KR20110119084A - 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재 및 그 제조방법 - Google Patents

석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법 에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 석재가공공장에서 석재가공 및 절단하는 가공공정시 발생하는 폐석재슬러지를 건조시켜 입도별로 선별한 후 상기 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 혼합함으로써, 콘크리트의 슬럼프를 보다 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 보다 현저하게 감소시켜 작업성을 보다 현저하게 향상시킬 수 있는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법에 관한 것이다.

Description

석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재 및 그 제조방법{USED THE STONE SLUDGE CONCRETE AGGREGATE AND THE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 폐석재슬러지를 건조시켜 입도별로 선별한 후 상기 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 혼합함으로써, 콘크리트의 슬럼프를 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 현저하게 감소시켜 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건설분야에서 사용되는 콘크리트는 주로 시멘트에 잔골재 및 굵은골재를 혼합하여 이루어진다.
그러나, 잔골재 및 굵은골재로 가공하기 위한 천연골재의 양은 한정되어 있으며, 환경영향평가 등의 시행으로 점차 천연골재를 재취하기 어려운 상황에서 천연골재를 대체하기 위한 재활용 제품개발에 관심이 집중되고 있다.
최근에는 건축폐기물과 폐콘크리트 등을 분쇄하고, 여러 단계의 처리공정을 거쳐 재활용골재를 생산하는 재활용기술이 사용되고 있다.
한편, 석재가공공장에서 석재가공 및 절단하는 가공공정에서는 마찰력저감을 위하여 냉각수를 사용하는데, 이때 냉각수와 함께 미세분말의 불균일한 입도의 슬러지가 발생하게 된다.
상기 슬러지는 초기발생 상태에서 유동성이 높은 액상 상태이나 건조후에는 고체형상이 아닌 응고된 상태에서 불규칙한 형상을 이루게되어 상기 슬러지를 재활용하지 못하기 때문에 상기 슬러지가 년간 약 백만톤 이상이 무단방류 또는 무단매립됨으로써, 환경이 오염되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명자는 폐석재슬러지를 건조시켜 입도별로 선별한 후 상기 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 혼합함으로써, 콘크리트의 슬럼프를 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 현저하게 감소시켜 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 폐석재슬러지를 건조시켜 입도별로 선별한 후 상기 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 혼합함으로써, 콘크리트의 슬럼프를 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 현저하게 감소시켜 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 석재슬러지를 건조하는 단계와; 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 16 내지 No 100의 석재슬러지를 선별하는 단계와; 상기 선별된 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부를 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법을 제공한다.
그리고, 건조된 석재슬러지 중 선별된 입도 No 16 내지 No 100의 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재를 제공한다.
이하, 본 발명의 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법은 크게, 건조단계, 선별단계 및 혼합단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 건조단계는 예를 들어, 석재가공공장에서 석재절단 가공시 발생함과 동시에 상기 석재절단 가공시 공급되는 냉각수와 혼합된 상태의 석재슬러지를 건조하기 위한 단계이다.
다음으로, 상기 선별단계는 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 16(1.2mm) 내지 No 100(0.15mm)의 석재슬러지를 선별하기 위한 단계이다.
상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 16 미만인 석재슬러지를 선별하여 사용할 경우 상기 석재슬러지의 입자가 굵어지기 때문에 배합이 거칠어지게 되고, 이로 인해 콘크리트의 플로우가 저하되는 문제점이 있다.
상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 100 초과인 석재슬러지를 선별하여 사용할 경우 상기 석재슬러지의 입자가 미세하기 때문에 콘크리트의 플로우가 과해지게 되어 콘크리트가 건조될 시 미세크랙이 발생하게 되는 문제점이 있다.
다음으로, 상기 혼합단계는 상기 선별된 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부를 혼합하기 위한 단계이다.
상기 선별된 석재슬러지 30중량부 미만 또는 초과와 상기 부순 잔골재 60중량부 미만 또는 초과를 혼합할 경우 콘크리트의 작업성 및 시공성과 재료분리에 문제점이 있다.
이와 같이 석재가공공장에서 석재가공 및 절단하는 가공공정시 발생하는 폐석재슬러지를 건조시켜 입도별로 선별한 후 상기 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 혼합함으로써, 콘크리트의 슬럼프를 보다 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 보다 현저하게 감소시켜 작업성을 보다 현저하게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
아울러, 본 발명의 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재는 건조된 석재슬러지 중 선별된 입도 No 16(1.2mm) 내지 No 100(0.15mm)의 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부가 혼합되어 이루어진다.
상기 건조된 석재슬러지 중 선별된 입도가 No 16 미만인 상기 석재슬러지 30중량부 미만 또는 초과와 상기 부순 잔골재 60중량부 미만 또는 초과를 혼합할 경우 콘크리트의 작업성 및 시공성과 재료분리에 문제점이 있다.
이와 같이 상기 잔골재가 건조된 석재슬러지 중 선별된 입도 No 16 내지 No 100의 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부가 혼합되어 이루어지기 때문에 콘크리트의 슬럼프를 보다 더욱 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 보다 더욱 현저하게 감소시켜 작업성을 보다 더욱 현저하게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 석재가공공장에서 석재가공 및 절단하는 가공공정시 발생하는 폐석재슬러지를 건조시켜 입도별로 선별한 후 상기 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 혼합함으로써, 콘크리트의 슬럼프를 보다 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 보다 현저하게 감소시켜 작업성을 보다 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기 잔골재가 건조된 석재슬러지 중 선별된 입도 No 16 내지 No 100의 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부가 혼합되어 이루어지기 때문에 콘크리트의 슬럼프를 보다 더욱 현저하게 향상시킬 수 있음은 물론, 공기량 및 염분량을 보다 더욱 현저하게 감소시켜 작업성을 보다 더욱 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법을 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같고, 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
[실시예 1]
전북 익산시 낭산에 위치한 석재가공공장에서 얻은 석재슬러지를 로타리킬론을 이용하여 건조했다.
그리고, 원통형 선별기를 이용하여 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 16(1.2mm)인 석재슬러지를 선별했다.
그 다음, 시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 입도 No 16인 상기 석재슬러지 495단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 331단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 실시예 1인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
[실시예 2]
전북 익산시 낭산에 위치한 석재가공공장에서 얻은 석재슬러지를 로타리킬론을 이용하여 건조했다.
그리고, 원통형 선별기를 이용하여 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 100(0.15mm)인 석재슬러지를 선별했다.
그 다음, 시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 입도 No 100인 상기 석재슬러지 579단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 247단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 실시예 2인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
[비교예 1]
시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 826단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 비교예 1인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
[비교예 2]
전북 익산시 낭산에 위치한 석재가공공장에서 얻은 석재슬러지를 로타리킬론을 이용하여 건조했다.
그리고, 원통형 선별기를 이용하여 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 13(1.7mm)인 석재슬러지를 선별했다.
그 다음, 시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 입도 No 13인 상기 석재슬러지 331단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 495단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 비교예 2인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
[비교예 3]
전북 익산시 낭산에 위치한 석재가공공장에서 얻은 석재슬러지를 로타리킬론을 이용하여 건조했다.
그리고, 원통형 선별기를 이용하여 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 200(0.08mm)인 석재슬러지를 선별했다.
그 다음, 시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 입도 No 200인 상기 석재슬러지 413단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 413단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 비교예 3인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
[비교예 4]
전북 익산시 낭산에 위치한 석재가공공장에서 얻은 석재슬러지를 로타리킬론을 이용하여 건조했다.
그리고, 원통형 선별기를 이용하여 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 13(1.7mm)인 석재슬러지를 선별했다.
그 다음, 시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 입도 No 13인 상기 석재슬러지 661단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 165단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 비교예 4인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
[비교예 5]
전북 익산시 낭산에 위치한 석재가공공장에서 얻은 석재슬러지를 로타리킬론을 이용하여 건조했다.
그리고, 원통형 선별기를 이용하여 상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 200(0.08mm)인 석재슬러지를 선별했다.
그 다음, 시멘트 310단위용적중량, 물 193단위용적중량, 입도 No 200인 상기 석재슬러지 774단위용적중량, 전북 익산시 고산에서 얻은 부순 잔골재 82단위용적중량, 굵은 골재 956단위용적중량 및 혼화재 1.55단위용적중량을 혼합하여 비교예 5인 콘크리트용 잔골재를 제조하였다.
이와 같이 제조된 상기 실시예 1, 2 및 비교예 1~5의 콘크리트용 잔골재에 대한 슬럼프 시험과 압축강도 시험 및 휨강도 시험과 공기량 및 염분량 측정을 하였다.
[슬럼프 시험]
슬럼프 시험은 KS F 2402(콘크리트의 슬럼프 시험방법)에 의거하여 실시하였고, 그 결과는 표 1과 같다.
슬럼프 시험 결과
슬럼프 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
cm 12.3 12.3 12.0 12.5 12.5 12.0 12.0
표 1에서 보는 바와 같이 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재의 슬럼프 값이 각각 12.3cm인 것으로 측정되었다.
그리고, 상기 비교예 1~4의 콘크리트용 잔골재의 슬럼프 값은 각각 12.0cm, 12.5cm, 12.5cm, 12.0cm 및 12.0cm인 것으로 측정되었다.
[압축강도 시험]
압축강도 시험은 KS F 2405(콘크리트의 압축강도 시험 방법)에 의거하여 실시하였고, 그 결과는 표 2와 같다.
압축강도 시험 결과
압축강도 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
MPa 32.5 32.3 26.3 28.4 29.2 29.4 28.2
표 2에서 보는 바와 같이 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재의 압축강도가 각각 32.5MPa, 32.3MPa인 것으로 측정되었다.
그리고, 상기 비교예 1~5의 콘크리트용 잔골재의 압축강도가 26.3MPa 이상 29.4MPa 이하인 것으로 측정되었다.
특히, 상기 비교예 1의 콘크리트용 잔골재의 압축강도가 26.3MPa로 가장 낮게 측정되었는데, 이는 상기 비교예 1의 콘크리트용 잔골재에는 석재슬러지가 혼합되지 않았기 때문에 비교예 1의 콘크리트용 잔골재의 압축강도가 가장 낮게 측정된 것으로 사료된다.
[휨강도 시험]
휨강도 시험은 KS F 4419(콘크리트벽돌 시험 방법)에 의거하여 실시하였고, 그 결과는 표 3과 같다.
휨강도 시험 결과
압축강도 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
n/mm2 8.2 8.1 6.9 7.2 7.3 7.6 7.4
표 3에서 보는 바와 같이 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재의 휨강도가 각각 8.2n/mm2 , 8.1n/mm2 인 것으로 측정되었다.
그리고, 상기 비교예 1~5의 콘크리트용 잔골재의 휨강도가 6.9n/mm2 이상 7.6n/mm2 이하인 것으로 측정되었다.
특히, 상기 비교예 1의 콘크리트용 잔골재의 휨강도가 6.9n/mm2 로 가장 낮게 측정되었는데, 이는 상기 비교예 1의 콘크리트용 잔골재에는 석재슬러지가 혼합되지 않았기 때문에 비교예 1의 콘크리트용 잔골재의 휨강도가 가장 낮게 측정된 것으로 사료된다.
[공기량 측정]
공기량 측정 시험은 KS F 4009(레디믹스트 콘크리트규정)에 의거하여 실시하였고, 그 결과는 표 4와 같다.
공기량 측정 결과
공기량 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
% 4.2 4.0 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
표 4에서 보는 바와 같이 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재의 공기량은 각각 4.2%, 4.0%인 것으로 나타났다.
그리고, 상기 비교예 1~4의 콘크리트용 잔골재의 공기량은 4.0% 이상 4.5% 이하인 것으로 측정되었고, 특히 상기 비교예 1의 콘크리트용 잔골재의 공기량이 4.5%인 것으로 가장 높게 측정되었다.
이는 상기 비교예 1의 콘크리트용 잔골재에는 건조된 상태로 선별된 석재슬러지가 혼합되지 않았기 때문에 공기량이 가장 높게 측정된 것으로 사료된다.
[염분량 측정]
염분량 측정 시험은 KS F 2526(콘크리트용 골재규격규정)에 의거하여 실시하였고, 그 결과는 표 5와 같다.
염분량 측정 결과
염분량 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
kg/m3 0.003 0.003 0.003 0.004 0.004 0.003 0.003
표 5에서 보는 바와 같이 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재의 염분량은 각각 0.003kg/m3 인 것으로 측정되었다.
그리고, 상기 비교예 1~4의 콘크리트용 잔골재의 염분량은 각각 0.003kg/m3, 0.003kg/m3, 0.003kg/m3, 0.003kg/m3 및 0.003kg/m3 인 것으로 측정되었다.
이는 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재는 건조된 석재슬러지 중 입도가 No 16(1.2mm), No 100(0.15mm)로 선별된 석재슬러지와 부순 잔골재를 각각 6:4 및 7:3의 비율로 혼합했기 때문에 상기 실시예 1, 2의 콘크리트용 잔골재의 염분량이 각각 0.003kg/m3인 것으로 측정된 것으로 사료된다.

Claims (2)

  1. 석재슬러지를 건조하는 단계와;
    상기 건조된 석재슬러지 중 입도 No 16 내지 No 100의 석재슬러지를 선별하는 단계와;
    상기 선별된 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부를 혼합하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재의 제조방법.
  2. 건조된 석재슬러지 중 선별된 입도 No 16 내지 No 100의 석재슬러지 30~40중량부와 부순 잔골재 60~70중량부가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재.
KR20100038575A 2010-04-26 2010-04-26 석재슬러지를 이용한 콘크리트용 잔골재 및 그 제조방법 KR20110119084A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210077739A (ko) 2018-10-26 2021-06-25 각코호진 와세다다이가쿠 탄소 금속 구조체 및 탄소 금속 구조체의 제조 방법

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