KR20050036118A - 초경량 인공골재 제조방법 - Google Patents

초경량 인공골재 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 지하 터파기 공사 및 하천부지에서 채취된 원석을 가공 세척할 때 발생되는 점토성 무기질 슬러지와 자연산 일반토양 및 유기물질로서 잔듸 및 낙엽, 음식쓰레기, 톱밥, 볏짚 등을 배합비율별로 가공후 혼련기에 혼합하는 혼합공정과, 습식사출식으로 성형,건조,분쇄,저장공정을 거쳐 0.074mm이하 미분체화된 재료는 회전판성형기로 물방울을 분사시켜 구상체로 성형하며 소성시 결합을 방지하기 위해 표면에 석회석 카오린 제지슬러지 등을 내화도가 다소 높은 무기물질을 도포하는 구상체성형공정과, 1020~1200℃ 로타리킬런으로 소성하여 구상체가 팽창되면서 비중이 0.5~0.8까지 낮아져 초경량골재가 되도록 하는 고온소성공정으로 이루어져, 폐기처분되는 유기물질들과 무기물질들을 이용하여 인공 경량골재를 제공함으로써 환경오염을 줄여주는 효과가 있게 되며, 콘크리트에 사용할 경우 자연골재에 비해 밀도는 적으면서 압축강도는 대등한 수준으로 유지할 수 있고, 방음, 방습, 방열 작용을 하면서 경량콘크리트가 되도록 하는 초경량 인공골재 제조방법이다.

Description

초경량 인공골재 제조방법{produce method of lightweight aggregate for lightweight aggregate concrete}
본 발명은 본원이 출원하여 등록된 특허 제142359호를 응용한 발명으로서, 지하 터파기 공사나 채석장의 혼합석 가공시 발생되는 폐수를 침전시켜 농축한 슬러지를 원료로하는 무기물질과, 각종 폐수 종말처리장의 슬러지와 음식물쓰레기, 골프장의 폐잔듸, 일반 초지, 낙엽, 볏짚, 통겨 등과 같은 유기물질을 적정가공시켜 혼합기에 의해 혼합하여, 불연성이면서 방음, 방습, 방열 성능이 향상되도록 하는 초경량 인공골재 제조방법에 관한 것이다.
본원이 선출원등록한 특허 제142359호는 천연골재의 무분별 채취로 인한 환경 파손을 방지함과 동시에 인공골재의 제조시에 발생되는 문제점인 구상체의 수축으로 인한 밀도의 비대화 현상을 해소하고 슬러지 및 오니의 처리문제로 야기되는 환경오염을 해소할 수 있는 인공골재의 제조방법으로서, 소정의 비율로 혼합된 슬러지와 오니의 혼합조성물을 LPG, Oil 등을 이용하여 소정의 온도로 소성하여 인공골재를 제조하였다.
이러한 인공골재의 제조공정은 도 1에 도시되는 바와 같이, 폐레미콘 및 각종의 굴토공사에서 발생된 혼합석 및 암석을 가공한 후 세척시에 생성되는 액체상태의 슬러지(A)는 스프레이 드라이어(2)를 이용하여 위에서 아래로 뿜어 내며 미세한 분말 상태로 건조시키고, 하수종말처리장에서 수거된 오니(O)와 염색폐수 오니는 히터(3) 등을 이용하여 강제건조한 후 미분쇄기(4)로 분쇄하여 분말형태로 만들었다.
상기한 공정을 거친 슬러지와 오니의 분말을 중량대비하여 슬러지 20-80%와 오니 80-20%의 범위내에서 소정의 비율로 혼합하고, 혼합된 조성물을 소정의 회전수(RPM)로 회전하는 회전판성형기(1)에 투입하여 물방울을 분사하며 구상체로 성형하고, 성형된 구상체를 건조시키면서 표면에 고령토분말을 도포하였다.
상기한 공정으로 성형되어 고령토분말을 도포한 구상체를 LPG 및 Oil(경유, 등유 벙커C유 등)을 이용하여 1020℃-1200℃의 온도하에서 7-10시간동안 환원소성염으로 소성한 후 냉각하는 공정을 거쳐 인공골재를 제조히였다.
본 발명은 통상 폐기처분되는 유기물질들과 무기물질들을 이용하여 인공골재를 제조하는 방법을 제공함으로써 환경오염을 줄여주고, 콘크리트에 사용할 경우 자연골재에 비해 밀도는 적으면서 압축강도는 대등한 수준으로 유지할 수 있어 콘크리트를 경량화 할 수 있도록 하는 초경량 인공골재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 도 2의 플로챠트와 같이, 각종 지하 터파기 공사 및 하천부지에서 채취된 원석을 가공 세척할 때 발생되는 점토성 무기질 슬러지와 자연산 일반토양 및 유기물질로써 잔듸 및 낙엽, 음식쓰레기, 톱밥, 볏짚 등을 배합비율별로 가공후 혼련기에 혼합하는 혼합공정과; 상기 혼합공정의 혼합물을 습식사출식으로 성형,건조,분쇄,저장공정을 거쳐 0.074mm이하 미분체화된 재료는 회전판성형기로 물방울을 분사시켜 구상체로 성형하며 소성시 결합을 방지하기 위해 표면에 석회석 카오린 제지슬러지 등을 내화도가 다소 높은 무기물질을 도포하는 구상체성형공정과; 상기 구상체를 1020~1200℃ 로타리킬런으로 소성하여 상기 구상체가 팽창되면서 비중이 0.5~0.8까지 낮아져 초경량골재가 되도록 하는 고온소성공정과; 상기 초경량골재를 자연 냉각한 다음 경량골재 크기별 선별 후 저장하는 선별저장공정으로 이루어지는 것을 그 기술적 방법의 기본 특징으로 한다.
상기 본 발명은 먼저, 지하 터파기 공사에서 발생된 혼합석이나 채석장의 쇄석 및 부산물(혼합석)을 분쇄가공하고 세척할 때 발생되는 무기물질을 함유한 폐수를 침전시킨 다음 농축된 슬러지를 고압 프레스로 탈수시키고, 탈수시켜 고형화된 필터케익을 야적 보관한다.
한편, 여기에 야산 및 일반 토양을 혼합 단독으로 사용할 수 있는 점토질 원료를 사용할 수도 있다
또한, 채석장의 쇄석분쇄공정에서 원산의 표토가 포함된 원석을 공급하고, 1차분쇄공정을 거쳐 선별스크린에 의해 표토 및 7mm이하의 혼합석을 분리하고, 이를 자연건조 및 강제 건조한 다음 임팩트크락샤(분쇄기) 가공시 발생되는 미립자 토분(분체)을 여과 집진하여 무기질 원료로 사용한다.
한편, 각종 폐수 종말처리장의 슬러지와 음식물쓰레기, 골프장의 폐잔듸, 일반 초지, 낙엽, 볏짚, 통겨 등과 같은 유기물질을 상기 구비한 무기질 원료와 함께 적정가공시켜 각각 별도의 정량공급기에 공급하여 적정비율에 따라 혼합기에 공급하여 충분히 혼합한다.
혼합된 재료는 사출성형하며, 그 방법으로 2종류가 있으며, 1차성형방법으로써 함수율 12%~28%를 유지하도록 하고, 이를 퍼그밀로 2차혼합 및 성형하며, 이때 성형폭은 누에고치형태로 유지하면서 건조실에 운반한다.
또한, 2차방법으로는 진공토련기로 가압성형하는데 성형 벽돌형의 내부에 다공의 통기구를 형성하여 건조 속도를 단축시키고 건조실 연료 에너지도 절감할 수 있는 건조방안이 있다.
건조품은 함수율 4~5%가 되도록 건조시키며, 건조 완료된 성형품은 고속회전식 미분쇄기로 공급하여 분쇄한다. 이때 분쇄된 분체는 초미립자로 0.074mm이하로 되며, 이를 집진기로 포집하여 저장탱크에 보관하고, 다음 성형공정인 회전판 성형기(펠리타이즈)로 공급하며, 회전판 성형기에 물방울을 분사시켜 구상체로 성형한 다음 이를 건조 및 표면도포 한다.
표면도포재로서는 내화도가 조금 높은 석회석 카오린 제지슬러지를 미분쇄하여 도포하고, 그로 인해 소성시 구상체가 서로 부착되는 현상을 방지한다.
상기 공정으로 성형되어 도포한 구상체는 LPG 또는 오일(등유 경유 벙커씨유)을 이용하여 소성 kiln(가마) 온도 1020°C ~ 1200°C의 환원소성염 온도하에서 예열 소성냉각의 공정을 거쳐 인공 초경량 골재가 된다.
이러한 본 발명은 통상 폐기처분되는 유기물질들과 무기물질들을 이용하여 인공 경량골재를 제공함으로써 환경오염을 줄여주는 효과가 있게 되며, 콘크리트에 사용할 경우 자연골재에 비해 밀도는 적으면서 압축강도는 대등한 수준으로 유지할 수 있고, 또한 방음, 방습, 방열 작용을 하면서 초경량콘크리트가 되게 된다.
도 1은 종래 발명에 따른 인공골재의 제조과정을 도시한 공정도
도 2는 본 발명의 인공골재의 제조과정을 도시한 공정도

Claims (1)

  1. 각종 지하 터파기 공사 및 하천부지에서 채취된 원석을 가공 세척할 때 발생되는 점토성 무기질 슬러지와 자연산 일반토양 및 채석장의 표면 토양 가공시 발생되는 미분체인 무기물질을 포집하여 이용하고, 유기물질로써 잔듸 및 낙엽, 음식쓰레기, 톱밥, 볏짚 등을 배합비율별로 가공후 혼련기에 혼합하는 혼합공정과,
    습식사출식으로 성형, 건조, 분쇄, 저장공정을 거쳐 0.074mm이하 미분체화된 재료는 회전판성형기로 물방울을 분사시켜 구상체로 성형하며 소성시 결합을 방지하기 위해 표면에 석회석 카오린 제지슬러지 등을 내화도가 다소 높은 무기물질을 도포하는 구상체성형공정과,
    1020~1200℃ 로타리킬런으로 소성하여 구상체가 팽창되면서 비중이 0.5~0.8까지 낮아져 초경량골재가 되도록 하는 고온소성공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초경량 인공골재 제조방법.
KR1020030071693A 2003-10-15 2003-10-15 초경량 인공골재 제조방법 KR20050036118A (ko)

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