KR102202526B1 - 석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물 - Google Patents

석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102202526B1
KR102202526B1 KR1020187036007A KR20187036007A KR102202526B1 KR 102202526 B1 KR102202526 B1 KR 102202526B1 KR 1020187036007 A KR1020187036007 A KR 1020187036007A KR 20187036007 A KR20187036007 A KR 20187036007A KR 102202526 B1 KR102202526 B1 KR 102202526B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coal ash
cement
value
pulverization
mass
Prior art date
Application number
KR1020187036007A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190113527A (ko
Inventor
겐지 미야와키
Original Assignee
스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=62143886&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR102202526(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤
Publication of KR20190113527A publication Critical patent/KR20190113527A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102202526B1 publication Critical patent/KR102202526B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/04—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls with unperforated container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/14—Mills in which the charge to be ground is turned over by movements of the container other than by rotating, e.g. by swinging, vibrating, tilting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02—Treatment
    • C04B20/026—Comminuting, e.g. by grinding or breaking; Defibrillating fibres other than asbestos
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08—Slag cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/28—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from combustion residues, e.g. ashes or slags from waste incineration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

미연 탄소가 많은 석탄회를 분급에 의한 처리를 하지 않고 사용할 수 있으며, 점성토의 지반 개량에 있어서의 혼합 시의 균일성을 개선할 수 있는 석탄회 및 그 제조 방법 등을 제공한다.
강열 감량이 3.5질량% 이상인 석탄회를, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록 분쇄하는 것을 포함하는 석탄회의 제조 방법 등이다.

Description

석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물
본 발명은, 석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물에 관한 것이다.
점성토는 입자경이 매우 작고 고결(固結)되어 있기 때문에, 그 지반 개량에 있어서는, 고화재와의 혼합·교반이 용이하지 않다. 이것을 해결하기 위해서는, 특수한 교반 장치를 이용하거나, 고화재와의 균일성을 향상시키기 위해 물비(water ratio)를 높이거나, 흙 입자에 작용하는 분산제를 고화재 밀크와 병용하거나 하는 것과 같은 방법이 취해지고 있다.
한편, 원자력 발전소의 안전성이 의문시되어, 화력 발전소의 가동 비율이 높아지고 있으며, 그 조업과 함께 배출되는 석탄회의 유효 이용이 한층 더 과제가 되고 있다.
석탄회의 대부분을 차지하는 플라이 애시는 콘크리트의 혼화재로서 이용되는데, JIS에 의해 그 품질이 상세하게 규정되어 있으며, 일정한 품질을 유지하기 위해 분급 등의 처리가 필요해진다. 분급에 의해 제외된 조분(粗粉) 등은 매립하여 처리되는 등, 유효하게 이용되고 있다고는 하기 어렵다.
또한, 석탄회 중의 미연(未燃) 탄소는 콘크리트 제조 시에 악영향(혼화제 흡착 등)을 미치는 것이 알려져 있으며, 그 제거 방법에 관해서는, 다양한 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1~3 참조).
일본 공개특허 특개평08-026740호 공보 일본 공개특허 특개평11-011999호 공보 일본 공개특허 특개2007-054773호 공보
그러나, 특허 문헌 1~3에서 제안되는 방법은, 새로운 설비를 필요로 하거나, 러닝 코스트가 높아지거나, 분급 효율이 낮아지거나 하는 것과 같은 것이 과제가 되고 있다.
또한, 고화재에 석탄회와 같은 첨가제를 혼합하고 그 유효 이용을 도모할 수 있으면, 고화재 양을 줄일 수 있어, 배니량(排泥量)의 감소 등의 코스트 다운을 예상할 수 있다.
그러나, 처리 대상이 점성토와 같은 토양이면, 이미 서술한 바와 같이, 고화재와의 혼합·교반이 용이하지 않기 때문에, 현상태에서 알려져 있는 고화재로는, 코스트의 상승이나 저효율 등의 문제가 있다. 석탄회의 유효 이용의 관점에서는, 이것을 전부 이용할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 미연 탄소의 제거와 같은 처리를 필요로 하지 않고, 간이한 처리로 점성토 지반 개량에 있어서의 혼합 시의 균일성 개선이 도모되면, 매우 유의(有意)이지만, 현상태에서 그러한 기술은 알려져 있지 않다.
따라서, 본 발명은, 미연 탄소가 많은 석탄회를 분급에 의한 처리를 하지 않고 사용할 수 있으며, 점성토의 지반 개량에 있어서의 혼합 시의 균일성을 개선할 수 있는 석탄회 및 그 제조 방법, 및, 그 석탄회를 이용한 시멘트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 본 발명자는, 콘크리트 제조 시에 좋지 않은 영향을 미치는 것이 우려되는, 강열 감량(減量)이 큰 석탄회여도, 이것을 소정의 범위에서 분쇄하여 얻어진 석탄회가, 점성토의 지반 개량에 있어서의 혼합 시의 균일성을 개선할 수 있는 것을 발견하고 본 발명에 상도했다. 즉 본 발명은 아래와 같다.
[1] 강열 감량이 3.5질량% 이상인 석탄회를, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록 분쇄하는 것을 포함하는 석탄회의 제조 방법.
[2] 상기 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.6 이상이 되도록 분쇄하는 [1]에 기재된 석탄회의 제조 방법.
[3] 분쇄 전의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vp)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 상기 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vg)의 비(Vg/Vp)가 0.85 이하가 되도록 분쇄하는 [1] 또는 [2]에 기재된 석탄회의 제조 방법.
[4] 강열 감량이 3.5질량% 이상이며, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량이 20체적% 이상 45체적% 이하이며, 블레인 비표면적이 3200~4200cm2/g이고, 명도(Lg값)가 25.0~50.0인 분쇄된 석탄회이며, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하인 석탄회.
[5] 강열 감량이 8.0질량% 이하인 [4]에 기재된 석탄회.
[6] [4] 또는 [5]에 기재된 석탄회와, 시멘트를 포함하는 시멘트 조성물.
[7] 상기 시멘트가, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 및 저열 포틀랜드 시멘트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 시멘트인 [6]에 기재된 시멘트 조성물.
[8] 시멘트 조성물 전량에 대하여, 상기 석탄회의 함유량이 5질량%를 초과하고 40질량% 이하인 [6] 또는 [7]에 기재된 시멘트 조성물.
본 발명에 의하면, 미연 탄소가 많은 석탄회를 분급에 의한 처리를 하지 않고 사용할 수 있으며, 점성토의 지반 개량에 있어서의 혼합 시의 균일성을 개선할 수 있는 석탄회 및 그 제조 방법, 및, 그 석탄회를 이용한 시멘트 조성물을 제공할 수 있다. 이에 따라, 화력 발전소에서 발생하는 석탄회를 모두 원료로서 사용하는 것이 가능하고, 지반 개량에 있어서의 작업 효율의 향상도 예상할 수 있다.
[석탄회의 제조 방법 및 석탄회]
(1) 석탄회의 제조 방법:
본 발명의 실시 형태의 석탄회의 제조 방법은, 강열 감량이 3.5질량% 이상인 석탄회를, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록 분쇄하는 것을 포함한다.
본 발명은, 강열 감량이 3.5질량% 이상으로 큰 석탄회에 소정의 분쇄를 행하여, 점성토의 지반 개량에 이용한 경우에, 점성토와의 혼합성을 개선할 수 있는 석탄회(개질 석탄회)를 제조할 수 있다.
여기서, 강열 감량은, 석탄회 중의 미연 탄소의 양에 비례하고, 「강열 감량이 3.5질량% 이상으로 큰」이란, 이른바 미연 탄소가 많은 것을 나타낸다. 그리고, 강열 감량이 큰 석탄회에 소정의 분쇄를 실시함으로써, 석탄회의 입자 중에 내포되어 있는 미연 탄소 중 적어도 일부를 입자의 표면측에 노출시킴으로써, 이 석탄회를 이용하여, 시멘트 입자와 점토 입자와의 혼합성을 개선할 수 있다. 분쇄에 의해 석탄회의 입자의 표면에 노출된 미연 탄소는 분쇄 전부터 존재하는 분체 입자 중의 미연 탄소와 동일한 성질과 상태를 나타내고, 그 성질과 상태는 소수성이다. 즉, 소정의 분쇄에 의해, 분쇄 전에 비해 석탄회의 입자의 표면에 노출되어 있는 미연 탄소가 많아지기 때문에, 소수성이 보다 강해진다. 예를 들면, 시멘트와 이 석탄회를 혼합하여 고화재로서 이용하는 경우에는, 입자의 표면에 노출된 소수성의 미연 탄소에 의해, 시멘트 혼련 시에 과잉한 흡수성이 나타나지 않아, 함수비가 높은 점성토의 지반 개량에 있어서 점토 입자와 시멘트 입자의 분산성을 효율적으로 향상시킬 수 있다.
석탄회의 강열 감량은, 미연 탄소의 함유량과 관계되고, 강열 감량이 큰 경우에는, 석탄회 중에 포함되는 미연 탄소의 함유량도 많다고 추측할 수 있다. 따라서, 석탄회의 강열 감량은 3.5질량% 미만이면, 소수성을 나타내는 미연 탄소의 절대량이 적어지기 때문에, 점토 입자의 분산성을 향상시킬 수 없게 된다. 석탄회의 강열 감량은 3.5질량% 이상 9.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 6.0질량% 이상 9.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 강열 감량은, 후술의 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
강열 감량이 3.5질량% 이상인 석탄회는, 예를 들면, 석탄 화력 발전소에서 발생하는 재이며, 미분탄 연소에 의해 생성되는 것을 들 수 있다. 석탄회로서는, 연소 보일러의 연소 가스로부터 공기 여열기 또는 절탄기 등을 통과할 때에 낙하 채취된 석탄회, 전기 집진기로 채취된 석탄회, 연소 보일러의 노(爐) 바닥에 낙하된 석탄회 등을 들 수 있다.
강열 감량이 3.5질량% 이상인 석탄회를, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록, 예를 들면 분쇄 장치에 의해 분쇄한다. 이에 의해, 석탄회 입자 중에 내포되어 있는 미연 탄소분을 노출시킨다.
분쇄 장치로서는, 볼 밀, 진동 밀(용기에 진동을 부여하여, 용기 내부의 매체(볼이나 로드)에 진동을 전달하여 분체를 세립화시킴) 등을 이용할 수 있다.
분쇄에 있어서는, 먼저, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)를 측정하고, 이것과 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)와의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록 한다. 분쇄하는 석탄회는, 사용하는 석탄회의 전량을 분쇄해도 되고, 석탄회의 일부를 분쇄해도 된다. 또한, 분쇄한 석탄회를 분쇄되어 있지 않은 석탄회에 혼합하여, 분쇄 후의 석탄회로서 이용해도 된다. 석탄회의 일부를 분쇄하고, 이 분쇄한 석탄회를 혼합한 분쇄 후의 석탄회여도, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)와, 분쇄한 석탄회를 포함하는 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)와의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록 분쇄되어 있으면 된다.
여기서, 석탄회의 명도는 흑색도와 관련되고, 주로 표면에 노출시킨 미연 탄소의 존재량의 지표가 되며, 분쇄 전후의 비인 Lg/Lp가 0.9를 초과하면, 내포되는 미연 탄소가 충분히 표면에 존재하고 있지 않는 것이 되고, 이러한 상태에서 시멘트와 혼합한 고화재로 한 경우에는, 점토 입자와 시멘트 입자의 분산성을 효율적으로 향상시킬 수 없다.
Lg/Lp는 0.6 이상 0.9 이하가 되도록 하는 것이 바람직하고, 0.6 이상 0.85 이하가 되도록 하는 것이 보다 바람직하다. 0.6 이상으로 함으로써 구형 입자의 분쇄를 가능한 한 억제하여 유동성 저하를 억제할 수 있다.
석탄회의 명도는 후술의 실시예에 기재된 방법에 의해 측정하여 구할 수 있다.
또한, 입경 45㎛ 이상의 입자에는 비구형의 것이 많고, 그들을 분쇄하여 미분화 및 내포하는 구형 입자를 노출시켜 유동성의 향상을 예상할 수 있다고 하는 관점에서, 분쇄 전의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vp)(체적%)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vg)(체적%)의 비(Vg/Vp)가 0.85 이하가 되도록 분쇄하는 것이 바람직하다. 비(Vg/Vp)는, 0.6 이상 0.80 이하가 되도록 분쇄하는 것이 보다 바람직하다. 석탄회는, 입경 45㎛ 이상의 입자를 분쇄하고, 이 분쇄한 석탄회를 분쇄되어 있지 않은 석탄회에 혼합하여, 분쇄 후의 석탄회로서 이용해도 된다.
