KR100828729B1 - 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축폐기물을 크러셔로 파쇄하고, 가열건조로에서 280~350℃로 가열한 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 다시 파쇄하며, 상기 파쇄된 건축폐기물을 다수개의 스크린 망을 통해 분리하여 고품질의 순환골재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 수거된 건축폐기물을 50mm이하로 파쇄하는 1차파쇄단계(100)와; 상기 1차파쇄단계(100)에서 파쇄된 건축폐기물을 가열건조로에서 가열하는 가열단계(200)와; 상기 가열된 건축폐기물을 샌드블라스트(sand blast)공법으로 파쇄하는 2차파쇄단계(300)와; 상기 2차파쇄단계(300) 후에 망으로 선별하는 선별단계(400)로 구성된다.
본 발명의 순환골재 생산방법에 의하면 생산공정이 비교적 단순하고, 이물질이 완벽하게 제거되어 재활용할 수 있는 고순도의 순환골재가 생산되는 효과가 발생한다.
건축폐기물, 순환골재, 고순도, 샌드블라스트, 공법, 재활용.
Description
본 발명은 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축폐기물을 크러셔로 파쇄하고, 가열건조로에서 280~350℃로 가열한 후 샌드블라스트 공법을 이용하여 다시 파쇄하며, 상기 파쇄된 건축폐기물을 다수개의 스크린 망을 통해 분리하여 고품질의 순환골재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
건설공사장에서 발생되는 폐기물은 건설폐재류, 폐목재류, 폐합성수지류, 금속류, 폐종이류, 오니류, 폐섬유류 및 소각잔재물 등이 있다.
상기와 같이 혼합되어 존재하는 건설폐기물을 분리하여 재활용할 수 있는 방법들이 많이 제시되고 있는데, 특히 골재를 재생산여 순환골재를 생산하는 방법이 제시되고 있다.
종래의 건축폐기물로부터 순환골재를 생산하는 방법은 크러셔(crusher)를 이용하여 건축폐기물을 분쇄한 후에 선별기 등으로 분리하고, 살수를 하여 이물질을 완벽하게 제거하여 생산하고 있는데, 상기와 같은 방법으로 생상되는 순환골재는 그 질이 떨어져서 재활용할 수 없는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 골재에 부착된 이물질인 시멘트 성분을 완전하게 제거하려는 목적으로 일정크기와 일정량의 건설 폐기물 덩어리를 투입하여 이를 고온처리 함으로써 콘크리트를 결합시키는 시멘트 페이스트 등을 완전히 제거할 수 있는 방법으로 고순도의 순환골재를 생산하는 방법이 대한민국 특허청 공개특허공보 제10-2005-0079985호에 개시된 바 있다(도1 참조).
그러나, 종래의 순환골재 생산방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
(1) 생산공정이 복잡하여 생산단가가 상승한다.
(2) 시멘트 페이스트가 완벽하게 제거되지 않아서 재활용할 수 없다.
(3) 강도가 약해서 재활용할 수 없다.
본 발명은 수거된 건축폐기물을 50mm이하로 파쇄하는 1차파쇄단계와; 상기 1차파쇄단계에서 파쇄된 건축폐기물을 가열건조로에서 가열하는 가열단계와; 상기 가열된 건축폐기물을 샌드블라스트 공법으로 파쇄하는 2차파쇄단계와; 상기 2차파쇄단계 후에 망으로 선별하는 선별단계로 구성된다.
본 발명의 순환골재 생산방법에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.
(1) 생산공정이 비교적 단순하다.
(2) 이물질이 완벽하게 제거되어 재활용할 수 있는 고순도의 순환골재가 생산된다.
본 발명은 수거된 건축폐기물을 50mm이하로 파쇄하는 1차파쇄단계(100)와; 상기 1차파쇄단계(100)에서 파쇄된 건축폐기물을 가열건조로에서 가열하는 가열단계(200)와; 상기 가열된 건축폐기물을 샌드블라스트(sand blast)공법으로 파쇄하는 2차파쇄단계(300)와; 상기 2차파쇄단계(300) 후에 망으로 선별하는 선별단계(400)로 구성된다.
상기 1차파쇄단계(100)에서는 죠크러셔 혹은 코크러셔 등을 사용하여 사용하여 건축폐기물의 크기가 50mm이하가 되도록 파쇄한다.
상기 1차파쇄단계(100)에서 파쇄된 건축폐기물은 호퍼(4)로 떨어져서 1차컨베이어(2)를 따라 가열건조로(1)로 들어가는 가열단계(200)로 넘어가게 된다.
상기 가열단계(200)의 가열건조로(1)는 로터리킬른(rotary kiln) 건조로, 즉 강한 열풍이 발생하는 회전식 건조로로 일측으로 경사져 있어서 1차컨베이어(2)에서 이송된 건축폐기물이 가열되면서 2차컨베이어로 떨어지게 된다.
상기 가열건조로(1)는 수평형 가열건조로 또는 수직형 가열건조로를 사용할 수 있으나, 짧은 시간 내에 열처리가 우수한 수직형 가열건조로가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 가열건조로(1)의 내부의 온도는 280~350℃인 것이 적당한데, 만약, 가열건조로(1) 내부의 온도를 상기 온도 이하로 가열하게 되면 이물질이 골재로부터 잘 이탈되지 않고, 상기 온도 이상으로 가열하게 되면 골재의 강도가 약해져서 깨지는 등의 문제점이 발생한다.
상기 2차파쇄단계(300)는 1차샌딩챔버(70)와 2차샌딩챔버(80)에서 파쇄가 이루어지는 두 단계로 구성된다.
상기 1,2차샌딩챔버(7,10)는 각각 박스형상의 케이스의 내부에 교반기(8)가 형성되고, 상단에는 분사노즐(9)이 형성된다.
상기 1,2차샌딩챔버(7,10)는 모래(sand) 또는 폐합성수지재(PE)분말 등이 분사노즐(9)을 통해 분사되어 골재의 표면에 부착된 이물질 즉, 시멘트 몰타르, 시멘트 페이스트등을 제거하게 된다.
상기 선별단계(400)는 2단계로 이루어지는데, 5~25mm 스크린망이 형성된 1차선별기(12)에 의해서 1차로 선별되고, 0.15~5mm 스크린 망이 형성된 2차선별기(13)에 의해서 2차로 선별된다.
상기 선별단계(400)는 스크린 망에 진동을 주면서 골재를 통과시키는 방법으로 선별한다.
미설명부호인 16,20,21,22는 각각 공기압축기, 미세먼지 포집후드, 건조 후 열풍덕트, 미세먼지 포집닥트를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 순환골재 생산방법으로 순환골재를 생산하는 과정을 보다 명확히 설명하면 다음과 같다.
수거된 건축폐기물은 크러셔를 통하여 1차파쇄단계(100)를 수행하는데, 상기 1차파쇄단계는 조크러셔나, 코크러셔를 통해 이루어는 것이 바람직하고, 건축폐기물의 크기가 대략 50mm이하가 되도록 파쇄한다.
상기 파쇄된 건축폐기물은 1차컨베이어(2)를 따라 이동하여 가열건조로(1)로 이송되고, 가열건조로(1)는 건축폐기물을 회전하면서 경사진 일측으로 보내면서 가열하게 된다.
이후, 1,2차샌딩챔버(7,10)로 이동하여 공기압축기(16)에 의해서 강하게 분 사되는 모래 등으로 인해서 골재의 표면에 있는 이물질을 제거하게 된다. .
상기와 같이 완성된 순환골재는 선별단계(400)에서 선별된다.
이하, 본 발명의 방법으로 생산된 순화골재(1종,2종)와 KS F 2573(콘크리트용 순환골재)규격(이하, 표준규격이라한다)과 비교하여 설명하면 다음과 같다.
