KR20050079155A - Cement mixing composite comprising fly-ash as the chief ingredient - Google Patents

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KR20050079155A
KR20050079155A KR1020040007306A KR20040007306A KR20050079155A KR 20050079155 A KR20050079155 A KR 20050079155A KR 1020040007306 A KR1020040007306 A KR 1020040007306A KR 20040007306 A KR20040007306 A KR 20040007306A KR 20050079155 A KR20050079155 A KR 20050079155A
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이세현
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주식회사 팰컨
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Abstract

본 발명은 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물에 관한 것으로, 특히 초기강도를 보상할 수 있는 자극제를 사용하여 플라이애시의 사용량을 25 중량% 까지 사용할 수 있도록 하여 경제적인 효과와 초기강도의 개선 등의 효과를 함께 얻을 수 있는 플라이애시를 주성분으로 한 시멘트 혼합재 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a cement mixture composition comprising fly ash as a main component, and in particular, by using a stimulant capable of compensating for the initial strength, the amount of fly ash can be used up to 25% by weight, thereby improving economic effects and initial strength. The present invention relates to a cement mixture composition having a fly ash as a main component which can be obtained together.

본 발명의 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물은 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물에 있어서, 3,000∼5,000 cm2/g 의 분말도를 가지는 플라이애시 미분말 70∼95 중량 % ; 4,000∼5,800 cm2/g 의 분말도를 가지는 칼슘설포알루미네이트계 미분말 0∼15 중량 % ; 및 분말도 3,000∼4,000cm2/g 인 제지애시 5∼30 중량 % 를 포함한다.The fly ash-based cement mixture composition is a fly ash-based cement mixture composition comprising: 70-95 weight% of fly ash fine powder having a powder degree of 3,000 to 5,000 cm 2 / g; 0 to 15% by weight of calcium sulfoaluminate fine powder having a powder degree of 4,000 to 5,800 cm 2 / g; And 5 to 30% by weight of paper ash with a powder of 3,000 to 4,000 cm 2 / g.

Description

플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물{Cement mixing composite comprising fly-ash as the chief ingredient}Cement mixing composite comprising fly-ash as the chief ingredient

본 발명은 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물에 관한 것으로, 특히 초기강도를 보상할 수 있는 자극제를 사용하여 프라이애시의 사용량을 25 중량% 까지 사용할 수 있도록 하여 경제적인 효과와 초기강도의 개선 등의 효과를 함께 얻을 수 있는 플라이애시를 주성분으로 한 시멘트 혼합재 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a cement mixture composition comprising fly ash as a main component, in particular, by using a stimulant capable of compensating for the initial strength, the use of the frying ash can be used up to 25% by weight, thereby improving economic effects and initial strength. The present invention relates to a cement mixture composition having a fly ash as a main component which can be obtained together.

일반적인 콘크리트의 제조에 있어서, 플라이애시, 고로슬래그 미분말 등은 경제적인 문제, 수화열의 억제 등의 이유로 인하여 널리 사용되고 있으며, 2003 년 개정된 레디믹스트 콘크리트 한국산업규격(KS F 4009-2003)에서도 콘크리트에 악영향을 주지 않을 경우 혼화재로 사용할 수 있도록 규정하고 있다. In the manufacture of general concrete, fly ash, blast furnace slag fine powder, etc. are widely used for economic reasons and suppression of hydration heat, and even in the ready-mixed concrete Korea Industrial Standard (KS F 4009-2003) revised in 2003, It is regulated to be used as a mixed material if it does not adversely affect it.

특히, 플라이애시의 경우 90 년대 중반부터 그 사용량이 꾸준하게 증가하여 왔으며, 현재는 대부분의 레디믹스트 공장에서 플라이애시를 사용하고 있는 상태이다. In particular, the use of fly ash has been steadily increasing since the mid-90s, and now fly ash is used in most readymix plants.

그러나 앞서 언급한 바와 같이, 플라이애시를 사용함으로써 경제적인 면과, 수화열의 감소 등의 효과를 얻을 수 있으나 건축물의 경우 초기강도가 하락하는 문제가 발생하여 현재까지 (10 ± 2) 중량% 밖에 사용하지 못하고 있는 실정이다. However, as mentioned above, the use of fly ash can be economical and reduce the heat of hydration. However, in the case of buildings, the initial strength decreases. I can't do it.

