KR20130087240A - Activator for high volume slag cement, high volume slag cement composition containing the activator and process of the cement - Google Patents

Activator for high volume slag cement, high volume slag cement composition containing the activator and process of the cement Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An alkali stimulant for improving physical properties of blast-furnace slag cement can increase a substitution rate of blast furnace slag up to 80% so that mobility and early strength improvement of blast-furnace slag cement can be enhanced. CONSTITUTION: An alkali stimulant for improving physical properties of blast-furnace slag cement includes calcium sulfate- silica sol powder of 25-83 weight% containing calcium ferri-aluminate (CFA) powder 5-45 weight%, sodium calcium sulfate (SCS) powder 12-45 weight%, calcium sulfate(CS), and Silica sol(SS). The blast-furnace slag cement contains granulated blast-furnace slag fine particle of 25-80 weight%, normal Portland cement of 19-72 weight%, and alkali stimulant of 0.1-3.0 weight% for improving physical properties of the blast-furnace slag cement. [Reference numerals] (AA) Grain size over 74μm; (BB) Grinding; (CC) Classification; (DD) Mix; (EE) Store (Silo)

Description

고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제, 그 자극제를 이용한 고로슬래그 시멘트 및 그 제조방법{Activator for High Volume Slag Cement, High Volume Slag Cement Composition Containing the Activator and Process of the Cement}Alkali stimulator for improving properties of blast furnace slag cement, blast furnace slag cement using the stimulant and its manufacturing method Activator for High Volume Slag Cement, High Volume Slag Cement Composition Containing the Activator and Process of the Cement

본 발명은 시멘트를 고로슬래그로 일부 대체한 고로슬래그 시멘트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로슬래그 시멘트의 유동성과 강도 등 물성을 유리하게 개선할 수 있는 고로슬래그 시멘트용 자극제와 그 자극제를 바람직하게 이용한 고로슬래그 시멘트, 그리고 그 고로슬래그 시멘트의 바람직한 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to blast furnace slag cement in which the cement is partially replaced by blast furnace slag, and more particularly, a stimulant for blast furnace slag cement, which can advantageously improve physical properties such as fluidity and strength of the blast furnace slag, and a stimulant thereof. Blast furnace slag cement, and a preferable method for producing the blast furnace slag cement.

시멘트 산업은 전력산업에 이어 두 번째로 많은 탄소를 배출하는 산업으로서, 최근 국제적인 탄소 저감 정책에 따라 핵심적인 관리가 필요한 산업이 되고 있다. 이에 따라 이산화탄소 배출이 많은 시멘트의 사용을 억제하고자 하는 노력이 많이 시도되고 있으며, 고로슬래그 시멘트도 그 중 하나이다.The cement industry is the second largest emitter of carbon after the power industry, and has recently become an industry that requires core management under international carbon reduction policies. Accordingly, many efforts have been made to suppress the use of cements with high carbon dioxide emissions, and blast furnace slag cement is one of them.

고로슬래그 시멘트는 시멘트를 제철공정에서 발생하는 산업폐기물인 고로슬래그로 일부 치환하여 대체한 시멘트를 말한다. 고로슬래그 시멘트는 콘크리트의 장기강도가 개선되고 내구성능이 향상되는 등 이점이 많다. 하지만 초기강도의 저하가 비교적 크기 때문에 고로슬래그 시멘트에서 슬래그 대체율은 40~50% 수준이 한계로 인식된다. 고로슬래그를 40% 이상 대체할 경우 3일 강도를 기준강도 대비 40% 이상으로 확보하기 어려운데, 3일 강도가 낮으면 콘크리트를 타설한 거푸집을 제거할 수 없어 전체 건설공사의 공기가 지연되는 문제가 나타날 수 있다.Blast furnace slag cement refers to cement that is partially replaced by blast furnace slag, which is an industrial waste generated from the steelmaking process. Blast furnace slag cement has many advantages such as improved long-term strength of concrete and improved durability. However, the slag replacement rate in blast furnace slag cement is limited to 40-50% because the initial strength decrease is relatively large. If the blast furnace slag is replaced by more than 40%, it is difficult to secure the three-day strength to more than 40% of the standard strength. If the three-day strength is low, the formwork on which concrete is poured cannot be removed, which delays the air of the entire construction work. May appear.

한편 최근 국내 제철사업이 확대됨에 따라 슬래그의 발생량도 증가하는 상황이다. 이에 따라 잉여 슬래그를 재활용하기 위한 적극적인 노력이 필요한 실정이나, 앞서 살펴본 바와 같이 기존의 기술수준으로는 콘크리트 분야에서 고로슬래그의 사용율을 높이는 데에는 한계가 있기 때문에 급격히 증가하고 있는 고로슬래그 발생량에 대응하지 못하고 있다. Meanwhile, as the domestic steelmaking business expands, slag generation also increases. As a result, active efforts are needed to recycle surplus slag. However, as mentioned above, the existing technology level is limited in increasing the use rate of blast furnace slag in the concrete field. Therefore, it cannot respond to the rapidly increasing blast furnace slag generation. have.

따라서 본 발명자들은 시멘트 분야에서 고로슬래그의 사용율을 더욱 높일 수 있는 방안을 연구하게 되었으며, 그 결과로서 알칼리 자극제를 개발하게 되었다.
Therefore, the present inventors have studied a method for further increasing the use rate of blast furnace slag in the cement field, and as a result, the alkali stimulant has been developed.

본 발명은 고로슬래그 시멘트에서 고로슬래그의 대체율을 향상시키기 위해 개발된 것으로서, 고로슬래그 시멘트의 초기강도를 개선시켜 고로슬래그의 대체율을 80% 수준까지 증대시킬 수 있는 새로운 알칼리 자극제를 제공하는데 기술적 과제가 있다.The present invention was developed to improve the replacement rate of blast furnace slag in blast furnace slag cement, and the technical problem is to provide a new alkali stimulant that can increase the replacement rate of blast furnace slag by 80% by improving the initial strength of the blast furnace slag cement have.

또한 본 발명은 알칼리 자극제를 바람직하게 이용하여 유동성과 초기강도 등 물성이 개선된 고로슬래그 시멘트를 제공하고, 이러한 고로슬래그 시멘트의 바람직한 제조방법을 제공하는데 기술적 과제가 있다.
In addition, the present invention provides a blast furnace slag cement with improved physical properties such as fluidity and initial strength by using an alkali stimulant preferably, and there is a technical problem to provide a preferred method for producing such blast furnace slag cement.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 칼슘페리알루미네이트(Calcium Ferri-Aluminate, 4CaO·3(Al2O3, Fe2O3)·SO3) 분말 5~45중량%; 소듐칼슘설페이트(Sodium Calcium Sulfate, Na2Ca(SO4)2) 분말 12~45중량%; 괘상의 칼슘설페이트(Calcium Sulfate, CaSO4)에 실리카졸(Silica sol)이 첨가되어 분쇄된 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말 25~83중량%;로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제를 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention, Calcium Ferri-Aluminate, 4CaO · 3 (Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) .SO 3 ) 5 to 45 wt%; Sodium Calcium Sulfate (Na 2 Ca (SO 4 ) 2 ) Powder 12-45 wt%; Calcium Sulfate (CaSO 4 ) is added to the silica sol (Silica sol) pulverized calcium sulfate-silica sol grinding powder 25 ~ 83% by weight; for improving the properties of blast furnace slag cement, characterized in that consisting of Provide an alkaline stimulant.

