KR20160121120A - A composition of binder with low CO2 emission by low-temperature calcination for Portland Cement replacement, mortar and concrete comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저탄소 결합재 조성물, 이를 포함하는 모르타르 및 콘크리트에 관한 것으로, 보다 자세하게는 제지애쉬 또는 유동층상 보일러 비산재와 알루미늄 주물공장에서 발생되는 폐알루미늄 분말 또는 폐 제올라이트 촉매, 알칼리 수용액의 혼합물을 섭씨 900도 내지 1,100도 범위에서 30분 내지 60분간 소성한 알칼리 알루나이트 화합물과 유동층상 보일러 비산재, 소석회 및 개질석고를 포함하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물, 이를 포함하는 모르타르 및 콘크리트에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a low-carbon binder composition, a mortar and a concrete containing the same, and more particularly to a method for producing a low-carbon binder composition, which comprises mixing a waste aluminum powder or a waste zeolite catalyst and an alkali aqueous solution generated from a paper- The present invention also relates to a mortar and concrete comprising the alkali alunite compound calcined in the range of 1 to 100 ° C for 30 minutes to 60 minutes, the low-carbon cement substitute binder composition including the fluidized-bed phase boiler fly ash, slaked lime and reformed gypsum.
지구 온난화 방지를 위하여 세계적으로 다양한 형태의 노력(1997년 채택, 2005년 발효 및 2012년 종료된 교토 의정서)을 행하고 있는 가운데, 2007년 12월에 인도네시아 발리에서 '발리 로드맵'을 채택함에 따라 2009년까지 새 기후변화 협약을 위한 협상이 진행되었다. 이에 따라 전 세계적으로 이산화탄소 등 온실가스의 배출량을 큰 폭으로 줄여야 하는 실정에 있다.In order to prevent global warming, various forms of global efforts have been implemented (adopted in 1997, implemented in 2005, and Kyoto Protocol ending in 2012), and as a result of adopting the Bali Roadmap in Bali, Indonesia in December 2007, The negotiations for the new climate change treaty were under way. As a result, global emissions of carbon dioxide and other greenhouse gases have to be significantly reduced.
한편, 콘크리트 제조 시 근간이 되는 시멘트를 1톤 생산할 때, 이산화탄소가 약 0.9톤 배출될 정도로 시멘트 산업은 철강산업과 더불어 주요 이산화탄소 배출 산업이다. 그러므로 이에 대한 방법 및 대체 물질의 제시가 시급히 요구되고 있다.On the other hand, when producing 1 ton of cement, which is the base of concrete production, the cement industry is the major carbon dioxide emission industry along with the steel industry so that it emits about 0.9 tons of carbon dioxide. Therefore, there is an urgent need for a method and a substitute material for this.
국내의 시멘트 생산량은 1년에 약 5,000만 톤으로, 이산화탄소를 약 4,500만 톤 배출하고 있어 문제가 되고 있다. 이에 대한 해결책의 일환으로 산업 부산물을 이용하여 시멘트를 대체하기 위한 연구가 끊임없이 진행되고 있다.Domestic cement production is about 50 million tons per year, and it is a problem because it produces about 45 million tons of carbon dioxide. As a solution to this problem, researches for replacing cement using industrial byproducts are under way.
한편, 해외에서는 1978년 Davidovits(프랑스)에 의해 카올리나이트 광물질을 이용하고 제올라이트와 유사한 구조를 가지도록 하는 메커니즘 이론이 정립되었으나, 제조상의 문제점 및 경제성 등의 이유로 실용화가 이루어지지 않았으며, 그 이후 전 세계적으로 매우 다양하게 시멘트 치환재료의 사용에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있다.On the other hand, in 1978, Davidovits (France) used kaolinite minerals and established a mechanism theory to have a structure similar to zeolite in overseas, but it was not put to practical use because of manufacturing problems and economical reasons. The use of cement replacement materials has been extensively studied.