이상과 같이, 소정의 분쇄에 의해 용이하게 점토 입자의 분산성을 향상시킬 수 있는 석탄회가 얻어진다. 즉, 화력 발전소에서 발생하는 석탄회를 모두 원료로서 사용하는 것이 가능하며, 새로운 설비를 필요로 하거나, 러닝 코스트가 높아지거나 하는 것과 같은 문제가 없어, 지반 개량에 있어서의 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다.
(2) 석탄회:
본 발명의 실시 형태의 석탄회는, 강열 감량이 3.5질량% 이상이며, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량이 20체적% 이상 45체적% 이하이고, 블레인 비표면적이 3200~4200cm2/g이며, 명도(Lg값)가 25.0~50.0인 분쇄된 석탄회이고, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하로 되어 있다.
석탄회의 강열 감량이 3.5질량% 미만이면, 소수성을 나타내는 미연 탄소의 절대량이 적어지기 때문에, 점토 입자의 분산성을 향상시킬 수 없게 된다. 석탄회의 강열 감량은 3.5질량% 이상 9.0질량% 이하인 것이 바람직하고, 6.0질량% 이상 9.0질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
석탄회에 있어서의, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량이 20체적% 미만이면, 비구형 입자가 적어, 분쇄에 의한 미연 탄소 입자를 방출시켜 분산성을 향상시키는 효과가 저하되어 버리고, 45체적%를 초과하면, 비구형 입자가 많아, 유동성이 저하되거나 석탄회 자신의 수화활성이 저하되어버린다.
입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량은, 20체적% 이상 45체적% 이하인 것이 바람직하고, 23체적% 이상 43체적% 이하인 것이 보다 바람직하다.
석탄회의 블레인 비표면적이 3200cm2/g 미만이면, 수화활성이 저하되어 소정의 강도가 얻어지지 않을 가능성이 있으며, 4200cm2/g 초과하면, 유동성이 저하되어버린다.
블레인 비표면적은, 3200~4200cm2/g인 것이 바람직하고, 3300~4000cm2/g인 것이 보다 바람직하다.
또한, 분쇄된 석탄회의 명도(Lg값)가 25.0 미만이면, 미연 탄소가 많아 검은 빛이 증가하여 지반 개량 시에 주위의 지반과의 사이에서 색에 차이가 발생해 버리고, 50.0을 초과하면 방출된 미연 탄소가 적어 점성토와 혼합한 경우에 양호한 유동성이 얻어지지 않아, 균일하게 혼합할 수 없을 가능성이 있다.
석탄회의 명도는, 30.0~50.0인 것이 바람직하고, 35.0~45.0인 것이 보다 바람직하다.
분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9를 초과하면, 내포되는 미연 탄소가 충분하게 표면에 존재하고 있지 않은 것이 되고, 이러한 상태에서 시멘트와 혼합된 고화재로 한 경우에는, 점토 입자와 시멘트 입자의 분산성을 효율적으로 향상시킬 수 없다.
당해 비는 0.6 이상 0.9 이하인 것이 바람직하고, 0.6 이상 0.85 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 실시 형태의 석탄회는, 본 발명의 실시 형태의 석탄회의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태의 석탄회 제조에는, 볼 밀, 디스크 밀 등의 분쇄 장치를 이용하여 행하고, 그때마다, 입도 분포, 블레인 비표면적, 색차 측정을 행하여, 소정의 물성값이 된 것을 확인하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태의 석탄회는, 후술의 시멘트 조성물로서 이용하는 것이 바람직하지만, 그 특성을 살려 다른 다양한 용도에 적용할 수 있다.
[시멘트 조성물]
본 발명의 실시 형태의 시멘트 조성물은, 본 발명의 실시 형태의 석탄회와, 시멘트를 포함한다.
시멘트의 종류는 특별히 한정되지 않고, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트 및 저열 포틀랜드 시멘트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
시멘트 조성물 전량에 대한 석탄회의 함유량은 5질량%를 초과하고 40질량% 이하인 것이 바람직하다. 5질량%를 초과하고 40질량% 이하임으로써 고화재로서 이용할 수 있다. 당해 함유량은, 25질량% 이상 35질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
시멘트 조성물에는, 석탄회와 시멘트 이외에 석고, 고로 슬래그, 석회 석분, 생석회 등을 혼합할 수도 있다. 이들 혼합에는, V형 혼합기, 요동형 혼합기, 팬형 믹서나 자전 공전식 믹서 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 시멘트 조성물은, 시멘트계 고화재로서 제공하는 것이 바람직하고, 점성토의 지반 개량용의 시멘트계 고화재로서 제공하는 것이 보다 바람직하다.
점성토의 지반 개량용의 시멘트계 고화재로 하는 경우, 또한, 혼련할 때에 사용되는 물(혼련수)은, 시멘트 조성물 100질량부에 대하여, 80~120질량부로 하는 것이 바람직하고, 85~110질량부로 하는 것이 보다 바람직하다.
실시예
이어서, 본 발명을 실시예에 의해, 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이들 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다.
(석탄회 A~F의 제조)
일본의 화력 발전소에서 발생된 석탄회 A~F의 각각을, 시험용 볼 밀(내용적 100L)에 의해, 분쇄했다. 또한, 분쇄의 정도는, 레이저 회절 입도 분포계, 블레인 비표면적 측정 장치, 색채 색차계에 의해 분체 물성을 확인함으로써 조정했다.
분쇄 전후의 석탄회 A~F의 석탄회 성질과 상태(강열 감량, 탄소량, MT-45μR 및 분쇄 전후의 MT-45μR의 비, 블레인 비표면적, L값 및 분쇄 전후의 L값의 비)를 하기 표 1에 나타낸다.
Figure 112020080914255-pct00003
또한, 석탄회 성질과 상태는 아래와 같이 하여 구했다.
(1) 강열 감량:
JIS A6201: 콘크리트용 플라이 애시(975℃ 15분 강열)에 준거하여 구했다.
(2) 카본량(탄소량):
주식회사호리바제작소제 고체 중 탄소·유황 분석 장치(EMIA-320V)에 의해 측정하여 구했다.
(3) MT-45μR(입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량):
레이저 회절식 입도 분포계(니키소주식회사제 마이크로트랙 MT-3300EX)에 의해 측정하여 구했다. 분쇄 전의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vp)(체적%)과, 분쇄 후의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vg)(체적%)으로부터, 분쇄 전의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vp)(체적%)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vg)(체적%)의 비(Vg/Vp:MT-45μR비)를 구했다.
(4) 블레인 비표면적
JIS R5201: 시멘트의 물리 시험 방법에 준거하여 구했다.
(5) 색차(L값):
코니카미놀타재팬(주)제의 색채 색차계(CR-300)를 이용하여, CIE(국제 조명 위원회)에서 규정된 명도(L값)를 측정하여 구했다. 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)와 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)로부터, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp:L값비)를 구했다.
(실시예 및 비교예와 관련된 배합 시험)
분쇄 후의 석탄회 A~F 각각 30g과, 시멘트(스미토모오사카시멘트(주)제 보통 포틀랜드 시멘트) 70g과, 혼련수 100g을 핸드 믹서를 이용하여 충분히 균일화하여 시멘트 밀크를 제조했다. 이것을 자전·공전식의 믹서에, 점성토로서의 카올린(키시다화학(주)제) 1L(습윤 밀도 1.846g/cm3)와 함께 넣어 혼련하여, JGS0821-2009 「안정 처리토의 다짐(compaction)을 하지 않는 공시체 제조 방법」에 준거하여 공시체를 제조했다.
하기 표 2에 배합(함수비 35질량%)에 대해 나타낸다.
또한, 석탄회 E와 석탄회 F는 동일한 시료이며, 분쇄의 정도가 상이하다. 석탄회 G와 석탄회 H도 동일하다.
혼련 후, 고화재와 점성토의 혼합성을 베인 전단시험에 의해 평가했다. 베인 전단시험은, (주)도니치제작소제의 토크 드라이버의 선단에 스테인리스제의 판(0.5cm×3cm)을 직행 방향으로 용접한 베인 날개를 장착하고, 이것을 시료 중에 압입하여, 측정한 최대 토크(하기 표 2 참조)로부터, 베인 전단 저항값을 구했다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 또한, 그 저항값에 의거한 평가 지표(하기 참조)도 병기한다.
G(좋음: good): 베인 전단 저항값<10.0kN/m2
Av(보통: average): 10.0kN/m2≤베인 전단 저항값≤12.0kN/m2
P(나쁨: poor): 베인 전단 저항값>12.0kN/m2
Figure 112018124456106-pct00002
실시예 1~3, 5와 비교예 1~3, 5의 대비로부터, 분쇄한 석탄회를 이용한 실시예 1~3, 5가, 베인 전단 저항값이 낮아 혼련성이 양호했다. 실시예 4로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 실시예 1보다 물의 양이 적어도 양호한 혼련성을 확보할 수 있었다. 비교예 4, 6은 실시예 1,5에 비해 분쇄 정도가 낮아, 혼련성은 불충분했다.
본 발명에 의하면, 석탄 화력 발전소에 있어서의 발전량의 증가에 따라, 발생량이 증가하고 있는 석탄회를 유효하게 이용할 수 있고, 점성토의 지반 개량에 있어서의 혼합 시의 균일성을 개선할 수 있다.

Claims (8)

  1. 강열 감량이 3.5질량% 이상인 석탄회를, 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.9 이하가 되도록 분쇄하는 것을 포함하고, 블레인 비표면적이 3200~4200cm2/g인, 점성토의 지반 개량에 이용하는 시멘트계 고화재용의 석탄회의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분쇄 전의 석탄회의 명도(Lp값)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 명도(Lg값)의 비(Lg/Lp)가 0.6 이상이 되도록 분쇄하는 석탄회의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    분쇄 전의 석탄회의 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vp)에 대한 분쇄 후의 석탄회의 상기 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량(Vg)의 비(Vg/Vp)가 0.85 이하가 되도록 분쇄하는 석탄회의 제조 방법.
  4. 석탄회와, 시멘트를 포함하는 시멘트 조성물로서, 상기 시멘트 조성물 전량에 대하여, 상기 석탄회의 함유량이 25질량% 이상 35질량% 이하이고, 상기 석탄회가, 강열 감량이 3.5질량% 이상이며, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법으로 측정한 입경 45㎛ 이상의 입자의 함유량이 20체적% 이상 26.6체적% 이하이고, 블레인 비표면적이 3200~4200cm2/g이며, CIE에서 규정된 명도(Lg값)가 25.0~50.0인 분쇄된 석탄회인, 시멘트 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분쇄된 석탄회의 CIE에서 규정된 명도(Lg값)가 25.0~45.0인, 시멘트 조성물.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 분쇄된 석탄회의 강열 감량이 8.0질량% 이하인, 시멘트 조성물.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 시멘트가, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 및 저열 포틀랜드 시멘트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 시멘트인, 시멘트 조성물.