또한 본 발명은 상기한 알칼리 자극제를 바람직하게 이용한 하이볼륨 고로슬래그 시멘트로서, 고로슬래그 미분말 25~80중량%; 보통 포틀랜드 시멘트 19~72중량%; 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제 0.1~3.0중량%;로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트를 제공한다. In addition, the present invention is a high-volume blast furnace slag cement preferably using the alkali stimulant, 25 to 80% by weight fine blast furnace slag; Usually 19-72% by weight of Portland cement; It provides an blast furnace slag cement, characterized in that consisting of; 0.1 ~ 3.0% by weight alkali stimulant for improving the properties of the blast furnace slag cement.

나아가 본 발명은 고로슬래그 시멘트를 제조하는 방법으로서, 괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸을 첨가 분쇄한 후 칼슘페리알루미네이트 분말, 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 혼합하거나, 괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸과 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 분쇄한 후 칼슘페리알루미네이트 분말 첨가 혼합하면서 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제를 제조하는 제1단계; 괘상의 고로슬래그, 보통 포틀랜드 시멘트용 클링커, 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합 분쇄하거나, 괘상의 고로슬래그와 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트를 혼합하거나, 괘상의 고로슬래그를 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합하면 고로슬래그 시멘트를 제조하는 제2단계;로 이루어지되, 제2단계에서 플라이애시를 첨가 혼합하는 과정을 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 고로슬래그 시멘트의 제조방법을 제공한다.
Furthermore, the present invention is a method for producing blast furnace slag cement, which is added by pulverizing silica sol to scouring calcium sulfate, followed by mixing and mixing calcium feraluminate powder and sodium calcium sulphate powder, or silica sol and sodium calcium to scouring calcium sulfate. A first step of preparing an alkali stimulator for improving physical properties of the blast furnace slag cement while adding and grinding the sulfate powder and then adding and mixing the calcium feraluminate powder; Ordinary blast furnace slag, clinker for ordinary portland cement, the alkali stimulant prepared in the first step is mixed or pulverized, or mixed and pulverized the blast furnace slag and the alkali stimulant prepared in the first step is usually mixed with portland cement After crushing the blast furnace slag on the ground, the second step of preparing the blast furnace slag cement is usually made by mixing Portland cement with the alkali stimulant prepared in the first step, but adding and mixing the fly ash in the second step. It provides a method for producing blast furnace slag cement characterized in that it comprises a selectively.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be expected.

첫째, 고로슬래그 시멘트에서 고로슬래그의 대체율을 80% 수준까지 증대시킬 수 있는 새로운 알칼리 자극제를 제공할 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 알칼리 자극제는 고로슬래그 시멘트에서 유동성과 초기강도 개선에 유리하게 작용하기 때문에, 고로슬래그 시멘트에서 고로슬래그의 대체율을 기존의 기술수준보다 증대시킬 수 있다.First, it is possible to provide a new alkali stimulant that can increase the replacement rate of blast furnace slag in blast furnace slag cement to 80% level. In other words, since the alkali stimulant according to the present invention advantageously improves fluidity and initial strength in the blast furnace slag cement, it is possible to increase the replacement rate of the blast furnace slag in the blast furnace slag cement than the existing technical level.

둘째, 본 발명에 따른 알칼리 자극제는 분말형 재료이기 때문에 사용이 간편하며, 이로써 현장에서 유리하게 적용할 수 있다.Second, the alkali stimulant according to the present invention is easy to use because it is a powder-like material, it can be advantageously applied in the field.

셋째, 본 발명에 따르면 산업부산물인 고로슬래그를 시멘트 대체재로 다량 사용할 수 있으며, 이에 따라 시멘트 소비량을 줄여 시멘트 생산시 발생되는 탄소 배출량을 줄일 수 있으며 그 결과 저탄소 녹색성장을 이끌 수 있다.
Third, according to the present invention can be used a large amount of blast furnace slag as an industrial by-product as a substitute for cement, thereby reducing the amount of cement consumed by reducing the carbon emissions generated during cement production can lead to low carbon green growth.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 알칼리 자극제의 제조과정을 보여주는 제조순서도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 고로슬래그 시멘트의 제조과정을 보여주는 제조순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 알칼리 자극제에서 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말를 제조하는데 이용한 분쇄장비의 사진이다.
1 and 2 is a manufacturing flow chart showing the manufacturing process of the alkaline stimulant according to the present invention.
3 to 5 is a manufacturing flowchart showing the manufacturing process of the blast furnace slag cement according to the present invention.
Figure 6 is a photograph of the crushing equipment used to prepare calcium sulfate-silica sol ground powder in an alkali stimulant according to the present invention.

본 발명은 고로슬래그 미분말을 시멘트 대체재로 다량 사용하기 위한 알칼리 자극제와 이 알칼리 자극제를 바람직하게 사용한 고로슬래그 시멘트에 관한 것이다. 일반적인 고로슬래그 시멘트는 장기강도가 우수하나 초기강도 발현이 늦어 고로슬래그를 40% 정도로 대체 사용하는 것에 그쳤는데, 본 발명에서는 고로슬래그 시멘트의 초기강도는 물론 유동성을 개선하여 고로슬래그의 대체율을 증대시킬 수 있는 새로운 알칼리 자극제를 제안하는 것이다.The present invention relates to an alkali stimulant for using a large amount of fine blast furnace slag as a cement substitute and blast furnace slag cement which preferably uses the alkali stimulant. In general, the blast furnace slag cement has excellent long-term strength but has a low initial strength, and only replaces the blast furnace slag at about 40%. In the present invention, the initial strength of the blast furnace slag cement is improved, as well as the fluidity, thereby increasing the replacement rate of the blast furnace slag. It is to propose a new alkaline stimulant.

본 발명에 따른 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제는, 칼슘페리알루미네이트 분말 5~45중량%; 소듐칼슘설페이트 분말 12~45중량%; 괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸이 첨가되어 분쇄된 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말 25~83중량%;로 구성된다. 위와 같은 구성의 알칼리 자극제는 비중이 2.20~3.10이고 SO3 함량이 25% 이상을 가지도록 준비하는 것이 바람직한데, 이는 고로슬래그 시멘트에서 알칼리 자극제의 반응성을 고려한 결과이다.
Alkali stimulating agent for improving physical properties of blast furnace slag cement according to the present invention, 5 to 45% by weight calcium feraluminate powder; Sodium calcium sulfate powder 12-45 wt%; It is composed of; 25 to 83% by weight of pulverized calcium sulfate-silica sol pulverized powder added to the silica calcium sulphate. Alkali stimulant of the above configuration is preferably prepared to have a specific gravity of 2.20 ~ 3.10 and having a SO 3 content of 25% or more, which is a result of considering the reactivity of the alkali stimulator in blast furnace slag cement.

칼슘페리알루미네이트(Calcium Ferri-Aluminate, 4CaO·3(Al2O3, Fe2O3)·SO3) 분말은 칼슘설포알루미네이트(4CaO·3Al2O3·SO3)에서 부분적으로 알루미나(Al2O3) 대신에 산화철(Fe2O3)이 치환 결합된 것인데, 칼슘설포알루미네이트 소성과정에서 적철석을 첨가하면 얻을 수 있다. 칼슘페리알루미네이트는 급격한 반응성으로 초기강도 개선에 기여하는 반면 유동성 저하의 원인이 되나, 유동성 저하는 아래에서 살펴보는 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말에 의해 개선할 수 있다. 칼슘페리알루미네이트는 아래 [반응식1]과 같은 반응을 통해 수화물을 생성하는데, 이러한 수화물(3CaO(Al2O3, Fe2O3)·3CaSO4·32H2O)은 변형된 에트링자이트(Ettringite)의 형태로 통상의 에트링자이트(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)보다 시멘트 수화물 내에서 우수한 내구성을 발휘한다. Calcium Ferri-Aluminate (4CaO · 3 (Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) · SO 3 ) powder was partially prepared from calcium sulfoaluminate (4CaO · 3Al 2 O 3 · SO 3 ). Iron oxide (Fe 2 O 3 ) is substituted instead of Al 2 O 3 ), it can be obtained by adding hematite in the calcium sulfoaluminate firing process. Calcium feraluminate contributes to the initial strength improvement due to the rapid reactivity, but causes the fluidity deterioration, but the fluidity deterioration can be improved by the calcium sulfate-silica sol pulverized powder described below. Calcium feraluminate produces a hydrate through a reaction as shown in Scheme 1 below. This hydrate (3CaO (Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) .3CaSO 4 .32H 2 O) is modified ettringite (Ettringite) exhibits superior durability in cement hydrate than conventional ettringite (3CaO.Al 2 O 3 .3CaSO 4 .32H 2 O).

[반응식1] [Reaction Scheme 1]

4CaO·3(Al2O3, Fe2O3)·SO3 + 8(CaSO4·2H2O) + 6CaO + 80H2O4 CaO 3 (Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) SO 3 + 8 (CaSO 4 2H 2 O) + 6CaO + 80H 2 O

-> 3(3CaO(Al2O3, Fe2O3)·3CaSO4·32H2O)-> 3 (3CaO (Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ), 3CaSO 4 , 32H 2 O)

위 [반응식1]에서 CaSO4는 아래에서 살펴보는 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말 내지 소듐칼슘설페이트 분말을 통해 제공되고, CaO는 고로슬래그 시멘트의 보통 포틀랜드 시멘트나 고로슬래그에서 제공되고, H2O는 고로슬래그 시멘트의 경화를 위한 혼합수에서 제공된다.In the above [Scheme 1], CaSO 4 is provided through the calcium sulfate-silicasol pulverized powder to sodium calcium sulfate powder described below, CaO is provided in ordinary portland cement or blast furnace slag of blast furnace slag cement, and H 2 O is It is provided in mixed water for curing of blast furnace slag cement.

위와 같은 칼슘페리알루미네이트 분말은 자극제에서 5~45중량%가 적당한데, 5중량% 미만이면 수화물 생성이 미흡하여 초기강도 증진 효과가 미미하고, 45중량% 초과하면 급격한 반응으로 유동성 저하가 우려된다. 한편 칼슘페리알루미네이트 분말은 (Al2O3 + Fe2O3) 함량이 전체 중량의 35% 이상이면서 Fe2O3/(Al2O3 + Fe2O3)가 0.25 이상인 것으로, 비중이 2.5~3.3, 비표면적이 5,000㎠/g 이상, 응결시간이 초결 25분 이상, 1일 압축강도가 40MPa 이상, 3일 강도가 50MPa 이상을 가지는 것이 반응성, 물리성능, 이용성 등을 고려할 때 바람직하다.
The calcium ferri aluminate powder as described above is suitable for 5 to 45% by weight in the stimulant, but less than 5% by weight of the hydrate production is insufficient, the initial strength enhancement effect is insignificant. . Meanwhile, calcium feraluminate powder has (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) content of more than 35% of the total weight and Fe 2 O 3 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) is 0.25 or more, specific gravity 2.5 ~ 3.3, specific surface area of 5,000cm2 / g or more, condensation time of 25 minutes or more of initial setting, daily compressive strength of 40MPa or more, three days of strength of 50MPa or more are preferable in consideration of reactivity, physical performance, availability, etc. .

소듐칼슘설페이트(Sodium Calcium Sulfate, Na2Ca(SO4)2) 분말은 용해에 의한 NaOH의 생성으로 pH를 향상시켜 아래 [반응식2]와 같은 보통 포틀랜드 시멘트와 고로슬래그의 반응을 촉진하는 한편, [반응식1]의 반응에서 CaSO4를 제공하는 재료가 된다. 소듐칼슘설페이트 분말은 Na성분에 의해 고로슬래그의 자극 내지 시멘트의 응결을 촉진하여 초기강도 증진에 기여하고, 이에 따라 칼슘페리알루미네이트 분말과 마찬가지로 유동성 저하의 원인이 되나, 유동성 저하는 아래에서 살펴보는 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말에 의해 개선할 수 있다.Sodium Calcium Sulfate (Na 2 Ca (SO 4 ) 2 ) powder promotes the reaction of blast furnace slag with ordinary Portland cement as shown in [Scheme 2] by improving pH by dissolution of NaOH. In the reaction of [Scheme 1], CaSO 4 is provided. Sodium calcium sulphate powder contributes to the initial strength by promoting the stimulation of blast furnace slag or condensation of cement by the Na component, and thus causes the decrease of fluidity, like the calcium ferri aluminate powder. It can be improved by grinding calcium sulfate-silica sol powder.

[반응식2] [Reaction Scheme 2]

XCaO + YSiO2 + ZH2O -> XCaO·YSiO2·ZH2O (Condition : pH 12~13) XCaO + YSiO 2 + ZH 2 O -> XCaO · YSiO 2 · ZH 2 O (Condition: pH 12 ~ 13)

위 [반응식2]에서 생성되는 수화물(XCaO·YSiO2·ZH2O)는 강도발현을 하는 대표적인 시멘트 수화물로서 강도증진에 기여한다. 위 [반응식2]는 pH 12~13 조건에서 원활히 진행되는데, 이러한 pH조건은 소듐칼슘설페이트 분말의 용해에 따른 NaOH의 생성과 시멘트의 수화과정에서 발생하는 Ca(OH)2의 생성으로 맞출 수 있다. 위 [반응식2]에서 CaO와 SiO2는 고로슬래그 시멘트의 보통 포틀랜드 시멘트나 고로슬래그에서 제공되고, H2O는 고로슬래그 시멘트의 경화를 위한 혼합수에서 제공된다. Hydrate (XCaO.YSiO 2 .ZH 2 O) produced in the above [Scheme 2] is a representative cement hydrate that exhibits strength and contributes to strength enhancement. [Scheme 2] proceeds smoothly at the pH 12 ~ 13 conditions, this pH condition can be matched by the production of NaOH by dissolution of sodium calcium sulfate powder and Ca (OH) 2 generated during the hydration of cement. . In the above scheme 2, CaO and SiO 2 are provided in ordinary portland cement or blast furnace slag of blast furnace slag cement, and H 2 O is provided in mixed water for hardening blast furnace slag cement.

위와 같은 소듐칼슘설페이트 분말은 자극제에서 12~45중량%가 적당한데, 12중량% 미만이면 pH 조절 내지 수화물 생성이 미흡하여 강도 증진 효과가 미미하고, 45중량% 초과하면 급격한 반응으로 유동성 저하가 우려된다. 한편 소듐칼슘설페이트 분말은 용해된 후에 반응하기 때문에 이를 감안한다면 다른 분말보다 입자가 큰 상태로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 입자의 크기가 0.2mm 이하이면 적절하다.
Sodium calcium sulphate powder is 12-45% by weight in the stimulant is suitable, but less than 12% by weight is insufficient pH control to hydrate production, the strength enhancement effect is insignificant, if it exceeds 45% by weight sudden flow reaction fear do. Meanwhile, since sodium calcium sulfate powder is reacted after being dissolved, it may be used in a state in which particles are larger than other powders, and preferably, if the particle size is 0.2 mm or less, it is appropriate.

칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은 괘상의 칼슘설페이트(석고)를 실리카졸을 첨가한 상태에서 분쇄한 것으로, 고로슬래그 시멘트에서 고로슬래그의 반응성을 향상시키고 아울러 포틀랜드 시멘트의 급격한 수화반응을 억제하여 유동성을 개선하는데 유리하게 작용한다. 아래 [실험예1]에서 확인할 수 있는 바와 같이 괘상의 칼슘설페이트를 분쇄할 때 실리카졸은 분쇄효율을 높이는데 기여하는데, 이는 실리카졸에 의해 분체들의 응집이 지연되거나 분쇄 매체에 대한 분체들의 부착이 지연되면서 분쇄가 촉진되기 때문인 것으로 파악된다. 분쇄효율이 높으면 분쇄 비용을 절감할 수 있고 또한 미립자의 원료를 유리하게 얻을 수 있으므로, 본 발명에서 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은 경제성과 이용성에서 유리한 재료가 된다. 이와 같은 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은 실리카졸의 Si성분이 칼슘설페이트의 표면에 남게 되므로, 표면의 Si성분이 용해되면서 위의 [반응식2]와 같은 XCaO·YSiO2·ZH2O의 생성에도 일부 기여한다.Calcium sulphate-silica sol powder is pulverized Calcium sulfate (gypsum) with silica sol added. It improves the reactivity of blast furnace slag in blast furnace slag cement and suppresses the rapid hydration reaction of portland cement. It works advantageously for improvement. As can be seen in [Experimental Example 1] below, the silica sol contributes to the improvement of the pulverization efficiency when grinding the calcium sulphate of the ruler, which is delayed in the aggregation of the powders by the silica sol or the adhesion of the powders to the grinding medium. It is believed that this is because grinding is accelerated with delay. When the grinding efficiency is high, the grinding cost can be reduced and the raw material of the fine particles can be advantageously obtained. Therefore, in the present invention, the calcium sulfate-silicasol grinding powder becomes an advantageous material in terms of economy and usability. The calcium sulfate-silicasol pulverized powder is such that the Si component of the silica sol remains on the surface of the calcium sulfate, so that the Si component of the surface is dissolved, and thus, the formation of XCaO.YSiO 2 .ZH 2 O as shown in [Scheme 2] above. Contributes some.

위와 같은 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은 자극제에서 25~83중량%가 적당한데, 25중량% 미만이면 사용에 따른 기대효과가 미미하고, 83중량% 초과하면 상대적으로 다른 재료들이 함량이 적어져 초기강도 개선 효과가 떨어진다. 한편 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은 칼슘설페이트 100중량부에 실리카졸 0.1~8.5중량부를 첨가 혼합하여 74㎛ 이하의 입도로 분쇄하면 적당한데, 실리카졸의 사용량은 분쇄효율과 경제성을 동시에 고려한 결과이고, 분쇄입도는 이용성과 반응성을 고려한 결과이다. 여기서 괘상의 칼슘설페이트는 비중이 2.2~3.0인 천연 무수석고 내지 부산 무수석고이면 적당하고, 실리카졸은 SiO2 함량이 29~41%, pH가 9.5~10.5, 평균 입도가 9~11nm, 점도(cps, 20℃)가 40 이하, 비중(20℃)이 1.19~1.31인 것이 이용성, 반응성 등을 고려할 때 바람직하다.
Calcium sulfate-silica sol powder as described above is suitable for 25 ~ 83% by weight in the stimulant, if less than 25% by weight is expected to be insignificant effect, and when exceeding 83% by weight relatively other materials are less Strength improvement effect is inferior. On the other hand, calcium sulfate-silica sol grinding powder is suitable for pulverizing with a particle size of 74㎛ or less by adding 0.1-8.5 parts by weight of silica sol to 100 parts by weight of calcium sulfate. The particle size is the result of consideration of availability and reactivity. Here, calcium sulfate is suitable for natural anhydrous gypsum to Busan anhydrous gypsum with specific gravity of 2.2 to 3.0, and silica sol has 29 to 41% of SiO 2 , pH of 9.5 to 10.5, average particle size of 9 to 11 nm, viscosity ( cps, 20 ° C) is 40 or less and specific gravity (20 ° C) of 1.19 to 1.31 is preferable in consideration of availability, reactivity, and the like.

위와 같은 구성의 알칼리 자극제는 도 1 내지 도 2와 같은 방법으로 제조할 수 있다. 도 1에서와 같이 괘상의 칼슘설페이트(CS)에 실리카졸(SS)을 첨가 분쇄하여 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말을 만든 다음에 칼슘페리알루미네이트(CFA) 분말과 소듐칼슘설페이트(SCS) 분말을 첨가 혼합하는 방법으로 제조하거나, 도 2에서와 같이 괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸과 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 분쇄하여 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말과 소듐칼슘설페이트 분말을 혼합한 상태로 만든 다음에 칼슘페리알루미네이트 분말을 첨가 혼합하는 방법으로 제조하는 것이다. 소듐칼슘설페이트 분말의 적절한 입도 조절을 위해서는 도 2의 방법이 더 바람직하나, 도 1의 방법은 기존 설비를 이용하면서 경제적으로 제조할 수 있다는 이점이 있다.Alkali stimulant of the above configuration can be prepared by the method as shown in Figs. As shown in FIG. 1, silica sol (SS) is added to the suspended calcium sulfate (CS) to pulverize to form calcium sulfate-silica sol powder, and then calcium feraluminate (CFA) powder and sodium calcium sulfate (SCS) powder are prepared. It is prepared by the addition or mixing method, as shown in Figure 2, the silica sol and sodium calcium sulphate powder is added and milled to the calcium sulphate of the ruler to make calcium sulfate-silica sol powder and sodium calcium sulphate powder mixed, and then calcium It is manufactured by the method of adding and mixing ferrialuminate powder. The method of FIG. 2 is more preferable for proper particle size control of sodium calcium sulfate powder, but the method of FIG. 1 has an advantage of being economically manufactured using existing equipment.

한편 알칼리 자극제의 제조에서 분쇄공정은 레이몬드 밀(Raymond mill), 볼 밀(Ball mill), 진동 밀(Vibration Mill) 중에서 선택하여 진행하면 적당하며, 혼합공정은 2개 이상의 분체를 혼합하는 공정으로 통상의 분체 혼합시설을 적용하면 된다. 특히 본 발명에서는 알칼리 자극제의 효과적인 작용을 위해 입자 크기를 74㎛ 이하로 조정할 것을 제안하는데, 이를 위해 도 1과 도 2에서와 같이 분쇄공정과 분급공정을 마련할 수 있다. 분급공정은 지정된 입자 크기 이상을 피드백하여 분쇄공정으로 재순환하는 공정으로 분쇄공정을 최적화할 수 있다면 생략 가능하다.
On the other hand, in the manufacture of alkali stimulant, the grinding process is suitable by selecting from among Raymond mill, Ball mill, and Vibration mill, and mixing process is usually a process of mixing two or more powders. Powder mixing facilities of In particular, the present invention proposes to adjust the particle size to 74㎛ or less for the effective action of the alkaline stimulant, for this purpose it can be provided for the grinding process and the classification process as shown in FIG. The classification process may be omitted if it is possible to optimize the grinding process by feeding back more than the designated particle size and recycling it to the grinding process.

나아가 본 발명은 바람직한 고로슬래그 시멘트를 제공하기 위해, 고로슬래그 미분말 25~80중량%; 보통 포틀랜드 시멘트 19~72중량%; 앞서 살펴본 알칼리 자극제 0.1~3.0중량%;로 구성할 것을 제안한다. 이와 같은 조성범위는 고로슬래그 미분말의 대체율을 최대한 증대시키면서 초기강도 개선을 고려한 결과이며, 보는 바와 같이 고로슬래그의 대체율을 40%를 넘어 80%까지 증대시키고 있다. 한편 본 발명에 따른 고로슬래그 시멘트에서 고로슬래그 미분말은 비중이 2.40~3.10이면서 분말도가 3,000~8,000㎠/g인 것이 바람직하고, 보통 포틀랜드 시멘트는 비중이 3.10~3.20이고 분말도가 3,000~8,000㎠/g인 것이 바람직하다. 나아가 고로슬래그 시멘트는 강도 개선을 위해 플라이애시를 더 첨가할 수 있는데, 이 경우 플라이애시는 고로슬래그 시멘트 중량의 20중량% 이하로 첨가한다. 20중량%를 초과하면 초기강도 저하와 유동성 저하가 우려된다.Furthermore, the present invention provides a blast furnace slag fine powder 25 to 80% by weight in order to provide a preferable blast furnace slag cement; Usually 19-72% by weight of Portland cement; Suggested to consist of 0.1 to 3.0% by weight of the alkaline stimulant described above. This composition range is the result of considering the initial strength improvement while increasing the replacement rate of blast furnace slag powder as much as possible, and as shown is increasing the replacement rate of blast furnace slag to 40% over 40%. Meanwhile, in the blast furnace slag cement according to the present invention, the blast furnace slag fine powder has a specific gravity of 2.40 to 3.10 and a powder degree of 3,000 to 8,000 cm 2 / g, and usually portland cement has a specific gravity of 3.10 to 3.20 and a powder degree of 3,000 to 8,000 cm 2 / g is preferred. Further, blast furnace slag cement may further be added to fly ash to improve strength, in which case the fly ash is added to 20% by weight or less of the blast furnace slag cement weight. If it exceeds 20% by weight, the initial strength decreases and the fluidity decreases.

또한 본 발명은 고로슬래그 시멘트의 바람직한 제조방법을 제안하는데, 먼저 도 1 또는 도 2의 방법으로 알칼리 자극제(A-HVSC)를 제조한 후에 분쇄공정과 혼합공정을 거쳐 고로슬래그 시멘트로 제조하는 것이다. 특히 본 발명에서는 분쇄공정과 혼합공정의 구체적인 진행방법에 따라, 도 3 내지 도 5와 같이 3가지 방법으로 구분하여 제안한다. 다만 도 3 내지 도 5는 플라이애시를 더 첨가한 경우를 고려하고 있으므로, 플라이애시를 첨가하지 않는다면 플라이애시 첨가 혼합공정을 생략하면 된다.In addition, the present invention proposes a preferred method for producing blast furnace slag cement, first to prepare an alkali stimulant (A-HVSC) by the method of Figure 1 or 2, and then to produce the blast furnace slag cement through a grinding process and mixing process. In particular, in the present invention, according to a specific progress method of the grinding process and mixing process, it is proposed by dividing into three methods as shown in Figs. However, since FIGS. 3 to 5 consider the case where the fly ash is further added, the fly ash addition mixing step may be omitted if the fly ash is not added.

도 3은 괘상의 고로슬래그, 보통 포틀랜드 시멘트용 클링커, 알칼리 자극제(A-HVSC)를 동시에 혼합 분쇄한 후에 플라이애시(FA)를 첨가 혼합하는 방식이다. 이 방식은 분쇄공정과 혼합공정을 합친 방식이기 때문에 제조비용이 비교적 저렴한 이점이 있다. 또한 알칼리 자극제(A-HVSC)가 괘상의 슬래그와 시멘트 클링커와 동시에 혼합 분쇄되기 때문에, 알칼리 자극제는 더욱 미분화되어 반응성이 향상될 수 있다. FIG. 3 is a method in which fly ash (FA) is added and mixed after simultaneously pulverizing blast furnace slag, ordinary portland cement clinker, and alkali stimulant (A-HVSC). This method has a comparatively low manufacturing cost because it combines the grinding process and the mixing process. In addition, since the alkaline stimulant (A-HVSC) is mixed and pulverized at the same time as the slag and cement clinker on the ruling, the alkali stimulant may be further micronized to improve reactivity.

도 4는 괘상의 고로슬래그와 알칼리 자극제를 먼저 혼합 분쇄한 후에 보통 포틀랜드 시멘트와 플라이애시를 첨가 혼합하는 방식이다. 이 방식은 시멘트를 분쇄된 형태로 조달하여 제조하는 방식이므로, 시중에 유통되는 시멘트를 그대로 활용할 수 있다. 이 방식에서도 알칼리 자극제(A-HVSC)가 괘상의 슬래그와 동시에 혼합 분쇄되기 때문에, 알칼리 자극제의 미분화에 의한 반응성 향상을 기대할 수 있다. Figure 4 is a method of mixing and grinding first blast furnace slag and alkali stimulant first, then adding and mixing Portland cement and fly ash. Since this method is a method of procuring and manufacturing cement in a pulverized form, it is possible to use commercially available cement as it is. Also in this system, since the alkaline stimulant (A-HVSC) is mixed and pulverized at the same time as the slag in the form of slag, the reactivity improvement by the micronization of the alkaline stimulant can be expected.

도 5는 괘상의 고로슬래그를 먼저 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트와 알칼리 자극제 및 플라이애시를 첨가 혼합하는 방식이다. 이 방식은 고로슬래그와 시멘트 원료를 모두 분쇄된 형태로 조달하여 제조하는 방식이 되는데, 분쇄 공정을 별도로 거치지 않고 시중에 유통되는 시멘트와 고로슬래그를 그대로 활용하기 때문에 제조 시설의 초기 투자비용을 절감할 수 있는 방식이 된다.
Figure 5 is a method of grinding the blast furnace slag of the ruled first, and then adding and mixing the ordinary Portland cement, alkali stimulant and fly ash. This method is to procure and manufacture both blast furnace slag and cement raw materials in the form of pulverized, which reduces the initial investment cost of the manufacturing facility because it uses the commercially available cement and blast furnace slag without going through the grinding process separately. That's how it can be.

이하에서는 실험예에 의거하여 본 발명을 상세히 살펴본다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the experimental examples. However, the following experimental examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[[ 실험예1Experimental Example 1 ] ] 실리카졸의Silica sol 첨가여부에With or without addition 따른  Following 칼슘설페이트의Of calcium sulfate 분쇄효율 Grinding efficiency

(1)실험방법(1) Experimental method

괘상의 칼슘설페이트 100 중량부와 실리카졸 1중량부를 혼합 분쇄하여 분쇄효율을 조사하였다. 분쇄기와 분쇄조건은 도 6 및 아래 [표 1]과 같다. 분쇄시간은 30분, 60분으로 하고, 분쇄시 실리카졸을 넣지 않은 조건 A와 실리카졸을 1% 넣은 조건 B 에 대해 분쇄하여 74㎛ 통과 중량을 측정하였다. 실험에 사용한 칼슘설페이트는 비중 2.94의 천연 무수석고이고, 실리카졸은 SiO2 함량이 30%, pH가 10.2, 평균 입도가 10nm, 점도(cps, 20℃)가 24, 비중(20℃)이 1.21인 실리카졸이다.The grinding efficiency was investigated by mixing and pulverizing 100 parts by weight of the ruled calcium sulfate and 1 part by weight of silica sol. Grinder and grinding conditions are shown in Figure 6 and below [Table 1]. Grinding time was 30 minutes and 60 minutes, and it grind | pulverized about the condition A which did not contain a silica sol at the time of grinding, and the condition B which contained 1% of silica sol, and measured the 74 micrometer pass weight. The calcium sulphate used in the experiment was anhydrous gypsum with a specific gravity of 2.94, and the silica sol had a SiO 2 content of 30%, a pH of 10.2, an average particle size of 10 nm, a viscosity (cps, 20 ° C) of 24, and a specific gravity (20 ° C) of 1.21. Phosphorus silica sol.

실험장비Experimental equipment 구분division 내용Contents 형식form Vibration MillVibration mill 제조사manufacturer Young-jin(KOR)Young-jin (KOR) 주요 제원Main specification 900×1435×500mm, 1140rpm900 × 1435 × 500mm, 1140rpm Chamber 용적Chamber volume 4.5L4.5L 분쇄 조건Milling condition media 25~35vol%, raw material 5~10vol%media 25 ~ 35vol%, raw material 5 ~ 10vol%

(2)실험결과(2) Experimental results

실리카졸의 첨가여부에 따른 칼슘설페이트의 분쇄효율을 확인한 결과, 실리카졸을 첨가하지 않은 A는 30분 분쇄결과 56% 통과하고 60분 분쇄결과 71% 통과하는 한편, 실리카졸을 첨가한 B는 30분 분쇄결과 73% 통과, 60분 분쇄결과 92% 통과하는 것으로 확인되었다. 이와 같이 실리카졸을 혼합하고 분쇄시간이 길수록 칼슘설페이트를 분쇄할 때 더욱 우수한 분쇄효율을 나타낸다. 분쇄효율이 높으면 분쇄 비용을 절감할 수 있고 또한 미립자의 원료를 쉽게 얻을 수 있으므로, 실리카졸을 혼합하여 분쇄한 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은 경제성은 물론 반응성에서도 유리한 재료가 될 수 있다.
As a result of checking the grinding efficiency of calcium sulfate according to the addition of silica sol, A without silica sol passed 56% after 30 minutes grinding and 71% after 60 minutes grinding, while B with silica sol added 30 It was confirmed that 73% pass through the minute grinding and 92% pass through the 60 minutes grinding. As such, the longer the pulverization time is, the better the pulverization efficiency is. When the grinding efficiency is high, the grinding cost can be reduced and the raw material of the fine particles can be easily obtained. Therefore, the calcium sulfate-silica sol grinding powder, which is pulverized by mixing silica sol, can be an advantageous material in terms of economic efficiency and reactivity.

[[ 실험예2Experimental Example 2 ] 알칼리 자극제의 Alkali stimulants 혼입여부에Incorporation 따른  Following 고로슬래그Blast furnace slag 시멘트의 물성 Properties of Cement

(1)알칼리 자극제의 제조(1) production of alkali stimulants

도 1의 방법으로 알칼리 자극제를 제조하였다. 여기서 알칼리 자극제를 구성하는 원재료별 혼합비(wt%)는 칼슘페리알루미네이트(CFA):칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말(CS+SS):소듐칼슘설페이트(SCS)=17:55:28로 하였다. 특히 알칼리 자극제 제조에서 칼슘페리알루미네이트(CFA)는 (Al2O3 + Fe2O3) 함량이 전체 중량의 39%, Fe2O3/(Al2O3 + Fe2O3)가 31중량%, 비중 2.87, 비표면적 5,430cm2/g 이상, 응결시간 초결 38분, 1일강도 44MPa, 3일강도 58MPa인 것을 사용하고, 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말(CS+SS)는 비중 2.94의 괘상의 천연 무수석고(100 중량부)와 실리카졸(1중량부)를 혼합 분쇄 후 74㎛ 통과분을 사용하며, 소듐칼슘설페이트(SCS)는 SiO2 함량 30%, pH 10.2, 평균 입도 10nm, 점도(cps, 20℃) 24, 비중(20℃) 1.21인 것을 사용하였다. 그 결과 비중이 2.84이면서 SO3 함량이 42.7%인 알칼리 자극제를 제조할 수 있었다.An alkali stimulant was prepared by the method of FIG. 1. Here, the mixing ratio (wt%) for each raw material constituting the alkali stimulant was calcium feraluminate (CFA): calcium sulfate-silicasol pulverized powder (CS + SS): sodium calcium sulfate (SCS) = 17: 55: 28. Especially in the manufacture of alkali stimulants, calcium feraluminate (CFA) has (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) content of 39% of the total weight, Fe 2 O 3 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) is 31 Weight%, Specific gravity 2.87, Specific surface area 5,430 cm2 / g or more, Condensation time initial 38 minutes, 1 day strength 44MPa, 3 days strength 58MPa, calcium sulfate-silicasol pulverized powder (CS + SS) of specific gravity 2.94 74 μm of powder is used after mixing and grinding the crystalline natural anhydrous gypsum (100 parts by weight) and silica sol (1 part by weight), and sodium calcium sulfate (SCS) has a SiO 2 content of 30%, a pH of 10.2, an average particle size of 10 nm, The viscosity (cps, 20 degreeC) 24 and specific gravity (20 degreeC) 1.21 were used. As a result, an alkali stimulant having a specific gravity of 2.84 and a content of SO 3 of 42.7% could be prepared.

(2)고로슬래그 시멘트의 물성실험을 위한 배합조건(2) Blending conditions for the physical property test of blast furnace slag cement

앞서 제조된 알칼리 자극제를 가지고, 아래 [표 2]와 같은 배합으로 고로슬래그 시멘트의 유동성과 압축강도를 측정하였다. With the alkali stimulant prepared before, the fluidity and compressive strength of the blast furnace slag cement was measured by the formulation as shown in Table 2 below.

콘크리트 배합Concrete mix 구분division 결합재(B, 중량%)Binder (B,% by weight) 표준사
(B×중량%)
Standard yarn
(B x weight%)
혼합수
(B×중량%)
Mixed water
(B x weight%)
나프탈렌계
혼화제(B×중량%)
Naphthalene system
Admixture (B x weight%)
OPCOPC SPSP FAFA A-HVSCA-HVSC system 비교예1Comparative Example 1 4040 6060 -- -- 100100 300300 4545 0.50.5 실시예1Example 1 4040 5959 -- 1One 100100 300300 4545 0.50.5 비교예2Comparative Example 2 3535 6060 55 -- 100100 300300 4343 0.50.5 실시예2Example 2 3535 5959 55 1One 100100 300300 4343 0.50.5 비교예3Comparative Example 3 2020 8080 -- -- 100100 300300 4343 0.50.5 실시예3Example 3 2020 7979 -- 1One 100100 300300 4343 0.50.5 OPC: 비중이 3.15이고 분말도가 3,483cm2/g인 보통 포틀랜드 시멘트
SP: 비중이 2.90이고 분말도가 4,130cm2/g인 고로슬래그
FA: 비중이 2.21이고 분말도가 3,368cm2/g 인 플라이애시
A-HVSC: 앞서 제조된 알칼리 자극제
OPC: Common Portland Cement with Specific Gravity 3.15 and Powder Grain 3,483 cm2 / g
SP: blast furnace slag with specific gravity of 2.90 and powder level of 4,130 cm2 / g
FA: fly ash with specific gravity 2.21 and powder level 3,368 cm2 / g
A-HVSC: Alkali Stimulant Prepared Previously

(3)고로슬래그 시멘트의 물성실험결과(3) Property test results of blast furnace slag cement

고로슬래그 시멘트의 물성실험결과, 아래 [표 3]과 같이 나타냈다.Physical properties of the blast furnace slag cement, shown in Table 3 below.

고로슬래그 시멘트의 물성Properties of Blast Furnace Slag Cement 구분division 플로우
(cm)
Flow
(cm)
압축강도(MPa)Compressive strength (MPa)
1일1 day 3일3 days 7일7 days 28일28th 비교예1Comparative Example 1 21.521.5 8.48.4 18.818.8 29.629.6 38.738.7 실시예1Example 1 22.022.0 10.310.3 23.723.7 32.432.4 41.741.7 비교예2Comparative Example 2 19.519.5 8.88.8 19.219.2 31.931.9 41.941.9 실시예2Example 2 20.520.5 11.211.2 23.123.1 33.433.4 42.342.3 비교예3Comparative Example 3 20.520.5 6.26.2 16.816.8 24.724.7 37.137.1 실시예3Example 3 21.021.0 7.87.8 21.421.4 29.429.4 39.439.4

위의 [표 3]에서와 같이 알칼리 자극제를 혼입한 경우가 그렇지 않은 경우보다 유동성은 다소 개선되고 압축강도 성능은 우수하게 향상됨을 알 수 있다. 특히 알칼리 자극제를 혼입한 경우에 초기강도 영역에서 강도개선 효과가 우수한 것을 알 수 있다. 이와 같은 결과에 따라 본 발명에 따는 알칼리 자극제는 고로슬래그 시멘트에서 고로슬래그의 대체율을 증대시키는데 크게 기여하고, 이로써 고로슬래그의 대체율을 80%까지 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.
It can be seen that the fluidity is slightly improved and the compressive strength performance is better than the case where the alkali stimulant is mixed as shown in the above [Table 3]. In particular, when the alkali stimulant is mixed, it can be seen that the strength improvement effect is excellent in the initial strength region. As a result, the alkali stimulant according to the present invention is expected to greatly contribute to increasing the replacement rate of blast furnace slag in blast furnace slag cement, thereby increasing the replacement rate of blast furnace slag by 80%.

A-HVSC: 알칼리 자극제
CFA: 칼슘페리알루미네이트
CS: 칼슘설페이트
SS: 실리카졸
SCS: 소듐칼슘설페이트
FA: 플라이애시
A-HVSC: Alkali Stimulant
CFA: Calcium Feraluminate
CS: calcium sulfate
SS: Silica sol
SCS: Sodium Calcium Sulfate
FA: Fly Ash

Claims (6)

칼슘페리알루미네이트(Calcium Ferri-Aluminate, 4CaO·3(Al2O3, Fe2O3)·SO3) 분말 5~45중량%;
소듐칼슘설페이트(Sodium Calcium Sulfate, Na2Ca(SO4)2) 분말 12~45중량%;
괘상의 칼슘설페이트(Calcium Sulfate, CaSO4)에 실리카졸(Silica sol)이 첨가되어 분쇄된 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말 25~83중량%;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제.
Calcium Ferri-Aluminate (4CaO.3 (Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) .SO 3 ) powder 5 to 45 wt%;
Sodium Calcium Sulfate (Na 2 Ca (SO 4 ) 2 ) Powder 12-45 wt%;
25 to 83% by weight of pulverized calcium sulfate-silica sol ground powder added to silica sol (Calcium Sulfate, CaSO 4 );
An alkali stimulator for improving physical properties of blast furnace slag cement, characterized in that consisting of.
제1항에서,
상기 칼슘페리알루미네이트 분말은, (Al2O3 + Fe2O3) 함량이 전체 중량의 35% 이상, Fe2O3/(Al2O3 + Fe2O3)가 0.25 이상, 비중이 2.5~3.3, 비표면적이 5,000㎠/g 이상, 응결시간이 초결 25분 이상, 1일 압축강도가 40MPa 이상, 3일 강도가 50MPa 이상을 가지는 것이고,
상기 소듐칼슘설페이트 분말은, 0.2mm 이하인 것이며,
상기 칼슘설페이트-실리카졸 분쇄분말은, 괘상의 칼슘설페이트 100중량부에, 비중이 2.2~3.0인 괘상의 칼슘설페이트에 SiO2 함량이 29~41%, pH가 9.5~10.5, 평균 입도가 9~11nm, 점도(cps, 20℃)가 40 이하, 비중(20℃)이 1.19~1.31인 실리카졸 0.1~8.5중량부가 첨가되어 74㎛ 이하의 입도로 분쇄된 것임을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제.
In claim 1,
The calcium ferri aluminate powder, (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) content of 35% or more of the total weight, Fe 2 O 3 / (Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) is 0.25 or more, specific gravity 2.5 to 3.3, specific surface area of 5,000 cm2 / g or more, condensation time of the first time of 25 minutes or more, daily compressive strength of 40 MPa or more, three-day strength of 50 MPa or more,
The sodium calcium sulfate powder is 0.2mm or less,
The calcium sulfate-silicasol pulverized powder has a SiO 2 content of 29 to 41%, a pH of 9.5 to 10.5, and an average particle size of 9 to about 100 parts by weight of the calcium sulfate in the ruled phase, in the ruled calcium sulfate having a specific gravity of 2.2 to 3.0. Improvement of physical properties of blast furnace slag cement, characterized in that it is pulverized to a particle size of less than 74㎛ by adding 0.1 ~ 8.5 parts by weight of silica sol having a viscosity (cps, 20 ℃) of 40 or less, specific gravity (20 ℃) of 1.19 ~ 1.31. Alkali stimulant for.
고로슬래그 미분말 25~80중량%;
보통 포틀랜드 시멘트 19~72중량%;
제1항 또는 제2항에 따른 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제 0.1~3.0중량%;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트.
Blast furnace slag fine powder 25-80 wt%;
Usually 19-72% by weight of Portland cement;
0.1 to 3.0% by weight of an alkali stimulant for improving physical properties of the blast furnace slag cement according to claim 1 or 2;
Blast furnace slag cement, characterized in that consisting of.
제3항에서,
플라이애시가 상기 고로슬래그 시멘트 중량의 20중량% 이하 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트.
4. The method of claim 3,
Blast furnace slag cement, characterized in that the fly ash is further included 20% by weight or less of the blast furnace slag cement weight.
제3항에 따른 고로슬래그 시멘트를 제조하는 방법으로서,
괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸을 첨가 분쇄한 후 칼슘페리알루미네이트 분말, 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 혼합하거나, 괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸과 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 분쇄한 후 칼슘페리알루미네이트 분말 첨가 혼합하면서 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제를 제조하는 제1단계;
괘상의 고로슬래그, 보통 포틀랜드 시멘트용 클링커, 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합 분쇄하거나, 괘상의 고로슬래그와 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트를 혼합하거나, 괘상의 고로슬래그를 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합하면 고로슬래그 시멘트를 제조하는 제2단계;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트의 제조방법.
As a method of manufacturing the blast furnace slag cement according to claim 3,
Calcium sulphate is added to pulverized calcium sulphate and pulverized, followed by mixing and adding calcium ferrialuminate powder and sodium calcium sulphate powder, or pulverized Calcium sulphate and pulverized silica sol and sodium calcium sulphate powder. A first step of preparing an alkali stimulator for improving physical properties of blast furnace slag cement while mixing;
Ordinary blast furnace slag, clinker for ordinary portland cement, the alkali stimulant prepared in the first step is mixed or pulverized, or mixed and pulverized the blast furnace slag and the alkali stimulant prepared in the first step is usually mixed with portland cement A second step of producing blast furnace slag cement by pulverizing the blast furnace slag on the ground and mixing the ordinary portland cement with the alkali stimulant prepared in the first step;
Method for producing blast furnace slag cement, characterized in that consisting of.
제4항에 따른 고로슬래그 시멘트를 제조하는 방법으로서,
괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸을 첨가 분쇄한 후 칼슘페리알루미네이트 분말, 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 혼합하거나, 괘상의 칼슘설페이트에 실리카졸과 소듐칼슘설페이트 분말을 첨가 분쇄한 후 칼슘페리알루미네이트 분말 첨가 혼합하면서 고로슬래그 시멘트의 물성개선용 알칼리 자극제를 제조하는 제1단계;
괘상의 고로슬래그, 보통 포틀랜드 시멘트용 클링커, 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합 분쇄한 후 플라이애시를 첨가 혼합하거나, 괘상의 고로슬래그와 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제를 혼합 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트와 플라이애시를 첨가 혼합하거나, 괘상의 고로슬래그를 분쇄한 후 보통 포틀랜드 시멘트와 상기 제1단계에서 제조된 알칼리 자극제 및 플라이애시를 첨가 혼합하면서 고로슬래그 시멘트를 제조하는 제2단계;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트의 제조방법.
As a method of manufacturing the blast furnace slag cement according to claim 4,
Calcium sulphate is added to pulverized calcium sulphate and pulverized, followed by mixing and adding calcium ferrialuminate powder and sodium calcium sulphate powder, or pulverized Calcium sulphate and pulverized silica sol and sodium calcium sulphate powder. A first step of preparing an alkali stimulator for improving physical properties of blast furnace slag cement while mixing;
Crushed blast furnace slag, usually Portland cement clinker, mixed pulverized alkali stimulant prepared in the first step and then fly-added or mixed crushed blast furnace slag and alkali stimulant prepared in the first step A second step of producing blast furnace slag cement while additionally mixing the ordinary portland cement and fly ash, or pulverizing the blast furnace slag, and then adding and mixing the ordinary portland cement and the alkali stimulant and the fly ash prepared in the first step;
Method for producing blast furnace slag cement, characterized in that consisting of.
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