KR102014282B1 - A composite of artificial aggregates improved water absorption and specific gravity comprising mine powder with high specific gravity and fluidized-bed boiler ash, and an artificial aggregates manufactured by using the same, and a mehtod for manufacturing it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고비중 폐광물 미분과 유동층상 보일러 석탄회를 포함하는 흡수율 및 비중이 개선된 인공골재 조성물, 그를 사용하여 제조된 인공골재, 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 비중이 높은 광물인 철광석 미분과 화력발전소의 유동층상 보일러에서 발생하는 석탄회로 구성되는 인공골재 조성물에 있어서, 공지의 인공골재의 단점인 낮은 비중 및 높은 흡수율에 대한 특성을 개선하여 천연골재의 대체 재료로서 시멘트 모르타르 또는 콘크리트에 사용할 수 있으며, KS 규격(KS F 2534)을 만족시키는 고비중 폐광물 미분과 유동층상 보일러 석탄회를 포함하는 흡수율 및 비중이 개선된 인공골재에 관한 것이다. The present invention relates to an artificial aggregate composition having improved absorption and specific gravity including a high specific gravity waste mineral fine powder and a fluidized bed boiler coal ash, an artificial aggregate prepared using the same, and a manufacturing method thereof. In the artificial aggregate composition composed of iron ore fine powder and coal generated from a fluidized bed boiler of a thermal power plant, cement mortar or concrete as a substitute material of natural aggregate by improving the properties for low specific gravity and high absorption rate, which are disadvantages of the known artificial aggregate. The present invention relates to an artificial aggregate having improved absorption and specific gravity, including high specific waste mineral fines and fluidized bed boiler coal ash, which can be used in the KS standard (KS F 2534).
Description
본 발명은 고비중 광물 미분과 유동층상 보일러 석탄회를 포함하는 흡수율 및 비중이 개선된 인공골재 조성물, 그를 사용하여 제조된 인공골재, 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an artificial aggregate composition having improved absorption and specific gravity including a high specific gravity mineral fine powder and a fluidized bed boiler coal ash, an artificial aggregate prepared using the same, and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 화력발전소에서 석탄을 이용하여 에너지를 생산하는 연소방식에는 미분탄 연소방식과 순환유동층 연소방식이 있다. In general, there are two types of combustion methods for producing energy using coal in a coal-fired power plant, including pulverized coal combustion and circulating fluidized bed combustion.
미분탄 연소방식의 화력발전소에서 발생하는 석탄회의 경우, 80% 이상이 콘크리트 혼화재나 시멘트의 원료로 사용되고 있다. 이에 비해 순환유동층 연소방식의 석탄회의 경우, SiO2함량이 45% 이하이기 때문에 포졸란 반응을 위한 SiO2의 양이 충분하지 않아 KS 규격(KS L 5405)에 부합하지 못하여 콘크리트 혼화재나 시멘트의 원료로 사용되지 못하고 전량 매립의 형태로 폐기되고 있다. In the case of coal ash generated from pulverized coal-fired thermal power plants, more than 80% is used as raw material for concrete admixture or cement. On the other hand, in the case of circulating fluidized bed coal ash, since the SiO 2 content is 45% or less, the amount of SiO 2 for pozzolanic reaction is not sufficient, so it does not meet the KS standard (KS L 5405) as a raw material of concrete admixture or cement. It is not used and is disposed of entirely in landfills.
순환유동층 연소방식은 석탄 연소과정에서 발생하는 황 성분을 제거하기 위해 석회석을 이용하여 로(furnace) 내 탈황을 하기 때문에 발생한 석탄회 내에는 CaO 화합물 성분이 다량으로 함유되어 있다. 다량의 CaO 화합물이 포함된 석탄회를 보통 포틀랜드 시멘트 치환용 혼화재로 선택하여 모르타르 또는 콘크리트에 사용하게 되면 시멘트의 수화반응에 참여하지 못한 유리석회(free-CaO) 성분으로 인해 모르타르 또는 콘크리트의 내구성, 팽창, 풍화, 균열 등의 치명적인 문제가 발생된다. 또한 SO3함량이 많아 에트린자이트(ettringite) 생성을 촉진시켜 콘크리트의 강도를 저하시키는 문제를 야기한다. The circulating fluidized bed combustion method contains a large amount of CaO compound in the coal ash generated because desulfurization in the furnace using limestone to remove sulfur components generated during coal combustion. When the coal ash containing a large amount of CaO compound is selected as a mortar or concrete to be used as a substitute for portland cement substitution, the mortar or concrete may not be able to participate in the hydration of cement. Fatal problems such as weathering and cracking occur. In addition, the high SO 3 content promotes the production of ettringite, causing a problem of lowering the strength of concrete.
한편, 석탄회 중의 바텀애쉬를 골재로 사용한 예로는 입도분리를 통해 자연산 및 인공골재의 일부를 대체하거나(한국 특허공개 제10-1997-074706호), 열병합 발전소의 바텀애쉬를 경량건자재의 제조에 일부 사용한 것(한국 특허공개 제10-1997-061815호)과, 플라이애쉬, 석고, 탄산칼슘 및 석회 등과 혼합하여 고압으로 압출하여 벽돌제품을 생산(미국 등록특허 등록번호 5,358,760)한 것 등의 예가 있었다. On the other hand, for example, the bottom ash of coal ash as aggregate is used to replace a part of natural and artificial aggregates through particle size separation (Korean Patent Publication No. 10-1997-074706), or the part of bottom ash of a cogeneration plant to manufacture lightweight construction materials. There was an example of using the product (Korean Patent Publication No. 10-1997-061815), and producing a brick product by mixing at the high pressure by mixing with fly ash, gypsum, calcium carbonate and lime (US Patent No. 5,358,760). .
그러나 대부분의 바텀애쉬는 1mm 이하의 미립분이 20∼40% 이상이 되는 등 골재로써의 품질이 낮아 발전소 주변의 노반 성토재로 소량 사용되는 외에는 거의 대부분이 발전소 주변 처리장(회사장)에 단순 폐기 매립되거나, 내륙 또는 해안 매립지에 천연골재와 혼합하여 매립되는 실정이다. 따라서 회 처리장 용지확보의 어려움은 물론이고, 환경오염의 문제를 야기하는 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지 등에 대한 처리가 문제로 되고 있다. However, most of the bottom ash is of low quality as aggregate, such as 20-40% or more of fine particles of less than 1mm, and almost all of them are simply disposed of in landfills near the power plant. Landfills are mixed with natural aggregates in land or on landfills. Therefore, as well as the difficulty of securing the ash processing site, the treatment of bottom ash or waste concrete sludge, which causes the problem of environmental pollution, has become a problem.