  8. 삭제
KR1020187036007A 2017-02-02 2017-09-19 석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물 KR102202526B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017017452A JP6323579B1 (ja) 2017-02-02 2017-02-02 石炭灰の製造方法
JPJP-P-2017-017452 2017-02-02
PCT/JP2017/033788 WO2018142661A1 (ja) 2017-02-02 2017-09-19 石炭灰の製造方法及び石炭灰、セメント組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190113527A KR20190113527A (ko) 2019-10-08
KR102202526B1 true KR102202526B1 (ko) 2021-01-13

Family

ID=62143886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187036007A KR102202526B1 (ko) 2017-02-02 2017-09-19 석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JP6323579B1 (ko)
KR (1) KR102202526B1 (ko)
CN (1) CN109414704B (ko)
AU (1) AU2017396650B2 (ko)
NZ (1) NZ755774A (ko)
PH (1) PH12018501223A1 (ko)
SG (1) SG11201900713XA (ko)
WO (1) WO2018142661A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020202258A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 太平洋セメント株式会社 地盤改良用セメント組成物、地盤改良工法、および地盤改良体
CN112851229A (zh) * 2021-01-11 2021-05-28 南昌大学 一种环保建筑材料

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007002100A (ja) 2005-06-23 2007-01-11 Tohoku Electric Power Co Inc 石炭灰を用いた可塑性注入材及び当該可塑性注入材の注入方法
JP2011133344A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Taiheiyo Cement Corp 石炭灰の強度発現性の評価方法及び強度発現性の改善方法
JP2016113319A (ja) 2014-12-15 2016-06-23 株式会社トクヤマ 炉底灰を含んだ水硬性組成物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826740A (ja) 1994-07-16 1996-01-30 Yamamura Glass Co Ltd オリフィス取替装置
JP3200634B2 (ja) 1997-06-16 2001-08-20 太平洋セメント株式会社 フライアッシュの改質方法
US6038987A (en) * 1999-01-11 2000-03-21 Pittsburgh Mineral And Environmental Technology, Inc. Method and apparatus for reducing the carbon content of combustion ash and related products
JP2007054773A (ja) 2005-08-26 2007-03-08 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 石炭灰中の未燃カーボン除去方法
CN106082879B (zh) * 2016-06-27 2018-06-19 中建商品混凝土西安有限公司 一种水泥基彩色工艺品的制备材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007002100A (ja) 2005-06-23 2007-01-11 Tohoku Electric Power Co Inc 石炭灰を用いた可塑性注入材及び当該可塑性注入材の注入方法
JP2011133344A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Taiheiyo Cement Corp 石炭灰の強度発現性の評価方法及び強度発現性の改善方法
JP2016113319A (ja) 2014-12-15 2016-06-23 株式会社トクヤマ 炉底灰を含んだ水硬性組成物

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018142661A1 (ja) 2018-08-09
PH12018501223B1 (en) 2019-02-04
KR20190113527A (ko) 2019-10-08
PH12018501223A1 (en) 2019-02-04
JP6323579B1 (ja) 2018-05-16
JP2018122260A (ja) 2018-08-09
NZ755774A (en) 2020-05-29
CN109414704B (zh) 2021-01-26
AU2017396650A1 (en) 2019-04-18
CN109414704A (zh) 2019-03-01
SG11201900713XA (en) 2019-02-27
AU2017396650B2 (en) 2019-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yadav et al. An overview of the influences of mechanical and chemical processing on sugarcane bagasse ash characterisation as a supplementary cementitious material
JP5562863B2 (ja) ポゾランを加工する方法
KR102441204B1 (ko) 개질 플라이 애시의 제조 방법
KR102202537B1 (ko) 플라이 애시, 시멘트 조성물 및 플라이 애시의 제조 방법
KR102202526B1 (ko) 석탄회의 제조 방법 및 석탄회, 시멘트 조성물
JP2016008148A (ja) Ｃａ（ＯＨ）２水性スラリーの製造方法
JP6385143B2 (ja) セメント組成物の処理方法
JP2019131433A (ja) セメント組成物の製造方法
JP6311220B2 (ja) 低温焼成セメントクリンカーの製造方法
KR100880128B1 (ko) 고속교반을 통한 액상 소석회의 제조방법
JP6617777B2 (ja) セメント組成物
JP4735438B2 (ja) 無水石膏粉末およびその製造方法
JP6036295B2 (ja) 焼結原料の事前処理方法
KR101794013B1 (ko) 분쇄 플라이 애쉬 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르
JP4886115B2 (ja) セメントミルク
JP2016206134A (ja) セメント組成物の判定方法、およびセメント組成物の処理方法
JP2021116224A (ja) セメント用混合材、セメント組成物、およびセメント組成物の製造方法
JP6288355B1 (ja) セメント組成物、その製造方法、及びセメント組成物用フライアッシュの製造方法
JP2016169996A (ja) セメント組成物の判定方法、およびセメント組成物の処理方法
Rambabu et al. Characteristics study on different types of cement mortars replaced with RHA as an admixture
JP6305737B2 (ja) 石炭灰を用いた粉末状組成物
JP7403252B2 (ja) セメント製品、及びセメント製品の製造方法
JP2008239403A (ja) 水硬性組成物
JP7134668B2 (ja) セメント系固化材組成物
Lim et al. Grinding method for increasing specific surface area of fluidized bed fly ash

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant