KR910004357B1 - P.a.s. (polymer ash slag) concrete composition - Google Patents

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Abstract

The polymer ash slag concrete is prepared by the stages of crushing high density polyethylene, low density polyethylene and/or polypropylene, washing with water, mixing 10-25 wt.% high density polyehylene, 7.5-25 wt.% low density polyethylene and/or polypropylene, drying until 0.1 wt.% content of water, adding 0.1-0.3 wt.% one or more kof dioxidized steel, carbon black, B.H.T. Ionol and benzayl peroixde, melt-mixing at 200-230 deg.C in a screw mixer, drying and heating 20-50 wt.% ash and 20-50 wt.% furnace-slag at 100-120 deg.C, pouring the dryed ash and furnace-slag into the screw-mixer, and mixing at 150-200 deg.C.

Description

P.A.S. (Polymer Ash Slag) 콘크리트 조성물 및 그 제조방법P.A.S. (Polymer Ash Slag) Concrete Composition and Manufacturing Method Thereof

제 1 도는 본 발명의 P.A.S 콘크리트 조성물을 제조하는 개략 공정도이다.1 is a schematic process diagram for producing a P.A.S concrete composition of the present invention.

본 발명은 수지와 애쉬(Ash) 및 슬래그(Slag)를 혼합하여 기존 시멘크 콘그리트보다 인장, 휨, 파괴 강도가 우수하고, 내구성, 내후성, 내약품성이 좋은 일종의 자원 재활용을 위한 P.A.S(Polymer Ash Slag) 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a PAS (Polymer Ash) for the recycling of a kind of resources that is excellent in tensile, warp, and fracture strength, durability, weather resistance, and chemical resistance than conventional cement cement by mixing resin, ash and slag Slag) It relates to a concrete composition and a method for producing the same.

이와 같이 제조된 P.A.S 콘크리트는 배합비율에 따라 다양한 용도로 사용되며 특히, 인장, 휨 강도가 우수하고 내구, 내후, 내약품성은 물론 절연, 수밀성이 좋고 공기 단축이나 제품의 경량화가 요구되는 토목 및 기타 건축분야에 이용될 수 있다.PAS concrete manufactured in this way is used for various purposes according to the mixing ratio. Especially, it is excellent in tensile and flexural strength, durability, weather resistance, chemical resistance, as well as insulation and water tightness. It can be used in the construction field.

종래의 시멘트를 사용하는 콘크리트는 약품에 의한 침식(화학적 반응으로 인해)과 비교적 압축에는 강하나 인장이나 휨강도가 약하므로 필요이상으로 투박하고 중량이며, 시공시 경화시간이 장시간 소요되므로 신속성을 요하는 장소나 환경에서 문제점이 있고 특히, 시멘트 프리케스트 콘크리트는 약한 휨강도로 인하여 제품을 생산, 운반, 시공하는 과정에서 약 11%의 파손율이 발생된다는 문제점이 있으며, 철근 배근 구조물에 있어서는 피복부분의 콘크리트에 균열이 발생하여 철근이 부식되는 원인도 또한 휨강도가 약하므로 비롯 되는 것이다.Concrete using conventional cement is resistant to erosion by chemicals (due to chemical reactions) and comparatively strong, but weak in tension and flexural strength. B. There is a problem in the environment, and in particular, cement precast concrete has a problem that breakage rate of about 11% occurs during the production, transportation, and construction of the product due to the weak flexural strength. The cause of cracking and corrosion of the rebar is also due to the weak flexural strength.

또한, 시멘트와 모래 자갈을 이용한 콘크리트에 대한 개선의 소리가 높아지고 있는 원인중의 하나는 자연으로부터 채취 활용하고 있는 모래와 자갈이 고갈되고 있다는 점이다.In addition, one of the reasons for the sound of improvement of concrete using cement and sand gravel is that sand and gravel that are collected from nature are being depleted.

그런데, 이러한 문제점을 해결하고자 기존의 합성수지 몰탈 및 콘트리트에 모래와 자갈을 혼합시켜 제조한 수지콘크리트 조성물은 재생된 원료가 아닌 신재의 불포화 폴리에스테르수지, 비닐에테르수지, 폴리우레탄수지, 페놀수지, 에폭시수지등을 이용하는 것으로 범용이 아닌 상당한 고가의 원료이기 때문에 실용화에는 경제성이 결여되어 더 이상 개발이 이루어지지 못하였고, 또한 열결화성 물질이기 때문에 재활용을 할 수 없었으며, 원료의 생산량 역시 일반 토목 건축 구조물 축조에 까지 공급할 수가 없었다.However, in order to solve this problem, the resin concrete composition prepared by mixing sand and gravel with the conventional synthetic mortar and concrete is a new unsaturated polyester resin, vinyl ether resin, polyurethane resin, phenolic resin, epoxy, not recycled raw materials. As it is a material that is expensive and not a general purpose by using resins, it is not economically developed for commercialization, and further development is not possible. Also, since it is a thermodegradable material, it cannot be recycled. Could not supply until construction.

따라서, 본 발명의 목적은 기존의 콘크리트 조성물에 비하여 인장, 휨, 파괴강도가 우수하고 내구성, 내후성, 내약품성이 양호하고 공사기간의 단축과 경량화를 할수 있고, 범용성 및 재생가능한 (열가소성)수지를 사용함으로서 원가절감을 이룰 수 있는 수지, 플라이애쉬, 고로슬래그를 이용한 P.A.S(Polymer Ash Slag) 콘크리트 조성물을 제공하는데 있다.Therefore, the object of the present invention is superior to the existing concrete composition, excellent tensile, bending, fracture strength, durability, weather resistance, chemical resistance, can shorten the construction period and light weight, and the general purpose and renewable (thermoplastic) resin It is to provide a PAS (Polymer Ash Slag) concrete composition using a resin, fly ash, blast furnace slag that can achieve a cost reduction by using.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 P.A.S 콘크리트 조성물을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide a method for producing the P.A.S concrete composition.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명에서는 첫째, 합성수지(Polymer)중에서 공급이 원활하고, 열가소성 및 범용성 수지인 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 재생원료 또는 신제의 원료를 택했으며, 둘째, 모래와 자갈의 이용에 한계를 대비한 산업폐기물중 화력발전소에서 석탄을 연료로 약 1400℃∼1500℃의 고온으로 연소시켰을 때 탄분이 용융되어 고온의 연소가스와 함께 굴뚝에 이르는 도중에 급격히 냉각되어 표면장력에 의해 구형(球形)으로 생성되는 폐기물 플라이 에쉬를 선정하였고, 셋째, 제철소에서 철광석과 코크스를 고로에 장입하고, 고로내에 1200℃∼1250℃의 열풍을 불어넣어 코크스를 연소시켜 철광석을 용해하는 과정에서 철광석과 크크스중 불요성분 즉, 이산화규소, 산화알루미늄, 유황등(SiO2,Al2O3, S)은 융점이 높아 용융되지 않으므로 융점을 낮추고 유동성을 좋게하기 위해 석탄석(Ca 원), 백운석(Mg 원)을 첨가하는데, 이때 불요성분과 프러스(flux)가 반응하여 생성되는 폐기물인 고로 슬래그를 택하였고, 넷째, 이들을 주원료로 하여 여기에 첨가제로서 보강제, 연소방지제, 자외선차단제등을 적당량 혼합하였다.In order to achieve the above object, in the present invention, first, a smooth supply of the synthetic resin (Polymer), and selected a recycled raw material or a new raw material of polyethylene and polypropylene, thermoplastic and general purpose resin, and second, the use of sand and gravel is limited When coal is burned at a high temperature of about 1400 ℃ ~ 1500 ℃ as a fuel in industrial wastes, industrial coals are melted and cooled rapidly along the way to the chimney with high temperature combustion gas and spherical due to surface tension. Third, the waste fly ash produced in the process was selected. Third, iron ore and coke were charged into the blast furnace at the steel mill, and hot air of 1200 ℃ ~ 1250 ℃ was blown into the blast furnace to burn the coke to dissolve iron ore in the process of melting iron ore. unwanted components i.e., silicon dioxide, aluminum oxide, and sulfur, such as (SiO 2, Al 2 O 3 , S) are not high melting point melting point molten Coal stone (Ca source) and dolomite (Mg source) are added to lower the fluidity and improve fluidity.At this time, blast furnace slag, which is a waste produced by the reaction between the unneeded components and the flux, is selected. As an additive, an adjuvant, a combustion inhibitor, a sunscreen, etc. were mixed in an appropriate amount.

상기의 혼합제를 선정함으로서, 본 발명의 주성분의 조성이 고밀도 폴리에틸렌 5∼25중량%, 저밀도 폴리에틸렌 및 /또는 폴리프로필렌 5∼25중량%, 애쉬 및/또는 슬래그 12∼88중량%, 첨가제로서 산화제 2 철, 카본블랙, 2,6-Di- tert-butyl-p-cresol(B.H.T.Ionol), 과산화벤조일을 하나 또는 둘이상 각기 0.1∼0.5중량%으로 이루어진 P.A.S(Polymer Ash Slag) 콘크리트 조성물인 것이다.By selecting the above-mentioned mixture, the composition of the main component of the present invention is 5 to 25% by weight of high density polyethylene, 5 to 25% by weight of low density polyethylene and / or polypropylene, 12 to 88% by weight of ash and / or slag, and oxidizing agent 2 as an additive. Iron, carbon black, 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol (BHTIonol), benzoyl peroxide is one or more of PAS (Polymer Ash Slag) concrete composition consisting of 0.1 to 0.5% by weight, respectively.

상기 조성물을 제조하는 방법은 다음의 하기의 (가), (나), (다), (라)의 공정으로 구성된다.The method for producing the composition comprises the following steps (a), (b), (c) and (d).

(가) 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌을 분쇄하고, 오염되어 있을시 물로서 수세한다.(A) High density polyethylene, low density polyethylene and / or polypropylene are ground and washed with water when contaminated.

(나) 고밀도 포리에틸렌 5∼25중량%, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌 5∼25중량%를 혼합시켜 함수율 0.1중량%미만으로 건조시킨다.(B) 5 to 25% by weight of high density polyethylene, 5 to 25% by weight of low density polyethylene and / or polypropylene are mixed and dried to less than 0.1% by weight of moisture.

(다) (나)의 건조된 혼합수지에 산화제 2 철, 카본블랙, B. H. T. Ionol. 과산화벤조일 첨가제로서 하나 또는 둘이상 각기 0.1∼0.5중량%를 첨가하고, 이를 용융 스크류가 장착한 배합기에서 200∼230℃로 용융혼합 한다.(C) Ferric oxide, carbon black, B. H. T. Ionol. As the benzoyl peroxide additive, one or two or more 0.1 to 0.5% by weight, respectively, are added and melt mixed at 200 to 230 ° C. in a blender equipped with a melt screw.

(라) 애쉬 및/또는 슬래그 12∼88중량%를 100∼120℃로 건조가열하여 (다)공정의 혼합물을 배합 스크류가 장착된 배합기에서 150∼200℃로 배합한다(D) 12 to 88% by weight of ash and / or slag are dried and heated to 100 to 120 DEG C, and the mixture of step (C) is blended at 150 to 200 DEG C in a blender equipped with a compounding screw.

본 발명의 조성물을 원료별로 좀더 상세히 설명하면, 통사의 고밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.94∼0.97g/㎤로서, 중저압법으로 제조되는데 딱딱하고 찢어지는 성질을 가지고 있는 반면 저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.91∼0.94g/㎤로서 중고압법으로 제조되며 유연하고 부드러운 성질을 가지고 있으므로 이 두가지 성질을 에너지적으로 일단 용융하여 헝클어진 상태에서 각종 충전제와 함께 겹침구조(Folded Chain Structure)라는 것을 만들며, 얻고자 하는 조성물의 목적에 따라 그 비율을 조정 배합하면 된다.When explaining the composition of the present invention in more detail by raw material, common high-density polyethylene has a density of 0.94-0.97g / cm 3, produced by the medium-low pressure method has a hard and torn property, while low density polyethylene has a density of 0.91 to 0.94 g / cm 3, which is manufactured by high pressure method and has a soft and soft property, these two properties are energetically melted and made into a folded chain structure together with various fillers. What is necessary is just to adjust and mix the ratio according to the objective.

고밀도 폴리에틸렌은 용융시 그 농도가 진하고(뻑뻑함), 저밀도 폴리에틸렌은 용융시 농도가 묽다. 따라서, 이 두 성질의 폴리에틸렌을 적정비율로 배합하거나, 저밀도 폴리에틸렌 대신 폴리프로필렌 쓰지 않으면 골재와의 배합이 거의 불가능함으로 유의하여야 한다.High density polyethylene has a high concentration upon melting (stiff) and low density polyethylene has a low concentration upon melting. Therefore, it should be noted that it is almost impossible to mix the polyethylene with the two properties at an appropriate ratio or to mix with aggregate without using polypropylene instead of low density polyethylene.

바람직한 고밀도 폴리에틸렌의 중량%은 전체 조성물에 대해서 10∼25중량%이고, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌은 7.5∼25중량%이다.The preferred weight percentage of high density polyethylene is 10-25% by weight of the total composition, and the low density polyethylene and / or polypropylene is 7.5-25% by weight.

통상의 플라이 애쉬(Fly Ash)로 표현되는 화력발전소의 부산물을 그 크기에 따라 분류하면 연소시에 연소실 바닥으로 떨어지는 Bottom Ash 가 15%정도이고 절탄기와 공기예열기 아래 흡파로 떨어지는 Cinder Ash가 5%정도이며, 나머지 80%는 Fly Ash로서 집진기에 의해 집진되는 미세한 분말이다.The by-products of thermal power plants, which are usually expressed as fly ash, are classified according to their size. About 15% of bottom ash falls to the bottom of the combustion chamber during combustion, and about 5% of cinder ash falls by absorbers under the coal cutter and air preheater. The remaining 80% is Fly Ash, which is a fine powder collected by the dust collector.

이러한 Ash의 화학성분을 보면,Looking at the chemical composition of these ashes,

Figure kpo00001
Figure kpo00001

이므로, 이산화 규소(SiO2,)와 알루미나(Al2O3), 산화제2철(Fe2O3)이 주성분이고, 이는 수지와 혼합시 강도를 높여주게 된다.Therefore, silicon dioxide (SiO 2, ), alumina (Al 2 O 3 ), ferric oxide (Fe 2 O 3 ) are the main components, which increases the strength when mixed with the resin.

바람직한 플라이 애쉬의 중량%는 전체 조성물에 대해서 20∼50중량%이고, 이를 사용하지 않고, 슬래그만 일정량의 사용도 가능하다.The preferred weight percent of fly ash is 20 to 50 weight percent with respect to the total composition, without using it, a certain amount of slag use is also possible.

통상의 고로 슬래그(Blast-furnace Slag)는 제철소의 부산물로서 서냉(徐冷) 슬래그와 수쇄(水碎) 슬래그, 팽창(膨脹) 슬래그로 대별되며, 수쇄슬래그는 연질과 경질있다. 기존의 시멘트 콘크리트의 혼화제와 골재로 사용되며, 화학적 성분을 보면 중량%로Conventional blast furnace slag (Blast-furnace Slag) is a by-product of steel mills, roughly divided into slow cooling slag, hydrated slag, expansion slag, crushed slag is soft and hard. It is used as admixture and aggregate of existing cement concrete.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

이므로 이도 역시 구소(SiO2)와 산화칼슘(CaO), 알루미나(Al2O3)가 주성분으로서 수지의 강도가 좋은 작용을 하는 성분이다.Therefore, too, guso (SiO 2 ), calcium oxide (CaO), and alumina (Al 2 O 3 ) are the main components of the resin having a good function of strength.

바람직한 고로 슬래그의 중량%는 전체조성물에 대해서 25∼50중량%이다.The weight percentage of the blast furnace slag is preferably 25 to 50% by weight based on the total composition.

첨가제로서는 보강제, 연소방지제, 자외선차단제등을 사용하는데, 보강제로는 산화제 2 철, 연소방지제로서는 B. H. T. Ionol, 과산화벤조일, 자외선차단제로서는 카본블랙이 좋다.As an additive, a reinforcing agent, an anti-burning agent, a sunscreen, etc. are used, but ferric oxide is used as the reinforcing agent, B. H. T. Ionol, benzoyl peroxide, and carbon black is a sunscreen.

각 첨가제의 바람직한 중량%는 전체 조성물에 대해서 각각 0.1∼0.3중량%이나 전체의 비율이 1중량%이하인 것이 양호하다.It is preferable that the preferable weight% of each additive is 0.1-0.3 weight% with respect to the whole composition, but the ratio of the whole is 1 weight% or less.

제조방법에 있어서 좀더 상세히 설명하면, 분쇄, 세척, 건조된 폴리에틸렌을 용융배합할시 232℃∼280℃의 열을 가해주면 분해되어 에틸렌(C2H4),에탄(C2H6), 프로필렌(C3H6), 프로판(C3H8), 부탄(C4H10)등의 저분자 포화 및 불포화 탄화수소로 분해되므로 용융시 온도조절에 각별한 주의를 요하며, 적정한 용해온도는 200℃∼230℃가 적절하다.In more detail in the manufacturing method, when melt blending the pulverized, washed, and dried polyethylene by applying heat of 232 ℃ ~ 280 ℃ decomposes ethylene (C 2 H 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propylene It is decomposed into low molecular saturation and unsaturated hydrocarbons such as (C 3 H 6 ), propane (C 3 H 8 ) and butane (C 4 H 10 ), so special care must be taken to control the temperature during melting. 230 ° C. is appropriate.

재생된 수지 또는 신제의 수지의 혼합시 입도는 -10mm가 적절하며, 혼합기에서 용융시 용융스크류의 온도는 230℃∼250℃가 적정온도이나, 이 온도를 유지시키기 위해 용융스크류 외부에 자동온도조절기를 설치하는 것도 바람직하다.When mixing recycled resin or new resin, the particle size is -10mm, and the melting screw temperature is 230 ℃ ~ 250 ℃ when it is melted in the mixer, but the thermostat outside the melting screw to maintain this temperature It is also desirable to install.

용융스크류의 회전속도(RPM)는 추입된 수지의 용융되는 과정과 기계 즉, 스크류의 크기에 따라 다르나 보통 80∼95정도이면 적당하다.The rotational speed (RPM) of the melt screw depends on the melted process of the injected resin and the machine, that is, the size of the screw, but is usually about 80 to 95.

이렇게 생성된 액상혼합수지는 사용하고자 하는 용도에 따라 애쉬 및 슬래그가 배합되는데 애쉬와 슬래그중 어느 한쪽만 사용해도 되겠으나, 애쉬만 사용할 경우 그 입도가 너무 세입자이고, 슬래그만 사용할 경우 입자가 굵은 편이므로 양쪽을 혼합한 것이 대한민국의 프리케스트 콘크리트 표준시방 제 9 조에 맞는 가장 좋은 제품으로 된다.The liquid mixture resin thus produced may be blended with ash and slag depending on the intended use, but only one of ash and slag may be used, but the particle size is too fine when using only ash, and the grain is thicker when using only slag. Therefore, the mixture of both is the best product in conformity with Article 9 of Korea's precast concrete standard specification.

또 액상혼합수지와 배합스크류에 투입되기전에 애쉬 및 슬래그의 함수율과 온도는 제품성형에 있어서 결정적인 영향을 미치므로 함수율은 적으면 적을수록 좋고, 애쉬 및 슬래그의 온도는 높여면 높을수록 좋겠으나, 온도를 높여줄 경우 성형시 냉각상 문제점이 야기되므로 100℃∼120℃정도가 바람직하다.In addition, the moisture content and temperature of ash and slag have a decisive influence on product molding before they are added to the liquid mixture resin and the compounding screw. Therefore, the smaller the moisture content is, the higher the temperature of the ash and slag is. If the increase is caused because of the problem of cooling during molding is preferably about 100 ℃ ~ 120 ℃.

제품제작에 시간적 제한이 없을 경우, 애쉬 및 슬래그의 온도를 300℃ ∼380℃로 가열하면, 수지의 용융상태를 70%정도로 줄여서 애쉬 및 슬래그의 배합시 그 온도에 의해 용해될 수 있다.If there is no time limit in the production of the product, when the ash and slag temperature is heated to 300 ° C ~ 380 ° C, the molten state of the resin can be reduced to about 70% and dissolved by the temperature when the ash and slag blended.

이렇게 액상혼합수지와 가열된 애쉬 및 슬래그를 비율에 따라 배합스크류를 사용 배합하게 되는데 배합스크류의 회전속도 역시 여건에 따라 다르겠으나, 70∼90정도의 RPM이 좋겠고, 배합스크류의 온도는 액상혼합수지가 굳지않는 범위에서 낮을수록 좋다. 양호한 온도는 160℃ ∼180℃가 적정하다.The mixing screw is mixed with the heated ash and slag according to the ratio. The rotation speed of the mixing screw may also vary depending on the conditions, but the RPM of about 70 to 90 is good, and the temperature of the mixing screw is the liquid mixing resin. The lower the range, the better. As for preferable temperature, 160 degreeC-180 degreeC is suitable.

이 방법에 의하여 배합된 액화 혼합된 물질을 만들고자 하는 성형기에 투입후 프레스 등으로 압착하여 냉각시키는 방법과 액화혼합된 물질을 용기에 넣은후 유압프세르 등으로 어떤 형태의 모양을 통과하도록 밀어 내면서 냉각시키는 방법이 있겠으나, 제품에 따라서 그 방법으로 선택하여야 한다.It is put into a molding machine to make the liquefied mixed material blended by this method and then compressed by a press or the like and cooled.The liquid liquefied mixed material is put in a container and then pushed through a certain shape with a hydraulic pser to cool it. There is a way to make it, but it should be selected according to the product.

방법에 관계없이 성형을 위한 압력을 가할 때 제품이 요구하는 강도에 따라 10㎏/㎠∼ 40㎏/㎠의 압이 필요하며, 제품의 온도가 70℃이하로 떨어지기 전에 압을 풀면 원하는 제품을 얻을 수 없거나 강도상 문제가 발생한다.Regardless of the method, when applying pressure for molding, a pressure of 10㎏ / ㎠ ~ 40㎏ / ㎠ is required according to the strength required by the product, and if the pressure is released before the temperature of the product falls below 70 ℃, the desired product It can't be obtained or problems in strength arise.

상기의 조성물에 있어서, 여러 대체 재료의 사용에 따라 제품의 강도에 영향은 있겠으나, 본 발명에서 원하는 성질의 제품을 제조하는데 사용될 수 있는바, 예를들면 저밀도 폴리에틸렌 대신 폴리프로필렌을 사용할 수 있는데, 이 경우에는 저밀도 폴리에틸렌 사용시보다 휨강도가 양호하며, 압축 및 인장강도는 유사하나 원료의 대량구득이 어려운 현실적인 문제점이 병존한다.In the above composition, although the strength of the product may be affected by the use of various alternative materials, the present invention may be used to prepare a product having a desired property. For example, polypropylene may be used instead of low density polyethylene. In this case, the flexural strength is better than the use of low density polyethylene, and the compressive and tensile strengths are similar, but there are practical problems in that it is difficult to obtain large quantities of raw materials.

또한, 애쉬 및 슬래그 대신에 전량 모래를 사용할 수도 있으나, 모래의 입도가 수지의 함량과 밀접한 관계이므로 모래의 입도조절이 제품의 경제성을 좌우하며, 이 경우에는 압축강도나 휨강도가 조금씩 떨어지는 결과가 온다.In addition, although the whole amount of sand can be used instead of ash and slag, since the granularity of the sand is closely related to the resin content, the grain size control of the sand determines the economical efficiency of the product. In this case, the compressive strength or the bending strength decreases slightly. .

그러나, 모래와 슬래그를 혼합 사용시에는 휨강도는 조금 떨어지나 압축강도가 높아짐을 실험에서 알았다.However, it was found in the experiment that the mixed strength of sand and slag decreased the flexural strength but increased the compressive strength.

고밀도 및 저밀도의 폴리에틸렌을 순수 원료만으로 제품 성형시에는 제품의 수축율이 압출방향으로 3∼4% 직각방향으로 1.5∼2%가 발생하나 애쉬 및 슬래그와 배합된 압출 제품은 수축율이 0.3∼0.5%정도 수평 수직방향 동일하게 발생됨을 알 수 있었다.When molding high-density and low-density polyethylene using pure raw materials, the shrinkage of the product is 3 to 4% in the extrusion direction and 1.5 to 2% in the direction perpendicular to each other.However, the extrusion product combined with ash and slag is about 0.3 to 0.5%. It can be seen that the same occurs in the horizontal and vertical direction.

제조과정에서 용융된 수지와 애쉬 및 슬래그를 배합후 기계적으로 프레스(압)를 가함으로서 성형된 제품은 저밀도 폴리에틸렌으로 만들었다 할지라도 고밀도 폴리에틸렌 제품이 되는데, 이는 애쉬 및 슬래그내의 화학성분등이 촉매작용을 일으켜 그러해지리라 사료된다.By mixing molten resin with ash and slag in the manufacturing process, and mechanically pressing (pressing), the molded product becomes a high-density polyethylene product even if it is made of low-density polyethylene, and the chemicals in the ash and slag are catalyzed. It is supposed to be raised.

때문에 만들어진 제품에 대한 분석은 연소생성물로서 알 수 있으나, 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌이 얼마의 량으로 배합되어 있다는 것은 분석하기 어렵고 필연적로 배합율을 분석키 위해서는 X-선회절 분석법이나 현미경 관찰에 의존하여 알 수 있다.Therefore, the analysis of the produced product can be known as a combustion product.However, it is difficult to analyze how much the high density polyethylene and the low density polyethylene are combined, and inevitably, it is necessary to rely on X-ray diffraction analysis or microscopic observation to analyze the mixing ratio. Can be.

본 발명에 의한 P. A. S 콘크리트 조성물은 기존의 시멘트 콘크리트가 압축강도가 210∼250㎏/㎠, 인장강도가 20∼30㎏/㎠, 휨강도가 30∼50㎏/㎠인 것에 비하여 압축강도가 280∼320㎏/㎠, 인장강도가 45∼55㎏/㎠, 휨강도가 165∼190㎏/㎠으로서 그 효과가 월등할 뿐만 아니라 비중이 기존의 시멘트 콘크리크가 2.2∼2.4인 것에 비해 1.20∼1.60정도로 경량이고, 뿐만 아니라 산,알칼리등의 약품에 대한 화학반응으로 손상되지 않으며, 특히 기존 시멘트 큰크리트 휨강도가 약하므로 단면 축소가 불가능하여 프리케스트 제품을 경량화시키지 못하는 결점에 따라 비경제적인 점을 본 P.A.S 콘크리트 제품은 이를 해소시킬 수 있고, 해수에 의한 침식방지 효과는 물론, 시공과정에서 양생으로 인한 시간적 손실을 완전해소시켰다.The PA S concrete composition according to the present invention has a compressive strength of 280 to 280, compared to the existing cement concrete having a compressive strength of 210 to 250 kg / cm 2, tensile strength of 20 to 30 kg / cm 2, and flexural strength of 30 to 50 kg / cm 2. 320㎏ / ㎠, tensile strength 45 ~ 55㎏ / ㎠, flexural strength 165 ~ 190㎏ / ㎠, the effect is not only excellent, but the specific gravity is 1.20 ~ 1.60 light weight compared to the existing cement concrete 2.2 ~ 2.4 In addition, it is not damaged by chemical reactions to chemicals such as acid and alkali, and especially PAS concrete, which is uneconomical due to the defect that does not reduce the precast product due to the weakness of the existing cement large concrete bending strength, which makes it impossible to reduce the cross-section. The product can eliminate this, and it prevents the erosion by sea water and completely eliminates the time loss due to curing during construction.

또한, 본 P. A. S 콘크리트는 절연성, 수밀성이 뛰어나며 모든 프리케스트제품의 단면을 축소할 수 있으므로 경량화와 공사비 절감, 공기단축 등을 감안할 때 기존의 시멘트 콘트리트 제품이나 기타 제품보다 경제성이 월등하다. 아울러, 요즈음 심각한 산업상 공해문제로 야기되는 폴리에틸렌(농업용 비닐폐품)과 폴리프로필렌 폐품을 이용함으로서 공해문제 해소와 자원재활용의 효과는 물론 타 신제를 사용한 비경제적인 제품에 비해 월등히 저렴한 제품을 생산할 수 있는 일석삼조의 효과가 있다.In addition, this P. A. S concrete is excellent in insulation and watertightness, and can reduce the cross section of all precast products, so it is much more economical than existing cement concrete products or other products in light of weight reduction, construction cost, and shortening of air. In addition, by using polyethylene (agricultural vinyl waste) and polypropylene waste caused by serious industrial pollution these days, it is possible to produce products that are much cheaper than non-economical products using other new agents as well as the effects of eliminating pollution problems and recycling resources. Three stone trillion is effective.

다음 실시예에서 본 발명의 구체적인 제조방법 및 그 효과에 대하여 설명한다. 그러나, 다음의 실시예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.In the following examples, a specific manufacturing method and effects of the present invention will be described. However, the following examples do not limit the scope of the present invention.

[실시예 1]Example 1

폐품 수거된 고밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌을 각기 -10mm의 입도로 분쇄 세척 건조하고, 고밀도 폴리에틸렌 15중량%, 저밀도 폴리에틸렌 15중량%와 산화제 2 철, 0.2중량%를 용융스크류(245℃)로 융해 혼합하고 다른 한편으로 애쉬와 슬래그를 각각 No.8번 체를100% No.16번 체를 85%, No.30번 체를 60%, No.50번 체를 30%, No.100번 체를 10% 통과시켜 입도를 조절한 후 애쉬 20중량%와 슬래그 49.8중량%로 혼합하여 건조가열(100℃)하여 이를 상기 용융된 수지 배합물과 같이 배합스크류(180℃)로 배합하여 생성된 P. A. S(Polymer Ash Slag) 콘크리트를 압축, 인장, 휨강도 시료용 사출기에 넣고 30㎏/㎠ 압력으로 가압하면서 10분간 8℃의 물로 냉각시켜 시편을 3개 만들어 평균값을 구했다.The waste collected high density polyethylene and low density polyethylene were crushed, washed and dried to a particle size of -10 mm, respectively, and 15% by weight of high density polyethylene, 15% by weight of low density polyethylene, ferric oxide, and 0.2% by weight were melted and mixed with a melt screw (245 ° C). On the other hand, ash and slag are 100% No. 8 sieve, 85% No. 16 sieve, 60% No. 30 sieve, 30% No. 50 sieve, and 10 No. 100 sieve, respectively. PA S (Polymer) produced by mixing 20% by weight of ash and 49.8% by weight of slag, drying it (100 ° C.), and blending it with a compounding screw (180 ° C.) as the molten resin compound. Ash Slag) Concrete was placed in an injection molding machine for compression, tensile, and flexural strength samples, cooled at 8 ° C. for 10 minutes under pressure of 30 kg / cm 2, and three specimens were obtained to obtain an average value.

[실시예 2, 3, 4, 5, 6, 7][Examples 2, 3, 4, 5, 6, 7]

실시예 1 과 같이 방법을 사용하고 배합 중량%는 아래 표 1과 같이 하여 표 2 와 같은 결과 얻었다.Using the method as in Example 1, and the blending weight% was as shown in Table 1 below to obtain the results shown in Table 2.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00003
Figure kpo00003

상기한 같은 방법으로 제조된 P. A. S 콘크리트 조성물은 아래 표 2에서와 같은 결과를 얻었다.P. A. S concrete composition prepared by the same method as described above was obtained as shown in Table 2 below.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Claims (3)

수지, 골재 및 첨가재를 함유하는 수지 콘크리트 조성물에 있어서, 고밀도 폴리에틸렌 10∼25중량%, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌 7.5∼25중량%, 플라이 애쉬 20∼50중량%, 고로 슬래그 25∼50중량%, 첨가제로서 산화제 2 철, 카본블랙, B. H. T. Ionol, 과산화벤조일을 하나 또는 둘이상 각기 0.1∼0.3중량%로 이루어진 P. A. S(Polymer Ash Slag) 콘크리트 조성물.In a resin concrete composition containing resin, aggregate and additives, 10 to 25% by weight of high density polyethylene, 7.5 to 25% by weight of low density polyethylene and / or polypropylene, 20 to 50% by weight of fly ash, 25 to 50% by weight of blast furnace slag , PA S (Polymer Ash Slag) concrete composition consisting of 0.1 to 0.3% by weight of ferric oxide, carbon black, BHT Ionol, and benzoyl peroxide as additives. 제 1 항에 있어서, 첨가제들의 총 중량%가 1중량%미만인 것을 특징으로 하는 P. A. S 콘크리트 조성물.The P. A. S concrete composition of claim 1, wherein the total weight percent of the additives is less than 1 weight percent. 수지, 골재 및 첨가제를 함유하는 수지 콘크리트 조성물을 제조하는데 있어서, 다음 하기의 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 P. A. S 콘크리트 조성물 제조방법. (가) 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 /또는 폴리프로필렌을 분쇄하고 오염되어 있을시 물로서 수제한다. (나) 고밀도 폴리에틸렌 10∼25중량%, 저밀도 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌 7.5∼25중량%를 혼합시켜 함수율 0.1중량%미만으로 건조시킨다. (다) (나)의 건조된 혼합수지에 산화제 2 철, 카본블랙, B. H T. Ionol, 과산화벤조일을 첨가제로서 하나 또는 둘이상 각기 0.1∼0.3중량%를 첨가하고, 이를 용융스크류가 장착한 배합기에서 200∼230℃로 용융혼합한다. (라) 애쉬 20∼50중량%, 고로 슬래그 20∼50중량%을 100∼120℃로 건조가열 하여 (다) 공정의 혼합물을 배합스크류가 장착된 배합기에서 150∼200℃로 배합한다.A method for producing a P. A. S concrete composition, comprising the following steps in producing a resin concrete composition containing a resin, aggregate, and an additive. (A) High density polyethylene, low density polyethylene and / or polypropylene are ground and prepared as water when contaminated. (B) 10-25 wt% of high density polyethylene, 7.5-25 wt% of low density polyethylene and / or polypropylene are mixed and dried to less than 0.1 wt% of water content. (C) 0.1 to 0.3% by weight of ferric oxide, carbon black, B. H T. ionol, and benzoyl peroxide are added as additives to the dried mixed resin of (B), and the melted screw is installed. Melt mix at 200-230 ° C. in one blender. (D) 20-50% by weight of ash and 20-50% by weight of blast furnace slag are dried and heated to 100-120 ° C. (C) The mixture of the step is compounded at 150-200 ° C in a blender equipped with compounding screws.
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