KR101935491B1 - White soil solidifier composition based on furnace slag having supper fines powder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백색 고화재 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업 부산물인 초미분말 고로 슬래그를 주원료로 하여 경제적이면서 친환경적인 백색 고화재를 제공할 수 있는 초미분말 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a white fire retardant composition, and more particularly, to a white fire retardant composition based on ultrafine powder blast furnace slag which can provide an economical and environmentally friendly white fire retardant by using ultrafine powder blast furnace slag, which is an industrial by- will be.
일반적으로 건축 시공시 제공되는 건축자재는 내구성과 강도를 유지해야 한다. 따라서, 시멘트가 혼합된 소재들이 시공 목적에 따라 적합한 다양한 시멘트가 제공되고 있으며, 강도와 내구성 역시 양호하여 일반 건축물의 수명은 수십 년 이상 지속되는 장점이 있다.Generally, building materials provided at the time of construction should maintain durability and strength. Therefore, the cement mixed materials are provided with various cements suitable for the purpose of construction, and the strength and durability are also good, so that the lifetime of the general building is maintained for several decades.
그러나 시멘트에서 발생하는 독성과 냄새 등이 인체에 유해하고, 시멘트의 독성에 의하여 토양의 황폐화를 가져오는 문제점이 있다.However, the toxicity and odor generated in cement are harmful to human body, and the toxicity of cement causes degradation of soil.
또한, 전 세계적으로 지구 온난화의 주범인 온실가스에 대한 대책 마련에 많은 노력을 기울이고 있는데, 시멘트 및 콘크리트 산업에 있어서도 이산화탄소를 다량으로 배출하는 시멘트를 대체하기 위한 방안을 마련하기 위해 고심하고 있다.In addition, global efforts are being made to prepare measures against greenhouse gases, which are the main cause of global warming. In the cement and concrete industries, efforts are also being made to replace cement that emits a large amount of carbon dioxide.
그 대응책의 일환으로 고로슬래그, 플라이애쉬, 바텀애시와 같은 산업부산물을 이용하여 시멘트를 대체할 수 있는 방법에 대한 연구가 끊임없이 진행되고 있다.As a countermeasure, researches on the substitution of cement using industrial byproducts such as blast furnace slag, fly ash and bottom ash have been continuously carried out.
한편, 백색 포틀랜트 시멘트는 건물의 미관을 위해 내외장 마감재로, 몰탈용, 줄눈재, 타일 접착제용의 2차 건축마감재 등에 주로 사용되고 있다.On the other hand, white portland cement is used as interior and exterior finishing materials for the aesthetics of buildings, and is mainly used for mortar, joints, and second construction finishes for tile adhesives.
기존 백색 포틀랜트 시멘트를 제조하기 위해서는 고온(1400℃) 소성 및 급랭과정을 거쳐 복합한 제조공정을 통해 생산되므로 다량의 에너지소비와 이산화탄소(CO2)를 발생시키는 문제점이 있으며, 이러한 백색 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 방법 또한 필요한 실정이다.In order to manufacture the conventional white portland cement, there is a problem that a large amount of energy consumption and carbon dioxide (CO 2 ) are generated because it is produced through a combined manufacturing process through high temperature (1400 ° C) sintering and quenching. There is also a need for alternative methods.
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 산업 부산물인 고로 슬래그 초미분말을 주원료로 하여 경제적이면서 친환경적인 백색 고화재를 제공할 수 있는 초미분말 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an ultra fine powder blast furnace slag based white fire retardant composition capable of providing an economical and environmentally friendly white fire resistant material using blast furnace slag ultrafine powder, It has its purpose.
즉, 본원발명은 산업 부산물인 고로 슬래그 초미분말을 기반으로 하여 우수한 강도를 발현할 수 있는 혼화제를 소정 환경에서 정밀 혼합하여 제조함으로써 기존 백색 포틀랜드 시멘트 대비 이산화탄소 발생량을 20% 이하로 저감시킬수 있으며, 자원을 재활용할 수 있는 친환경 백색 고화재 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.That is, according to the present invention, an admixture capable of manifesting excellent strength based on the ultrafine powder of blast furnace slag, which is an industrial by-product, can be manufactured by precisely mixing in a predetermined environment, thereby reducing the amount of generated carbon dioxide compared to the existing white portland cement to 20% The present invention provides an environmentally friendly white fire-resistant composition which can be recycled.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 백색 고화재 조성물로서, 고로슬래그(blast furnace slag), 생석회(quick lime), 무수석고(anhydrous gypsum), 메타카올린(metakaolin), 탄산칼슘(CaCO3), 염화칼슘(CaCl2), 백색안료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백색 고화재 조성물이 제공된다.According to one aspect of the present invention to achieve the above and other features of the present invention, there is provided a white fire extinguishing composition comprising a blast furnace slag, quick lime, anhydrous gypsum, (methacrolein), calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium chloride (CaCl 2 ), and a white pigment.
본 발명에 있어서, 상기 백색 고화재 조성물은 포졸란(pozzolan) 광물소재를 포함하는 초고미분말 고로슬래그 80 내지 90 중량부, 생석회 2 내지 7 중량부, 무수석고 3 내지 8 중량부, 메타카올린 1 내지 3 중량부, 탄산칼슘 3 내지 5 중량부, 염화칼슘 1 내지 3 중량부, 백색안료 4 내지 6 중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.In the present invention, the white fire-retardant composition comprises 80 to 90 parts by weight of ultra fine powder blast furnace slag containing pozzolan mineral material, 2 to 7 parts by weight of quicklime, 3 to 8 parts by weight of anhydrous gypsum, 1 to 3 parts by weight of meta kaolin 3 to 5 parts by weight of calcium carbonate, 1 to 3 parts by weight of calcium chloride, and 4 to 6 parts by weight of a white pigment.
본 발명에 있어서, 상기 초미분말 고로슬래그는 비표면적으로 4,000~10,000㎠/g의 분말도를 갖는 것으로 이루어지며, 상기 백색 안료는 이산화티탄, 산화아연, 연백(鉛白), 리토폰(lithopone)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.In the present invention, the ultrafine powder blast furnace slag has a specific surface area of 4,000 to 10,000 cm 2 / g. The white pigment may be titanium dioxide, zinc oxide, lead white, lithopone, ≪ / RTI >
본 발명에 있어서, 상기 초고미분말 고로슬래그는 비표면적으로 7,500㎠/g의 분말도를 갖는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the ultra-fine powder blast furnace slag has a specific surface area of 7,500 cm 2 / g.
본 발명에 있어서, 상기 생석회는 입도가 200mesh인 것이고, 상기 메타카올린은 입도가 800mesh인 것이며, 상기 탄산칼슘은 입도가 500mesh인 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the quicklime has a particle size of 200mesh, the meta kaolin has a particle size of 800mesh, and the calcium carbonate has a particle size of 500mesh.
본 발명에 있어서, 상기 백색 고화재 조성물은 소디움알루미늄설파이트(Sodium Aluminum Sulfate) 및 소디움알루미늄플로라이드(Sodium Aluminium Fluoride) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the white fire-retardant composition may further include any one of sodium aluminum sulfate and sodium aluminum fluoride.
본 발명에 있어서, 상기 백색 고화재 조성물은 실리카흄(silica fume) 또는 실리카 에어로겔(silica aerogel)을 더 포함할 수 있다.In the present invention, the white coloring composition may further include silica fume or silica airgel.
본 발명에 따른 초미분말 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 의하면, 고로슬래그 초미분말을 주 원료로 함으로써 자원을 재활용하여 경제적이면서 친환경적인 백색 고화재를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the ultrafine powder blast furnace slag-based white fire-fighting composition according to the present invention, by using blast furnace slag ultrafine powder as a main raw material, resources can be recycled and an economical and environmentally friendly white fire can be provided.
또한, 본 발명에 의하면, 우수한 압축강도와 백색도를 나타내어 건물의 미관을 위한 내외장 마감재로, 몰탈용, 줄눈재, 타일 접착제용의 2차 건축마감재로 이용할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it has excellent compressive strength and whiteness and is an interior and exterior finishing material for aesthetic appearance of a building, and can be used as a mortar, a joint material, and a secondary building finishing material for a tile adhesive.
또한, 본 발명에 의하면, 강도조절 발현이 가능한 백색 고화재를 제공할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is provided an effect of providing a white colored fire which is capable of manifesting intensity control.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" unit," " module, "and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, Software. ≪ / RTI >
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초미분말 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 대하여 설명한다.Hereinafter, an ultrafine powder blast furnace slag-based white fire extinguishing composition according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
본 발명에 따른 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물은, 고로슬래그(blast furnace slag), 생석회(quick lime), 무수석고(anhydrous gypsum), 메타카올린(metakaolin), 탄산칼슘(CaCO3), 염화칼슘(CaCl2), 이산화티타늄(TiO2)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The blast furnace slag-based white fire retardant composition according to the present invention can be used for blast furnace slag, quick lime, anhydrous gypsum, metakaolin, calcium carbonate (CaCO 3 ), calcium chloride CaCl 2 ), and titanium dioxide (TiO 2 ).
구체적으로, 본 발명에 따른 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물은 포졸란(pozzolan) 광물소재를 포함하는 초미분말(예를 들면, 10㎛ 이하)의 고로슬래그 80 내지 90 중량부, 생석회 2 내지 7 중량부, 무수석고 3 내지 8 중량부, 메타카올린(metakaolin) 1 내지 3 중량부, 탄산칼슘(calcium carbonate) 3 내지 5 중량부, 염화칼슘(CaCl2) 1 내지 3 중량부, 백색안료로서 이산화티타늄(TiO2) 4 내지 6 중량부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.Specifically, the blast furnace slag-based white fire-fighting composition according to the present invention comprises 80 to 90 parts by weight of a blast furnace slag having an ultra fine powder (for example, 10 탆 or less) containing a pozzolan mineral material, 2 to 7 wt% 3 to 8 parts by weight of anhydrous gypsum, 1 to 3 parts by weight of metakaolin, 3 to 5 parts by weight of calcium carbonate, 1 to 3 parts by weight of calcium chloride (CaCl 2 ) TiO 2 ) in an amount of 4 to 6 parts by weight.
이하, 본 발명에 따른 고로슬래그 초미분말 기반의 백색 고화재 조성물의 조성 성분들에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the composition components of the white fire retardant composition based on the blast furnace slag ultra fine powder according to the present invention will be described in detail.
초미분말의 고로슬래그는 제철공정에서 발생하는 고로 슬래그를 건조하고 분쇄하여 생산되는 제품(KS F 2563)이며, 본 발명의 백색 고화재 조성물에 주성분으로 포함되는 조성이다.The blast furnace slag of super fine powder is a product (KS F 2563) produced by drying and grinding blast furnace slag generated in a steel making process and is a composition mainly included in the white fire-fighting composition of the present invention.
초미분말 고로 슬래그의 분말도는 비표면적으로 4,000~10,000㎠/g 정도이다. 초미분말의 고로 슬래그의 분말도가 4,000㎠/g 미만이면 표면 활성도가 감소하고 백색도가 떨어져 백색 고화재 조성물로서 사용하기에 적합하지 않으며, 분말도가 10,000㎠/g 이상이면 표면 활성도는 충분하나 분쇄 제조비용이 증가하여 경제성이 떨어진다. 고로 슬래그의 반응성은 염기도 및 유리화율이 높을수록 크고, 비중은 2.93 ~ 2.96 범위이며, 산화제이철 함량은 0.5% 미만이다.The ultrafine powder blast furnace slag has a specific surface area ranging from 4,000 to 10,000 cm 2 / g. If the blast furnace slag powder of the super fine powder is less than 4,000 cm 2 / g, the surface activity is decreased and the whiteness is lowered, which is not suitable for use as a white fire retardant composition. If the powder degree is 10,000 cm 2 / g or more, The manufacturing cost is increased and the economical efficiency is lowered. The reactivity of the blast furnace slag is higher as the basicity and vitrification rate are higher, the specific gravity is in the range of 2.93 to 2.96, and the ferric oxide content is less than 0.5%.
