KR20000012389A

KR20000012389A - 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을포함하는 콘크리트

Info

Publication number: KR20000012389A
Application number: KR1019990054367A
Authority: KR
Inventors: 유성권
Original assignee: 유성권
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2000-03-06
Also published as: KR100382993B1

Abstract

본 발명은 고강도 건축·토목용 콘크리트에 적용할 수 있는 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 인조자갈을 포함하는 콘크리트에 관한 것이다.

본 발명에 따른 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈은 35 내지 51중량%의 폐플라스틱과, 10 내지 18중량%의 페스티로폴과, 13 내지 25중량%의 탄소섬유와, 13 내지 17중량%의 폐타이어와, 5 내지 15중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 특정 형상으로 사출 성형한 것을 특징으로 한다.

Description

폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트{A HIGH SOLIDITY SYNTHETIC GRAVEL UTILIZED A SCRAPPED PLASTICS AND A CONCRETE CONTAINING THE SYNTHETIC GRAVEL}

본 발명은 고강도 건축·토목용 콘크리트에 적용할 수 있는 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트에 관한 것이다.

종래로 부터 토목 및 건축구조물의 시공시에 사용되는 콘크리트의 구성요소 중 가장 많은 량이 소요되는 자갈은 통상적으로 하천에서 채취해서 사용되어 왔으나, 그 수요의 급증 및 공급 부족으로 인해 돌을 인공적으로 파쇄한 자갈을 사용하고 있다.

그런데, 이와 같이 돌을 파쇄한 자갈은 돌을 파쇄기에 넣고, 열을 가하면서 파쇄기를 구동하여 파쇄하여야 하므로, 많은 에너지가 소요되어 자갈의 생산 코스트를 증가시켜서 콘크리트의 제조원가를 증가시킨다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 콘크리트는 많은 자갈을 사용해서 콘크리트를 제조하므로, 콘크리트를 경량화시킬 수 없다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 중량이 무거운 콘크리트를 사용하여 교량을 건설할 경우 자중의 증가로 인해 교량의 경간을 길게 할 수 없다는 문제점도 있다.

본 발명은 상기 여러가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 인장 강도가 강하며, 값싼 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인조자갈과 시멘트 몰타르의 응집력이 강한 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자중이 가벼운 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 폐자재를 재활용할 수 있는 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 35 내지 51중량%의 폐플라스틱과, 10 내지 18중량%의 폐스티로폴과, 13 내지 25중량%의 탄소섬유와, 13 내지 17중량%의 폐타이어와, 5 내지 15중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 아령형상 또는 다수의 아령형상을 방사형상으로 서로 대칭되게 사출성형하여 제조한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 콘크리트는 40중량% 내지 60%중량의 인조자갈과, 25 내지 37중량%의 모래와, 7 내지 17중량%의 시멘트와, 5 내지 7중량%의 물과, 1중량%의 공기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈을 도시한 도면으로써, 도 1a는 지지대의 양단부에 원형 볼이 각각 부착된 아령형상의 인조자갈의 사시도이고, 도 1b는 도 1b에 도시한 다수 개의 아령형상의 인조자갈을 그 지지대를 중심으로 서로 대칭되게 구성한 방사형상의 인조자갈의 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 인조자갈을 사용한 콘크리트를 개략적으로 도시한 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,1' : 인조자갈3,3' : 지지로드

4,5,4',5' : 원형형상의 구체

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈 및 이 인조자갈을 포함하는 콘크리트에 관하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈을 도시한 도면으로써, 도 1a는 지지대의 양단부에 원형 볼이 각각 부착된 아령형상의 인조자갈의 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시한 다수 개의 아령형상의 인조자갈을 그 지지대를 중심으로 서로 대칭되게 구성한 방사형상의 인조자갈의 사시도이다.

