KR100872894B1 - 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법 - Google Patents

강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100872894B1
KR100872894B1 KR20070097064A KR20070097064A KR100872894B1 KR 100872894 B1 KR100872894 B1 KR 100872894B1 KR 20070097064 A KR20070097064 A KR 20070097064A KR 20070097064 A KR20070097064 A KR 20070097064A KR 100872894 B1 KR100872894 B1 KR 100872894B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fly ash
weight
loss
ignition
parts
Prior art date
Application number
KR20070097064A
Other languages
English (en)
Inventor
박세배
박광우
Original Assignee
(주)콘테크
한국남부발전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)콘테크, 한국남부발전 주식회사 filed Critical (주)콘테크
Priority to KR20070097064A priority Critical patent/KR100872894B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100872894B1 publication Critical patent/KR100872894B1/ko

Links

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
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • 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
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • 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
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C04B22/142—Sulfates
    • C04B22/143—Calcium-sulfate
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304—Air-entrainers
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부, 슬래그 미분말 0.5~2.0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 레미콘의 제조시 플라이 애시의 감열감량에 따라 AE감수제의 배합설계를 달리하던 종래의 방법과는 달리 AE감수제의 사용량이 일정한 배합설계에 의해 레미콘을 제조함으로써, 레미콘의 제조공정의 제어가 간단하고, 레미콘의 품질이 균일하여 일정한 공기량의 유지할 수 있도록 하였으며, 그리고 본 발명은 플라이 애시의 강열감량이 5~12 중량%로서 KS L 5405(플라이 애시) 기준을 초과하는 플라이 애시의 경우에도 재활용함에 따라 친환경적인 것을 장점으로 한다.
플라이 애시, 혼화재, AE감수제, 강열감량, 공기량, 슬래그 미분말, 석고

Description

강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법{Composite fly ash admixtures controllable ignition loss and Process for the preparation thereof}
본 발명은 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복합 플라이 애시에 통상의 AE감수제와 그리고 슬래그 미분말 및 석고를 혼합하여 제조한 혼화재로서, 레미콘의 제조공정 중 강열감량이 서로 다른 플라이 애시를 혼합하여 사용시에도 레미콘의 제조시 공정제어가 간편하여 불량률의 발생이 적고, 레미콘의 공기량을 일정하게 유지시켜주며, 또한 콘크리트용도로서 KS L 5405(플라이 애시) 기준을 초과하는 플라이 애시도 재활용함에 따라 친환경적인 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 레미콘(ready-mixed concrete)은 콘크리트 제조설비를 갖춘 공장에서 시멘트, 모래, 자갈, 물 및 각종 혼화제 등을 섞어 제조한 프레시 콘크리트(fresh concrete)를 계속하여 섞으면서 지정된 장소인 현장까지 운반하여 공급하는 굳지 않은 콘크리트로서, 작업현장에서 사용 가능 여부를 판단하기 위하여 공기 량 테스트, 슬럼프 테스트 등과 같은 현장 검사를 실시한다. 작업현장에서 가장 먼저 실시하는 검사는 콘크리트 속에 포함된 공기용적의 대한 백분율을 측정하는 공기량 테스트로서, 공기량의 기준은 KS F 4009(레디 믹스트 콘크리트)에는 보통 콘크리트와 포장 콘크리트는 4.5 ± 1.5 부피%, 경량 콘크리트는 5.5 ± 1.5 부피%, 고강도 콘크리트는 3.5 ± 1.5 부피%로 규정하고 있다. 레미콘에 함유된 공기량은 시공성과 내동결 융해성에 큰 영향을 미치며, 공기량이 상기에서 한정한 범위보다 적을 경우에는 내동결 융해성과 작업성이 저하되고, 그리고 공기량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 작업성은 향상되나, 내동결 융해성이 저하된다.
따라서 레미콘 공장에서 레미콘의 제조시 레미콘의 공기연행작용(空氣連行作用)을 도와 레미콘을 타설할 때까지 일정한 공기량을 유지할 수 있도록 플라이 애시와 함께 AE감수제를 첨가하고 있으며, 레미콘의 공기량을 일정하게 유지시켜주기 위해서는 플라이 애시의 감열감량에 따라 레미콘에 첨가하는 AE감수제의 양이 달라지게 된다.
상기와 같은 플라이 애시는 화력발전소 등에서 미분탄을 연소시킬 때 배출되는 폐연소 가스에 함유되어 있는 물질로서, 이와 같은 플라이 애시 그 자체는 수경성이 없으나 실리카물질이 석회와 물에 의하여 상온에서 서서히 반응을 일으켜 안정된 불용성 화합물을 생성하여 경화하는 성질이 있으며, 콘크리트용 혼화재료로 사용함으로써 굳지 않은 콘크리트의 워커빌리티를 개선하며, 수화열을 완화시켜 주 고, 단위 수량의 감소, 경화한 콘크리트의 경우에는 장기 재령에서 강도의 증진, 수밀성의 향상 및 건조수축을 감소시켜주는 좋은 특성이 있기 때문에 레미콘의 제조시 시멘트량을 절감시켜 주기 위해 플라이 애시를 사용함에 따라 산업폐기물의 재활용이라는 친환경적인 장점이 있으며, 레미콘의 제조시 사용가능한 플라이 애시의 기준을 KS L 5405(플라이 애시)에서는 강열감량이 5%이하 인 것에만 한정하고 있다.
한편, 최근 대기오염에 대한 규제강화로 인해 질산이나 아황산가스의 배출을 저감시키기 위한 조치를 취함으로써 연소가 불충분하고, 그리고 사용하는 미분탄의 종류에 따라 연소시 발생되는 플라이 애시는 강열감량이 최대 12 중량%인 플라이 애시까지 발생되고 있고, 이러한 플라이 애시를 사용한 콘크리트의 응결 시간의 지연현상, 미연소탄소의 흡착으로 인한 AE감수제의 사용량의 증가 등이 문제점으로 대두됨에 따라 KS 규격에서는 레미콘의 제조시 사용가능한 플라이 애시의 강열감량을 5%이하로만 한정하여 KS L 5405(플라이 애시) 기준을 벗어나는 플라이 애시는 사용하지 못함에 따라 플라이 애시의 재활용도가 낮은 문제점이 있었다.
또한, 레미콘 공장에서 사용하는 플라이 애시는 레미콘 공장의 사이로에 입고되어 저장된 후 레미콘의 제조시마다 시멘트의 대체량, 레미콘의 공기량 등을 감안하여 매 뱃치별로 플라이 애시가 적정량이 공급된다. 이때 레미콘 공장의 사이로에 매번 입고되는 플라이 애시는 도 1a에 도시된 바와 같이 강열감량이 5%인 플라 이 애시(a), 강열감량이 3.5%인 플라이 애시(b), 강열감량이 4%인 플라이 애시(c), 강열감량이 3%인 플라이 애시(d) 등과 같이 매번 입고되는 플라이 애시의 강열감량이 차이가 남에도 불구하고, 하나의 사이로 내부에 저장되어 있다가 레미콘의 제조시 도 1b에 도시된 바와 같은 상태로 강열감량이 서로 다른 플라이 애시(a)와 플라이 애시(b)가 서로 혼합되어 제조공정에 투입됨에 따라 매 뱃치별로 컴퓨터에 의해 설계된 배합설계에 의해 AE감수제를 제조공정에 투입한다고 하더라도 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 혼합된 상태이므로 정확한 양의 AE감수제를 제조공정에 투입할 수 없기 때문에 레미콘의 공기량 등과 같은 물성을 정확하게 조절하기 어려운 문제점들이 있었다.
따라서 본 발명자는 상기와 같은 문제점들을 깊이 인식하고, KS L 5405(플라이 애시) 기준 내에 속하는 플라이 애시 뿐만 아니라 KS L 5405(플라이 애시) 기준에서 한정하고 있는 물성의 범위를 벗어나는 플라이 애시의 재활용 방안을 강구하고, 또한 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 저장된 레미콘 공장의 사이로에서도 컴퓨터에 의해 설계된 배합비에 따라 일정량을 투입해도 아무런 문제점이 없는 방안을 강구함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명은 복합 플라이 애시에 통상의 AE감수제와 그리고 슬래그 미분말 및 석고를 혼합하여 제조한 혼화재 및 그 제조방법으로써, 레미콘의 제조시 플라이 애시의 감열감량에 따라 AE감수제의 배합설계를 달리하던 종래의 방법과는 달리 AE감수제의 사용량이 일정한 배합설계에 의해 레미콘을 제조함으로써, 레미콘의 제조 공정의 제어가 간단하고, 레미콘의 품질이 균일하여 일정한 공기량의 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
종래의 레미콘 공장은 자갈, 모래, 시멘트, 플라이 애시와 물 및 AE감수제를 각각 매 뱃치 별로 투입한 다음 혼합하여 레미콘을 제조함에 있어서, 도 1a에 도시된 바와 같이 저장되어 있던 플라이 애시를 도 1b에 도시된 바와 같이 레미콘 제조공정에 투입됨에 따라 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 저장된 사이로에서 강열감량이 서로 다른 플라이 애시에 의한 강열감량의 편차는 고려하지 아니하고, 획일적인 배합설계에 의해 AE감수제를 첨가함에 따라 레미콘에 함유된 공기량의 변화로 인해 불량률이 높았지만 본 발명의 경우에는 사전에 복합 플라이 애시의 강열감량을 고려하여 복합 플라이 애시와 AE감수제를 혼합시킨 혼용 혼화재를 사용함으로써 도 1b에 도시된 바와 같은 종래의 방법에 의해 레미콘 제조공정에 획일적인 비율에 의해 플라이 애시를 투입하더라도 플라이 애시의 강열감량에 관계없이 AE감수제를 일정한 배합설계에 의해 투입할 수 있어 제조공정의 제어가 간단하고, 레미콘이 일정량의 공기를 함유할 수 있기 때문에 품질이 균일한 레미콘을 제조할 수 있는 것이 본 발명의 특징이다.
그리고 본 발명은 일본 JIS A 6201에서는 강열감량이 8%이내인 플라이 애시의 경우에도 콘크리트용 혼화재료로 사용할 수 있도록 규정하고 있는 것에 착안하여 본 발명은 플라이 애시의 강열감량이 5~12 중량%로서 KSL 5405(플라이 애시) 기준을 초과하는 플라이 애시의 경우에도 KS L 5405(플라이 애시) 기준 내에 속하는 강열감량이 5중량% 이하인 플라이 애시와 적절히 KS L 5405(플라이 애시) 기준 내에 속하도록 혼합하여 사용하거나 또는 플라이 애시의 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준의 범위 내에 속하도록 강열감량이 5중량%가 될 때까지 연소시키거나 또는 연소시킨 플라이 애시를 KS L 5405(플라이 애시) 기준의 범위 내에 속하는 플라이 애시와 KS L 5405(플라이 애시) 기준 내에 속하도록 혼합하여 사용함으로써, 현재 KS L 5405(플라이 애시) 기준을 초과하는 플라이 애시를 재활용함에 따라 친환경적인 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부와 그리고 슬래그 미분말 0.5~2.0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법을 본 발명의 과제 해결 수단으로 한다.
상기의 수단을 갖는 본 발명은 복합 플라이 애시에 통상의 AE감수제와 그리고 슬래그 미분말 및 석고를 혼합하여 제조한 혼화재로서, 레미콘의 제조시 플라이 애시의 감열감량에 따라 AE감수제의 배합설계를 달리하던 종래의 방법과는 달리 AE감수제의 사용량이 일정한 배합설계에 의해 레미콘을 제조함으로써, 레미콘의 제조공정의 제어가 간단하고, 레미콘의 품질이 균일하여 일정한 공기량의 유지할 수 있도록 하였으며, 그리고 본 발명은 플라이 애시의 강열감량이 5~12 중량%로서 KS L 5405(플라이 애시) 기준을 초과하는 플라이 애시의 경우에도 재활용함에 따라 친환경적인 것을 장점으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부, 슬래그 미분말 0.5~2,0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
먼저 본 발명에서 사용하는 복합 플라이 애시는 실리카물질이 석회와 물에 의하여 상온에서 서서히 반응을 일으켜 안정된 불용성 화합물을 생성하여 경화하는 성질이 있으며, 콘크리트용 혼화재료로 사용함으로써 굳지 않은 콘크리트의 작업성을 개선하며, 수화열을 완화시켜 주고, 경화한 콘크리트의 경우에는 장기 재령에서 강도의 증진, 수밀성과 동결 용해저항성의 향상 및 건조수축을 감소시켜주는 역할을 한다.
그리고 본 발명에서 사용 가능한 복합 플라이 애시는 강열감량이 0.3~12 중량%인 플라이 애시로서, KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 그리고 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시로 구분된다.
본 발명에서 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 플라이 애시를 본 발명에 적용시키기 위해서는 플라이 애시의 강열감량을 KS L 5405(플라이 애시) 기준에 충족시켜야만 사용할 수 있으며, KS L 5405(플라이 애시) 기준에 충족시키기 위한 방법은 크게 세 가지로 분류된다.
첫째, KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시의 경우에는 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 혼합하여 평균 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 조절하여, 즉 강열감량이 5 중량% 이하가 되도록 조절하여 플라이 애시를 혼합하여 사용하는 방법과, 둘째, 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준의 범위를 초과하는 플라이 애시의 경우에는 900~1,000℃의 고온에서 연소시켜 플라이 애시의 강열감량을 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 태운 다음 사용하는 방법 및 셋째, 연소시킨 플라이 애시를 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시와 혼합하여 평균 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 조절하여, 즉 강열감량이 5 중량% 이하가 되도록 조절하여 플라이 애시를 혼합하여 사용하는 방법이 있다.
상기에서 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준의 범위를 초과하는 플라이 애시를 태우는 온도는 900~1,000℃가 바람직하며, 연소 온도가 900℃ 미만일 경우에는 플라이 애쉬에 함유된 미연탄소분 등이 충분히 연소되지 않을 우려가 있고, 연소 온도가 1,000℃를 초과할 경우에는 플라이 애쉬에 함유된 미연탄소분 등은 충분히 연소되지만 플라이 애시의 손실이 발생할 우려가 있다.
예를 들면, a) 강열감량이 8 중량%인 플라이 애시 1 ton을 b) 강열감량이 4 중량%인 플라이 애시와 혼합시키는 경우와 또는 c) 강열감량이 2 중량%인 플라이 애시와 혼합시키는 경우의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저 콘크리트용으로 플라이 애시를 사용하기 위한 조건으로 KS L 5405(플라이 애시)의 강열감량이 5%인 것을 기준으로 한다면,
1) 상기 a)의 플라이 애시 1 ton과 상기 b)의 플라이 애시를 혼합하려면,
5 중량%(강열감량) = (8 × 1 ton) + (4 × x ton )/(1+x)ton으로서, x= 3 ton이 되므로 a)의 플라이 애시 1 ton과 b)의 플라이 애시 3 ton을 혼합하면, 평균 감열감량이 5 중량%인 플라이 애시 4 ton이 제조된다.
2) 상기 a)의 플라이 애시 1 ton과 상기 c)의 플라이 애시를 혼합하려면,
5 중량%(강열감량) = (8 ×1 ton) + (2 × x ton)/(1+x)ton으로서 x= 1 ton 이 되므로 a)의 플라이 애시 1 ton과 b)의 플라이 애시 1 ton을 혼합하면, 평균 감열감량이 5 중량%인 플라이 애시 2 ton이 제조된다.
이와 같이 플라이 애시의 강열감량에 따라 KS L 5405(플라이 애시) 기준의 범위 내에서 적절하게 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명에서 사용하는 AE감수제는 콘크리트 중에 미세한 독립된 기포를 고르게 발생시켜 내동결 융해성 등의 물성을 향상시켜 내구성을 개선하고, 또한 프레시 콘크리트의 유동성을 좋게 하여 부어넣기 작업을 용이하게 하고, 굳은 콘크리트의 수하열을 감소시키며, 수밀성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 AE감수제의 첨가량은 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 0.01~0.02 중량부인 것이 바람직하며, AE감수제의 첨가량이 0.01 중량% 미만이 될 경우에는 상기에서 설명한 바와 같은 성능들이 저하할 우려가 있고, AE감수제의 첨가량이 0.02 중량%를 초과할 경우에는 AE감수제가 과량 첨가됨에 따라 기포의 양이 과다 발생하여 콘크리트의 물성이 저하할 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 AE감수제는 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 AE감수제로서, KS F 2560(콘크리트용 화학 혼화제)의 기준을 만족시키는 AE감수제는 모두 적용할 수 있으므로 본 발명의 특징은 되지 않지만 통상적으로 시중에 유통되 고 있는 AE감수제는 계면활성제의 주성분에 따라 나프탈렌계, 폴리카르본산계, 멜라민계, 아미노술폰산계로 구분되며, 상기 AE감수제 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기에서 한정한 종류의 계면활성제를 갖는 AE감수제 이외에도 상기에서 한정한 종류의 AE감수제와 동등 이상의 물성을 갖는 AE감수제일 경우에는 모두 적용되어 질 수 있다.
그리고 본 발명에서 사용하는 슬래그 미분말은 그 자체로는 경화되는 성질이 취약하지만 포틀랜드 시멘트와 혼합할 경우는 수산화칼슘과 황산염의 작용으로 경화가 촉진되어 포틀랜드 시멘트만을 단독으로 사용한 경우보다는 수화열 감소, 장기강도의 향상 및 수밀성을 증대시키는 역할을 한다.
상기 슬래그 미분말의 첨가량은 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 0.5~2.0 중량부인 것이 바람직하며, 슬래그 미분말의 첨가량이 0.5 중량% 미만이 될 경우에는 상기에서 설명한 바와 같은 성능들이 저하할 우려가 있고, 슬래그 미분말의 첨가량이 2.0 중량%를 초과할 경우에는 슬래그 미분말의 첨가량에 비해 상대적으로 다른 첨가제가 소량 첨가됨에 따라 콘크리트의 물성이 저하할 우려가 있다.
그리고 본 발명에서 사용하는 석고는 슬래그 미분말에 첨가할 경우 초기강도 개선 및 건조수축의 감소와 함께 수화열을 억제시키는 역할을 한다.
상기 석고의 첨가량은 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 0.5~2.0 중량부인 것이 바람직하며, 석고의 첨가량이 0.5 중량% 미만이 될 경우에는 상기에서 설명한 바와 같은 성능들이 저하할 우려가 있고, 석고의 첨가량이 2.0 중량%를 초과할 경우에는 석고의 첨가량에 비해 상대적으로 다른 첨가제가 소량 첨가됨에 따라 콘크리트의 물성이 저하할 우려가 있다.
한편, 레미콘 공장에서 자갈, 모래, 시멘트, 물 및 플라이 애시와 AE감수제를 혼합하여 레미콘을 제조하는 공정을 살펴보면, 종래에는 레미콘 공장에서 도 1a에 도시된 바와 같이 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 사이로의 하부로부터 강열감량이 5%인 플라이 애시(a), 강열감량이 3.5%인 플라이 애시(b), 강열감량이 4%인 플라이 애시(c), 강열감량이 3%인 플라이 애시(d)의 순으로 저장된 사이로에서 플라이 애시가 레미콘의 제조공정에 투입될 때, 레미콘에 원하고자하는 일정한 공기량을 유지시켜주기 위해 투입되는 플라이 애시의 강열감량에 따라 AE감수제의 배합설계량을 조절하는 불편함이 있었고, 또한 도 1b에 도시된 바와 같이 사이로의 하부에서 (a), (b), (c)의 플라이 애시가 섞여서 레미콘 제조공정에 투입됨에 따라 아무리 AE감수제의 배합설계량을 정확하게 설계하였다고 할지라도 감열감량이 서로 다른 플라이 애시 혼합물의 편차는 고려되지 않기 때문에 레미콘에서 원하고자 하는 공기량을 정확하게 유지시킬 수 없는 문제점이 있었다.
이에 반해 본 발명의 경우에는 KS L 5405(플라이 애시) 기준에서 정하고 있는 플라이 애시의 강열감량의 범위 내에서 배합설계량을 기준값으로 하고, 플라이 애시의 강열감량의 편차를 고려하여 사전에 플라이 애시에 AE감수제를 혼합시킨 혼화재를 제조하여 사이로에 저장함으로써, 레미콘 공장에서 도 1a에 도시된 바와 같이 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 저장된 사이로에서 도 1b와 같이 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 레미콘 공정에 투입될 경우에도 일정한 배합설계량의 AE감수제를 투입함으로써, 레미콘의 제조공정의 제어가 간단하고, 레미콘의 공기량을 일정하게 유지시켜주므로 레미콘의 불량률이 낮아지는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 현재 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 플라이 애시 즉, 강열감량이 5~12 중량%인 플라이애쉬의 경우에도 매립하여 폐기시킬 필요없이 새로운 재활용의 용도를 찾아냄으로써, 경제성이 있는 친환경적인 발명을 완성하게 되었다.
이하 본 발명의 구성을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 아래의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. AE감수제가 혼합된 복합 플라이 애시 혼화재의 제조
아래 [표 1]의 내용에 따라 강열감량이 각각 2.8 중량%, 4.1 중량% 및 5.0 중량%인 플라이 애시에 AE감수제, 슬래그 미분말 및 석고를 각각 혼합하여 AE감수제가 혼합된 복합 플라이 애시 혼화재를 제조하였다.
(단위 : 중량부)
구성성분 혼화재 a 혼화재 b 혼화재 c 혼화재 d
복합 플라이 애시 1001) 1002) 1003) 1004)
AE감수제5) 0.01 0.014 0.015 0.02
슬래그 미분말 0.5 1 1.5 2
석고 0.5 1 1.5 2
주 1) 강열감량 2.8 중량%인 플라이 애시임.
2) 강열감량 4.1 중량%인 플라이 애시임.
3) 강열감량이 8 중량%인 플라이 애시와 강열감량이 2 중량%인 플라이 애시를 혼합하여 평균 강열감량이 5.0 중량%가 되도록 혼합한 플라이 애시임.
4) 강열감량 6.0 중량%인 플라이 애시임.
5) (주)대동켐텍의 나프탈렌계 제품임.
2. 레미콘 제조
아래 [표 2]의 시험배합비의 내용에 따라 레미콘을 제조하였다. 아래 [표 2]에서 OPC는 1종 보통 포틀랜드 시멘트이고, 잔골재라 함은 10 mm체를 전부 통과하고, 5 mm체를 중량비로 85% 이상 통과하고, 0.08 mm체에 거의 다 남은 골재 또는 5 mm체를 다 통과하고, 0.08 mm체에 거의 다 남은 골재로서, 강모래 또는 부순 모래로서, S1은 강모래이며, S2는 부순 모래이다. 그리고 굵은 골재는 5 mm체에 중량비로 85%이상 남는 골재 또는 5 mm체에 다 남는 골재를 말한다.
(단위 : kg/㎥)
구분 물 시멘트 잔골재 굵은 골재 혼화제 강열강량(%) 분말도
OPC F/A 혼화재 계 S1 S2 계
실시예 11) 152 300 30 330 172 700 872 895 1.65 3.2 2,959
실시예 22) 152 300 30 330 172 700 872 895 1.65 4.1 3,556
실시예 33) 152 300 30 330 172 700 872 895 1.65 5.0 3,615
실시예 44) 152 300 30 330 172 700 872 895 1.65 5.0 3,698
주 1) 혼화재 a를 사용하였음.
2) 혼화재 b를 사용하였음.
3) 혼화재 c를 사용하였음.
4) 혼화재 d를 사용하였음.
상기 [표 2]의 시험배합비의 내용에 따라 제조한 실시예 1 내지 4의 시료의레미콘을 대상으로 시험한 결과는 아래 [표 3]의 내용과 같다.
구분 공기량 (%) 압축강도[Mpa(N/)] 겉보기밀도
3일강도 7일강도 28일강도
실시예 1 5.5 10.7 19.5 30 2.37
실시예 2 5.2 11.0 20.1 30.7 2.35
실시예 3 4.8 11.8 21.5 32 2.32
실시예 4 5.0 11.5 21.8 32.9 2.36
상기 [표 1]의 배합설계에 따라 제조한 본 발명에 따른 AE감수제가 혼합된 복합 플라이 애시 혼화재의 시료 a 내지 d를 이용하여 [표 2]의 배합설계에 따라 제조한 레미콘을 이용하여 시험한 결과 공기량이 KS F 4009(레디 믹스트 콘크리트)의 KS 기준의 범위 내에 속하였으며, 특히 실시예 4의 경우에도 강열감량이 8 중량%인 플라이 애시와 강열감량이 2 중량%인 플라이 애시를 혼합하여 평균 강열감량이 5.0 중량%가 되도록 혼합한 플라이 애시를 사용함에도 불구하고 공기량이 상기 KS F 4009(레디 믹스트 콘크리트) 기준의 범위 내에 속하였으며, 28일 압축강도 및 겉보기 밀도도 KS 기준을 만족하였다.
상기 [표 1]의 배합설계에서 나타난 바와 같이 레미콘의 배합설계에서 강열감량이 각각 다른 플라이 애시를 사용하거나 또는 혼합한 플라이 애시를 사용할 경우에도 일정량의 AE감수제를 동일하게 첨가할 경우에도 레미콘에 함유된 공기량을 KS F 4009(레디 믹스트 콘크리트) 기준에 만족시킬 수 있었으며, 특히 혼화재 d와 같이 강열감량이 서로 다른 플라이 애시를 사용한 경우에도 혼화재 a 내지 혼화재 c를 사용한 레미콘의 배합비와 같이 동일한 양의 AE감수제를 첨가하여 공기량을 KS F 4009(레디 믹스트 콘크리트) 기준에 만족시킬 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 AE감수제가 혼합된 플라이 애시 혼화재를 레미콘 공정시 사용할 경우에는 플라이 애시의 강열감량을 고려한 배합설계에 의해 AE감수제의 양을 일정하게 첨가함으로써, 레미콘의 제조시 공정관리가 편리하고, 레미콘의 공기량에 대한 품질을 유지할 수 있으므로 불량률의 발생이 적은 것이 특징이다.
상기에서 설명 드린 바와 같이 본 발명의 구성은 상기의 실시예를 통해 그 물성의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
도 1a는 통상적인 레미콘 공장의 사이로 내부에 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 저장된 상태를 나타낸 도면.
도 1b는 통상적인 레미콘 공장의 사이로 내부에 저장된 강열감량이 서로 다른 플라이 애시가 레미콘 제조공정에 투입되는 상태를 나타낸 도면에 관한 것이다.

Claims (6)

  1. 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부, 슬래그 미분말 0.5~2.0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부가 혼합된 혼합물로 이루어지고,
    상기 복합 플라이 애시는 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 그리고 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시가 혼합된 복합 플라이 애시로서,
    상기 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시는 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 혼합하여 평균 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 한 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재.
  2. 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부, 슬래그 미분말 0.5~2.0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부가 혼합된 혼합물로 이루어지고,
    상기 복합 플라이 애시는 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 그리고 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시가 혼합된 복합 플라이 애시로서,
    상기 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시는 강열감량을 저감시키기 위해 900~1,000℃의 고온에서 연소시킨 후 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 혼합하여 평균 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 한 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재.
  3. KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시는 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시와 혼합하여 평균 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 강열감량을 조절하여 복합 플라이 애시를 제조하는 단계와;
    상기 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부, 슬래그 미분말 0.5~2.0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부를 혼합하는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재의 제조방법.
  4. KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위를 초과하는 강열감량이 5~12 중량%인 플라이 애시를 900~1,000℃의 고온에서 연소시켜 강열감량을 저감시키는 단계와;
    상기 단계에서 강열감량을 저감시킨 플라이 애시와 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하는 강열감량이 0.3~5 중량%인 플라이 애시를 혼합하여 평균 강열감량이 KS L 5405(플라이 애시) 기준 범위 내에 속하도록 강열감량을 조절하여 복합 플라이 애시를 제조하는 단계 및;
    상기 복합 플라이 애시 100 중량부에 대하여 AE감수제 0.01~0.02 중량부, 슬래그 미분말 0.5~2.0 중량부 및 석고 0.5~2.0 중량부를 혼합하는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
KR20070097064A 2007-09-22 2007-09-22 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법 KR100872894B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070097064A KR100872894B1 (ko) 2007-09-22 2007-09-22 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070097064A KR100872894B1 (ko) 2007-09-22 2007-09-22 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100872894B1 true KR100872894B1 (ko) 2008-12-10

Family

ID=40372242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20070097064A KR100872894B1 (ko) 2007-09-22 2007-09-22 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100872894B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06157115A (ja) * 1992-05-27 1994-06-03 Showa Denko Kk 無機質成形体の押出成形方法
KR100457419B1 (ko) * 2003-12-26 2004-11-16 주식회사한국포조텍 제강슬래그를 이용한 시멘트첨가재
JP2005120349A (ja) * 2003-09-16 2005-05-12 Raito Kogyo Co Ltd 土砂構造物材料並びにそれを用いた斜面、ライニング面、トンネル覆工面の表面保護工法及び法面保護工法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06157115A (ja) * 1992-05-27 1994-06-03 Showa Denko Kk 無機質成形体の押出成形方法
JP2005120349A (ja) * 2003-09-16 2005-05-12 Raito Kogyo Co Ltd 土砂構造物材料並びにそれを用いた斜面、ライニング面、トンネル覆工面の表面保護工法及び法面保護工法
KR100457419B1 (ko) * 2003-12-26 2004-11-16 주식회사한국포조텍 제강슬래그를 이용한 시멘트첨가재

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101313015B1 (ko) 시멘트 첨가재료 및 시멘트 조성물
KR101948627B1 (ko) 인공경량골재를 포함하는 고강도 경량콘크리트 조성물
KR20130041117A (ko) 미분 보조제
CN112456827A (zh) 一种道路基层缓凝水泥及其制备方法
KR20090082355A (ko) 시멘트 클링커 및 시멘트
Nasr et al. Mechanical properties of cement mortar made with black tea waste ash as a partial replacement of cement
Posi et al. Effect of fly ash fineness on compressive, flexural and shear strengths of high strength-high volume fly ash jointing mortar
KR100667631B1 (ko) 초기강도 증진용 콘크리트 혼화제 및 콘크리트 조성물
KR100662812B1 (ko) 생하수오니를 이용한 인공 초경량 골재의 제조 방법
JP4494743B2 (ja) セメント組成物の製造方法
JPH11221821A (ja) コンクリートの製造方法
US6997984B2 (en) Cement admixture
JP2021155231A (ja) 膨張材含有コンクリート
CN112341116A (zh) 一种脱硫石膏超硫水泥混凝土及其制备方法
JP7103869B2 (ja) セメント組成物
KR100872894B1 (ko) 강열감량 조절이 가능한 복합 플라이 애시 혼화재 및 그 제조방법
KR101110235B1 (ko) 시멘트 무첨가 콘크리트용 수용성 결합재 및 콘크리트의 제조방법
CN1477072A (zh) 一种高强度水泥的生产方法
JP2013107816A (ja) 低炭素型セメントペースト組成物
JP2015124097A (ja) コンクリート組成物及びその製造方法
KR20240060621A (ko) 콘크리트 혼화제
JP2007131477A (ja) フライアッシュセメント組成物及びそれを用いたコンクリート成形品
CN102010143B (zh) 用于混凝土中的改性二级粉煤灰的制备方法
KR100474976B1 (ko) 고강도 콘크리트 조성물의 제조방법
RU2307099C1 (ru) Комплексная добавка для бетонов и строительных растворов "криопласт п25"

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: 20121002

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131031

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140930

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151119

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161128

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee