10 ~ 75 중량%, 혼화제 1 ~ 25 중량% 및 물 1 ~ 30 중량%를 포함하는 시멘트 모르타르에 상기 섬유 보강재를 투입하고 배합하는 단계; 및
    (g) 상기 단계 (f)에서 얻어진 섬유 보강재 포함 시멘트 모르타르에 상기 섬유 보강재를 추가로 투입하고 배합해, 시멘트 모르타르 100 중량부에 대해 섬유 보강재 0.5 ~ 2.0 중량부를 포함하는 조성물을 제조하는 단계;를
    포함하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단계 (d)에서 시멘트, 잔골재 및 혼화제를 57 ~ 67 rpm의 속도로 믹싱하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 단계 (e)에서 얻어진 상기 건배합 혼합물에 물을 투입하고 57 ~ 67 rpm의 속도로 믹싱하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 단계 (f)에서 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조에 사용하는 섬유 보강재 총 함량 중 50%를 투입하고 57 ~ 67 rpm 속도로 믹싱하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 단계 (g)에서 섬유 보강재 포함 시멘트 모르타르를 57 ~ 67 rpm의 속도로 교반하면서, 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조에 사용하는 섬유 보강재 총 함량 중 남은 50%를 투입한 후, 115 ~ 135 rpm의 속도로 믹싱해 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 파쇄 폐어망 보강 시멘트 모르타르 조성물의 제조방법.
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