한편, 대한민국 출원 제10-2015-0088568호에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 석탄회 내에 포함된 다량의 CaO 화합물을 바텀애쉬 및 매립회를 이용하여 수화시키고 아이리히 믹서(Eirich mixer)와 같은 조립기를 이용하여 혼합하면서 조립화하여 인공골재로 제조할 경우, 수분을 따로 첨가하지 않으면서 콘크리트의 내구성, 팽창, 풍화, 균열 및 강도저하 등을 유발하는 유리석회로 인한 문제를 해결할 수 있다고 기재하고 있다. 또한, 상기 인공골재 제조방법에 의하면 전량 매립하던 CaO 함유 석탄회를 재활용할 수 있고, 재활용율이 낮은 바텀애쉬와 다량으로 매립되어 있는 회처리장의 매립회 또한 재활용하여 별도의 성분 및 에너지원을 추가하지 않고 간단한 공정에 의하여 콘크리트 또는 시멘트 모르타르에 사용할 수 있는 인공경량골재를 제조할 수 있다고 기재하고 있다. 또한, 상기 방법에 의한 인공경량골재는 모래의 표준 KS 규격(KS F 2534)을 만족시킨다고 기재하고 있다. On the other hand, the Republic of Korea Application No. 10-2015-0088568 in order to solve the above problems, a large amount of CaO compound contained in the coal ash is hydrated using a bottom ash and landfill ash, and granulators such as Eirich mixer (Eirich mixer) It is described that if it is manufactured by artificial aggregate by mixing by mixing, it can solve the problems caused by glass lime, which causes durability, expansion, weathering, cracking and deterioration of concrete without adding moisture. . In addition, according to the artificial aggregate manufacturing method can be recycled CaO-containing coal ash, which was entirely buried, the bottom ash and low recycling rate and the landfill ash of the ash processing plant that is buried in a large amount also do not add additional components and energy sources It is described that artificial lightweight aggregate that can be used in concrete or cement mortar by a simple process is described. In addition, it is described that the artificial lightweight aggregate by the above method satisfies the standard KS standard (KS F 2534) of sand.
그러나 상기 인공경량골재의 제조방법은 인공골재를 콘크리트 또는 시멘트 모르타르에 사용시 인공골재의 흡수율이 높다는 문제점이 있다. 즉, 일반적인 경량골재로의 사용에는 문제가 없으나, 비중이 낮고, 흡수율이 높아 공장배합 모르타르(KS L 5220), 레디믹스 콘크리트(KS F 4001)의 세골재로의 사용이 불가능한 단점이 밝혀졌다. However, the manufacturing method of the artificial lightweight aggregate has a problem that the absorption rate of artificial aggregate is high when the artificial aggregate is used in concrete or cement mortar. That is, there is no problem in the use as a general lightweight aggregate, but the low specific gravity, high absorption rate was found to be a disadvantage that it is impossible to use the plant mix mortar (KS L 5220), ready mix concrete (KS F 4001) as a fine aggregate.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above,
종래 인공골재의 낮은 비중 및 높은 흡수율을 개선하여, KS 규격(KS F 2534)을 만족시키는 비중과 흡수율을 충족시키는 자기 경화형 인공골재 조성물, 그를 사용하여 제조된 인공골재, 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. To improve the low specific gravity and high absorption rate of the conventional artificial aggregate, to meet the specific gravity and absorption rate that satisfies the KS standard (KS F 2534), to provide a self-curing artificial aggregate composition, artificial aggregate manufactured using the same, and a method for producing the same For the purpose of
특히, 본 발명은 인공골재의 흡수율이 높이는 원인이 되는 석탄회 중의 수산화칼슘을 지방산과 반응시켜서 지방산 칼슘으로 생성시킴으로써 발수성을 부가하여 흡수율을 현저하게 저감시킨 자기 경화형 인공골재 조성물, 그를 사용하여 제조된 인공골재, 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In particular, the present invention is a self-curing artificial aggregate composition that significantly reduced the absorption rate by adding water repellency by reacting calcium hydroxide in the coal ash, which causes the absorption rate of artificial aggregates with fatty acids to form fatty acid calcium, artificial aggregate manufactured using the same And a method for producing the same.
또한, 본 발명은 폐기되고 있는 유동층상 보일러에서 발생하는 석탄회를 활용함으로써, 환경친화적이고, 자원재활용을 가능하게 하며, 인공골재의 원가를 절감시킬 수 있는 자기 경화형 인공골재 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention also provides a self-curing artificial aggregate and a method for manufacturing the same, which are environmentally friendly, enable recycling of resources, and reduce the cost of artificial aggregates by utilizing coal ash generated in a fluidized bed boiler being discarded. For the purpose of
또한, 본 발명은 종래의 인공골재에 의해 발생하던 콘크리트의 팽창, 풍화, 균열 및 강도저하 등의 문제를 해결함으로써 콘크리트의 내구성을 향상시킬 수 있는 자기 경화형 인공골재 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a self-curing artificial aggregate and a method for manufacturing the same, which can improve the durability of concrete by solving problems such as expansion, weathering, cracking and strength reduction of concrete caused by conventional artificial aggregate. It is done.
본 발명은,The present invention,
(a) 유동층상 보일러 석탄회 100 중량부; 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분 5 내지 20중량부; 및 고로슬래그 3 내지 15 중량부;를 포함하는 혼합물,(a) 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash; 5 to 20 parts by weight of a specific gravity mineral powder having a specific gravity of 3 to 6; And blast furnace slag 3 to 15 parts by weight; Mixture comprising,
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 제조된 0.5 내지 2몰 용액, 및(b) a 0.5 to 2 molar solution prepared by dissolving at least one selected from a sodium silicate compound and a sodium aluminate compound in water, and
(c) 지방산을 포함하며;(c) comprises fatty acids;
상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액을 100 내지 300 중량부로 포함하며, 상기 (c)의 지방산을 0.5 내지 5 중량부로 포함하는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물을 제공한다.On the basis of 100 parts by weight of the mixture of (a), it provides a composition for producing a self-curing artificial aggregate containing 100 to 300 parts by weight of the solution of (b), containing 0.5 to 5 parts by weight of the fatty acid of (c). .
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
상기 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물을 사용화여 제조되는 자기 경화형 인공골재를 제공한다.It provides a self-curing artificial aggregate manufactured by using the composition for producing the self-curable artificial aggregate.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
(a) 유동층상 보일러 석탄회 100 중량부, 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분 5 내지 20중량부, 및 고로슬래그 3 내지 15 중량부를 혼합하는 단계; (a) mixing 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash, 5 to 20 parts by weight of high specific gravity mineral fine powder having a specific gravity of 3 to 6, and 3 to 15 parts by weight of blast furnace slag;
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 0.5 내지 2몰 용액을 제조하는 단계; (b) dissolving at least one selected from sodium silicate compound and sodium aluminate compound in water to prepare a 0.5 to 2 molar solution;
(c) 상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액 100 내지 300 중량부 및 지방산 0.5 내지 5 중량부를 혼합하고, 1분당 30 내지 90회의 회전속도로 10 내지 30분 동안 교반하는 단계; (c) 100 to 300 parts by weight of the solution of (b) and 0.5 to 5 parts by weight of fatty acid are mixed, based on 100 parts by weight of the mixture of (a), for 10 to 30 minutes at a rotational speed of 30 to 90 times per minute. Stirring;
(d) 상기 (c)단계에서 제조된 혼합물을 여과 및 탈수하는 단계; 및 (d) filtering and dehydrating the mixture prepared in step (c); And
(e) 상기 (d)단계 제조된 탈수물을 평균직경 10㎛~500㎛ 크기의 골재로 조립하는 단계;(e) assembling the dehydrated product prepared in step (d) into aggregate having an average diameter of 10 μm to 500 μm;
를 포함하는 자기 경화형 인공골재의 제조방법을 제공한다.It provides a method of manufacturing a self-curing artificial aggregate comprising a.
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
(a) 유동층상 보일러 석탄회 100 중량부; 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분 5 내지 20중량부; 및 고로슬래그 3 내지 15 중량부;를 포함하는 혼합물,(a) 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash; 5 to 20 parts by weight of a specific gravity mineral powder having a specific gravity of 3 to 6; And blast furnace slag 3 to 15 parts by weight; Mixture comprising,
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 제조된 0.5 내지 2몰 용액, 및(b) a 0.5 to 2 molar solution prepared by dissolving at least one selected from a sodium silicate compound and a sodium aluminate compound in water, and
(c) 지방산을 포함하며;(c) comprises fatty acids;
상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액 100 내지 300 중량부 및 상기 (c)의 지방산 0.5 내지 5 중량부를 혼합하고, 이 혼합물을 여과 및 탈수하여 평균직경 10㎛~500㎛의 크기로 조립시킨 자기 경화형 인공골재를 제공한다.Based on 100 parts by weight of the mixture of (a), 100 to 300 parts by weight of the solution of (b) and 0.5 to 5 parts by weight of fatty acid of (c) are mixed, and the mixture is filtered and dehydrated to have an average diameter of 10 µm to It provides a self-curing artificial aggregate assembled to a size of 500㎛.
본 발명의 자기 경화형 인공골재는 KS 규격(KS F 2534)의 비중과 흡수율을 충족함으로써 공장배합 모르타르(KS L 5220), 레디믹스 콘크리트(KS F 4001) 등의 세골재로 유용하게 활용될 수 있다.The self-curing artificial aggregate of the present invention can be usefully used as fine aggregates such as plant mix mortar (KS L 5220), ready mix concrete (KS F 4001) by meeting the specific gravity and absorption rate of the KS standard (KS F 2534).
특히, 본 발명의 자기 경화형 인공골재는 흡수율이 높이는 원인이 되는 석탄회 중의 수산화칼슘을 지방산과 반응시켜 지방산 칼슘을 생성함으로써 발수성이 부가되며, 그에 따라 흡수율이 현저하게 저감된 재활용 세골재로 유용하게 활용될 수 있다.In particular, the self-curing artificial aggregate of the present invention is added to the water repellency by reacting the calcium hydroxide in the coal ash, which causes the increase in the absorption rate with fatty acids to produce fatty acid calcium, thereby being useful as recycled fine aggregates with significantly reduced absorption rate have.
또한, 본 발명의 자기 경화형 인공골재는 폐기되고 있는 유동층상 보일러에서 발생하는 석탄회를 활용함으로써, 환경친화적이고, 자원재활용을 가능하게 하며, 인공골재의 원가를 절감시키는 효과를 제공한다. In addition, the self-curing artificial aggregate of the present invention by utilizing the coal ash generated in the fluidized bed boiler being discarded, it is environmentally friendly, enables the resource recycling, and provides the effect of reducing the cost of artificial aggregate.
또한, 상기 자기 경화형 인공골재는, 종래의 인공골재에 의해 발생하던 콘크리트의 팽창, 풍화, 균열 및 강도저하 등의 문제를 해결함으로써 콘크리트의 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다. In addition, the self-curing artificial aggregate provides an effect of improving the durability of the concrete by solving problems such as expansion, weathering, cracking and strength reduction of concrete caused by the conventional artificial aggregate.
이하 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은,Hereinafter, the present invention will be described in detail. The present invention,
(a) 유동층상 보일러 석탄회 100 중량부; 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분 5 내지 20중량부; 및 고로슬래그 3 내지 15 중량부;를 포함하는 혼합물,(a) 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash; 5 to 20 parts by weight of a specific gravity mineral powder having a specific gravity of 3 to 6; And blast furnace slag 3 to 15 parts by weight; Mixture comprising,
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 제조된 0.5 내지 2몰 용액, 및(b) a 0.5 to 2 molar solution prepared by dissolving at least one selected from a sodium silicate compound and a sodium aluminate compound in water, and
(c) 지방산을 포함하며;(c) comprises fatty acids;
상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액을 100 내지 300 중량부로 포함하며, 상기 (c)의 지방산을 0.5 내지 5 중량부로 포함하는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물에 관한 것이다.On the basis of 100 parts by weight of the mixture of (a), to 100 to 300 parts by weight of the solution of (b), and relates to a composition for producing a self-curing artificial aggregate comprising 0.5 to 5 parts by weight of the fatty acid of (c) .
본 발명의 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물 및 그를 사용항 제조되는 인공골재는 유동층상 보일러 석탄회에 함유되어 있는 산화칼슘과 석고 성분을 활용하여, 흡수율을 높이는 원인이 되는 석탄회 중의 수산화칼슘을 지방산과 반응시켜 발수성을 갖는 지방산 칼슘을 생성시킴으로써 흡수율을 현저하게 저감시키는 특징을 갖는다.The composition for producing the self-curing artificial aggregate of the present invention and the artificial aggregate manufactured using the same are made of calcium oxide and gypsum contained in the fluidized bed boiler coal ash, and the water-repellent property is caused by reacting calcium hydroxide in the coal ash, which causes the absorption rate, to increase the absorption rate. By producing the fatty acid calcium having a significant reduction in water absorption.
즉, 본 발명은 내부에 고함량 산화칼슘 성분을 갖고 있는 유동층상 보일러 석탄회를 고가의 열처리 또는 화학약품에 의한 화학적인 처리 또는 상온에서 물리·화학적인 반응에 의하여 흡수율을 낮추는 것이 아니라, 유동층상 보일러 석탄회에 함유되어 있으며 흡수율에 직접적인 영향을 미치는 free- CaO를 지방산과 반응시켜 발수성능을 구현하는 지방산 칼슘으로 전환시킴으로써, 인공골재의 흡수율을 개선시킨다. That is, the present invention does not lower the absorption rate of fluidized bed boiler coal ash having a high content of calcium oxide therein by expensive heat treatment, chemical treatment with chemicals, or physical and chemical reactions at room temperature. It improves the absorption rate of artificial aggregates by converting free-CaO, which is contained in coal ash and directly affects the absorption rate, to fatty acid calcium that reacts with fatty acids to realize water repellency.
또한, 비중이 높은 광물인 철광석 미분을 포함함으로써 비중을 높이는 특징을 갖는다. In addition, it has a feature of increasing the specific gravity by including iron ore fine powder, which is a high specific gravity mineral.
그러므로, 본 발명의 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물 및 그를 사용항 제조되는 인공골재는 KS F 2534 규격에 적합한 비중 및 흡수율을 가지며, 공장배합 모르타르(KS L 5220), 레디믹스 콘크리트(KS F 4001) 등의 세골재로 유용하게 재활용될 수 있다. Therefore, the composition for producing self-curing artificial aggregate of the present invention and the artificial aggregate manufactured using the same have specific gravity and water absorption rate suitable for the KS F 2534 standard, factory-mixed mortar (KS L 5220), ready mixed concrete (KS F 4001), and the like. It can be usefully recycled as fine aggregates.
상기 유동층상 보일러 석탄회로는 CFBC(Circulating Fluidized Bed Combustion Ash), FBC 애쉬(Fluidized Bed Combustion Ash), 및 SDA 애쉬(Spray Dryer Absorption ash)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것이 사용될 수 있다.The fluidized bed boiler coal circuit may be one or more selected from the group consisting of Circulating Fluidized Bed Combustion Ash (CFBC), Fluidized Bed Combustion Ash (FBC), and SDA Ash (Spray Dryer Absorption ash).
상기 유동층상 보일러 석탄회에는 CaO, CaSO4로 코팅된 CaO, CaSO4,불완전한 화합물 등이 존재한다. The fluidized bed boiler coal ash includes CaO, CaSO 4 coated with CaO, CaSO 4 , incomplete compounds, and the like.
유동층상 보일러 석탄회는 발생공정상 탈황을 위하여 투입되는 석회석의 분해에 따른 CaO 성분과 황성분과의 반응에 의해 석고성분이 생성된다. 그러나 반응이 완전하게 진행될 수 없기 때문에 미반응 CaO, 또는 생석회 입자의 표면을 석고성분이 감싼 형태의 입자가 존재하게 된다. 이들은 외부에서 투입하는 고로슬래그 중의 알루미나 성분과 물과의 반응에 의하여 에트링자이트를 생성하며, 또한 석탄회 중에 함유 되어 있는 일부 free-CaO는 고로슬래그 중에 함유되어 있는 실리카(SiO2)와 반응하여 칼슘실리케이트 수화물을 생성하고, 생성되는 칼슘실리케이트 수화물은 공극을 치밀화하여 흡수율을 저감할 뿐 아니라, 골재의 성형강도 향상에 기여하게 된다.In the fluidized bed boiler coal ash, gypsum is formed by the reaction of CaO component and sulfur component due to decomposition of limestone input for desulfurization in the generating process. However, since the reaction cannot proceed completely, there are particles in the form of gypsum wrapped around the surface of unreacted CaO or quicklime particles. They produce ettringite by reaction of alumina component in blast furnace slag and water input from outside, and some free-CaO contained in coal ash reacts with silica (SiO 2 ) contained in blast furnace slag. Calcium silicate hydrate is produced, and the resulting calcium silicate hydrate not only reduces the water absorption by densifying the pores, but also contributes to improving the molding strength of the aggregate.
본 발명은 내부에 고함량 산화칼슘 성분을 갖고 있는 유동층상 보일러 석탄회를, 고가의 열처리 또는 화학약품에 의한 화학적인 처리 대신, 상온에서 물리·화학적인 반응에 의하여 비중을 높이고, 흡수율을 낮춤으로서 비중과 흡수율이 개선된 인공골재를 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to increase the specific gravity of the fluidized bed boiler coal ash having a high content of calcium oxide therein by physical and chemical reactions at room temperature instead of expensive heat treatment or chemical treatment, and to lower the absorption rate. It is characterized by providing an artificial aggregate with improved absorption.
상기 고로슬래그는 골재의 표면을 코팅하는 역할을 수행한다. 즉, 유동층상 보일러 석탄회 중에 함유되어 있는 순수한 산화칼슘과 석고성분 및 고로슬래그 중에 함유되어 있는 알루미나가 반응하여 골재의 표면에 에트린자이트를 생성하며, 생성된 에트린자이트는 골재의 표면을 경화시켜 자기 경화특성을 발휘하게 한다. The blast furnace slag serves to coat the surface of the aggregate. That is, pure calcium oxide contained in the fluidized bed boiler coal ash and alumina contained in gypsum components and blast furnace slag react to form ethrinite on the surface of the aggregate, and the resulting ethrinite hardens the surface of the aggregate. To exhibit self-curing properties.
한편 유동층상 보일러 석탄회에 함유되어 있는 free-CaO는 물과 혼합시 수산화칼슘이 되며, 이때 생성되는 수산화칼슘은 고로슬래그 중에 함유되어 있는 실리카(SiO2)또는 알루미나(Al2O3)와 포졸란 반응에 의해 칼슘실리케이트 화합물과 칼슘 알루미네이트 화합물을 생성한다. 상기 칼슘실리케이트 화합물과 칼슘 알루미네이트 화합물은 골재의 성형강도를 증진시키고, 생성되는 골재의 공극을 줄여주어 골재가 물을 흡수하는 것을 방해함으로써 흡수율 저감에 기여한다. On the other hand, free-CaO contained in fluidized bed boiler coal ash becomes calcium hydroxide when mixed with water, and the produced calcium hydroxide is reacted with pozzolanic reaction with silica (SiO 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ) contained in blast furnace slag. Calcium silicate compounds and calcium aluminate compounds are produced. The calcium silicate compound and the calcium aluminate compound enhance the molding strength of the aggregate, reduce the porosity of the aggregate produced thereby contributing to the absorption rate reduction by preventing the aggregate from absorbing water.
일반적으로 시멘트 치환재료로 사용되는 고로슬래그의 비표면적은 4,000±300 g/cm2이지만, 본 발명에서는 비표면적이 6,000 내지 8,000g/cm2인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 비표면적이 클수록 고로슬래그 중의 실리카 또는 알루미나 성분의 용출이 원활하며, 석탄회와의 반응성이 우수하기 때문이다. 비표면적이 6,000g/cm2미만이면 석탄회와의 반응성이 지연되어 비중 및 흡수율 저감에 기여하는 정도가 적어지며, 8,000g/cm2를 초과하면 경제적으로 바람직하지 못하다. 더욱 바람직하게는 비표면적이 6,500 내지 7,500g/cm2인 것을 사용할 수 있다. Generally, the specific surface area of blast furnace slag used as cement substitute material is 4,000 ± 300 g / cm 2, but in the present invention, it is preferable to use a specific surface area of 6,000 to 8,000 g / cm 2 . This is because, the larger the specific surface area, the better the elution of the silica or alumina component in the blast furnace slag and the better the reactivity with coal ash. If the specific surface area is less than 6,000 g / cm 2 , the reactivity with coal ash is delayed, which contributes to the reduction of specific gravity and absorption rate. If the specific surface area is more than 8,000 g / cm 2 , it is economically undesirable. More preferably, those having a specific surface area of 6,500 to 7,500 g / cm 2 can be used.
상기 고로슬래그에는 SiO2 35~50중량%, Al2O3 15~30중량%, 기타 성분 약 35 중량%가 포함된다.The blast furnace slag includes 35 to 50% by weight of SiO 2 , 15 to 30% by weight of Al 2 O 3 , and about 35% by weight of other components.
상기 고로슬래그에 포함된 Al2O3는 유동층상 보일러 석탄회 중에 함유된 CaO 및 CaSO4와 물과 반응하여 에트린자이트를 생성한다. 또한, 고로슬래그 중의 SiO2는 유동층상 보일러 석탄회 중에 함유된 CaO와 다음과 같은 포졸란 반응을 일으킨다. Al 2 O 3 contained in the blast furnace slag reacts with CaO and CaSO 4 contained in the fluidized bed boiler coal ash and water to produce ethrinzite. In addition, SiO 2 in blast furnace slag causes the following pozzolanic reaction with CaO contained in fluidized bed boiler coal ash.
CaO + SiO2 → 3CaO·SiO2·nH2O (칼슘실리케이트 수화물)CaO + SiO 2 → 3CaOSiO 2 nH 2 O (calcium silicate hydrate)
상기 칼슘실리케이트 수화물은 공극을 치밀화하여 흡수율을 저감할 뿐 아니라, 골재의 성형강도 향상에 기여하게 된다.The calcium silicate hydrate not only reduces the water absorption by densifying the pores, but also contributes to improving the molding strength of the aggregate.
상기 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분은 인공골재의 비중을 높이기 위하여 사용된다. The high specific gravity mineral fine powder having a specific gravity of 3 to 6 is used to increase the specific gravity of artificial aggregate.
상기 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분으로는 비중 3.6 내지 4.0인 갈철광(자철광석) 미분 및 비중 4.9 내지 5.3인 적철광석 미분 중에서 선택되는 1종 이상의 것이 바람직하게 사용될 수 있다. The high specific gravity fine powder having a specific gravity of 3 to 6 may be preferably used at least one selected from a hematite (magnet ore) fine powder having a specific gravity of 3.6 to 4.0 and a hematite ore fine powder having a specific gravity of 4.9 to 5.3.
갈철광(자철광석) 미분은 특성 상 비중이 3.6 이하인 것은 불순물이 많이 함유되어 있으므로 인공골재의 비중 향상을 목적으로 하는 본 발명의 효과가 낮아질 수 있다. 순수한 갈철광석의 비중은 자철광석의 기본 특성으로서 비중이 4.0을 넘을 수 없다. Limonite (magnetite ore) powder has a specific gravity of 3.6 or less because it contains a lot of impurities, the effect of the present invention for the purpose of improving the specific gravity of artificial aggregate can be lowered. The specific gravity of pure iron ore is the basic characteristic of magnetite ore and the specific gravity cannot exceed 4.0.
또한 적철광석 미분은 특성 상 비중이 4.9 이하인 것은 불순물이 많이 함유되어 있어 인공골재의 비중 향상을 목적으로 하는 본 발명의 효과가 낮아질 수 있다. 순수한 적철광석의 비중은 철광석의 기본 특성으로서 비중이 5.3을 넘을 수 없다. In addition, the hematite fine powder has a specific gravity of 4.9 or less, which contains a large amount of impurities, so that the effect of the present invention for the purpose of improving the specific gravity of artificial aggregate may be lowered. The specific gravity of pure hematite ore is the basic characteristic of iron ore and the specific gravity can not exceed 5.3.
상기 고비중 광물 미분의 분말도는 1,500 내지 3,500cm2/g인 것이 바람직하다. 상기 분말도가 상술한 범위를 충족시키는 경우 유동층상 보일러 석탄회와 균일한 혼합이 이루어져 인공골재의 비중을 균일하게 하는 효과를 제공할 수 있다. 그러나, 상술한 범위를 벗어나는 경우 상기와 같은 효과를 기대할 수 없다. It is preferable that the powder degree of the said high specific gravity fine powder is 1,500-3,500cm <2> / g. When the powder degree meets the above-mentioned range, uniform mixing with the fluidized bed boiler coal ash may be provided, thereby providing an effect of uniformizing the specific gravity of the artificial aggregate. However, the above effects can not be expected when out of the above range.
상기 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상은 상기에서 기술한 에트린자이트 형성 및 포졸란 반응을 촉진시키는 역할을 한다. 즉, 상기 성분은 물 중에서 쉽게 해리되어 나트륨 이온을 용출하여 고로슬래그에서 알루미나와 실리카 이온 용출을 촉진하는 알칼리 활성화 반응을 수행하며, 또한 해리된 Si 이온은 칼슘 실리케이트 생성에 기여하고, Al 이온은 에트링자이트 생성에 기여한다. At least one selected from the above sodium silicate compound and sodium aluminate compound serves to promote the ethrinzite formation and pozzolanic reaction described above. That is, the component is easily dissociated in water to elute sodium ions to perform an alkali activation reaction which promotes elution of alumina and silica ions in the blast furnace slag, and the dissociated Si ions contribute to the formation of calcium silicate and Al ions Contributes to the formation of ringite.
상기 나트륨 실리케이트 또는 나트륨 알루미네이트 화합물을 물에 용해하여 0.5 내지 2몰 용액을 제조하는데 있어서, 0.5몰 용액 이하이면 충분한 알칼리 활성화 반응이 일어나지 않으므로 골재와의 반응에서 에트링자이트 생성과 칼슘실리케이트 생성량이 현저히 적게 되어 골재 성형강도 및 흡수율 저감에 기여하지 못하게 되며, 2.0몰 이상인 경우에는, 지나친 pH의 상승으로 에트링자이트 또는 칼슘실리케이트 생성에 기여한 Si 이온과 Al 이온이 다시 분해될 수 있다. 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.5 몰인 것이 좋다. In preparing a 0.5 to 2 molar solution by dissolving the sodium silicate or sodium aluminate compound in water, when the 0.5 molar solution or less does not cause sufficient alkali activation reaction, the amount of ettringite and calcium silicate produced in the reaction with aggregate Significantly less, it does not contribute to reducing aggregate molding strength and absorption rate, and when it is 2.0 mol or more, Si ions and Al ions that contribute to the formation of ettringite or calcium silicate may be decomposed again due to excessive pH increase. More preferably, it is 0.7-1.5 mol.
상기 지방산은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 스테아린산 및 팔미트산 중에서 선택되는 1종 이상의 것이 바람직하게 사용될 수 있다.The fatty acid is not particularly limited, but at least one selected from stearic acid and palmitic acid can be preferably used.
또한, 본 발명은 상기 자기 경화형 인공골재 조성물로 제조된 자기 경화형 인공골재를 제공한다.In addition, the present invention provides a self-curing artificial aggregate prepared by the self-curable artificial aggregate composition.
상기 자기 경화형 인공골재는 흡수율을 저감하고, 비중이 높은 광물인 철광석 미분의 구성으로 비중을 높임으로써 KS F 2534 규격에 적합한 비중을 가지며, 흡수율이 개선됨으로서, 공장배합 모르타르(KS L 5220), 레디믹스 콘크리트(KS F 4001) 등의 세골재로 유용하게 활용될 수 있다. The self-curing artificial aggregate has a specific gravity conforming to the KS F 2534 standard by reducing the absorption rate, by increasing the specific gravity by the composition of iron ore fine powder, which is a high specific gravity mineral, and the absorption rate is improved, factory compounded mortar (KS L 5220), Ready It can be usefully used as fine aggregates such as mixed concrete (KS F 4001).
또한, 본 발명은,In addition, the present invention,
(a) 유동층상 보일러 석탄회 100 중량부, 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분 5 내지 20중량부, 및 고로슬래그 3 내지 15 중량부를 혼합하는 단계; (a) mixing 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash, 5 to 20 parts by weight of high specific gravity mineral fine powder having a specific gravity of 3 to 6, and 3 to 15 parts by weight of blast furnace slag;
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 0.5 내지 2몰 용액을 제조하는 단계; (b) dissolving at least one selected from sodium silicate compound and sodium aluminate compound in water to prepare a 0.5 to 2 molar solution;
(c) 상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액 100 내지 300 중량부 및 지방산 0.5 내지 5 중량부를 혼합하고, 1분당 30 내지 90회의 회전속도로 10 내지 30분 동안 교반하는 단계; (c) 100 to 300 parts by weight of the solution of (b) and 0.5 to 5 parts by weight of fatty acid are mixed, based on 100 parts by weight of the mixture of (a), for 10 to 30 minutes at a rotational speed of 30 to 90 times per minute. Stirring;
(d) 상기 (c)단계에서 제조된 혼합물을 여과 및 탈수하는 단계; 및 (d) filtering and dehydrating the mixture prepared in step (c); And
(e) 상기 (d)단계 제조된 탈수물을 평균직경 10㎛~500㎛ 크기의 골재로 조립하는 단계;(e) assembling the dehydrated product prepared in step (d) into aggregate having an average diameter of 10 μm to 500 μm;
를 포함하는 자기 경화형 인공골재의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a method of manufacturing a self-curing artificial aggregate comprising a.
상기 제조방법에는 위에서 설명된 내용이 모두 적용될 수 있다. All of the above description can be applied to the manufacturing method.
상기 유동층상 보일러 석탄회는 CFBC(Circulating Fluidized Bed Combustion Ash), FBC 애쉬(Fluidized Bed Combustion Ash), 및 SDA 애쉬(Spray Dryer Absorption ash)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것인 것이 사용될 수 있다. The fluidized bed boiler coal ash may be one or more selected from the group consisting of Circulating Fluidized Bed Combustion Ash (CFBC), Fluidized Bed Combustion Ash (FBC), and SDA Ash (Spray Dryer Absorption ash).
상기 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분은 비중 3.6 내지 4.0인 갈철광(자철광석) 미분 및 비중 4.9 내지 5.3인 적철광석 미분 중에서 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다. The high specific gravity fine powder having a specific gravity of 3 to 6 may be one or more selected from a hematite (magnet ore) fine powder having a specific gravity of 3.6 to 4.0 and a hematite ore fine powder having a specific gravity of 4.9 to 5.3.
상기 고로슬래그의 분말도는 6,000 내지 8,000cm2/g인 것이 바람직하게 사용될 수 있다. Powder of the blast furnace slag is preferably 6,000 to 8,000 cm 2 / g may be used.
상기 지방산은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 스테아린산 또는 팔미트산 중에서 선택되는 1종 이상이 바람직하게 사용될 수 있다. Although the said fatty acid is not specifically limited, 1 or more types chosen from stearic acid or palmitic acid can be used preferably.
또한, 본 발명은 In addition, the present invention
(a) 유동층상 보일러 석탄회 100 중량부; 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분 5 내지 20중량부; 및 고로슬래그 3 내지 15 중량부;를 포함하는 혼합물,(a) 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash; 5 to 20 parts by weight of a specific gravity mineral powder having a specific gravity of 3 to 6; And blast furnace slag 3 to 15 parts by weight; Mixture comprising,
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 제조된 0.5 내지 2몰 용액, 및(b) a 0.5 to 2 molar solution prepared by dissolving at least one selected from a sodium silicate compound and a sodium aluminate compound in water, and
(c) 지방산을 포함하며;(c) comprises fatty acids;
상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액 100 내지 300 중량부 및 상기 (c)의 지방산 0.5 내지 5 중량부를 혼합하고, 이 혼합물을 여과 및 탈수하여 평균직경 10㎛~500㎛의 크기로 조립시킨 자기 경화형 인공골재에 관한 것이다.Based on 100 parts by weight of the mixture of (a), 100 to 300 parts by weight of the solution of (b) and 0.5 to 5 parts by weight of fatty acid of (c) are mixed, and the mixture is filtered and dehydrated to have an average diameter of 10 µm to It relates to a self-curing artificial aggregate assembled to a size of 500㎛.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention more specifically, but the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.
제조예 1: 석탄회를 이용한 분체의 제조Preparation Example 1 Preparation of Powder Using Coal Ash
하기 표 1과 같은 성분을 하기 조성비에 따라 혼합하여 석탄회 분체를 제조하였다. Coal ash powder was prepared by mixing the components shown in Table 1 according to the following composition ratio.
제조예 2: 나트륨 용액 제조Preparation Example 2 Preparation of Sodium Solution
<제조예 2-1><Manufacture example 2-1>
나트륨 실리케이트를 물에 용해하여, 나트륨 실리케이트 1.0 몰 용액을 제조하였다.Sodium silicate was dissolved in water to prepare a 1.0 molar solution of sodium silicate.
<제조예 2-2><Manufacture example 2-2>
나트륨 실리케이트 0.5 몰 용액과 나트륨 알루미네이트 0.5몰 용액을 혼합한 용액(제조예 2-2)를 제조하였다. A solution (Preparation Example 2-2) was prepared in which a 0.5 mol solution of sodium silicate and a 0.5 mol solution of sodium aluminate were mixed.
실시예 1 ~ 4 : 인공골재의 제조Examples 1 to 4: preparation of artificial aggregate
하기 표 2와 같은 조성을 가지도록 분체 혼합물과 용액 및 지방산(스테아린산)을 각각 혼합한 후 1분당 회전속도 60으로 15분 동안 교반하였다. 교반 후 여과 및 탈수하여 Eirich mixer에서 입자 크기 100㎛로 조립하여 골재를 제조하였다. The powder mixture, a solution, and a fatty acid (stearic acid) were respectively mixed to have a composition as shown in Table 2, followed by stirring for 15 minutes at a rotational speed of 60 minutes per minute. After stirring, filtration and dehydration were carried out to assemble to an Eirich mixer particle size of 100㎛ aggregate was prepared.
비교예 1로는 경기도 여주에서 생산되는 여주산 강모래를 사용하였다. As Comparative Example 1, Yeoju-san River Sand produced in Yeoju, Gyeonggi-do was used.
비교예 2로는 본 발명을 적용하지 않고, 유동층상 보일러 석탄회를 물로 수화하는 방법으로 제조한 유동층상 보일러 플라이애쉬를 이용한 인공골재를 제조하였다. In Comparative Example 2, without using the present invention, an artificial aggregate using a fluidized bed boiler fly ash prepared by a method of hydrating fluidized bed boiler coal ash with water was prepared.
비교예 3로는 지방산을 포함하지 않는 인공골재를 제조하였다. In Comparative Example 3, an artificial aggregate containing no fatty acid was prepared.
분체 혼합물Of Production Example 1-1
Powder mixture
강모래Yeoju Mountain
River sand
골재Fluidized Bed Boiler Fly Ash
aggregate
분체 혼합물Of Production Example 1-2
Powder mixture
용액Of Production Example 2-1
solution
용액Of Production Example 2-2
solution
시험예: 인공골재의 비중 및 흡수율 평가Test Example: Evaluation of Specific Gravity and Absorption Rate of Artificial Aggregate
제조한 인공골재를 KS F 2504;2014의 시험규격에 의해 비중 및 흡수율 측정을 하였다. 비중 및 흡수율 측정 결과를 표 3에 나타내었다. The manufactured artificial aggregate was measured for specific gravity and water absorption according to the test standard of KS F 2504; 2014. Specific gravity and water absorption measurement results are shown in Table 3.
상기 표 3으로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4의 인공골재 조성물에 따른 인공골재의 비중 및 흡수율의 경우, 비교예 1의 일반 모래와 비교하여 동등 이상의 성능을 나타내며, 비교예 2 및 3보다 비중 향상 및 흡수율 저감에 대한 효과에서 현저하게 우수한 성능을 나타냈다. As confirmed from Table 3, in the case of specific gravity and water absorption rate of the artificial aggregate according to the artificial aggregate composition of Examples 1 to 4 of the present invention, compared to the general sand of Comparative Example 1 shows the equivalent or more performance, the comparison It showed remarkably superior performance in the effect on the specific gravity improvement and the water absorption reduction than Examples 2 and 3.
그러므로 본 발명의 인공골재 조성물에 의해 제조된 인공골재는 대한민국 산업표준(KS) 규격(KS 기준 ; 5.0 이하)에 적합한 것을 확인할 수 있다. 특히, 비중은 자철광석 미분이 많이 들어갈수록 높아지며, 용액(제조예 2-1) 보다는 용액(제조예 2-2)를 사용할 경우 흡수율이 더 절감되는 것을 알 수 있다.Therefore, the artificial aggregate manufactured by the artificial aggregate composition of the present invention can be confirmed that it meets the Korean Industrial Standard (KS) standard (KS standard; 5.0 or less). In particular, the specific gravity is higher as the magnetite ore fine powder enters, it can be seen that the absorption rate is further reduced when using the solution (Preparation Example 2-2) rather than the solution (Preparation Example 2-1).
Claims (12)
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 제조된 0.5 내지 2몰 용액, 및
(c) 스테아린산 및 팔미트산 중에서 선택되는 1종 이상의 지방산을 포함하며;
상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액을 100 내지 300 중량부로 포함하며, 상기 (c)의 지방산을 0.5 내지 5 중량부로 포함하는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물로서,
상기 조성물은, 조성물 중에서 상기 유동층상 보일러 석탄회 중의 free- CaO와 상기 지방산의 반응에 의하여 생성된 지방산 칼슘을 포함하며,
시멘트를 포함하지 않는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물.(a) 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash; 5 to 20 parts by weight of a specific gravity mineral powder having a specific gravity of 3 to 6; And blast furnace slag 3 to 15 parts by weight; Mixture comprising,
(b) a 0.5 to 2 molar solution prepared by dissolving at least one selected from a sodium silicate compound and a sodium aluminate compound in water, and
(c) at least one fatty acid selected from stearic acid and palmitic acid;
As a composition for producing a self-curing artificial aggregate comprising 100 to 300 parts by weight of the solution of (b), based on 100 parts by weight of the mixture of (a), 0.5 to 5 parts by weight of the fatty acid of (c),
The composition comprises a fatty acid calcium produced by the reaction of free-CaO and the fatty acid in the fluidized bed boiler coal ash in the composition,
Self-curing artificial aggregate manufacturing composition containing no cement.
유동층상 보일러 석탄회는 CFBC(Circulating Fluidized Bed Combustion Ash), FBC 애쉬(Fluidized Bed Combustion Ash), 및 SDA 애쉬(Spray Dryer Absorption ash)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것인 것을 특징으로 하는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물.The method according to claim 1,
Fluidized bed boiler coal ash is one or more selected from the group consisting of CFBC (Circulating Fluidized Bed Combustion Ash), FBC Ash (Fluidized Bed Combustion Ash), and SDA Ash (Spray Dryer Absorption ash) Aggregate preparation composition.
상기 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분은 비중 3.6 내지 4.0인 갈철광(자철광석) 미분 및 비중 4.9 내지 5.3인 적철광석 미분 중에서 선택되는 1종 이상의 것인 것을 특징으로 하는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물.The method according to claim 1,
The high specific gravity fine powder having a specific gravity of 3 to 6 is one or more selected from a hematite (magnet ore) fine powder having a specific gravity of 3.6 to 4.0 and a hematite ore fine powder having a specific gravity of 4.9 to 5.3. .
상기 고로슬래그의 분말도는 6,000 내지 8,000cm2/g인 것을 특징으로 하는 자기 경화형 인공골재 제조용 조성물.The method according to claim 1,
The blast furnace slag powder degree is 6,000 to 8,000 cm 2 / g The composition for producing a self-curing artificial aggregate, characterized in that.
(b) 나트륨 실리케이트 화합물 및 나트륨 알루미네이트 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 물에 용해하여 0.5 내지 2몰 용액을 제조하는 단계;
(c) 상기 (a)의 혼합물 100 중량부를 기준으로, 상기 (b)의 용액 100 내지 300 중량부 및 스테아린산 및 팔미트산 중에서 선택되는 1종 이상의 지방산 0.5 내지 5 중량부를 혼합하고, 1분당 30 내지 90회의 회전속도로 10 내지 30분 동안 교반하는 단계;
(d) 상기 (c)단계에서 제조된 혼합물을 여과 및 탈수하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계 제조된 탈수물을 평균직경 10㎛~500㎛ 크기의 골재로 조립하는 단계;
를 포함하는 청구항 6항의 자기 경화형 인공골재의 제조방법.(a) mixing 100 parts by weight of fluidized bed boiler coal ash, 5 to 20 parts by weight of high specific gravity mineral fine powder having a specific gravity of 3 to 6, and 3 to 15 parts by weight of blast furnace slag;
(b) dissolving at least one selected from sodium silicate compound and sodium aluminate compound in water to prepare a 0.5 to 2 molar solution;
(c) 100 to 300 parts by weight of the solution of (b) and 0.5 to 5 parts by weight of one or more fatty acids selected from stearic acid and palmitic acid, based on 100 parts by weight of the mixture of (a), 30 per minute Stirring for 10 to 30 minutes at a rotation speed of 90 to 90 times;
(d) filtering and dehydrating the mixture prepared in step (c); And
(e) assembling the dehydrated product prepared in step (d) into aggregate having an average diameter of 10 μm to 500 μm;
Method for producing a self-curing artificial aggregate of claim 6 comprising a.
유동층상 보일러 석탄회는 CFBC(Circulating Fluidized Bed Combustion Ash), FBC 애쉬(Fluidized Bed Combustion Ash), 및 SDA 애쉬(Spray Dryer Absorption ash)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것인 것을 특징으로 하는 자기 경화형 인공골재의 제조방법.The method according to claim 7,
Fluidized bed boiler coal ash is one or more selected from the group consisting of CFBC (Circulating Fluidized Bed Combustion Ash), FBC Ash (Fluidized Bed Combustion Ash), and SDA Ash (Spray Dryer Absorption ash) Method of making aggregate.
상기 비중이 3 내지 6인 고비중 광물 미분은 비중 3.6 내지 4.0인 갈철광(자철광석) 미분 및 비중 4.9 내지 5.3인 적철광석 미분 중에서 선택되는 1종 이상의 것인 것을 특징으로 하는 자기 경화형 인공골재의 제조방법.The method according to claim 7,
The high specific gravity fine powder having a specific gravity of 3 to 6 is one or more selected from a hematite (magnetite ore) fine powder having a specific gravity of 3.6 to 4.0 and a hematite ore fine powder having a specific gravity of 4.9 to 5.3. Way.
상기 고로슬래그의 분말도는 6,000 내지 8,000cm2/g인 것을 특징으로 하는 자기 경화형 인공골재의 제조방법.The method according to claim 7,
The blast furnace slag powder degree is 6,000 to 8,000 cm 2 / g A method of producing a self-curing artificial aggregate, characterized in that.
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