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KR20100014244A - 건조 상태에서 섬유를 프리믹스 및 첨가하는 방법 - Google Patents

건조 상태에서 섬유를 프리믹스 및 첨가하는 방법 Download PDF

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KR20100014244A
KR20100014244A KR1020097010344A KR20097010344A KR20100014244A KR 20100014244 A KR20100014244 A KR 20100014244A KR 1020097010344 A KR1020097010344 A KR 1020097010344A KR 20097010344 A KR20097010344 A KR 20097010344A KR 20100014244 A KR20100014244 A KR 20100014244A
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fiber
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mixing
mixture
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KR1020097010344A
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가르시아 카를로스 자비어 페르난데스
Original Assignee
가르시아 카를로스 자비어 페르난데스
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Publication date
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Abstract

본 방법은 시멘턴트 또는 접착제 성분, 과립 응집체로 제형된 재료를 갖고, 다른 추가 성분들을 포함할 수 있는 다른 타입 및 크기의 섬유의 건조 혼합에 대해 개시한다. 상기 방법의 주된 특징은 상기 섬유가 상기 재료의 잔여물과 올바르게 함유되는 것을 보증하고, 성분의 잔여물과의 기계적 조임을 증가시키며, 높은 섬유 함량(과섬유화)을 갖는 포뮬라의 사용을 촉진하는 것이다.

Description

건조 상태에서 섬유를 프리믹스 및 첨가하는 방법{METHOD FOR PREMIXING AND ADDITION OF FIBERS IN THE DRY STATE}
본 방법은 그 경화 공정을 개시하기 위하여 활성화 전에 전형적으로는 분말 또는 과립인 산물에서 시멘턴트(cementant) 및/또는 점착제 또는 접착제를 함유하는 다양한 산물용으로 뿐만 아니라, 건조 및 불활성 상태인 장입물(load) 또는 미세하거나 무거운 응집체용으로, 예술, 건설, 공학 및 일반 산업에서 적용되기 위한 프리믹스 산물의 제조를 혁신한다. 특히, 상기 재료는 상기 공정을 이용하여 적용할 수 있도록 섬유화, 마이크로-섬유화 및/또는 멀티-섬유화될 뿐만 아니라 마이크로-구조화 및/또는 전(pre)-구조화될 것이다.
본 발명은 또한 그 기술적인 상태로 인해 제시된 것보다 현저하게 낮은 양의 섬유가 사용되기 때문에, 이하 "과섬유화(over-fibration)"라고 일컫는 재료 내 섬유의 함량을 증가시킨다. "과섬유화"의 목적은 개시 및 이후의 경화 동안의 갈라짐(fissure) 및 마이크로-갈라짐 형성의 억제와는 독립적으로, 등방성(isotropic) 배열에서 더 큰 기계적 저항성을 제공하고, 따라서 필라멘트의 상호연결에 의해 상기 재료의 리올로지(rheology)를 변형하는 것이다.
기술적 상태에서 크랙(crack)의 형성을 중지시키는 것을 강화하기 위하여 때때로 섬유를 사용하는 것은 이미 알려져 있으며, 본 출원인의 미국특허 6,099,638에서는 리올로지 적용, 콘크리트, 미세 콘크리트 및 모르타르에서 섬유를 사용하는 것을 개시하고 있다. 상기 기술적 상태에서 섬유를 사용하는 것을 언급하고 있지만(예를 들면, Cementos Apasco에 의해 발행된 Garcia Rivero, J.L., "Technical Construction Manual"), 콘크리트 성분과 섬유의 혼합물은 새로운, 즉 축축한 상태로 제조된다. 전술한 본 출원인의 특허인 US6,099,638에 개시되어 있는 바와 같이 건조 상태에서 상기 적용을 제형(formulate)하기 위한 필요성이 본 발명의 개발을 이끌었다.
콘크리트 및 모르타르를 제조하는 특별한 경우에 있어서, 시멘트, 모래, 자갈, 첨가제가 사용되고, 경화 공정을 개시하기 위해 물이 첨가되며, 어떤 경우에는 레잉(laying) 또는 적용 이전에 강화 섬유가 첨가되었다. 경화 동안에 이들 혼합물의 유동성으로 인하여 이들을 함유하고 형체를 이루도록 하기 위한 특정 수단, 예를 들면, 기초, 뼈대, 주형 또는 포밍(forming)이 사용되어야 한다.
설계자가 크랙의 중지를 강화하기 위하여 섬유를 사용하기로 결정할 때, 상기 섬유는 물 또는 프리커서(precursor) 제제가 첨가된 혼합물에 포함되고, 건조 섬유화 공정은 사용되지 않는다. 습윤 혼합물에 섬유를 포함시키면 섬유의 균일성, 조밀성 및 성층화(stratification) 부족과 혼합 장치의 잼(jam)이라는 문제를 초래한다. 다른 한편으로, 상기 방법은 상기 섬유가 혼합물의 잔여물과 함께 기계 적인 조임(fastening)을 달성하는 것을 방지한다. 지금까지 이들 문제는 권고된 섬유 백분율을 증가시키면 그 포밍 또는 주형에서 콘크리트의 정확한 레잉에 영향을 미치거나 심지어 방지하는 것에 상관없이, 혼합물에서의 섬유 농도와 그 완전한 사용을 제한해 왔다.
상기 문제는 조밀하게 되기 때문에 섬유의 정확한 함유를 방지하는 섬유와 습윤 재료의 혼합동안에 일어나며, 혼합이 어렵거나, 또는 혼합물이 성층화 또는 경화되고, 충분히 균일한 혼합물이 얻어질 수 없다. 이는 섬유 제형의 범위를 제한하고, 이러한 유형의 섬유 제공자들의 기술적 권고사항에 따라 자갈 및 모래를 갖는 포틀랜드형 시멘트에 기초한 제형에 대하여 습윤 혼합물에 대해 0.02 중량% 크기의 섬유 또는 전형적으로 각 입방 미터의 습윤 혼합물에 대해 600 g의 섬유로 섬유 제형의 범위를 다른 성분에 대해 적은 비율로 감소시켜 왔다. 상기 비율은 건조 혼합물(물 첨가 없음)의 0.024 중량%와 동등하다.
전술한 특허 이전에, 이들 섬유는 모르타르 및 콘크리트를 건조시킬 때의 수축 동안에 나타나는 갈라짐을 감소시키고, 이러한 목적으로 어느 정도 양의 강화를 제공할 의도로 많이 사용되었으나, 제한된 성공만을 거두었다. 본 발명 이전에는 지금까지 성공적인 건조 제형을 허용하는 공정은 없었으며, 제조 및 섬유화 기준 자체는 새로운 상태(혼합 시점) 및 잔여 성분에 대해 낮은 비율로 적용하는 것을 권고 또는 규정하고 있다.
상기 기술적 상태에 의해 사용되는 투입(dose), 혼합 및 습윤 재료 취급 공정은 건설 분야에서의 종래 기술에서 사용되기 위한 적용에 적합하다.
전술한 문제 이외에도, 암석 재료를 사용할 때 섬유를 적용함에 있어서의 추가적인 문제, 예컨대, (ⅰ) 다른 재료 성분(시멘턴트 및 장입물)과의 섬유의 기계적 조임이 너무 낮아서 섬유의 기계적 저항성이 함락(fall)까지 사용되지 않고, 이는 상기 재료의 제형에 있어서 그 전체 용량에 도달하지 못하게 하고, (ⅱ) 결과물인 재료에서의 섬유 농도의 균일성 부재가 나타난다.
본 발명의 주제를 형성하는 공정은 상기 섬유를 균일하게 분포시키고, 따라서 명확하게 변경하며, 고형(섬유)-고형(시멘턴트) 계면의 표면적을 최대화하고, 그 저항성을 최대로 사용하기 위하여 혼합물의 시멘트 성분과의 밀접한 접촉을 보장하여 조절된 분산 및 마멸력를 적용함으로써 이들 문제 모두를 해결한다. 상기 건조 혼합은 섬유의 농도 관점에서 동질하며, 상기 동질성은 상기 혼합물이 경화를 위해 수화 또는 활성화되고, 순차적으로 적용될 때 유지된다. 이는 최종 특성이 상기 혼합물 형성에 의해 의도된 대로이고, 모르타르, 콘크리트, 미세 콘크리트 및 다른 복합 재료의 투입, 멀티섬유화 및 과섬유화의 가능성을 증가시키도록 한다. 상기 공정은 섬유 또는 미세 섬유의 균일한 투입과 그 기계적 조임 능력을 증가시켜서, 물리적인 전-구조화 공정의 개시를 이끌고, 그 산물 특성의 긍정적인 변경을 달성한다.
본 발명이 기초하고 있는 현상은 주로 건조 혼합에서 나타나는데, 1차적으로 상기 습윤 혼합물 방법을 보조적으로 사용하는 것을 저해하지 않는다.
상기 지식(혁신의 기초임)은 건설 재료의 단점이 일반적으로 건설자들이 잘-제조된 재료 또는 수퍼 재료에 접근하지 못하기 때문(소위 그 저항성 및 고효율 때 문)인 것을 설명한다.
본 신규한 건조 섬유화 공정은 포틀랜드 또는 푸졸라나(Puzolana) 시멘트 기초의 콘크리트 및 모르타르 및 다른 유형의 시멘턴트 기초의 복합 재료 모두에 적용할 수 있다.
발명의 목적
본 신규한 방법은 적용(application) 공정 이전에 재료의 건조 섬유화에서 적절하고 올바른 투입(dosing) 및 동질성(homogeneity)을 보증한다. 상기 공정은 시멘트계 콘크리트 및 모르타르(포틀랜드 또는 푸졸라나) 및 장입물 또는 과립상 응집체를 포함하는 다른 시멘트계 복합 재료를 섬유화하기 위해 사용된다. 따라서, 상기 미세-구조 및 복합 재료 및 소위 말하는 수퍼 재료 및 미세 콘크리트에 대하여 매우 중요하다.
상기 방식으로 얻어진 재료는 등방성으로 나타나는 개선된 기계 강도, 기공의 감소로 인한 감소된 투과성, 경화 동안의 수축으로 인해 형성되는 크랙 형성을 감소 또는 제거하고, 탄성 모듈은 유리하게 변경되며, 파열이 부서지기 쉽게 되는 것이 중지되고, 따라서 과도한 스트레스 또는 지진에 노출된 구조가 붕괴하는 것을 감소시키기 위한 작용을 하는 잔류 저항성이 유지되기 때문에 파열 패턴이 보다 유리하게 된다.
새로운 콘크리트에 섬유를 포함시키는 수법은 이미 존재하지만, 본 특허의 목적은 또한 본 발명 이전에는 불가능하였던 상당히 더 큰(10배 이상) 양으로 시멘턴트 및 응집체에 대해 더 큰 비율의 섬유를 사용하도록 하는 것이다. 본 발명은 또한 그 표면 특성을 유리하게 변경함으로써 섬유를 고정(anchoring)시키도록 한다.
발명의 설명
본 발명의 목적은 등방성 재료를 감소시키기 위한 것이며, 그 제형시에 섬유를 포함하는 복합 재료의 올바른 섬유화 및 과섬유화를 달성하기 위한 것으로서, 그 성분은 압축 스트레스, 장력 및 휨에 대한 저항성, 투과성, 파열에 대한 저항성, 탄성 모듈, 새로운 상태에서의 작업성, 수축성, 표면 마감, 경화 등과 같은 설계 명세에 충분히 따르는 방식으로 완벽하게 배열된다.
섬유의 유형(재료, 두께, 형태, 길이, 저항성 등)은 상기 특정 적용을 위해 적절할 것이며, 유기, 무기, 광물, 비광물, 천연, 합성, 평탄 또는 직물느낌(터미널 또는 노드(node)를 가짐) 또는 기계적 조임을 증가시키기 위한 다른 소정의 형태일 수 있다. 섬유의 유형은 단일하거나, 또는 2 이상의 다중 섬유가 동시에 사용될 수 있으며, 두께(0.02 ㎛ 내지 5,008 ㎛ 또는 그 등가물인 0.78 내지 200 킬로인치), 길이(전형적으로 0.2 내지 100 ㎜ 및 설계자가 필요로 할 때 주형 또는 최종 절편 길이와 유사한 길이의 연속상 섬유) 및 결과물인 재료에 다른 특성을 제공하기 위해 후술하는 문단에서 언급하고 있는 것과 같은 재료를 포함한다.
동시에, 포틀랜드 또는 푸졸라나 시멘트 또는 폴리머(천연 또는 합성)에 기초하는 시멘턴트, 유리, 클레이(천연 또는 합성) 및 첨가제 및 장입물은 원하는 적용에 대한 설계자의 특정한 필요에 기초하여 투입되어야 한다.
예를 들면, 일반적인 건설에 적용가능한 암석 산물(rocky product)용 재료의 특정한 경우에 있어서, 모노필라멘트 및 멀티필라멘트와 함께 통상의 또는 미세 섬유 타입으로 폴리올레핀, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 섬유를 단독 또는 조합하여 사용하는 것이 권고된다. 다른 폴리머(폴리에스테르, 폴리아미드, 아크릴, 폴리비닐, 아라미드(케블라®) 등), 무기 섬유, (유리, 석탄, 금속, 광물, 세라믹 등), 유기(셀룰로오스, 식물성 및 동물성) 등과 같은 다른 재료에서 섬유를 사용하는 것 또한 포함된다.
상기 건조 섬유화 공정은 마멸력에 대해 조절된 방식으로 상기 섬유가 원통형 상태로 변경되도록 하고, 그 결과 압출 및 연장 공정에서 섬유의 기계적인 고정에 상당히 유익한 비결정-원통형 상태로 나아가게 하며, 결과적으로 상기 섬유가 시멘턴트에 제공하게 될 표면적을 매우 현저하게 증가시킨다.
상기 "최적 공정"(단지 한 예일 뿐임)을 계속하기 위하여, 투입은 이따금 과립성 장입물(기본적으로는 모래) 및 이어서, 필요시 무거운 응집체, 예컨대 자갈과 함께 일어나며, 최종적으로 상기 시멘턴트와 함께 완결되어, 폐기 없이 무거운 응집체가 작업 위치에서 새롭게 혼합될 수 있다.
이를 위하여, 첨가제(장입물 없음)로, 또는 미세화된 장입물과 함께, 상기 혼합 시간은 증가되어야 하고, 정밀 검사가 수행되어 섬유의 올바른 함유와 균일한 분포를 보증해야 한다.
이러한 재료의 타입에 대하여 마멸 공정이 권고된다. 이는 상기 기술 상태에서 다양한 혼합 방법을 통해 달성될 수 있으며, 단지 일부만 언급하면, 패들을 갖는 "바지"형 믹서, 나선형 웜(helicoidal worm), 강한 믹서 및 기타 고효율인 것이 있다. 본 특허는 혼합용 기계의 최적 모델을 설계하기 위한 의도가 아니다. 상기 의도는 건조 섬유화 및 과섬유화를 위한 공정의 발명 개념(concept)을 주장하기 위한 것이다.
건조 섬유화의 신규한 개념의 이점은 상기 재료의 저항성을 증가시킴으로써 여전히 미세 구조로 할 수 있으면서 등방성 및 균일성을 이롭게 할 것이다. 또한 적용 및 작업 위치에서의 작업을 촉진하여 프리믹스된 섬유화 재료를 이용가능하게 할 것이다.
본 공정은 또한 최종 저항성을 이롭게 하며, 잘 투입되고 수행되면 심지어 최종 산물로부터 기공을 제거할 수도 있다. 상기 특성은 특정 포뮬라(formula)와 함께 매우 높은 레벨의 비투과성을 갖는 재료가 얻어지는 신규한 효과를 갖는다. 다른 측면에서, 상기 공정에서 얻은 신규한 재료가 생성되어, 강화 작업용의 높은 저항성의 미세 구조화 암석 재료 또는 그 자체로 구조 성분으로 이용될 수 있고, 또한 그 낮은 투과성으로 인한 방수용으로 이용될 수 있다.
또한, 본 명세서에 포함된 권고 및 본 특허의 청구의 범위에 따라 상기 재료가 투입, 섬유화 및 적합한 포뮬라와 혼합될 때, 상기 재료의 스트레스-변형 커브는 평균 500% 유리하게 변경되어서, 내진과 같이 중요한 저항성을 이롭게 한다. 이와 함께, 본 발명자들은 모르타르 및 콘크리트 및 여러 가지 다른 재료를 새롭게 제조하고, 시멘턴트의 더 나은 용도를 촉진한다.
추가점은 본 발명은 건강 및 환경에 해로운 재료를 사용하는 것을 수반하지 않는다는 것이다. 상기 목적을 위하여, 석면 또는 그 크기 및 특성으로 인해 공기 내에 떠있는 채로 남아 있고 디캔트(decant)되지 않는 것들과 같은 섬유를 이용하지 않는 것이 권고된다.
본 발명의 주제를 형성하는 공정은 다음으로 이루어진다:
1. 바람직하게는 미세 구조 산물을 얻기 위한 (특별한 적용에 대한) 산물의 설계. 상기 산물에서, 시멘트 제제, 과립 재료(응집체), 첨가제, 경화제, 물(필요시), 섬유 및 혼합물의 다른 성분의 비율과 고려되는 적용에 대해 요구되는 물리적, 기계적 및 성형 특성을 얻기 위해 설계자에게 알려져 있는 다른 특성들이 확립될 것이다.
2. 바람직하게는 가장 마멸성인 또는 과립성인 산물과의 초기 혼합물(공정 조건에 대응하는 조정을 만듦으로써 다른 타입의 믹서도 사용될 수 있지만, 나선형 믹서가 권고됨).
3. 상기 산물이 동질한 것에 대한 엄격한 통제. 첫 번째 적용에 있어서, 정밀 검사를 위해 광학 현미경이 사용되는 것이 권고된다.
상기 재료를 제형하기 원하는 목적을 위하여 섬유 또는 섬유들의 최종 타입이 선택되면, 섬유의 장입물은 하기 공정에 따라 잔여 성분들과 혼합될 것이다:
단계 A(첫 번째 단계): 바람직하게는 모래 및 왕모래에 대응하는 0.149 ㎜ 내지 9.5 ㎜ 범위의 입자 크기인 과립 재료(응집체)의 한 부분이 혼합 장치에 장입(load)될 것이다.
단계 B(두 번째 단계): 섬유는 비례부로 장입된다. 본 발명의 주제를 형성하는 공정은 원통형 절편 섬유, 및 시중에서 이용가능한 여러 가지 천연 및 합성 섬유와 같은 비-원통형 절편 섬유에 적용할 수 있다. 또한, 평탄, 직물느낌, 퍼지(fuzzy) 및 소정의 섬유에도 모노 또는 멀티필라멘트로 적용할 수 있다.
본 발명의 주제를 형성하는 공정은 유기, 무기, 광물, 비광물, 천연 및 합성과 같은 다른 기원의 섬유가 포함된 혼합물에 적용하기 위한 충분한 유연성을 갖는다.
상기 공정은 0.02 ㎛ 내지 600 ㎛의 직경과 3 ㎜ 내지 80 ㎜의 길이 범위, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 200 ㎛의 직경과 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이 범위(모노필라멘트 섬유 또는 멀티필라멘트의 각 성분에 대하여)의 다른 길이 및 직경(구경)의 섬유에 적용할 수 있다.
단계 C(세 번째 단계): 상기 혼합물은 짧게(5 내지 10초) 적용된다.
이후의 단계: 총 장입물이 완료될 때까지 과립 재료 및 섬유의 연속적인 장입물을 계속 첨가하여 동일한 방식으로 짧게 중간 혼합한다. 이후, 모래같은 과립 재료를 갖는 섬유의 총 장입물의 혼합이 45 내지 900초의 기간, 바람직하게는 60 내지 720초의 범위로 일어난다. 보다 구체적으로, 상기 시간은 혼합 장치의 타입 및 특성으로 인하여 경도를 포함하는 섬유 자체의 특성, 과립 재료, 혼합물의 다른 성분 및 마멸 혼합의 강도에 의해 결정될 것이다. 또한, 혼합 강도 및 시간이 증가되면 단일한 단계에서 수행될 수도 있다.
종결: 이후, 큰 과립, 시멘턴트 및 다른 성분과 같은 혼합물 형성에 관여하는 잔여 성분들이 첨가되고, 10 내지 900초, 바람직하게는 90 내지 600초 범위의 추가 기간 동안 최종 혼합이 일어난다. 보다 구체적으로, 최종 혼합 시간은 혼합 장치의 타입 및 특성에 기초하여 혼합 성분의 특성, 크고 작은 크기의 성분의 크기, 그 밀도 및 마멸 혼합물의 강도에 의존할 것이다.
배출: 본 단계에서, 섬유화된 혼합물의 동질성을 유지하기 위하여, 낮은 강도의 운동이 유지되어 장치가 허용하는 특성이 항상 제공된다.
본 발명의 제3 버전은 다음으로 이루어져 있다:
일단 첫 번째 패턴의 단계 A, B 및 C가 완료되면(단계 1 내지 3), 다음과 같이 섬유의 함유가 일어난다:
단계 D(첫 번째 단계): 바람직하게는 모래와 왕모래 범위 내의 입자 크기인 과립 재료부(part)가 연속 타입의 혼합 장치에 장입된다. 상기 과립 재료는 진동형 또는 회전형 밴드 또는 나선형 웜 타입의 공급기를 통해 투입될 수 있다.
단계 E(두 번째 단계): 섬유는 비례부로 웜 타입 공급기에 의해 장입된다.
이후의 단계: 과립 재료와 섬유의 연속적인 장입물은 모든 장입물이 놓여질 때까지 계속적으로 첨가될 것이다. 이후, 섬유의 총 장입물과 과립 재료의 혼합이 45초 내지 20분 범위, 바람직하게는 60 내지 900초 범위의 기간 동안 일어날 것이며, 상기 시간은 혼합 장치의 타입 및 특성에 의존하여 섬유 자체의 특성(경도 포함), 과립 재료, 혼합물의 다른 성분 및 마멸 혼합의 강도에 의해 보다 구체적으로 결정될 것이다. 내부 파티션이 있거나 없는 회전형 드럼 타입 믹서가 권고된다.
배출: 본 단계는 섬유화된 혼합물의 동질성을 유지하기 위하여, 낮은 강도의 운동이 유지되어 장치가 허용하는 특성이 항상 제공되도록 함으로써 수행된다.
본 발명의 네 번째 구현예는 수 미터까지 달하는 큰 길이의 섬유를 이용하는 것으로 이루어진다.
상기 네 번째 구현예에서, 상기 섬유는 방법 1 내지 3 중 어느 한 방법에서의 과립 재료만의 혼합물을 갖는 것으로 조절된다.
이후, 포뮬라의 혼합이 일어나면서 상기 조절된 섬유가 분리되고, 방법 1 내지 3의 설명이 뒤따른다.
이후, 상기 조건화에서 사용된 과립과 함께 포뮬라 성분 및 앞서 조절된 긴 섬유 사이의 혼합물은 바람직하게는 생성하기 원하는 최종 조각의 형태를 따라 건조 포뮬라의 잔여물과 함께 결합된다. 상기 작업은 원하는 방향에서의 저항성으로 섬유의 조정이 일어나는 것을 포함할 수 있다.
마지막으로, 물 또는 경화 활성제가 첨가되고, 포함된 물 또는 활성제 동질성을 유지하기 위해 혼합 또는 반죽되어야 한다. 상기 단계는 본 발명에 따른 미리 조절된 섬유로 인해 용이하고, 상기 건조 포뮬라와 함께 보다 용이하게 포함될 수 있으며, 습윤 혼합물을 보다 균일하게 생성한다.
본 구현예는 기계적 가공과 함께 압출 또는 성형된 조각을 제조하는 공정용으로 이점이 있다.
본 발명은 충분하고 명확하게 기술되었고, 신규한 것으로 간주되며, 따라서 본 출원인은 하기 청구항의 내용을 나의 권리로 청구한다.

Claims (34)

  1. 본 발명의 상세한 설명에서 개시된 이유에 대한 기술의 현재 상태를 반대하는, 청구항 4 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 건조 섬유화 공정을 통한 건조 섬유화, 과섬유화, 멀티섬유화 및 전-구조화(pre-structure)의 발명 개념.
  2. 청구항 4 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 혼합 공정에 의한 산물 및 첨가제의 과섬유화.
  3. 청구항 4 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 기재된 공정에 의한 멀티섬유화 및/또는 전-구조화.
  4. 비례부의 과립 재료 및 하나 이상 타입의 섬유를 진행하거나 또는 단계적으로 첨가하고, 과립 재료와 섬유를 첨가하는 각 단계 사이에서 혼합하는 것을 특징으로 하며, 상기 혼합 시간은 단계 당 5 내지 60초 범위, 바람직하게는 5 내지 10초 범위이고, 혼합물의 강도는 상기 섬유 및 과립 재료의 특성뿐만 아니라 바지, 리본, 강한 믹서, 패들 등과 같은 타입, 바람직하게는 리본 타입일 수 있는 혼합 장치의 특성에 의존하고, 시멘턴트 및 다른 포뮬라 성분이 상기 공정의 후속 단계에서 첨가되며, 10 내지 900초, 바람직하게는 90 내지 600초 범위의 기간 동안의 최종 혼합으로 종료되며, 보다 구체적으로 상기 최종 혼합 시간은 섬유(또는 섬유 의 혼합물), 과립 재료, 혼합물의 다른 성분의 특성 및 혼합 장치의 특성 및 타입으로 인한 마멸 혼합의 강도에 의해 결정되는, 섬유 및 과립 재료의 과섬유화, 멀티섬유화 및 전-구조화를 달성하기 위한 섬유 및 과립 재료의 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 섬유가 유기, 무기, 광물, 비광물, 천연, 합성, 복합 및 소정의 섬유인 것을 특징으로 하며, 단일한 타입의 섬유, 그의 혼합물 또는 조합, 동일하거나 다른 두께, 및 동일하거나 다른 길이 및 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트가 포함되고, 상기 섬유는 원형 절편이거나 또는 자연 또는 합성 제조시에 나타나는 다른 형태일 수 있으며, 그 직경은 0.02 ㎛ 내지 5,008 ㎛(또는 그 등가물인 0.78 내지 200 킬로인치)의 범위, 바람직하게는 10 내지 80 ㎛의 범위 내이고, 그 길이는 0.2 ㎜ 내지 수 미터, 보다 구체적으로는 0.2 내지 100 ㎜ 사이일 수 있는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 시멘턴트가 포틀랜드 또는 푸졸라나, 회색 또는 백색의 다른 타입의 시멘트 중으로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 시멘턴트는 폴리머(천연 또는 합성), 유리, 클레이, 검(천연 또는 합성), 엘라스토머, 화산재 등일 수 있는 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 시멘턴트 또는 접착제는 미세한 또는 과립상 분말 또는 액체 또는 반고체 형태일 수 있는 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 장입된 또는 첨가된 과립 재료는 미세하거나 또는 굵을 수 있고, 입자 크기가 메쉬 400 내지 25 ㎜인 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 섬유는 금속일 수 있는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  11. 청구항 4에 있어서,
    개시된 섬유의 타입은 선형, 곱슬형, 나선형, 직물형일 수 있고, 기계적 조임을 증가시키기 위하여 선형 또는 굴곡 말단을 가지며, 또한 크랙, 노트(knot) 또는 상기 기계적 맞물림(grip)을 증가시키는 다른 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  12. 청구항 4에 있어서,
    (하나 이상 치수의 섬유와 함께) 건조 섬유화, 미세 섬유화 또는 멀티섬유화된 재료를 제조하기 위해 이용되고, 과섬유화로 분류되는 종래 기술에서 권고되는 양의 10배 이상 또는 심지어 그 이상의 비율로 사용되며, 예술, 건설, 공학 및 일반 산업에서 적용되는 것과 같은 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제조된 재료는 상기 방법을 통해 섬유의 표면적이 크게 증가함으로 인해 미세 구조화된 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제조된 재료는 건설 산업용 또는 조형 예술(plastic arts)용 콘크리트, 미세 콘크리트 또는 모르타르인 것을 특징으로 하는 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  15. 하나 이상 타입의 섬유, 시멘트 또는 접착제 재료 및 다른 추가 성분을 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 다른 입자 타입 및 크기의 과립 재료로 구성되는 섬유화된 산물.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 섬유는 유기, 무기, 광물, 비광물, 천연, 합성 또는 금속, 복합 및 소정의 섬유이고, 동일하거나 다른 두께 및 동일하거나 다른 길이 및 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트의 단일한 타입의 섬유, 그의 혼합물 또는 조합물을 포함하며, 상기 섬유는 원형 절편이거나, 또는 자연 또는 합성 제조시에 나타나는 다른 형태일 수 있고, 그 직경은 0.02 ㎛ 내지 5,008 ㎛일 수 있는 산물.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 시멘턴트는 다른 타입의 회색 또는 백색, 포틀랜드 또는 푸졸라나 시멘트 중으로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 산물.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 시멘턴트는 폴리머(천연 또는 합성), 유리, 클레이, 검(천연 또는 합성), 엘라스토머 등일 수 있고, 미세한 또는 과립상 분말 또는 액체 또는 반고체 형태일 수 있는 것을 특징으로 하는 산물.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 과립 재료, 장입물 또는 응집체는 미세하거나 또는 굵을 수 있고, 입자 크기가 메쉬 400 내지 25 ㎜인 것을 특징으로 하는 산물.
  20. 청구항 15에 있어서,
    개시된 섬유의 타입은 선형, 곱슬형, 나선형, 직물형일 수 있고, 기계적 조임을 증가시키기 위하여 선형 또는 굴곡 말단을 가지며, 또한 크랙, 노트 또는 상기 기계적 맞물림을 증가시키는 다른 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 산물.
  21. 청구항 15에 있어서,
    (하나 이상 타입 또는 치수의 섬유와 함께) 건조 섬유화, 미세 섬유화 또는 멀티섬유화된 재료를 제조하기 위해 이용되고, 예술, 건설, 공학 및 일반 산업에서 적용되는 것과 같은 산물.
  22. 청구항 15에 있어서,
    미세 구조화된 것을 특징으로 하는 산물.
  23. 청구항 16에 있어서,
    상기 제조된 재료는 건설 산업용 또는 조형 예술용 콘크리트, 미세 콘크리트 또는 모르타르인 것을 특징으로 하는 산물.
  24. 청구항 12 또는 청구항 15에 있어서,
    경화시에 포밍 또는 주형을 이용할 필요없이 원하는 형태의 부분을 얻기 위 해 이용되는 산물.
  25. 청구항 12 또는 청구항 15에 있어서,
    높은 불투과성을 갖고 건설 산업에서 방수용으로 이용되는 산물.
  26. 청구항 12 또는 청구항 15에 있어서,
    건설 부재에서 크랙 및 갈라짐을 봉합 또는 충진하기 위해 이용되는 산물.
  27. 청구항 12 또는 청구항 15에 있어서,
    구조 부재의 제조 또는 건설, 마감 및 장식 건설 작업용의 재료로서, 단독으로 또는 다른 치수의 금속성 강화재와 함께 이용되는 산물.
  28. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    압출 및 다른 기계적 수단에 의해 건설용 부재(parts)를 제조하기 위한 재료.
  29. 전술한 청구항 중 어느 한 항의 과립 재료 및 섬유의 첨가는 고체 투입용의 웜, 진동, 회전 또는 밴드 타입 또는 다른 장치의 하나 이상의 연속적인 기계적 공급기에 의해 지속적으로 일어나고, 따라서 회전, 드럼, 이중 콘, 나선, 강한 진동 혼합, 진동, 초음파 또는 다른 타입의 하나 또는 여러 절편일 수 있는 지속적인 혼 합 장치를 단일한 타입 또는 2 이상 타입의 조합으로 공급하며, 상기 혼합물은 바람직하게는 패들과 혼합물의 강도를 조절하기 위한 내부 슬랫(slat)을 갖고 몇 개의 공급 게이트가 제공된 회전 원통형 타입 장치를 이용하여 만들어지는 것인 섬유 및 과립 재료용 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  30. 청구항 4 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 섬유는 50 ㎜ 내지 수 미터 길이로 긴 것을 특징으로 하는 섬유 및 과립 재료용 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 섬유는 길이가 수 미터일 수 있는 섬유 및 과립 재료용 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  32. 직접, 순차적으로 또는 하나 이상 타입의 과립 재료 및 섬유가 첨가된 비례 층으로서, 혼합은 강한 및 마멸 혼합 장치에 의해 단일한 단계로 수행되고, 포뮬라의 시멘트 및 다른 성분들은 섬유 및 과립 재료 층의 상단에 첨가되며, 혼합 시간은 30 내지 1,000초 사이, 보다 구체적으로는 100 내지 600초 사이로 변하는 것을 특징으로 하는 섬유 및 과립 재료용 프리믹스 및 건조 섬유화 방법.
  33. 청구항 12, 15 내지 20, 29 및 32 중 어느 한 항에 있어서,
    포함되는 섬유의 양은 제조사에 의해 권고되는 것보다 1.1 내지 10배 더 큰 과섬유화로 분류되는 것임을 특징으로 하는 산물.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 섬유의 함량은 상기 건조 혼합물의 0.025 내지 0.45 중량% 사이, 보다 구체적으로는 상기 건조 혼합물의 0.1 내지 0.25 중량% 사이인 것을 특징으로 하는 산물.
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