KR20130102150A - 연속식 압출성형 경량콘크리트패널 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단열 및 내화성능이 향상된 경량콘크리트판넬을 압출성형방식으로 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것으로, 현재의 단속적 몰드주입형 경량콘크리트판넬의 생산방법이 수많은 몰드의 조립, 분해, 청소 등에 막대한 시간과 인력과 공간이 소요되는 것을 압출성형장치, 슬래트(slat) 콘베이어장치, 양생 및 제단장치 등으로 구성된 연속적 생산장치에 의해 몰드를 사용하지 않고 연속적으로 경량콘크리트판넬을 제조하게 한다. 본 발명의 경량콘크리트의 조성물은 초속경시멘트, 흑연발포 EPS비드, 무기경량골재, 급결제, 물 등으로 구성되어 3 ~ 5분만에 경화되는 급결 특성을 가지고 있으며, 본 발명의 경량콘크리트판넬 생산방법은 상기 조성물을 혼합하는 단계, 부직포 공급장치가 달려있는 압출성형장치와 슬래트 콘베이어장치에서 상기 혼합물을 압출성형하는 단계, 양생실에서 건조 및 경화하는 단계, 제단하고 적재하여 포장하는 단계 등의 공정을 통해 제조된다.
Description
기존의 칸막이 벽체구조는 벽돌이나 블럭 등을 사용하여 조적하고 시멘트 몰탈로 미장함으로써 벽체구조를 형성하는 습식공법이 일반적이었으나, 현재는 석고보드나 경량콘크리트패널 등을 사용하여 건식공법으로 간막이 벽체구조를 형성하는 방법이 점차 확대하고 있는 추세이다.
이는 건식 칸막이 벽체 형성공법이 경량자재의 사용으로 건물하중 감소, 빠른 시공으로 공기의 단축가능, 마감공정을 간략화를 통해 원가절감에 부응, 칸막이 벽체구조에 요구되는 내화 및 방음성능의 충족 등이 가능하기 때문이다.
본 발명은 건식 칸막이 벽체 형성공법에 사용되는 경량콘크리트패널의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초속경시멘트, 흑연발포EPS비드, 무기경량골재 등의 원료를 사용하여 경량콘크리트 혼합물을 조성하고, 압출성형기와 슬래트 컨베이어에 상기 혼합물을 주입하여 상하의 양면에 부직포가 함침된 경량콘크리트 성형물을 제조하고, 이를 연속적으로 생산하여 양생실을 통과시켜 경화시키며, 이를 일정한 크기로 제단함으로써, 양면이 부직포가 함침된 경량콘크리트판넬을 제조하는 것을 특징으로 한다.
현재의 경량콘크리트판넬은 도3에서 도시하고 있는 바와 같이 CRC(Cellulose fiber Reinforced Cement)보드를 양면의 마감재로 사용하고, 그 사이에 시멘트, 일반EP비드 등으로 구성된 경량 충진재가 채워진 구조로 되어 있으며, 그의 제조방법을 살펴보면 도1에서 도시한 바와 같이 먼저 CRC보드를 알루미늄 틀의 양측면에 고정시켜 몰드 틀을 형성하고, 여기에 시멘트, 일반 EPS 비드, 물, 감수제 등을 혼합기에서 배합한 후 모노펌프를 사용하여 상기 몰드 틀에 주입하고, 1차적으로 5~8시간 동안 실내에서 양생한 후 몰드 틀을 분리하고, 생산된 제품은 적재하여 2차적으로 실외에서 양생하며, 분리된 몰드 틀은 청소, 기름칠, 조립 등을 실시하여 재생산 준비를 하는 공정으로 되어 있다.
현재의 경량콘크리트판넬 생산방법은 몰드 틀의 조립, 주입, 분해, 청소 등의 일련의 과정을 몰드 틀의 단위로 생산하는 단속식 생산공정을 채택하고 있어, 생산량에 부응할 수 있는 만큼의 몰드 틀과 사이즈별 간격재 틀 등이 있어야 하고, 이의 보관 및 조립 등에 필요한 넓은 공간의 확보가 되어야 하며, 몰드 틀의 조립, 분해, 청소 등의 공정에도 많은 시간과 인력이 요구된다는 문제점이 있다.
현재의 경량콘크리트판넬에 사용되는 CRC보드는 국내 생산이 되지 않아 전량 수입에 의존하고 있어 도입시간의 소요에 따라 제품 생산일정에 차질이 발생할 수 있으며, 무엇보다도 제품의 가격이 고가라는 단점이 상존하고 있다.
