KR200194080Y1 - 건축 폐기물을 이용한 인공자갈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건축 폐기물을 이용한 인공자갈에 관한 것으로, 이 인공자갈(1)은 계란형으로 압축성형된 몸체(2)로 이루어지되, 상기 몸체(2)의 표면에 다수의 돌기(3)나 홈(4)이 형성된 형태로 되어 있고, 멜라민이나 요소를 주원료로 하는 합성수지와, 건축 폐기물인 광물질 등의 혼합물로 구성되어, 골재의 표면적을 크게 함으로써 콘크리트에서의 결합력을 향상시키고 골재의 경량화를 이룸으로써 콘크리트의 품질을 향상시켜 건축설계의 다양화에 이바지하고, 자연골재의 채취를 줄일 수 있어 자연의 훼손을 저감시킬 수 있으며, 건축 폐기물을 재활용함으로써 환경오염을 줄일 수 있도록 하는 것이다.

Description

건축 폐기물을 이용한 인공자갈{ Synthetic gravel using construction waste }

본 고안은 건축 골재용 자갈에 관한 것으로, 특히 건축 폐기물을 이용한 합성수지를 압축성형함으로써 천연골재를 대체함과 더불어 그 기능성이 향상된 건축 폐기물을 이용한 인공자갈에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물에 사용되는 건축자재용 골재는 도 1에 도시된 바와 같이, 모래와 시멘트, 자갈(101)등으로 구성되고, 콘크리트 용적의 상당부분을 차지하여 콘크리트의 실체를 이루는 재료로서 청정, 견고, 내구성이 있어야 하고 시멘트와 타골재와의 결합력이 좋아야 한다.

특히, 콘크리트에 사용되는 굵은 골재에 해당하는 자갈(101)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 그 형상이 거의 구형에 가깝기 때문에 결합력은 좋은 편이나 콘크리트 골재 재료로서의 품질에 적합하기 위해서는 통상 강이나 하천과 같은 곳에서 채취되어야 하므로 채취장소가 제한되어 있어 수요가 공급을 초과하는 것이 현재의 실정이다.

따라서, 자연산자갈(101)의 공급이 제대로 이루어지지 않아 바위를 분쇄하여 자갈(101)로 대체하여 사용하기도 하지만 이로 인한 비용의 상승문제와 지나친 채취로 인해 자연을 훼손하는 문제가 있었다.

그리고, 콘크리트의 경량화가 요구되는 구조물에서는 골재의 상당부분을 차지하는 자연자갈(101)의 무게로 인해 구조물의 다양하고 경제적인 설계에 한계를 가지고 있었다.

한편, 산업현장에서 필연적으로 발생하는 폐기물의 처리문제가 갈수록 심각하게 대두되고 있어 그것의 재활용이 크게 요구되고 있는 실정이다. 특히, 건축자재의 경우, 건축 현장에서 발생하는 폐자재를 그대로 방치하거나 토사를 되메움하는데 사용함으로써 토사를 오염시키고, 또한 되메움을 한 곳의 상부에 건축을 함으로써 지반의 불안정을 초래하기도 하는 등의 제반 문제점들이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 건축 폐기물을 이용한 인공자갈을 제작하여 자연자갈을 대체함으로써 골재의 공급부족문제와 건축 폐기물의 처리문제를 동시에 해결할 수 있도록 한 건축 폐기물을 이용한 인공자갈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 인공자갈이 합성수지와 건축 폐기물의 혼합물을 압축성형하여 제작되되, 표면에 다수의 돌기가 형성되고 견고한 몸체를 가진 구형에 가까운 입체로 된 구조이다.

즉, 상기의 구조로 이루어진 인공자갈은 시멘트 및 다른 골재들과 함께 콘크리트의 구성물을 이루게 되는데, 상기 몸체의 표면에 돌출된 돌기로 인해 몸체의 표면적이 넓어짐으로써 콘크리트에서의 결합력이 향상되고, 합성수지와 건축 폐기물의 혼합물로 이루어져 콘크리트의 경량화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라 자연자갈의 대체효과가 있는 것이다.

한편, 몸체의 표면적을 크게 하기 위한 방법으로 돌기를 형성하는 것이 외에 표면에 적당한 크기의 홈을 내거나 몸체를 관통하는 홀을 형성하는 방법도 가능할 것이다.

도 1은 자연의 자갈이 사용된 콘크리트를 나타낸 상태도,

도 2는 하천등지에서 채취된 자연 자갈을 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 건축 폐기물을 이용한 인공자갈을 나타낸 사시도,

도 4는 도 3의 제 1 실시예를 나타낸 사시도,

도 5는 도 3의 제 2 실시예를 나타낸 사시도,

도 6은 도 3의 제 3 실시예를 도시한 사시도,

도 7은 본 고안에 따른 건축 폐기물을 이용한 인공자갈이 사용된 콘크리트를 나타낸 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 인공자갈 2 : 몸체

3 : 돌기 4 : 홈

5 : 관통홀

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 건축 폐기물을 이용한 인공자갈 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 제 1 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 3의 제 2 실시예를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 3의 제 3 실시도를 도시한 사시도이다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 인공자갈(1)은 계란형 형상으로 일체로 압축성형된 몸체(2)로 이루어지고, 상기 몸체(2)의 표면에 다수의 돌기(3)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 도 4는 상기 몸체(2)에 돌기(3) 대신 홈(4)이 형성되어 있는 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.

여기서, 콘크리트용 골재의 입도와 최대크기는 콘크리트의 배합,방수성,수축 및 경제성에 큰 영향을 미치게 되는 데, 그 형상을 가능한 한 구형에 가까운 형상으로 만들고, 표면에 돌기(3)가 형성되어 몸체(2)의 표면적을 늘림으로써 시멘트 및 타골재와의 결합력을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 홈(4)은 돌기(3)와 마찬가지로 몸체(2)의 표면적을 크게 하여 콘크리트에서의 결합력을 향상시키는 역할을 하며, 홈의 방향은 압축성형시 상기 몸체(2)에 중심축방향으로 제작하는 것이 제작에 용이하고, 홈을 너무 크게 하면 자갈의 강도나 경도에 문제가 발생할 수 있으므로 적당한 크기로 하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5에 도시한 제 2 실시예는 표면에 돌기(3)가 형성된 상기 몸체(2)에 대략 중심방향으로 관통홀(5)이 포함된 구조이고, 도 6에 도시한 제 3 실시예는 표면에 홈(4)이 형성된 상기 몸체(2)에 대략 중심방향으로 관통홀(5)이 포함된 구조로서, 상기 관통홀(5)은 상기 돌기(3)나 홈(4)과 마찬가지로 몸체(2)의 표면적을 늘림으로써 결합력을 향상시키는 역할을 한다.

여기서, 상기 관통홀(5)은 몸체(2)의 중심축에 위치해 있어 입체적이 상기 몸체(2)의 중심축을 기준으로 대칭이 되도록 함으로써 콘크리트에서의 응력집중에 의한 자갈의 균열을 막고 상기의 인공자갈이 콘크리트 골재로서의 재질을 가질 수 있는 것이다.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 적당한 크기로 제작된 인공자갈(1)이 콘크리트에서 시멘트 및 타골재와 고르게 혼합 결합되어 콘크리트 골재로서의 강도와 경도를 가지게 한다

상기 몸체(2)는 합성수지와 건축 폐기물을 적당한 비율로 혼합한 것을 압축성형한 것이다. 여기서, 상기의 합성수지는 멜라민을 주원료로 한 합성수지와 요소를 주원료로 한 합성수지로 나누어지는 데, 상기 하나의 주원료에 호르말린, 개미산, 트리에타놀아민, 핵사민을 함께 반응시켜 제조하고, 혼합과정에서 합성수지와 혼합되는 건축 폐기물은 건축시에 나오는 광물질과 펄프 등이다.

즉, 상기의 광물질을 잘게 분쇄하여 합성수지용액에 골고루 혼합한 다음, 건조냉각과정을 거친 후 다시 미분쇄과정을 거쳐, 성형가공에 용이한 입도 및 체적비중으로 만들어 압축성형가공하여 제작하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 건축 폐기물을 이용한 인공자갈에 의하면, 고비용의 자연골재를 구입하여 사용하는 대신 저비용의 인공골재를 사용함으로써 건축자재비의 절감효과를 가져올 수 있고, 특히, 환경을 오염시키는 건축 폐기물을 재활용함으로써 폐기물 처리문제를 해결하는데 도움이 되며, 자연자갈의 무리한 채취로 인한 자연골재의 고갈을 막고 자연의 훼손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 건축자재의 경량화를 이룸으로써 건축설계의 좀 더 다양한 변화를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 멜라민이나 요소를 주원료로 하는 합성수지와, 건축 폐기물인 광물질을 적당한 비율로 혼합한 것을 가압하여 대략 구형으로 압축성형한 몸체(2)로 이루어지고, 상기 몸체(2)의 표면에 다수의 돌기(3)나 홈(4)이 형성된 건축 폐기물을 이용한 인공자갈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체(2)에는 대략 중심방향으로 관통홀(5)이 형성된 것을 특징으로 하는 건축 폐기물을 이용한 인공자갈.