시멘트의 부분 치환재료로 고로슬래그 또는 플라이애쉬를 혼입하고 알칼리 활성화제를 사용하여 강도성능을 높인 알칼리활성 결합재에 대한 연구가 국내외로 활발히 진행되고 있다. 그러나 이러한 알칼리 활성화제의 사용에는 많은 제약이 다르며, 또한 기술의 상용화 및 실용화까지는 아직까지 확인되지 않은 메카니즘이 존재하고 있다.Alkali-active binders, which are blended with blast furnace slag or fly ash as a partial replacement material for cement and have improved strength performance by using an alkali activator, have been actively studied at home and abroad. However, there are many restrictions on the use of such an alkali activator, and there is a mechanism that has not yet been confirmed until the commercialization and commercialization of the technology.
콘크리트 분야의 친환경재료 개발을 목표로 선행 연구된 시멘트 대체재로서 사용되는 알칼리 활성결합재들은 주로 수산화나트륨을 활성화제로 사용한 시멘트 부분 치환 알칼리 활성 콘크리트의 연구가 진행되었으며, 그에 따른 배합강도 모델이 제시되었다.Alkali - active binders used as cement substitute materials for the development of environment - friendly materials in the concrete field have been studied with cement - partly substituted alkali - activated concrete mainly using sodium hydroxide as an activator.
그러나 요구강도를 확보하기 위하여 알칼리 활성화제의 첨가량을 증가시켜야 하였으며, 그에 따라 초기 유동성이 빠르게 손실되고 급결하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리 활성화제의 첨가량 증가에 따른 제조단가 상승 등 경제적인 측면도 해결해야 할 문제로 남겨진 상태이다.However, in order to obtain the required strength, the addition amount of the alkali activator had to be increased, so that the initial fluidity rapidly lost and tended to swell. In addition, economical aspects such as an increase in the manufacturing cost due to an increase in the amount of the alkali activating agent have also been left as a problem to be solved.
또한, 대한민국 등록특허 제 10-0855686호, 제 10-1014869호 및 한국 콘크리트 학회 학술 논문 중에서는 고로슬래그 또는 플라이 애쉬를 단독 또는 혼합하여 사용하고, 고알칼리성을 가진 액상 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등의 알칼리 활성화제를 사용하여 무시멘트 모르타르 및 콘크리트를 제조하는 방법을 개시하였다. 그러나 상기 방법에 의한 무시멘트 모르타르 및 콘크리트는 고로슬래그 또는 플라이애쉬와 알칼리 활성화제를 혼합하여 사용 시, 알칼리 활성화제에 의한 강한 강알칼리 특성으로 인하여 환경피해가 나타나며, 강알칼리의 수분 흡수 능력으로 인하여 건조 시멘트 모르타르와 같은 건조된 상태에서는 사용이 어려우며, 습식 레디믹스 콘크리트에 사용할 경우에도 강알칼리제 첨가를 위한 별도의 시설 장비가 필요하게 되는 등, 범용적으로 사용하기 어려운 문제점이 있다.In addition, Korean Patent No. 10-0855686, No. 10-1014869, and Korean Concrete Institute have reported that blast furnace slag or fly ash may be used alone or in combination, and liquid alkaline sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide Discloses a method for producing cement mortar and concrete by using an alkali activating agent such as potassium hydroxide (KOH). However, the cement mortar and concrete according to the above method show environmental damage due to the strong alkaline property due to the alkali activator when blended with the blast furnace slag or the fly ash and the alkali activator, and due to the water absorption ability of the strong alkali, It is difficult to use it in a dried state such as mortar, and a separate facility for addition of a strong alkali agent is required even when it is used in a wet ready mixed concrete.
상기 문제점을 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,
본 발명은 보통 시멘트에 고로슬래그나 플라이애쉬를 치환하여 모르타르나 콘크리트에 사용할 경우 나타나는 수화 초기의 압축강도 저하, 및 유동성 손실 등으로 인한 낮은 현장 적용성을 개선할 수 있는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 제공하며, 상기 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 포함하는 모르타르 및 콘크리트를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a binder composition for replacing low-carbon cement which can improve low-field applicability due to a decrease in compressive strength at the initial stage of hydration and fluidity loss when mortar or concrete is substituted for blast furnace slag or fly ash, And a mortar and a concrete containing the binder composition for substituting the low-carbon cement.
