KR102383983B1 - Method of manufacturing eco-friendly lightweight aggregates for filling materials and roads using bottom ash and eco-friendly lightweight aggregates manufactured by the method - Google Patents
Method of manufacturing eco-friendly lightweight aggregates for filling materials and roads using bottom ash and eco-friendly lightweight aggregates manufactured by the method Download PDFInfo
- Publication number
- KR102383983B1 KR102383983B1 KR1020210124939A KR20210124939A KR102383983B1 KR 102383983 B1 KR102383983 B1 KR 102383983B1 KR 1020210124939 A KR1020210124939 A KR 1020210124939A KR 20210124939 A KR20210124939 A KR 20210124939A KR 102383983 B1 KR102383983 B1 KR 102383983B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- parts
- eco
- bottom ash
- ash
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
-
- 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
- C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
-
- 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
- C04B18/105—Gaseous combustion products or dusts collected from waste incineration, e.g. sludge resulting from the purification of gaseous combustion products of waste incineration
-
- 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
- C04B20/0076—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 characterised by the grain distribution
-
- 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
- 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
- C04B20/04—Heat treatment
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/02—Elements
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2676—Polystyrenes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 바텀 애시를 활용한 성토재 및 도로용 친환경 경량 골재의 제조 방법 및 그 방법으로 제조되는 친환경 경량 골재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로 포장시 사용되는 기층이나 보조기층 및 동상방지층, 노상 및 노체용 등의 골재를 일부 또는 전부 대체하여 골재의 수급에 따른 문제를 해결하고, 흙쌓기, 되메우기 등 성토에 필요한 재료 수급을 원활하게 하는 동시에, 발전소에서 배출되는 여러 폐자원을 순환자원으로 재활용함으로써 산업 부산물의 폐기에 따른 환경 오염을 방지함으로써 친환경성을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing an eco-friendly lightweight aggregate for filling and road use using bottom ash, and to an eco-friendly lightweight aggregate manufactured by the method, and more particularly, to a base layer or auxiliary base layer and an anti-freeze layer used for road paving, a road surface and By replacing some or all of the aggregates for furnace bodies, etc., it solves problems with the supply and demand of aggregates, facilitates the supply and demand of materials necessary for filling, such as pile-up and backfilling, and at the same time recycles various waste resources discharged from power plants as circulating resources. It relates to a technology that can improve eco-friendliness by preventing environmental pollution caused by the disposal of industrial by-products.
일반적으로, 도로를 시공하기 위해서는 원지반을 일정 두께로 절토 또는 성토한 후에 양질의 토사를 시방기준에 맞게 다져 노상층을 형성하고 그 위에 혼합골재를 이용하여 보통 20~40 cm 두께로 기층과 보조기층을 형성하고, 그 위에 아스팔트 콘크리트 기층(BB-2 #467)을 10~25cm 두께로 포설하며, 다시 그 위에 아스팔트 콘크리트 중간층(WC-4 #67 또는 BB-3 %57)과 표층(WC-2 #78)을 5~12cm 두께로 포설하여 아스팔트 콘크리트 포장단면을 완성한다. In general, in order to construct a road, after cutting or filling the original ground to a certain thickness, compact the high-quality soil according to the specification standard to form a subgrade layer, and then use the mixed aggregate on it to usually have a thickness of 20 to 40 cm. Form a layer, and install the asphalt concrete base layer (BB-2 #467) with a thickness of 10 to 25 cm on it, and again on top of it, the asphalt concrete intermediate layer (WC-4 #67 or BB-3 %57) and the surface layer (WC-2) #78) to a thickness of 5 to 12 cm to complete the asphalt concrete pavement section.
또한, 시멘트 콘크리트 포장의 경우에도 기층과 보조기층을 형성하고 그 위에 시멘트 콘크리트를 포설하는 등의 방법으로 포장단면을 시공한다. Also, in the case of cement concrete pavement, the pavement section is constructed by forming a base layer and an auxiliary base layer and laying cement concrete thereon.
이와 같은 종래의 도로 포장 방법은 보조기층 및 기층을 형성하기 위하여 시방기준에 맞는 자갈이나 골재 등 골재를 사용해야 하나, 보조기층 및 기층 재료로 사용되는 골재의 경우는 최근 석산 개발이 제한되고 골재의 크러싱 작업에 따른 민원 문제 등으로 인해 공급이 원활하지 않기 때문에 골재의 수급 문제가 심각한 상황이며, 양질의 천연골재 부족에 따라 대부분 골재 규격 및 품질이 미흡하여 지지력 확보에 불리하며 골재 운송, 포설과 다짐에 시간과 운송비, 재료비가 많이 들고 있는 실정이다.In such a conventional road paving method, aggregates such as gravel or aggregate that meet the specification standards must be used to form the sub-base and base layers. The problem of supply and demand of aggregate is serious because supply is not smooth due to civil complaints related to the rushing operation. Due to the lack of high-quality natural aggregate, most of the aggregate standards and quality are insufficient, which is disadvantageous in securing bearing capacity. The cost of time, transportation and materials is high.
도로 포장을 위한 골재는 자갈, 쇄석, 모래 등과 같은 입상의 재료로서, 다양한 형태와 크기를 가지며, 비중에 따라 경량골재, 일반골재, 중량골재 등으로 구분된다. Aggregates for road paving are granular materials such as gravel, crushed stone, sand, etc., and have various shapes and sizes, and are classified into lightweight aggregates, general aggregates, and heavy aggregates according to specific gravity.
이중에서 경량골재는 모래나 자갈보다 가벼워 운반과 작업성이 우수한 특성이 있으며, 초기에는 석탄재와 화산 분출물 등이 쓰였으나 20세기 초부터 각종 인공골재를 비롯하여 팽창 슬래그 등이 제조되어 그 사용량이 증가하고 있다. Among them, lightweight aggregate is lighter than sand or gravel and has excellent transportability and workability. In the early days, coal ash and volcanic eruptions were used, but since the early 20th century, various artificial aggregates and expanded slag have been manufactured and their use has increased. there is.
우리나라도 건축토목용 골재의 부족 현상은 날로 심화되고 있으며, 이의 해결책이 시급한 상황이다. 국내의 각종 골재는 그 수요에 비해 실제 허가량이 적어, 불법으로 채취되는 경우가 많이 자연 훼손의 주범이 되고 있으며, 특히 천연경량골재는 국내에 원료 생산지가 거의 없고 부존자원도 부족하기 때문에 국내 생산이 거의 없다시피 한다. In Korea, the shortage of building and civil engineering aggregates is getting worse day by day, and a solution is urgently needed. Domestic various aggregates have a small number of permits compared to their demand, and are often taken illegally, which is the main culprit for damage to nature. almost none
한편, 인공경량골재는 최근에 플라이애시와 각종 슬러지를 이용한 인공경량골재가 생산되고 있으며, 특히 각종 폐자원을 이용한 인공경량골재에 대한 연구 및 상업화가 국내 및 해외에서 상당히 활발하게 진행되고 있다. 이 중에서 플라이애시와 바텀애시를 이용한 경량골재의 제조기술이 많이 연구되고 있는 상황이다. On the other hand, as for artificial lightweight aggregate, artificial lightweight aggregate using fly ash and various sludges has been recently produced. In particular, research and commercialization of artificial lightweight aggregate using various waste resources is actively progressing at home and abroad. Among them, the manufacturing technology of lightweight aggregate using fly ash and bottom ash is being studied a lot.
석탄화력발전소에서 발생하는 부산물인 플라이애시와 바텀애시는 국내 생산량이 연간 일천만톤 이상이 되고 있어 이의 활용방안이 요구되고 있다. The domestic production of fly ash and bottom ash, which are by-products from coal-fired power plants, is more than 10 million tons per year, so there is a need for a plan to utilize them.
이중 플라이애시는 석탄회 발생량의 약 80%를 차지하고 있고, 시멘트 원료 및 콘크리트 혼화재 등으로 대부분 소비되고 있다.Among them, fly ash accounts for about 80% of coal ash generation and is mostly consumed as a raw material for cement and admixture for concrete.
바텀애시(bottom ash)는 석탄회의 일종으로 국내에서는 전체 석탄회 발생량의 약 20 중량% 정도를 차지한다. 바텀애시는 화력발전소의 노벽, 과열기, 재열기 등에 부착되어 있다가 자중에 의해 보일러 바닥으로 떨어지며, 입경은 1-25 mm 정도로서, 보일러 하부에 모인 바텀애시는 그라인더로 분쇄된 후 트랜스퍼 탱크(transfer tank)에 보내지고 재활용되지 않는 플라이애시 및 물과 함께 고압 펌프의 작동에 의해 회처리장으로 보내진 후 대부분 매립되고 있는 상황이다.Bottom ash (bottom ash) is a type of coal ash and accounts for about 20% by weight of the total amount of coal ash generated in Korea. Bottom ash is attached to the furnace wall, superheater, and reheater of a thermal power plant and falls to the bottom of the boiler by its own weight. The particle diameter is about 1-25 mm. ) is sent to the ash treatment plant by the operation of a high-pressure pump along with fly ash and water that are not recycled, and most of them are landfilled.
일반적으로 바텀애시의 입자는 괴상으로 모래와 입도가 유사하며, 입형이 불량하고 모암 감도가 떨어지며, 흡수율이 높은 단점이 있다. 이에 따라 바텀애시 자체만으로 시멘트 혼합재로 사용되거나 도로포장용 기층재로의 사용을 위한 기술개발은 매우 미진한 실정이다.In general, the particles of bottom ash are bulky, similar in particle size to sand, have poor granularity, poor sensitivity to parent rock, and high absorption. Accordingly, the technology development for use as a cement admixture by itself or as a base material for road pavement is very insignificant.
따라서 현재는 대부분 토양 또는 해양에 매립되어 환경 문제를 야기시키고 있는 바텀애시를 재활용하여 토목용 자원으로 활용할 수 있는 기술에 대한 개발 필요성이 큰 상황이다. Therefore, there is a great need to develop a technology that can be used as a civil engineering resource by recycling bottom ash, which is mostly buried in soil or ocean, causing environmental problems.
<관련 선행기술 문헌><Related prior art literature>
1. 대한민국 등록특허 제10-1214596호1. Republic of Korea Patent No. 10-1214596
2. 대한민국 등록특허 제10-1410056호2. Republic of Korea Patent No. 10-1410056
3. 대한민국 등록특허 제10-1312562호3. Republic of Korea Patent No. 10-1312562
4. 대한민국 등록특허 제10-0873872호4. Republic of Korea Patent No. 10-0873872
5. 대한민국 공개특허 제10-2014-0137672호5. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0137672
본 발명은 상기의 상황을 고려하여 개발된 기술로서, 현재는 석탄화력발전소에서 부산물로 배출되어 대부분 매립됨으로써 환경 문제를 야기시키고 있는 바텀애시를 경량 골재화하여 토목용 자원, 특히 성토재 및 도로용 골재 등으로 활용할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. The present invention is a technology developed in consideration of the above situation, and currently, bottom ash, which is discharged as a by-product from coal-fired power plants and is mostly buried, causing environmental problems, is converted into lightweight aggregate for civil engineering resources, in particular, fill material and road aggregate. We want to provide technology that can be used for
본 발명은 토목용 자원으로서 활용성이 떨어지는 바텀애시를 경량골재로 제조함으로써 성토재 및 도로용 골재로 사용할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a technology that can be used as a filling material and road aggregate by manufacturing bottom ash, which has poor utility as a civil engineering resource, into a lightweight aggregate.
또한, 본 발명은 산업부산물로 발생되는 미연 탄소분을 제거하지 않은 플라이애시 및 소각재의 재활용율을 높이고 고부가가치용 재료로 활용성을 확대하여 품질이 우수한 성토재 및 도로용 골재로서 활용할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. In addition, the present invention increases the recycling rate of fly ash and incineration ashes that do not remove unburned carbon powder generated as an industrial by-product, and expands the utility as a high value-added material to provide a technology that can be utilized as a high-quality filling material and road aggregate. want to
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는 In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention is
석탄화력발전소에서 발생되는 바텀애시 1~100 중량부, 미연 탄소분을 제거하지 않은 플라이애시 0.1~30 중량부 및 소각재 0.1~30 중량부를 포함하여 구성되는 조성물을 준비하고, 상기 조성물을 열소성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 바텀애시를 활용한 성토재 및 도로용 친환경 경량 골재의 제조 방법을 제공한다.Preparing a composition comprising 1 to 100 parts by weight of bottom ash generated from a coal-fired power plant, 0.1 to 30 parts by weight of fly ash without removing unburned carbon, and 0.1 to 30 parts by weight of incineration ash, and thermally calcining the composition It provides a method of manufacturing an eco-friendly lightweight aggregate for filling materials and roads using bottom ash, characterized in that it includes.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 열소성은 900~1,200 ℃의 온도에서 10~120분간 소성하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the thermal firing is characterized in that the firing at a temperature of 900 ~ 1,200
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소각재는 생활폐기물고형연료제품(RDF)을 연소하고 남은 소각재로서, 분말도가 1,000~5,000 cm2/g인 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment of the present invention, the incineration ash is the incineration ash remaining after burning the domestic waste solid fuel product (RDF), it is characterized in that the fineness of 1,000 ~ 5,000 cm 2 /g.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바텀애시는 미연 탄소분을 제거하기 않은 것으로서, 분쇄하여 분말도 1,000~5,000 cm2/g로 미분말화한 후 소성하는 것을 특징으로 한다. In addition, in one embodiment of the present invention, the bottom ash does not remove the unburned carbon powder, and is pulverized and pulverized to a powder of 1,000 to 5,000 cm 2 /g, and then calcined.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는 Another embodiment of the present invention to achieve the above object
상기 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 바텀애시를 활용한 도로용 친환경 경량 골재를 제공한다.It provides an eco-friendly lightweight aggregate for roads using the bottom ash produced by the method according to the present invention.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 경량 골재에는 발전소 평균 입자 크기 0.1~5mm의 폐유동사 0.1~30 중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. In one embodiment of the present invention, the lightweight aggregate further comprises 0.1 to 30 parts by weight of the waste fluid yarn having an average particle size of 0.1 to 5 mm of the power plant.
또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 경량 골재에는 강도강화제가 더 포함되며, 상기 강도강화제는 아크릴 수지 10~20 중량부, SBR(Styrene-Butadiene rubber) 고무 10~20 중량부, 하이드록실 아크릴레이트 모노머 0.1~5 중량부, 불포화 폴리에스테르 수지 15~30 중량부, 갈산 0.1~5 중량부, 금속 양이온 1~10 중량부, 흑연용매분산액 0.1~2.0 중량부, 알루미늄염화물 0.1~1.0 중량부, 분산제 0.5~5 중량부 및 유기용제 20~40 중량부의 비율로 혼합된 것을 특징으로 한다. Further, in one embodiment of the present invention, the lightweight aggregate further includes a strength reinforcing agent, and the strength reinforcing agent is 10 to 20 parts by weight of acrylic resin, 10 to 20 parts by weight of SBR (Styrene-Butadiene rubber) rubber, hydroxyl 0.1 to 5 parts by weight of acrylate monomer, 15 to 30 parts by weight of unsaturated polyester resin, 0.1 to 5 parts by weight of gallic acid, 1 to 10 parts by weight of metal cations, 0.1 to 2.0 parts by weight of graphite solvent dispersion, 0.1 to 1.0 parts by weight of aluminum chloride , 0.5 to 5 parts by weight of the dispersant and 20 to 40 parts by weight of the organic solvent are mixed.
이때, 상기 강도강화제는 전체 조성물 중 0.1~5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In this case, the strength enhancing agent is preferably included in the range of 0.1 to 5 parts by weight of the total composition.
본 발명인 바텀 애시를 활용한 성토재 및 도로용 친환경 경량 골재의 제조 방법 및 그 방법으로 제조되는 친환경 경량 골재에 따르면, 현재는 석탄화력발전소에서 부산물로 배출되어 대부분 매립됨으로써 환경 문제를 야기시키고 있는 바텀애시를 재활용하여 토목용 자원, 특히 도로 시공시 기층 골재, 동상방지층 골재 등으로 활용할 수 있다. According to the present invention, the method for manufacturing eco-friendly lightweight aggregate for filling and road use using bottom ash, and the eco-friendly lightweight aggregate manufactured by the method, bottom ash is currently discharged as a by-product from coal-fired power plants and is mostly landfilled, causing environmental problems. By recycling it, it can be used as a civil engineering resource, especially as a base aggregate for road construction and an aggregate for an anti-freeze layer.
또한, 입형이 불량하고 모암 강도가 떨어지며 흡수율이 높은 단점이 있어 토목용 자원으로서 활용성이 떨어지는 바텀애시를 특수하게 처리함으로써 다짐 강도가 발휘되도록 함으로써 성토재 및 도로용 골재로서 사용될 수 있다. In addition, it can be used as a filling material and road aggregate by special treatment of bottom ash, which is not useful as a civil engineering resource due to poor grain shape, low strength of parent rock, and high water absorption, so that compaction strength is exhibited.
또한, 산업부산물인 플라이애시 및 소각재의 재활용율을 높이고 고부가가치용 재료로 활용성을 확대하여 품질이 우수한 성토재 및 도로용 골재 등으로서 활용할 수 있도록 함으로써 자원 재활용성을 높일 수 있는 동시에 폐기되는 부산물의 양을 줄일 수 있으므로 폐기물에 의한 환경 오염을 방지하여 친환경성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, by increasing the recycling rate of industrial by-products such as fly ash and incineration ashes and expanding their utility as high value-added materials, they can be used as high-quality filling materials and road aggregates. Since the amount can be reduced, there is an effect of improving the eco-friendliness by preventing environmental pollution by waste.
본 발명에 따른 바텀 애시를 활용한 성토재 및 도로용 친환경 경량 골재는 성토재 및 도로용으로 사용될뿐만 아니라, 산업단지, 물류단지, 주택단지 등의 조성에도 사용 가능하다. The eco-friendly lightweight aggregate for filling materials and roads using bottom ash according to the present invention can be used not only for filling materials and roads, but also for the construction of industrial complexes, logistics complexes, housing complexes, and the like.
도 1은 본 발명에 따른 바텀애시를 활용한 친환경 경량 골재에 사용되는 바텀애시의 중금속 검출 여부 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 2 내지 4는 본 발명에 따른 바텀애시를 활용한 친환경 경량 골재의 물성 시험 결과를 나타낸 것이다. 1 shows the results of testing whether or not to detect heavy metals in bottom ash used for eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash according to the present invention.
2 to 4 show the physical property test results of the eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash according to the present invention.
이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 도로 포장용으로 사용되는 골재를 전부 또는 일부 대체할 수 있는 경량 골재에 관한 것으로서, 산업 부산물을 활용하여 경제적으로 경량 골재를 제조하기 위한 기술이다.The present invention relates to a lightweight aggregate that can replace all or part of aggregate used for road paving, and is a technology for economically manufacturing lightweight aggregate by utilizing industrial by-products.
본 발명은 주로 석탄화력발전소에서 발생되는 바텀애시를 경량 골재 제조에 활용하기 위한 기술로서, The present invention is a technology for using bottom ash mainly generated in coal-fired power plants for manufacturing lightweight aggregates,
구체적으로는 석탄화력발전소에서 발생되는 바텀애시 1~100 중량부, 미연 탄소분을 제거하지 않은 플라이애시 0.1~30 중량부 및 소각재 0.1~30 중량부를 포함하여 구성되는 조성물을 준비하고, 상기 조성물을 열소성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다. Specifically, to prepare a composition comprising 1 to 100 parts by weight of bottom ash generated from a coal-fired power plant, 0.1 to 30 parts by weight of fly ash without removing unburned carbon, and 0.1 to 30 parts by weight of incineration ash, the composition is heated It is characterized in that it includes firing.
석탄화력발전소에서 부산물로 발생하는 석탄회는 집진하는 장소에 따라 플라이애시와 바텀애시로 구분되는데, 플라이애시는 연소과정에서 생성된 석탄회 중에서 미세한 크기의 입자로 연소가스와 함께 연소로를 통과하여 배출되며 총 석탄회 발생량의 약 80 내지 85%를 차지한다. 바텀애시는 연소로 내에서 보일로 하부로 낙하하여 고형화된 물질을 분쇄기를 사용하여 분쇄시킨 것으로 총 석탄회 발생량의 약 15 내지 20% 정도가 발생한다. Coal ash generated as a by-product in coal-fired power plants is divided into fly ash and bottom ash depending on the place where dust is collected. Fly ash is a fine particle among the coal ash generated during the combustion process and is discharged through a combustion furnace together with combustion gas. It accounts for about 80 to 85% of the total coal ash generation. Bottom ash is crushed by using a pulverizer to crush the solidified material by falling to the bottom of the boiler in the combustion furnace, and about 15 to 20% of the total amount of coal ash generated is generated.
상기 플라이애시는 그 재활용 방안이 다각도로 연구 및 사용되고 있지만, 바텀애시의 경우는 아직까지 그 활용 방안에 대한 연구 및 사용이 활발하지 않다. The fly ash has been studied and used in various ways for its recycling method, but in the case of bottom ash, research and use of the utilization method are not active yet.
일반적으로 바텀애시의 입자는 괴상으로 모래와 입도가 유사하며, 바텀애시의 입자는 비중이 낮고 다공성으로 흡수율이 높다. 상기 바텀애시는 입형이 불량하고 모암 강도가 떨어지며, 흡수율이 높은 단점이 있다. 이에 따라 시멘트 혼합재로 사용되거나 도로포장용 기층재로의 사용을 위한 기술개발은 매우 미진한 실정이다.In general, the particles of bottom ash are bulky and have a particle size similar to that of sand, and the particles of bottom ash have a low specific gravity and a high absorption rate due to porosity. The bottom ash has a disadvantage in that the granular shape is poor, the strength of the parent rock is lowered, and the absorption rate is high. Accordingly, technology development for use as a cement admixture or as a base material for road pavement is very insignificant.
본 발명은 이러한 바텀애시의 활용성에 대한 한계 및 문제점을 해결하여 성토재 및 도로용 골재로 사용하기 위한 기술로서, 플라이애시 및 소각재를 혼합하고 소성 가공함으로써 활용성을 높일 수 있다. The present invention is a technology for using as a filling material and road aggregate by solving the limitations and problems of the usefulness of the bottom ash, and it is possible to increase the utility by mixing fly ash and incineration ash and plastic processing.
본 발명에서 사용되는 바텀애시는 평균 입자 크기가 1~40mm인 것을 사용할 수 있으며, 분말도가 1,000~5,000 cm2/g가 되도록 미세 분말화한 것을 사용할 수도 있다. 상기 바텀애시는 미연 탄소분을 제거하지 않은 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 미연 탄소분이 소성 과정에서 열원으로 작용하므로 에너지를 절감할 수 있기 때문이다. 또한, 상기와 같이 미세 분말화할 경우에는 열원으로서의 효과가 더욱 상승할 수 있다. As the bottom ash used in the present invention, one having an average particle size of 1 to 40 mm may be used, and a finely pulverized product may be used so that the fineness is 1,000 to 5,000 cm 2 /g. It is preferable to use the bottom ash from which the unburned carbon powder is not removed, because the unburned carbon powder acts as a heat source in the firing process, and thus energy can be saved. In addition, in the case of fine powder as described above, the effect as a heat source may further increase.
도 1은 본 발명에 따른 바텀애시를 활용한 친환경 경량 골재에 사용되는 바텀애시의 중금속 검출 여부 시험 결과를 나타낸 것이다. 1 shows the results of testing whether or not to detect heavy metals in bottom ash used for eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash according to the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 사용되는 바텀애시는 중금속이 불검출되는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 1 , it can be seen that heavy metals are not detected in the bottom ash used in the present invention.
본 발명에서 상기 플라이애시는 급냉 형태로 구형을 하고 있으며 골재의 유동성 문제를 해결하는 역할을 할 수 있다. 특히 본 발명에서 상기 플라이애시는 미연 탄소분을 제거하지 않은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 미연 탄소분을 제거하지 않은 플라이애시는 소성 과정에서 열원으로 작용하므로 에너지를 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 본 발명에서 상기 플라이애시는 0.1~30 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In the present invention, the fly ash has a spherical shape in the form of rapid cooling, and may serve to solve the problem of fluidity of aggregates. In particular, as the fly ash in the present invention, it is preferable to use unburned carbon powder. Since the fly ash from which the unburned carbon powder is not removed acts as a heat source during the firing process, there is an effect of saving energy. In the present invention, the fly ash is preferably included in the range of 0.1 to 30 parts by weight.
본 발명에서 상기 소각재는 생활폐기물고형연료제품(RDF)을 연소하고 남은 소각재로서, 각종 목재, 예를 들어 가로수 전정지 목재, 폐가구 목재 등을 태우고 남은 잔여물 등을 사용할 수 있다. In the present invention, the incineration ashes are incineration ashes left after burning domestic waste solid fuel products (RDF), and various types of wood, for example, street tree pruning wood, waste furniture wood, etc. may be used.
본 발명에서 상기 소각재는 바텀애시와 혼합하여 사용할 경우 바텀애시를 결속시키는 바인더로서 역할을 하며, 표면이 나트륨 또는 칼륨 성분이 함유된 저융점 규산염 형태를 포함하고 있고, 다짐성을 강화하는 역할을 한다. 또한, 바텀애시 및 폐유동사에 간극이 있는 부분을 채워주어 조직을 치밀하게 하는 역할을 한다. In the present invention, when the incineration ash is mixed with bottom ash, it serves as a binder for binding the bottom ash, and the surface includes a low-melting silicate form containing sodium or potassium components, and serves to strengthen compaction. . In addition, it fills in the gaps in the bottom ash and waste fluid yarn to make the tissue dense.
또한, 본 발명에서 상기 소각재는 강도를 강화하는 역할을 한다. 또한, 바텀애시 및 폐유동사에 공극이 있는 부분을 채워주어 조직을 치밀하고 하고, 소각재가 경량이므로 골재의 경량화를 이룰 수 있도록 보조하는 역할도 한다. In addition, in the present invention, the incinerated ash serves to strengthen the strength. In addition, the structure is dense by filling the gaps in the bottom ash and waste fluid yarn, and since the incineration ash is lightweight, it also serves to assist in achieving the weight reduction of the aggregate.
본 발명에서 상기 소각재는 약 0.1~30 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하며, 상기 소각재는 분말도가 1,000~5,000 cm2/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, the incinerator is preferably included in an amount of about 0.1 to 30 parts by weight, and the incineration ashes have a fineness of 1,000 to 5,000 cm 2 /g.
본 발명에서 열소성은 건조로에서 일정 시간 건조한 후 성형체를 소성온도, 바람직하게는 900~1,200 ℃의 온도에서 10~120분간 소성함에 의해 진행될 수 있다. In the present invention, the thermal firing may be carried out by drying the molded body for a certain period of time in a drying furnace and then firing the molded body at a firing temperature, preferably at a temperature of 900 to 1,200° C., for 10 to 120 minutes.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 바텀애시, 미연 탄소분을 제거하지 않은 플라이애시 및 소각재를 포함하여 제조되는 경량 골재에는 상기 성분 외에 폐유동사를 추가로 포함할 수 있다. In addition, in the present invention, the lightweight aggregate produced including the bottom ash, fly ash and incineration ash that does not remove the unburned carbon powder may further include waste fluid in addition to the above components.
본 발명에서 상기 폐유동사는 석탄, 일반고형연료(Solid Refuse Fuel), 바이오고형연료(Biomass Solid Refues Fuel), 유기성 슬러지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 연료로 사용하는 발전소에서 배출되는 폐유동사로서, 골재 내부에서 투수 및 동상방지 효과를 우수하게 하는 역할을 하며, 응집된 큰 덩어리 형태가 아니라, 평균 입도가 0.1~5mm에 드는 것 중 단입도를 사용하는 것이 바람직하고, 조성물 내에는 약 0.1~30 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.In the present invention, the waste oil is discharged from a power plant using any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of coal, solid refuse fuel, biosolid fuel, and organic sludge as fuel. As a waste flow yarn that becomes a used yarn, it serves to provide excellent water permeability and frost-preventing effects inside the aggregate, and it is preferable to use a single particle size among those having an average particle size of 0.1 to 5 mm rather than in the form of agglomerated large lumps, and in the composition is preferably included in the range of about 0.1 to 30 parts by weight.
또한, 본 발명에서 상기 경량 골재에는 추가적으로 아크릴 수지 성분을 포함하는 강도강화제를 더 포함할 수 있다. In addition, in the present invention, the lightweight aggregate may further include a strength reinforcing agent including an acrylic resin component.
구체적으로, 본 발명에서 상기 강도강화제는 아크릴 수지 10~20 중량부, SBR(Styrene-Butadiene rubber) 고무 10~20 중량부, 하이드록실 아크릴레이트 모노머 0.1~5 중량부, 불포화 폴리에스테르 수지 15~30 중량부, 갈산 0.1~5 중량부, 금속 양이온 1~10 중량부, 흑연용매분산액 0.1~2.0 중량부, 알루미늄염화물 0.1~1.0 중량부, 분산제 0.5~5 중량부 및 유기용제 20~40 중량부의 비율로 혼합된 것을 사용할 수 있다. Specifically, in the present invention, the strength enhancing agent is 10-20 parts by weight of acrylic resin, 10-20 parts by weight of SBR (Styrene-Butadiene rubber) rubber, 0.1-5 parts by weight of hydroxyl acrylate monomer, 15-30 parts by weight of unsaturated polyester resin Parts by weight, 0.1 to 5 parts by weight of gallic acid, 1 to 10 parts by weight of metal cations, 0.1 to 2.0 parts by weight of graphite solvent dispersion, 0.1 to 1.0 parts by weight of aluminum chloride, 0.5 to 5 parts by weight of dispersant, and 20 to 40 parts by weight of organic solvent A mixture can be used.
상기 아크릴 수지는 2-하이드록시에틸메타크릴산(2-HEMA : 2-hydroxyethyl methacrylate), 메타크릴산메틸(MMA : methyl methacrylate), n-부틸 아크릴레이트(n-BA : n-butyl acrylate) 및 아크릴산(AAc : acrylic acid) 중 선택된 어느 하나의 아크릴레이트 단량체 및 음이온 또는 비이온 유화제 및 개시제를 첨가하여 합성된 폴리 아크릴레이트 하이브리드 에멀젼을 사용할 수 있다. The acrylic resin is 2-hydroxyethyl methacrylic acid (2-HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate), methyl methacrylate (MMA: methyl methacrylate), n-butyl acrylate (n-BA: n-butyl acrylate) and A polyacrylate hybrid emulsion synthesized by adding an acrylate monomer selected from acrylic acid (AAc) and an anionic or nonionic emulsifier and an initiator may be used.
상기 SBR 고무는 탄성을 유지하기 위해 고형분이 50% 이상인 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 표면에서 부식을 방지하는 역할을 하는 동시에 용매에 분산되어 있는 형태를 하고 있으며, 용액 상태에서 상기 갈산을 분산 및 용해시켜 갈산의 효과를 증대시키도록 하는 역할을 하기도 한다. 상기 용매로는 에틸렌 글리콜계의 2가 알코올을 사용할 수 있다.In the SBR rubber, it is preferable to use a resin having a solid content of 50% or more in order to maintain elasticity. It serves to prevent corrosion on the surface and is dispersed in a solvent, and also serves to increase the effect of gallic acid by dispersing and dissolving the gallic acid in a solution state. As the solvent, an ethylene glycol-based dihydric alcohol may be used.
상기 하이드록실 아크릴레이트 모노머는 가교밀도를 향상시켜 망목상 상태를 증대시키는 역할을 하여 물성을 향상시키는 기능을 한다. 이러한 하이드록실 아크릴레이트 모노머로는 하이드록실 에틸아크릴레이트, 하이드록실 프로필아크릴레이트, 하이드록실 에틸메틸아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. The hydroxyl acrylate monomer serves to increase the crosslinking density to increase the network state, thereby improving physical properties. As the hydroxyl acrylate monomer, hydroxyl ethyl acrylate, hydroxyl propyl acrylate, hydroxyl ethylmethyl acrylate, and the like may be used.
상기 불포화 폴리에스테르는 산과 글리콜류 화합물의 축합 중합에 의해 형성되는 것으로서, 예를 들어 푸마르산과 디에틸렌글리콜의 반응에 의해 형성되는 산가 18~20mg/KOH의 범위에 드는 것을 사용할 수 있다. 상기 불포화 폴리에스테르는 내후성, 내마모성을 강화하는 역할을 한다.The unsaturated polyester is formed by condensation polymerization of an acid and a glycol compound, for example, an acid value of 18 to 20 mg/KOH formed by the reaction of fumaric acid and diethylene glycol may be used. The unsaturated polyester serves to enhance weather resistance and abrasion resistance.
상기 갈산은 탄닌을 산 또는 알칼리 가수분해하여 얻어지는 페놀카르복시산으로 C7H6O5·H2O의 분자식을 갖는 화합물로서, 표면의 방수성을 향상시키는 역할을 한다. The gallic acid is a phenol carboxylic acid obtained by acid or alkali hydrolysis of tannin, and is a compound having a molecular formula of C7H6O5·H2O, and serves to improve the waterproofness of the surface.
상기 금속 양이온은 구체적인 예로서 Ca2+, Mg2+, Zn2+, Cu2+, Fe2+ 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.As a specific example, the metal cation may be one or two or more selected from Ca 2+ , Mg 2+ , Zn 2+ , Cu 2+ , Fe 2+ .
상기 흑연용매분산액은 인장강도, 압축강도 등 강도 특성을 향상시키는 역할을 하며, 동시에 내식성, 방수성도 향상시키는 역할을 한다.The graphite solvent dispersion serves to improve strength characteristics such as tensile strength and compressive strength, and at the same time serves to improve corrosion resistance and waterproofness.
본 발명에서 상기 흑연용매분산책은 용매 중에 흑연 입자가 분산된 형태로 사용되는 것이 바람직하다. In the present invention, the graphite solvent dispersion is preferably used in a form in which graphite particles are dispersed in a solvent.
상기 흑연 분말은 비표면적이 약 2,000~3,500 m2/g로 매우 크며, 인장강도가 우수하고 높은 기밀성을 가지므로 내구성도 우수하다. The graphite powder has a very large specific surface area of about 2,000 to 3,500 m 2 /g, has excellent tensile strength and high airtightness, and thus has excellent durability.
상기 흑연 분말은 분말도가 너무 커서 사용이 쉽지 않은 문제가 있으므로 용매에 분산시킨 분산액으로 사용하는 것이 바람직하다. The graphite powder has a problem in that it is not easy to use because the fineness of the powder is too large, so it is preferable to use the graphite powder as a dispersion dispersed in a solvent.
본 발명에서 상기 흑연용매분산액을 형성하기 위해서는 흑연 분말을 물에 혼합하고 산을 가하여 산 영역의 pH에서 교반 및 분산한 후 알칼리를 가해 중성 영역의 pH로 조절한 것으로서 흑연 함량이 분산액 중에 0.001~20 중량%로 포함된 것을 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, in order to form the graphite solvent dispersion, graphite powder is mixed with water, stirred and dispersed at the pH of the acid region by adding an acid, and then adjusted to the pH of the neutral region by adding an alkali. The graphite content is 0.001 to 20 in the dispersion It is preferable to use what is included in weight %.
본 발명에서 상기 산(예: 염산, 시트르산, 아세트산 등)을 가하는 것은 용매 중에 분산성을 향상시키기 위한 것이고, 알칼리(예: NaOH, KOH 등)를 가하는 것은 pH를 중성 영역으로 조절하여 안정성을 향상시키기 위한 것이다. In the present invention, adding the acid (eg, hydrochloric acid, citric acid, acetic acid, etc.) is to improve dispersibility in a solvent, and adding an alkali (eg, NaOH, KOH, etc.) adjusts the pH to a neutral region to improve stability it is to make
본 발명에서 상기 흑연용매분산액을 형성함에 있어서 용매로는 물을 사용하는 것이 바람직하나, 알코올을 단독 또는 물과 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. In the present invention, in forming the graphite solvent dispersion, water is preferably used as the solvent, but alcohol can be used alone or mixed with water.
상기 알루미늄염화물은 산과 수산화알루미늄의 반응에 의해 형성되는 것으로서, 내화학성을 향상시키는 역할도 할 수 있다. The aluminum chloride is formed by the reaction of an acid and aluminum hydroxide, and may also serve to improve chemical resistance.
상기 분산제는 액상 내에서 내부 성분을 고르게 분산시켜 균일성을 향상시키기 위한 것으로, 본 발명에서는 비이온 타입의 폴리옥시알킬렌형 계면활성제 또는 음이온 타입의 폴리카르복실염계 계면활성제 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.The dispersing agent is to improve uniformity by evenly dispersing the internal components in the liquid phase. In the present invention, any one selected from a nonionic type polyoxyalkylene type surfactant or anionic type polycarboxyl salt type surfactant can be used. there is.
본 발명에서 상기 유기용제는 알코올 종류 또는 벤젠 종류를 사용할 수 있다. In the present invention, the organic solvent may be an alcohol type or a benzene type.
상기와 같은 조성으로 얻어지는 강도강화제는 전체 조성물 중 0.1~5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만이면 골재의 강도 강화 효과가 크지 않고, 5 중량부를 초과하면 소성의 효과가 떨어질 수 있다. The strength reinforcing agent obtained with the above composition is preferably included in the range of 0.1 to 5 parts by weight of the total composition. If it is less than 0.1 parts by weight, the strength-reinforcing effect of the aggregate is not great, and if it exceeds 5 parts by weight, the firing effect may be deteriorated.
도 2 내지 4는 본 발명에 따른 바텀애시를 활용한 친환경 경량 골재의 물성 시험 결과를 나타낸 것이다. 2 to 4 show the physical property test results of eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash according to the present invention.
본 실험예에서는 석탄화력발전소에서 발생되는 바텀애시 90 중량부, 미연 탄소분을 제거하지 않은 플라이애시 5 중량부 및 소각재 3 중량부를 포함하여 구성되는 조성물을 열소성하여 제조된 바텀애시 소성 경량 골재를 사용하였으며, 한국에스지에스(주)의 KS 시험 기준에 따라 평가하였다. In this experimental example, bottom ash calcined lightweight aggregate prepared by thermally calcining a composition comprising 90 parts by weight of bottom ash generated from a coal-fired power plant, 5 parts by weight of fly ash without removing unburned carbon powder, and 3 parts by weight of incineration ash was used. and evaluated according to the KS test standards of SGS Korea.
이상과 같이, 본 명세서에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, in the present specification, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms are used, these are only used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and help the understanding of the present invention, It is not intended to limit the scope of the invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (8)
상기 경량 골재에는 강도강화제가 더 포함되며, 상기 강도강화제는 아크릴 수지 10~20 중량부, SBR(Styrene-Butadiene rubber) 고무 10~20 중량부, 하이드록실 아크릴레이트 모노머 0.1~5 중량부, 불포화 폴리에스테르 수지 15~30 중량부, 갈산 0.1~5 중량부, 금속 양이온 1~10 중량부, 흑연용매분산액 0.1~2.0 중량부, 알루미늄염화물 0.1~1.0 중량부, 분산제 0.5~5 중량부 및 유기용제 20~40 중량부의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하되,
상기 흑연용매분산액은 흑연 분말을 물에 혼합하고 산을 가하여 산 영역의 pH에서 교반 및 분산한 후 알칼리를 가해 중성 영역의 pH로 조절한 것으로서 흑연 함량이 분산액 중 0.001~20 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 바텀애시를 활용한 친환경 경량 골재.
1 to 100 parts by weight of bottom ash generated from coal-fired power plants, 0.1 to 30 parts by weight of fly ash without removing unburned carbon, and 0.1 to 30 parts by weight of incineration ash remaining after burning RDF An eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash, characterized in that it is prepared by preparing a composition and thermally firing the composition,
The lightweight aggregate further includes a strength reinforcing agent, and the strength reinforcing agent is 10-20 parts by weight of acrylic resin, 10-20 parts by weight of SBR (Styrene-Butadiene rubber) rubber, 0.1-5 parts by weight of hydroxyl acrylate monomer, unsaturated poly Ester resin 15-30 parts by weight, gallic acid 0.1-5 parts by weight, metal cation 1-10 parts by weight, graphite solvent dispersion 0.1-2.0 parts by weight, aluminum chloride 0.1-1.0 parts by weight, dispersant 0.5-5 parts by weight, and organic solvent 20 It is characterized in that it is mixed in a proportion of ~40 parts by weight,
The graphite solvent dispersion is obtained by mixing graphite powder with water, adding an acid, stirring and dispersing at the pH of the acid region, and adding alkali to adjust the pH to the neutral region, and the graphite content is 0.001 to 20% by weight of the dispersion. Eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash.
The eco-friendly lightweight aggregate using bottom ash as set forth in claim 1 , wherein the lightweight aggregate further comprises 0.1 to 30 parts by weight of waste fluid yarn having an average particle size of 0.1 to 5 mm in a power plant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210124939A KR102383983B1 (en) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | Method of manufacturing eco-friendly lightweight aggregates for filling materials and roads using bottom ash and eco-friendly lightweight aggregates manufactured by the method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210124939A KR102383983B1 (en) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | Method of manufacturing eco-friendly lightweight aggregates for filling materials and roads using bottom ash and eco-friendly lightweight aggregates manufactured by the method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102383983B1 true KR102383983B1 (en) | 2022-04-11 |
Family
ID=81210114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210124939A KR102383983B1 (en) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | Method of manufacturing eco-friendly lightweight aggregates for filling materials and roads using bottom ash and eco-friendly lightweight aggregates manufactured by the method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102383983B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110109706A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | (주)쎄라그린 | Method for manufacturing lightweight aggregate containing ash |
| KR101526949B1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-06-17 | 공주대학교 산학협력단 | Eco Lightweight Aggregate with Low Carbon Emission using Dry Bottom Ash made by Crusher and Gravity Abraser and it's Manufacturing Method |
| KR102138008B1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-07-28 | 주식회사 대웅 | Mortar agent and compaction grouting method thereby |
| KR102274310B1 (en) * | 2021-02-02 | 2021-07-08 | 주식회사 에코이앤씨 | Eco-friendly polymer mortar coposition for improving long-term durability and method of cross section recovery using the same |
-
2021
- 2021-09-17 KR KR1020210124939A patent/KR102383983B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110109706A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | (주)쎄라그린 | Method for manufacturing lightweight aggregate containing ash |
| KR101526949B1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-06-17 | 공주대학교 산학협력단 | Eco Lightweight Aggregate with Low Carbon Emission using Dry Bottom Ash made by Crusher and Gravity Abraser and it's Manufacturing Method |
| KR102138008B1 (en) * | 2019-11-15 | 2020-07-28 | 주식회사 대웅 | Mortar agent and compaction grouting method thereby |
| KR102274310B1 (en) * | 2021-02-02 | 2021-07-08 | 주식회사 에코이앤씨 | Eco-friendly polymer mortar coposition for improving long-term durability and method of cross section recovery using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alam et al. | Fly ash utilization in different sectors in Indian scenario | |
| CN103319121B (en) | Fluidic backfill material produced by building garbage fines and construction method | |
| Bahoria et al. | Replacement of natural sand in concrete by waste products: A state of art | |
| JP4962915B2 (en) | Manufacturing method of water retention block | |
| CN104276800B (en) | A kind of manufacture method of drainage brick | |
| Geetha et al. | Reuse potential of low-calcium bottom ash as aggregate through pelletization | |
| CN106854060B (en) | A kind of ecological permeable bricks and preparation method thereof | |
| Bahoria et al. | Comprehensive literature review on use of waste product in concrete | |
| CN108640635B (en) | Coal cinder powder magnesium oxysulfate cement stable recycled concrete aggregate and preparation method thereof | |
| CN105753389A (en) | Baking-free bricks produced by waste bottom slag and production method of baking-free bricks | |
| CN107555884A (en) | A kind of fluidized bed combustion coal ash/slag artificial aggregate for road foundation and preparation method thereof | |
| KR20090083971A (en) | Environment-conscious embankment material using high-volume industrial waste and manufacturing method thereby | |
| Kolisetty et al. | Utilization of waste materials in construction activities: a green concept | |
| KR101096641B1 (en) | Method for stabilizing ground | |
| KR102477116B1 (en) | Manufactacturing method of eco-friendly concrete block using eco-friendly bottom ash, and eco-friendly concrete block manufactured by the same | |
| KR102383983B1 (en) | Method of manufacturing eco-friendly lightweight aggregates for filling materials and roads using bottom ash and eco-friendly lightweight aggregates manufactured by the method | |
| EP4143145A1 (en) | Hydraulic road binder comprising biomass fly ash, pavement course material, and soils treated with said binder | |
| KR101745405B1 (en) | Freezing and thawing-resistant concrete waterway using eco-friendly recycled silica sand and its manufacturing method | |
| Attarde et al. | Utilization of fly ash in construction industries for environment management | |
| CN101717236B (en) | Formula of fly ash waste bricks | |
| Bieliatynskyi et al. | Prospects for the use of ash and slag waste in the construction of Road Pavement | |
| KR102383982B1 (en) | Eco-friendly filling material and aggregate for road using bottom ash, and its manufacturing method | |
| KR20140141995A (en) | Cementless concrete composition with lightweight aggregate using coal ash | |
| Chilukuri et al. | Status of agro-industrial waste used to develop construction materials in Andhra Pradesh region–India | |
| Kumar et al. | Waste Materials-An Alternative to Conventional Materials in Rural Road Construction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |