KR101305546B1 - Method of manufacturing portland cement for carbon dioxide reduction including calcined dolomite take advantage of hydration properties - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of carbon dioxide reduction type Portland cement and carbon dioxide reduction type Portland cement composition are provided to maintain initial strength of concrete while effectively reducing carbon dioxide by adding light burned dolomite to the Portland cement. CONSTITUTION: Carbon dioxide reduction type Portland cement composition comprises 100 parts by weight of water, 150-250 parts by weight of Portland cement, 10-80 parts by weight of plaster mixture, and 10-80 parts by weight of light burning dolomite. The light burning dolomite is manufactured by incinerating the dolomite raw ore at 600-1000 deg. Celsius. The light burning dolomite comprises 40-70 wt% of calcium oxide, 20-40 wt% of activated magnesia, 10-20 wt% of one or a mixture selected from silicon dioxide, dialuminum trioxide, iron oxide, and sulfur trioxide. The plaster mixture includes calcium sulfate, chemical gypsum and natural gypsum in a weight ratio of 1:1-2:1-2. The carbon dioxide reduction type concrete composition includes carbon dioxide reduction type cement composition and filler composition. The filler composition comprises 20-40 wt% of metakaolin, 40-60 wt% of silicate glass, 10-15 wt% of silica and 10-15 wt% of natural fiber. [Reference numerals] (A1,B1,C1,D1) 1 day; (A2,B2,C2,D2) 3 days; (A3,B3,C3,D3) 7 days; (A4,B4,C4,D4) 14 days; (A5,B5,C5,D5) 21 days; (A6,B6,C6,D6) 28 days; (EE) Example1-air drying curing

Description

경소백운석의 수화특성을 활용한 이산화탄소 저감형 포틀랜드 시멘트의 제조방법{Method of manufacturing portland cement for carbon dioxide reduction including calcined dolomite take advantage of hydration properties}Method of manufacturing portland cement for carbon dioxide reduction including calcined dolomite take advantage of hydration properties

본 발명은 경소백운석의 수화특성을 활용한 이산화탄소 저감형 포틀랜드 시멘트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a carbon dioxide-reduced portland cement utilizing the hydration properties of light and small dolomite.

시멘트 산업은 철강, 석유화학 등과 함께 대표적인 국가 기간산업의 하나인 토목, 건축산업에 있어서 필수 불가결한 기초 소재 산업 중의 하나이다. 또한 시멘트산업은 지난 20세기부터 현재까지 산업화와 도시화를 이끌어오는데 큰 역할을 해왔다. 하지만 이에 따른 자원고갈, 지구온난화, 대기오염 등에 일정 부분 영향을 끼친 것도 부정할 수 없는 사실이다.The cement industry, along with steel and petrochemicals, is one of the essential material industries indispensable for the civil and building industries, one of the representative national infrastructure industries. In addition, the cement industry has played a major role in leading industrialization and urbanization from the 20th century to the present. However, it is also undeniable that some effects on resource depletion, global warming, and air pollution are caused.

최근 지구온난화와 관련하여 온실가스 배출량을 보면 전 세계적으로 시멘트 산업의 이산화탄소 배출량이 총 배출량의 5%에 해당하고, 우리나라로 한정하면 전체 총 배출량의 8% 가까이 차지하고 있다. 또한 에너지 소비량은 3,878TOE(Tonnage of Oil Equivalent)로서 제조업부문 총 배출량의 4.8%(2004년 기준)를 차지하고 있다. 상기 수치처럼 시멘트산업은 에너지 다소비 산업이며, 이산화탄소 배출산업인 시멘트산업에서 에너지효율을 높이고, 이산화탄소의 배출을 감소시키려는 노력이 계속되고 있다. In recent years, greenhouse gas emissions related to global warming, the global carbon dioxide emissions of the cement industry is equivalent to 5% of the total emissions, and only 8% of the total emissions in Korea. In addition, energy consumption is 3,878 Ton of Oil Equivalent (TOE), accounting for 4.8% of the total manufacturing sector emissions (as of 2004). As mentioned above, the cement industry is an energy-consuming industry, and efforts are being made to increase energy efficiency and reduce carbon dioxide emissions in the cement industry, which is a carbon dioxide emission industry.

이러한 시멘트 생산 시에 발생하는 이산화탄소를 줄이기 위한 기술로는 대한민국 공개특허 10-2012-0113476, 대한민국 등록특허 10-0975358 등과 같이 산업부산물인 고로 슬래그 미분말이나 플라이애쉬를 다량으로 사용하여 시멘트의 사용량을 줄여가고 있다. 그러나 상기와 같은 플라이애쉬는 무연탄이 연소되면서 발생되는 먼지를 집진하여 정제하는 공정을 거쳐 생산되는 것으로 제품이 형상이 일정하지 않으며, 미연탄소분이 발생할 수 있어 품질이 일정하지 않고 변화가 심하다는 단점이 있다. 또한 초기 재령 시 강도가 낮게 발현되며, 20% 이상 시멘트를 대체하여 사용하게 되면 강도의 저하가 급격해지게 되며, 무연탄의 연소로 인한 이산화탄소의 발생이 문제가 될 수 있다.As a technology to reduce the carbon dioxide generated during the production of cement, by using a large amount of blast furnace slag powder or fly ash, which is an industrial by-product such as Korea Patent Publication 10-2012-0113476, Republic of Korea Patent Registration 10-0975358, I'm going. However, the fly ash as described above is produced through a process of collecting and refining dust generated by burning anthracite coal, and the product is not uniform in shape, unburned carbon may occur, so the quality is not constant and the change is severe. have. In addition, the strength is low when the early age, when used in place of more than 20% of the cement is sharply reduced in strength, the generation of carbon dioxide due to the combustion of anthracite coal may be a problem.

이와 같이 콘크리트의 초기 강도를 유지하면서도, 이산화탄소를 효과적으로 저감할 수 있는 안정적인 대체물을 포함하는 시멘트의 개발이 요구되고 있다.As such, while maintaining the initial strength of the concrete, the development of a cement containing a stable substitute that can effectively reduce the carbon dioxide is required.

대한민국 공개특허 10-2012-0113476 (2012년 10월 15일)Republic of Korea Patent Publication 10-2012-0113476 (October 15, 2012) 대한민국 등록특허 10-0975358 (2010년 08월 05일)Republic of Korea Patent Registration 10-0975358 (August 05, 2010)

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 콘크리트의 초기 강도가 하락하지 않으면서 이산화탄소를 효과적으로 저감하는 안정적인 대체물을 포함하는 이산화탄소 저감형 포틀랜드 시멘트의 제공을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a carbon dioxide reduction portland cement comprising a stable substitute that effectively reduces carbon dioxide without reducing the initial strength of concrete.

또한 본 발명은 상기 포틀랜드 시멘트 조성물에 충진제를 더 포함하여 물성을 개선한 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물의 제공을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a carbon dioxide reduced concrete composition with improved physical properties by further comprising a filler in the Portland cement composition.

본 발명은 경소백운석의 수화특성을 활용한 이산화탄소 저감형 포틀랜드 시멘트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon dioxide-reduced portland cement composition utilizing the hydration properties of light dolomite.

본 발명의 일 양태는 포틀랜드 시멘트, 석고 및 경소백운석을 포함하는 이산화탄소 저감형 시멘트 조성물에 관한 것이다. 이때 상기 시멘트 조성물은 물 100 중량부에 대하여 포틀랜드 시멘트 150 내지 250 중량부, 석고 10 내지 80 중량부 및 경소백운석 10 내지 80 중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.One aspect of the invention relates to a carbon dioxide reducing cement composition comprising Portland cement, gypsum and light dolomite. In this case, the cement composition may include 150 to 250 parts by weight of Portland cement, 10 to 80 parts by weight of gypsum and 10 to 80 parts by weight of light dolomite based on 100 parts by weight of water.

또한 상기 경소 백운석은 백운석 원석을 600 내지 1000℃에서 하소하여 제조하며, 상기 경소백운석은 산화칼슘 40 내지 70 중량%; 활성마그네시아 20 내지 40 중량%; 및 이산화규소, 삼산화이알루미늄, 삼산화이철, 삼산화황에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 10 내지 20 중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.The light dolomite is prepared by calcining dolomite ore at 600 to 1000 ° C., and the light dolomite is 40 to 70% by weight of calcium oxide; Active magnesia 20-40 wt%; And 10 to 20 wt% of any one or a mixture thereof selected from silicon dioxide, dialuminum trioxide, ferric trioxide, and sulfur trioxide.

또한 상기 경소백운석은 하소 시 발생하는 강열감량 전체 100 중량%에 대하여 0.01 내지 10 중량%일 수 있으며, 평균입경은 0.01 내지 3 mm, 분말도는 3,000 내지 6,000 ㎠/g일 수 있다.In addition, the light dolomite may be 0.01 to 10% by weight relative to the total 100% by weight loss generated during calcination, the average particle diameter may be 0.01 to 3 mm, the powder may be 3,000 to 6,000 cm 2 / g.

또한 상기 경소백운석에 포함되는 활성마그네시아는 비표면적이 50 내지 60 ㎡/g일 수 있다.In addition, the active magnesia included in the light dolomite may have a specific surface area of 50 to 60 m 2 / g.

본 발명의 다른 양태는 상기 시멘트 조성물을 포함하는 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물에 관한 것이다.Another aspect of the invention relates to a carbon dioxide reducing concrete composition comprising the cement composition.

이하, 본 발명에 따른 이산화탄소 저감형 시멘트 조성물에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the carbon dioxide reduction cement composition according to the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 콘크리트에 포함되는 시멘트 제조 시 발생하는 이산화탄소를 절감하기 위해 연구를 계속하던 중 백운석을 열처리하여 발생하는 경소백운석이 첨가되었을 때 시멘트를 대체함에 따른 이산화탄소 저감효과를 가져오면서 여러 양생과정에서 품질저하 없이 동등 이상의 물성이 발현됨을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors continue to research to reduce the carbon dioxide generated in the production of cement included in the concrete quality of the various curing process while bringing the effect of reducing the carbon dioxide by replacing cement when the light dolomite generated by heat treatment dolomite is added The present invention has been completed by discovering that equivalent or more physical properties are expressed without deterioration.

일반적으로 백운석을 열처리할 경우 탈탄산 반응을 거치면서 경소백운석 상태가 되는데 백운석의 열처리 과정은 하기 화학식 1과 같다.In general, when the dolomite is heat treated, it becomes a light dolomite state while undergoing a decarbonation reaction.

[화학식 1][Formula 1]

CaMg(CO3)2 → CaCO3 + MgO + CO2 CaMg (CO 3 ) 2 → CaCO 3 + MgO + CO 2

상기 탈탄산 반응 시 가해지는 열은 600 내지 1000℃이며, 탈탄산 반응을 통해 생성되는 활성마그네시아는 이 온도 범위 내에서만 결정성이 낮은 활성상태를 보이게 된다. 이와는 대조적으로 시멘트 클링커 생성 시에도 마그네시아가 생성될 수 있으나 이 경우는 1,000℃ 이상의 고온에서 생성되며, 비표면적 및 반응성이 작고, 격자에너지가 매우 높으며(3975 KJ/mol) 사연소 결정(dead-burned)을 띄게 된다. The heat applied during the decarbonation reaction is 600 to 1000 ° C., and the active magnesia produced through the decarbonation reaction shows an active state with low crystallinity only within this temperature range. In contrast, magnesia may be produced when cement clinker is produced, but in this case it is produced at high temperatures above 1,000 ° C, has a small specific surface area and reactivity, very high lattice energy (3975 KJ / mol) and dead-burned crystals. Will be displayed.

이렇게 시멘트 클링커 생성 시 발생하는 사소 마그네시아(periclase)는 콘트리트의 장기간에 걸친 수화반응에서 지나친 팽창을 유발하여 콘크리트의 물성을 크게 떨어뜨리는 원인이 된다. 그러나 본 발명에 사용되는 경소백운석에 포함되는 저온소성(light-burned) 활성마그네시아는 비표면적이 크고 반응성이 높아 수화반응이 더 잘 일어나게 된다. 활성마그네시아가 포함된 시멘트가 물과 반응하면 수화 초기에 다량의 Mg(OH)2·nH2O 겔이 형성되어 많은 양의 과잉 수분을 결정수로서 가두어두며, 이는 공극 수화물의 비율을 줄여 치밀한 조직을 형성하는데 기여하게 된다. 활성마그네시아의 수화메커니즘은 하기 화학식 2 내지 3을 포함할 수 있다.Minor magnesia (periclase) generated during the cement clinker formation causes excessive expansion in the long-term hydration of concrete, which causes the concrete properties to be greatly degraded. However, the light-burned activated magnesia included in the light dolomite used in the present invention has a high specific surface area and a high reactivity, so that the hydration reaction is more likely to occur. When the cement containing activated magnesia reacts with water, a large amount of Mg (OH) 2 · nH 2 O gel is formed at the beginning of hydration, trapping a large amount of excess water as crystallized water, which reduces the proportion of pore hydrates, resulting in a dense texture. Will contribute to the formation. The hydration mechanism of the active magnesia may include the following Chemical Formulas 2-3.

[화학식 2] - 수화 초기[Formula 2]-early hydration

MgO + H2O → Mg(OH)2·nH2O (brucite gel) MgO + H 2 O → Mg ( OH) 2 · nH 2 O (brucite gel)

[화학식 3] - 수화 후기[Formula 3]-late sign language

Mg(OH)2·nH2O → Mg(OH)2(brucite) + H2OMg (OH) 2 nH 2 O → Mg (OH) 2 (brucite) + H 2 O

상기 화학식 2를 통해 생성된 Mg(OH)2·nH2O 겔은 약 39 내지 42 mol%의 수분을 함유할 수 있으며, 수화 후기에 생성된 brucite는 약 25 내지 35 mol%의 수분을 가질 수 있다. 상기 brucite gel이 결정화되면서 방출하는 수분은 조성물 내부에 포함되어 있는 C3S, C2S, 3CaOㆍSiO2, 2CaOㆍSiO2, 3CaOㆍAl2O3 및 4CaOㆍAl2O3ㆍFe2O3 등의 수화반응에 사용되어 후기 강도를 발현하는 역할을 하게 되며, brucite gel이 함유하는 수분은 잉여 수분의 건조 시 발생할 수 있는 수축현상을 억제하여 부피가 2배 이상 팽창하여 화학적 수축보상을 하게 된다.The Mg (OH) 2 nH 2 O gel produced through Chemical Formula 2 may contain about 39 to 42 mol% of water, and brucite produced at the end of hydration may have about 25 to 35 mol% of water. have. Moisture released as the brucite gel crystallizes C 3 S, C 2 S, 3CaO · SiO 2 , 2CaO · SiO 2 , 3CaO · Al 2 O 3 and 4CaO · Al 2 O 3 ㆍ Fe 2 contained in the composition It is used for hydration reaction such as O 3 to express late strength, and moisture contained in brucite gel suppresses shrinkage that can occur during drying of excess water and expands the volume more than two times to compensate for chemical shrinkage. Done.

본 발명에 따른 이산화탄소 저감형 시멘트 조성물은 포틀랜드 시멘트, 석고 및 경소백운석을 포함하여 이루어질 수 있다.The carbon dioxide reducing cement composition according to the present invention may comprise portland cement, gypsum and light dolomite.

상기 포틀랜드 시멘트는 규산삼칼슘(Alite, C3S), 규산이칼슘(Belite, C2S) 등의 규산칼슘 화합물, 알루민산삼칼슘(aluminate phase, C3A), 철알루민산사칼슘(ferrite phase, C4AF) 등의 간극상(interstitial phase) 화합물 및 각종 슬래그를 포함하여 이루어진 것으로 당업계에서 통상적으로 사용하는 1종 보통 포틀랜드 시멘트, 중용열포틀랜드시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 저열포틀랜드시멘트 또는 내황산염포틀랜드시멘트 등을 사용할 수 있다.The Portland cement is a calcium silicate compound such as tricalcium silicate (Alite, C 3 S), dicalcium silicate (Belite, C 2 S), aluminate tricalcium (aluminate phase, C 3 A), calcium iron aluminate ( It consists of interstitial phase compounds such as ferrite phase, C 4 AF) and various slags, which is one type of ordinary portland cement, medium hot portland cement, crude steel portland cement, low heat portland cement or Sulfate resistant portland cement and the like can be used.

상기 포틀랜드 시멘트는 콘크리트 제조 시 첨가하는 물 100 중량부에 대하여 150 내지 250 중량부를 포함하는 것이 좋으며, 바람직하게는 물/시멘트비(W/C)가 45 내지 55%가 되도록 첨가량을 조절하는 것이 좋다.The portland cement may include 150 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of water added during concrete production, and preferably, the amount of the cement is adjusted so that the water / cement ratio (W / C) is 45 to 55%.

상기 석고는 콘크리트 조성물의 응결조절제로 사용되며, 조기강도를 촉진하고 내구성을 증가시키는 역할을 하게 된다. 상기 석고는 당업계에서 통상적으로 사용하는 화학석고, 천연석고, 탈황석고 등 종류에 한정하지 않으나, 바람직하게는 탈황석고를 사용하는 것이 좋다. 상기 탈황석고는 석유 정제과정이나 열병합발전소 및 화력발전소에서 부수적으로 생성되는 것으로 탈황과정을 거쳐 생산되는 것을 말한다. The gypsum is used as a coagulant control agent of the concrete composition, and serves to promote early strength and increase durability. The gypsum is not limited to chemical gypsum, natural gypsum, desulfurized gypsum, and the like, which are commonly used in the art, but it is preferable to use desulfurized gypsum. The desulfurized gypsum is an incidental generation in petroleum refining, cogeneration, and coal-fired power plants.

상기 탈황석고는 강열감량(Ig. loss)이 5 내지 30%이며, 산화칼슘(CaO) 20 내지 60 중량%, 산화마그네슘(MgO) 1 내지 5 중량%, 이산화규소(SiO2) 0.1 내지 5 중량%, 삼산화이알루미늄(Al2O3) 0.1 내지 3 중량%, 삼산화황(SO3) 20 내지 60 중량%, 삼산화이철(Fe2O3) 0.1 내지 3중량%, 산화칼륨(K2O) 0.01 내지 0.3 중량%, 바나듐(V) 0.01 내지 0.3 중량%를 포함하여 이루어진 것이 좋다.The desulfurized gypsum has an ignition loss (Ig. Loss) of 5 to 30%, 20 to 60% by weight of calcium oxide (CaO), 1 to 5% by weight of magnesium oxide (MgO), and 0.1 to 5 weight of silicon dioxide (SiO 2 ) %, Dialuminum trioxide (Al 2 O 3 ) 0.1 to 3% by weight, sulfur trioxide (SO 3 ) 20 to 60% by weight, ferric trioxide (Fe 2 O 3 ) 0.1 to 3% by weight, potassium oxide (K 2 O) 0.01 to 0.3 wt%, vanadium (V) 0.01 to 0.3 wt% is preferably included.

또한 본 발명에서는 탈황석고를 단독으로 사용할 수 있으나 화학, 천연석고에서 선택되는 어느 하나를 단독으로 사용하거나, 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 바람직하게는 화학석고, 천연석고 및 탈황석고를 혼합한 혼합물의 형태로 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 탈황석고 : 화학석고 : 천연석고가 1 : 1 내지 2 :1 내지 2 중량비로 혼합하는 것이 콘크리트 조성물의 초기 강도 증진에 기여할 수 있어 좋다. 탈황석고의 경우 첨가량이 늘어나도 초기응결강도에 변화를 주지 않으나 2 중량부 이상 포함되는 경우 종결이 지연되며 28일 강도 증진율이 매우 저조하므로 상기 중량비로 첨가하는 것이 바람직하다.In the present invention, desulfurized gypsum may be used alone, but any one selected from chemistry and natural gypsum may be used alone, or a mixture thereof may be used. Preferably, it is preferable to use in the form of a mixture of chemical gypsum, natural gypsum and desulfurized gypsum, more preferably desulfurized gypsum: chemical gypsum: natural gypsum is 1: 1 to 2: 1 to 2 by weight It can contribute to the initial strength improvement of the composition. Desulfurized gypsum does not change the initial coagulation strength even if the added amount is increased, but when it contains 2 parts by weight or more, the termination is delayed and the 28 days strength increase rate is very low, so it is preferable to add it in the weight ratio.

상기 시멘트 조성물에 포함되는 석고 또는 석고 혼합물은 10 내지 80 중량부를 포함하는 것이 좋으며 바람직하게는 전체 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여 2 내지 6 중량%가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 탈황석고 또는 석고 혼합물은 첨가량이 증가할수록 응결지연 효과는 증가하나 6 중량%를 초과하는 경우 초기에 대량 생성된 수화물들로 인해 장기 강도에 기여하는 칼슘수화물의 충진 및 성장을 방해하여 결과적으로 장기강도가 하락하게 되어 바람직하지 못하다.The gypsum or gypsum mixture included in the cement composition may include 10 to 80 parts by weight, preferably 2 to 6% by weight based on 100% by weight of the total concrete composition. The desulfurized gypsum or gypsum mixture increases the coagulation delay effect as the addition amount increases, but when it exceeds 6% by weight, it inhibits the filling and growth of calcium hydrate, which contributes to the long-term strength due to the mass produced hydrates initially, resulting in long-term It is not desirable to have a drop in strength.

상기 경소백운석(light burned dolomite)은 백운석 원석을 20 내지 50mm로 분쇄한 후, 600 내지 1000℃에서 24 내지 48시간 동안 하소하여 분말도 3,000 내지 6,000 ㎠/g으로 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 제조된 경소백운석은 활성마그네시아를 포함하게 되며, 상기 활성마그네시아는 수화반응에 참여하고, 수화일이 3일 경과하면 100%가 수화반응에 참여하게 되어 본 발명에서 요구하는 이산화탄소 저감효과 뿐만 아니라 균열저감효과 및 고강도발현을 가져오게 된다. 이때 상기 활성마그네시아는 비표면적이 50 내지 60 ㎡/g인 것이 수화반응 참가에 유리하여 바람직하다.The light burned dolomite is pulverized dolomite ore to 20 to 50mm, and then calcined at 600 to 1000 ℃ for 24 to 48 hours, it is preferable to use the one prepared in the powder degree of 3,000 to 6,000 cm 2 / g. The prepared small dolomite includes active magnesia, and the active magnesia participates in the hydration reaction, and after three days of hydration, 100% of the active magnesia participates in the hydration reaction. It leads to a reduction effect and high strength expression. In this case, the active magnesia is preferably in a specific surface area of 50 to 60 m 2 / g in order to participate in the hydration reaction.

본 발명에 따른 경소백운석 제조에서 상기 하소 온도 범위를 벗어나는 경우 사연소 결정을 가지는 마그네시아가 생성되며, 이 경우 수화반응에 참여하는 마그네시아의 비율이 수화일 3일 경과 후에도 9 내지 23% 정도밖에 참여하지 못하며 균열저감효과 및 강도가 하락할 뿐만 아니라 후기 재령에서 과도한 팽창을 유발하게 되므로 상기 온도 범위를 유지하는 것이 좋다.In the manufacture of light calcined dolomite according to the present invention, when the calcined temperature range is out of the calcined temperature, magnesia having crystallization of tetraburn is produced, and in this case, the proportion of magnesia participating in the hydration reaction is only 9 to 23% after 3 days of hydration. It is good to maintain the temperature range because it will not only reduce the crack reduction effect and strength but also cause excessive expansion in later age.

본 발명에 따른 경소백운석은 산화칼슘 40 내지 70 중량%; 활성마그네시아 20 내지 40 중량%; 및 이산화규소, 삼산화이알루미늄, 삼산화이철, 삼산화황에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 10 내지 20 중량%를 포함하여 이루어진 것이 좋다.Light dolomite according to the present invention is 40 to 70% by weight calcium oxide; Active magnesia 20-40 wt%; And 10 to 20 wt% of any one or a mixture thereof selected from silicon dioxide, dialuminum trioxide, ferric trioxide, and sulfur trioxide.

또한 상기 경소백운석의 강열감량(lg.loss)은 경소백운석 100 중량%에 대하여 0.01 내지 10 중량%인 것이 바람직하다.In addition, the ignition loss (lg.loss) of the light dolomite is preferably from 0.01 to 10% by weight relative to 100% by weight of light dolomite.

본 발명에 따른 시멘트 조성물은 콘크리트 제조 시 첨가되는 물 100 중량부에 대하여 포틀랜드 시멘트 150 내지 250 중량부, 석고 10 내지 80 중량부 및 경소백운석 10 내지 80 중량부를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. The cement composition according to the present invention preferably comprises 150 to 250 parts by weight of Portland cement, 10 to 80 parts by weight of gypsum and 10 to 80 parts by weight of light dolomite based on 100 parts by weight of water added during concrete production.

또한 본 발명에 따른 시멘트 조성물은 상기 시멘트 조성물, 골재 및 물을 포함하여 콘크리트 조성물을 제조할 수 있다.In addition, the cement composition according to the present invention may prepare a concrete composition including the cement composition, aggregate and water.

상기 골재는 모르타르 또는 콘크리트를 제조하기 위하여 시멘트 및 물과 혼합하는 잔골재, 부순 모래, 자갈, 부순 굵은골재, 바다모래, 고로슬래그 잔골재, 고로슬래그 굵은 골재 및 기타 이와 비슷한 재료를 통칭하는 것으로, 본 발명에서 사용할 수 있는 골재는 입자의 크기에 따라 굵은 골재 및 잔골재로 분류하여 사용할 수 있다. The aggregate refers to fine aggregate, crushed sand, gravel, crushed coarse aggregate, sea sand, blast furnace slag fine aggregate, blast furnace slag coarse aggregate, and other similar materials, which are mixed with cement and water to produce mortar or concrete, and the present invention. Aggregate that can be used in can be used to classify as coarse aggregate and fine aggregate according to the size of the particles.

상기 굵은 골재 및 잔 골재는 KS F 규격을 만족하는 것을 사용하는 것이 좋으며 상세하게는 잔골재는 평균입경이 0.074mm 이상, 굵은 골재는 4.76mm 이상 40mm 이하인 것을 사용하는 것이 좋으나 이에 한정하는 것은 아니다.The coarse aggregate and fine aggregate is preferably used to satisfy the KS F standard, and in detail, fine aggregate is used in the average particle diameter of more than 0.074mm, coarse aggregate is more than 4.76mm 40mm or less, but is not limited thereto.

상기 굵은 골재 및 잔 골재는 시공하는 콘크리트 조성물의 역할 및 시멘트 비용의 저감, 조성물의 물성 등에 따라 자유롭게 첨가비를 조절할 수 있으며 바람직하게는 잔골재율(전체 골재 용적 중 잔골재가 차지하는 전체 용적, S/a)이 40 내지 55%를 유지하는 것이 좋으나 이에 한정하는 것은 아니다.The coarse aggregate and fine aggregate can freely adjust the addition ratio according to the role of the concrete composition to be constructed and the reduction of cement cost, the physical properties of the composition, and preferably the aggregate aggregate ratio (the total volume occupied by fine aggregate of the total aggregate volume, S / a) ) Is preferably 40 to 55%, but is not limited thereto.

상기 콘크리트 조성물에 포함되는 골재는 굵은 골재와 잔골재를 포함하여 물 100 중량부에 대하여 400 내지 2,000 중량부를 포함하는 것이 좋다.Aggregate included in the concrete composition may include 400 to 2,000 parts by weight based on 100 parts by weight of water, including coarse aggregate and fine aggregate.

또한 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 메타카올린, 물유리, 실리카 및 천연섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 구성된 충진제 조성물을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 충진제 조성물이 메타카올린 20 내지 40 중량%, 물유리 40 내지 60 중량%, 실리카 10 내지 15 중량% 및 천연섬유 5 내지 10 중량%의 혼합물로 구성될 수 있으며, 상기 충진제 조성물은 전체 콘크리트 조성물 100 중량부에 대하여 20 내지 30 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.In addition, the concrete composition according to the present invention may further include a filler composition composed of any one or a mixture thereof selected from metakaolin, water glass, silica and natural fibers. Preferably, the filler composition may be composed of a mixture of 20 to 40% by weight of metakaolin, 40 to 60% by weight of water glass, 10 to 15% by weight of silica and 5 to 10% by weight of natural fibers, wherein the filler composition is made of whole concrete It is preferable to mix 20-30 weight part with respect to 100 weight part of compositions.

상기 메타카올린은 고령토를 주성분으로 한 카올린을 균질하게 성분 조합한 후 특수한 전처리 및 소성하여 활성시킨 다음 일정한 입도로 미분한 것으로, 수화 시 알루미늄이 용출되고, 단기적으로 에트링가이트(ettringite)를 생성하여 시멘트의 주요 구성성분인 알라이트(alite)의 활성화로 인한 반응속도의 증가로 초기 강도를 증가시키고, 수산화칼슘과의 포졸란반응으로 콘크리트의 조직을 치밀하게 만들어 강도 및 내구성을 향상시키게 된다.The metakaolin is a homogeneous combination of kaolin, the main component of kaolin, and then activated by special pretreatment and calcining, and then finely divided to a certain particle size.Aluminum is eluted upon hydration, and short-term ettringite is produced. The initial strength is increased by the increase of the reaction rate due to the activation of alite, which is a major component of cement, and the pozzolanic reaction with calcium hydroxide makes the structure of concrete compact, improving the strength and durability.

상기 메타카올린은 비중 2.5 내지 2.8, 분말도는 120,000 내지 150,000㎠/g을 사용하는 것이 바람직하다. The metakaolin preferably has a specific gravity of 2.5 to 2.8, and a powder degree of 120,000 to 150,000 cm 2 / g.

상기 충진제 조성물에서 메타카올린이 20 중량% 미만 첨가된 경우 본 발명에서 원하는 강도발현이 이루어지지 않으며, 40 중량%를 초과하는 경우 효과는 유지되나 비용적인 측면에서 불리하다.When the metakaolin is added in less than 20% by weight in the filler composition, the desired strength is not achieved in the present invention, when the content exceeds 40% by weight, the effect is maintained but disadvantageous in terms of cost.

상기 물유리는 규석이나 규사가 주성분인 규산과 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이 결합된 염의 일종으로, 칼륨계의 경우 높은 강도를 나타내나 고가이고, 나트륨계는 강도는 칼륨계에 비해 떨어지나 값이 싸고 대량생산이 가능하다. 본 발명에 사용하는 물유리는 상기 규산나트륨 또는 규산칼륨으로서 어떠한 종류를 사용하여도 무방하다.The water glass is a kind of salts in which silicate and silica are the main components of silicic acid and sodium hydroxide or potassium hydroxide, which is high in the case of potassium-based, but expensive. This is possible. The water glass used for this invention may use any kind as said sodium silicate or potassium silicate.

상기 충진제 조성물에서 물유리는 40 내지 60 중량%를 첨가하는 것이 좋다. 40 중량% 미만인 경우 수화반응과 중합반응이 제대로 발생하지 않아 압축강도가 저하되며, 60 중량%를 초과하는 경우 급결이 발생하여 시공에 문제가 발생하게 된다.The water glass in the filler composition is preferably added 40 to 60% by weight. If less than 40% by weight of the hydration reaction and polymerization does not occur properly, the compressive strength is lowered, if it exceeds 60% by weight is a sudden occurrence of the problem occurs in the construction.

상기 실리카는 콘크리트 조성물 내의 수산화칼슘과 반응하여 칼슘실리케이트수화물을 생성할 뿐만 아니라, 보강재로 함께 포함되는 천연섬유의 내구성을 향상시키는 역할도 수행하게 된다. 천연섬유의 흡수력은 섬유 보강 콘크리트의 내구성을 저하시키게 되는데, 흡수는 콘크리트의 균열을 발생시킬 수 있는 체적변화를 불러오게 된다. 그러나 실리카를 혼합하면 섬유의 매트릭스를 개조하여 섬유의 기능저하를 방지하게 된다.The silica not only generates calcium silicate hydrate by reacting with calcium hydroxide in the concrete composition, but also plays a role of improving durability of natural fibers included as a reinforcing material. Absorption of natural fibers reduces the durability of fiber-reinforced concrete. Absorption causes a volume change that can cause cracking of concrete. Mixing silica, however, modifies the matrix of the fiber to prevent deterioration of the fiber.

상기 실리카는 페로실리콘이나 금속실리콘 등의 제조 시에 발생하는 부산물로 형태에 따라 분체 실리카, 입상 실리카, 슬러리 실리카 등이 있으며, 바람직하게는 SiO2 가 85 중량% 이상 포함되며, 단위용적질량이 0.4 내지 0.8ton/㎥인 입상 실리카를 사용하는 것이 좋다.The silica is a by-product generated during the production of ferrosilicon or metal silicon, and may include powder silica, granular silica, slurry silica, etc., preferably 85 wt% or more of SiO 2 , and a unit volume mass of 0.4. It is preferable to use granular silica of 0.8 to 0.8 ton / m 3.

상기 실리카는 전체 충진제 조성물 100 중량%에 대하여 10 내지 15 중량% 첨가하는 것이 바람직하다. 10 중량% 미만 첨가하는 경우 콘크리트 조성물의 강도발현이 저하되며, 15 중량% 초과하는 경우, 콘크리트 조성물의 강도 및 내수성이 취약해질 우려가 있다.The silica is preferably added 10 to 15% by weight based on 100% by weight of the total filler composition. If less than 10% by weight, the strength expression of the concrete composition is lowered, if more than 15% by weight, there is a fear that the strength and water resistance of the concrete composition is weak.

상기 천연섬유는 세포구조를 가진 복합체로 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌이 다른 층을 구성하는 자연적으로 생성된 물질을 통칭하는 것으로, 현재 통상적으로 나와 있는 면, 마, 견 등 일반적인 형태의 천연섬유를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 유칼리, 사이살, 바나나 및 대나무 섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다. 상기 섬유들은 콘크리트의 소성수축을 감소시키고, 균열확산을 억제하거나 지연시키는 효과가 있다. 또한 기계적인 물성 및 충격강도를 개선하고, 하중이 콘크리트 매트릭스에서 섬유로 분산 전달되어 안정적인 파괴거동을 나타나게 된다. 다만 상기 천연섬유들은 흡수력에 따라 콘크리트의 내구성을 저하시킬 수 있으므로, 첨가 전에 방수제를 처리하는 것이 바람직하다. 상기 방수제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 것이라면 종류에 한정하지 않으며, 바람직하게는 폴리하이드로겐메틸실록산(poly(hydrogenmethylsiloxane)), poly(dimethylsiloxane)) 등의 실록산계, 스테아릴록시메틸피리디니움 클로라이드(stearylmethylpyridinium chloride), 스테아라미도메틸피리디니움 클로라이드(stearamidomethylpyridinium chloride) 등의 피리디니움 클로라이드계, 플로로폴리머계 등을 사용하는 것이 좋다. 상기 방수제는 천연섬유의 첨가량에 따라 농도 및 처리 시간 등을 적절히 조절하는 것이 좋다. The natural fiber is a complex having a cellular structure, cellulose, hemicellulose, lignin is a generic name for a naturally produced material constituting a different layer, it is currently available in general forms of natural fibers such as cotton, hemp, silk However, it is preferable to use one or a mixture thereof, preferably selected from eucalyptus, sisal, banana and bamboo fiber. The fibers have the effect of reducing the plastic shrinkage of the concrete, inhibiting or retarding crack diffusion. In addition, the mechanical properties and impact strength are improved, and the load is distributed and transferred from the concrete matrix to the fiber, resulting in stable fracture behavior. However, the natural fibers may reduce the durability of the concrete according to the absorbency, it is preferable to treat the waterproofing agent before the addition. The waterproofing agent is not limited to the type as long as it is commonly used in the art, preferably siloxane-based, stearyloxymethylpyridinium chloride, such as poly (hydrogenmethylsiloxane) or poly (dimethylsiloxane) It is preferable to use pyridinium chloride type, fluoropolymer type, such as (stearylmethylpyridinium chloride), stearamidomethylpyridinium chloride, and the like. The waterproofing agent may appropriately adjust the concentration and treatment time, etc. according to the amount of natural fiber added.

상기 천연섬유는 섬도 1 내지 10 데니어, 길이 0.5 내지 3㎜의 단섬유를 사용하는 것이 바람직하며, 첨가량은 전체 충진제 조성물 100 중량% 중에 5 내지 10 중량%를 포함하는 것이 좋다. 5 중량% 미만인 경우 상기 천연섬유의 효과가 제대로 발현되지 않으며, 10 중량% 초과하는 경우, 많은 첨가량으로 인한 콘크리트의 물성저하가 나타날 수 있다.The natural fiber is preferably 1 to 10 denier, short fibers of 0.5 to 3mm in length, the addition amount is preferably 5 to 10% by weight in 100% by weight of the total filler composition. If less than 5% by weight, the effect of the natural fiber is not properly expressed, if more than 10% by weight, the physical properties of the concrete may appear due to the large amount of addition.

본 발명에 따른 경소백운석을 첨가한 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물은 클링커를 대체하여 시멘트 생산 시 발생하는 이산화탄소를 크게 절감할 수 있으며, 활성마그네시아를 포함하여 동등 이상의 물성을 유지할 수 있다. 또한 첨가하는 석고의 조성비를 변화하여 초기강도발현이 뛰어난 콘크리트 조성물을 제조할 수 있으며, 보강형 충진제를 더 포함하여 초기 균열확산을 억제하고 기계적인 성능과 충격강도를 개선할 수 있다.Carbon dioxide-reduced concrete composition added to the light dolomite according to the present invention can significantly reduce the carbon dioxide generated in the production of cement by replacing the clinker, and can maintain physical properties equal to or higher than the active magnesia. In addition, by changing the composition ratio of the gypsum to be added to produce a concrete composition excellent in the initial strength expression, it may further include a reinforcing filler to suppress the initial crack diffusion and improve the mechanical performance and impact strength.

도 1은 기건양생조건과 경소백운석의 하소온도 및 첨가량에 따른 콘크리트 조성물의 압축강도를 나타낸 것이다.
도 2은 수중양생조건과 경소백운석의 하소온도 및 첨가량에 따른 콘크리트 조성물의 압축강도를 나타낸 것이다.
도 3은 탄산화양생조건과 경소백운석의 하소온도 및 첨가량에 따른 콘크리트 조성물의 압축강도를 나타낸 것이다.
도 4는 경소백운석의 첨가량에 따른 콘크리트 조성물의 단열온도 상승결과를 나타낸 것이다.
도 5는 경소백운석의 첨가량에 따른 콘크리트 조성물의 건조수축 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 경소백운석의 첨가량에 따른 콘크리트 조성물의 무게변화 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본원발명의 실시예 및 비교예를 통해 제조된 콘크리트 조성물의 단열온도를 측정한 장치를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the compressive strength of the concrete composition according to the air curing conditions and calcining temperature and addition amount of light calcined dolomite.
Figure 2 shows the compressive strength of the concrete composition according to the curing conditions and calcined dolomite temperature and the amount of addition in the water curing conditions.
Figure 3 shows the compressive strength of the concrete composition according to the carbonation curing conditions and calcined dolomite temperature and the addition amount.
Figure 4 shows the result of the heat insulation temperature rise of the concrete composition according to the addition amount of light and small dolomite.
Figure 5 shows the results of the drying shrinkage of the concrete composition according to the addition amount of light and small dolomite.
Figure 6 shows the result of the weight change of the concrete composition according to the addition amount of light and small dolomite.
Figure 7 shows an apparatus for measuring the thermal insulation temperature of the concrete composition prepared through the Examples and Comparative Examples of the present invention.

이하 하기 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 자유롭게 변형 및 수정이 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples. However, the following examples are only examples for describing the present invention in more detail, and the present invention is not limited to the following examples, and modifications and variations are freely possible within the spirit and scope of the present invention. Obviously, it belongs to the scope of the present invention.

상기 실시예 및 비교예에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다.Unless otherwise defined in the technical and scientific terms used in the above examples and comparative examples, those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs have the meanings that are commonly understood.

상기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 콘크리트 조성물의 물성을 다음과 같이 측정하였다.The physical properties of the concrete composition prepared through the Examples and Comparative Examples were measured as follows.

(사용재료)(Material used)

하기 실시예 및 비교예에 사용된 조성물의 제원을 하기 표 1에 나타내었다.The specifications of the compositions used in the following examples and comparative examples are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112013003868856-pat00001
Figure 112013003868856-pat00001

(Paste flow)Paste flow

페이스트의 초기 유동성을 측정하기 위해 Mini-slump 법을 사용하였다. 페이스트의 물/시멘트(W/C)는 0.4로 하였으며, 나프탈렌계 액상혼화제(NP계, 동남기업 naphthalene계)를 3.9g 첨가하였다. 용기에서 1분간 균일하게 혼합하고, 높이 50㎜, 상하부 직경 50㎜의 Conc을 이용하여 시멘트 페이스트의 흐름 정도를 직경(㎝)으로 나타내었다. 혼합된 시멘트 페이스트는 Conc에 투입 후 들어 올려진 시멘트 페이스트의 직경을 측정하고, 60분 후 동일한 방법으로 경시변화를 관찰하였다.Mini-slump method was used to measure the initial flowability of the paste. The water / cement (W / C) of the paste was 0.4, and 3.9 g of a naphthalene liquid admixture (NP, naphthalene) was added. The mixture was uniformly mixed in the container for 1 minute, and the flow rate of the cement paste was expressed in diameter (cm) using a Conc having a height of 50 mm and an upper and lower diameter of 50 mm. After mixing the cement paste into Conc, the diameter of the cement paste was measured, and after 60 minutes, the change was observed in the same manner.

(응결시간)(Condensation time)

응결시간 측정을 위한 시료의 혼합은 KS L 5109에 준하였으며, 측정조건은 항온항습기(23±1℃, 상대습도 95% 이상)분위기에서 진행하였다. 응결측정시간은 KS L 5108의 Vicat 장치를 활용하였다.The mixing of samples for the measurement of the setting time was in accordance with KS L 5109, and the measurement conditions were carried out in a constant temperature and humidity chamber (23 ± 1 ℃, relative humidity of 95% or more). The measurement time of condensation was measured using the Vicat apparatus of KS L 5108.

(압축강도)(Compressive strength)

KS L ISO 679에 준하여 몰탈 믹서에서 기계적으로 혼합한 시료를 4×4×16㎝의 압축강도 측정용 성형몰드에 Jolting machine을 이용하여 2층 다짐으로 채웠으며, 횟수는 각 층당 60회이었다. 다짐이 끝난 후 항온항습기(23±1℃, 상대습도 95% 이상)에서 24시간 양생 후 탈형하여. 수중(수온 : 22±1℃), 기건(습도 : 60±5%, 온도 : 20±1℃) 및 탄산화(습도 : 60±5%, 온도 : 22±1℃, CO2 농도 : 5±1%)에서 계속 양생 후 실시예에 따라 1일, 3일, 7일, 14일, 28일, 56일, 91일 재령일에서 압축강도를 각각 측정하였다.Samples mechanically mixed in a mortar mixer according to KS L ISO 679 were filled into a molding mold for measuring the compressive strength of 4 × 4 × 16 cm with a two-layer compaction using a jolting machine, and the number of times was 60 times for each layer. After compaction, demoulded after curing for 24 hours in constant temperature and humidity (23 ± 1 ℃, relative humidity 95% or more). Water (water temperature: 22 ± 1 ℃), air condition (humidity: 60 ± 5%, temperature: 20 ± 1 ℃) and carbonation (humidity: 60 ± 5%, temperature: 22 ± 1 ℃, CO 2 concentration: 5 ± 1 Compression strength was measured at 1 day, 3 days, 7 days, 14 days, 28 days, 56 days, and 91 days of age, according to the embodiment after curing.

(동결융해)(Freeze fusion)

KS F 2456 급속동결 융해에 대한 콘크리트의 저항 시험방법에 의거하였으며, 동결융해 시험 사이클은 14일간 양생된 시편에 대해 공시체 온도를 2시간 내지 4시간 사이에서 교대로 4℃ → -18℃, -18℃ → 4℃로 시험을 진행하였다.Based on the test method for the resistance of concrete to rapid freezing melting, the freeze-thawing test cycle alternates the specimen temperature between 2 and 4 hours for 4 days to -18 ° C, -18 The test was conducted at 4 ° C.

(콘크리트 배합실험)(Concrete Mixing Experiment)

Lab test를 통해 품질이 검증된 시료를 60ℓ기준으로 150초 비빔을 진행하였으며, 굳지 않은 콘크리트에서는 슬럼프와 공기량시험을, 굳은 콘크리트에서는 각 양생조건에 따른 내구성을 측정하였다.The samples tested for quality were tested for 60 seconds using a lab test for 150 seconds, and the slump and air volume tests were carried out on the solid concrete, and the durability of each curing condition was measured on the solid concrete.

(길이변화)(Change of length)

KS F 2424 콘크리트 길이변화 시험방법에 의거하였으며, KS F 2403에 의거한 공시체의 탈형 후 즉시 첫 번째 길이 측정을 하고, 길이 측정 후 공시체를 20±1℃의 수중에서 양생하고, 재령이 7일이 되었을 때 두 번째 길이 측정한다. 두 번째 길이 측정 후, 상기 보존조건을 유지하며 1, 4, 8주 및 3, 6, 9, 12 개월이 되었을 때, 각각 길이 변화를 측정한다.According to KS F 2424 test method for changing the length of concrete, the first length was measured immediately after demolding the specimen according to KS F 2403, and the specimen was cured in water at 20 ± 1 ℃ after measuring the length. Measure the second length. After the second length measurement, the length change is measured at 1, 4, 8 weeks and 3, 6, 9, and 12 months, respectively, while maintaining the preservation conditions.

(단열온도)(Thermal insulation temperature)

도 7에 도시된 물 순환 방식의 단열온도 상승시험 장비(Tokyo Rico사)를 사용하여, 콘크리트 시료를 넣은 단열용기를 항온조 내에 격납하고, 시료의 온도상승을 기준으로 시료와 항온조 내의 온도차를 제로에 가깝게 유지하여 완전 단열상태에 이르게 한다. 그 후 단열상태가 유지된 상태에서 콘크리트 시료 자체의 발열량에 의한 온도상승 과정과 최종온도 상승치를 기록하였으며, 단열온도 측정시간은 비빔 직후부터 7일까지 1시간 간격으로 측정하였다. By using the adiabatic temperature rise test equipment (Tokyo Rico Co., Ltd.) of the water circulation method shown in FIG. 7, a thermal insulation container containing a concrete sample is stored in a thermostat, and the temperature difference between the sample and the thermostat is zero based on the temperature rise of the sample. Keep close to complete insulation. After that, the temperature rise process and final temperature rise by the calorific value of the concrete sample itself were recorded while the insulation state was maintained. The insulation temperature measurement time was measured at 1 hour intervals from immediately after the beam to 7 days.

(제조예 1)(Production Example 1)

시멘트 클링커는 평균입경 2㎜ 이하로 조쇄하였으며, 여기에 탈황석고를 전체 조성물 100 중량%에 대해 5 중량% 첨가한 후, Lab 볼밀로 혼합 분쇄하여 비중 3.15, 분말도 3,380㎠/g으로 미분쇄 하였다. 경소백운석은 돌로마이트 원석을 단양에서 수득한 후 평균입경 30㎜로 분쇄하고, 600℃ 온도에서 하소하였다. 하소한 경소백운석은 평균입경 2㎜ 이하로 다시 분쇄하였다. 분쇄한 경소백운석은 전체 조성물 대비 3 중량%를 첨가하였고, 기타 첨가량은 하기 표 2에 따라 첨가하여 제조하였다.The cement clinker was crushed to an average particle diameter of 2 mm or less, and 5 wt% of desulfurized gypsum was added to 100 wt% of the total composition. . The light dolomite was obtained by obtaining a dolomite gemstone in Danyang, and then ground to an average particle diameter of 30 mm and calcined at a temperature of 600 ° C. The calcined light dolomite was pulverized again to an average particle diameter of 2 mm or less. Crushed light dolomite was added 3% by weight relative to the total composition, and the other amount was prepared according to the following Table 2.

(제조예 2 내지 4)(Production Examples 2 to 4)

경소백운석의 하소온도를 각각 650℃, 700℃, 750℃로 한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 조건에서 시멘트 조성물을 제조하였다. Cement compositions were prepared under the same conditions as in Preparation Example 1 except that the calcining temperatures of the light calcinal dolomite were set to 650 ° C., 700 ° C. and 750 ° C., respectively.

(제조예 5)(Production Example 5)

경소백운석의 함량을 5 중량%로 한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 조건에서 시멘트 조성물을 제조하였다.Cement composition was prepared under the same conditions as in Preparation Example 1, except that the content of the light dolomite was 5% by weight.

(제조예 6 내지 8)(Production Examples 6 to 8)

경소백운석의 하소온도를 각각 650℃, 700℃, 750℃로 한 것을 제외하고 제조예 5와 동일한 조건에서 시멘트 조성물을 제조하였다.Cement compositions were prepared under the same conditions as in Preparation Example 5 except that the calcining temperature of the light calcinal dolomite was set to 650 ° C., 700 ° C. and 750 ° C., respectively.

(제조예 9)(Preparation Example 9)

경소백운석의 함량을 10 중량% 첨가한 것을 제외하고 제조예 1과 동일한 조건에서 시멘트 조성물을 제조하였다.A cement composition was prepared under the same conditions as in Preparation Example 1, except that 10 wt% of the content of light dolomite was added.

(제조예 10 내지 12)(Production Examples 10 to 12)

경소백운석의 하소온도를 각각 650℃, 700℃, 750℃로 한 것을 제외하고 제조예 9와 동일한 조건에서 시멘트 조성물을 제조하였다.Cement compositions were prepared under the same conditions as in Preparation Example 9 except that the calcining temperature of the light calcinal dolomite was set to 650 ° C., 700 ° C. and 750 ° C., respectively.

(제조예 13)(Preparation Example 13)

경소백운석을 아예 첨가하지 않은 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 제조하였다. 제조예 1 내지 13의 콘크리트 조성물의 첨가량은 하기 표 2에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that light dolomite was not added at all. The addition amount of the concrete composition of Preparation Examples 1 to 13 is shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112013003868856-pat00002
Figure 112013003868856-pat00002

(OPC : ordinary portland cement(plain), W : 물, C : 시멘트, S : 모래, G : 자갈)(OPC: ordinary portland cement (plain), W: water, C: cement, S: sand, G: gravel)

(실시예 1)(Example 1)

제조예 1 내지 13를 통해 제조된 콘크리트 조성물을 상기 기건양생 조건에서 양생하고, 1일, 3일, 7일, 14일, 28일 재령일의 압축강도를 측정하여 하기 도 1에 나타내었다. The concrete compositions prepared through Preparation Examples 1 to 13 were cured under the above-mentioned curing conditions, and the compressive strengths of 1 day, 3 days, 7 days, 14 days and 28 days of age were shown in FIG. 1.

(실시예 2, 3)(Examples 2 and 3)

제조예 1 내지 13을 통해 제조된 콘크리트 조성물을 각각 상기 수중양생(실시예 2), 탄산화양생(실시예3) 조건에서 양생하고, 1일, 3일, 7일, 14일, 28일 재령일의 압축강도를 측정하여 하기 도 2 및 도 3에 나타내었다.The concrete composition prepared through Preparation Examples 1 to 13 was cured under the conditions of curing in water (Example 2) and carbonation curing (Example 3), respectively, 1 day, 3 days, 7 days, 14 days, 28 days of age The compressive strength of the was measured and shown in FIGS. 2 and 3.

하기 도 1 내지 3과 같이 양생조건이 다름에도 불구하고 하소온도 650, 700℃의 경소백운석을 첨가한 시료가 가장 물성이 좋은 것을 확인할 수 있었으며, 시멘트 조성물 대비 3 중량% 첨가한 제조예 1 내지 4의 경우, 수중, 기건, 탄산화 3가지 조건의 양생과정에서 품질저하 없이 동등 이상의 물성이 발현됨을 확인할 수 있었다. 이는 수화 초기 생성된 다량의 Brucide gel이 많은 양의 과잉수분을 결정수로 포함하게 되고, 이로 인해 공극의 수화물 비율을 줄여서 결국은 치밀한 조직을 형성하는 것으로 보인다. 또한 Brucite gel이 결정화 되면서 방출하는 수분은 시멘트 내에 포함되어 있는 C3S, C2S, 3CaOㆍSiO2, 2CaOㆍSiO2, 3CaOㆍAl2O3 및 4CaOㆍAl2O3ㆍFe2O3 등의 수화반응에 지속적으로 사용되어 후기강도를 발현하는 것으로 판단된다.Despite the different curing conditions as shown in Figures 1 to 3 it was confirmed that the sample added to the calcined dolomite of 650, 700 ℃ calcining temperature is the best physical properties, Preparation Example 1 to 4 added 3% by weight compared to the cement composition In the case of water, air condition, carbonation, it was confirmed that the physical properties of the equivalent or more without deterioration in the curing process of three conditions. This suggests that a large amount of Brucide gel produced at the beginning of hydration contains a large amount of excess moisture as crystal water, thereby reducing the hydrate ratio of pores and eventually forming a dense tissue. In addition, the moisture released during the crystallization of the Brucite gel is characterized by C 3 S, C 2 S, 3CaO · SiO 2 , 2CaO · SiO 2 , 3CaO · Al 2 O 3 and 4CaO · Al 2 O 3 ㆍ Fe 2 O It is judged to express late strength by being used continuously in hydration reactions such as ' 3 '.

(실시예 4 내지 6 및 비교예 1)(Examples 4 to 6 and Comparative Example 1)

제조예 1 내지 13을 통해 제조된 시멘트 조성물 중 가장 물성이 좋은 하소온도 650℃의 경소백운석을 투입한 제조예 2, 6, 10과, OPC인 제조예 13의 시멘트 조성물을 준비하고, 제조 직후, 30분경과 후, 60분경과 후의 슬럼프, 공기량 및 응결시간을 측정하여 표 3에 각각 나타내었다. 또한 경화한 콘크리트의 압축강도를 3일, 7일, 14일, 28일, 56일, 91일 재령에서 각각 측정하여 표 4에, 동결융해 횟수에 따른 무게감량정도를 표 5에 각각 나타내었다. 또한 제조예 2, 6, 13을 통해 제조된 콘크리트의 단열온도의 상승정도를 측정하여 도 4에, 제조예 2, 6, 10, 13을 통해 제조된 콘트리트의 건조수축 및 무게변화를 측정하여 도 5 및 도 6에 나타내었다. 하기 도 4 내지 6에서 plain은 OPC, LB는 경소백운석(light burned), 3% 또는 LB_3%는 경소백운석의 첨가량을 나타낸 것으로 3%, 5%, 10%는 각각 경소백운석이 3%, 5%, 10% 첨가된 것을 뜻한다.Among the cement compositions prepared in Preparation Examples 1 to 13, the cement compositions of Preparation Examples 2, 6, and 10, and OPC prepared in Preparation Example 13 of OPC having a calcination temperature of 650 ° C. having the best physical properties were prepared, and immediately after preparation, After 30 minutes, the slump after 60 minutes, the air amount and the setting time were measured and shown in Table 3, respectively. In addition, the compressive strength of the hardened concrete was measured at 3 days, 7 days, 14 days, 28 days, 56 days, and 91 days, respectively, and the weight loss degree according to the number of freeze-thawing cycles is shown in Table 4, respectively. In addition, by measuring the degree of rise of the thermal insulation temperature of the concrete produced through the manufacturing examples 2, 6, 13 in Figure 4, by measuring the dry shrinkage and weight change of the concrete manufactured through the manufacturing examples 2, 6, 10, 13 5 and FIG. 6. In Figures 4 to 6, plain is OPC, LB is light burned, 3% or LB_3% is the addition amount of light dolomite, 3%, 5%, 10% are respectively 3%, 5% , 10% added.

[표 3][Table 3]

Figure 112013003868856-pat00003
Figure 112013003868856-pat00003

[표 4][Table 4]

Figure 112013003868856-pat00004
Figure 112013003868856-pat00004

[표 5][Table 5]

Figure 112013003868856-pat00005
Figure 112013003868856-pat00005

상기 표 3과 같이 경소백운석의 치환량이 증가할수록 슬럼프 및 공기량은 다소 감소하는 경향을 나타내었지만, 응결시간에서는 큰 차이 없이 유사하게 측정되었다. As shown in Table 3, as the substitution amount of the light dolomite increased, the slump and air amount showed a tendency to decrease somewhat, but it was similarly measured without significant difference in the setting time.

표 4 및 표 5를 보면 재령에 따른 압축강도는 OPC인 비교예 1에 비해 실시예 4 내지 6의 압축강도는 거의 동등한 수준으로 측정되었으며, 동결융해는 실시예 4 내지 6은 비교예에 비해 동탄성 및 무게비 감소가 적은 것으로 확인되었다. 이는 경소백운석 첨가에 따른 다량의 Brucite gel로 인해 치밀한 조직이 형성되어 물성이 향상된 것으로 보인다. As can be seen from Table 4 and Table 5, the compressive strength according to the age was measured at almost the same level of compressive strength of Examples 4 to 6 as compared to Comparative Example 1, which is OPC. The decrease in elasticity and weight ratio was found to be small. This seems to be due to the formation of dense tissue due to the large amount of Brucite gel with the addition of light dolomite.

또한 도 4를 보면 경소백운석이 첨가된 시료는 plain 시료(OPC) 대비 곡선의 차이 없이 거의 일치함을 확인할 수 있으며, 도 5, 6을 보면 plain 시료 대비 유사한 건조수축이 측정됨을 확인할 수 있었다.In addition, it can be seen from FIG. 4 that the light dolomite-added sample is almost identical to the plain sample (OPC) without any difference in curve, and that the similar dry shrinkage is measured compared to the plain sample in FIGS. 5 and 6.

(실시예 7 내지 10, 비교예 2 내지 4)(Examples 7 to 10, Comparative Examples 2 to 4)

석고의 조성비에 따른 시멘트의 물리특성의 변화를 알아보기 위해 표 6과 같이 석고의 조성비를 다르게 하여 혼합하여 전체 조성물 대비 5 중량%를 첨가하고, 나머지는 제조예 2의 조성비와 동일하게 혼합하여 콘크리트 조성물을 제조하였다. 제조된 콘크리트 조성물의 응결시간 및 3일, 7일 28일 재령의 압축강도를 측정하여 표 6에 나타내었다.In order to find out the change in the physical properties of the cement according to the gypsum composition ratio, as shown in Table 6, the gypsum composition ratio was mixed to add 5% by weight compared to the total composition, and the rest was mixed in the same manner as the composition ratio of Preparation Example 2 The composition was prepared. The settling time of the prepared concrete composition and the compressive strength of 3 days, 7 days 28 days age is measured and shown in Table 6.

[표 6]TABLE 6

Figure 112013003868856-pat00006
Figure 112013003868856-pat00006

상기 표 6을 보면 실시예 9의 경우 초결 및 종결시간이 다소 빠르고, 실시예 10의 경우 초결 및 종결시간이 다소 지연되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 석고의 혼합에 따라 각각의 용해특성의 차이로 인하여 발생한 것으로 보인다. 또한 28일 재령일의 강도는 실시예와 비교예 모두 거의 유사하나, 초기강도에서 큰 차이를 보이며, 실시예에서도 화학석고가 2 중량비 첨가된 실시예 8이 다른 실시예보다 3일, 7일 재령일에서 압축강도가 약간 낮은데, 이는 화학석고에 비해 천연석고 및 탈황석고가 종결 이후에도 계속해서 ettringite를 생성하여, 콘크리트 초기 강도 증진에 기여한 것으로 보인다. Looking at the Table 6 it can be seen that in the case of Example 9 the initial and termination time is rather fast, and in Example 10, the initial and termination time is somewhat delayed. This seems to be due to the difference in dissolution characteristics of the gypsum mixture. In addition, the strength of the 28-day age is almost similar to both examples and comparative examples, but shows a large difference in the initial strength, and Example 8, which is added to the chemical gypsum 2 weight ratio in the example is 3 days, 7 days of age than other examples The compressive strength at work is slightly lower than that of natural gypsum, which suggests that natural and desulfurized gypsum continue to produce ettringite after termination, contributing to the initial strength improvement of concrete.

(실시예 11 내지 13, 비교예 5 내지 7)(Examples 11 to 13 and Comparative Examples 5 to 7)

충진제 첨가에 따른 콘크리트의 물리특성 변화를 알아보기 위해 표 7과 같이 충진제의 조성비를 정하고, 전체 콘크리트 조성물 100중량부에 대해 충진제 조성물을 20 중량부를 첨가하였다. 이때 사용된 섬유의 조성비는 코코넛섬유 40 중량%와 사이살섬유 60 중량%로 혼합된 혼합 단섬유이며, 각각의 섬도는 2 데니어, 길이는 1㎜이었다. 또한 상기 섬유에 폴리하이드로겐메틸실록산을 섬유 중량의 5 중량%를 처리하였다. 그 외 콘크리트 조성물은 제조예 2의 조성비와 동일하게 혼합하여 콘크리트 조성물을 제조하였다. 제조된 콘크리트 조성물의 응결시간 및 3일, 7일 28일 재령일의 압축강도를 측정하여 표 에 나타내었다.In order to determine the change in the physical properties of the concrete according to the addition of the filler, the composition ratio of the filler was determined as shown in Table 7, and 20 parts by weight of the filler composition was added to 100 parts by weight of the total concrete composition. At this time, the composition ratio of the fiber used was mixed short fibers mixed with 40% by weight of coconut fiber and 60% by weight of sisal fiber, each fineness was 2 denier, the length was 1mm. The fibers were also treated with 5% by weight of fiber weight of polyhydrogenmethylsiloxane. The other concrete composition was mixed in the same manner as the composition ratio of Preparation Example 2 to prepare a concrete composition. The settling time of the prepared concrete composition and the compressive strength of 3 days, 7 days and 28 days of age are shown in the table.

[표 7][Table 7]

Figure 112013003868856-pat00007
Figure 112013003868856-pat00007

(메타카올린 : MK100/(주)나이콘소재, 물유리 : (주)호성화학, 실리카 : (주)나이콘소재)(Metakaolin: MK100 / Nikeon Material, Water Glass: Hosung Chemical, Silica: Nikon Material)

[표 8][Table 8]

Figure 112013003868856-pat00008
Figure 112013003868856-pat00008

상기 표 8과 같이 응결시간의 경우 첨가량에 따라 큰 차이를 보이지 않는다. 다만 물유리의 첨가량이 많은 실시예 11의 경우 초결이 다른 실시예 및 비교예보다 짧은데 이는 물유리가 콘크리트 조성물 내에서 급결제의 역할을 수행한 것으로 보인다. In the case of the setting time as shown in Table 8 it does not show a large difference depending on the amount added. However, in Example 11, in which the amount of water glass is added, the first grain is shorter than the other examples and the comparative example, and it seems that the water glass played a role of a fastener in the concrete composition.

또한 압축강도의 경우 충진제를 첨가한 실시예 11 내지 13이 첨가하지 않은 비교예 7보다 압축강도가 더 우수한 것으로 나타났다. 실리카 및 천연섬유의 첨가량이 범위를 벗어난 비교예 5, 6도 압축강도가 실시예보다 떨어져 충진제의 조성비를 유지하는 것이 콘크리트의 물성에 중요한 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다.In addition, the compressive strength of Examples 11 to 13 with the addition of the filler was found to be superior to the comparative strength than Comparative Example 7 without the addition. It was found that the comparative examples 5 and 6 degrees of compressive strengths of silica and natural fiber added out of range were lower than those of the examples, and maintaining the composition ratio of the filler had a significant effect on the properties of concrete.

Claims (7)

물 100 중량부;
포틀랜드 시멘트 150 내지 250 중량부;
석고 혼합물 10 내지 80 중량부;
백운석 원석을 600 내지 1000℃에서 하소하여 제조하며, 산화칼슘 40 내지 70 중량%; 활성마그네시아 20 내지 40 중량%; 및 이산화규소, 삼산화이알루미늄, 삼산화이철, 삼산화황에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 10 내지 20 중량%를 포함하여 이루어진 경소백운석 10 내지 80 중량부; 및
메타카올린 20 내지 40 중량%, 물유리 40 내지 60 중량%, 실리카 10 내지 15 중량% 및 천연섬유 5 내지 10 중량%로 이루어진 충진제 조성물 20 내지 30 중량부;
를 포함하여 이루어진 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물로,
상기 석고 혼합물은 탈황석고 : 화학석고 : 천연석고가 각각 1 : 1 내지 2 : 1 내지 2 중량비로 혼합된 것인 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물.
100 parts by weight of water;
Portland cement 150 to 250 parts by weight;
10 to 80 parts by weight of the gypsum mixture;
Dolomite ore is prepared by calcining at 600 to 1000 ° C., 40 to 70 wt% calcium oxide; Active magnesia 20-40 wt%; And 10 to 80 parts by weight of light dolomite, including 10 to 20% by weight of any one or a mixture thereof selected from silicon dioxide, dialuminum trioxide, ferric trioxide, and sulfur trioxide; And
20 to 30 parts by weight of a filler composition consisting of 20 to 40% by weight of metakaolin, 40 to 60% by weight of water glass, 10 to 15% by weight of silica and 5 to 10% by weight of natural fibers;
Carbon dioxide reduced concrete composition comprising a,
The gypsum mixture is desulfurized gypsum: chemical gypsum: natural gypsum is a carbon dioxide reduction concrete composition is mixed in a weight ratio of 1: 1 to 2: 1 to 2, respectively.
제 1항에 있어서,
상기 탈황석고는 강열감량이 5 내지 30%인 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The desulfurized gypsum is carbon dioxide reduction concrete composition of 5 to 30% loss of ignition.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 경소백운석은 강열감량이 경소백운석 100 중량%에 대하여 0.01 내지 10 중량%이며, 평균입경 0.01 내지 3㎜이고, 분말도 3,000 내지 6,000㎠/g인 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The light dolomite is a carbon dioxide reduction concrete composition having a loss of ignition 0.01 to 10% by weight based on 100% by weight of light dolomite, an average particle diameter of 0.01 to 3mm, and a powder of 3,000 to 6,000 cm 2 / g.
삭제delete 삭제delete
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101520765B1 (en) 2013-10-28 2015-05-15 (주)포스코켐텍 A filler having excellent adhesive property for steel manufacture
WO2017003155A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-05 주식회사 케이씨씨 Waterproof silicone emulsion, waterproof board exhibiting excellent crack resistance, and manufacturing method therefor
KR101712378B1 (en) * 2016-09-07 2017-03-06 비제이엠텍(주) Repairing or reinforcing method of concrete structure using alkali recovering rust prevention and inorganic polymer mortar composition
KR101732920B1 (en) 2015-06-29 2017-05-08 주식회사 케이씨씨 Waterproof board showing good crack resistance and method for preparing the same
KR20170124127A (en) * 2016-04-29 2017-11-10 한국석회석신소재연구재단 Hydraulic Lime Mortar Composition Using Low Grade Dolomite And Manufacturing Method Thereof
KR102351964B1 (en) * 2021-05-12 2022-01-17 윤영식 A cement composition having oyster shell and panel, flooring and reinforced block for construction having oyster manufacturing thereof
KR20220076918A (en) * 2020-12-01 2022-06-08 성신양회 주식회사 Manufacturing method of waste asbestos slate cement and waste asbestos slate cement manufactured thereby
KR102669286B1 (en) * 2023-11-20 2024-05-23 윤영식 Artificial stone having sludge waste and manufacturing method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000072515A (en) * 1998-09-02 2000-03-07 Kenzai Techno Kenkyusho:Kk Hardened cement product
KR20110016170A (en) * 2009-08-11 2011-02-17 주식회사 웸 Inorganic-based hydraulic composition of floor using
KR101085044B1 (en) * 2010-11-03 2011-11-18 주식회사 씨엠디기술단 Inorgarnic binder for manufacturing secondary concrete product
KR101189202B1 (en) * 2012-02-15 2012-10-09 한일시멘트 (주) A dried cement mortar composition comprising calcined dolomite

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000072515A (en) * 1998-09-02 2000-03-07 Kenzai Techno Kenkyusho:Kk Hardened cement product
KR20110016170A (en) * 2009-08-11 2011-02-17 주식회사 웸 Inorganic-based hydraulic composition of floor using
KR101085044B1 (en) * 2010-11-03 2011-11-18 주식회사 씨엠디기술단 Inorgarnic binder for manufacturing secondary concrete product
KR101189202B1 (en) * 2012-02-15 2012-10-09 한일시멘트 (주) A dried cement mortar composition comprising calcined dolomite

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101520765B1 (en) 2013-10-28 2015-05-15 (주)포스코켐텍 A filler having excellent adhesive property for steel manufacture
WO2017003155A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-05 주식회사 케이씨씨 Waterproof silicone emulsion, waterproof board exhibiting excellent crack resistance, and manufacturing method therefor
KR101732920B1 (en) 2015-06-29 2017-05-08 주식회사 케이씨씨 Waterproof board showing good crack resistance and method for preparing the same
KR20170124127A (en) * 2016-04-29 2017-11-10 한국석회석신소재연구재단 Hydraulic Lime Mortar Composition Using Low Grade Dolomite And Manufacturing Method Thereof
KR101870135B1 (en) 2016-04-29 2018-07-24 한국석회석신소재연구재단 Hydraulic Lime Mortar Composition Using Low Grade Dolomite And Manufacturing Method Thereof
KR101712378B1 (en) * 2016-09-07 2017-03-06 비제이엠텍(주) Repairing or reinforcing method of concrete structure using alkali recovering rust prevention and inorganic polymer mortar composition
KR20220076918A (en) * 2020-12-01 2022-06-08 성신양회 주식회사 Manufacturing method of waste asbestos slate cement and waste asbestos slate cement manufactured thereby
KR102423006B1 (en) 2020-12-01 2022-07-21 성신양회(주) Manufacturing method of waste asbestos slate cement and waste asbestos slate cement manufactured thereby
KR102351964B1 (en) * 2021-05-12 2022-01-17 윤영식 A cement composition having oyster shell and panel, flooring and reinforced block for construction having oyster manufacturing thereof
KR102669286B1 (en) * 2023-11-20 2024-05-23 윤영식 Artificial stone having sludge waste and manufacturing method thereof

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