또한, 본 발명은 알칼리 활성화제 대신에 제지애쉬 또는 유동층상 보일러 비산재와 알루미늄 주물공장에서 발생되는 폐알루미늄 분말 또는 폐 제올라이트 촉매, 알칼리 수용액의 혼합물을 섭씨 900도 내지 1,100도 범위에서 30분 내지 60분간 소성한 알칼리 알루나이트 화합물과 유동층상 보일러 비산재, 소석회 및 개질석고를 보통 포틀랜드 시멘트와 치환한재로서 고로 슬래그 도는 플라이애쉬를 사용하는 모르타르 또는 콘크리트용 저탄소 결합재 조성물로 사용함으로써, 강알칼리 활성화제 사용으로 인한 환경피해 예방 및 제조단가 감소로 인한 경제성이 개선된 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물, 시멘트 대체용 결합재 조성물을 포함하는 모르타르 및 콘크리트를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention also relates to a process for the production of aluminum oxide powder or a waste zeolite catalyst, which is produced in an aluminum casting factory by using a paper ash or a fluidized bed phase boiler fly ash instead of an alkaline activator, in a range of 900 to 1,100 degrees Celsius for 30 to 60 minutes By using the fired alkaline aluminite compound and the fluidized-bed phase boiler fly ash, slaked lime and reformed gypsum as a substitute for ordinary portland cement as a low-carbon binder composition for mortar or concrete using blast furnace slag or fly ash, A mortar and a concrete containing a binder composition for replacing a low-carbon cement and a binder composition for replacing a cement, which are improved in economical efficiency due to prevention of damage and lowered manufacturing cost, and a concrete.
또한, 본 발명은 고로슬래그, 플라이애쉬가 치환되어 사용되는 혼합 포틀랜드 시멘트의 수화반응을 촉진시키기 위하여 제조하는 저탄소 결합재 조성물의 구성 성분으로 산업 폐기물을 사용함으로써, 산업 폐기물로 인한 환경 부하 감소, 에너지 절약 및 포틀랜드 시멘트의 문제점인 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경적인 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물, 상기 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 포함하는 모르타르 및 콘크리트를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention uses industrial waste as a component of a low carbon binder composition prepared to promote the hydration reaction of blended portland cement in which blast furnace slag and fly ash are substituted, thereby reducing environmental burden due to industrial waste, And a mortar and concrete comprising the binder composition for replacing the low-carbon cement. The present invention also provides an environmentally friendly low-carbon cement substitute binder composition that does not emit carbon dioxide, which is a problem of portland cement.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명은 제지애쉬 또는 유동층상 보일러 비산재와 알루미늄 주물공장에서 발생되는 폐알루미늄 분말 또는 폐 제올라이트 촉매, 알칼리 수용액의 혼합물을 섭씨 900도 내지 1,100도 범위에서 30분 내지 60분간 소성한 알칼리 알루나이트 화합물과 유동층상 보일러 비산재, 소석회 및 개질석고를 포함하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 제공한다.The present invention relates to an alkaline aluminite compound obtained by calcining a mixture of paper ash or fluidized bed boiler fly ash and aluminum waste powder or waste zeolite catalyst and alkali aqueous solution produced in an aluminum casting plant at a temperature in the range of 900 to 1,100 ° C. for 30 minutes to 60 minutes, A fluidized-bed phase boiler fly ash, slaked lime and modified gypsum.
또한, 본 발명은 상기 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 포함하는 모르타르를 제공한다.The present invention also provides a mortar comprising the low-carbon cement substitute binder composition.
또한, 본 발명은 상기 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 포함하는 콘크리트를 제공한다.The present invention also provides a concrete comprising the binder composition for replacing the low-carbon cement.