또한, 콘크리트의 고강도화 및 내구성이 요구되면서 기존의 일반 포틀랜드 시멘트에 실리카흄, 폐제올라이트, 메타카올린등의 혼화재료를 사용하여 콘크리트의 기능성 및 강도의 개선을 추구하고 있었다. 그러나 상기 재료는 가격이 매우 비싸기 때문에 콘크리트 구조물의 시공단가를 상승시키는 요인이 되고 있다. 따라서 상기의 재료 이외에 포졸란 재료 및 잠재수경성재료인 플라이애시 및 고로슬래그 미분말 등을 사용하여 장기강도의 개선, 수화열의 저감, 황산염 저항성의 증대 등의 효과를 얻었었다. 그러나 이들 재료는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트 보다 가격이 저렴하여 경제성을 가지고 있으나, 자체로 수화하는 성질이 없어 반드시 수경성 재료와 혼합하여야만 하는 단점이 있고, 이로 인하여 초기 강도의 하락이 야기되는 문제점을 안고 있었다.In addition, due to the demand for high strength and durability of concrete, mixed materials such as silica fume, waste zeolite, and metakaolin were used in the existing general portland cement to improve the functionality and strength of concrete. However, since the material is very expensive, it is a factor that increases the construction cost of the concrete structure. Therefore, in addition to the above materials, the use of pozzolanic materials and fly ash and blast furnace slag fine powders, which are latent hydraulic materials, has been used to obtain long-term strength improvement, reduction of heat of hydration, and increase in sulfate resistance. However, these materials are economical because they are cheaper than conventional portland cement, but they do not have the property of hydrating themselves, so they must be mixed with hydraulic materials, which causes a problem of initial strength deterioration. .

상기와 같이 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 사용에 대한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로 특허 제 10-0300008 호가 있다.Patent No. 10-0300008 is a prior art for solving the problem of the use of fly ash and blast furnace slag fine powder as described above.

상기 특허에서 제시하고 있는 기술은 플라이애시 및 슬래그 미분말을 7,000∼10,000cm2/g 까지 분말도를 높여 10∼20 중량% 를 혼합하고, 3,000∼4,500cm2/g 의 분말도를 가지는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 40∼50 중량% 혼합하여 사용할 수 있도록 하였다.Techniques suggested in the patent is fly ash and having a fly ash and slag to 7,000~10,000cm 2 / g powder also increases the 10 to 20% mixed, 3,000~4,500cm of 2 / g of the powder weight up to Fig. The blast furnace slag fine powder 40 to 50% by weight to be mixed.

그러나 상기한 기술의 경우, 콘크리트의 성능을 향상시킬 수 있는 제 성질을 가질 수 있으나, 기존의 고로슬래그 미분말의 분말도가 4,500∼5,000cm2/g 이고, 플라이애시의 분말도가 2,800∼3,600cm2/g 인 점을 감안한다면 위와 같은 제품을 제조하기 위해서는 별도의 미분말 분쇄장치(mill) 및 분급기(separater)의 설비가 필요하다. 이러한 경우 제품의 단가가 상승하여 콘크리트용 혼화재료로서의 경제성을 상실하게 되고, 또한 분말도 높은 재료를 사용함으로써 초기강도 보상은 어느 정도 할 수 있으나, 현장에서 필요로 하는 조기 거푸집 탈형을 위한 강도의 발현 등은 구현할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the case of the above technique, although it may have a property to improve the performance of the concrete, the conventional blast furnace slag fine powder is 4,500 ~ 5,000cm 2 / g, fly ash powder 2,800 ~ 3,600cm Considering the fact that 2 / g, the production of the above products requires the installation of a separate powder mill and separater. In this case, the cost of the product rises and the economical efficiency of the mixed material for concrete is lost, and the initial strength compensation can be compensated to some extent by using a high powder material. There was a problem that can not be implemented.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 콘크리트 혼화재료의 수화반응성을 향상시켜, 종래의 바인더양의 10 중량% 밖에 사용하지 못하던 플라이애시 혼화재료를 25 중량% 까지 사용할 수 있도록 개선하고, 나아가 콘크리트의 경제성 확보, 콘크리트 초기 및 장기강도의 증진, 콘크리트 유동성의 개선 및 건조수축의 저감 등을 도모할 수 있는 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is to solve the conventional problems as described above, the present invention improves the hydration reactivity of the concrete admixture, 25% by weight of fly ash admixture, which used only 10% by weight of the conventional binder amount The purpose of the present invention is to provide a cement mixture composition based on fly ash, which can be used to improve the efficiency of concrete, and to secure the economics of concrete, increase the initial and long-term strength of concrete, improve concrete flowability, and reduce drying shrinkage. It is done.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물은 분말도 4,000∼5,000cm2/g 인 칼슘설포네이트 알루미네이트계 미분말 0∼15 중량% 와, 콘크리트 바인더의 활성도를 증진시키기 위하여 분말도 3,000∼4,000cm2/g 의 제지애시를 5∼30 중량% 혼합하여서 된 시멘트 혼합재 조성물이며, 기존의 플라이애시에 비하여 초기강도를 향상시킬 수 있고, 경제적인 측면에서도 일반 포틀랜드 시멘트에 비하여 저렴하여 사용량을 기존의 플라이애시 보다 훨씬 많은 25 중량% 까지 증대 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In order to achieve the above object, the cement mixture composition mainly comprising the fly ash of the present invention has a calcium sulfonate aluminate-based fine powder having a powder degree of 4,000 to 5,000 cm 2 / g, and 0 to 15% by weight, to improve the activity of the concrete binder. It is a cement mixture composition of 5 ~ 30% by weight of paper ash of 3,000 ~ 4,000cm 2 / g of powder to improve the initial strength, compared to the conventional fly ash, and economically compared to general portland cement. It is inexpensive and can increase the usage by 25% by weight, which is much higher than the conventional fly ash.

본 발명의 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말은 4CaO·3Al2O3·SO3 의 함량이 70 중량% 이상인 것이 바람직하다.In the calcium sulfoaluminate fine powder of the present invention, the content of 4CaO.3Al 2 O 3 .SO 3 is preferably 70% by weight or more.

상기 본 발명의 조성물에 있어서, 칼슘설포알루미네이트계 미분말 100중량% 에 대하여 알칼리 황산염을 15 중량% 내지 60 중량% 로 첨가하는 것이 바람직하며, 여기에 경제성을 감안하여 플라이애시보다 활성도가 우수한 제지애시를 20 중량%로 첨가할 경우, 초기강성을 증대시키는 데 더욱 효과적이다.In the composition of the present invention, it is preferable to add alkali sulfate in an amount of 15% to 60% by weight based on 100% by weight of calcium sulfoaluminate fine powder, and in view of economic efficiency, the papermaking ash having better activity than fly ash. When added at 20% by weight, it is more effective to increase the initial stiffness.

이하에서는 본 발명에 따른 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물의 접합한 실시예에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter will be described in more detail with respect to the bonded embodiment of the cement mixture composition containing the fly ash according to the invention as a main component.

본 발명에 따른 플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물은 분말도 3,000∼5,000cm2/g 를 갖는 플라이애시 미분말 70∼95 중량% , 4,000∼5,800cm2/g 의 분말도를 갖는 칼슘설포알루미네이트계 미분말 0∼15 중량% , 그리고 2,000∼4,000cm2/g 의 분말도를 갖는 제지애시를 5∼30 중량% 로 혼합하여 제조한 조성물이다.The cement mixture composition mainly comprising fly ash according to the present invention is a calcium sulfoaluminate having a fly ash fine powder having a powder degree of 3,000 to 5,000 cm 2 / g, 70 to 95 wt%, and a powder degree of 4,000 to 5,800 cm 2 / g. It is a composition prepared by mixing paper ash with a powder fineness of 0 to 15% by weight and a powder degree of 2,000 to 4,000 cm 2 / g at 5 to 30% by weight.

본 발명의 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말은 4CaO·3Al2O3·SO3 , CaSO4 , C2S , C3S를 주성분으로 하는 광물로서, 이 중 4CaO·3Al2O3 ·SO3 의 함량이 70 중량% 이상이 되도록 한다. 상기 4CaO·3Al2O3·SO3 의 함량이 70 중량% 미만이면 초기 수화 단계에서 에트링자이트(ettringite)의 생성이 낮아 초기 강도 증진 효과가 낮기 때문이다. 따라서 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말은 4CaO·3Al2O3·SO3 의 함량이 75중량% 내지 85 중량% 로 하는 것이 바람직하다.The calcium sulfoaluminate fine powder of the present invention is a mineral containing 4CaO · 3Al 2 O 3 · SO 3 , CaSO 4 , C 2 S, C 3 S as a main component, among which 4CaO · 3Al 2 O 3 · SO 3 The content is at least 70% by weight. If the content of 4CaO.3Al 2 O 3 .SO 3 is less than 70% by weight, the production of ettringite is low in the initial hydration step, thereby lowering the initial strength enhancing effect. Therefore, the calcium sulfo aluminate-based fine powder is preferably 4 to 85% by weight of 4CaO.3Al 2 O 3 .SO 3 content.

또한, 본 발명의 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말의 분말도는 반응속도를 좌우하므로 4,000 ∼ 5,800 cm2/g 하는 것이 바람직하다. 이는 분말도가 4,000 cm2/g 미만일 경우에는 반응속도가 느려 초기의 강도 향상에 기여하지 못하게 되고, 5,800 cm2/g 를 초과할 경우에는 작업성이 나빠진다는 문제가 있기 때문이다.In addition, the powder degree of the calcium sulfoaluminate fine powder of the present invention is preferably 4,000 to 5,800 cm 2 / g because the reaction rate depends on the reaction rate. This is because when the powder level is less than 4,000 cm 2 / g, the reaction rate is slow, which does not contribute to the initial strength improvement, and when it exceeds 5,800 cm 2 / g, there is a problem that workability deteriorates.

한편, 본 발명의 상기 시멘트 혼합재 조성물에 알카리 황산염을 0∼0.9 중량% 더 포함시켜 제조할 수 있으며, 이때 상기 알칼리 황산염은 Na2SO4 또는 K2 SO4 로서, 단독 또는 혼용하여 사용하여도 무방하다.On the other hand, the cement mixture composition of the present invention may be prepared by further comprising 0 to 0.9% by weight of alkali sulfate, wherein the alkali sulfate is Na 2 SO 4 or K 2 SO 4 , may be used alone or in combination Do.

본 발명에 있어서, 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말 및 알카리 황산염의 첨가량은 칼슘설포알루미네이트계 미분말의 경우 0∼15 중량% , 알카리 황산염은 0∼0.9 중량% 로 첨가하는 것이 좋으나, 더욱 바람직하게는 칼슘설포알루미네이트계 미분말 100 중량% 에 대하여 알카리 황산염이 15∼ 60 중량% 로 첨가하는 것이 좋다. 이는 칼슘설포알루미네이트계 미분말의 주성분인 4CaO·3Al2O3·SO3 는 시멘트 수화물인 Ca(OH)2 와 알카리 황산염과의 반응 생성물인 CaSO4 와 반응하여 에트링자이트 수화물을 형성하게 된다. 이 에트링자이트 수화물은 속경성, 팽창성, 강도 발현성을 좌우하는 중요한 수화물로서, 15 중량% 미만일 경우에는 에트링자이트 생성량이 작을 뿐 아니라 플라이애시를 자극할 수 있는 알카리 양도 작기 때문에, 본 발명의 목적에 부합되지 않으며, 60 중량% 를 초과하는 경우에는 에트링자이트 생성량이 많아 팽창에 의한 균열의 염려가 있다는 단점을 가지고 있다. 따라서 상기 알카리 황산염은 칼슘설포알루미네이트계 미분말 100 중량% 에 대하여 15∼ 60 중량% 로 첨가하는 것이 가장 바람직하다.In the present invention, the calcium sulfo aluminate-based fine powder and alkali sulfate may be added in an amount of 0 to 15% by weight in the case of calcium sulfo aluminate-based fine powder and 0 to 0.9% by weight of the alkali sulfate, but more preferably. It is preferable to add 15 to 60% by weight of alkali sulfate relative to 100% by weight of calcium sulfoaluminate fine powder. 4CaO · 3Al 2 O 3 · SO 3 , the main component of the calcium sulfoaluminate fine powder, reacts with CaSO 4 , the reaction product of Ca (OH) 2 , a cement hydrate, and alkali sulfate, to form ettringite hydrate. . This ettringite hydrate is an important hydrate that determines fastness, swellability, and strength expressability. When it is less than 15% by weight, the ettringite hydrate is not only small in production but also in small amount of alkali that can stimulate fly ash. Inconsistent with the object of the invention, if it exceeds 60% by weight has a disadvantage that there is a fear of cracking due to the large amount of ettringite production. Therefore, the alkali sulfate is most preferably added at 15 to 60% by weight based on 100% by weight of calcium sulfoaluminate fine powder.

본 발명에서 사용하는 상기 제지애시는 종이 제조과정에서 발생하는 제지 슬러지를 800℃ 이상에서 소각하여 발생하는 소각재로서, 그 구성 성분은 SiO2 및 CaO 의 성분함량이 각각 30 중량% 이상이고, 비중이 2.0 이상인 것에 한정한다. 본 발명에서 사용하고자하는 제지애시는 소각로에서 나오는 평균 분말도 1,500∼2,000cm2/g의 제품을 2차로 미분쇄(milling)한 것으로, 분쇄과정을 통하여 평균 3,000∼4,000cm2/g의 분말도를 가지며, 이에 따라 활성도 또한 향상된 것이다.The paper ash used in the present invention is an incineration material produced by incineration of paper sludge generated in the paper manufacturing process at 800 ° C. or higher, the constituents of which are at least 30% by weight of SiO 2 and CaO, respectively, It is limited to what is 2.0 or more. The paper ash to be used in the present invention is a second milling of the average powder degree 1,500 ~ 2,000cm 2 / g products from the incinerator, and the average powder degree of 3,000 ~ 4,000 cm 2 / g through the grinding process Thus, the activity is also improved.

한편, 본 발명의 시멘트 혼화재 조성물을 제조함에 있어서 재료의 혼합량에 따른 품질을 안정화하기 위하여 시멘트 혼화제 정량공급 장치를 사용하는 것이 효과적이다.On the other hand, in preparing the cement admixture composition of the present invention, it is effective to use a cement admixture metering device in order to stabilize the quality according to the mixing amount of the material.

상기 시멘트 혼화제 정량공급장치는 위에서 언급한 바와 같이 플라이애시의 함량 70∼95 중량% 와 상대적으로 양이 적은 칼슘설포알루미네이트와 알칼리 황산염의 분산이 일정하게 될 수 있도록 한 것으로, 믹서에서의 혼련시간을 단축하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.As mentioned above, the cement admixture metering device is designed to make the dispersion of the calcium sulfoaluminate and the alkali sulfate relatively low in the content of fly ash and 70 to 95% by weight of the fly ash. There is an advantage to improve the productivity by shortening.

이러한 장치를 적용할 경우 소량으로 첨가하는 원료가 국부적으로 몰리게 되는 현상이 발생되지 않아 전체적으로 고른 혼합을 이룰 수 있고, 일정한 시간차를 두고 지속적으로 공급해줌으로써 소량의 원료가 골고루 분산될 수 있도록 하는 장점을 가질 수 있다.When the device is applied, small amounts of raw materials are not locally concentrated, so that the overall mixing can be achieved, and the raw materials added in a small amount of time can be continuously distributed at regular time intervals so that a small amount of raw materials can be uniformly dispersed. Can be.

특히, 본 발명에서의 칼슘설포알루미네이트 및 알칼리 황산염의 투입을 정량적으로 투입할 수 있도록 스크류 형식의 정량공급 설비를 장착할 경우, 플라이애시와의 혼합이 정량적으로 이루어지게 할 수 있다.In particular, when equipped with a screw type quantitative supply equipment to quantitatively input the calcium sulfoaluminate and alkali sulfate in the present invention, the mixing with the fly ash can be made quantitatively.

이하에서는 본 발명에 따른 시멘트 혼합재 조성물의 강도특성을 파악하기 위해 실시한 실험예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail an experimental example carried out to grasp the strength characteristics of the cement mixture composition according to the present invention.

〔실험예〕Experimental Example

본 실험예에서는 플라이애시를 시멘트량의 10, 20, 30% 까지 치환하여 사용하고, 이때 CSA 및 제지애시를 함께 사용하였을 때의 강도특성 변화를 분석하기 위하여 모르타르 시편을 제작하여 압축강도를 측정하였다.In this test example, the fly ash was substituted by 10, 20, 30% of the cement content, and mortar specimens were prepared to measure the compressive strength when the CSA and paper ash were used together. .

먼저, 본 실험예에 적용되는 인자요인과 배합비를 아래의 <표 1>과 <표 2>에 도시하였다.First, the factors and compounding ratios applied to the present experimental example are shown in Tables 1 and 2 below.

<표 1> 인자요인<Table 1> Factors

요인factor 플라이애시(FA)혼입율(%)Fly Ash (FA) Incorporation Rate (%) 제지애시(PA) 혼입율Paper Ash (PA) Incorporation Rate CSACSA W/BW / B 인자factor 0, 10, 20, 300, 10, 20, 30 바인더량의 20% 고정20% of binder amount fixed 바인더량의 6, 8% 고정Fixed 6, 8% of binder amount 48.5% 고정48.5% fixed

<표 2> 배합비<Table 2> Compounding Ratio

시멘트(g)Cement (g) 플라이애시(g)Fly ash (g) 제지애시(g)Paper ash (g) CSA(g)CSA (g) 표준사(g)Standard yarn (g) 물(g)Water (g) FA/0FA / 0 600600 0.00.0 00 00 14701470 291291 FA/10FA / 10 540540 60.060.0 00 00 14701470 291291 FA/20FA / 20 480480 120.0120.0 00 00 14701470 291291 FA/30FA / 30 420420 180.0180.0 00 00 14701470 291291 FA/10-C/6FA / 10-C / 6 540540 56.456.4 00 3.63.6 14701470 291291 FA/20-C/6FA / 20-C / 6 480480 112.8112.8 00 7.27.2 14701470 291291 FA/30-C/6FA / 30-C / 6 420420 169.2169.2 00 10.810.8 14701470 291291 FA/10-C/8FA / 10-C / 8 540540 55.255.2 00 4.84.8 14701470 291291 FA/20-C/8FA / 20-C / 8 480480 110.4110.4 00 9.69.6 14701470 291291 FA/30-C/8FA / 30-C / 8 420420 165.6165.6 00 14.414.4 14701470 291291 FA/10-PA/20FA / 10-PA / 20 540540 48.048.0 1212 00 14701470 291291 FA/20-PA/20FA / 20-PA / 20 480480 96.096.0 2424 00 14701470 291291 FA/30-PA/20FA / 30-PA / 20 420420 144.0144.0 3636 00 14701470 291291 FA/10-PA/20-C/6FA / 10-PA / 20-C / 6 540540 44.444.4 1212 3.63.6 14701470 291291 FA/20-PA/20-C/6FA / 20-PA / 20-C / 6 480480 88.888.8 2424 7.27.2 14701470 291291 FA/30-PA/20-C/6FA / 30-PA / 20-C / 6 420420 133.2133.2 3636 10.810.8 14701470 291291 FA/10-PA/20-C/8FA / 10-PA / 20-C / 8 540540 43.243.2 1212 4.84.8 14701470 291291 FA/20-PA/20-C/8FA / 20-PA / 20-C / 8 480480 86.486.4 2424 9.69.6 14701470 291291 FA/30-PA/20-C/8FA / 30-PA / 20-C / 8 420420 129.6129.6 3636 14.414.4 14701470 291291 FA : Fly ash, PA : Pulp ash, C : CSAFA: Fly ash, PA: Pulp ash, C: CSA

도 1 은 상기 <표 2> 에 도시된 각 배합비를 따라 모르타르 시편을 제작하여 압축강도를 측정한 결과를 도시한 그래프도이다.1 is a graph showing the results of measuring the compressive strength by producing a mortar specimen according to each compounding ratio shown in Table 2.

즉, 도 1의 (a)는 플라이애시만을 사용한 경우로서, 플라이애시 혼입율 0,10,20,30% 에 따른 모르타르 시편의 압축강도의 변화를 도시한 그래프이고,That is, Figure 1 (a) is a case of using only fly ash, a graph showing the change in the compressive strength of the mortar specimen according to the fly ash content of 0, 10, 20, 30%,

도 1의 (b)는 플라이애시와 CSA 6% 를 함께 사용한 경우로서, 플라이애시 혼입율 0,10,20,30% 에 따른 모르타르 시편의 압축강도의 변화를 도시한 그래프이고,Figure 1 (b) is a case of using the fly ash and CSA 6%, a graph showing the change in the compressive strength of the mortar specimen according to the fly ash content of 0,10,20,30%,

도 1의 (c)는 플라이애시와 CSA 8% 를 함께 사용한 경우로서, 플라이애시 혼입율 0,10,20,30% 에 따른 모르타르 시편의 압축강도의 변화를 도시한 그래프이고,Figure 1 (c) is a case of using the fly ash and CSA 8% together, a graph showing the change in the compressive strength of the mortar specimen according to the fly ash mixing ratio of 0,10,20,30%,

도 1의 (d)는 플라이애시와 제지애시 20% 를 함께 사용한 경우로서, 플라이애시 혼입율 0,10,20,30% 에 따른 모르타르 시편의 압축강도의 변화를 도시한 그래프이며,1 (d) is a graph showing the change in the compressive strength of the mortar specimen according to the fly ash content of 0,10,20,30% when fly ash and paper ash are used together.

도 1의 (e)는 플라이애시, 제지애시 20%, CSA 6% 를 함께 사용한 경우로서, 플라이애시 혼입율 0,10,20,30% 에 따른 모르타르 시편의 압축강도의 변화를 도시한 그래프이고,Figure 1 (e) is a case of using the fly ash, paper ash 20%, CSA 6% together, a graph showing the change in the compressive strength of the mortar specimen according to the fly ash content of 0,10,20,30%,

도 1의 (f)는 플라이애시, 제지애시 20%, CSA 8% 를 함께 사용한 경우로서, 플라이애시 혼입율 0,10,20,30% 에 따른 모르타르 시편의 압축강도의 변화를 도시한 그래프이다.Figure 1 (f) is a case of using the fly ash, paper ash 20%, CSA 8% together, it is a graph showing the change in the compressive strength of the mortar specimen according to the fly ash content of 0,10,20,30%.

상기 각 도면에서, 'FA-0' 는 플라이애시를 사용하지 않은 기본 배합을 나타낸다.In each of the above figures, 'FA-0' represents the basic formulation without using fly ash.

먼저, 플라이애시만을 사용한 도 1의 (a)를 참조하면, FA - 0 중량% 인 경우 재령 3일, 7일의 경우 압축강도가 18, 24 로 나타나고 있으며, FA - 10 중량% 인 경우 상기 재령일을 따라 16, 23 으로 나타나고, FA - 20 중량% 인 경우 상기 재령일을 따라 14, 23 으로 나타나며, FA - 30 중량% 인 경우 상기 재령일을 따라 12, 20 으로 나타나고 있다.First, referring to (a) of FIG. 1 using only fly ash, the compressive strength of the 3rd and 7th days of the case of FA-0 wt% is shown as 18 and 24, and the above age of FA-10 wt%. According to the day, it is represented by 16, 23, and in the case of FA-20% by weight is shown as 14, 23 along the age of the age, and in the case of FA-30% by weight is represented by 12, 20 along the age of the age.

따라서 모르타르를 제조함에 있어서, 시멘트 혼화재로 플라이애시만을 사용할 경우, 모르타르 공시체의 초기 압축강도는 플라이애시의 사용량이 증가할수록 낮아지게 됨을 알 수 있다. Therefore, in the production of mortar, when using only fly ash as a cement admixture, it can be seen that the initial compressive strength of the mortar specimen is lower as the amount of fly ash used increases.

그러나 플라이애시에 CSA 를 6 중량% 및 8 중량% 포함시킬 경우, 상기 도 1 의 (b), (c) 에 나타난 바와 같이, 플라이애시 10% 중량% 에서는 재령 3일 경우 압축강도가 18, 19 이고, 재령 7일인 경우 26, 17 이며, 재령 28일인 경우, 39, 42 로 나타났다.However, in the case of including 6% by weight and 8% by weight of CSA in the fly ash, as shown in (b), (c) of Figure 1, 10% by weight of the fly ash at age 3, the compressive strength of 18, 19 In the case of 7 days of age, it is 26, 17, and in the case of 28 days of age, it is 39, 42.

따라서 이러한 결과로부터 플라이애시에 CSA 를 6 중량% 및 8 중량% 포함시키는 경우, 기준배합('FA-0')보다 높은 강도를 유지할 수 있음을 알 수 있으며, 나아가 재령일이 증가할수록 CSA 를 첨가한 배합의 강도는 더 향상됨을 알 수 있다.Therefore, from these results, it can be seen that in case of including 6% by weight and 8% by weight of CSA in the fly ash, it is possible to maintain a higher strength than the reference formulation ('FA-0'). It can be seen that the strength of one formulation is further improved.

또한, 제지애시를 플라이애시의 20 중량% 로 치환한 경우, 도 1(d) 에 도시된 바와 같이, CSA 보다 강도 발현이 우수한 것으로 나타났으며, 특히 CSA 와 제지애시를 혼합하여 사용한 도 1(e), 도 1(f) 의 경우, 강도 증가율이 가장 높은 것으로 나타났다.In addition, when the paper ash is substituted by 20% by weight of the fly ash, as shown in Figure 1 (d), it was shown that the strength expression is superior to the CSA, in particular, using a mixture of CSA and paper ash Figure 1 ( e), in the case of FIG.

상기의 실험을 통해 플라이애시에 CSA 와 제지애시를 적정한 비율로 혼합하여 사용할 경우, 플라이애시의 문제점인 초기강도를 높일 수 있음을 알 수 있다.Through the above experiments, it can be seen that when the mixture of fly ash and CSA and paper ash are mixed at an appropriate ratio, the initial strength, which is a problem of the fly ash, can be increased.

따라서, 본 발명에 따른 시멘트 혼합재 조성물을 적용하면 플라이애시 사용에 따른 초기강도를 보완할 수 있으며, 특히 플라이애시에 CSA 와 제지애시를 적정한 비율로 혼합하여 사용할 경우 시멘트만을 단독으로 사용한 배합과 플로우 및 초기강도가 동등하게 발현되며, 이에 따라 콘크리트 제조시 단가를 크게 절감할 수 있는 장점을 가진다.Therefore, applying the cement mixture composition according to the present invention can supplement the initial strength according to the use of fly ash, in particular, when using a mixture of fly ash and CSA and paper ash in an appropriate ratio formulation and flow using only cement and Initial strength is equally expressed, and thus, the cost of manufacturing concrete can be greatly reduced.

전술한 본 발명은 현재 사용하고 있는 플라이애시와 비교하였을 때 가격의 상승이 높지 않은 상태에서 산업부산물인 플라이애시를 주로 사용한 혼화재료의 조기 활성을 가능하게 하고, 혼화재료의 치환량을 증대하여 콘크리트 제조시 단가를 낮출 수 있는 효과를 획득할 수 있다. 아울러, 혼화재료의 품질을 균등하게 할 수 있는 원료 공급장치를 사용할 경우, 현재 건설현장에서 문제시되고 있는 콘크리트의 품질 불균일에 대한 문제를 해소할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. The present invention described above enables the early activation of mixed materials mainly using fly ash, which is an industrial by-product, in the state that the price is not high compared with the current fly ash, and increases the amount of substitution of the mixed materials to produce concrete. The effect of lowering the unit price can be obtained. In addition, when using a raw material supply device that can equalize the quality of the mixed material, it is possible to obtain an effect that can solve the problem of the quality unevenness of the concrete, which is currently a problem in the construction site.

도 1 은 본 발명의 <표 2> 에 도시된 각 배합비를 따라 모르타르 시편을 제작하여 압축강도를 측정한 결과를 도시한 그래프도임.1 is a graph showing the results of measuring the compressive strength by producing a mortar specimen according to each compounding ratio shown in <Table 2> of the present invention.

Claims (5)

플라이애시를 주성분으로 하는 시멘트 혼합재 조성물에 있어서, In the cement mixture composition mainly comprising fly ash, 3,000∼5,000 cm2/g 의 분말도를 가지는 플라이애시 미분말 70∼95 중량 % ;70 to 95% by weight of fly ash fine powder having a powder degree of 3,000 to 5,000 cm 2 / g; 4,000∼5,800 cm2/g 의 분말도를 가지는 칼슘설포알루미네이트계 미분말 0∼15 중량 % ; 및0 to 15% by weight of calcium sulfoaluminate fine powder having a powder degree of 4,000 to 5,800 cm 2 / g; And 분말도 3,000∼4,000cm2/g 의 제지애시 5∼30 중량 % 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시멘트 혼합재 조성물Cement mixture composition characterized in that the powder comprises 3,000 ~ 4,000cm 2 / g of paper ash ash 5-30% by weight 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말은 4CaO·3Al2O3·SO3 의 함량이 70 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 시멘트 혼합재 조성물The calcium sulfoaluminate fine powder is a cement mixture composition, characterized in that the content of 4CaO.3Al 2 O 3 .SO 3 is 70% by weight or more. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 시멘트 혼합재 조성물에 알카리 황산염 0∼0.9 중량%를 더 포함하여, 상기 알칼리 황산염으로 Na2SO4, K2SO4, Na2SO4 와 K2SO4 의 혼합물 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 시멘트 혼합재 조성물Further comprising 0 to 0.9% by weight of alkali sulfate in the cement mixture composition, characterized in that any one of a mixture of Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 and K 2 SO 4 as the alkali sulfate. Cement Mixture Composition 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 알카리 황산염은 상기 칼슘설포알루미네이트계 미분말 100 중량% 에 대하여 15 중량% 내지 60 중량% 로 첨가되는 것을 특징으로 하는 시멘트 혼합재 조성물The alkali sulfate is added to the cement mixture composition, characterized in that added to 15% to 60% by weight based on 100% by weight of the calcium sulfoaluminate-based fine powder 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제지애시는 소각로에서 생산된 애시를 미분쇄한 것으로, SiO2 및 CaO 의 성분이 각각 30 중량% 이상이며, 플라이애시 함유량 대비 10∼30 중량 % 로 혼합되는 것을 특징으로 하는 시멘트 혼합재 조성물.The paper ash is a pulverized ash produced in the incinerator, the composition of the SiO 2 and CaO is 30% by weight or more, respectively, cement mixture composition, characterized in that mixed by 10 to 30% by weight relative to the fly ash content.
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KR100860122B1 (en) * 2008-02-01 2008-09-25 쌍용양회공업(주) Recycling method to reuse heavy oil fly ash to cement plant
KR101388202B1 (en) * 2011-07-27 2014-04-24 유진기업 주식회사 Ecofriendly binder and mortar composition for radiant heating floor panel
WO2018117306A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 한국세라믹기술원 Mortar using activated particulate material

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