도 1a에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈은 다양한 크기의 아령형상으로 구성되어 있고, 상기 아령형상의 인조자갈(1)은 흡착력, 응집력 및 결합력을 증대시키도록 외주면에 요철면이 형성된 길다란 지지로드(3)와, 응집력 내지는 결합면적을 증대시키도록 외주면에 요철면이 형성되며 상기 지지로드(3)의 양단에 일체적으로 각각 형성된 원형형상의 구체(4,5)로 구성되어 있다.

그리고, 도 1b에 도시한 폐자재를 이용한 인조자갈(1')은 도 1a에 도시한 다수 개의 아령형상의 인조자갈(1)을 그 지지대(3)를 중심으로 원형형상의 구체(4,5)를 서로 대칭되게 방사형상으로 결합해서 구성한 것이다.

다음에, 본 발명의 일실시예에 따른 폐자재를 이용한 인조자갈(1)(1')에 대한 구성성분을 구체적으로 설명한다.

실시예 1

35중량%의 폐플라스틱과, 18중량%의 폐스티로폴과, 25중량%의 탄소섬유와, 17중량%의 폐타이어와, 5중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같은 인조자갈을 사출 성형하여 제조한다.

실시예 2

45중량%의 폐플라스틱과, 15중량%의 폐스티로폴과, 20중량%의 탄소섬유와, 15중량%의 폐타이어와, 5중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같은 인조자갈을 사출 성형하여 제조한다.

실시예 3

47중량%의 폐플라스틱과, 12중량%의 폐스티로폴과, 13중량%의 탄소섬유와, 13중량%의 폐타이어와, 15중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같은 인조자갈을 사출 성형하여 제조한다.

실시예 4

51중량%의 폐플라스틱과, 10중량%의 폐스티로폴과, 14중량%의 탄소섬유와, 15중량%의 폐타이어와, 10중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 도 1a 및 도 1b 에 도시한 바와 같은 인조자갈을 사출 성형하여 제조한다.

상기 설명에 있어서, 폐플라스틱이 51중량%를 초과하여 함유하면 압축강도는 강해지나, 인장강도가 떨어져서 바람직하지 못하고, 폐플라스틱을 35중량% 이하 함유하면 압축강도가 떨어져서 바람직하지 못하며, 폐스티로폴을 18중량% 이상 함유하면 인장강도가 떨어져서 바람직하지 못하고, 폐스티로폴을 10중량% 이하 함유하면 압축강도가 떨어지고 또한 접착력도 떨어질 뿐만 아니라, 콘크리트가 자중이 너무 무거워져서 바람직하지 못하다.

또한 탄소섬유를 25중량% 이상 함유하면 혼합력이 떨어져서 바람직하지 못하고, 탄소섬유를 13중량% 이하 함유하면 혼합력은 증가하나 인장력이 너무 약하여 바람직하지 못하고, 폐타이어를 17중량% 이상 함유하면 인장강도는 증가하나 압축강도가 떨어져서 바람직하지 못하고, 폐타이어를 13중량% 이하 함유하면 압축강도는 증가하나 인장강도가 떨어져서 바람직하지 못하고, 석고를 15중량% 이상 함유하면 탄성력이 줄어들어서 깨질 염려가 있으며, 석고를 5중량% 이하 함유하면 탄성력은 증가하나 부피가 줄어들어서 바람직하지 못하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 상기 아령 형상 또는 방사형상의 인조자갈(1)(1')은 외주면에 요철면이 형성되어 있으므로, 시멘트 몰타르와의 흡착력, 응집력 및 결합력이 증대될 뿐만 아니라, 시멘트 몰타르와의 결합면적도 증대되어 콘크리트를 타설하여 양생시켰을 경우에 그 흡착력, 응집력 및 결합력이 매우 큰 뿐만 아니라, 폐플라스틱, 폐타이어, 탄소섬유, 폐스티로폴 및 석고를 함유하고 있으므로, 인장강도가 강하며, 폐자재를 사용해서 제조하므로 제조 코스트를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 자중이 매우 가벼우며, 폐자재를 이용하므로 폐자재를 재활용할 수 있다.

다음에, 본 발명의 일실시예에 의한 아령형상 및 방사형상의 인조자갈(1)(1')을 사용해서 제조한 콘크리트에 대하여 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 인조자갈을 포함하는 콘크리트는 도 2에 상세히 도시한 바와 같이 40중량% 내지 60중량%의 인조자갈과, 25 내지 37중량%의 모래와, 7 내지 17중량%의 시멘트와, 5 내지 7중량%의 물과, 1중량%의 공기를 포함한다.

상기 인조자갈은 특별히 한정하는 것은 아니나, 아령형상의 인조자갈(1)과 방사형상의 인조자갈(1')이 각각 50%씩 포함해서 콘크리트를 제조하는 것이 바람직하다.

상기 설명에 있어서, 인조자갈을 60중량% 이상 함유하면 콘크리트가 가벼워지나 정량 배합이 안되어 재료 분리현상이 일어나며, 인조자갈을 40중량%이하 함유하면 콘크리트가 기타재료(예를들면, 시멘트, 모레)가 많이 소요되어 경제적이지 못하고, 모래를 37중량% 이상 함유하면 강도가 떨어질 뿐만 아니라 강도가 약해서 바람직하지 못하고, 또한 모래를 33중량% 이하 함유하면 시멘트가 많이 소요되어 강도는 높아지지만 응집력이 너무 크고 작업성이 나빠서 바람직하지 못하다.

그리고, 시멘트를 17중량% 이상 함유하면 강도는 강해지지만, 경제적이지 못하고 또한 균열이 발생하여 바람직하지 못하고, 시멘트를 7중량% 이하 함유하면 응집강도가 떨어져서 바람직하지 못하고, 물을 5중량% 이하 함유하면 배합하기가 곤란하여 바람직하지 못하고, 물을 7중량% 이상 함유하면 작업성은 좋으나, 압축강도가 떨어져서 바람직하지 못하다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈에 의하면, 35 내지 51중량%의 폐플라스틱과, 10 내지 18중량%의 폐스티로폴과, 13 내지 25중량%의 탄소섬유와, 13내지 17중량%의 폐타이어와, 5 내지 15중량%의 석고를 혼합한 후, 열을 가하여 용융시켜서 특정 형상, 예를 들면 아령형상 또는 다수 개의 아령형상을 서로 대칭되게 방사형상으로 사출 성형한 것이므로, 인장강도가 강하며, 폐자재를 사용해서 제조하므로 제조 코스트를 절감시킬 수 있고, 또한 외주면에 요철면이 형성되어 있어 인조자갈과 시멘트 몰타르의 흡착력, 결합력 및 응집력이 강하고, 자중이 가벼울 뿐만 아니라, 폐자재를 재활용할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

35 내지 51중량%의 폐플라스틱과, 10 내지 18중량%의 폐스티로폴과, 13 내지 25중량%의 탄소섬유와, 13 내지 17중량%의 폐타이어와, 5 내지 15중량%의 석고를 혼합한 후 열을 가하여 용융시켜서 특정형상으로 사출 성형한 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 고강도 인조자갈.
제 1항에 있어서, 상기 특정형상은 지지로드(3)와, 상기 지지로드(3)에 일체적으로 형성된 원형형상의 구체(4,5)로 구성되고, 상기 지지로드(3)의 외주면 및 원형형상의 구체(4,5) 외주면에는 응집력, 흡착력 및 결합력을 증가시키도록 미세한 요철면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 인조자갈.
제 1항에 있어서, 상기 특정형상은 지지대(3')를 중심으로 원형형상의 구체(4',5')를 서로 대칭되게 방사형상으로 구성하고, 상기 지지대(3') 및 원형형상의 구체(4',5')의 외주면에는 응집력, 흡착력 및 결합력을 증가시키도록 요철면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 폐자재를 이용한 인조자갈.
40중량% 내지 60중량%의 인조자갈과, 25 내지 37중량%의 모래와, 7 내지 17중량%의 시멘트와, 5 내지 7중량%의 물과, 1중량%의 공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트.