KR101845274B1 - High active cement clinker, high active cement and high-early-strength cement composition - Google Patents
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Abstract
산업 폐기물을 시멘트 소성 원료의 일부로서 사용하는 것도 대응 가능하고, 범용성이 높은 조강형 시멘트계 고화재나 조강형 시멘트의 모체가 되는 고활성 시멘트 클링커와 당해 고활성 시멘트 클링커에 석고를 적당량 첨가해서 되는 고활성 시멘트를 제공한다.
[해결 수단] 조강형 시멘트계 고화재나 조강형 시멘트의 모체가 되는 고활성 시멘트 클링커에 있어서, 당해 시멘트 클링커의 광물 조성이 보그(Bogue) 식에 의한 계산값이며, C3S＞70 %, C2S＜5 %이고 L.S.D.＞1이며, 당해 시멘트 클링커 중의 유리된 석회량이 0.5∼7.5 중량%인 것을 특징으로 하는 고활성 시멘트 클링커. The present invention relates to a high activity cement clinker which can be used as a part of raw materials for cement and which can be used as a raw material for cement-based high-fire cement-based cement-based high-fire or crude steel-type cement and a high activity cement clinker in which an appropriate amount of gypsum is added to the high- Lt; / RTI >
[MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] In a high activity cement clinker which is a mother of a cement mortar cement mortar or crude steel type cement, the mineral composition of the cement clinker is calculated by the Bogue equation, and C 3 S> 70%, C 2 S ≪ 5% and LSD > 1, and the amount of lime liberated in the cement clinker is 0.5 to 7.5% by weight.
Description
본 발명은 연약 지반의 개량이나 오염 토양의 개량 등에 사용하는 조강형 시멘트계 고화재, 콘트리트 블록, 사이딩 보드(siding board), 콘크리트 말뚝, 생콘크리트 등의 건축ㆍ토목 관련의 시멘트 제품에 사용하는 조강형 시멘트의 모체가 되는 고활성 시멘트 클링커(clinker), 그리고 당해 고활성 시멘트 클링커에 의한 고활성 시멘트 및 고활성 시멘트를 사용한 조강 시멘트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a cementitious cement composition for use in cement-related cement products such as cement-based cement fireproofing, concrete block, siding board, concrete pile and raw concrete used for improvement of soft ground or improvement of contaminated soil A high activity cement clinker which becomes a matrix, and a crude steel cement composition using high activity cement and high activity cement by the high activity cement clinker.
종래부터 시멘트 클링커 중의 C3S량이 보통 포틀랜드 시멘트(portland cement)에 비하여 많고 대체로 단기강도의 발현이 좋은, JIS 규격으로 정해지는 조강 포틀랜드 시멘트나 초조강 포틀랜드 시멘트가 알려져 있으며, 한중 콘크리트, 증기양생 콘크리트 제품, 토양 개량재, 중금속이나 방사성 폐기물의 고체화 처리재 등의 여러 가지 용도에 사용되고 있다. It is known that C 3 S in cement clinker is larger than that of ordinary portland cement and generally exhibits a short-term strength. It is known as JIS standard Portland cement or hardened portland cement. Products, soil remediation materials, solidification treatment materials for heavy metals and radioactive waste, and the like.
또한, 상기 포틀랜드 시멘트 이외에도 C3S를 많이 포함하는 조강형의 시멘트가 여러 가지 개발되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 C3S가 60∼75 중량%, C3A가 9∼11 중량%, C2S가 0∼4 중량%, C4AF가 4∼7 중량%, C3S+C3A가 70∼80 중량%, 칼슘 황산염이 SO3 환산으로 3∼8 중량%의 화학 조성으로 조기 고강도가 얻어지는 시멘트 접합의 혼합물이 개시되어 있다. Further, in addition to the portland cement, various types of cement having a large amount of C 3 S have been developed. For example, Patent Document 1 discloses that C 3 S is 60 to 75 wt%, C 3 A is 9 to 11 wt%, C 2 S is 0 to 4 wt%, C 4 AF is 4 to 7 wt%, C 3 A mixture of cement bonding in which S + C 3 A is 70 to 80% by weight, and calcium sulfate is 3 to 8% by weight in terms of SO 3 to give an early high strength.
또한, 특허문헌 2에는 C3S가 40∼80 중량%, C4AF가 20 중량% 미만, C2S가 30 중량% 미만, C3A가 20 중량% 미만, SO3 함유량이 1.0∼3.0 중량%의 클링커상 성분을 가지고 저온소성이 가능하여, 강도 발현이 좋은 포틀랜드 시멘트 클링커가 개시되어 있다. Further, in Patent Document 2, C 3 S is 40 to 80 wt%, C 4 AF is less than 20 wt%, C 2 S is less than 30 wt%, C 3 A is less than 20 wt%, SO 3 content is 1.0 to 3.0 Discloses a Portland cement clinker which can be fired at low temperature with a clinker phase component in weight% and exhibits excellent strength.
한편, 슬래그, 석탄회, 소성회, 하수오니, 건설오니, 사이딩 폐재 등의 산업 폐기물의 배출 증가에 따라 이들을 대량 처리할 수 있도록, 시멘트 소성 원료의 일부에 사용하는 시도도 여러 가지 하고 있다. 예를 들어, 특허문헌 3에는 석탄회, 각종 슬러지, 각종 슬래그, 건설폐토, 하수오니 소각회, 폐사이딩 보드 등의 일반 폐기물을 시멘트 소성 원료의 일부로서 사용하는 시멘트의 제조 방법이 개시되어 있다. On the other hand, in order to increase the discharge of industrial wastes such as slag, coal fly ash, sintered sludge, sewage sludge, construction sludge, siding waste, etc., various attempts have been made to use them as a part of cement firing raw materials. For example, Patent Document 3 discloses a method for producing cement using general waste such as coal fly ash, various kinds of sludge, various kinds of slag, construction waste, sewage sludge incinerator, and waste siding board as a part of cement firing raw material.
그러나, 석탄회, 고로 슬래그, 하수오니, 소각회 등의 재이용에 관해서는 검토가 진행되고 있지만, 칼슘이 풍부한 용선 예비처리에 의한 탈황 슬래그나 요업계 사이딩 폐재의 재이용(특히, 시멘트 소성 원료에 대한 이용)에 관해서는 그다지 검토되고 있지 않다. However, reuse of coal fly ash, blast furnace slag, sewage sludge, incineration furnace and the like has been under review, but the use of desulfurization slag and siding waste in the yard industry (especially for cement firing raw materials) ) Have not been studied much.
또한, JIS 규격으로 정해지는 조강 포틀랜드 시멘트나 초조강 포틀랜드 시멘트의 제조에 있어서 상기의 각종 산업 폐기물을 처리하는 것은 품질ㆍ성능의 안정유지의 면에서 어렵다. Further, in the production of crude steel portland cement or portland cement to be determined by the JIS standard, it is difficult to treat various industrial wastes described above from the viewpoint of maintaining stable quality and performance.
특허문헌 1의 발명 기술에 의해 조강형 시멘트를 얻으려고 하면, 분말 정도를 잘게 하기 위하여 에너지 비용이 드는 것과 함께 복잡한 입도(粒度) 관리가 필요하게 된다. 또한, 명세서에 나타내고 있는 것과 같이 이 발명의 물품은 특수 시멘트이고, 오일이나 가스 공업에 있어서 수직 구멍(縱穴)을 포함하는 시멘트 접합 작업에는 적합하나, 토목 건축 재료나 지반 개량재로서는 적합하지 않다. 따라서, 상기의 각종 산업 폐기물을 제조 공정으로 처리하는 것도 어렵다. In order to obtain crude steel cement by the invention technique of Patent Document 1, complex fineness (particle size) management is required in addition to energy cost in order to reduce the degree of powder. Further, as shown in the specification, the article of the present invention is a special cement and is suitable for cement bonding work including a vertical hole in the oil or gas industry, but is not suitable as a civil engineering building material or a soil improvement agent . Therefore, it is also difficult to treat the various industrial wastes by the manufacturing process.
특허문헌 2의 발명 기술에 의해 C3S량이 많고 C2S량이 극단적으로 적은 조강형 시멘트를 얻으려고 하면, SO3 성분이 많고 저온소성이며 배기가스 중에 SOX(유황산화물)이 발생하기 때문에 안정한 소성이 어렵다. 특히, 시멘트 소성 원료의 일부에 상기의 각종 산업 폐기물을 사용한 경우에는 어렵기 때문에, 이 발명 기술에는 상기의 각종 산업 폐기물의 처리가 어렵다. According to the invention of Patent Document 2, when a crude steel-type cement having a large amount of C 3 S and an extremely small amount of C 2 S is to be obtained, SO 3 component is large and low-temperature calcination and SO x (sulfur oxide) is generated in the exhaust gas, This is difficult. In particular, it is difficult to use various industrial wastes described above as a part of the cement firing raw materials, so that it is difficult to treat the various industrial wastes described above.
