Patent KR-101180617-B1 (KR)
IPC: B28B11/24
Filed: 2011-09-06
Granted: 2012-09-06
Abstract: (가)기술분야 
기존의 콘크리트양생에서는 물을 가열하여 증기를 생성시켜 증기로 양생을 하는 습식양생과 증기의 복사열을 이용한 건식양생 그리고, 화석연료를 직접 연소시켜 발생하는 연소열을 직접 이용하여 양생하는 직접양생과 자연적 환경을 이용한 자연양생을 하고 있다. 이러한 양생중에서 자연양생을 제외한 인위적 양생에서는 대부분 화석연료를 사용하여 양생하고 있으며 화석연료의 연소과정에서 발생하는 대기환경오염물질을 배출하고 있으며 또한 물을 가열하여 증기를 발생시켜 사용함에 따른 상당량의 수자원이 필요하다. 증기로 사용된 수자원은 다시 응결되어 물로 환원되는 과정에서 수질환경오염원을 유발시키는 장해물질로 배출되고 있을 뿐만 아니라 물에서 증기로의 상태변환을 위한 상당량의 에너지를 투입하여 증기를 발생시켜 양생에 이용하기 때문에 과다한 에너지를 사용하여 양생에 이용하고 있었다. 
본 발명은 이러한 대기환경오염과 수질환경오염원의 발생을 미연에 방지하고 양생에 불필요한 물의 사용을 억제함으로서 수자원의 낭비를 막고 지하수자원을 보호하여 친환경적인 양생을 위한 것이며 불필요한 과다한 에너지를 공급하지 않고 비경제적인 양생에서 탈피하여 친환경적이고 경제적인 양생을 위한 것이다. 
따라서 물과 증기를 시용하지 않는 양생시스템과 전기양생장치를 이용하여 양생실 내부에서 자연적으로 발생된 습공기를 흡입 이용하여 선순환적 양생방법으로 양생하는 것으로서 전기양생장치를 거쳐 가온 상승된 열원을 양생실로 공급시켜 제품의 수화반응을 유도하여 촉진시켜 양생시키고 양생과정에서 발생한 수화반응에 의한 수화열과 포화수분은 흡입관을 통해 다시 재회수하여 전기양생장치를 통과시켜 가온 재상승되고 재생성된 열원을 양생실로 재공급하여 제품을 지속적이고 반복적으로 양생하는 방법 즉, 양생실의 습공기를 흡입순환-가온-양생-흡입순환-가온-양생이라는 선순환적 양생방법을 이용하여 제품이 함유한 수분과 시멘트성분이 스스로 수화반응을 일으키도록 유도하여 외부로부터 물과 증기를 전혀 공급하지 않고도 제품 스스로 발생한 수화열을 양생에 재이용 함으로서 불필요한 에너지를 사용하지 않고 양생 할 수 있으며 양생에 불필요한 물과 증기를 공급하지 않아 지하수자원을 보호 할 수 있고 대기환경오염과 수질환경오염원을 원천적으로 차단하여 친환경적이고 경제적인 양생방법으로 양생의 목적을 달성하고자 함이다. 
(나)해결하고자 하는 과제 
기존의 습식양생과 그 증기의 복사열을 이용하여 간접적으로 양생하는 건식양생에는 증기를 발생시키기 위해서는 상당량의 물이 필요하고 증기로의 상태 변환을 위한 에너지의 사용에 있어서 대부분 화석연료를 사용하고 있다. 특히 증기보일러와 버너의 연소열을 이용하는 습,건식양생에서는 연소과정에서 발생하는 연소가스에 의한 대기환경오염물질이 필연적으로 발생한다. 
또한, 증기 양생과정에서는 양생실로 공급된 과포화된 증기가 양생실내부의 제품에 응결되거나 응축되어 시멘트와 안료, 제품에 혼입된 화합물등과 결합하여 양생실내부로 유출되고 공장 외부로 배출되어 수질오염을 유발시키는 문제점을 갖고 있으며 증기 사용에 따른 과다한 수자원과 에너지가 낭비되고 있다. 
본 발명에서는 이러한 문제점을 원천적으로 차단하거나 방지하면서 콘크리트 제품을 양생 할 수 있는 방법 즉, 전기양생장치를 이용하여 물과 증기를 사용하지 않으면서도 친환경적으로 양생 할 수 있는 방법을 개발하였다. 다시 말하면 콘크리트 제품 제조 과정에서 시멘트와 골재의 배합과정에 투입되어 있는 물을 이용하여 양생하는 것으로서 선순환적 양생방법을 이용한 양생시스템과 전기양생장치로 물과 시멘트와의 수화 반응에 필요한 열량을 양생실로 공급하여 제품이 함유한 수분과 시멘트성분에 의해 스스로 수화반응을 일으키게 하여 수화반응 과정에서 시멘트와 그 혼합물의 콘크리트제품은 결합이 견고해지고 제품의 강도를 조기에 증가시켜 양생의 목적을 달성하는 것이다. 
특히 수화반응은 저온에서는 반응속도가 느리고 천천히 진행되지만 수화반응에 필요한 열량을 공급하면 수화반응의 속도가 빨라지고 조기에 양생의 목적을 달성 할 수가 있다. 특히 본 발명에서는 양생을 유도하고 촉진시키기 위해서 양생실내의 콘크리트 제품이 함유하고 있던 수분에 전기양생장치를 이용하여 양생열원을 공급하여 수화반응을 지속적이고 반복적으로 반응하도록 하여 양생이 진행되는 과정에서 양생실내에 배출된 수화열과 포화수분을 재이용 하여 전기양생장치로 순환시켜 양생하는 방법이다. 
본 발명에서는 전기양생장치를 이용하여 양생실내에서 발생한 습공기를 송풍기로 흡입하여 순환시키면서 히터장치를 거쳐 가온 상승되고 재생성된 열원을 다시 양생실내로 공급하여 양생실의 온도를 상승시키고 제품의 온도상승에 의한 시멘트와 물의 자발적인 수화반응을 유도하고 촉진시켜 지속적으로 양생시키는 것이다. 본 발명은 기존의 증기를 사용하는 습,건식양생법과 연소열을 이용한 건식 양생방법에 탈피하여 선순환적 양생시스템과 전기양생장치를 이용하여 반복적이고 지속적으로 순환시켜 수화반응을 유도하고 촉진시키고 수화열을 재이용하여 양생함으로서 양생실 외부로부터 물과 증기를 공급받지 않고 콘크리트제품의 양생이라는 양생의 본래 목적을 달성할 수가 있는 것이다. 
특히 소중한 지하수자원의 불필요한 사용을 억제하고 과다한 에너지의 사용을 방지 할 수 있을 뿐만 아니라 대기환경오염과 수질환경오염의 원인을 원천적으로 방지하면서 친환경적이고 경제적으로 양생하고자 함이다. 
(다)과제의 해결 수단 
천막(1001) 또는 차폐, 밀폐된 양생실내부에 적재된 콘크리트 양생제품(1000)이 함유한 수분만을 이용하여 양생하기 위하여 양생실 외부로부터 물과 증기를 공급하지 않고 전기양생장치를 이용하여 순환시켜 콘크리트제품을 양생하는 방법으로, 
상기 순환양생방법은 양생실내부에 삽입된 흡입관(900)에 연결된 흡입제어밸브(901)와 배출제어밸브(905)와 외기흡입제어밸브(906)를 구성한 흡입관(900)을 전기양생장치의 송풍기(100) 흡입구측에 연결하고 전기양생장치의 토출구측에는 토출제어밸브(801)와 토출공급관(800)으로 연결된 공급관을 양생실 내부에 투입하여 전기양생장치로 양생실 내부의 습공기를 흡입하고 전기양생장치로 습공기를 가온하여 재생성된 열원을 다시 양생실(1100)로 공급하여 양생하는 제품의 종류와 품목에 따라서, 
건식제품은 양생실에 삽입된 흡입관(900)의 흡입제어밸브(901)와 토출제어밸브(801)는 완전히 열고 배출제어밸브(905)와 외기흡입제어밸브((906)는 완전히 닫아서 흡입과 공급의 순환양생비를 1:1로하여 순환양생하여 양생실의 최종양생설정온도를 35℃로 유지시켜 순환양생을 하고, 
반건식콘크리트 제품은 적재된 양생실의 온도가 상승되고 수화반응에의한 수화열 발생으로 양생실의 온도가 40℃가 되고 과포화된 습도가 100％의 습도상태에 도달하였을 때 양생실내부 습공기의 흡입과 배출에 따른 순환비율을 70％로 하여 양생실외부로 과포화수분을 배출제어밸브(905)로 배출하고 양생실의 온도조절기의 최종양생설정온도 45℃로 유지시켜 순환양생을 하고, 습식콘크크리트제품은 적재된 양생실내부가 양생과정에 과포화된 100％의 습도상태에 이르고 양생실온도가 50℃에 이르면 양생실내부의 습공기 흡입과 배출에 따른 순환비율을 30％로 하여 순환양생하고 양생실의 습도가 98％로 감소하면 다시 완전히 닫히어 전기양생장치로 양생실내부의 열원을 100％ 선순환 공급하고 흡입과 공급의 순환비를 1:1로 하여 선순환양생하면서 양생실 내부의 온도를 65℃로 유지시켜 순환양생을 하고, 
다중의 복식양생실을 갖는 제품의 양생에는 상기의 제품 종류와 품목에 따라 A, B, C, D 양생실의 양생제어시스템부에 의하여 A, B, C, D 순으로 순차적으로 양생하여 전기양생장치 1대로 다중의 복식양생실을 순환양생 하고. 상기와 같은 방법으로 양생실제품의 종류와 품목에 따라 전기양생장치로 순환시켜 양생하는 양생의 방법을 각각 달리하고 또한 양생실의 다수에 따라 각 양생실의 제품의 종류와 품목에 설정된 양생의 온도와 시간에 따라 순환양생시켜 양생의 본래 목적을 달성하는 것을 특징으로 하는 양생실 외부로부터 물과 증기를 공급하지 않고 전기양생장치를 이용하여 순환시켜 콘크리트제품(1000)을 양생하는 방법을 과제해결 수단으로 한다. 
(라)효과 
이상의 과제해결 수단을 갖는 방법은 양생실내부에서 발생한 습공기를 이용하여 양생함으로서 기존의 습식양생과 건식양생에 비하여 경제적 효율성이 높을 뿐만 아니라 전기양생장치를 이용한 선순환양생법을 이용함으로서 화석연료를 직접 연소시켜 대기중의 공기를 연소시키지 않고 양생 할 수 있어서 대기오염원이 발생하지 않고, 외부로부터 물을 전혀 공급하지 않고 제품이 함유한 수분만을 이용하여 양생함으로서 지하수자원의 낭비를 원천적으로 방지 할 수 있다. 
특히 증기를 이용한 습식양생에서는 증기의 공급으로 인하여 양생실 내부에 발생한 응결수가 제품에 응축되거나 응결되어 양생실 바닥으로 누출되어 시멘트 성분과 착색안료등 기타의 시멘트혼합물과 반응하여 공장 외부로 배출되는 수질환경오염원을 유발시키고 있었으나 본 발명에서는 물과 증기를 사용하지않고 양생함으로서 불필요한 과다한 지하수자원의 남용을 방지하고 수질환경오염을 원천적으로 방지하는 효과를 기대 할 수 있다. 
또한, 본 발명은 물을 사용하지 않음에 따라 동절기의 증기를 이용한 습식양생에서 발생하는 제품표면의 응결수에 의한 동결현상과 설비계통의 동파현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 연료의 직접연소열을 이용한 건식양생에서 발생하는 제품의 건조현상과 크렉현상의 문제점을 동시에 해소 할 수 있는 장점이 있다. 
따라서 본 발명은 양생에 따른 에너지비용을 절감하고 대기환경오염을 예방하고 원천적으로 물을 사용하지 않음으로서 지하수자원을 보호하고 수질환경오염원의 발생을 미연에 방지하면서 양생의 목적을 달성하는 경제적이면서 친환경적으로 양생할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이 장점이다. 
[색인어] 
양생, 증기양생, 버너양생, 습식양생, 건식양생, 증기보일러 양생, 열풍기양생, 수화반응, 수화열, 시멘트양생, 콘크리트양생