일반기술

폐페트병과 고로슬래그 미분말을 이용한 재활용 인공경량 골재 제조방법

본 기술은 최근 급속히 발생량이 확대되고 있는 폐PET병을 5∼15㎜의 범위에서 사용 입도에 적합한 크기로 분쇄하여 고로슬래그 미분말과 혼합하여 콘크리트 및 모르터용 골재를 제조하여 골재의 품질 저하 및 품질변동을 최소화한 환경친화적인 재활용 인공경량골재의 제조방법에 관한 것이다. 본 기술에 따른 인공경량골재의 제조공정 다음과 같다. 1단계 : 폐PET병은 분리수거 촉진을 위해 재질 표시 대상인 '제2종 지정제품'으로 선정하여 관리되어 있으므로 민간수집상 및 재생공사 등에서 수집된 폐PET병 속의 이물질 및표면의 라벨을 제거하고 사용 입도에 적합한 크기로 한변의 크기가 5㎜∼15㎜의 범위의 가능한 사각형 형태로 파쇄한다. 또한 고로슬래그 미분말은 KS F 2503의 콘크리트용 고로슬래그 미분말의 품질을 만족하는 고로슬래그 미분말로 1종,2종 및 3종 모두 사용할 수 있다. 2단계 : 1단계에서 준비된 폐PET병 조각과 고로슬래그 미분말 중 우선 고로슬래그 미분말을 폐PET병 중량의 30∼50WT% 정도를 혼련기(내부온도를 250±30℃를 유지시킬 수 있으며, 10∼20rpm의 속도로 회전시킬수 있는 원형 밀폐형 혼련기)에 투입하여 고로슬래그 미분말을 250℃ 정도로 가열한 후 폐PET병 조각들은 혼련기 내부에서 각각의 조각들이 고로슬래그 미분말의 효과로 각각의 조각들이 고로슬래그 미분말의 효과로 각각의 조각들이 뭉치지 않고 개별적으로 겔(Gel)상태로 되다가 혼련기의 회전에 의해 편상의 폐PET병 조각들이 구형의 입자로 변형되고 그 표면에 0.5∼1㎜정도의 고로슬래그 미분말이 코팅된 인공경량 골재가 생성된다. 3단계 : 혼련기 내부에서 생성된 인공경량골재를 외부로 배출하여 대기 중에서 냉풍을 가하여 서서히 냉각시킨다. 4단계 : 냉각된 경량골재를 0.15㎜체를 사용하여 체가를을 한 후 체를 통과한 고로슬래그 미분말은 다시 혼련기 내부로 반송하여 재사용하고 체에 남은 인공경량골재는 완성된 제품을 보관한다.- 본 기술을 통하여 급속히 증가하고 있는 폐PET병의 대량 및 효율적인 재활용에 의한 환경오염방지 및 자원절약의 효과를 얻을 수 있음- 인공경량골재는 내수성, 내약품성 및 동결융해에 대하여 강할 뿐만 아니라 콘크리트 및 모르터용 골재로 사용할 경우 골재의 경량화에 의한 구조체의 자중감소 효과와 고로슬래그 미분말에 의한 골재와의 부착강도 증진 및 내구성을 향상시킬 수 있음- 토목, 건축 구조물의 건설재료로 다양하게 적용할 수 있음