KR100415005B1 - 초미립자 시멘트계 주입재 조성물 및 이를 제조하기 위한 제조 장치 및 방법 - Google Patents

초미립자 시멘트계 주입재 조성물 및 이를 제조하기 위한 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초미립자 시멘트계 주입재에 관한 것으로 지반 그라우팅 공사나 구조물 보수공사에 사용할 수 있는 분말도 약9,000㎠/g내지 12,000㎠/g의 초미립자 시멘트계 주입재 및 이를 제조하는 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
초미립자 시멘트계 주입재는 시멘트, 고로 슬래그 분말, 플라이애시, 유리 슬래그 및 폐유리 분말, 무수 석고와 실리카흄을 필요에 따라 볼밀을 사용하여 분쇄한 후 원심력을 상대적으로 적게 받는 질량이 작은 입자를 로터에 의한 원심력과 집진기에 의한 흡입공기를 이용한 공기분급방법으로 선별하고, 용도에 따라 유동화제 분말을 일정량 첨가하여 계량 및 혼합하는 공정을 거쳐 제품을 제조하였고,
본 주입재의 주요 화학성분은 실리카(SiO₂) 20∼35%, 산화알미늄(Al₂O₃) 5∼13%, 산화철(Fe₂O₃) 1∼3%, 산화칼슘(CaO) 48∼65%, 산화마그네슘(MgO) 2∼5%이며 기타 화학성분 (K₂O, Na₂O, TiO₂, MnO, P₂O5 등)이 각각 0.01∼0.9% 정도 포함되어 있으며,
초미립자로 구성된 제품이므로 고 분말도에 의한 활성화 증대 및 고결 강도의 향상, 내구성의 증가 그리고 침투성의 향상을 실현할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

초미립자 시멘트계 주입재 조성물 및 이를 제조하기 위한 제조 장치 및 방법{A super-fine cement chain impregnate composition and manufacturing system and method of this}
본 발명은 초미립자 시멘트계 주입재 조성물 및 이를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지반 그라우팅 공사나 구조물 보수공사에 사용되는, 침투성이 좋고, 고결 강도가 높으며, 내구성이 우수한 분말도가 약 9,000㎠/g내지 12,000㎠/g인 초미립자 시멘트계 주입재와 이를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 지반 그라우팅(grouting) 공사에 사용되고 있는 주입재는 현탁형과 용액형으로 나뉘며 용액형의 약액으로는 규산 소다를 일반적으로 사용하고 있는데 알칼리 용탈 작용으로 인한 3개월 이상의 장기재령 강도 약화로 차수효과가 감소되는 특성이 있기 때문에 오늘날에는 단독으로 시공되는 경우가 거의 없다.
현탁형의 주입재는 다시 시멘트밀크그룹, 시멘트점토그룹, 점토그룹, 아스팔트그룹으로 나뉠 수 있는데 이 역시 단독으로 시공되는 경우는 적으며 주로 규산 소다와 시멘트밀크그룹을 혼합한 방식이 많이 시공되고 있다.
시멘트밀크그룹에 사용되는 주입재는 분말도(粉末度)가 3,200내지 3,400㎠/g정도인 보통 시멘트를 단독으로 사용하는 경우와, 보통시멘트와 벤토나이트 (bentonite)를 혼합한 CB(Cement Bentonite)주입재를 사용하는 경우가 있다.
그러나 보통시멘트와 CB주입재는 평균 입경이 15㎛(분말도 3,200 ∼3,400㎠/g)이상이며, 이러한 종래의 주입재는 실트질을 포함한 사질토 등과 같이 공극이 미세한 지반을 그라우팅할 경우에 침투성이 떨어져 그라우팅이 잘 이루어지지 않는 문제가 있었다.
또한, 콘크리트 구조물 보수공법은 표면처리공법, 주입공법, 충전공법, 숏크리트(shotcrete)공법, 앵커(anchor)공법 등 여러 가지 공법이 있을 수 있는데 주입공법과 충전공법에 사용하는 주입재로는 에폭시 수지를 사용하는 경우가 대부분이다.
