KR20090097575A - 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐콘크리트로 제조된 순환 굵은 골재를 활용하여 건설 구조용으로도 사용할 수 있는 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 레디믹스트 콘크리트 제조방법에 있어서, 제 1단계 : 직경 13~40㎜ 크기의 순환 굵은 골재를 선별하는 단계, 제 2단계 : 순환 굵은 골재 3.9~ 19.9중량%, 일반 굵은 골재 21.3~42.0중량%, 잔골재 36중량%, 시멘트 16중량%, 물 7.0중량% 및 AE감수제 0.1중량%를 계량 투입하는 단계, 제 3단계 : 상기 투입된 재료를 혼합하는 단계 및 제 4단계 : 레미콘 트럭으로 이동시키거나 직접 현장에서 사용하는 단계로 구성됨으로써, 폐콘크리트로 제조된 순환 굵은 골재를 사용함으로써 유한 자원인 골재의 재활용율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 자연자원인 골재의 채취양을 감소시킬 수 있기 때문에 골채 재취를 위한 환경파괴를 줄일 수 있고, 한국산업규격 기준을 만족할 정도로 충분한 품질이 유지되기 때문에 건설 구조물용으로도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 가격이 저렴하기 때문에 각종 건축 및 토목시공 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
폐콘크리트, 레디믹스트 콘크리트
Description
본 발명은 폐콘크리트로 제조된 순환 굵은 골재를 활용하여 건설 구조용으로도 사용할 수 있는 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 시멘트는 건축, 토목용 구조 재료로서 널리 사용되는 것으로, 재료 구입이 용이하고 압축강도가 크며 내화성이 우수하고 내구성이 좋은 것이 특징이다. 그러나, 시멘트는 철강이나 목재처럼 재상용이 불가능하여 건물이나 교량의 철거시 많은 폐기물을 발생시키고 이에 따른 처리 비용이 날로 증가하고 있는 문제점이 있다.
한국지질자원연구원의 보고서에 따르면 국내 골재 자원은 향후 20년 내에 고갈될 것으로 예측하고 있으며, 남북문제의 주요 의제로 한강하구 개발로 인한 골재자원확보를 추구할 만큼 오늘날의 골재 부족현상은 매우 심각하다.
골재 자원의 특징은 자연으로부터 채취하게 됨으로 자연환경 훼손이라는 문제가 부가적으로 발생하게 된다. 이러한 골재 자원문제의 해결방안의 핵심은 기존의 폐콘크리트를 재활용하는 것이다.
그러나, 기존의 폐콘크리트는 단순히 파쇄하여 도로보조기층용 또는 성복토용과 같은 매립용으로만 사용되어 왔다. 정부는 1995년 재생골재에 대한 품질기준을 마련하여 재생골재의 품질을 확보하여 콘크리트 제조시 의무적으로 사용하게 함으로서 골재수급문제를 해결하고자 했다.
그러나, 아직까지 이러한 순환골재를 활용하여 건설현장에서 사용할 수 있는 대량의 레미콘을 제조하기에는 많은 기술적 문제가 따르게 된다. 특히, 순환골재를 활용하여 배합할 경우 콘크리트 강도확보를 위하여 실리카흄 및 플라이애쉬 및 고성능 혼화제와 같은 고가의 혼화제를 사용하여 배합하게 되므로 가격경쟁에 뒤 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 폐콘크리트로 제조된 순환 굵은 골재를 사용하여 레디믹스트 콘크리트를 제조 사용함으로써, 유한자원인 골재의 재활용율을 높이고, 환경을 보존할 수 있으며, 한국산업규격 기준을 만족하면서 가격경쟁력을 갖추어 건설 구조물 시공에 사용할 수 있는 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 레디믹스트 콘크리트 제조방법에 있어서,
제 1단계 : 직경 13~40㎜ 크기의 순환 굵은 골재를 선별하는 단계
제 2단계 : 순환 굵은 골재 3.9~ 19.9중량%, 일반 굵은 골재 21.3~42.0중량%, 잔골재 36중량%, 시멘트 16중량%, 물 7.0중량% 및 AE감수제 0.1중량%를 선별 투입하는 단계
제 3단계 : 상기 투입된 재료를 혼합하는 단계
제 4단계 : 레미콘 트럭으로 이동시키거나 직접 현장에서 사용하는 단계
로 구성된다.
이때, 상기 제 3단계의 혼합하는 단계는 슬럼프(반죽의 된 정도)가 80㎜ 미 만일 경우에는 혼합시간을 36~40초 동안 혼합하고, 슬럼프가 80㎜ 이상일 경우에는 혼합시간을 30~35초 동안 혼합한다.
그리고, 본 발명의 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트는 순환 굵은 골재 3.9~ 19.9중량%, 일반 굵은 골재 21.3~42.0중량%, 잔골재 36중량%, 시멘트 16중량%, 물 7.0중량% 및 AE감수제 0.1중량%가 혼합되어 구성된다.
본 발명에 의한 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그 제조방법은 폐콘크리트로 제조된 순환 굵은 골재를 사용함으로써 유한 자원인 골재의 재활용율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 자연자원인 골재의 채취양을 감소시킬 수 있기 때문에 골채 재취를 위한 환경파괴를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 한국산업규격 기준을 만족할 정도로 충분한 품질이 유지되기 때문에 건설 구조물용으로도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 가격이 저렴하기 때문에 각종 건축 및 토목시공 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명인 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그 제조방법에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 건축물이나 토목공사에 사용되는 레디믹스트 콘크리트를 제조하는 방법이라는 점에서는 종래의 그것과 유사하다. 그러나, 본 발명은 폐콘크리트로 제 조된 순환 굵은 골재를 사용하면서도 건설 구조용으로도 사용할 수 있을 정도의 품질을 유지하는 발명이기에 그 제조방법에 대하여 서술한다.
본 발명의 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트의 제조방법은 제 1단계로서, 순환 굵은 골재 중에서 직경 13~40㎜ 크기의 순환 굵은 골재를 선별하는 단계를 거친다.
상기 순환 굵은 골재는 골재가 포함된 폐콘크리트를 파쇄하여 나오는 골재(순환 굵은 골재)로서, 상기의 순환 굵은 골재 중에서 직경 13~40㎜ 정도 크기의 순환 굵은 골재를 선별하는데, 이는 같이 혼합되는 천연골재와의 크기가 고려된 것이다.
또한, 상기 순환 굵은 골재는 표 1과 같이 건교부의 순환골재 품질기준을 만족하는 것을 사용하여야 한다.
<순환 굵은 골재의 품질기준>
이후, 제 2단계로서 상기 순환 굵은 골재 3.9~19.9중량%, 일반 굵은 골재 21.3~42.0중량%, 잔골재 36중량%, 시멘트 16중량%, 물 7.0중량% 및 AE감수제 0.1중량%를 계량 투입하는 단계를 거친다.
상기 순환 굵은 골재는 전술한 바와 같이 폐콘크리트를 파쇄하여 나오는 골재이고, 일반 굵은 골재는 일반적인 레디믹스트 콘크리트를 제조하는 데 사용되는 골재이며, 잔골재 역시 일반적인 레디믹스트 콘크리트를 제조하는 데 사용되는 골재로서 모래류를 칭하며 시멘트와 혼합되어 강한 경도를 유지할 수 있도록 해주는 것이고, 상기 시멘트는 모든 레디믹스트 콘크리트에 적용되듯이 각각의 구성요소들과의 결합력을 강화시키는 것이다.
또한, 상기 혼합되는 물은 재료가 골고루 섞이며 반죽되어 점도를 유지하도록 하고, 상기 AE감수제는 혼화제의 일종으로 미소하고 독립된 수 없이 많은 기포를 발생시켜 이를 콘크리트 중에 고르게 분포시키고, 시멘트의 분말을 분산시켜서 콘크리트의 워커빌리티(workability)를 얻기에 필요한 단위수량을 감소시키는 것을 주목적으로 하는 것이다.
이때, 상기 순환 굵은 골재가 3.9~19.9중량%가 혼합되는 것은, 순환 굵은 골재가 상기의 중량비로 혼합되었을 때, 기존의 레디믹스트 콘크리트에 비해 경제적이면서도 건설 구조물용으로 충분히 사용할 수 있는 강도를 유지할 수 있기 때문이다.
상기와 같이 제 2단계로서, 순환 굵은 골재, 일반 굵은 골재, 진골재, 시멘트, 물 및 AE감수제를 정확하게 계량하여 혼합기에 투입한 후, 제 3단계로서 이를 적정시간 동안 교반 혼합하는 혼합단계를 거친다.
상기 혼합단계는 레디믹스트 콘크리트를 구성하는 구성요소들이 서로 잘 혼합되도록 실시하는 것으로서, 슬럼프(반죽의 된 정도)가 80㎜ 미만일 경우에는 혼합시간을 36~40초 동안 혼합하고, 슬럼프가 80㎜ 이상일 경우에는 혼합시간을 30~35초 동안 혼합하도록 한다.
상기 슬럼프는 레디믹스트 콘크리트의 연성을 측정하는 방법으로서, 윗 지름 10㎝, 아랫 지름 20㎝ 및 높이 30㎝ 크기의 꼬깔콘 형태에 콘크리트 배합물을 집어 놓고 좁은 쪽이 위로 가게 하여 꼬깔콘을 제거했을 때 얼마나 무너지는가를 측정하는 것이다.
즉, 상기 슬럼프 법으로 테스트하였을 때 슬럼프 값이 작을수록 된 반죽이라는 의미이고, 반대로 슬럼프 값이 클 수록 진 반죽이라는 의미로서 슬럼프 값이 클수록 작업성이 증가 되는 것이다.
이후, 혼합기에서 혼합된 레디믹스트 콘크리트를 레미콘 트럭으로 이동시켜 사용하거나 직접 현장에서 사용하는 단계를 거친다.
즉, 상기 제조된 레디믹스트 콘크리트를 직접 공사현장에 투입하여 사용하거나, 상기 교반물을 레미콘 차량을 이용하여 현장으로 이동하여 사용할 수 있는 것이다.
상기와 같은 방법으로 본 발명의 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 제조방법이 구성된다.
그럼 여기서 상기 본 발명의 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트를 설명하기 위해 기존의 표준이 되는 시방 배합표와 본 발명의 순환 굵은 골재 치환율별 콘크리트 시방 배합표를 설명하고, 그에 따라 다양하게 실시한 실시예들의 강도 시험 결과를 표와 그림으로 나타낸다.
<순환 굵은 골재의 품질기준>
상기 표 2에 도시된 레디믹스트 콘크리트 표준 시방 배합표는 일반적인 표준의 시방 배합비를 나타낸 것이다.
<순환 굵은 골재 함유율별 콘크리트 비상 배합표>
상기 표 2는 순환 굵은 골재 함유율별 물, 시멘트, 잔골재, 일반 천연골재 및 AE감수제의 구성비를 나타낸다.
상기 표 2는 콘크리트 압축강도 21MPa의 레디믹스크 콘크리트 표준비상배합표로서 필요한 굵은 골재량은 레디믹스트 콘크리트 1m3당 982㎏으로서, 이중 표 3과 같이 레미콘 1m3 제조시 필요한 전체중량에 대한 순환 굵은 골재의 중량의 비율을 3.9중량%에서 19.9중량% 혼합하여 작성된 시방배합표이다.
상기 작성된 시방배합표에 의거 구조용 콘크리트로 활용가능성을 판단하기 위하여 KS 2409 기준에 의거 콘크리트 압축강도시험을 실시하였다.
시험결과 다음 표 4와 같이 순환 굵은 골재 19.9중량%까지 KS F 4009 레디믹스트 콘크리트 요구기준을 모두 만족하는 것으로 나타났다.
<순환 굵은 골재 콘크리트 치환율에 따른 레디믹스트 콘크리트 강도 시험결과 (KS F 2405 콘크리트의 압축강도에 따름)>
이상, 본 발명에 의한 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 및 그 제조방법에 대해 설명하였다. 상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (3)
- 레디믹스트 콘크리트 제조방법에 있어서,제 1단계 : 직경 13~40㎜ 크기의 순환 굵은 골재를 선별하는 단계제 2단계 : 순환 굵은 골재 3.9~ 19.9중량%, 일반 굵은 골재 21.3~42.0중량%, 잔골재 36중량%, 시멘트 16중량%, 물 7.0중량% 및 AE감수제 0.1중량%를 계량 투입하는 단계제 3단계 : 상기 투입된 재료를 혼합하는 단계제 4단계 : 레미콘 트럭으로 이동시키거나 직접 현장에서 사용하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제 3단계의 혼합하는 단계는 슬럼프(반죽의 된 정도)가 80㎜ 미만일 경우에는 혼합시간을 36~40초 동안 혼합하고, 슬럼프가 80㎜ 이상일 경우에는 혼합시간을 30~35초 동안 혼합하는 것을 특징으로 하는 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 고콘리트 제조방법.
- 레디믹스트 콘크리트에 있어서,순환 굵은 골재 3.9~ 19.9중량%, 일반 굵은 골재 21.3~42.0중량%, 잔골재 36중량%, 시멘트 16중량%, 물 7.0중량% 및 AE감수제 0.1중량%가 혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 순환 굵은 골재를 이용한 레디믹스트 콘크리트.
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