본 발명은 상기에 서술한 것과 같은 과제의 해결을 도모하는 것이며, 칼슘이 풍부한 용선 예비처리에 의한 탈황 슬래그나 칼슘 성분을 많이 포함하는 요업계 사이딩 폐재 등의 칼슘 성분을 CaO 환산으로 20 중량% 이상 포함하는 폐기물을 시멘트 소성 원료의 일부로서 사용하는 것에도 대응 가능하여, 연약 지반의 개량이나 오염 토양의 개량 등에 사용하는 조강형 시멘트계 고화재, 콘크리트 블록, 사이딩 보드, 콘크리드 말뚝, 생콘크리트 등의 건축ㆍ토목 관련의 시멘트 제품에 사용할 수 있는 조강형 시멘트의 모체가 되는, C3S량이 많고 C2S량이 극단적으로 적은 고활성 시멘트 클링커와 당해 고활성 시멘트 클링커에 석고를 적당량 첨가하여 되는 고활성 시멘트와 당해 고활성 시멘트를 사용한 조강 시멘트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. Disclosure of the Invention The present invention aims at solving the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a calcium-rich calcium sulfide pre-treatment for desulfurization slag and calcium sulphide waste containing a large amount of calcium component, It can cope with the use of the wastes that it contains as a part of the cement firing raw materials. It can be used for the improvement of the soft ground and the improvement of the contaminated soil, and the construction of the cement fireproofing, concrete block, siding board, concrete pile, ㆍ High active cement clinker which is a mother of crude steel type cement which can be used for civil engineering related cement products and which has a large amount of C 3 S and an extremely small amount of C 2 S and a high activity cement clinker which is added with an appropriate amount of gypsum to the high activity cement clinker It is an object of the present invention to provide a crude steel cement composition using the high activity cement.
본원의 청구항 1에 관련되는 고활성 시멘트 클링커는「조강형 시멘트계 고화재나 조강형 시멘트의 모체가 되는 고활성 시멘트 클링커이며, 당해 시멘트 클링커의 광물 조성이 보그(Bogue) 식에 의한 계산값으로 C3S＞70 %, C2S＜5 %이고, L.S.D＞1이며, 당해 시멘트 클링커 중의 유리된 석회량이 0.5∼7.5 중량%인 것을 특징으로 하는 고활성 시멘트 클링커」이다. Highly active cement clinker according to Claim 1 of the present application is "joganghyeong cement and a fire or an active cement clinker and that the matrix of joganghyeong cement, calculated value art mineral composition of the cement clinker is by Borg (Bogue) formula C 3 S > 70%, C 2 S <5%, LSD> 1, and the amount of lime liberated in the cement clinker is 0.5 to 7.5% by weight.
고활성 시멘트 클링커란 수화 활성이 높고, 당해 시멘트 클링커에 의한 시멘트의 전도 열량계(conduction calorimeter)로의 수화 발열 속도의 피크 값이 조강 시멘트 클링커 상당의 클링커에 의한 시멘트의 것보다 크고, 또한 수화 발열량이 조강 시멘트 클링커 상당의 클링커에 의한 시멘트의 것보다 많은 클링커를 말한다. The high activity cement clinker is high in hydration activity and the peak value of the hydration heating rate as the conduction calorimeter of the cement by the cement clinker is larger than that of the cement by the clinker corresponding to the crude steel cement clinker, Clinker refers to more clinker than cement with clinker equivalent to cement clinker.
조강형 시멘트계 고화재란 지반 개량이나 중금속 용출 억제나 방사성 폐기물 처리 등에 사용하는 시멘트를 함유하는 고체화 처리재이고, 단기강도 발현이 보통 시멘트를 사용한 것보다 좋은 고체화 처리재를 말한다. 또한, 조강형 시멘트란 조강 포틀랜드 시멘트와 동등한 강도 발현성을 가지는 시멘트 또는 시멘트 조성물이고, 단순히 조강 시멘트 클링커(고활성 시멘트 클링커)에 석고를 첨가하여 되는 고활성 시멘트 이외에, 당해 고활성 시멘트에 플라이 애쉬(fly ash), 실리카 분말, 슬래그 중 어느 하나를 혼합한 조강 혼합 시멘트, 당해 고활성 시멘트에 공지된 무기 혼화재를 복수 혼화하여 되는 조강 시멘트 조성물을 말한다. 본원 명세서에서는 이와 같이 시멘트류를「조강형 시멘트계 고화재」와 「조강형 시멘트」로 나누고, 조강형 시멘트는 고활성 시멘트, 조강 혼합 시멘트, 조강 시멘트 조성물의 3가지를 포함하는 넓은 개념의 것으로 한다. Steel-type cement fire-fighting is solidification treatment material containing cement used for soil improvement, heavy metal leaching inhibition, radioactive waste treatment, etc., and solidification treatment material whose short-term strength development is better than ordinary cement. Also, the crude steel-type cement is a cement or a cement composition having the same strength expression as crude steel portland cement. In addition to high activity cement which is simply added with gypsum to crude steel cement clinker (high activity cement clinker), fly ash fly ash, silica powder, and slag, and an inorganic admixture known to the high activity cement. In the present specification, the cement flow is divided into "crude steel-type cement fire-proofing" and "steel-making cement", and the crude steel-type cement has a broad concept including three kinds of high activity cement, crude steel-containing cement and crude steel cement composition.
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 광물 조성이 보그(Bogue) 식에 의한 계산값으로 C3S＞70 %, C2S＜5 %이고, 바람직하게는 C2S＜3 %이다. C3S가 70 %이하인 것은 조강형 시멘트계 고화재나 조강 혼합 시멘트나 조강 시멘트 조성물에 사용하는 종래의 조강 시멘트와 동등하거나 그 이상의 수화 활성을 가지는 고활성 시멘트를 얻는 것이 어렵게 된다. C2S가 5 % 이상이면, 칼슘 알루미네이트계 광물이나 비정질물 등으로 이루어진 간극상이 적어지므로 고활성 시멘트 클링커를 소성하기 어려워지거나 알루미늄 성분을 많이 포함하는 산업 폐기물의 시멘트 소성 원료로서의 사용이 어려워지게 된다. The high active cement clinker according to the present invention has a composition of C 3 S> 70% and C 2 S <5%, preferably C 2 S <3%, as calculated by the Bogue equation. When C 3 S is 70% or less, it is difficult to obtain a high activity cement having a hydration activity equal to or higher than that of the conventional crude steel cement used for the crude steel cement based fireproofing or crude steel mixed cement or crude steel cement composition. If the C 2 S is 5% or more, the gap phase composed of calcium aluminate-based minerals or amorphous materials is reduced, so that it becomes difficult to sinter the high activity cement clinker or the industrial waste containing a large amount of aluminum component becomes difficult to be used as a raw material for cement firing do.
종래의 조강 시멘트는 시멘트 클링커의 L.S.D.(석회 포화도)가 1 이하가 되도록 시멘트 소성 원료의 조합이 되지만, 본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 L.S.D.＞1이다. Conventional crude steel cement has a combination of cement firing raw materials such that the L.S.D. (lime saturation degree) of the cement clinker is 1 or less, but the high activity cement clinker of the present invention is L.S.D. >
L.S.D.＞1이 되도록 시멘트 소성 원료를 조합함으로써, C3S＞70 %, C2S＜5 %의 고활성 시멘트 클링커가 얻어진다. A high activity cement clinker having C 3 S> 70% and C 2 S <5% can be obtained by combining the cement firing raw materials so that LSD> 1.
상기를 통해서, 본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 L.S.D.＞1이므로 시멘트 클링커 중에 유리된 석회를 포함하게 되지만, 이 발명에서는 그 양을 0.5∼7.5 중량%로 한정하는 것이다. 0.5 중량% 미만이면, 고온의 소성 또는 소성대의 위치ㆍ길이가 변화하여 킬른(Kiln) 내부의 벽돌이 파손되는 경우가 있다. 7.5 중량%를 넘으면, 시멘트 클링커 중에 유리된 석회가 수화에 의해 과잉으로 팽창하는 경우가 있다. From the above, the high activity cement clinker of the present invention has a L.S.D. > 1 and therefore contains lime liberated in the cement clinker. In the present invention, the amount is limited to 0.5 to 7.5 wt%. If it is less than 0.5% by weight, the position and length of the calcination or sintering zone at high temperature may change, and the bricks in the kiln may be broken. If it exceeds 7.5% by weight, the lime liberated in the cement clinker may be excessively expanded by hydration.
본원의 청구항 2에 관련되는 고활성 시멘트 클링커는「상기 C2S의 보그(Bogue) 식에 의한 계산값이 0 % 미만(마이너스 값)인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 고활성 시멘트 클링커」이다. The high activity cement clinker according to claim 2 of the present application is "the high activity cement clinker according to claim 1, wherein the calculated value by the Bogue equation of C 2 S is less than 0% (minus value)" .
클링커 광물 조성은 보그(Bogue) 식에 의한 계산값이므로, 조건에 의해서 계산값이 마이너스가 되어 버리는 일이 있다. 현실적으로는 함유량이 마이너스가 되는 일은 없으며, X선 회절로 분석하면 근소하게 피크가 확인되기도 한다. 이 발명에서는 C2S의 보그(Bogue) 식에 의한 계산값이 0 % 미만(마이너스 값)이고, 계산상에서는 C2S를 포함하지 않는 것을 나타낸다. 마이너스 값으로서는, 예를 들어 -4 %∼-14 % 정도이다. Since the clinker mineral composition is calculated by the Bogue equation, the calculated value may become negative due to the conditions. In reality, the content is not minus, and the peak is slightly confirmed by X-ray diffraction analysis. In the present invention, the calculated value by the Bogue equation of C 2 S is less than 0% (minus value), and indicates that C 2 S is not included in the calculation. The minus value is, for example, about -4% to -14%.