그러나 이러한 에폭시 수지를 사용할 경우 온도 변화에 따른 건조 수축율이 콘크리트와 상이하여 부가적인 균열이 발생할 수 있어 내구성이 좋지 않은 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 그라우팅이나 구조물 보수공사에 높은 분말도를 갖는 초미립자를 이용하여 활성도를 높여 고결체의 강도를 높일 수 있고, 초미립자로 구성되어 0.3mm이하의 미세한 균열이나 공극에도 침투할 수 있게 침투성을 높인 초미립자 시멘트계 주입재 조성물을 제공함을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기와 같은 초미립자 시멘트계 주입재 조성물을 제조하는 제조 장치과 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.
더욱이 본 발명의 목적은 광석으로부터 금속을 빼내고 남은 찌꺼기인 고로 슬래그(slag), 미분탄을 연소하는 보일러의 연도 가스로부터 채취한 회분인 플라이애시(fly ash) 또는 유리의 제조 및 가공 과정에서 발생되는 폐유리 및 유리 슬래그 등 산업폐기물을 재활용할 수 있는 시멘트계 주입재 조성물 제조 장치과 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 시멘트계 주입재 조성물 제조 장치의 구성을 보여주는 것이며,
도 2는 본 발명에 따른 시멘트계 주입재 조성물의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
10 : 원료 사일로 12 : 정량공급기 20 : 볼밀 분쇄기
23 : 중간저장 사일로 30 : 초미분 분급기 31 : 이송장치
32 : 초미분 저장 사일로 40 : 자동계량기 50 : 초미분 믹서
60 : 제품 저장 사일로 70 : 포장장치
상기와 같은 목적은 갖는 본 발명에 따른 초미립자 시멘트계 주입재 조성물은 분말도가 9,000내지 12,000㎠/g인 초미립자 시멘트 40내지 85중량%, 분말도가 9,000내지 12,000㎠/g인 고로 슬래그 10내지 55중량%, 플라이애시, 유리 슬래그, 폐유리 분말, 무수 석고, 실리카흄 그룹 중 선택된 1종 1종 이상의 부원료를 2내지 10중량%, 및 유동화제 분말 1.5내지 2.5중량%를 포함하여 이루어진다.
또한 본 발명에 따른 초미립자 시멘트계 주입재 제조 장치은 초미립자 시멘트계 주입재를 제조하기 위한 제조장치에 있어서, 원료를 저장하기 위한 하나 이상의 원료 사일로와 ; 상기 원료 사일로로부터 원료를 인출하여 분쇄기로 공급하는 정량 공급 휘더와 ; 상기 정량 공급 휘더로부터 공급된 원료를 미분말로 분쇄하는 볼밀 분쇄기와 ; 상기 분쇄기로부터 분쇄된 미립자 원료를 저장하기 위한 하나 이상의 중간 저장 사일로와 ; 상기 중간 저장 사일로에서 공급된 미립자중 초미립자 분말을 선별하는 하나이상의 초미립자 분급기와 ; 상기 초미립자 분급기에서 나온 초미립자를 초미립자 저장 사일로로 이송하는 하나 이상의 공기압력 이송장치와 ; 상기 공기압력 이송장치에서 이송된 초미립자를 저장하는 하나 이상의 초미립자 저장 사일로와 ; 상기 초미립자 저장 사일로에서 공급된 초미립자를 설정된 배합비에 따라 계량하는 자동 계량기와 ; 상기 자동 계량된 초미립자를 혼합하기 위한 초미립자 혼합믹서 및 ; 상기 초미립자 혼합믹서에 의해 혼합된 제품을 저장하기 위한 제품 사일로와 제품 사일로의 제품을 소정량으로 포장하는 포장기로 구성되며,
초미립자 시멘트계 주입재 제조 방법은 초미립자 시멘트계 주입재를 제조하기 위한 방법에 있어서, 원료가 입고되면 원료 사일로에 저장한 후 입도를 고려하여 원료를 가동되고 있는 볼밀 분쇄기로 정량 공급하는 단계와 ; 상기 볼밀 분쇄기로 원료를 미분쇄하는 단계와 ; 상기 볼밀 분쇄기에서 분쇄된 미립자가 원재료별 중간 저장 사일로로 이송되는 단계와 ; 상기 중간저장 사일로에 저장되었던 미립자중 초미립자를 분급하는 단계와 ; 상기 분급된 초미립자들은 각각의 초미립자 사일로로 이송되고, 조립분은 볼밀 분쇄기 또는 원재료 사일로로 이송되는 단계와 ; 상기 분급된 초미립자를 자동계량장치에 의해 기 설정된 배합비로 계량하는 단계와 ; 상기 계량된 초미립자를 초미립자 혼합믹서를 이용하여 충분히 혼합하는 단계와 ; 상기 혼합된 초미립자를 제품 저장 사일로로 이송하여 저장하는 단계 및 ; 제품 저장 사일로로부터 소정량씩 배출시켜 포장하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 초미립자 시멘트계 주입재 조성물은 분말도가 9,000내지 12,000㎠/g인 초미립자 시멘트 40내지 85중량%, 분말도가 9,000내지 12,000㎠/g인 고로 슬래그 10내지 55중량%, 플라이애시, 유리 슬래그, 폐유리 분말, 무수 석고, 실리카흄 그룹 중 선택된 1종 또는 1종 이상의 부원료를 2내지 10중량%, 및 유동화제 분말 1.5내지 2.5중량%를 포함하여 이루어진다.
상기 시멘트는 통상적인 시멘트로서 이를 직접 공기 분급하거나 또는 볼 밀(ball mill)을 사용하여 분쇄한 후 공기 분급하여 분말도가 9,000내지12,000㎠/g인 초미립자만을 선별한 것이다.
상기에서 고로 슬래그(slag)는 선철을 제조할 때 얻어지는 슬래그를 노에서 꺼내서 물로 급랭하여 얻어지는 비결정질인 부석(浮石) 모양의 작은 입자이다. 플라이애시는 발전소 보일러 등에서 분탄을 연소하는 과정 중에서 생성된 유리물로서 연도를 통해 배출되는 배기가스로부터 전기집진기에 의해 포집되는 것이다.
상기의 플라이애시와 슬래그는 모두 종래의 기술에서 시멘트를 포함하는 콘크리트에 혼합되어 사용되어 왔던 것들로서, 이들은 모두 산업부산물로 생산하는 것들이다.
상기 플라이애시와 슬래그 들은 종래에는 원래의 수득되는 형태 그대로 사용하였었으나, 본 발명에서는 특히 볼밀을 이용하여 분쇄한 후 이를 공기 분급하여 초미립분들 만을 선별하여 활성도를 높여 초기강도저하를 방지하면서도 시멘트를 대체하는 비율을 조정하여 응결 시간을 조정하여 사용할 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 폐유리 분말이나 무수 석고, 실리카흄((silica fume) 등도 필요에 따라 상기한 바와 같이 볼밀을 이용하여 분쇄한 후 이를 분급하여 분말도 9,000내지 12,000㎠/g 초미립분들 만을 선별한 것이다.
상기 유동화제 분말은 공지의 콘크리트의 제조에서 사용되는 것으로서 콘크리트의 유동화를 높이는 기능을 하는 것으로서, 공지의 것을 구입하여 사용할 수 있음은 당업자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.
상기와 같은 조성물로 이루어진 초미립자 시멘트계 주입재의 주요 화학성분은 실리카(SiO₂) 20∼35%, 산화알미늄(Al₂O₃) 5∼13%, 산화철(Fe₂O₃) 1∼3%,산화칼슘(CaO) 48∼65%, 산화마그네슘(MgO) 2∼5%이며, 기타 화학성분으로 산화칼륨(K₂O), 산화나트륨(Na₂O), 이산화티탄(TiO₂), 산화망간(MnO), 오산화인(P₂O5) 등이 각각 0.01∼0.9% 정도 포함되어 있다.
상기와 같이 조성된 초미립자 시멘트계 주입재를 제조하는 장치 및 방법을 도 1과 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 주입재 조성물 제조 장치의 구성을 보여주는 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 주입재 조성물의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도시한 바와 같이, 초미립자 시멘트계 주입재 조성물의 제조장치은 원료를 저장하기 위한 하나 이상의 원료 사일로(10)와 ; 공급된 원료를 미분말로 분쇄하는 볼밀 분쇄기(20)와 ; 상기 볼밀 분쇄기(20)에 의해 분쇄된 미립자중 초미립자 분말만을 선별하는 하나 이상의 초미립자 분급기(30)와 ; 초미립자를 설정된 배합비에 따라 계량하는 자동 계량기(40)와 ; 상기 자동 계량된 초미립자를 혼합하기 위한 초미립자 혼합믹서(50) 및 ; 상기 초미립자 혼합믹서(50)에 의해 혼합된 제품을 저장하기 위한 제품 사일로(60)와 제품 사일로의 제품을 소정량으로 포장하는 포장기(70)를 포함하여 구성된다.
상기 원료 사일로(silo)(10)는 시멘트, 고로 슬래그, 플라이애시, 유리 슬래그, 폐유리 분말, 무수 석고, 실리카흄 및 유동화제 등의 각각의 원료가 저장되는 소정의 통체로서 원료의 배출을 용이하게 하기 위해 저면에 원료 배출구가 형성되어 있다.
상기 볼밀 분쇄기(20)는 통상의 볼밀 분쇄기로서 각 원료를 분말도 9,000내지 12,000㎠/g로 분쇄한다.
상기 볼밀 분쇄기(20)에 의해 분쇄된 각각의 원료는 초미립자 분급기(30)에 의해 분급되어 분말도 9,000내지 12,000㎠/g의 원료만을 걸러내고 그 이상의 미립분은 다시 볼밀 분쇄기(20) 또는 원료 사일로(10)로 되돌려 보낸다.
상기 초미립자 분급기(30)는 자연낙하방식으로 공급되는 원료에 원심력이 발생되게 하여 조립분을 외곽으로 돌게 하는 속도변환형 모터를 구비한 원심력 발생장치와, 초미립분을 흡입하는 집진기를 구비한 흡입 공기 발생 장치로 구성된다.
상기 초미립자 분급기(30)에 의해 분급된 각각의 원료는 자동 계량기(40)에 의해 기 설정된 혼합비에 따른 양만큼 계량되고, 초미립자 혼합믹서(50)에 의해 혼합된다.
상기와 같이 구성된 시멘트계 주입재 제조 장치은 상기 원료 사일로(10)로부터 원료를 인출하여 분쇄기로 공급하는 정량 공급기(12)와, 상기 볼밀 분쇄기(20)에 의해 분쇄된 미립자 원료를 저장하기 위한 하나 이상의 중간 저장 사일로(23)와 ; 상기 초미립자 분급기(30)에서 나온 초미립자를 초미립자 저장 사일로(32)로 이송하는 하나 이상의 공기압력 이송장치(31)와 ; 상기 공기압력 이송장치(31)에 의해 이송된 초미립자를 저장하는 하나 이상의 초미립자 저장 사일로(32)를 더 설치하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 수단들은 본 장치에 있어서 원료의 저장 또는 이송을 용이하게 위한 수단으로서 전술한 원료 사일로(10), 볼밀 분쇄기(20), 초미립자 분급기(30), 자동 계량기(40), 초미립자 혼합믹서(50), 제품 사일로(60) 및 포장기(70)로 구성된 장치의 기능을 보완하는 역할을 한다.
상기 원료 사일로(10), 정량공급기(12), 볼밀 분쇄기(20), 중간저장 사일로(23), 초미분 분급기(30), 공기압력 이송장치(31), 초미분 저장 사일로(32), 자동 계량기(40) 등은 혼합되는 원료의 종류 또는 제품의 특성을 시공되는 장소에 맞게 변화시킬 수 있게 하기 위한 것이다.
상기 초미분 분급기(30)의 분급 방식을 부연 설명하면, 이는 다중 자연낙하방식으로 원료를 공급하고 속도변환형 모터에 의해 원심력을 발생시켜 조립분(粗粒分)을 외곽으로 돌게 한 후 미립분을 집진기를 이용한 흡입공기로 분리하는 방법으로서, 기존의 분급 방식인 세퍼레이타에 터보휀에서 발생한 공기를 분체와 함께 공급하여 원심력을 이용하는 방법이나, 로터를 이용해 발생한 원심력과 싸이클론의 마이너스(-)압을 이용한 분급방식과는 달리 높은 효율의 분급 성능을 가진다.
상기와 같이 구성된 초미립 시멘트계 주입재 제조 장치을 이용한 초미립 시멘트계 주입재 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 각각의 원료는 원료 사일로(10)에 저장되고 그 저면에 형성된 배출구를 통해 볼밀 분쇄기(20)에 공급되어 미립분으로 분쇄된다.
상기 분쇄 과정에서 원료를 정량적으로 공급하여 분쇄하고자 할 때에는 정량공급기(12)를 이용하여 볼밀 분쇄기(20)에 공급되는 원료의 양을 정량적으로 제어함에 의해 이루어질 수 있다.
분쇄된 원료는 중간저장 사일로(23)에 저장하거나 바로 초미분 분급기(30)로 공급하여 분급한다.
이때 분급하는 방법은 상기한 바와 같이, 다중 자연낙하방식으로 원료를 공급하고, 속도변환형 모터에 의해 원심력을 발생시켜 조립분(粗粒分)을 외곽으로 돌게 한 후 초미립분만을 집진기를 이용한 흡입 공기로 분리한다.
상기와 같이 초미분 분급기(30)에 의해 분급된 미립분 중 분말도 9,000내지 12,000㎠/g의 초미립분은 초미분 저장 사일로(32)로 이송시키거나 자동계량기(40)로 이송시키고, 그 이상의 미립분은 원료 사일로(10)나 볼밀 분쇄기(20)로 회송시킨다.
초미분 저장 사일로(32)로 경유하거나 직접 자동계량기(40)에 공급되는 9,000내지 12,000㎠/g의 초미립분은 기 설정된 혼합비에 따른 양만큼 자동계량기(40)에 의해 계량되고 초미분 혼합믹서(40)에 투입된다.
초미분 혼합믹서에서 혼합비에 따라 혼합된 초미립자 시멘트계 주입재는 제품 사일로(60)에 저장되었다가 포장기(70)에 의해 일정한 무게로 포장된다.
상기와 같은 제조 과정에서 분급 효율을 제품에 맞게 조절하기 위해 초미분 분급기를 구성하는 모터의 회전 속도, 원료 공급량 등을 조절할 수 있고, 이때 제품의 분말도를 높이기 위해서는 집진기의 흡입 공기량을 줄이고, 원료 투입량을 줄이며, 모터 회전속도를 높여야 하며, 분말도를 낮추기 위해서는 집진기의 흡입 공기량을 크게 하고 원료투입량을 늘리며, 모터 회전속도를 낮추게 된다.
상기와 같은 조성비를 갖는 초미립자 시멘트계 주입재 및 이의 제조 장치 및 방법은 전체의 흐름을 약술한 것으로 본 발명의 기술적 측면인 분말도 9,000㎠/g내지 12,000㎠/g인 초미립자 주입재를 제조하기 위한 범위 내에서 일부 공정의 변화가 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 전문가들은 잘 이해할 것이다.
본 발명은 시공 대상 지반의 특성에 따라 제품의 분말도 및 산화칼슘(CaO), 산화알미늄(Al₂O₃), 실리카(SiO₂)의 조성을 달리하여 응결시간 조정이 가능하고, 높은 고결 강도를 발현 할 수 있는 초미립자 시멘트계 주입재를 개발하였다.
표 1에 초미립자 시멘트계 주입재의 원료별 혼합비율을 나타내었다. 표에 나타난 바와 같이 원재료 및 부재료 이외에 분말 유동화제를 추가로 제품중량의 1.5∼2.5%를 첨가하였는데 이는 원,부재료가 초미립자이기 때문에 현탁액이 되었을 시 점도를 낮춰 주입이 용이하도록 하는 역할을 수행한다.
표 2에 초미립자 시멘트계 주입재의 화학성분을 나타내었다.
표 3에 초미립자 시멘트계 주입재의 물리적 성능을 나타내었다.
일반시멘트에 대한 품질기준은 한국산업규격 KS L 5201로 제정하여 관리하고 있으나, 미립자 시멘트에 관하여는 KS 규격이 제정되어 있지 않아 보통시멘트의 기준치에 따른 물리적 특성을 평가하였고 보통시멘트는 쌍용양회의 홈페이지에 게시된 품질특성을 인용하였다.
실시예 1 - W/C 50% 페이스트 공시체 압축강도 비교시험
보통시멘트와 위의 초미립자 시멘트계 주입재 각 30kg에 물 15리터를 첨가한 W/C 50%의 페이스트를 만들어 큐빅(5×5×5cm)몰드로 공시체를 성형한 후 압축강도를 측정한 결과를 표 4에 나타내었다.
실시예 2 - 현탁액+약액 호모겔 공시체 압축강도 비교시험
보통시멘트와 위의 초미립자 시멘트계 주입재 각 30kg에 물 60kg을 가한 W/C 200%의 현탁액과 규산소다 40kg에 물 40kg를 가한 약액을 혼합하여 큐빅(5×5×5cm)몰드로 호모겔 공시체를 성형한 후 압축강도를 측정한 결과를 표 5에 나타내었다.
실시예 3 - 현탁액+점토성분시료토 공시체 압축강도 비교시험
보통시멘트와 위의 초미립자 시멘트계 주입재 각 30kg에 물 30kg를 가한 W/C100%의 현탁액과 점토성분이 많은 시료토 단위용적중량 1245kg/㎥, 함수비 55%의 시료토 120kg에 혼합하여 원주형(지름10×높이20cm)몰드로 공시체를 성형한 후 압축강도를 측정한 결과를 표 5에 나타내었다.
상술한 바와 같이 본 발명은 초미립자 시멘트계 주입재는 미세 공극의 주입이 가능하여 그라우팅이나 구조물 보수공사에서 우수한 성능을 발휘하게 해준다.
또한, 본 발명에 따른 높은 분말도를 가진 초미립자 시멘트계 주입재는 그라우팅이나 구조물 보수공사에 이용하였을 때 활성도를 높여 고결체의 강도를 높게 해주며, 초미립자로 구성되어 0.3mm이하의 미세한 균열이나 공극에도 침투성을 높여 효과적인 충진이 가능하게 하며, 고로 슬래그, 플라이애시, 폐유리 및 유리슬래그 등 산업폐기물을 재활용할 수 있으므로 이로 인한 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 분말도가 9,000내지 12,000㎠/g인 초미립자 시멘트 40내지 85중량%,
    분말도가 9,000내지 12,000㎠/g인 고로 슬래그 10내지 55중량%,
    플라이애시, 유리 슬래그, 폐유리 분말, 무수 석고, 실리카흄 그룹 중 선택된 1종 이상의 부원료를 2내지 10중량%, 및
    유동화제 분말 1.5내지 2.5중량%를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 초미립자 시멘트계 주입재 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물의 성분이 실리카 20내지 35%, 산화알미늄 5내지 13%, 산화철 1내지 3%, 산화칼슘 48내지 65%, 산화마그네슘 2내지 5%이고, 산화칼륨(K₂O), 산화나트륨(Na₂O), 이산화티탄(TiO₂), 산화망간(MnO), 오산화인(P₂O5) 등이 각각 0.01∼0.9%로 구성되는 것을 특징으로 하는 초미립자 시멘트계 주입재 조성물.
  3. 초미립자 시멘트계 주입재를 제조하기 위한 제조시스템에 있어서,
    원료를 저장하기 위한 하나 이상의 원료 사일로와 ;
    상기 원료 사일로로부터 원료를 인출하여 분쇄기로 공급하는 정량 공급 휘더와 ;
    상기 정량 공급 휘더로부터 공급된 원료를 미분말로 분쇄하는 볼밀 분쇄기와 ;
    상기 볼밀 분쇄기에 의해 분쇄된 미립자 원료를 저장하기 위한 하나 이상의 중간 저장 사일로와 ;
    상기 볼밀 분쇄기에 의해 분쇄되고, 중간 저장 사일로에 저장된 미립자 분말중 초미립자 분말만을 선별하는 하나 이상의 초미립자 분급기와 ;
    상기 초미립자 분급기에서 나온 초미립자를 초미립자 저장 사일로로 이송하는 하나 이상의 공기압력 이송장치와 ;
    상기 공기압력 이송장치에서 이송된 초미립자를 저장하는 하나 이상의 초미립자 저장 사일로와 ;
    상기 초미립자 저장 사일로에서 공급된 초미립자를 설정된 배합비에 따라 계량하는 자동 계량기와 ;
    상기 자동 계량된 초미립자를 혼합하기 위한 초미립자 혼합믹서 및 ;
    상기 초미립자 혼합믹서에 의해 혼합된 제품을 저장하기 위한 제품 사일로와 제품 사일로의 제품을 소정량으로 포장하는 포장기로 구성됨을 특징으로 하는 초미립자 시멘트계 주입재 제조 장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 초미립자 분급기는 자연낙하방식으로 공급되는 원료에 원심력이 발생되게 하여 조립분을 외곽으로 돌게 하는 속도변환형 모터를 구비한 원심력 발생장치와, 초미립분을 흡입하는 집진기를 구비한 흡입 공기 발생 장치로 구성됨을 특징으로 하는 초미립자 시멘트계 주입재 제조 장치.
  6. 초미립자 시멘트계 주입재를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    원료 사일로에 저장된 원료볼밀 분쇄기로 정량 공급하는 단계와 ;
    원료가 입고되면 원료 사일로에 저장된 원료를 볼밀 분쇄기로 원료를 미분쇄하는 단계와 ;
    상기 원료를 미분쇄하는 단계에서 볼밀 분쇄기에 의해 분쇄된 각각의 미립자를 재료별로 중간 저장 사일로로 이송하여 저장하는 단계와 ;
    상기 볼밀 분쇄기에 의해 분쇄된 원료의 미립자중 초미립자만을 분급하는 단계와 ;
    상기 초미립자 분급 단계 후, 분급된 초미립자들은 각각의 초미립자 사일로로 이송하고 조립분을 볼밀 분쇄기나 원재료 사일로 중 어느 하나로 이송시키는 단계와 ;
    상기 분급된 초미립자 원료를 자동 계량기에 의해 기 설정된 배합비로 계량하는 단계와 ;
    상기 계량된 초미립자를 초미립자 혼합믹서를 이용하여 충분히 혼합하는 단계와 ;
    상기 혼합된 초미립자를 제품 저장 사일로로 이송하여 저장하는 단계 및 ;
    제품 저장 사일로로부터 소정량씩 배출시켜 포장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초미립자 시멘트계 주입재 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 초미립자를 분급하는 단계는 다중 자연낙하방식으로 원료를 공급하고 속도변환형 모터에 의해 원심력을 발생시켜 조립분이 외곽으로 돌게한 후 초미립분만을 집진기를 이용한 흡입 공기로 분리하는 공기 분급 방법에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 초미립자 시멘트계 주입재 제조 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101103727B1 (ko) 2009-11-03 2012-01-11 주식회사동일기술공사 배수성 아스팔트 포장체용 보수성 주입재 및 이를 이용한 보수성 포장체
KR101302234B1 (ko) 2012-02-13 2013-09-02 곽병준 염색폐수 탈수케이크를 이용한 시멘트 원료 및 원료화 설비

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100746851B1 (ko) 2006-11-06 2007-08-07 주식회사 유산에이엔디 기능성 나노합성 무기질 분말이 함유된 그라우트 조성물과이를 이용한 그라우팅 시공공법
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