KR20000012469A - 재생골재에 적용되는 물유리 코팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 규산 알칼리 수용액을 재생골재의 외주면에 도포 침투시킴으로 암모늄이온과 할로겐이온의 존재하에서 규산칼슘과 콜로이드(Colloid)규산을 생성시켜 골제표면의 공극이 밀실하게 채워지도록 한 물유리 코팅방법에 관한 것인데, 이를 위하여 본 발명은 PH 10.5∼11.5, 고형분함량 30∼70%, 비중 2.4의 침투성 무기질 반응형 개질제인 물유리를 마련하여 이를 재생골재에 코팅하여 줌으로서 재생골재의 흡수율 저하와 품질증진을 가능케 하여 우수한 성능의 콘크리트 및 콘크리트 제품이 생산될 수 있도록 한 것이다.

Description

재생골재에 적용되는 물유리 코팅방법{METHOD OF GRASS SOLUTION COATING FOR REPRODUCTION GRAVEL}

본 발명은 재생골재의 효율적인 재활용을 도모하기 위해 제공되는 물유리 코팅방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 재생골재의 흡수율 저하와 품질개선을 통해 콘크리트 및 콘크리트 제품의 품질개선이 가능할 수 있도록 규산알칼리 수용액을 골재의 외주면에 도포 침투시킨 후 암모늄이온과 할로겐이온의 존재하에서 규산칼슘과 콜로이드(Colloid)규산을 생성시킴으로 골재 표면의 공극이 밀실하게 채워지도록 한 재생골재에 적용되는 물유리 코팅방법에 관한 것이다.

일반적으로, 환경 친화적 성격을 갖는 건설폐기물의 효율적인 재활용을 도모하기 위해서 각종 건축 및 토목공사 등의 건설현장에서 발생되는 토사나 콘크리트덩이 및 아스팔트 콘크리트덩이를 수집한 후 파쇄, 선별 그리고 세척 등 소정의 공정을 마련한 후 이를 통해 양질의 재생골재를 생산하여 활용하고 있다.

상기 재생골재는 최근 들어 그 활용폭이 큰 증가를 보이고 있는데, 이는 도시와 지방 건축물의 노후화 및 기능저하에 따라 최근 활발하게 진행되고 있는 재건축의 활성화 및 구조물 해체에 기인하는바 클 것인데, 여기에는 건설폐기물의 대부분이 무기물로 구성되어 인체에 무해하다는 특징점이 중요한 역할을 하고 있음도 부인할 수 없다.

아울러, 최근 국내에서는『자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률』이 제정되어 건설폐기물의 재활용이 의무화되기 시작하였다.

상기와 같은 건설폐기물의 재활용 의무화에 따라 종래 단순 소거처리의 폐기물 처리방식에서 벗어나 부분적, 혹은 폐기물의 처리에서부터 재생까지의 일괄적인 처리를 담당하는 여러 장치가 제안되기 시작하였다.

먼저, 국내 실용신안 공고 제94-4771호는『쓰레기 처리장치』에 관한 것으로, 자체 중량으로 자유 낙하되는 쓰레기가 여러 과정을 거치는 동안에 금속류, 비금속류가 절단 분류되고, 또한 흙이나 먼지를 분리시키는 등의 단계를 거치도록 하여 재사용이 가능한 자원을 좀더 많이 수거할 수 있도록 구성되었다.

또한, 일본국 특허공보 평5-21632호 역시『쓰레기 처리장치』에 관한 것으로 투입된 쓰레기를 압착시키기 위한 압착기와, 분쇄기 그리고 이를 분리하기 위한 분리기구 및 용융로가 마련되고, 용융된 물질을 소정의 크기로 형상화시킨 후 이를 순차적으로 운송 밸트를 통해 외부로 적절히 배출하기 위한 주변적 구성과 설비를 갖는 것이고, 이와는 달리 일본국 특허공보 평6-30755호는『콘크리트 골재의 재생방법 및 그 장치』에 관한 것인바, 건축물, 토목구조물 또는 콘크리트 구조물을 해체 작업하여 이를 파쇄 및 소정의 크기로 분쇄하여 재활용하기 위한 제반 방법과 장치인데, 폐기물이 별도의 동력발생수단에 의해 편심 회전이 가능토록 축설된 회전드럼내에 투입되어 파쇄되며, 이후 파쇄된 적정 크기의 골재는 자체의 중량으로 하부로 낙하되며, 그 분말은 상측의 이송로를 통해 연설되어 있는 다른 공정으로 재투입되어 배출되고, 다시 그 미분은 재처리 과정을 거쳐 각각 구분되게 분리될 수 있도록 하여 적절히 필요로 하는 곳에 사용될 수 있도록 구성된 것이다.

한편, 이와는 달리 최근에는 하수준설토를 포함하는 건설폐기물 재생처리 시스템도 제안되어 각 산업현장에 부분적으로 적용되기 시작하였으며, 보다 개선된 성능의 효과를 부여받기 위하여 본 출원인에 의해 특허등록 제235319호로『건설폐기물 처리와 재활용을 위한 중간처리방법 및 그 장치』가 제안된 바 있다.

그러나, 상기와 같이 각각의 설비의 통해 생산되는 재생골재는 골재의 일반적인 품질을 결정짓는 흡수율이 약 7∼12%의 범위를 보여 골재활용에 있어서, 고품질 골재로의 활용에 현저한 장애를 초래하는 원인으로 기능하고 있다.

예컨대, 폐콘크리트의 분쇄가공으로부터 얻어지는 재생골재는 그 골재표면에 부착되어 있는 모르타르 및 각종의 불순물 등에 의해 골재자체의 흡수율이 증대되고 이를 콘크리트 및 콘크리트 제품에 투입할 경우 골재표면과 모르타르와의 부착력이 감소되고 파쇄로 인한 강도저하의 현상도 발생되어 다양한 용도로의 활용에 문제점을 수반하였다.

때문에, 부착력 향상과 흡수율의 저하를 통한 고품질의 재생골재를 생산하는 방안이 고려되어야 하며, 이를 통해 콘크리트 및 2차 콘크리트 관련 제품에 유용하게 활용될 수 있도록 배려되어야 한다.

따라서, 상기의 제반 요망 사항을 만족하기 위하여 본 발명은 가공생산된 재생골재에 인위적으로 피복을 형성하여 골재의 흡수율 저하 및 표면강도의 개선을 모색하는 것으로서 이를 위해 본 발명은 물유리를 피복 처리함으로서 골재표면의 공극을 밀실하게 채우고 골재의 표면강도를 높여주어 흡수율을 저하시킴과 동시에 전반적으로 콘크리트의 강도개선이 가능토록 함에 그 안출된 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위해 본 발명은 PH 10.5∼11.5, 고형분함량 30∼70%, 비중 2.4의 침투성 무기질 반응형 개질제인 물유리를 재생골재에 도포함으로 재생골재 표면의 공극이 규산알칼리 수용액의 도포화 침투에 따라 암모늄이온과 할로겐이온의 존재하에서 규산칼슘과 콜로이드 규산의 생성으로 공극이 충진되도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 양호한 재현성을 목적으로 하는 바람직한 실시예는 이하의 설명을 통해 보다 구체적으로 설명될 수 있을 것이다.

국내에 있어, 건설폐기물의 발생현황을 살펴보면 전체 건설폐기물 가운데 폐기 콘크리트덩이는 연간 약 1,000만톤(≒430만㎥)내외가 발생하는 것으로 추정되고 있으며, 아스팔트 콘크리트덩이는 약 700만톤 내외 그리고 나머지로 건설오늬 및 폐목재 등이 그 뒤를 이어 발생하고 있는 것으로 관련 학계는 추정하고 있다.

이와 같은 건설폐기물의 발생량중 제일 비중이 큰 것은 전술한 바와 같이 폐기 콘크리트로서 전체 건설폐기물의 약 1/3을 점유하고 있는 실정이다.

재생골재의 생산을 위한 중간 처리 방법은 전술한 바와 같이 매우 다양하게 마련될 수 있는데, 본 발명에서는 주로 본 출원인이 등록 받은 특허등록 제235319호를 인용하여 설명한다.

대개의 경우 파쇄에 따른 생산골재의 크기는 임의로 선정될 수 있는데, 대략 200㎜이하의 크기로 파쇄시킴이 요망되어질 것이나 굳이 이에 한정되는 것은 아니다.

통상 재생골재를 생산하기 위해서 수집된 폐기물을 파쇄하기 위해서는 1차 죠 크러셔가 마련되는 것이며, 이후 자선기를 통해 각종의 금속 물질을 분리함과 동시에 자선기를 통과한 폐기물이 토사와 골재로 분리되어 배출되도록 하고, 이 과정을 통해 선별된 골재는 소정의 세척작업을 거치도록 한 후 진동식의 스크린 과정을 통해 입자 크기별로 분리함과 동시에 침전조를 통해 2차 세척작업을 거친 골재가 물과 분리된 채 배출되어 소정 크기로 파쇄될 수 있도록 2차 죠 크러셔를 통과시키게 된다.

이후 다시 잔존될 수도 있는 금속재를 걸러주기 위해서 2차 자선기를 거친 후 선별 스크린상의 체걸음을 통해 다시 소정 크기의 골재를 배출함으로 일차적인 생산 공정이 완료될 수 있게 된다.

이와 같은 공정을 통해 생산되는 재생골재는 이후 그 외표면으로 물유리가 충분한 량으로 도포되어지는데, PH 10.5∼11.5, 고형분함량 30∼70%, 비중 2.4의 침투성 무기질 반응형 개질제인 물유리를 이용하여 생산된 재생골재를 침적시킴으로 골재가 일정량의 수분을 흡수하게 하거나 혹은 골재가 건조된 상태에서 상기 물유리를 살수 도포함으로 인해 재생골재 표면의 공극이 규산알칼리 수용액의 도포화 침투에 따라 암모늄이온과 할로겐이온의 존재하에서 규산칼슘과 콜로이드 규산이 생성됨으로 골재 표면의 공극이 충진되어 흡수율저하를 통한 개선된 품질을 얻을 수 있게된다는 것이다.

이와 같은 본 발명 방법에 의한 재생골재는 그 우수한 강도의 유지로 인하여 주로 천연골재의 혼합사용과 더불어 레미콘, 콘크리트블록, 보차도용 인터로킹블록, 도로용 경계석, 프리캐스트 콘크리트제품, 파일, 전신주, 콘크리트 인공어초, 투수 콘크리트 등등 매우 다양한 콘크리트 제품 및 콘크리트를 이용한 2차 제품에 그 활용이 가능해져 골재의 품질개선을 통해 자원의 효율적인 재활용을 도모할 수 있다는 유용함을 갖는다.

한편, 본 발명은 그에 관한 최선의 실시예를 예거하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 국한되어 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 지금까지 설명된 실시예의 변경을 고려하여 볼 수 있다.

Claims (1)

1. PH 10.5∼11.5, 고형분함량 30∼70%, 비중 2.4의 침투성 무기질 반응형 개질제인 물유리를 재생골재에 도포함으로 재생골재 표면의 공극이 규산알칼리 수용액의 도포화 침투에 따라 암모늄이온과 할로겐이온의 존재하에서 규산칼슘과 콜로이드 규산의 생성으로 밀실하게 충진되어 재생골재의 품질보강이 이루어짐을 특징으로 하는 물유리 코팅방법.