본원의 청구항 3에 관련되는 고활성 시멘트 클링커는「상기 고활성 시멘트 클링커 중의 황산 성분이 SO3 환산으로 1 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 고활성 시멘트 클링커」이다. The high activity cement clinker according to claim 3 of the present application is "a high activity cement clinker according to claim 1 or 2, characterized in that the sulfuric acid component in the high activity cement clinker is less than 1% by weight in terms of SO 3 ".
본 발명의 고활성 시멘트 클링커 중의 황산 성분은 SO3 환산으로 1 중량% 미만이다. 1 중량% 미만으로 함으로써, 배기 가스 중에 SOX(유황산화물)의 발생이 억제된다. The sulfuric acid component in the highly active cement clinker of the present invention is less than 1% by weight in terms of SO 3 . By less than 1% by weight, the generation of SO X (sulfur oxide) in the exhaust gas is suppressed.
본원의 청구항 4에 관련되는 고활성 시멘트 클링커는「상기 고활성 시멘트 클링커에서의 활동 계수(A.I.)가 3.10∼3.80인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 고활성 시멘트 클링커」이다. The high activity cement clinker according to claim 4 of the present application is characterized in that the activity coefficient (AI) in the high activity cement clinker is 3.10 to 3.80, and the high activity cement clinker according to claim 4 is the high activity cement clinker according to any one of claims 1 to 3 to be.
활동 계수(Activity Index, A.I.=SiO2/Al2O3)는 SM(규산율)과 동일한 지표이며, 수치가 크면 클링커 중의 이산화규소량이 증가하고, C2S가 풍부한 클링커가 되기 쉬어진다. 또한, 소성을 원활하게 진행하기 위하여 필요한 클링커 용융액의 양이 적어지고, 소성 온도는 높아지기 쉽다. 포틀랜드 시멘트의 표준적인 값은 3.8∼4.8이다. 이에 대하여, 본 발명의 시멘트 클링커는 3.10∼3.80이고, 조강 포틀랜드 시멘트 등과 비교하여 작다. 이 범위로 함으로써 C2S를 극단적으로 적게 할 수 있고, C3S가 많아져도 소성하기 쉬워진다. The activity index (AI = SiO 2 / Al 2 O 3 ) is an index that is the same as SM (silicic acid ratio). When the value is large, the amount of silicon dioxide in the clinker increases and the clinker becomes more C 2 S-rich. In addition, the amount of the clinker melt required for smooth progress of firing is reduced, and the firing temperature is likely to increase. Standard values for Portland cement are 3.8 to 4.8. On the other hand, the cement clinker of the present invention is 3.10 to 3.80, which is small as compared with crude steel portland cement and the like. By setting this range, C 2 S can be extremely reduced, and even if C 3 S is increased, firing becomes easy.
본원의 청구항 5에 관련되는 고활성 시멘트 클링커는「상기 고활성 시멘트클링커는 칼슘을 CaO 환산으로 20 중량% 이상을 포함하는 폐기물의 1종 이상을 포함하는 시멘트 소성 원료를 소성하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 4항 중 어느 한 항에 기재된 고활성 시멘트 클링커」이다. The high activity cement clinker according to claim 5 of the present application is characterized in that "the high activity cement clinker is obtained by firing a cement firing raw material containing at least one kind of wastes containing 20 wt% or more of calcium in terms of CaO High-activity cement clinker according to any one of claims 1 to 4 ".
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 보통 포틀랜드 시멘트나 조강 포틀랜드 시멘트를 제조할 때에 사용하는 석회석, 규석, 점토, 구리 슬래그 등의 종래의 시멘트 소성 원료만을 사용하여도 제조할 수 있으나, 용선 예비처리에 의한 탈황 슬래그, 이를 자석으로 선택하여 철분을 제거한 탈황 슬래그, 환원 처리에 의해 철분을 제거한 전로 슬래그, 요업계 사이딩 폐재 등의 폐건재, 생콘슬러지(concrete sludge) 등의 칼슘을 CaO 환산으로 20 중량% 이상을 포함하는 칼슘이 풍부한 폐기물을 시멘트 소성 원료의 일부로서 사용할 수 있고, 이들을 사용함으로써 지금까지 별로 재이용되지 않았던 산업 폐기물의 재이용, 석회석 사용량의 저감에 의해 탄산가스 배출량을 삭감할 수 있기 때문에 바람직하다. 더욱이, 종래부터 시멘트 소성 원료에 사용되고 있는 산업 폐기물인 석탄회, 하수오니 소각회 등은 칼슘이 CaO 환산으로 20 중량% 이하인 것이 많으나 이들도 사용할 수 있다. The high activity cement clinker of the present invention can be produced by using only conventional cement firing raw materials such as limestone, zircon, clay, and copper slag, which are usually used for producing portland cement or crude steel portland cement. However, A desulfurization slag, a desulfurization slag from which iron is removed by selecting it as a magnet, a converter slag from which iron is removed by reduction treatment, a pulverized construction material such as a siding waste, a concrete sludge, and the like in an amount of 20% Can be used as a part of the cement calcination raw material. By using these, it is possible to reduce the carbon dioxide discharge amount by reducing the amount of limestone used and reusing the industrial waste which has not been reused so far. Furthermore, many of industrial wastes such as fly ash and sewage sludge incinerator which are conventionally used for cement firing raw materials have a calcium content of 20% by weight or less in terms of CaO, but they can also be used.
본원의 청구항 6에 관련되는 고활성 시멘트는「상기 청구항 1 내지 청구항 5중 어느 한 항에 기재된 고활성 시멘트 클링커에 석고를 SO3 환산으로 1.5∼4.0 중량%가 되도록 첨가해서 되는 고활성 시멘트」이다. The high activity cement according to claim 6 of the present application is "a high activity cement obtained by adding gypsum to the high activity cement clinker according to any one of claims 1 to 5 in an amount of 1.5 to 4.0% by weight in terms of SO 3 " .
본 발명의 고활성 시멘트는 상기 고활성 시멘트 클링커를 모체로 하기 때문에, 조강 포틀랜드 시멘트와 동등한 수화 활성을 가진다. 또한, 종래의 시멘트 규격에 얽매이지 않으므로, 시멘트 규격이 중시되는 포틀랜드 시멘트 등이 아니면 안되는 용도에는 사용하기 어렵지만, 지반 개량용의 시멘트계 고화재, 폐기물 처리용 고화재, 블록이나 사이딩 보드 등의 시멘트 제품에는 사용 가능한 특수 경화재이다. The high activity cement of the present invention has the hydration activity equivalent to that of the crude steel portland cement because the high activity cement clinker is used as a matrix. In addition, since it is not bound by conventional cement standards, it is difficult to use it for applications that must be portland cement or the like in which cement specifications are important, but it is difficult to use cement fireproofing for cement fireproofing, Is a special hardener that can be used.
이 고활성 시멘트는 고활성 시멘트 클링커에 대하여 석고가 SO3 환산으로 1.5∼4.0 중량%인 것이 바람직하다. 1.5 중량% 미만이면, 시멘트 클링커 중의 C3A가 급결하여 콘크리트 제품을 제조할 때에 충분한 작업 시간을 확보할 수 없는 경우가 있다. 4.0 중량%를 넘으면, 시멘트의 경화 후에 미반응한 석고에 의해 팽창의 늦어짐이 발생하는 경우가 있다. It is preferable that the high active cement has a gypsum content of 1.5 to 4.0% by weight in terms of SO 3 with respect to the highly active cement clinker. If the amount is less than 1.5% by weight, C 3 A in the cement clinker may be promptly adhered to thereby fail to secure a sufficient working time for producing a concrete product. If the amount exceeds 4.0% by weight, the expansion may be delayed due to unreacted gypsum after curing of the cement.
본원의 청구항 7에 관련되는 조강 시멘트 조성물은「상기 청구항 6의 고활성 시멘트에 고로 슬래그를 10∼70 중량% 첨가하고, 석고를 SO3 환산으로 2.0∼9.0 중량%가 되도록 첨가해서 되는 조강 시멘트 조성물」이다. 첨가는 나눠서 한다. The crude steel cement composition according to claim 7 of the present application is characterized in that "10 to 70% by weight of blast furnace slag is added to the high activity cement of claim 6, and the amount of gypsum added is 2.0 to 9.0% by weight in terms of SO 3 "to be. The addition is done in two parts.
본 발명의 조강 시멘트 조성물은 상기의 고활성 시멘트 클링커를 모체로 하고 있으므로, 고로 슬래그 등의 혼합재를 첨가하여도 포틀랜드 시멘트를 모체로 하는 시멘트 조성물보다도 수화 활성을 가진다. 이 조강 시멘트 조성물은 지반 개량용의 시멘트계 고화재, 폐기물 처리용 고화재 등의 조강형 시멘트계 고화재, 블록이나 사이딩 보드, 생콘크리트 등의 시멘트 제품에 있어서 시멘트계 경화재로서 사용할 수 있다. Since the crude steel cement composition of the present invention has the above-mentioned high activity cement clinker as a matrix, even when a blend material such as blast furnace slag is added, it has hydration activity more than a cement composition comprising a Portland cement as a matrix. This crude steel cement composition can be used as a cement-based hardening material in cement products such as cement fireproofing for ground improvement and fire-fighting for waste treatment, cement products such as blocks, siding boards and raw concrete.
이 조강 시멘트 조성물은 조성물 중에 석고가 SO3 환산으로 2.0∼9.0 중량%인 것이 바람직하다. 2.0 중량% 미만이면 시멘트 클링커 중의 C3A가 급결하여 시멘트 제품을 제조할 때에 충분한 작업 시간을 확보할 수 없는 경우가 있다. 또한, 초기의 강도가 충분하게 확보할 수 없는 경우가 있다. 9.0 중량%를 넘으면, 시멘트의 경화 후에 미반응한 석고에 의해 팽창의 늦어짐이 발생하는 경우가 있다. 더욱이, 여기에서의 석고의 종류는 한정하지 않는다. The crude steel cement composition preferably contains 2.0 to 9.0% by weight of gypsum in terms of SO 3 in the composition. If the amount is less than 2.0% by weight, C 3 A in the cement clinker may rise, and a sufficient working time may not be secured in producing the cement product. Further, the initial strength may not be secured sufficiently. If the amount exceeds 9.0% by weight, the expansion may be delayed by the unreacted gypsum after curing of the cement. Furthermore, the type of gypsum here is not limited.
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 C3S량이 많고, 유리된 석회를 포함하며, C2S량이 극단적으로 적다. 따라서, 수화 초기부터 장기간에 걸쳐서 조강 포틀랜드 시멘트 이상으로 높은 안정한 수화 성능이 얻어진다. 또한, 이들을 모체로 하여 고활성 시멘트, 조강 혼합 시멘트, 저온용 시멘트 조성물, 조강형 시멘트계 고화재 등의 여러 가지 시멘트재를 제조할 수 있다. The high activity cement clinker of the present invention has a large amount of C 3 S, contains liberated lime, and the amount of C 2 S is extremely small. Therefore, stable hydration performance can be obtained over a long period of time from the initial stage of hydration to the crude steel portland cement or higher. Also, various cement materials such as high activity cement, crude steel mixed cement, low temperature cement composition, and crude steel type cement fire can be manufactured using these as a matrix.
또한, 칼슘이 풍부한 용선 예비처리에 의한 탈황 슬래그, 이를 자석으로 선택하여 철분을 제거한 탈황 슬래그, 환원 처리에 의해 철분을 제거한 전로 슬래그나 요업계 사이딩 폐재 등의 폐건재, 생콘슬러지(concrete sludge) 등의 칼슘이 풍부한 산업 폐기물을 시멘트 소성 원료의 일부로서 사용하는 것도 대응 가능하므로, 환경 부하의 저감에도 기여하는 것이다. In addition, desulfurization slag by calcium-rich preliminary treatment of molten iron, desulfurized slag by selecting iron as a magnet and iron slag from which iron is removed by reduction treatment, pulverized construction material such as siding waste of yodeling industry and concrete sludge The use of calcium-rich industrial wastes as a part of the raw materials for cementing can be coped with, thereby contributing to the reduction of the environmental load.
본 발명의 고활성 시멘트는 조강 포틀랜드 시멘트 이상의 수화 활성을 가지나 종래의 시멘트 규격에 얽매이지 않으므로, 지반 개량재, 시멘트 건재 제작, 규격외 콘크리트, 모르타르용 시멘트, 그 외의 시멘트계 고화재, 고로 시멘트 및 플라이 애쉬 시멘트 등의 혼합 시멘트의 모체 시멘트 등을 중심으로 여러 가지 용도에 사용할 수 있는 범용성이 높은 것이다. 또한, 상기와 같은 산업 폐기물을 시멘트 소성 원료로 하는 것이나 분말도가 낮은 것이면, 조강 포틀랜드 시멘트 등의 종래의 조강 시멘트보다 낮은 가격으로 공급하는 것도 가능해 진다. The high activity cement of the present invention has hydration activity above that of crude steel Portland cement but is not bound by conventional cement specifications. Therefore, it can be used as a soil improvement agent, cement construction material, non-standard concrete, cement for mortar, And the mother cement of mixed cement such as ash cement and the like can be used for various purposes. If the above-mentioned industrial waste is used as a raw material for cement firing and the powder is low, it can be supplied at a lower price than conventional crude steel cements such as crude steel portland cement.
본 발명의 조강 시멘트 조성물은 본 발명의 고활성 시멘트를 포함하는 시멘트 조성물이기 때문에, 종래의 시멘트-고로 슬래그-석고계의 시멘트 조성물에 비하여 고성능이며, 이러한 종래의 시멘트 조성물을 대신하여 사용함으로써 품질ㆍ성능의 향상을 도모한다. Since the crude steel cement composition of the present invention is a cement composition containing the highly active cement of the present invention, it has high performance as compared with the conventional cement-blast furnace slag-gypsum cement composition. Thereby improving performance.
도 1은 시제 1(비교품)과 시제 2∼4(본 발명의 실시품)의 초기 수화열 곡선의 비교도이다.
도 2는 시제 1(비교품)과 시제 2∼4(본 발명의 실시품)의 초기 수화 160시간까지의 누적 발열량 곡선의 비교도이다.
도 3은 시제 5∼8(본 발명의 실시품)의 초기 수화열 곡선의 비교도이다.
도 4는 시제 5∼8(본 발명의 실시품)의 초기 수화 160시간까지의 누적 발열량 곡선의 비교도이다.
도 5는 시제 1(비교품)과 시제 4∼6(본 발명의 실시품)의 초기 수화 160시간까지의 누적 발열량 곡선과 고로 슬래그의 첨가량의 관계에 대한 비교도이다. 1 is a comparative chart of initial hydration curve of Tense 1 (comparative product) and Tenses 2 to 4 (product of the present invention).
2 is a comparative chart of cumulative calorific value curves up to 160 hours of initial hydration of Tense 1 (comparative article) and Tense 2 to 4 (embodiment of the present invention).
Fig. 3 is a comparative chart of initial hydration heat curves of Tense 5 to 8 (an embodiment of the present invention).
4 is a comparative chart of cumulative calorific value curves up to 160 hours of initial hydration of Tense 5 to 8 (an embodiment of the present invention).
5 is a comparative chart of the relationship between the cumulative calorific value curve up to 160 hours of initial hydration and the addition amount of blast furnace slag in Tense 1 (comparative article) and Tense 4 to 6 (embodiment of the present invention).
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 더욱이, 본 발명은 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described below.
먼저, 본 발명의 고활성 시멘트 클링커에 대하여 설명한다. First, the high activity cement clinker of the present invention will be described.
[고활성 시멘트 클링커][Highly active cement clinker]
(１) 광물 조성(1) Mineral composition
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 광물 조성이 보그(Bogue) 식에 의한 계산값으로 C3S＞70 %, C2S＜5 %이고, 나머지가 칼슘 알루미네이트계를 주체로 하는 간극상이다. The high activity cement clinker of the present invention has a mineral composition of C 3 S> 70% and C 2 S <5% calculated by the Bogue equation, and the balance is a gap phase mainly composed of calcium aluminate.
보그(Bogue) 식은 종래부터 시멘트 클링커 중의 주요 광물 조성을 산정하는데 사용되어 온 식이고, 각 광물의 비율은 화학 조성의 분석 결과로부터 산정된다. 얻어진 비율은 어디까지나 화학 조성의 분석 결과를 기반으로 한 산정값이므로 시멘트 클링커 중의 실제의 비율과 부합되는 것은 아니다. 더욱이, %는 질량%이다. The Bogue equation has been used to estimate the major mineral composition in cement clinker, and the ratio of each mineral is estimated from the analysis of the chemical composition. The ratio obtained is based on the analysis of the chemical composition and is not consistent with the actual ratio in the cement clinker. Furthermore,% is mass%.
[보그(Bogue) 식][Bogue expression]
C3S는 단기 재령(材令)에서부터 장기 재령에 걸쳐 시멘트 강도 발현의 주체가 되는 광물이므로, 이들이 많을수록 고강도 또는 조강이 된다. C2S는 단기 재령으로서의 강도 발현에는 그다지 기여하지 않지만, 장기에 걸쳐서 수화를 계속되게 하기 위해 장기 재령으로서의 강도 발현에는 기여하고, 이들이 많을수록 적은 발열로 장기 재령으로서의 강도의 증가가 좋은 것이 된다. 또한, 화학 저항성이나 건조 수축에 우수한 것이 된다. Since C 3 S is the mineral that becomes the main body of cement strength development from the short-term age to the long-term age, the higher the number, the higher the strength or the crude steel. C 2 S does not contribute much to the manifestation of strength as a short-term age but contributes to the development of strength as a long-term age in order to continue hydration over a long period of time. In addition, it is excellent in chemical resistance and drying shrinkage.
C3A는 수화 활성이 높고, 단기 재령으로서의 강도 발현에 크게 기여한다. 그러나, 이들이 많으면 급경성(急硬性)으로 장시 재령으로서의 강도의 증가가 나쁜 것이 된다. 또한, 수화 발열이 높고, 화학 저항성이나 건조 수축에 뒤떨어지는 것이 된다. C 3 A has a high hydration activity and contributes greatly to the development of strength as a short-term age. However, if they are large, the increase in the strength as a long-time age is bad due to rapid hardening. In addition, hydration heat is high, and it is inferior to chemical resistance and drying shrinkage.
C3AF는 수화 성능으로서는 두드러지는 특징은 없지만, 클링커 소성에서는 간극상으로서 역소성(易燒成)에 공헌한다. C 3 AF has no salient features in hydration performance, but contributes to back firing as a gap phase in clinker firing.
본 발명에서 C3S＞70 %로 하는 것은 극히 조기 수화 활성이 높은 시멘트를 얻기 위함이며, C3S가 70 % 이하이면 종래의 조강 시멘트와 동등하거나 그 이상의 수화 활성을 가지는 조강형 시멘트를 얻기 어려워진다. 상한선은 특별히 한정되지 않지만, 85 % 이하가 바람직하다. And It in the present invention as a C 3 S> 70% in order to obtain a high cement very early hydration activity, if the C 3 S is 70% or less difficult to obtain a joganghyeong cement having an equivalent or more of hydration activity to the conventional steel cement Loses. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 85% or less.
85 %를 넘으면 유리된 석회량도 현저히 늘어나 버리는 경우가 있고, 시멘트 클링커의 품질 안정을 유지할 수 없게 되어버린다. 또한, 더욱 수화 활성이 높은 C3A 등의 칼슘 알루미네이트계의 광물을 많이 사용할 수 없는 것은, 장기간의 강도 발현, 워커빌리티(workability), 내구성 등을 고려한 것에 의한다. If it exceeds 85%, the amount of lime liberated may be considerably increased, and the quality stability of the cement clinker can not be maintained. In addition, calcium aluminate-based minerals such as C 3 A having a higher hydration activity can not be widely used because of considering long-term strength development, workability and durability.
한편, 본 발명에서 C2S＜5 %로 하는 것은 클링커 소성 조건을 종래와 비교하여 크게 변화하지 않고 현저하게 초기 수화 활성을 높인 시멘트를 얻기 위해서 이며, C2S가 5 % 이상이면 칼슘 알루미네이트계 광물이나 비정질물 등으로 이루어진 간극상이 적어지므로, 시멘트 클링커를 소성하기 어려워지거나 상대적으로 C3S량이 감소함으로써 상기 목적을 달성하기 어려워진다. On the other hand, in the present invention, the content of C 2 S < 5% is to obtain a cement having remarkably improved initial hydration activity without significantly changing the clinker firing conditions compared to the conventional ones. When C 2 S is 5% The gap phase composed of a mineral or an amorphous material is reduced, so that it is difficult to fuse the cement clinker or the amount of C 3 S is relatively decreased, thereby making it difficult to achieve the above object.
하한값은 특별히 한정되지 않으나, 보그(Bogue) 식에 의한 계산값이고 C2S량은 상기의 식을 통해 SiO2량과 C3S량과의 관계로 결정하므로, SiO2량이 적고 C3S량이 많은 경우는 계산값이 0 미만(마이너스 값)이 되는 경우도 일어난다. 본 발명에서는 이러한 0 미만도 포함하면 안정해서, C3S을 다량으로 얻기 위하여 0 미만으로 하는 것이 바람직하다. The lower limit is not particularly limited, Borg computed value by (Bogue) expression and C 2 S amount is because through the above equation determines the relationship between the SiO 2 amount and the C 3 S amount, SiO 2 less the amount of C 3 S amount In many cases, the calculated value is less than 0 (negative value). In the present invention, it is preferable to include less than 0 such that it is stable and less than 0 in order to obtain a large amount of C 3 S.
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 상기 C3S와 C2S 이외에는 칼슘 알루미네이트계를 주체로 하는 간극상으로 이루어진다. 간극상에는 C3A, C4AF 등의 광물이 포함된다. C3A는 상기 보그(Bogue) 식에 의한 계산값으로 4∼9 % 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, C4AF는 8∼16 % 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이 범위에 있으면, C3S＞70 %, C2S＜5 %의 시멘트 클링커가 안정해서 소성하기 쉬워진다. 나머지는 비정질 간극상 등이다. The high activity cement clinker of the present invention is composed of a gap phase mainly composed of calcium aluminate based other than C 3 S and C 2 S. The gaps include minerals such as C 3 A and C 4 AF. C 3 A is preferably 4 to 9% as calculated by the Bogue equation. It is preferable that C 4 AF is contained in 8 to 16%. Within this range, the cement clinker with C 3 S> 70% and C 2 S <5% is stable and easy to be fired. And the other is amorphous gap phase.
(２) 황산 성분(2) Sulfuric acid component
본 발명의 고활성 시멘트 클링커 중의 황산 성분은 SO3 환산으로 1 중량% 미만이다. 1 중량% 이상이면 배기가스 중의 SOX(유황산화물)이 발생하거나 예열기(preheater) 내부에서 고형물(固結物)이 생성되어 폐색되는 경우가 있으므로 바람직하지 않다. The sulfuric acid component in the highly active cement clinker of the present invention is less than 1% by weight in terms of SO 3 . 1% by weight or more if the exhaust gas in the SO X (sulfur oxide) is generated, or solid (固結物) inside the pre-heater (preheater) it is generated which is not preferable because it may be closed.
(３) 유리된 석회(3) vitreous lime
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 C3S의 수화 활성을 더욱 높게 하기 때문에 발열량을 크게 하여 반죽의 상승 온도를 높게 하므로, 유리된 석회를 클링커 중에 포함하는 것이 바람직하다. 그 양은 0.5∼7.5 중량%이다. 0.5 중량% 미만이면 충분한 효과를 얻을 수 없다. 7.5 중량%를 넘으면 팽창을 일으키거나 유동성의 저하를 생기게 하므로 바람직하지 않다. Since the high activity cement clinker of the present invention further increases the hydration activity of C 3 S, the amount of heat generated is increased to increase the rising temperature of the dough, and therefore, it is preferable that the free lime is contained in the clinker. The amount is 0.5 to 7.5 wt%. If it is less than 0.5% by weight, a sufficient effect can not be obtained. If it exceeds 7.5% by weight, it may cause expansion or deterioration of fluidity.
이어서, 본 발명의 고활성 시멘트 클링커의 제조 방법에 대하여 설명한다. Next, a method for producing the highly active cement clinker of the present invention will be described.
[고활성 시멘트 클링커의 제조 방법] [Method of producing highly active cement clinker]
본 발명의 고활성 시멘트 클링커의 제조는 종래의 조강 포틀랜드 시멘트 클링커의 제조와 특별히 크게 변화된 것은 아니고, 소정의 시멘트 소성 원료를 C3S＞70 %, C2S＜5 %, 유리된 석회량이 0.5∼7.5 중량%로, 가급적 황산 성분이 SO3 환산으로 1 중량% 미만이 되는 시멘트 클링커를 얻을 수 있도록 조합하고, 조합 원료를 시멘트 킬른(cement kiln) 등에서 소성하여 제조한다. The production of the high activity cement clinker of the present invention is not particularly changed in the production of the conventional crude steel Portland cement clinker, and the production of a predetermined cement firing raw material is preferably performed under the conditions of C 3 S> 70%, C 2 S <5% To 7.5% by weight, preferably such that a cement clinker in which the sulfuric acid component is less than 1% by weight in terms of SO 3 is obtained, and the combination raw material is fired in a cement kiln or the like.
(Ａ) 시멘트 소성 원료 (A) Cement firing raw material
종래부터 클링커 주원료로서 사용되고 있는 석회석, 점토, 규석, 철 원료 등이 종래와 동일하게 하여 사용할 수 있다. 이 외에, 본 발명에서는 재이용이 별로 진행되지 않은 칼슘 성분을 CaO 환산으로 20 중량% 이상을 포함하는 칼슘이 풍부한 산업 폐기물을 이용하는 것이 바람직하다. Limestone, clay, zirconium, and iron raw materials conventionally used as raw materials for clinker can be used in the same manner as conventional ones. In addition, in the present invention, it is preferable to use calcium-rich industrial wastes containing not less than 20% by weight of calcium component in terms of CaO.
칼슘 성분을 CaO 환산으로 20 중량% 이상을 포함하는 폐기물로서는 용선 예비처리에 의한 탈황 슬래그, 이들을 자석으로 선택하여 철분을 제거한 탈황 슬래그, 환원 처리에 의해 철분을 제거한 전로 슬래그, 요업계 사이딩 폐재 등의 폐건재, 생콘슬러지(concrete sludge) 등을 들 수 있다. Examples of wastes containing 20% or more by weight of calcium component in terms of CaO include desulfurized slag by preliminary treatment of molten iron, desulfurized slag by selecting iron as a magnet, iron oxide-removed converter slag by reduction treatment, Waste building materials, concrete sludge, and the like.
용선 예비처리에 의한 탈황 슬래그는 선철 중의 유황 성분을 제거한 슬래그이며, 주성분이 칼슘과 철이다. 자석으로 선별하여 철분을 제거한 칼슘이 많은 탈황 슬래그도 이용할 수 있다. 용선 예비처리란 철강의 고 순도화를 위하여 전로 정련의 전 공정으로 규소, 인, 유황을 제거하는 공정이다. The desulfurization slag by the preliminary treatment of molten iron is a slag from which the sulfur component in the pig iron is removed, and the main components are calcium and iron. It is also possible to use desulfurized slag with a large amount of calcium, which is iron-removed by a magnet. Pre-treatment of molten iron is a process to remove silicon, phosphorus and sulfur by the whole process of converter refining for high purity of steel.
환원처리에 의해 철분을 제거한 전로 슬래그란, 예를 들어 하기문헌의 LD 슬래그이다. 이 LD 슬래그도 이용할 수 있다. The converter slag from which the iron powder is removed by the reduction treatment is, for example, an LD slag of the following literatures. This LD slag can also be used.
요업계 사이딩재는 주원료로서 시멘트질 원료와 섬유질 원료를 성형하고, 양생ㆍ경화시킨 것으로써, 목섬유 보강 시멘트판, 섬유 보강 시멘트판, 섬유 보강 케이칼(calcium silicate)판 등이 있으며, 주택의 외벽 상판재로서 사용되고 있다. The siding material of the industry is made of cementitious raw material and fiber raw material as the main raw material and cured and cured. There are wooden fiber reinforced cement board, fiber reinforced cement board, and fiber reinforced cement board. .
작금의 주택 보수나 주택 해체에 수반되는 폐재가 증가하고 있어 이의 처리가 검토되고 있다. 폐재에 있어서 시멘트질 부분은 칼슘이 풍부한 시멘트 조성으로 되어 있기 때문에, 본 발명의 고활성 시멘트 클링커의 제조 원료로서 이용 가능하다. The disposal of house repair and the dismantlement accompanying house dismantling are increasing, and the disposal is examined. Since the cementitious part in the waste material has a calcium-rich cement composition, it can be used as a raw material for producing the highly active cement clinker of the present invention.
생콘슬러지(concrete sludge)는 레디-믹스 콘크리트(ready-mixed concrete) 공장에서 플랜트(plant)의 믹서, 호퍼(hopper), 애지테이터 카(agitator car) 등에 부착한 콘크리트, 반품 콘크리트(returned concrete) 및 반품 콘크리트의 세정 배수를 농축하여 유동성을 잃은 형태의 슬러지, 또는 슬러지를 건조한 것이다. Concrete sludge is used in concrete in ready-mixed concrete plants, concrete, returned concrete, and the like attached to plant mixers, hoppers, agitator cars, The sludge in the form of liquidity lost by concentrating the washing water of the returned concrete, or the sludge is dried.
이러한 산업 폐기물은 석회석이나 점토의 일부를 대체해서 이용할 수 있다. 시멘트 소성 원료에 대한 첨가량은 석회석 및 점토의 화학 성분에 의하지만, 시멘트 클링커 1t 당 400 kg 이하가 바람직하다. 시멘트 클링커 1t 당 400 kg 이상 첨가하면 불순물이 증가해 버려 클링커 소성이 어렵게 되거나 얻어지는 시멘크 클링커의 품질에 악영향을 미치는 경우가 있다. 산업 폐기물을 석회석의 일부로 대체해서 이용하면, 탄산가스 배출량의 삭감에도 연결되므로, 환경 부하 저감의 관점에서 바람직하다. These industrial wastes can be used as an alternative to limestone or clay. The amount added to the cementitious raw material depends on the chemical composition of limestone and clay, but it is preferably 400 kg or less per 1 ton of cement clinker. Addition of 400 kg or more per 1 ton of cement clinker increases the impurities, which may result in difficulty in firing the clinker or adversely affecting the quality of the resulting cement clinker. Industrial wastes are preferably used as a part of limestone to reduce carbon dioxide emissions, which is preferable from the viewpoint of environmental load reduction.
(Ｂ) 원료 조합(B) Material combination
소성 후에 목적의 화학 조성ㆍ광물 조성의 클링커를 얻기 위하여 조합 설계되고, 이것을 기반으로 상기 각각의 시멘트 소성 원료가 계량되어 원료 분쇄기(mill)로 혼합 분쇄나 블렌딩 사일로(blending silo)에 의한 혼합이 실시된다. After sintering, the cement is sintered to obtain the clinker of the desired chemical composition and mineral composition. Based on this, the respective cement firing materials are metered and mixed by a pulverizing mill or a blending silo with a raw material mill. do.
상기 조합 설계는 종래와 동일한 H.M.(수경률), A.I.(활동 계수), S.M.(규산율), I.M.(철률), L.S.D.(석회 포화도)의 비율 계수[모듈러스(modulus)]를 사용하여 실시한다. 통상적으로는 C3S의 성장량에 크게 관계하는 H.M.과 소성의 용이함과 관계하는 S.M.이 중시되지만, 본 발명에서는 L.S.D.(석회 포화도)와 A.I.(활동 계수)를 중시한다. The combination design is carried out using the same coefficient of ratios (modulus) of HM (water content ratio), AI (activity coefficient), SM (siliceous rate), IM (iron content) and LSD (lime saturation). Generally, SM related to the growth amount of C 3 S and SM relating to easiness of sintering are emphasized, but in the present invention, LSD (lime saturation degree) and AI (activity coefficient) are emphasized.
L.S.D.(석회 포화도)는 이산화규소, 산화알루미늄, 산화철과 결합할 수 있는 산화칼슘량을 1.0으로 하는 지표이며, 다음의 식으로 나타낸다. The L.S.D. (lime saturation degree) is an index showing the amount of calcium oxide capable of bonding with silicon dioxide, aluminum oxide, and iron oxide to 1.0.
석회포화도(L.S.D)= (CaO - 0.7×SO3 )/(2.8× SiO2 +1.18× Al2O3+0.65×Fe2O3)Lime Saturation (LSD) = (CaO - 0.7 x SO 3 ) / (2.8 x SiO 2 + 1.18 x Al 2 O 3 + 0.65 x Fe 2 O 3 )
L.S.D.이 1 이하이면, 충분히 시간을 들임으로써 유리된 석회를 0 %로 할 수 있지만, L.S.D.＞1의 경우에는 소성 온도를 높이거나 소성 시간을 길게 하여도 통상적으로 유리된 석회가 남아버린다. 통상의 시멘트 클링커는 0.92∼0.96이며, 조강 포틀랜드 시멘트 클링커도 0.94∼1.00이다. If L.S.D. is less than 1, it is possible to make the liberated lime to 0% by taking sufficient time. However, in the case of L.S.D. > 1, the lime normally liberated remains even if the firing temperature is increased or the firing time is lengthened. The ordinary cement clinker is 0.92 to 0.96, and the crude steel Portland cement clinker is also 0.94 to 1.00.
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 L.S.D.＞1이다. L.S.D.＞1로 하고, 굳이 유리된 석회가 남아있도록 시멘트 소성 원료를 조합함으로써, C3S＞70 %, C2S＜5 %의 칼슘 성분이 많은 시멘트 클링커를 소성할 수 있다. 유리된 석회의 존재에 의해 초기 수화열이 높아지기 때문에 C3S를 활성화 할 수 있고, 고로 슬래그와 혼합할 때에는 자극제로서 작용한다. The high activity cement clinker of the present invention has an LSD > 1. The cement clinker having a large amount of calcium component of C 3 S> 70% and C 2 S <5% can be fired by combining the cement firing raw materials so that the lime is left free. C 3 S can be activated because the initial hydration heat is increased by the presence of liberated lime, and acts as a stimulant when mixed with blast furnace slag.
상한값은 특별히 한정되지 않지만, 유리된 석회량이 너무 많으면 팽창하는 등의 클링커의 안정성을 해치므로 1.16 정도 이하가 바람직하다. The upper limit value is not particularly limited, but it is preferably about 1.16 or less since the stability of the clinker, such as expansion, is deteriorated when the amount of liberated lime is too large.
A.I.(활동 계수)는 다음의 식으로 나타내며, 상기를 통해서 C2S의 생성량이나 클링커의 소성의 용이함에 관계한다. AI (activity coefficient) is expressed by the following formula, and it relates to the amount of C 2 S produced or the ease of calcining the clinker.
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 3.10∼3.80이며, 종래의 조강 포틀랜드 시멘트 등과 비교하면 작다. 이 범위로 함으로써 C2S를 극단적으로 적게 할 수 있으며, C3S가 많아져도 소성이 쉬워진다. The high activity cement clinker of the present invention is 3.10 to 3.80, which is small as compared with conventional crude steel portland cement and the like. By setting this range, C 2 S can be extremely reduced, and even if C 3 S is increased, firing becomes easy.
(Ｃ) 클링커 소성 (C) Clinker firing
본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 상기 원료 조합에 의한 시멘트 소성 원료를 시멘트 소성 킬른(kiln)에 의해, 종래의 조강 포틀랜드 시멘트 클링커 소성과 동일하게 하여 소성함으로써 얻을 수 있다. 소량의 소성이라면 전기로(電氣爐) 소성도 된다. The high activity cement clinker of the present invention can be obtained by firing a cement firing raw material by the above material combination with a cement firing kiln in the same manner as that of the conventional crude steel portland cement clinker firing. If a small amount of firing is performed, the electric furnace is also fired.
소성 온도는 1250∼1600 ℃가 바람직하다. 1250 ℃미만이면 C3S의 생성 자체가 불가능하다. 또한, 1600 ℃를 넘으면 로터리 킬른(rotary kiln) 내부의 내화물이 용해하는 등의 시멘트 클링커의 소성에 지장을 준다. The firing temperature is preferably 1250 to 1600 占 폚. If it is less than 1250 캜, the formation of C 3 S itself is impossible. In addition, when the temperature exceeds 1600 DEG C, the refractory inside the rotary kiln dissolves, which hinders the firing of the cement clinker.
소성 후의 클링커 냉각, 조쇄(粗碎) 등은 종래와 동일하다. 얻어지는 본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 조강형 시멘트계 고화재나 조강형 시멘트의 모체가 된다. Cooling of the clinker after sintering, roughing and the like are the same as in the prior art. The obtained high activity cement clinker of the present invention is a matrix of a crude steel-type cementitious fireproofing or crude steel-type cement.
[고활성 시멘트] [Highly active cement]
본 발명의 고활성 시멘트는 상기 고활성 시멘트 클링커에 석고를 SO3 환산으로 1.5∼4.0 중량%가 되도록 첨가하고, 분쇄조제와 함께 사상 압연기(finishing mills) 등으로 혼합 분쇄되어 얻을 수 있다. 공정이나 장치는 종래의 시멘트 제조에 있어서 사상 공정과 동일하다. 석고와 분쇄조제도 종래의 시멘트 제조에서 사용되고 있는 것과 동일하다. The high activity cement of the present invention can be obtained by adding gypsum to the high activity cement clinker in an amount of 1.5 to 4.0% by weight in terms of SO 3 , and mixing and pulverizing the same together with a grinding aid by finishing mills. The process or apparatus is the same as the masonry process in conventional cement manufacture. The gypsum and crushing aids are also the same as those used in conventional cement manufacture.
첨가하는 석고의 양은 SO3 환산으로 1.5∼4.0 중량%이다. 1.5 중량% 미만이면 시멘트 클링커 중의 C3A가 급결하여 콘크리트 제품 등을 제조할 때에 충분한 작업 시간을 확보할 수 없는 경우가 있다. 4.0 중량%를 넘으면, 시멘트의 경화 후에 미반응한 석고에 의해 팽창의 늦어짐이 발생하는 경우가 있다. The amount of gypsum added is 1.5 to 4.0 wt% in terms of SO 3 . If the amount is less than 1.5% by weight, C 3 A in the cement clinker may be settled, so that a sufficient working time can not be secured in producing a concrete product or the like. If the amount exceeds 4.0% by weight, the expansion may be delayed due to unreacted gypsum after curing of the cement.
분말도는 특별히 한정되지 않지만 블레인(blaine) 값으로 3000 ㎠/g 이상이 바람직하다. The degree of the powder is not particularly limited, but the blaine value is preferably 3000 cm2 / g or more.
본 발명의 고활성 시멘트는 본원 명세서에서 정의하는 조강형 시멘트의 한 종류이고, 그대로 콘크리트 이차 제품이나 사이딩 보드나 모르타르의 시멘트로서 사용하여도 좋지만, 예를 들어 고로 슬래그 등의 혼화재와 함께 지반 개량재로서 사용하면 조강형 시멘트계 고화재가 된다. The high activity cement of the present invention is one kind of crude steel type cement defined in the present specification and may be used as a concrete secondary product, a siding board or a mortar cement as it is. However, for example, a high modulus cement such as a blast furnace slag, If used, it will be a cement fire.
또한, 플라이 애쉬, 실리카 분말, 슬래그 중 어느 하나와 혼합하면, 조강 플라이 애쉬 시멘트, 조강 실리카 시멘트, 조강 실리카퓸(Silica Fume) 시멘트, 조강 고로 시멘트 등의 조강 혼합 시멘트가 된다. When mixed with any one of fly ash, silica powder and slag, it becomes a crude steel mixed cement such as crude steel fly ash cement, crude steel silica cement, crude steel silica fume cement, and crude steel blast cement.
또한, 복수 종류의 무기 혼화재를 혼화하면, 조강 시멘트 조성물이 된다. 본 발명의 조강 시멘트는 조강 포틀랜드 시멘트와 동등한 수화 활성을 가지지만 JIS 규격품이 아니므로 JIS 규격품을 필요로 하고 있는 것에는 사용할 수 없으나, 조강성이 필요한 많은 분야에서 사용할 수 있다. Further, when a plurality of kinds of inorganic admixtures are mixed, a crude steel cement composition is obtained. The crude steel cement of the present invention has hydration activity equivalent to that of crude steel portland cement, but it is not a JIS standard product and therefore can not be used for those requiring JIS standard products, but it can be used in many fields requiring toughness.
[조강 시멘트 조성물] [Crude steel cement composition]
본 발명의 조강 시멘트 조성물은 상기 고활성 시멘트에 고로 슬래그를 10∼70 중량% 첨가하고, 석고를 SO3 환산으로 2.0∼9.0 중량%가 되도록 첨가해서 되는 것이다. 고로 슬래그는 종래부터 고로 시멘트나 시멘트 혼화재에 쓰여지고 있는 것이면 되고, 분말도로서는 고로 슬래그 조분, 고로 슬래그 미분, 고로 슬래그 초미분도 포함한다. The crude steel cement composition of the present invention is obtained by adding 10 to 70 wt% of blast furnace slag to the high activity cement and adding the gypsum in an amount of 2.0 to 9.0 wt% in terms of SO 3 . The blast furnace slag has conventionally been used for blast furnace cement or cement admixture, and the blast furnace slag includes blast furnace slag powder, blast furnace slag fine powder and blast furnace slag super fine powder.
이 조강 시멘트 조성물은 조성물 중에서 고로 슬래그가 10∼70 중량%인 것이 바람직하다. 고로 슬래그는 유동성, 내구성, 장기 강도 발현 등에 기여하지만 10 중량% 미만이면 충분한 효과를 얻을 수 없다. 70 중량%를 넘으면 고활성 시멘트의 비율이 적어지므로 충분한 강도를 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. The crude steel cement composition preferably has a blast furnace slag content of 10 to 70% by weight. The blast furnace slag contributes to fluidity, durability and long-term strength development, but if it is less than 10% by weight, sufficient effect can not be obtained. If the amount exceeds 70% by weight, the proportion of the high-activity cement becomes small, so that sufficient strength may not be obtained.
또한, 이 조강 시멘트 조성물은 조성물 중에서 석고가 SO3 환산으로 2.0∼9.0 중량%인 것이 바람직하다. 석고는 천연 이수석고(二水石膏), 배연탈황(排脫) 이수석고, 천연 무수석고, 합성 무수석고, 폐석고 중 어느 하나이어도 되며, 특별히 한정되지 않는다. 석고는 초기강도 발현, 유동성 등에 기여하지만 2.0 중량% 미만이면 시멘트 클링커 중의 C3A가 급결하여 시멘트 제품을 제조할 때에 충분한 작업 시간을 확보할 수 없는 경우가 있다. 또한, 초기의 강도를 충분하게 확보할 수 없는 경우가 있다. 9.0 중량%을 넘으면 시멘트의 경화 후에 미반응한 석고에 의해 팽창의 늦어짐이 발생하는 경우가 있다. It is also preferable that the crude steel cement composition has a gypsum content of 2.0 to 9.0% by weight in terms of SO 3 in the composition. The gypsum may be any of natural natural dihydrate (dihydrate gypsum), flue gas desulfurization anhydrite, natural anhydrous gypsum, synthetic anhydrous gypsum and waste plaster, and is not particularly limited. Gypsum contributes to initial strength development, fluidity and the like, but if it is less than 2.0% by weight, C 3 A in the cement clinker rises, and a sufficient working time can not be secured in producing a cement product. Further, the initial strength may not be sufficiently secured in some cases. If the amount exceeds 9.0% by weight, the expansion may be delayed due to unreacted gypsum after curing of the cement.
본 발명의 조강 시멘트 조성물은, 예를 들어 본 발명의 고활성 시멘트에 고로 슬래그와 석고를 소정량 첨가하고, 혼합기나 혼합 분쇄기를 사용하여 혼화함으로써 얻을 수 있다. 이 조강 시멘트 조성물은 건재 제품, 생콘크리트나 콘크리트 제품을 제조할 때의 시멘트재, 지반 개량재나 폐기물 고체화 처리재의 조강형 시멘트계 고화재로서 사용할 수 있다. The crude steel cement composition of the present invention can be obtained, for example, by adding a predetermined amount of blast furnace slag and gypsum to the high activity cement of the present invention, followed by mixing using a mixer or a mixer. This crude steel cement composition can be used as a cement-based cement-based fireproofing material for cementitious materials, soil improvement material and solidified material for waste in the production of building materials, raw concrete or concrete products.
[본 발명의 고활성 시멘트 클링커(고활성 시멘트)의 초기 수화 활성의 확인 시험] [Test for confirming the initial hydration activity of the highly active cement clinker (high activity cement) of the present invention]
전기로에서 본 발명에 관련되는 고활성 시멘트 클링커를 시험 소성하고, 얻어진 고활성 시멘트 클링커에 석고를 첨가하여, 본 발명의 고활성 시멘트를 얻어, 이 고활성 시멘트의 초기 수화 활성을 전도 열량계(conduction calorimeter)에 의해 확인하였다. The high activity cement clinker according to the present invention is tested and fired in an electric furnace and gypsum is added to the obtained high activity cement clinker to obtain the high activity cement of the present invention and the initial hydration activity of the high activity cement is measured by a conduction calorimeter ).
(１) 사용 원료(1) raw materials used
사용 원료의 종류와 화학성분을 표 1에 나타낸다. Table 1 shows the types and chemical compositions of the raw materials used.
(２) 원료 조합(2) Material combination
각각의 시제 클링커에 있어서 시멘트 소성 원료의 배합을 표 2에 나타낸다. 시제 1은 비교품, 시제 2∼8은 본 발명의 실시품이다. 또한, 식 중의 수치는 원단위이다. 조합은 각 원료를 100 ℃에서 건조하여, 원판 분쇄기(disk mill)로 분쇄 후에 막자사발에서 혼합하여 실시하였다. Table 2 shows the blend of the cement firing raw materials in each of the trial clinkers. Tense 1 is a comparative product, and Tense 2 to 8 are an embodiment of the present invention. Also, the numerical value in the equation is the unit level. The raw materials were dried at 100 ° C, pulverized with a disk mill, and mixed in a mortar.
(３) 클링커 소성(3) Clinker firing
상기 배합으로 원료를 조합한 각 시료는 입자 직경 30 ㎜ 정도의 크기로 펠렛(pellet)화 하고, 이 펠렛을 전기로에 넣고 10 ℃/분으로 1450 ℃까지 온도를 상승시키며, 1450 ℃에서 3시간 유지하여 소성하였다. 얻어진 시제 클링커는 전기로에서 꺼낸 후 실내에 방치하여 냉각하고, 그 후에 250 rpm 볼 분쇄기(ball mill)로 75 ㎛체를 통과하도록 분쇄하였다. The pellets were pelletized in a size of about 30 mm in particle diameter. Each pellet was heated to 1450 ° C at 10 ° C / min and maintained at 1450 ° C for 3 hours. Lt; / RTI > The resultant tinned clinker was taken out of the electric furnace, allowed to stand in the room, cooled, and then pulverized to pass through a 75 mu m sieve with a 250 rpm ball mill.
각 분쇄품에 대하여 화학성분 분석, 블레인(blaine) 측정을 실시하고, 비율계수, 보그(Bogue) 식에 의한 광물 조성, 유리된 석회량을 구하였다. 각 시제 클링커의 화학 분석 결과를 표 3에 나타내고, 비율계수, 보그(Bogue) 식에 의한 광물 조성, 유리된 석회량을 표 4에 나타낸다. 더욱이, 식 중의 %는 중량%이다. Chemical composition analysis and blaine measurement were performed on each crushed product, and the ratio coefficient, mineral composition by Bogue equation, and amount of free limestone were obtained. The results of the chemical analysis of each of the test clinkers are shown in Table 3, and the ratio coefficient, the mineral composition by the Bogue equation, and the amount of lime liberated are shown in Table 4. Furthermore,% in the formula is% by weight.
상기를 통해서, 본 발명의 고활성 시멘트 클링커는 하수 소각회, 석탄회, PS회, 탈황 슬래그 등의 산업 폐기물을 혼화하여도, 또한 C3S량이 많고 C2S량이 극단적으로 적어도 종래의 시멘트 클링커 소성 온도에서 용이하게 얻을 수 있다. The above-mentioned high activity cement clinker of the present invention can be used even when industrial wastes such as sewage incinerator, fly ash, PS waste, and desulfurization slag are mixed and the amount of C 3 S is large and the amount of C 2 S is extremely small, Lt; / RTI >
(４) 고활성 시멘트에 의한 수화열 측정(4) Measurement of hydration heat by high activity cement
상기의 각 시제 클링커에 석고(특급 시약의 황산 칼슘 2수화물)를 SO3 환산으로 3.0 중량% 첨가하여 고활성 시멘트 등을 제작하였다. 시제 1의 조강 시멘트 상당품은 비교품이며, 시제 2∼8의 고활성 시멘트는 본 발명의 실시품이다. Gypsum (calcium sulfate dihydrate as a special reagent) in an amount of 3.0 wt% in terms of SO 3 was added to each of the above-mentioned test clinkers to prepare highly active cement and the like. The crude steel cement equivalent of Tense 1 is a comparative article, and the highly active cement of Tense 2 to 8 is an embodiment of the present invention.
각 시멘트에 W/C = 50 %의 증류수를 첨가하고, 시멘트 페이스트(paste)를 제작하여, 전도 열량계(conduction calorimeter)로 이 시멘트 페이스트의 수화 발열 속도를 측정하였다. Cement paste was prepared by adding distilled water of W / C = 50% to each cement and the hydration heat rate of the cement paste was measured by a conduction calorimeter.
그 결과를 도 1∼도 4에 나타낸다. The results are shown in Figs.
도 1과 도 3에서, 본 발명의 실시품(시제 2∼8)은 종래의 조강 시멘트 상당의 비교품(시제 1)과 비교하여 수화 발열 속도의 피크가 모두 크고, 초기 수화 활성이 높은 것을 알 수 있다. 또한, 도 2와 도 4에 나타낸 누적 발열량으로부터, 본 발명의 실시품은 지속해서 수화 활성이 높은 것을 알 수 있다. 1 and 3, the examples of the present invention (Tense 2 to Tense 8) show that the peak of hydration heat generation rate is higher than that of the comparative product (Tense 1) corresponding to conventional crude steel cement, . From the cumulative calorific values shown in Fig. 2 and Fig. 4, it can be seen that the embodiment of the present invention has a high hydration activity.
이와 같이, 본 발명의 시멘트 클링커는 고활성 시멘트 클링커이고, 이 클링커를 사용하여 시멘트를 제조하면, 종래의 조강 시멘트보다 고활성인 고활성 시멘트를 얻을 수 있다. As described above, the cement clinker of the present invention is a highly active cement clinker, and when the cement is manufactured using the clinker, highly active cement having higher activity than conventional crude steel cement can be obtained.
(５) 조강 시멘트 조성물에 의한 수화열 측정(5) Measurement of hydration heat by crude steel cement composition
상기 시제 1, 시제 4, 시제 5, 시제 6의 각 시멘트에 고로 슬래그 미분말[상품명: 세라멘트, 주식회사 디ㆍ씨(DㆍC) 제, 블레인(blaine) 4570 ㎠/g]을 나눠서 각각 20 중량% 또는 60 중량% 첨가하고, 모두 무수석고를 SO3 환산으로 5.0 중량%가 되도록 나눠서 첨가한 시멘트 조성물(No.1: 시제 1 베이스, No.4: 시제 4 베이스, No.5: 시제 5 베이스, No.6: 시제 6 베이스)을 제작하였다. (No.1은 비교품) A blast furnace slag fine powder (trade name: Cerament, manufactured by D & C Co., Ltd., blaine 4570 cm2 / g) was divided into respective cements of TEN 1, TENSE 4, TENSE 5 and TEN 6, added% or 60% by weight, and all the divided added so as to have 5.0% by weight of anhydrous gypsum in the cement composition in terms of sO 3 (No.1: tense first base, No.4: tense base 4, No.5: 5 base tense , No. 6: Tense 6 base). (No. 1 is a comparative product)
각 시멘트 조성물에 W/C = 50 %(C: 조성물 분체)의 증류수를 첨가하여 시멘트 페이스트를 제작하고, 전도 열량계(conduction calorimeter)로 이 시멘트 페이스트의 수화 발열 속도를 측정하였다. 재령 160시간까지의 누적 발열량과 고로 슬래그량과의 관계를 도 5에 나타낸다. Cement paste was prepared by adding distilled water of W / C = 50% (C: composition powder) to each cement composition, and the hydration heat generation rate of the cement paste was measured by a conduction calorimeter. The relationship between the cumulative calorific value up to 160 hours and the amount of blast furnace slag is shown in Fig.
시제 4∼시제 6의 고활성 시멘트에 고로 슬래그 미분말을 30∼40 중량% 첨가하여도, 누적 발열량은 시제 1의 단일 성분(單味)[조강 시멘트 상당]과 거의 동등하게 되었다. 본 발명의 고활성 시멘트를 사용함으로써 종래의 조강 시멘트와 동등한 수화 활성을 가지는 시멘트-고로 슬래그-석고계의 조강 시멘트 조성물을 얻을 수 있다는 것을 알았다. Even when 30 to 40% by weight of the blast furnace slag fine powder was added to the high activity cement of Tense 4 to 6, the cumulative calorific value became almost equal to the single component (equivalent to crude steel cement) of Tense 1. It was found that a cement-blast furnace slag-gypsum-based crude steel cement composition having hydration activity equivalent to that of the conventional crude steel cement can be obtained by using the high activity cement of the present invention.
Claims (7)
상기 C2S의 보그(Bogue) 식에 의한 계산값이 0 % 미만(마이너스 값)인 것을 특징으로 하는 고활성 시멘트 클링커. The method according to claim 1,
Wherein the calculated value by the Bogue equation of C 2 S is less than 0% (minus value).
상기 시멘트 클링커 중의 황산 성분이 SO3 환산으로 1 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 고활성 시멘트 클링커. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the sulfuric acid component in the cement clinker is less than 1% by weight in terms of SO 3 .
상기 시멘트 클링커의 활동 계수(A.I.)가 3.10∼3.80인 것을 특징으로 하는 고활성 시멘트 클링커. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the activity coefficient (AI) of the cement clinker is 3.10 to 3.80.
상기 고활성 시멘트 클링커는 칼슘 성분을 CaO 환산으로 20 중량% 이상을 함유하는 폐기물의 1종 이상을 포함하는 시멘트 소성 원료를 소성하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 고활성 시멘트 클링커. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the high activity cement clinker is obtained by firing a cement firing raw material containing at least one kind of waste containing not less than 20% by weight of calcium component in terms of CaO.
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010037371A (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Ube Ind Ltd | Cement-based solidification material for suppressing heavy-metal elution and solidification treatment method |
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