표 1은 표준규격(1종,2종)과 본 발명의 순환골재(1종,2종)와의 비교 데이터로써, 흡수율, 비중, 마모율, 입자모양 판정실정률, 입도를 각각 비교하였다. .
| 표준규격 | 본 발명의 1종 및 2종 순환골재(20mm) | ||||
| 1종 | 2종 | 1종 | 2종 | ||
| 흡수율(%) | 3이하 | 5이하 | 1.12 | 3.12 | |
| 비중 | 2.2이상 | 2.62 | 2.43 | ||
| 마모율(%) | 40이하 | 21.5 | 29.7 | ||
| 입자모양 판정실적률(%) | 55이상 | 60 | 58 | ||
| 체가름 통과량 (%) | 25mm | 100 | 100 | 100 | |
| 20mm | 90~100 | 95 | 94 | ||
| 10mm | 20~55 | 27 | 23 | ||
| 5mm | 0~10 | 1 | 4 | ||
| 2.5mm | 0~5 | 0 | 0 | ||
1)흡수율 면에서
일반적으로 골재의 흡수율이 높으면 콘크리트 배합시 수분을 많이 흡수하므로 시공연도(workability)를 저하시키고 그에 따라 배합 및 품질에 악영향을 미치는 요인이 되는데, 표 1에 의하면 본원발명의 1종,2종 순환골재는 표준규격에서 요구하는 흡수율 3%이하, 5%이하를 모두 만족하고 있는 것을 알 수 있다. .
2) 비중면에 있어서,
표준규격은 비중을 2.2이상으로 규정하고 있는데 본 발명의 순환골재는 각각 이를 만족하는 것을 알 수 있다. 특히 본 발명의 1종 순환골재의 경우는 쇄석과도 거의 유사한 비중을 가지고 있어서 일반적으로 순환골재의 비중을 낮추는 근본적인 요인인 모르터의 양이 확연하게 적은 것을 알 수 있다.
3) 마모율에 있어서,
골재의 마모율은 마모저항성이 요구되는 콘크리트에 사용되는 것으로, 본 발명의 순환골재는 모두 표준규격을 만족하는 것을 알 수 있다.
4) 입자모양판정 실적률에 있어서,
골재의 실적률이란 일정용기 안에 골재가 차지하고 있는 골재의 용적을 말하며, 이는 입자의 형태가 좋고 나쁨에 따라 변화하게 되는 것으로, 본 발명의 1,2종 순환골재는 표준규격에 만족하는 것을 알 수 있다.
5) 입도에 있어서
골재의 입도는 골재입자가 분포해 있는 상태를 표시하는 것이고, 이는 콘크리트의 배합과 유동성에 영향을 미치는 요소로서, 본 발명의 1,2종 순환골재는 표준규격을 만족하는 것을 알 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
도 1은 종래의 순환골재 생산방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법의 개략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법으로 형성된 순환골재의 입도를 나타낸 그래프.
Claims (5)
- 일반적으로 건축폐기물로부터 순환골재를 생산하는 방법에 있어서,수거된 건축폐기물을 50mm이하로 파쇄하는 1차파쇄단계(100)와; 상기 1차파쇄단계(100)에서 파쇄된 건축폐기물을 가열건조로에서 가열하는 가열단계(200)와; 상기 가열된 건축폐기물을 샌드블라스트(sand blast)공법으로 파쇄하는 2차파쇄단계(300)와; 상기 2차파쇄단계(300) 후에 망으로 선별하는 선별단계(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법.
- 제 1항에 있어서,상기 가열단계(200)의 가열건조로(1)는 로터리킬른(rotary kiln) 건조로, 즉 강한 열풍이 발생하는 회전식 건조로인 것을 특징으로 하는 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법.
- 제 2항에 있어서,상기 가열단계(200)의 가열건조로(1) 내부의 온도는 280~350℃인 것을 특징으로 하는 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법.
- 제 2항에 있어서,상기 가열건조로(1)는 수직형 가열건조로인 것을 특징으로 하는 샌드블라스 트 공법을 이용한 순환골재 생산방법.
- 제1항에 있어서,상기 2차파쇄단계(300)는 1차샌딩챔버(70)와 2차샌딩챔버(80)에서 파쇄가 이루어지는 두 단계로 구성되는데, 상기 1,2차샌딩챔버(7,10)는 각각 박스형상의 케이스의 내부에 교반기(8)가 형성되고, 상단에는 분사노즐(9)이 형성된 것을 특징으로 하는 샌드블라스트 공법을 이용한 순환골재 생산방법.
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