KR102358493B1 - 무시멘트 페이스트 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 무시멘트 페이스트 조성물은 고로슬래그 미분말 18 ~ 40 중량%: 플라이 애시 18 ~ 40 중량%; 비산재 5~20 중량%; 물 20~30 중량%; 활성재 15 ~ 25 중량%;를 포함하되, 비산재는 도시 생활 쓰레기 소각 후 발생되는 생활쓰레기 비산재를 사용한다. 이때 조성물의 양생온도는 20~60℃ 이다. 조성물에 혼합되는 활성재는 황산나트륨 또는 규산나트륨이 2:8 ~ 5:5 의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다. 활성재는 알칼리 활성재로 혼입되는데, 이는 시멘트가 들어가지 않는 특징 때문에 조성물의 수화반응을 유도하기 위한 것이다.

Description

무시멘트 페이스트 조성물{Cementless paste composition}

본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 상세하게는 무시멘트 페이스트 조성물에 관한 것이다.

환경오염에 대한 관심이 높아지면서 발전소에서 발생하는 폐기물 처리에 대한 안전한 처리가 중요해 지고있다. 생활쓰레기의 발생량이 증가하면서, 분리수거에 의해 재생이 가능한 쓰레기는 재활처리를 통해 처리되고 있지만, 재생될 수 없는 쓰레기는 전량이 소각처리되고 있다.

그러나 소각 처리하더라도 쓰레기 전부가 소각되는 것이 아니라 소각 후 부산물이 발생하게 된다.

이렇게 발생된 소각 후 부산물들은 대부분이 고가의 비용으로 폐기처리 되고 있다. 생활 폐기물들은 분류상 사업장폐기물 중 지정폐기물의 종류에 속하며 환경부령이 정하는 물질을 기준이상으로 함유하고 있기 때문에 지정 폐기물로 처리 되고 있다.

본 발명은 소각 처리되는 생활 쓰레기의 부산물을 활용할 수 있는 무시멘트 페이스트 조성물을 제시한다.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명의 무시멘트 페이스트 조성물은 고로슬래그 미분말 25 ~ 40 중량%: 플라이 애시 25 ~ 40 중량%; 비산재 3.3~18 중량%; 물 16~30 중량%; 활성재 15 ~ 25 중량%;를 포함하되, 상기 비산재는 도시 생활 쓰레기 소각 후 발생되는 생활쓰레기 비산재를 사용한다.

20~60℃의 온도에서 양생되는 것이 바람직하다.

상기 활성재는 황산나트륨과 규산나트륨이 2:8 ~ 5:5 의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

상기 비산재는 분말도가 650~700 ㎡/kg 인 것이 바람직하다.

상기 무시멘트 페이스트(Paste) 조성물의 중량 100을 기준으로, 폴리카본산계 혼화제가 0.33 ~ 1 중량부 혼합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 무시멘트 페이스트 조성물은 생활 쓰레기 소각 후 남은 부산물을 중 비산재를 활용하여 조성물을 제조하기 때문에 폐기물 처리비용을 저감시킴은 물론 고로슬래그 미분말과 함께 조성물의 바인더로 활용하여 압축강도, 휨강도 등의 물리적 특성이 우수한 친환경 페이스트 조성물을 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비산재 입자형상을 주사현미경으로 관찰산 사진
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비산재 입자 구성성분을 EDS 분석을 통해 분석한 결과
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고로슬래그, 플라이애시, 비산재의 입자 분포도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조성물의 압축강도 시험결과
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조성물의 휨강도 시험결과
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조성물의 부착강도 시험결과
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조성물의 초음파 시험결과
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조성물의 염소이온침투시험 결과

본 발명에 따른 무시멘트 페이스트 조성물의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 무시멘트 페이스트 조성물에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 무시멘트 페이스트 조성물은 고로슬래그 미분말 25 ~ 40 중량%: 플라이 애시 25 ~ 40 중량%; 비산재 3.3~18 중량%; 물 16~30 중량%; 활성재 15 ~ 25 중량%;를 포함하되, 비산재는 도시 생활 쓰레기 소각 후 발생되는 생활쓰레기 비산재를 사용한다.

이때 조성물의 양생온도는 20~60℃ 이다. 조성물에 혼합되는 활성재는 황산나트륨과 규산나트륨이 2:8 ~ 5:5 의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.

활성재는 알칼리 활성재로 혼입되는데, 이는 시멘트가 들어가지 않는 특징 때문에 조성물의 수화반응을 유도하기 위한 것이다.

비산재는 분말도가 650~700 ㎡/kg 이고, 무시멘트 페이스트(Paste) 조성물의 중량 100을 기준으로, 폴리카본산계 혼화제가 0.33 ~ 1 중량부 더 혼합되는 것이 바람직하다.

표 1은 본 발명의 실시예와 비교예의 비합비를 나타낸 것으로서, 실시예는 비산재의 함유량을 달리하여 조성물을 배합한 것이다.

실시번호	W/C (%)	물 (g)	규산 / 황산 나트륨 (g)	고로슬래그 미분말 (g)	플라이 애쉬 (g)	소각 비산재 (g)	혼화재 (g)
비교예1	25	25	25	50	50	-	0.5~1.5
실시예1				47.5	47.5	5
실시예2				45	45	10
실시예3				42.5	42.5	15
실시예4				40	40	20

도 4와 도 5는 실시예와 비교예의 배합비에 따라 무시멘트 페이스트(Paste) 조성물을 제조하여 압축강도 시험 및 휨강도 시험을 실시한 결과이다.

먼져 압축강도는 실시예 1,2 의 조성물이 비교예보다 장기강도가 더 우수하다는 것을 확인하였고, 실시예 3, 4의 경우 비산재의 함유량이 증가하면서 비교예보다 강도가 다소 감소하는 것을 확인하였다.

휨강도 시험결과 역시 실시예 1, 2의 경우가 실시예 3, 4보다 강도측면에서 우수하다는 것을 확인 할 수 있다.

도 6은 실시예와 비교예의 부착강도 시험을 실시한 것으로서, 비산재가 혼합된 실시예의 조성물이 비교예 보다 부착강도가 높은 것을 확인할 수 있다.

도 7은 초음파 시험을 실시한 것으로서, 실시예의 조성물이 비교예보다 초음파 속도가 높게 나타났다. 이는 비산재를 포함하는 조성물의 내부 공극이 비교예 보다 낮기 때문인 것으로 판단된다.

도 8은 실시예와 비교예의 조성물로 염소이온 침투 시험을 실시한 것으로서, 비산재를 함유한 조성물이 내부 공극이 적기 때문에 염소이온 침투 깊이가 비교예 보다 감소하는 것을 확인하였다.

Claims (5)

1. 고로슬래그 미분말 25 ~ 40 중량%:
   플라이 애시 25 ~ 40 중량%;
   비산재 3.3~18 중량%;
   물 16~30 중량%;
   활성재 15 ~ 25 중량%;를 포함하되,
   상기 비산재는 도시 생활 쓰레기 소각 후 발생되는 생활쓰레기 비산재이고,
   상기 활성재는 황산나트륨과 규산나트륨이 2:8 ~ 5:5 의 중량비로 혼합되며,
   상기 비산재는 분말도가 650~700 ㎡/kg 임과 아울러, 20~60℃의 온도에서 양생된 비산재이고,
   무시멘트 페이스트(Paste) 조성물의 중량 100을 기준으로,
   폴리카본산계 혼화제가 0.33 ~ 1 중량부 혼합되는 것을 특징으로 하는 무시멘트 페이스트(Paste) 조성물.
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