상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재생골재와 폐시멘트를 이용한 시멘트코팅 혼합골재는 폐콘크리트를 일정한 크기로 파쇄하거나, 이와 동시에 세척된 재생골재와; 상기 재생골재와 혼합되며, 상기 재생골재 생산과정에서 분리 추출된 폐시멘트와 미립분 및; 상기 재생골재와 폐시멘트와 미립분에 시멘트나 플라이애쉬 또는 석회 등과 같은 신재로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시멘트코팅 혼합골재를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법은 폐콘크리트를 크러서 등으로 수차에 걸쳐 적당한 크기로 파쇄하고, 파쇄된 잔입자를 스크린으로 거른 후, 물 등으로 세척하거나 분리시설로 분리하여 재생굵은골재와 재생잔골재를 제조하는 단계; 상기 재생굵은골재와 재생잔골재의 제조공정에서 얻은 폐시멘트와 미립분에 소량의 시멘트나 플라이애쉬 또는 석회로 이루어진 신재를 혼합하여 믹서에 투입한 후 물과 교반하여 시멘트코팅된 젖은골재를 제조하는 단계; 상기 시멘트코팅된 젖은골재를 일정한 시간동안 양생시켜 시멘트코팅 혼합골재를 제조하는 단계; 상기 시멘트코팅 혼합골재의 일정량과 아스팔트 일정량을 아스팔트 플랜트에 넣고, 혼합하여 아스팔트 콘크리트를 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 재생골재와 폐시멘트를 이용한 시멘트코팅 혼합골재와 이를 이용한 아스팔트 콘크리트를 제조하는 공정을 도시한 공정도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 폐콘크리트(10)를 일정한 크기로 파쇄함과 동시에 세척 또는 분리된 재생굵은골재(22) 및 재생잔골재(24)와; 상기 재생굵은골재 및 재생잔골재(24)와 혼합되며, 상기 재생굵은골재(22)와 재생잔골재(24)의 생산과정에서 분리 추출된 폐시멘트와 미립분(28)과; 상기 재생굵은골재(22)및 재생잔골재(24)와 폐시멘트와 미립분(28)과 혼합되는 시멘트나 플라이애쉬 또는 석회로 이루어진 신재(26)로 구성된다.
또한, 상기 재생골재(22, 24)에는 필요에 따라 굵은골재, 잔골재로 이루어진 신재골재(30, 32)가 추가로 혼합 구성된다.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 재생골재와 폐시멘트를 이용한 시멘트코팅 혼합골재 제조에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 재생골재와 폐시멘트를 이용한 시멘트코팅 혼합골재 제조방법은 폐콘크리트(10)를 크러서(12, 14) 등으로 수차에 걸쳐 적당한 크기로 파쇄하고, 파쇄된 잔입자를 스크린(18)으로 거른 후, 물 등으로 세척하거나 분리시설(20)로 분리하여 재생굵은골재(14)와 재생잔골재(16)를 제조하는 단계; 상기 재생굵은골재(14)와 재생잔골재(16)의 제조공정에서 얻은 폐시멘트와 미립분(28)에 소량의 시멘트, 플라이애쉬, 석회 등으로 이루어지는 신재(26)를 혼합하여 믹서(36)에 투입한 후 물과 교반하여 시멘트코팅된 젖은골재(38)를 제조하는 단계; 상기 시멘트코팅된 젖은골재(38)를 일정한 시간동안 양생(40)시켜 시멘트코팅 혼합골재(42)를 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 재생골재와 폐시멘트를 이용한 시멘트코팅 혼합골재 제조방법은 콘크리트구조물을 해체하는 공정에서 발생되는 폐콘크리트(10)를 크러서(12, 14) 등으로 수차에 걸쳐 적당한 크기로 파쇄시킨 후, 파쇄된 폐콘크리트(10)의 잔입자를 스크린(18)으로 거르거나, 이것을 물 등의 세척 또는 분리시설(20)로 세척 또는 분리하여, 크기에 따라 재생굵은골재(22)와 재생잔골재(24)를 제조한다.
여기서, 상기 재생굵은골재(22)와 재생잔골재(24)의 제조공정에서 얻어진 폐시멘트와 미립분(28)에 소량의 시멘트, 플라이애쉬, 석회 등으로 이루어지는 신재(26)를 혼합한 후, 믹서(36)에 물을 넣고, 교반시키면 표면에 시멘트코팅된 젖은골재(38)가 얻어진다.
이때, 상기 신재(26)를 넣는 이유는 폐시멘트의 수화작용을 증진시키 위한 목적이므로 아스팔트 혼합물의 요구특성에 따라 신재(26)를 혼합하지 않고, 폐시멘트와 미립분만(28)을 이용하여 재생골재(22, 24)를 코팅시킬 수도 있음을 밝혀두는 바이다.
또한, 상기한 폐시멘트와 미립분(28)에 신재(26)를 넣는 이유는 시멘트 코팅된 아스팔트 혼합물에 사용할 경우에는 시멘트가 채움재 역할을 하여 아스팔트 혼합물의 강성을 증진시키고, 일정 공극이 유지되도록 하기 위함이다.
또한, 상기 시멘트코팅된 젖은골재(38)의 제조시 필요에 따라, 재생굵은골재(22) 및 재생잔골재(24)에 신재굵은골재(30) 및 신재잔골재(32)로 이루어진 신재골재(30, 32)가 추가로 혼합하여 제조할 수도 있음을 밝혀둔다.
이는 상기한 바와 같은, 재생굵은골재(22) 및 재생잔골재(24)만을 사용할 경우에는 시멘트코팅된 젖은골재(38)의 품질상 문제가 발생될 소지가 있음으로, 이를 보완하기 위해 별도의 신재골재(30, 32)를 사용하여 시멘트코팅된 젖은골재(38)의 품질을 보완 향상시킨 것이다.
이어서, 이와 같은 시멘트코팅된 젖은골재(38)는 표면이 젖은 상태이므로 일정한 시간동안 양생(40)시키면 건조된 시멘트코팅 혼합골재(42)가 제조된다.
이하, 본 발명을 다양한 실시예를 예로들어 좀 더 상세히 설명한다.
[실시예1]
본 발명에 따른 시멘트코팅 혼합골재를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법은 폐콘크리트(10)를 크러서(12, 14) 등으로 수차에 걸쳐 적당한 크기로 파쇄하고, 파쇄된 잔입자를 스크린(18)으로 거른 후, 물 등의 세척 또는 분리시설(20)로 분리, 세척하여 재생굵은골재(14)와 재생잔골재(16)를 제조하는 단계;
상기 재생굵은골재(14)와 재생잔골재(16)의 제조공정에서 얻은 폐시멘트와 미립분(28)에 소량의 시멘트, 플라이애쉬와 석회와 같은 신재(26)를 혼합하여 믹서(36)에 투입한 후 물과 교반하여 시멘트코팅된 젖은골재(38)를 제조하는 단계;
상기 시멘트코팅된 젖은골재(38)를 일정한 시간동안 양생(40)시켜 시멘트코팅 혼합골재(42)를 제조하는 단계;
상기 시멘트코팅 혼합골재(42) 일정량과 아스팔트(44) 일정량을 아스팔트 플랜트(46)에 넣고, 혼합하여 아스팔트 콘크리트(48)를 제조하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 시멘트코팅 혼합골재를 이용한 아스팔트 콘크리트 제조방법은 재생굵은골재(22)와 재생잔골재(24) 및 폐시멘트와 미립분(28)을 이용하여 시멘트코팅 혼합골재(42)를 제조한 후, 제조된 시멘트코팅 혼합골재(42)와 아스팔트(44)를 적정한 분량으로 아스팔트 플랜트(46)에 넣고 교반시켜, 아스팔트 콘크리트(48)를 제조하는 것이다.
한편, 상기한 바와 같은 재생골재와 폐시멘트를 이용한 시멘트코팅 혼합골재 제조방법을 통해 제조된 시멘트코팅 혼합골재(42)를 본 발명의 실시예에서는 도로용 아스팔트 콘크리트에 사용한 것을 예를 들어 설명하였으나, 기타 타일이나 블록과 같은 마감재용 건축 자재 및 도로 및 항만과 같은 토목구조물에 두루 적용될 수 있음을 밝혀두는 바이다.
[실시예2]
이와 같은 공정에 대해 실험실에서 실시예 1에 따라 제조된 아스팔트 혼합물에 대해 마샬 안정도시험(Marshall stability test)을 실시하였다.
시험은 굵은골재 최대치수 Φmax = 13㎜를 대상으로 하여 재생골재(22, 24)와 신재골재(30, 32)의 비율을 50:50으로 하였다.
이를 위해 재생골재(22, 24)와 신재골재(30, 32)를 체가름 한 후, 각 체에 남은 재생골재(22, 24)와 신재골재(30, 32)의 중량을 각각 동일 중량씩 계량하여 도로공사 표준시방서의 467호 혼합골재 규격에 맞도록 재생골재(22, 24)와 신재골재(30, 32)를 계량, 혼합하였다.
폐시멘트와 미립분(28)은 폐콘크리트(10)를 재생하는 과정에서 얻은 폐시멘트와 미립분(28)을 표준체 #100(0.148㎜)로 쳐서 이의 통과분을 폐시멘트와 미립분(28)으로 하였다.
아스팔트(44)는 우리나라에서 가장 많이 적용하고 있는 커백아스팔트 MC85-100을 사용하였다. 물은 수돗물을 사용하였다.
시멘트코팅 혼합골재(42)는 다음과 같은 배합비로 믹서로 배합한 후 2일간 양생하였다.
신재(26)를 사용하지 않는 경우의 시멘트코팅 혼합골재(42)의 배합비(%) (케이스Ⅰ)
굵은골재
|
잔골재 |
폐시멘트 및 미립분 |
계 |
재생 |
신재 |
재생 |
신재 |
50 |
50 |
50 |
50 |
60 |
36 |
4 |
100 |
신재(26)를 사용한 경우의 시멘트코팅 혼합골재(42)의 배합비(%)(케이스Ⅱ)
굵은골재
|
잔골재 |
폐시멘트및 미립분 |
신재 |
계 |
재생 |
신재 |
재생 |
신재 |
50 |
50 |
50 |
50 |
60 |
36 |
2 |
2 |
100 |
여기서, 상기 신재(26)의 특성을 알아보기 위해서 폐시멘트와 미립분(28)으로 같은 중량으로 혼합한 재생골재(22, 24)와 신재골재(30, 32)를 코팅하지 않은 상태의 혼합골재(34)만을 대상으로 한 것.
케이스Ⅰ 및 케이스Ⅱ에 아스팔트(44)를 중량비 6%씩 혼합하여 아스팔트 혼합물을 제조하고, 이들에 대해 마샬 안정도시험을 실시하였다.
시험공시체는 KS규격에 따라 몰드에 혼합물을 넣고 양면 50회씩 다짐하여 얻었으며, 이들의 결과는 다음과 같다.
|
미코팅재생골재를사용한 혼합물
|
케이스Ⅰ |
케이스Ⅱ |
시방서
|
마샬 안정도(㎏)
|
630
|
890 |
920 |
500 이상 |
즉, 상기한 표에 기재된 바와 같이, 신재(26)의 사용유무에 따른 시멘트코팅 혼합골재(42)의 마샬 안정도는 신재(26)를 넣지 않은 케이스Ⅰ에 비해 신재(26)를 넣은 케이스Ⅱ가 조금 더 크게 나타남을 알 수 있으며, 미코팅 재생골재(22, 24)를 사용한 혼합물과는 현격하게 마샬 안정도의 값의 차이를 보임을 알 수 있다.
따라서, 신재(26)는 선택적으로 필요에 따라 넣을 수는 있으나, 재생골재(22, 24)는 반드시 시멘트코팅 혼합골재(42)를 사용하여야 높은 값의 마샬 안정도를 얻을 수 있음을 밝혀두는 바이다.