또한 CRC보드는 휨강도증진을 위해 목분을 다량으로 사용하고 있는데, 이 목분은 흡수율이 높아서 곰팡이나 세균의 번식에 최적의 환경을 제공하고 있어, 습한지역이나 결로현상이 나타나는 부위에서는 사용하기가 어렵다.
간막이 벽체구조에 요구되는 통상의 내화시간은 2시간인데, 현재의 경량콘크리트판넬은 최소두께가 100mm 정도가 되어야 이를 충족할 수가 있으며, 따라서 공간활용을 최대화하기 위해서 이보다 적은 두께에서도 상기 내화시간을 충족시킬 수 있는 제품이 요구되어 왔다.
본 발명은 현재의 경량콘크리트판넬 생산시 사용하는 몰드 틀을 없애고, 연속적으로 제품생산이 가능하도록 사용 원재료의 변경, 생산공정 및 설비의 신규 개발 등을 통해 획기적으로 생산공정을 개선함으로써, 건식 간막이 벽체구조에 사용되는 최적의 경량콘크리트판넬을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 연속적인 생산공정을 통해 경량콘크리트판넬을 제조하기 위한 아이디어는 석고보드의 연속적 생산공정을 참고하여 이를 경량콘크리트판넬 제조공정에 도입하면 획기적으로 생산성이 향상될 것이라는 단순한 생각에서 출발하였다.
하지만 석고보드의 생산공정은 소석고의 원재료의 특성을 적절히 이용하여 판넬을 제조하는 것으로, 시멘트와 일반 EPS비드를 사용하는 경량콘크리트판넬의 제조방식과는 너무 차이가 많아 새로운 공정과 설비가 개발되어야 하였다.
연속적인 생산공정을 위한 첫 단계는 양생과 경화시간이 극히 짧아 경량콘크리트 혼합물을 제조한 후 5분 이내에서 경화되도록 하며, 성형기를 통과한 후에도 성형된 형상이 그대로 유지되도록 하는 초속경시멘트 또는 급결시멘트를 기반으로 한 경량콘크리트 원재료의 개발이다.
두번째 단계는 본 발명이 휨강도보강을 위해 사용하는 부직포가 적절히 공급되고, 이들 부직포 사이에 충전된 경량콘크리트 혼합물이 성형단계에서부터 양생단계까지 평활하게 이송시키는 슬래트(Slat) 콘베이어를 개발이다.
세번째 단계는 경량콘크리트 혼합물을 일정한 형상으로 연속적으로 압출하기 위한 압출성형기와 성형몰드의 개발이다.
네번째 단계는 경량콘크리트 혼합물의 빠른 양생과 경화를 위한 양생실과 일정한 크기로 절단하기 위한 절단기의 개발이다.
이상과 같은 본 발명의 과제해결수단의 구체적인 내용에 대해서는 아래에서 상술하기로 한다.
본 발명의 연속식 압출성형 경량콘크리트판넬 제조방법은 현재의 단속식 몰드주입형 경량콘크리트판넬 제조방법을 획기적으로 변혁시켜 제품 생산성과 성능을 크게 향상시킨 발명이라고 할 수 있다.
본 발명은 현재의 단속식 경량콘크리트판넬 제조시 반드시 수반되는 몰드의 조립, 해체, 청소 등의 공정이 불필요하기 때문에 몰드비용절감, 인건비절감, 생산효율증대, 작업공간의 감소, 양생보관장소의 감소 등의 생산성 증대효과가 있다.
현재의 단속식 경량콘크리트판넬은 일주일 이상의 양생을 거쳐 출하되어야 하고, 생산시 몰드사이즈가 미리 정해져 있어서 현장여건에 맞는 사이즈로 주문생산하기가 매우 어려운데 반하여, 본 발명은 당일생산 익일출하가 가능한 초속경형 경량콘크리트판넬이어서 주문생산이 가능하기에 현장에서의 제단가공부분이 매우 적으며, 이에 따라 현장설치작업이 매우 용이하고 현장폐기물 발생량도 극히 미미하다.
현재의 경량콘크리트판넬의 양면은 CRC보드로 마감되어 있는데, CRC보드가 휨강도를 증대시키고 마감효과가 있어 고가의 수입품임에도 불구하고 사용되고 있으나, 그 성분중에 하나인 목분은 곰팡이나 세균의 먹이가 되기 때문에, 습한지역에 사용하거나 결로가 발생되는 부위에 사용된 경우에 곰팡이 등이 발생하는 문제점이 있는데 반하여, 본 발명은 국산의 저렴한 부직포를 사용하기 때문에 곰팡이나 세균의 발생하지 않는다.
본 발명은 흑연발포EPS비드와 화력발전소 부산물인 저회(Bottom Ash)와 같은 경량골재를 사용하여 단열성능과 내화성능을 향상시킴으로 2시간 내화구조를 만족시키기 위한최소두께를 현재의 경량콘크리트판넬보다 약 25% 정도 감소시켰다.
도1 : 현재의 경량 콘크리트 판넬 제조 공정도
도2 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬 제조 공정도
도3 : 현재의 경량 콘크리트 판넬 사시도
도4 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬 사시도
도5 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬 제조공정 단면도
도6 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬용 성형기
도2 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬 제조 공정도
도3 : 현재의 경량 콘크리트 판넬 사시도
도4 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬 사시도
도5 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬 제조공정 단면도
도6 : 본 발명의 경량 콘크리트 판넬용 성형기
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속식 압출성형 경량콘크리트판넬의 제조방법은 도2에서 도시하고 있는 바와 같이 원재료들을 계량하고 혼합기에서 배합하여 경량콘크리트 혼합물을 제조하는 단계; 제조된 혼합물을 압출성형기에 투입하고 압출성형기의 상하부에서 부직포를 공급하면서 몰드형상에 따라 압출성형하는 단계; 압출성형된 제품이 슬래트 콘베이어를 타고 이동하면서 콘베이어 상부에 있는 양생실에서 건조경화시키는 단계; 경화된 제품을 제단하고 적재하여 보관하는 단계 등의 공정을 거치게 된다.
먼저 경량콘크리트 혼합물을 제조하는 공정은 원재료들을 계량하여 건식으로 미리 혼합하여 분체를 제조하는 건식혼합과정과 상기 분체와 물 및 급결제 등의 액상을 혼합하는 습식혼합과정을 거쳐 경량콘크리트 혼합물이 제조된다.
경량콘크리트 혼합물의 구성성분을 살펴보면 초속경시멘트는 체적비 10 ~ 15%을 사용하고, 저회(Bottom Ash)와 같은 무기경량골재는 1 ~ 7mm 크기의 제품을 사용하되 체적비 5 ~ 10%를 사용하며, 흑연발포EPS비드는 1 ~ 7mm 크기의 제품을 사용하되 체적비 65 ~ 70%를 사용하며, 물은 체적비 10 ~ 15%를 사용하며, 급결제는 체적비 1 ~ 5%를 사용하며, 기능성 혼화제들(유동화제, 증점제, 경화지연제, 경화촉진제, 소포제 등)은 시멘트분야에서 상용중인 제품을 사용하되 각각 체적비의 1% 이하를 사용한다.
압출성형하는 단계는 도5에서 도시하고 있는 바와 같이 부직포(3)가 상하부에서 공급되게 하는 장치(7,8), 인버터로 속도조정이 되는 다수의 모터(9)가 달려있는 압출성형기(10,11), 도6에서 도시하는 바와 같이 다양한 두께로 조정되며 압출성형기(10,11)에 쉽게 탈부착이 되고 암수요철홈이 형성된 성형몰드(11) 등으로 구성된 압출성형장치에 상기 경량콘크리트 혼합물을 투입하면, 슬래트콘베이어(13)를 타고 이송하면서, 도4에서 도시한 바와 같이 양면이 부직포가 함침된 경량콘크리트 성형물이 제조되게 된다.
건조경화하는 단계는 오븐(Oven)에 의한 열풍가열장치 또는 극초단파에 의한 급속가열장치 등이 설치된 양생실(12)에서 80 ~ 200℃의 온도로 가열시켜 슬래트 콘베이어(13)를 타고 이송되는 상기의 경량콘크리트 성형물을 연속적으로 빨리 건조시키고 경화되도록 한다.
제단 및 적재하는 단계는 경화된 경량콘크리트 성형물을 일정한 크기로 제단하여 파렛트에 적재하고 포장하여 보관하는 공정으로, 제단기(14)에는 센서가 부착되어 롤러 콘베이어(15)의 이동속도에 맞추어 제단기(14)도 함께 움직이도록 되어 있어 연속적으로 수직제단이 가능하며, 제단된 경량콘크리트판넬(17)은 적재장치(16)에 의해 파렛트(18)에 적재되어 제품보관장소로 이동된 후, 제품출하를 대기하게 된다.
도4에서 도시하고 있는 바와 같이 양면이 부직포로 함침된 본 발명의 경량콘크리트판넬(17)은 휨강도가 증대될 뿐만 아니라, 부직포로 마감된 면이 매끈하기 때문에 여기에 도장, 도배, 타일붙임 등의 각종 마감재로 마감시공할 수 있다.
표 1은 현재와 본 발명의 경량콘크리트판넬의 물리성능을 비교하여 기술한 자료이고, 표 2은 현재와 본 발명의 경량콘크리트판넬의 생산공정을 비교하여 기술한 자료이다.
1. CRC 보드
2. 일반 EPS비드 콘크리트
3. 부직포
4. 흑연 EPS비드 콘크리트
5. 원료 사이로
6. 습식 혼합기
7. 상부 부직포 공급장치
8. 하부 부직포 공급장치
9. 인터버 모터
10. 압출기
11. 성형기
12. 양생실
13. 슬래트 콘베이어
14. 제단기
15. 롤러 콘베이어
16. 적재 장치
17. 경량 콘크리트 판넬
18. 파렛트
2. 일반 EPS비드 콘크리트
3. 부직포
4. 흑연 EPS비드 콘크리트
5. 원료 사이로
6. 습식 혼합기
7. 상부 부직포 공급장치
8. 하부 부직포 공급장치
9. 인터버 모터
10. 압출기
11. 성형기
12. 양생실
13. 슬래트 콘베이어
14. 제단기
15. 롤러 콘베이어
16. 적재 장치
17. 경량 콘크리트 판넬
18. 파렛트
Claims (3)
- 초속경시멘트는 체적비 10 ~ 15%을 사용하고, 저회(Bottom Ash)와 같은 무기경량골재는 1 ~ 7mm 크기의 제품을 사용하되 체적비 5 ~ 10%를 사용하며, 흑연발포EPS비드는 1 ~ 7mm 크기의 제품을 사용하되 체적비 65 ~ 70%를 사용하며, 물은 체적비 10 ~ 15%를 사용하며, 급결제는 체적비 1 ~ 5%를 사용하며, 기능성 혼화제들(유동화제, 증점제, 경화지연제, 경화촉진제, 소포제 등)은 시멘트분야에서 상용중인 제품을 사용하되 각각 체적비의 1% 이하를 사용하는 경량콘크리트 조성물
- 도5에서 도시하고 있는 바와 같이 부직포가 상하부에서 공급되게 하는 장치, 인버터로 속도조정이 되는 다수의 모터가 달려있는 압출성형기, 다양한 두께로 조정되며 압출성형기에 쉽게 탈부착이 되고 암수요철홈이 형성된 성형몰드, 연속적으로 이동시키는 슬래트 콘베이어 등으로 구성되어, 양면이 부직포가 함침된 경량콘크리트 성형물을 연속적으로 압출성형방식에 의해 제조하는 장치
- 상기 제 1 항과 같은 경량콘크리트 조성물로 내부가 충전되고, 상기 제 2 항과 같은 연속식 압출성형 제조장치를 이용하여 생산되며, 그 형상이 도4에서 도시한 바와 같이 양면이 부직포로 함침되어 마감된 형태의 경량콘크리트판넬
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120023126A KR20130102150A (ko) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 연속식 압출성형 경량콘크리트패널 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120023126A KR20130102150A (ko) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 연속식 압출성형 경량콘크리트패널 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130102150A true KR20130102150A (ko) | 2013-09-17 |
Family
ID=49451961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120023126A KR20130102150A (ko) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | 연속식 압출성형 경량콘크리트패널 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20130102150A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017069526A1 (ko) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | 주식회사 포스코 | 원료 처리 장치, 원료 처리 방법 및 이를 이용하여 제조된 조립물 |
| KR20180042778A (ko) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 김한울 | 다양한 색상을 갖는 컬러 콘크리트 블록의 제조방법 |
| CN109822734A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-31 | 河海大学常州校区 | 一种基于自动化流水生产线的泡沫混凝土制备装置 |
| KR20220067599A (ko) * | 2020-11-16 | 2022-05-25 | 주식회사 샌드네이처 | 저회와 유황폴리머를 이용한 경량 콘크리트 패널 및 그 제조방법 |
-
2012
- 2012-03-07 KR KR1020120023126A patent/KR20130102150A/ko not_active Application Discontinuation
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| WO2017069526A1 (ko) * | 2015-10-23 | 2017-04-27 | 주식회사 포스코 | 원료 처리 장치, 원료 처리 방법 및 이를 이용하여 제조된 조립물 |
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