초록 ▼

본 발명은 건축물 폐재 순환골재를 이용한 비시멘트 친환경 신 건설자재인 지오폴리머 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법은 지오폴리머 분말 100 중량부에 대하여 순환골재 150 중량부~500 중량부, 순환잔골재 150 중량부~500 중량부를 혼합한 다음 액상의 활성화제를 30 중량부~200 중량부를 투입하여 다시 혼합하여 슬러리화 한 후, 성형 및 양생하는 것으로 구성된다. 여기에 첨가제를 추가하여 칼슘계인산화합물을 생성시키거나 탄산칼슘 등을 내부에 생성시킴으로써 중금속을 흡착시키는 역할과 자기힐링을 하도록

본 발명은 건축물 폐재 순환골재를 이용한 비시멘트 친환경 신 건설자재인 지오폴리머 콘크리트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법은 지오폴리머 분말 100 중량부에 대하여 순환골재 150 중량부~500 중량부, 순환잔골재 150 중량부~500 중량부를 혼합한 다음 액상의 활성화제를 30 중량부~200 중량부를 투입하여 다시 혼합하여 슬러리화 한 후, 성형 및 양생하는 것으로 구성된다. 여기에 첨가제를 추가하여 칼슘계인산화합물을 생성시키거나 탄산칼슘 등을 내부에 생성시킴으로써 중금속을 흡착시키는 역할과 자기힐링을 하도록 하며, 이것에 의해서 동일한 양의 지오폴리머를 사용한 조건에 비하여 높은 강도를 발현하도록 하였다. 이러한 지오폴리머 기술을 적용하여 순환골재 콘크리트를 제조할 경우, 부순골재를 이용한 시멘트 콘크리트보다 압축강도가 우수한 콘크리트가 얻어짐을 확인하였다. 본 발명에 의해서 제조된 순환골재를 이용한 지오폴리머 콘트리트는 다른 천연골재나 천연의 모래 등을 혼합사용하지 않고도, KS 규격에서 기준으로 하고 있는 구조용 콘트리트의 압축강도인 30.0MPa 이상을 발현하였으며, 본 발명의 비교예에서 비교한 시멘트 콘크리트의 압축강도인 22.9~34.6MPa 을 상회하는 압축강도 30.5~67.8MPa 범위를 나타내는 순환골재를 이용한 지오폴리머 콘크리트 제조가 가능하였다.

대표청구항 ▼

1) 건설폐기물의 중간처리과정 중에서 발생된 폐콘크리트 미분을 지오폴리머 분말원료로 사용하기 위해 건조기에서 105 ±5℃하에 24시간(overnight) 건조하고, 이를 2,500rpm/min 분쇄용 믹서기로 5분간 분쇄하는 단계와,2)지오폴리머의 분상원료로 사용하기 위하여 비정질 칼슘알루미노실리케이트의 평균입자크기가 20mm 인 고로 슬래그, 플라이 애시, 폐콘크리트 미분과, 인산염을 전자저울을 이용하여 고로슬래그:플라이 애시:폐콘크리트 미분:인산염이 각각 30 : 55 : 10 : 3 ~ 80 : 10 : 5 : 5의 범위로

1) 건설폐기물의 중간처리과정 중에서 발생된 폐콘크리트 미분을 지오폴리머 분말원료로 사용하기 위해 건조기에서 105 ±5℃하에 24시간(overnight) 건조하고, 이를 2,500rpm/min 분쇄용 믹서기로 5분간 분쇄하는 단계와,2)지오폴리머의 분상원료로 사용하기 위하여 비정질 칼슘알루미노실리케이트의 평균입자크기가 20mm 인 고로 슬래그, 플라이 애시, 폐콘크리트 미분과, 인산염을 전자저울을 이용하여 고로슬래그:플라이 애시:폐콘크리트 미분:인산염이 각각 30 : 55 : 10 : 3 ~ 80 : 10 : 5 : 5의 범위로 구성되도록 누적계량하여 고체상의 원료를 준비하는 단계와,3) 그리고 칭량된 지오폴리머 분상원료를 유동식 믹서기에서 45~100rpm/min의 속도로 해쇄 및 혼합하는 단계와, 3)-1 상기 지오폴리머 분상원료 100중량부에 첨가제인 CaCO3, Ca(OH)2, NaCa(OH)3, Na2CO3, BaSO4, CaF2, Ca4Al16O12SO4를 1.6중량부를 추가하여 해쇄 및 혼합하는 단계와,4) 상기 첨가제가 혼합된 지오폴리머 분말 100 중량부에 13mm~19mm의 순환 굵은 골재 150 중량부 ~ 500 중량부 및 5mm~2mm의 순환 잔골재 150 중량부 ~ 500 중량부를 팬 믹서(60rpm/min)기 내에서 5분간 균일 혼합하여 고체상의 지오폴리머 콘크리트 원료를 생성하는 단계와,5) 상기 고체상의 지오폴리머 콘크리트 원료 100중량부에 액상 활성화제 30 중량부 ~ 200 중량부를 투입하여 팬 믹서(60rpm/min)기 내에서 균일하게 혼합하여 슬러리화 하는 단계와,6) 상기 슬러리화 된 원료의 흐름도가 180~230mm을 만족할 때, 이 슬러리를 Φ100×200mm 원형 몰드에 충진하고, 진동을 가하면서 지오폴리머 콘크리트를 성형하는 단계,7) 상기 성형된 고체상의 지오폴리머 콘크리트의 표면을 비닐 랩으로 수분 이탈이 방지되도록 덮은 후, 제품 양생실에서 60℃에서 8시간 열 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물 폐재 순환골재를 이용한 지오폴리머 콘크리트를 제조하는 방법.