콘크리트 배치 플랜트의 분류, 구조 및 특성

1. 콘크리트 배치 플랜트(Concrete batch plant) 란?

건설기계 범위 : 골재 저장통, 계량 장치, 혼합 장치를 가진 것으로 원동식의 이동형

- 저장장치에서 공급되는 시멘트, 모래, 골재, 물 등을 계량하여 혼합기(mixer)에 공급, 혼합함으로써 균질의 콘크리트를 대량으로 생산한다.
- 계량이 정확하고, 계량 조작이 간단하고 쉬워야 하며, 계량 값의 수정이 쉬워야 하고, 전체 조작이 집중식이어야 하며, 튼튼하고 내구성이 우수해야 한다.

 

2. 구분

  ① 계량방식에 의한 분류
    가. 개별 계량 방식: 재료별 계량 방식이다.
      - 계량 시간이 짧고 고정도 계량이 요구 시 사용된다.
    나. 누가 계량 방식: 1개의 계량조에 각 재료를 누가 계량하는 방식이다.
      - 구조는 간단하나 계량 오차가 누적된다.

  ② 조작방식에 의한 분류
    가. 전자동식: 조작반에서 1명의 운전원이 계량과 모든 조작이 가능하도록 자동화되어 있다.
    나. 자동식: 재료의 계량과 공급은 자동으로 이루어진다.
      - 콘크리트 배출은 운전원이 작업하여 배치
    다. 수동식: 모든 조작이 수동으로 행해진다.

  ③ 구조에 의한 분류
    가. 트롤리형: 계량 호퍼를 재료 저장장치 밑에 이동시켜 누적 계량하고, 이동하여 혼합기에 투입한다.
    나. 세미 type(semi type): 계량 호퍼를 조합하여 각 계량에 적합하도록 한 것으로 대소용량을 간단히 조합한다.
    다. 간이형: 재료 저장장치가 생략된 구조이다.
      - 적당히 공급계량하여 혼합기로 공급한다.
    라. 계량차형: 골재 운반차 또는 시멘트호퍼차 등에 계량기를 구비하여 일정량을 적재 계량하여 혼합기에 공급한다.
      - 혼합 용량 및 대수 표시

  

 

 

 

  ④ 형상에 따른 구분 : 탑형(타워형 : 가장 일반적), 횡렬 배치형, 간이형, 이동식

< 왼쪽부터 탑형, 이동식 >

⑤ 하중 감지 방식에 따른 구분
  가. Potentiometer 방식
  나. 로드셀 방식: 일반적으로 사용

⑥ 믹서(혼합기) 형식에 따른 구분
  - 중량식 믹서 : 가경식, 불가경식
  - 강제혼합 : 2축믹서, Pan형, Drum형, 스파이럴 믹서

 

 

2) 구조 및 기능(탑형)

  ① 보급 장치 : 원재료를 보급 조작하는 장치이다.
    - 벨트 컨베이어 등으로 수송하고 각 저장조(바이너리(Binary))에 선별 투입한다.
    - 버킷 엘리베이터 등으로 수송한 시멘트는 스크류 컨베어 등으로 선별 투입된다.

  ② 저장부
    - 콘크리트 배치 플랜트의 가장 상부에 설치된다.
    - 골재는 입도별 3~6종을 저장조(바이너리(Binary))에 저장하고, 시멘트는 2~3종을 사이로(Silo)에 저장한다.
    - 물은 맑은 물과 회수된 물 2종을 구별하여 헤드 탱크(head tank)에 저장한다.
    - Water Chilling Plant : 더운 지역에서는 적정온도로 수온을 낮추기 위해서 설치된다

 

 ③ 계량부
   - 중량 계량방식
   - 계량 호퍼, 계량기, 지시계(다이얼식, 디지털식)로 구성된다.
   - 구분
     가. 개별 계량방식 : 독립된 계량장치 구비
     나. 누적 계량방식 : 복수 계량장치

 

④ 혼합부 : 각 재료를 혼합하는 장치이다.

⑤ 사이로(Silo) : 사용량의 충분한 확보 및 품질을 일정하게 유지하는 목적으로 설치된다.

⑥ 컨트롤 장치 : 계량 호퍼의 하중 검출장치로는 포텐셔미터(Potentiometer) 또는 로드셀 방식을 사용한다.

⑦ 공급 장치
  - 저장통 하부 개구부의 게이트에 의한 공급장치
  - 골재류의 하부 개폐방식 : Cut-off식 게이트
  - 시멘트 등의 하부 개폐방식 : 특수 수송기 또는 밀폐 밸브

3) 배합설정 보정장치

  ① 정밀도 보정 : 세골재, 조골재 입도 분포 보정을 위해 보정율을 설정한다.
     두 종류의 양을 증감하여 보정한다.

  ② 표면수 보정 : 골재의 표면수율을 설정한다.
     골재량 증감에 따라 물의 계량 값을 감산한다.

  ③ 용량 변경 : 각 재료의 배합 지시한 비율을 고정하고, 1회의 혼합량을 비례 증감한다.

  ④ 조 · 미계량 : 투입속도를 맞추어 투입량을 줄여 계량 정밀도를 높인다.

  ⑤ 회수의 농도 보정 : 회수된 물의 농도변화 및 맑은 물과의 누적비율 변경하여 보정한다.

  ⑥ 주요 자동제어 장치 및 감시 장치
     - 믹서의 투입순서와 타이밍 제어
     - 믹서 혼합시간 제어
     - 혼합 회수 제어
     - 오동작 방지

  ⑦ 품질관리 장치
     - 골재표면수율에 의해 계량 제어되는 수분계로서, 믹서의 부하상황에 따라 슬럼프(Slump)치를 감시하는 계기이다.
     - 물의 농도를 보정율에 의해 계량제어한다.
     - 혼합관리, 계량제어, 프린트장치 등이 있다.

 

 

4) 환경대책

  ① 분진 대책 : 집진장치 설치
    - 시멘트 분진 비산방지
    - 건식과 습식
    - 여과 집진기(Bag filter)가 부착된 블로워 장치가 일반적으로 사용된다.

  ② 소음 대책 : 소음기 설치
    - 공기의 배기음 소음 방지
      - 투입되는 저장조 내에 내마모성 고무 설치 : 골재 투입 소음 방지
      - 외벽 슬리트 및 Glass wool 중첩 구조
      - 강판 진동 및 소음 방지용 재료로 설치한다.

  ③ 발생 오수 : 배수처리 장치 설치
    - 플랜트 배수로부터 골재를 회수하고 슬러지의 농도를 조정하여 혼합수로 재이용하는 장치