본 발명의 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물은 제지애쉬 또는 유동층상 보일러 비산재와 알루미늄 주물공장에서 발생되는 폐알루미늄 분말 또는 폐 제올라이트 촉매, 알칼리 수용액의 혼합물을 섭씨 900도 내지 1,100도 범위에서 30분 내지 60분간 소성한 알칼리 알루나이트 화합물과 유동층상 보일러 비산재, 소석회 및 개질석고를 포함하는 저탄소 결합재 조성물을 사용하여, 강알칼리 특성으로 인한 환경피해를 예방할 수 있다.The binder composition for replacing low-carbon cement of the present invention is prepared by mixing a mixture of waste aluminum powder or waste zeolite catalyst and an alkali aqueous solution generated from a paper ash or a fluidized bed boiler fly ash with an aluminum casting plant in a range of 900 to 1,100 degrees Celsius for 30 to 60 minutes The environmental damage due to the strong alkali property can be prevented by using the fired alkaline aluminite compound and the low-carbon binder composition including the fluidized-bed phase boiler fly ash, slaked lime and reformed gypsum.
또한, 본 발명의 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물은 포틀랜드 시멘트에 고로슬래그와/또는 플라이애쉬를 포틀랜드 시멘트 대비 70 중량%의 치환 사용 시에도 우수한 초기 강도, 장기 강도 발현, 낮은 수화열, 높은 내약품성, 높은 동결융해 저항성, 우수한 내화성능 및 낮은 비탄성 변형 등의 장점을 지니고 있어 일반 건축물, 해양 구조물 및 내화 구조물에 이용될 수 있으며, 벽돌, 블록 및 도로 경계석 등의 콘크리트 2차 제품에도 이용될 수 있어 건축 사업 전 분야에 광범위하게 활용될 수 있다.Further, the binder composition for replacement of low-carbon cement of the present invention is excellent in initial strength, long-term strength development, low hydration heat, high chemical resistance and high chemical resistance even when the blast furnace slag and / or fly ash is replaced with Portland cement by 70 wt% It can be used in general buildings, offshore structures and refractory structures because it has advantages such as freeze-thaw resistance, excellent refractory performance and low inelastic deformation. It can also be used for concrete secondary products such as bricks, It can be widely used in all fields.
또한, 본 발명의 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물은, 고로슬래그, 플라이애쉬가 치환되어 사용되는 혼합 포틀랜드 시멘트의 수화반응을 촉진시키기 위하여 제조되는 본 발명의 저탄소 결합재 조성물의 구성 성분으로 산업 폐기물을 사용함으로써, 에너지 절약 및 포틀랜드 시멘트의 문제점인 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경적인 저탄소 결합재 조성물, 산업 폐기물로 인한 환경 부하를 감소시킬 수 있어 친환경적인 효과를 지니고 있다.Further, the low-carbon cement substitute binder composition of the present invention is a constituent of the low-carbon binder composition of the present invention, which is produced to promote the hydration reaction of mixed Portland cement substituted with blast furnace slag and fly ash, , An environmentally friendly low carbon binder composition that does not emit carbon dioxide, which is a problem of energy saving and portland cement, and environmentally friendly effect because it can reduce environmental load due to industrial waste.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물은, 1) 제지애쉬 또는 유동층상 보일러 비산재 40 내지 60 중량%; 2) 알루미늄 주물공장에서 발생되는 폐알루미늄 분말 또는 폐 제올라이트 촉매 40 내지 60 중량%; 3) 상기 1)과 2)의 혼합물 100 중량에 대하여 pH가 11 내지 12 범위의 알칼리 수용액 60 중량%; 4) 상기 3)의 혼합물을 섭씨 900도 내지 1,100도 범위에서 30분 내지 60분간 소성하여 제조한 알칼리 알루나이트 화합물; 5) 상기 4)의 소성물 30 내지 70 중량%와 유동층상 보일러 비산재 20내지 50 중량%, 소석회 5 내지 10 중량% 및 개질석고 5내지 10 중량%로 구성된다.The binder composition for replacing low-carbon cement of the present invention comprises: 1) 40 to 60% by weight of a paper ash or fluidized bed phase boiler fly ash; 2) from 40 to 60% by weight of waste aluminum powder or waste zeolite catalyst produced in an aluminum foundry; 3) 60% by weight of an alkali aqueous solution having a pH in the range of 11 to 12 per 100 parts by weight of the mixture of 1) and 2); 4) an alkaline aluminite compound prepared by calcining the mixture of 3) at a temperature in the range of 900 ° C to 1,100 ° C for 30 minutes to 60 minutes; 5) 30 to 70% by weight of the fired product of 4), 20 to 50% by weight of the fluidized bed boiler fly ash, 5 to 10% by weight of the slaked lime and 5 to 10% by weight of the reformed gypsum.
본 발명에 사용되는 제지애쉬는 순수한 산화칼슘의 함량이 65중량% 내지 90중량% 범위인 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.The paper ash used in the present invention is characterized in that the content of pure calcium oxide is in the range of 65 wt% to 90 wt%.
또한 유동층상 보일러 비산재는 생석회 성분이 15 내지 45 중량%, 무수석고 성분이 40 내지 60 중량%, 기타 성분이 15 내지 25 중량% 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the fluidized-bed phase boiler fly ash contains 15 to 45% by weight of quicklime, 40 to 60% by weight of anhydrous gypsum, and 15 to 25% by weight of other components.
폐알루미늄 분말은 알루미늄 주물공장에서 발생하는 폐알루미늄 분말로써 순수한 알루미늄의 함량이 70 중량% 이상이고, 입자의 크기는 0.5 내지 3.0mm 범위의 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.The waste aluminum powder is waste aluminum powder generated in an aluminum casting factory, and is characterized by using a pure aluminum having a content of 70 wt% or more and a particle size in a range of 0.5 to 3.0 mm.
폐제올라이트 촉매는 순수한 알루미나의 함량이 25 중량% 이상이고, 실리카의 함량은 30 중량 % 이상인 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.The waste zeolite catalyst is characterized in that the pure alumina content is 25 wt% or more, and the silica content is 30 wt% or more.
알칼리 수용액은 ph 11 내지 12 범위의 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하며, 알칼리 재료는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화 리튬 중에서 하나 또는 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.The alkaline aqueous solution is characterized by using an aqueous solution having a pH in the range of 11 to 12, and the alkali material is characterized by using one or a mixture of at least one of potassium hydroxide, sodium hydroxide and lithium hydroxide.
저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 제조하기 위하여 섭씨 900 내지 1,100도의 범위에서 30분 내지 60분 동안 소성하는 것을 특징으로 하며 이를 알칼리 알루나이트라 한다.And is fired for 30 minutes to 60 minutes at a temperature in the range of 900 to 1,100 degrees Celsius to produce a binder composition for substituting low-carbon cement, which is called alkali alunite.
상기 알칼리 알루나이트 화합물은 본 발명의 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물 총 중량에 대하여 30 내지 70 중량%로 포함되며, 바람직하게는 45 내지 65 중량%, 더욱 바람직하게는 50 내지 55 중량%이다. 그 비율이 30 중량% 미만이면 에트링자이트 생성량의 부족으로 고로슬래그 또는 플라이애쉬가 60 중량% 이상 치환 사용된 보통 포틀랜드 시멘트의 초기 수화반응이 지연되거나 초기강도의 발현이 늦어지는 문제가 있으며, 70중량%를 초과하면 급결이 발생하여 시공성이 다소 저하되고 강도증진에도 사용효과가 크게 나타나지 않을 뿐만 아니라 경제성에 불리하게 작용하는 문제가 있다.The alkali alunite compound is contained in an amount of 30 to 70% by weight, preferably 45 to 65% by weight, more preferably 50 to 55% by weight based on the total weight of the low-carbon cement substitute binder composition of the present invention. If the ratio is less than 30% by weight, there is a problem that the initial hydration reaction of the ordinary portland cement in which blast furnace slag or fly ash is substituted by 60% by weight or more is delayed or the initial strength is delayed due to the insufficient amount of etringite formation. If the content exceeds 70% by weight, the steel sheet may be broken and the workability may be somewhat lowered.
본 발명에 사용되는 상기 유동층상 보일러 비산재의 화학적 조성은 산화칼슘 30 내지 65 중량%, 황산칼슘 33 내지 65 중량% 및 불순물 2 내지 5 중량%를 포함하는 것이 특징이다.The chemical composition of the fluidized bed boiler fly ash used in the present invention is characterized by containing 30 to 65% by weight of calcium oxide, 33 to 65% by weight of calcium sulfate and 2 to 5% by weight of impurities.
상기 유동층상 보일러 비산재의 산화칼슘과 황산칼슘(CaSO4, 석고 성분)은 알칼리 알루나이트와 반응하여 고로슬래그, 플라이 애쉬가 치환되어 포함되어 있는 보통 포틀랜드 시멘트 결합재 조성물에서 수화 초기에 빠른 수화반응에 의해 에트링자이트(Ettringite;3CaOAl2O33CaSO432H2O)를 생성한다. 또한, 재령이 증가함에 따라 유동층상 보일러 비산재에 포함되어 있는 산화 칼슘은 고로슬래그, 플라이애쉬와 수화반응에 의해 연속적으로 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 생성된다. 상기 생성된 수산화칼슘(Ca(OH)2)은 보통 포틀랜드 시멘트에 치환되어 함유되어 있는 고로슬래그, 플라이애쉬를 자극하여 잠재수경성을 발휘할 수 있게 하여 경화 반응을 활성화시킨다.Calcium oxide and calcium sulfate (CaSO 4 , gypsum component) of the fluidized-bed phase boiler fly ash are reacted with alkali alunite to form a mixture of fly ash and fly ash in a usual Portland cement binder composition, To produce Ettringite (3CaOAl 2 O 3 3CaSO 4 32H 2 O). As the age increases, the calcium oxide contained in the fluidized bed boiler fly ash is continuously produced by hydration reaction with blast furnace slag and fly ash (Ca (OH) 2 ). The generated calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) stimulates the blast furnace slag and the fly ash, which are usually contained in Portland cement, and thereby exhibits potential hydraulic resistance, thereby activating the curing reaction.
또한, 상기 유동층상 보일러 비산재는 본 발명의 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 50중량%로 포함되며, 시공성과 강도를 고려하여 30 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 32 내지 36 중량%가 보다 바람직하다. 상기 유동층상 보일러 비산재가 20 중량% 미만으로 포함되면 고로슬래그, 플라이애쉬를 포함하는 보통 포틀랜드 시멘트의 수화반응이 약해져 압축강도가 약하게 나타나며, 50 중량%를 초과하면 급결이 발생하여 시공성이 다소 저하되고 강도증진에도 사용효과가 크게 나타나지 않을 뿐만 아니라, 경제적으로도 효율적이지 못한 문제점이 발생한다.The fluidized-bed phase boiler fly ash is contained in an amount of 20 to 50% by weight based on the total weight of the low-carbon cement substitute binder composition, and is preferably 30 to 40% by weight in view of workability and strength, 36% by weight is more preferable. When the fluidized bed boiler fly ash is contained in an amount of less than 20% by weight, the hydration reaction of ordinary Portland cement including blast furnace slag and fly ash is weakened and the compressive strength is weak. When the fly ash content exceeds 50% by weight, There is a problem that not only the effect of use is not remarkably exhibited but also economically ineffective.
상기 소석회는 산화칼슘 성분이 60 내지 70중량% 이며 입자의 크기가 200메쉬 90% 이상 통과의 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.The slaked lime is characterized in that the calcium oxide component is 60 to 70% by weight and the particle size is 200 mesh or more and 90% or more is passed through.
또한, 상기 개질 석고는 화학무수석고 또는 천연 무수석고 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 무수석고를 사용한다.The modified gypsum may be any one selected from anhydrous gypsum or natural anhydrous gypsum.
또한, 본 발명은 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물을 포함하는 모르타르 및 콘크리트를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide mortar and concrete containing a low-carbon cement substitute binder composition.
Claims (12)
유동층상 보일러 비산재 20내지 50 중량%;
소석회 5 내지 10 중량%;
개질석고 5내지 10 중량%; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 저탄소 결합재 조성물30 to 70% by weight of an alkali aluminite compound;
20 to 50 wt% of fluidized bed phase boiler fly ash;
5 to 10 wt% of slaked lime;
5 to 10% by weight of modified gypsum; Wherein the low-carbon bonding material composition
제지애쉬 또는 유동층상 보일러 비산재 40 내지 60 중량%;와 알루미늄 주물공장에서 발생되는 폐알루미늄 분말 또는 폐 제올라이트 촉매 40 내지 60 중량%; 및 상기 혼합물 100 중량에 대하여 pH가 11 내지 12 범위의 알칼리 수용액 60 중량%; 로 구성되며, 구성 혼합물을 섭씨 900도 내지 1,100도 범위에서 30분 내지 60분간 소성하여 제조되는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The alkaline aluminite compound is,
40 to 60% by weight of paper ash or fluid bed phase boiler fly ash; and 40 to 60% by weight of waste aluminum powder or waste zeolite catalyst produced in an aluminum foundry; And 60% by weight of an aqueous alkaline solution having a pH in the range of 11 to 12 with respect to 100 parts by weight of the mixture; , And is produced by firing the composition mixture at a temperature in a range of 900 to 1,100 degrees Celsius for 30 minutes to 60 minutes.
상기 유동층상 보일러 비산재는 유동층상 보일러 비산재 총 중량에 대하여, 산화칼슘 30 내지 65 중량%, 황산칼슘 33 내지 65 중량% 및 불순물 2 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method according to claim 1,
Wherein the fluidized-bed phase boiler fly ash comprises 30 to 65% by weight of calcium oxide, 33 to 65% by weight of calcium sulfate, and 2 to 5% by weight of impurities, based on the total weight of the fluidized bed boiler fly ash.
소석회는 산화칼슘 성분이 60 내지 70중량% 이며 입자의 크기가 200메쉬 90% 이상 통과의 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method according to claim 1,
The slaked lime is composed of 60 to 70% by weight of calcium oxide and has a particle size of 200 mesh or more of 90% or more.
개질 석고는 화학무수석고 또는 천연 무수석고 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 무수석고를 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method according to claim 1,
Wherein the modified gypsum comprises at least one anhydrous gypsum selected from the group consisting of chemical anhydrous gypsum and natural anhydrous gypsum.
개질 석고는 화학무수석고 또는 천연 무수석고 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 무수석고를 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method according to claim 1,
Wherein the modified gypsum comprises at least one anhydrous gypsum selected from the group consisting of chemical anhydrous gypsum and natural anhydrous gypsum.
제지애쉬는 순수한 산화칼슘의 함량이 65중량% 내지 90중량% 범위인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method of claim 2,
Wherein the paper ash has a pure calcium oxide content in the range of 65 wt% to 90 wt%.
폐알루미늄 분말은 알루미늄 주물공장에서 발생하는 폐알루미늄 분말로써 순수한 알루미늄의 함량이 70 중량% 이상이고, 입자의 크기는 0.5 내지 3.0mm 범위의 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method of claim 2,
The waste aluminum powder is a waste aluminum powder generated in an aluminum casting factory, and has a pure aluminum content of not less than 70% by weight and a particle size of 0.5 to 3.0 mm.
폐제올라이트 촉매는 순수한 알루미나의 함량이 25 중량% 이상이고, 실리카의 함량은 30 중량 % 이상인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method of claim 2,
Wherein the waste zeolite catalyst has a pure alumina content of 25% by weight or more and a silica content of 30% by weight or more.
알칼리 수용액은 ph 11 내지 12 범위의 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하며, 알칼리 재료는 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화 리튬 중에서 하나 또는 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 저탄소 시멘트 대체용 결합재 조성물The method of claim 2,
Characterized in that an aqueous solution having a pH in the range of 11 to 12 is used as the alkali aqueous solution, and one or a mixture of at least one of potassium hydroxide, sodium hydroxide and lithium hydroxide is used as the alkali material
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| KR20190121539A (en) * | 2018-04-18 | 2019-10-28 | (주)지더블유코리아 | Process for the preparation of initialcompression improving agent for hydraulic cement |
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| KR101014869B1 (en) | 2010-01-13 | 2011-02-15 | 전남대학교산학협력단 | Alkali-activated binder with no cement including complex alkali-activated agents and mortar or concrete composition using the same |
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