본 발명의 발명자는 최종 결과물에 대하여 다른 조성들과의 조성 관계를 고려하면서 거듭한 실험 결과, 본 발명에서 초미분말의 고로슬래그의 분말도는 비표면적으로 7,500㎠/g인 것이 바람직함을 확인하였다.The inventor of the present invention has confirmed that the blast furnace slag of the ultrafine powder according to the present invention preferably has a specific surface area of 7,500 cm 2 / g in consideration of the compositional relationship with the other compositions with respect to the final product .
고로슬래그는 이러한 분말도를 가짐으로써 표면 활성도가 증가하여 Al2O3의 용출속도가 빨라지게 되어 에트링가이트(Ettringite)의 생성이 촉진되며, 또한 C-S-H계 수화물의 겔화를 촉진시키는 것과 동시에 미반응 부분을 감소시키는 효과가 있음을 발견하였다.The blast furnace slag has such a degree of powder that the surface activity is increased to accelerate the elution rate of Al 2 O 3 , thereby promoting the production of ettringite and promoting the gelation of the CSH-based hydrate, And the effect of reducing the amount of the drug.
본 발명에 따른 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물을 조성하는데 있어, 초미분말의 고로슬래그의 함량은 80 내지 90 중량부인 것이 바람직하다.In constructing the blast furnace slag-based white fire-fighting composition according to the present invention, the blast furnace slag content of the ultrafine powder is preferably 80 to 90 parts by weight.
본 발명에 따른 초미분말의 고로슬래그의 화학적 조성은 하기 [표 1]과 같다.The chemical composition of the blast furnace slag of the ultrafine powder according to the present invention is shown in Table 1 below.
다음으로, 상기 생석회(quick lime)는 석회석을 열분해하여 제조된 백색 무정형 고체로서, 본 발명에서는 입도가 200mesh인 것을 이용한다. 이러한 생석회는 백색 고화재 조성물의 강도를 향상시키고 잠재수경성을 촉진시키는 자극제로서 이온 응집반응이 수행될 수 있도록 한다.Next, the quick lime is a white amorphous solid prepared by pyrolyzing limestone. In the present invention, a material having a particle size of 200 mesh is used. Such quicklime allows the ion flocculation reaction to be carried out as a stimulant to enhance the strength of the white fire retardant composition and to promote potential hydraulicity.
이러한 생석회는 상기 초미분말 고로슬래그의 수화반응에 필요한 알카리성을 부여하는 자극제로서, 2 내지 7 중량부 내에서 수분과의 접촉에서 생성되는 내부 입자막을 빠른 속도로 파괴할 수 있어 수화반응의 가속화에 따른 초기 압축강도를 증가시키게 된다.The quicklime is a stimulant for imparting alkalinity required for the hydration reaction of the ultra fine powder blast furnace slag, and can rapidly break down the inner particle film formed in contact with water within 2 to 7 parts by weight, thereby accelerating the hydration reaction The initial compressive strength is increased.
또한, 상기 생석회는 백색 고화재 조성물에 칼슘이 부족해지는 현상을 방지하며, 포졸란 반응을 활성화시키는 역할을 하게 된다.In addition, the quicklime prevents the shortage of calcium in the white fire-fighting composition and activates the pozzolanic reaction.
다음으로, 상기 무수석고는 초미분말 고로슬래그와 생석회에 혼합되어 물과 반응하게 되면 에트링가이트(ettringite)(3CaO·Al2O3·3CaSo4·32H2O)가 수화반응을 일으키면서 감수(減水) 효과 및 미세입자의 공극 충진으로 조직이 치밀화되어 초기강도를 증가시키고 수화가 촉진되도록 하는 조성이다.Next, when the anhydrous gypsum is mixed with ultrafine powder blast furnace slag and quicklime and reacted with water, ettringite (3CaO · Al 2 O 3 · 3CaSo 4 · 32H 2 O) reacts with hydration reaction Water reduction) effect and micropore filling of the microgranules to increase the initial strength and promote hydration.
본 발명에서, 상기 무수석고의 함량은 3 내지 8 중량부인 것이 바람직하다.In the present invention, the content of the gypsum anhydride is preferably 3 to 8 parts by weight.
본 발명의 일 실시형태에 따른 무수 석고의 화학적 조성은 하기 [표 2]과 같을 수 있다.The chemical composition of anhydrous gypsum according to one embodiment of the present invention can be as shown in Table 2 below.
다음으로, 상기 메타카올린은 상기한 무수석고와 함께 백색 고화재의 백색도를 증가시키며, 단기적으로 에트링가이트의 생성과 고화재 중의 알라이트(C3S)의 활성화로 초기 강도가 증가되며 중장기적으로 고화재의 수산화칼슘과의 포졸란 반응으로 압축강도 및 내구성을 향상시켜 준다.Next, the meta-kaolin increases the whiteness of a white fire with the anhydrous gypsum. In the short term, initial strength is increased due to the generation of ettringite and the activation of alumite (C3S) during the fire, It improves compressive strength and durability by pozzolan reaction with fire calcium hydroxide.
또한, 상기 메타카올린의 비중은 2.2정도이고, 입도는 800mesh이며, 색상은 백색이 바람직하다.The specific gravity of the meta-kaolin is about 2.2, the particle size is 800 mesh, and the hue is preferably white.
다음으로, 상기 탄산칼슘은 본 발명의 백색 고화재의 강도 증진을 위한 조성으로서, 강도와 백색도 측면을 고려하여 입도가 500mesh 정도인 것이 바람직하다.Next, the calcium carbonate is a composition for enhancing the strength of the white fire retardant of the present invention, and preferably has a particle size of about 500 mesh in consideration of strength and whiteness.
상기 탄산칼슘의 화학적 조성은 하기 [표 3]과 같다.The chemical composition of the calcium carbonate is shown in Table 3 below.
다음으로, 상기 염화칼슘은 염소와 칼슘이 반응하여 만들어진 이온성 화합물로서, 다른 조성과 함께 혼합된 혼합물에 가소성을 부여하기 위하여 사용된다. 특히, 이수화물의 염화칼슘 및 무수물의 염화칼슘은 조해성(deliquescence)이 강하여 수분을 잘 흡수한다.Next, the calcium chloride is an ionic compound produced by the reaction of chlorine and calcium, and is used for imparting plasticity to the mixed mixture together with other compositions. In particular, the calcium chloride of the dihydrate and the calcium chloride of the anhydrous salt are strong in deliquescence, and absorb moisture well.
한편, 본 발명의 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 있어, 백색도를 높이기 위한 백색 안료로서, 이산화티탄 이외에 산화아연, 연백(鉛白), 리토폰(lithopone)의 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 여기에서, 다른 백색 안료의 경우에도 백색 고화재 조성물 100중량부에 대하여, 약 1 ~ 3 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the blast furnace slag-based white fire-fighting composition of the present invention, as a white pigment for enhancing whiteness, any one or one selected from the group of zinc oxide, lead white, lithopone, Or more. Here, in the case of other white pigments, it is also preferable that about 1 to 3 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the white fire-retardant composition, is included.
또한, 본 발명의 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 있어서, 분말형태의 소디움알루미늄설파이트(SAS: Sodium Aluminum Sulfate) 및 소디움알루미늄플로라이드(SAF: Sodium Aluminium Fluoride) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 이러한 소디움알루미늄설파이트(SAS: Sodium Aluminum Sulfate) 및 소디움알루미늄플로라이드(SAF: Sodium Aluminium Fluoride)는 알칼리성의 생석화와 중화반응을 일으키고 응집효과를 부여할 수 있다.In addition, in the blast furnace slag-based white fire extinguishing composition of the present invention, it is possible to further include any one of powdered sodium aluminum sulfate (SAS) and sodium aluminum fluoride (SAF) have. Sodium Aluminum Sulfate (SAS) and Sodium Aluminum Fluoride (SAF) can cause an alkaline biotite and neutralization reaction and give an aggregation effect.
상기 소디움알루미늄설파이트(SAS: Sodium Aluminum Sulfate) 및 소디움알루미늄플로라이드(SAF: Sodium Aluminium Fluoride)는 태양광 폴리실리콘 제조공정에서 발생하는 부산물을 활용할 수 있어 자원 재활용과 경제성을 도모할 수 있게 된다.Sodium Aluminum Sulfate (SAS) and Sodium Aluminum Fluoride (SAF) can utilize the byproducts generated in the photovoltaic polysilicon manufacturing process, thereby enabling resource recycling and economic efficiency.
상기 소디움알루미늄설파이트(SAS: Sodium Aluminum Sulfate) 및 소디움알루미늄플로라이드(SAF: Sodium Aluminium Fluoride) 중 어느 하나는 생석회의 1/2중량부로 혼합되는 것이 바람직하다.It is preferable that one of the sodium aluminum sulfate (SAS) and the sodium aluminum fluoride (SAF) is mixed with 1/2 part of the quicklime.
또한, 본 발명의 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 있어, 실리카흄(silica fume)을 더 포함할 수 있다. 상기 실리카흄은 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물의 100중량부에 대하여 10 ~ 20 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다.이러한 실리카흄은 워커빌리티(workability)를 향상시키고, 강도를 증대시킬 수 있게 된다.Further, in the blast furnace slag-based white fire-retardant composition of the present invention, silica fume may further be included. It is preferable that the silica fume is mixed in an amount of 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the blast furnace slag-based white fire-retardant composition. Such silica fumes improve workability and increase strength.
또한, 본 발명의 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 있어, 실리카 에어로겔(silica aerogel)을 더 포함할 수 있다. 상기 실리카 에어로겔은 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물의 100중량부에 대하여 2 ~ 7 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다. 이와 같이 본 발명의 백색 고화재 조성물은 실리카 에어로겔을 더 포함함으로써 강도를 더욱 증진시킬 수 있다. Further, in the blast furnace slag-based white fire-fighting composition of the present invention, silica airgel may be further included. The silica airgel is preferably mixed with 2 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the blast furnace slag-based white fire-retardant composition. As described above, the white fire retardant composition of the present invention can further enhance the strength by further including silica airgel.
이하, 본 발명에 따른 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 따른 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 실시 예에서는 본 발명에서 부가적인 조성들은 제외하고, 고화재 조성물의 기본 조성들만이 포함되는 실시 예들에 대하여 제조하여 물성 시험을 실시하였다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples of a white fire-retardant composition based on blast furnace slag according to the present invention. In the following examples, except for the additional components in the present invention, the compositions were prepared and tested for physical properties including only basic compositions of the fire-fighting composition.
[제조 예][Manufacturing Example]
백색 고화재 조성물의 제조Preparation of white fire-proof composition
실시예 1Example 1
포졸란 광물소재를 함유하는 초미분말(분말도 7,500㎠/g) 고로슬래그 88 중량부, 생석회 3.5 중량부, 무수석고 3.5 중량부, 메타카올린 1 중량부, 탄산칼슘 2.5 중량부, 염화칼슘 1.5 중량부, 백색안료(TiO2) 5 중량부를 투입하여 상온에서 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합 공정을 실시하여 백색 고화재 조성물을 제조하였으며, 제조된 조성물을 이용하여 KS L 5204(백색 포틀랜드 시멘트) 규격에 의해 물성 시험을 실시하였다.88 parts by weight of blast furnace slag, 3.5 parts by weight of burnt lime, 3.5 parts by weight of anhydrous gypsum, 1 part by weight of meta-kaolin, 2.5 parts by weight of calcium carbonate, calcium chloride And 1.5 parts by weight of a white pigment (TiO 2 ) were added to the mixture to perform a mixing process at a constant rate so as to be precisely mixed at room temperature. Thus, a white fire retardant composition was prepared. Using the composition thus prepared, KS L 5204 Portland cement) specifications.
실시예 2Example 2
포졸란 광물소재를 함유하는 초미분말(분말도 7,500㎠/g) 고로슬래그 84 중량부, 생석회 4 중량부, 무수석고 4.5 중량부, 메타카올린 2 중량부, 탄산칼슘 3.5 중량부, 염화칼슘 2 중량부, 백색안료(TiO2 ) 5 중량부를 투입하여 상온에서 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합공정을 실시하여 백색 고화재 조성물을 제조하였으며, 제조된 조성물을 이용하여 KS L 5204(백색 포틀랜드 시멘트) 규격에 의해 물성 시험을 실시하였다.84 parts by weight of blast furnace slag, 4 parts by weight of quicklime, 4.5 parts by weight of anhydrous gypsum, 2 parts by weight of meta kaolin, 3.5 parts by weight of calcium carbonate, 2 parts by weight of calcium chloride, 5 parts by weight of white pigment (TiO 2 ) were added and mixed at a constant rate so as to be precisely mixed at room temperature to prepare a white fire-retardant composition. The composition thus prepared was used to prepare KS L 5204 (white Portland cement) To conduct a physical property test.
실시예 3Example 3
포졸란 광물소재를 함유하는 초미분말(분말도 7,500㎠/g) 고로슬래그 80 중량부, 생석회 4.5 중량부, 무수석고 5.5 중량부, 메타카올린 3 중량부, 탄산칼슘 4.5 중량부, 염화칼슘 2.5 중량부, 백색안료(TiO2 ) 5 중량부를 투입하여 상온에서 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합공정을 실시하여 백색 고화재 조성물을 제조하였으며, 제조된 조성물을 이용하여 KS L 5204(백색 포틀랜드 시멘트) 규격에 의해 물성 시험을 실시하였다.80 parts by weight of blast furnace slag, 4.5 parts by weight of burnt lime, 5.5 parts by weight of anhydrous gypsum, 3 parts by weight of meta kaolin, 4.5 parts by weight of calcium carbonate, , 2.5 parts by weight of a white pigment (TiO 2 ), and 5 parts by weight of a white pigment (TiO 2 ) were put into a mixer at a constant rate so as to be precisely mixed at room temperature. Portland cement) specifications.
비교예 1Comparative Example 1
포졸란 광물소재를 함유하는 미분말(분말도 3,500㎠/g) 고로슬래그 80 중량부, 생석회 4.5 중량부, 무수석고 5.5 중량부, 메타카올린 3 중량부, 탄산칼슘 4.5 중량부, 염화칼슘 2.5 중량부, 백색안료(TiO2) 5 중량부를 투입하여 상온에서 정밀혼합이 될 수 있도록 일정한 속도로 혼합공정을 실시하여 백색 고화재 조성물을 제조하였으며, 제조된 조성물을 이용하여 KS L 5204(백색 포틀랜드 시멘트) 규격에 의해 물성 시험을 실시하였다.80 parts by weight of a blast furnace slag, 4.5 parts by weight of burnt lime, 5.5 parts by weight of anhydrous gypsum, 3 parts by weight of meta kaolin, 4.5 parts by weight of calcium carbonate, , 2.5 parts by weight of a white pigment (TiO 2 ), and 5 parts by weight of a white pigment (TiO 2 ) were put into a mixer at a constant rate so as to be precisely mixed at room temperature. Portland cement) specifications.
물성 시험방법 및 결과Test methods and results of physical properties
아래 표 4에 나타낸 바와 같이 각각의 시험은 KS 시험표준에 의해 실시하였다.As shown in Table 4 below, each test was conducted according to the KS test standard.
아래 표 5에는 KS 규격 기준 및 본 발명의 제조 예의 시험결과를 나타내었다.Table 5 below shows the test results of the KS standard and the production examples of the present invention.
(Blaine방법)
(㎠/g)Powder figure
(Blaine method)
(Cm < 2 > / g)
(오토클레이브 팽창도)(%)Stability
(Degree of autoclave expansion) (%)
(카트시험)Setting time
(Cart test)
Whiteness
(분)Fresh
(minute)
(시간)closing
(time)
(KS L 5204)Based on white cement
(KS L 5204)
이상60
More than
이상42.5
More than
상기 본 발명의 실시 예들의 경우 고로슬래그 초미분말의 분말도가 본 발명의 범위 내에서 이루어졌으며, KS 기준 이상의 압축강도 및 우수한 백색도를 나타 내었으나, 비교 예의 경우 KS 기준 이하의 압축강도와 낮은 백색도를 나타났음을 확인하였다.In the examples of the present invention, the powdery degree of the blast furnace slag ultrafine powder was within the range of the present invention, and the compressive strength and the excellent whiteness were higher than the KS standard. However, in the comparative example, Respectively.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 초미분말 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물에 의하면, 고로슬래그 초미분말을 주 원료로 함으로써 자원을 재활용하여 경제적이고, 기존 백색 포틀랜트 시멘트 대비 이산화탄소 발생량을 20% 이하로 저감 시킬수 있어 친환경적이며, 우수한 압축강도와 백색도를 나타내어 건물의 미관을 위한 내외장 마감재로, 몰탈용, 줄눈재, 타일 접착제용의 2차 건축마감재로 이용할 수 있고, 강도조절 발현이 가능한 백색 고화재를 제공할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to recycle resources by using the blast furnace slag ultrafine powder as the main raw material, and to reduce the amount of generated carbon dioxide relative to the existing white portland cement to 20% , It is environmentally friendly and has excellent compressive strength and whiteness, so it can be used as interior and exterior finish for building aesthetics and can be used as a second construction finish for mortar, joint material, tile adhesive, There is an advantage that fire can be provided.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments disclosed herein are not for purposes of limiting the technical idea of the present invention, but rather are not intended to limit the scope of the technical idea of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (7)
고로슬래그(blast furnace slag), 생석회(quick lime), 무수석고(anhydrous gypsum), 메타카올린(metakaolin), 탄산칼슘(CaCO3), 염화칼슘(CaCl2), 백색안료, 소디움알루미늄플로라이드(Sodium Aluminium Fluoride)를 포함하고,
상기 백색 고화재 조성물은 상기 고로슬래그로서 포졸란(pozzolan) 광물소재를 포함하는 초고미분말 고로슬래그 80 내지 90 중량부, 상기 생석회 1 내지 3.5 중량부, 상기 무수석고 3 내지 8 중량부, 상기 메타카올린 1 내지 3 중량부, 상기 탄산칼슘 3 내지 5 중량부, 상기 염화칼슘 1 내지 3 중량부, 상기 백색안료 4 내지 6 중량부, 상기 소디움알루미늄플로라이드(Sodium Aluminium Fluoride) 1 내지 3.5 중량부를 포함하여 이루어지고,
상기 백색 안료는 이산화티탄, 산화아연, 연백(鉛白), 리토폰(lithopone)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,
상기 고로슬래그는 비표면적으로 7,500㎠/g의 분말도를 갖는 것으로 이루어지고,
상기 생석회는 입도가 200mesh인 것이고,
상기 메타카올린은 입도가 800mesh인 것이며,
상기 탄산칼슘은 입도가 500mesh이고,
상기 백색 고화재 조성물은 실리카흄(silica fume) 또는 실리카 에어로겔(silica aerogel);을 더 포함하며, 상기 실리카흄은 상기 백색 고화재 조성물의 100중량부에 대하여 10 ~ 20 중량부로 혼합되며, 상기 실리카 에어로겔은 상기 백색 고화재 조성물의 100중량부에 대하여 2 ~ 7 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는
백색 고화재 조성물.As a white fire retardant composition,
Blast furnace slag, quick lime, anhydrous gypsum, metakaolin, CaCO 3 , CaCl 2 , white pigments, sodium aluminum Fluoride)
The white fire-fighting composition comprises 80 to 90 parts by weight of ultra-fine powder blast furnace slag containing pozzolan mineral material as the blast furnace slag, 1 to 3.5 parts by weight of the quicklime, 3 to 8 parts by weight of the anhydrite, 3 to 5 parts by weight of the calcium carbonate, 1 to 3 parts by weight of the calcium chloride, 4 to 6 parts by weight of the white pigment and 1 to 3.5 parts by weight of the sodium aluminum fluoride ,
The white pigment is any one selected from the group consisting of titanium dioxide, zinc oxide, lead white, and lithopone,
The blast furnace slag has a specific surface area of 7,500 cm2 / g,
The quicklime has a particle size of 200 mesh,
The meta kaolin has a particle size of 800 mesh,
The calcium carbonate has a particle size of 500 mesh,
Wherein the white coloring composition further comprises silica fume or silica airgel, wherein the silica fume is mixed in an amount of 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the white coloring composition, And 2 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the white colored fireproof composition
A white fire composition.
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