KR100679074B1 - 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법 - Google Patents
정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100679074B1 KR100679074B1 KR20050079367A KR20050079367A KR100679074B1 KR 100679074 B1 KR100679074 B1 KR 100679074B1 KR 20050079367 A KR20050079367 A KR 20050079367A KR 20050079367 A KR20050079367 A KR 20050079367A KR 100679074 B1 KR100679074 B1 KR 100679074B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- slag
- weight
- refining furnace
- lauryl sulfate
- molding
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000012778 molding material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims description 26
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 8
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 46
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 42
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 34
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 claims description 2
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract description 23
- 239000011449 brick Substances 0.000 abstract description 16
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 abstract description 4
- YUJLIIRMIAGMCQ-CIUDSAMLSA-N Ser-Leu-Ser Chemical compound [H]N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CO)C(O)=O YUJLIIRMIAGMCQ-CIUDSAMLSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 22
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L calcium bicarbonate Chemical compound [Ca+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O NKWPZUCBCARRDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000020 calcium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
- C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
본 발명은 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그를 물과 혼합하고 혼합물을 성형틀에 넣어서 성형하여 20-30시간 경과 후 탈형하고, 이를 이산화탄소가 주입된 탄산화 챔버 내에서 1일 이상 탄산화 반응시킨 후 양생하되, 상기한 슬래그에 중탄산소다와 황산라우릴염을 더 추가하여, 시멘트제품에 비하여 경량이면서 동일 또는 그 이상의 강도를 갖는 성형물을 얻도록 한 것이다.
정련로 슬래그,SLS,탄산화,시멘트 대체물
Description
도 1a는 본 발명에서 sodium lauryl sulfate 0.5%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 사진
삭제
도 1b는 본 발명에서 sodium lauryl sulfate 0.5%와 중탄산소다 5%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 사진
도 1c는 본 발명에서 sodium lauryl sulfate 0.2%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 사진
도 1d는 본 발명에서 sodium lauryl sulfate 0.2%와 중탄산소다 5%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 사진
본 발명은 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정련로 슬래그의 탄산화에 의하여 기존 골재 및 벽돌 대비 경량이면서 동등 또는 그 이상의 강도를 내는 대체골재 및 벽돌 등의 시멘트 제품이 성형되도록 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
국내에서는 콘크리트 2차 제품의 일종인 시멘트 벽돌이 건축 및 토목용 구조재료로서 오랜 기간 동안 사용되어 왔으며, 이 시멘트 벽돌은 천연모래와 시멘트를 혼합한 후에 성형, 양생하여 제조되고 있다.
그러나 최근에는 천연모래가 고갈되어감에 따라 이미 사용된 폐골재를 재활용하는 기술들이 다수 개발되어 사용되고 있으나, 폐골재도 천연골재로부터 발생된 것이므로 그 사용기간이 제한될 수밖에 없다.
전기로나 전로를 사용하는 제강공정에서 발생되는 많은 량의 슬래그는 바위와 같은 형상을 가지고 있어서 제철소에서는 이를 파쇄하여 일정 입도로 만든 후 시멘트의 원료로 공급하고 있으며, 시멘트 제조사에서는 상기 제강슬래그를 첨가제로 일부 사용하고 있으며, 상기한 바와 같이 시멘트 첨가제로 사용되지 않은 나머지는 매립골재로 폐기되고 있다.
이와 같이 매립되는 제강 슬래그를 재활용하기 위한 기술이 다수 개발되고 있으나 슬래그 자체에 포함된 철 성분으로 인한 녹 발생 및 강도 등의 문제로 활용에 많은 한계가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 제강슬래그를 이용한 성형재료( 등록특허공 보 10-0290817호)는, 제강슬래그 100중량부에 대하여 시멘트 10-30중량%와 고무계라텍스 20중량%이하로 구성되는 성형재료와, 제강슬래그 100중량부에 대하여 시멘트 10-30중량%와 고무계라텍스 20중량%이하 및 탄산칼슘 20%이하로 조성되는 성형재료를 제안하고 있는데,상기한 기술은 슬래그 이외에 시멘트와 고무계라텍스 등을 포함시켜 압축강도를 향상시키려는 시도가 있었으나,여전히 녹 문제나 경량이면서 충분한 압축강도를 지닌 성형물을 제공하는데 충분하지 않다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 철 성분이 없는 정련로 슬래그를 이용하여 시멘트를 사용하지 않고 현재의 시멘트 벽돌과 대비해서 경량이면서 거의 동일하거나 그 이상의 강도를 가지며, 불연 및 방음 효과도 매우 높은 성형재료, 성형물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있으며, 이의 활용으로 다수 발생되는 슬래그의 재활용율을 높이고자 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그를 기준으로 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)이 0.5-5중량% 첨가되어 조성되거나, SLS 0.5-5중량, 중탄산소다 1-15중량%로 조성되는 성형재료에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 특징은 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그에 슬래그 중량을 기준으로 중탄산소다를 1-15중량% 더 첨가하여 물과 혼합하고 혼합물을 성형틀에 넣어서 성형하여 20-30시간 경과 후 탈형하고, 이를 이산화탄소가 주입된 탄산화 챔버 내에서 1일 이상 탄산화 반응시킨 후 양생하여, 시멘트제품에 비하여 경량이면서 동일 또는 그 이상의 강도를 갖도록 하는 성형물을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
삭제
본 발명의 또 다른 특징으로는 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그에 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)을 슬래그 중량을 기준으로 0.5-5중량%이상 첨가한 후 이들 혼합물에 물을 첨가하여 혼합하고 혼합물을 성형틀에 넣어서 성형한 후 탄산화 챔버내에서 1일 이상 탄산화 반응시킨 후 양생하여, 시멘트제품에 비하여 매우 경량이면서 동일 또는 그 이상의 강도를 갖는 성형물을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
한편, 상기한 과정에서 정련로 슬래그에 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)을 슬래그 중량을 기준으로 0.5-5중량%, 중탄산소다를 슬래그 중량을 기준으로 1-15중량%이상 첨가하면 강도가 더 향상되는 성형물을 제조할 수 있다.
그리고, 상기한 제조 방법 중 어느 하나의 방법으로 제조된 경량 판넬, 방음벽, 흡음재, 층간소음재, 골재와 벽돌 등의 성형품에 본 발명의 다른 특징이 있다.
상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에서 사용되는 슬래그는, 포스코에서 발생되는 분말상 스테인레스 정련로 슬래그(단미)를 주원료로 하며, 슬래그의 화학 성분은 표 1과 같다.
| 구 분 | CaO | SiO2 | Al2O3 | MgO | Fe2O3 | MnO |
| 정련로 슬래그 | 35-55% | 20-30% | 2-10% | 2-10% | 1-5% | 1-5% |
실시 예 1
분말 정련로 슬래그와 발포제로서 중탄산소다를 총중량에 대하여 0%, 0.5%, 1%, 5% 혼합한 후 고체주입성형(solid casting) 가능할 정도의 물을 혼합하고 몰드에 주입하여 성형하는데, 상기한 물은 총중량에 대하여 20-35중량% 첨가된다.
그리고, 주입성형한 시료는 몰드 내에서 24시간 경과한 후에 탈형하고 이산화탄소가 유입된 탄산화 챔버(chamber)내에 장입한 후에 탄산화 반응을 시키는데, 상기 탄산화 챔버는 밀폐된 공간으로서 통상의 상기압 수준인 1기압 내외가 되며, 이와 같이 탄산화 반응을 수행한 후 성형물을 양생한다.
상기 과정으로 제조된 제품의 압축강도와 비중을 하기에서 살펴본다.
1) 압축강도
상기한 정련로 슬래그를 이용하여 탄산화 반응시킨 제품의 강도를 반응식을 참고하여 살펴본다.
우선, 슬래그 단미 만의 탄산화 반응은 슬래그에서 용출된 칼슘이 탄산가스와 다음 반응식에 따라 반응을 하는 것이다.
우선, 슬래그 단미 만의 탄산화 반응은 슬래그에서 용출된 칼슘이 탄산가스와 다음 반응식에 따라 반응을 하는 것이다.
삭제
삭제
삭제
Ca(slag) + H2O -> Ca++ +OH- ------------ (1)
CO2(gas) + H2O -> HCO3 - ------------ (2)
HCO3 - + OH- -> H2O + CO3 -- ------------ (3)
Ca++ + CO3 --> CaCO3 (결합재) ------------ (4)
그러나 반응중 중탄산칼슘이 공존하면 (1)~(4)이외에도 다음과 같은 반응이 일어나게 되고, 따라서 탄산화 반응에 촉매작용을 하게 된다.
Ca(slag) + H2O -> Ca++ + OH- ------- (1)
NaHCO3 + H2O -> Na+ + OH- + HCO3 - --------- (5)
CO2(gas) + H2O -> HCO3 - -------- (2)
HCO3 -(slag) + OH- (slag) -> H2O +CO3 --(slag) ----- (3)
HCO3 - (중탄산소다) + OH-(중탄산소다) -> H20 +CO3 --(중탄산소다) ----- (6)
Ca++ + CO3 --(slag) -> CaCO3(결합제) -------- (4)
Ca++ + CO3 --(중탄산소다) -> CaCO3(결합제) -------- (7)
즉, 단미 반응식((1)~(4)) 이외에 (5),(6)식에 따라 탄산 이온이 많아지게 되고, 이에 따라 결합제인 탄산칼슘 생성이 많아지게 되어 강도 증가에 기여한다.
삭제
2) 비중
탄산화 직후에는 시료가 습한 상태이므로 비중은 높지만 강도는 낮은 상태이다. 또 실제 제품을 제조할 경우에도 이 상태로는 출하할 수 없으므로 시료를 건조해 가면서 비중 변화를 측정하였다. 특히 비중은 현재의 시멘트 벽돌보다 가벼운 것이 경량화 측면에서 유리하므로 양생일 별로 건조시간 경과에 따른 비중치를 측정한 결과를 표 2에 나타내었다.
상기 표 2를 살펴보면 대체로 비중이 기존 시멘트 벽돌 정도이거나 그 이하의 것이 대부분이므로, 본 발명에 의한 시료는 기존 시멘트 벽돌보다는 경량화 되었음을 알 수 있다.
그러나 중탄산소다가 1%, 5%첨가된 것은 정련로 슬래그 단미에 비하면 비중이 더 높음을 알 수 있다. 이는 중탄산소다가 첨가되므로서 발포작용과 동시에 결합제 생성을 촉진하는데 이 1%, 5% 첨가의 경우는 결합제 생성작용이 더 큰 효과를 나타내어 발포제 첨가에도 불구하고 오히려 단미 만 사용한 것보다 비중이 높아졌다.
그리고, 표 2에서 보는 바와 같이 탄산화 반응시간이 1일, 7일, 14일로 증가되어 감에 따라 비중이 커지므로, 이는 탄산화에 의한 조직 치밀화가 진행된 것임을 나타내어 준다.
한편, 건조 시간에 따른 비중변화를 보면 1일 동안의 비중 감소율이 가장 높음을 알 수 있는데 이는 시료 내에 들어있는 수분이 1일 동안에 거의 제거되는 것임을 나타내준다. 또 1일까지의 비중 감소율을 살펴보면 1일 탄산화 한 것이 가장 급함을 알 수 있는데, 이것도 탄산화 시간이 짧으면 조직이 치밀해지지 않고 수분을 많이 함유하고 있다는 것을 나타내고 동시에 발열 반응인 탄산화 반응시간이 짧으므로 수분 증발도 적게 되었다는 것을 나타낸다.
삭제
실시 예 2
분말 정련로 슬래그와 발포제로서 중탄산소다, Sodium lauryl sulfate [CH3(CH2)11OSO3Na]를 혼합한 후에 고체주입성형(solid casting) 가능할 정도의 물을 혼합하고 몰드에 주입하여 성형하고, 주입성형한 시료는 몰드내에서 24시간 경과한 후에 탈형하고 탄산화 챔버 내에 장입한 후 탄산화 반응을 시킨다.
이상과 같은 방법으로 제조된 제품의 압축강도와 비중의 실험결과를 살펴본다.
1) 압축강도
상기한 정련로 슬래그에 발포제로서 중탄산소다와 Sodium lauryl sulfate를 첨가하고 50㎜×50㎜×50㎜의 압축강도 측정용 몰드내에 주입성형하고, 탈형한 시편을 탄산화 챔버 내에 장입한 후에 탄산화 반응을 시켜서, 발포제 함량과 탄산화 시간에 따른 압축강도를 측정하고 그 결과를 표 3에 나타낸다.
이 압축강도 결과를 보면 Sodium lauryl sulfate가 0.5%미만으로 첨가된 경우에는 탄산화 기간에 상관없이 압축강도가 대단히 낮음을 알 수 있고, Sodium lauryl sulfate가 0.5%이상으로 첨가된 경우에는 탄산화 기간에 상관없이 압축강도가 높음을 알 수 있다.
그리고, sodium lauryl sulfate 0.5%첨가하거나, sodium lauryl sulfate 0.5%와 NaHCO3 5%첨가하면 압축강도 200kg/㎠대의 제품이 제조 가능함을 알 수 있다. 또 한편, sodium lauryl sulfate 1.0%첨가하거나, sodium lauryl sulfate 1.0%와 NaHCO3 5%를 첨가하면 110~150kg/㎠대의 압축강도 제품이 제조 가능함을 알 수 있다.
삭제
즉, 경량이면서 이 정도의 압축강도를 나타내는 제품은 상당한 제품 경쟁력을 갖춘 것이라 할 수 있으며, 공업적 측면에서는 sodium lauryl sulfate 0.5% 첨가만으로도 충분히 경쟁력 있는 제품을 제조할 수 있음을 알 수 있다.
2) 비중
탄산화 직후에는 시료가 습한 상태이므로 비중은 높지만 강도는 낮은 상태이다. 또 실제 제품을 제조할 경우에도 이 상태로는 출하할 수 없으므로 시료를 자연 건조해 가면서 비중 변화를 측정하였다. 이 결과를 아래의 표 4 내지 표 6에 나타내었으며, 표 4는 탄산화 1일, 표 5는 탄산화 4일, 표 6은 탄산화 7일일 경우 비중변화를 나타낸다.
표 4 내지 표 6의 비중 측정 결과를 보면 1일 건조 후에는 거의 대부분이 비중 1.55이하가 되고 시간이 지날수록 비중은 다소 감소 됨을 알 수 있다.
이는 NaHCO3 단독 첨가보다는 비중이 상당히 낮은 값이다. 즉, sodium lauryl sulfate를 첨가함으로써 상당한 경량화가 이루어짐을 알 수 있다. 특히 압축강도 측정치가 높은 시료번호 11, 41와 측정치가 중간 정도인 21, 51번의 비중도 1.45이하이므로 경량 고강도 제품을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
3) 조직
상기한 실험을 통하여 비중이 1.5 이하이면서 압축강도 200kg/㎠는, 기존 시멘트 벽돌과 대비하여 볼 때 무게는 25%정도 가벼우면서도 강도는 기존 시멘트 벽돌에 비해 최소 유사하거나 10%이상 높은 수치를 나타낸다.
상기와 같이 경량이면서 고강도를 나타내기 위해서는, 조직 내의 기공의 크기가 작으면서 균일하게 분포하여야 하는데 이를 확인하기 위하여 파단면의 조직 사진을 촬영한 결과를 도 1a내지 도 1d에 나타내었다.
도 1a는 sodium lauryl sulfate 0.5%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 것이고, 도 1b는 sodium lauryl sulfate 0.5%와 중탄산소다 5%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 것이고, 도 1c는 sodium lauryl sulfate 0.2%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 것이고, 도 1d는 sodium lauryl sulfate 0.2%와 중탄산소다 5%를 첨가하고 탄산화 반응을 1일 한 것이다.
상기한 도 1a내지 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이 도 1b는 sodium lauryl sulfate 0.5%이상 첨가될 경우 비교적 기공이 균일한 크기이고 균일하게 분포되고 있으므로, 본 발명으로 생산된 제품이 열을 차단할 수 있는 기능과 소리를 차단할 수 있는 기능을 더 갖는다.
그리고, 도 1c내지 도 1d에서 알 수 있는 바와 같이, 도 1b는 sodium lauryl sulfate 0.5%미만일 경우에는 탄산화 반응이 거의 일어나지 않아서 무겁고 강도가 낮으며 열과 소리 차단을 할 수 없게 된다.
한편, 상기한 본 발명의 실시 예에서 중탄산소다를 1-7중량%첨가하거나, SLS를 0.5-2중량% 첨가할 경우 기존의 시멘트 벽돌이 가지는 강도인 80kg/㎠이상의 강도를 얻을 수 있어서 기존의 시멘트 벽돌이 사용되는 곳은 어디든 사용이 가능하다.
그리고, 상기한 본 발명의 실시예에서 중탄산소다를 5-15중량%첨가하거나, SLS를 1-5중량% 첨가할 경우 기존의 시멘트 벽돌이 가지는 강도인 80kg/㎠까지의 강도는 가질 수 없으나, 발포율의 향상으로 인하여 방음, 흡음, 단열 등의 효과를갖게 되므로, 방음벽, 층간소음재, 흡음재, 단열재 등으로 사용가능함이 판명되었다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면 시멘트를 사용하지 않고 벽돌 또는 골재의 제조가 가능하게 되므로 골재의 수급 불안으로 인한 생산불안을 해소할 수 있으며, 정련로에서 발생되는 슬래그를 재활용할 수 있게 되므로 환경보호와 함께 자원 재활용의 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하여 생산된 제품은 소음 및 열차단의 효과를 가지고 있어서 아파트 층간 소음 저감용 재료로서 염가의 경량 불연 방음 재료로 사용이 가능한 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 제품의 경우 기존 벽돌대비 약 25%정도 경량화 가능하면서 강도는 최소 동등하거나 10%정도 높은 재료를 제조할 수 있고, 탄산화 챔버 등 비교적 간단한 설비만으로 사업화가 가능하므로 본 발명의 산업이용가능성이 매우 높다.
Claims (14)
- 삭제
- 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그를 기준으로 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)이 0.5-5중량% 첨가되어 조성되는 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형재료.
- 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그를 기준으로 황산라우릴염 0.5-5중량%, 중탄산소다 1-15중량%로 조성되는 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형재료.
- 삭제
- 삭제
- 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그를 기준으로 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)이 0.5-2중량% 첨가되어 조성되는 강도 80kg/㎠이상인 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형물.
- 제 6항에 있어서, 중탄산소다가 1-15중량% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형물.
- 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그를 기준으로 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)이 1-5중량% 첨가되어 조성되는 강도 80kg/㎠이상인 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형물.
- 제 8항에 있어서, 중탄산소다가 1-15중량% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형물.
- 삭제
- 삭제
- 산화칼슘(CaO)을 35중량% 이상 함유하는 정련로 슬래그에 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)을 슬래그 중량 기준으로 0.5-5중량%이상 첨가한 후 이들 혼합물에 물을 고체주입성형 가능할 정도로 첨가하여 혼합하는 혼합과정과,상기 혼합과정을 거친 혼합물을 성형틀에 넣어서 성형한 후 20-30시간 경과 후 탈형하는 성형과정과,성형된 제품을 이산화탄소가 주립된 탄산화 챔버내에서 1일이상 탄산화반응시키는 탄산화 과정과,탄산화 과정을 거친 제품을 1일 이상 양생하는 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형물 제조 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 혼합과정에서 정련로 슬래그에 황산라우릴염(Sodium Lauryl Sulfate, SLS)을 슬래그 중량 기준 0.5-5중량%, 중탄산소다를 슬래그 중량 기준 1-15중량%이상 첨가하여 물과 혼합하는 것을 특징으로 하는 정련로 슬래그를 이용한 성형물 제조 방법.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20050079367A KR100679074B1 (ko) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20050079367A KR100679074B1 (ko) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100679074B1 true KR100679074B1 (ko) | 2007-02-05 |
Family
ID=38105455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20050079367A KR100679074B1 (ko) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100679074B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR840001882A (ko) * | 1982-10-07 | 1984-06-07 | 곽병태 | 에폭시 수지를 이용한 안경테 제조방법 |
| JP2000350976A (ja) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Kawasaki Steel Corp | 粉粒状製鋼スラグの固化方法 |
| JP2001026470A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Nkk Corp | スラグ成分の溶出制御方法 |
| JP2003212617A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 炭酸化硬化体用の水硬性物質組成物及びそれを用いた炭酸化硬化体の製造方法 |
| KR20030086199A (ko) * | 2002-05-03 | 2003-11-07 | 삼손퍼라이트 주식회사 | 내화 및 흡음용 피복 조성물 |
| KR20040017144A (ko) * | 2002-08-20 | 2004-02-26 | 한국후라이애쉬시멘트공업(주) | 경량콘크리트 및 그 제조 방법 |
| JP2005154178A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Jfe Steel Kk | 炭酸固化体の製造方法 |
-
2005
- 2005-08-29 KR KR20050079367A patent/KR100679074B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR840001882A (ko) * | 1982-10-07 | 1984-06-07 | 곽병태 | 에폭시 수지를 이용한 안경테 제조방법 |
| JP2000350976A (ja) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Kawasaki Steel Corp | 粉粒状製鋼スラグの固化方法 |
| JP2001026470A (ja) * | 1999-07-14 | 2001-01-30 | Nkk Corp | スラグ成分の溶出制御方法 |
| JP2003212617A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 炭酸化硬化体用の水硬性物質組成物及びそれを用いた炭酸化硬化体の製造方法 |
| KR20030086199A (ko) * | 2002-05-03 | 2003-11-07 | 삼손퍼라이트 주식회사 | 내화 및 흡음용 피복 조성물 |
| KR20040017144A (ko) * | 2002-08-20 | 2004-02-26 | 한국후라이애쉬시멘트공업(주) | 경량콘크리트 및 그 제조 방법 |
| JP2005154178A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Jfe Steel Kk | 炭酸固化体の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2705646C1 (ru) | Бесцементное вяжущее вещество и его применение | |
| KR101339332B1 (ko) | 바텀애시를 포함하는 결합재 | |
| US8617308B1 (en) | Fly ash-based cementitious mixture | |
| KR101988942B1 (ko) | 산업폐기물을 활용한 건축재료용 단열흡음성 발포체의 조성물 및 상기 조성물을 이용한 단열흡음성 발포체의 제조방법 | |
| KR101165694B1 (ko) | 플라이애시를 포함하는 비소성 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물 | |
| KR20100003920A (ko) | 고강도 발포유리 및 그 제조방법 | |
| KR101646155B1 (ko) | 플라이애시 경량발포성형체 제조용 조성물, 이를 이용한 다공성 경량 발포성형체의 제조방법 및 그 발포성형체 | |
| KR101018009B1 (ko) | 결합재로 폐유리 미분말과 플라이애쉬를 이용한 무시멘트 콘크리트의 제조방법 | |
| RU2412131C1 (ru) | Шихта для изготовления керамического кирпича | |
| KR101165666B1 (ko) | 바텀애시와 폐유리로 제조된 경량골재를 사용한 건축용 외단열재 | |
| KR20110125913A (ko) | 석분오니를 함유하는 내장용 벽돌 및 그 제조방법 | |
| KR100735084B1 (ko) | 단열, 방음 및 내진형 자동수평재 | |
| KR102005328B1 (ko) | 실리카계 슬래그 미분말을 이용한 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물의 제조방법 | |
| KR100997136B1 (ko) | 산업폐기물을 이용한 경량골재 조성물 및 경량골재 제조방법 | |
| KR100608287B1 (ko) | 무연탄 매립 석탄회 함유 소성벽돌 및 그의 제조 방법 | |
| KR100679074B1 (ko) | 정련로 슬래그를 이용한 성형재료, 성형물 및 그 제조방법 | |
| KR102432617B1 (ko) | 균열제어 자기치유 혼화재 조성물과 그 혼화재의 제조방법, 그리고 자기치유 모르타르 조성물과 이를 이용한 콘크리트 구조물의 단면보수공법 | |
| BG65746B1 (bg) | Метод за производство на блокове за зидария и облицовка | |
| KR101581760B1 (ko) | 산업부산물을 이용한 무시멘트 경량패널용 심재 조성물 | |
| KR101165395B1 (ko) | 냉연 및 열연 슬러지를 이용한 인공경량골재의 제조방법 | |
| KR20100117952A (ko) | 슬래그를 이용한 콘크리트 조성물 | |
| KR101117780B1 (ko) | 시멘트 킬른 바이패스 더스트를 이용한 다공성 규산칼슘 경화체 제조방법 | |
| CN114988837B (zh) | 轻质保温材料及其制备方法与应用 | |
| KR101756854B1 (ko) | 실리카계 혼입 도막 조성물 및 이를 이용한 거푸집과 그에 의한 콘크리트 구조물의 시공방법 | |
| KR101044966B1 (ko) | 바이오타이트 함유 건축용 마감재 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130129 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140120 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150126 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |