KR20140134086A - Inorganic binder composite - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무기결합재 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1450℃ 이상의 고온에서 소성하는 시멘트 제품을 대신할 수 있으며, 소성온도가 낮고 이산화탄소 발생량도 적으면서 압축강도 특성이 우수한 새로운 무기질 결합재 조성물에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a novel inorganic binder composition capable of replacing a cement product calcined at a high temperature of 1450 ° C. or higher and having a low firing temperature and a small amount of generated carbon dioxide and having excellent compressive strength characteristics .
기존 무기질 결합재로서 대표격인 시멘트는 1450℃ 이상의 고온에서 소성하여 제조되므로 제조 과정에서 자원 및 에너지가 많이 소비되며, 특히 이산화탄소를 다량으로 발생시킨다. As a conventional inorganic binder, cement is manufactured by firing at a high temperature of 1450 ° C or higher, so that resources and energy are consumed in the manufacturing process, and a large amount of carbon dioxide is generated in particular.
최근에는 전 세계적인 이슈인 친환경 녹색성장기술과 관련하여 에너지 절약기술 및 신재생에너지 기술이 주목받고 있으며, 또한 친환경적이고 이산화탄소 배출이 저감될 수 있는 기술이 주목받고 있다. Recently, energy conservation technology and renewable energy technology are attracting attention in relation to the global green growth technology, which is a global issue, and technologies that can reduce green emission and carbon dioxide emissions are attracting attention.
시멘트 1톤 생산 시 약 950kg의 이산화탄소가 배출하게 되는데, 국가적인 이산화탄소 감축 목표를 달성하기 위해서는 시멘트 산업에서 발생하는 이산화탄소의 배출을 줄이기 위한 노력이 요구되고 있다.One ton of cement produces about 950 kilograms of carbon dioxide, and efforts to reduce carbon dioxide emissions from the cement industry are required to meet the national carbon dioxide reduction target.
현재 시멘트 산업에서 이산화탄소를 줄이기 위한 다양한 노력이 진행되고 있는데, 가장 대표적인 방법이 이산화탄소 포집 기술과 더불어 슬래그나 플라이애쉬 같은 포졸란 물질을 다량으로 첨가하는 혼합시멘트의 개발과, 비소성 시멘트의 개발 등이 있으나, 혼합시멘트나 비소성 시멘트는 기본적으로는 모두 무기질 결합재로 시멘트를 사용하는 것이다. Currently, various efforts are being made to reduce carbon dioxide in the cement industry. The most representative method is the development of mixed cement containing a large amount of pozzolanic substances such as slag or fly ash, and development of non-fired cement in addition to carbon dioxide capture technology , Mixed cement and non-sintered cement basically use cement as inorganic binder.
에너지 및 이산화탄소를 줄이기 위해서는 이산화탄소 발생량이 적거나 발생량보다 흡수량이 더 많은 시멘트의 개발이 필요하며, 또한 소성온도도 기존의 제품보다 획기적으로 낮출 필요가 있다. 소성온도가 낮고 이산화탄소를 흡수하는 성질이 갖는 새로운 무기질 결합재의 개발이 필요하다.
In order to reduce energy and carbon dioxide, it is necessary to develop a cement having a smaller amount of carbon dioxide emission or more absorption than the amount of generation, and it is also necessary to drastically lower the firing temperature. It is necessary to develop a new inorganic binder having a low firing temperature and a property of absorbing carbon dioxide.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 1450℃ 이상의 고온에서 소성하는 시멘트 제품을 대신할 수 있으며, 소성온도가 낮고 이산화탄소 발생량도 적으면서 압축강도 특성이 우수하며, 수화활성도가 높고, 내구성이 우수한 무기결합재 조성물을 제공함에 있다.
A problem to be solved by the present invention is to provide an inorganic binder composition which can substitute for a cement product which is fired at a high temperature of 1450 DEG C or higher and which has a low firing temperature and a small amount of carbon dioxide generation and is excellent in compression strength, .
본 발명은, 마그네시아 광물 분말, 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 사문석 분말 25∼900중량부를 포함하며, 상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 수화반응의 활성도를 높이기 위해 600∼1000℃의 온도에서 소성 처리되어 있고, 상기 마그네시아 광물 분말의 브레인 분말도가 2,000∼10,000㎠/g 범위이고, 상기 사문석 분말의 브레인 분말도가 2,000∼10,000㎠/g 범위인 것을 특징으로 하는 무기결합재 조성물을 제공한다. The magnesia mineral powder and the serpentine powder each contain 25 to 900 parts by weight of serpentine powder per 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. The magnesia mineral powder and the serpentine powder are mixed at a temperature of 600 to 1000 ° C Wherein the brains powder of the magnesia mineral powder is in a range of 2,000 to 10,000 cm 2 / g and the turbine powder of the serpentine powder is in a range of 2,000 to 10,000 cm 2 / g.
상기 사문석 분말은 활성도를 높이기 위해 NaHCO3 및 Na2CO3 중에서 선택된 1종 이상의 포화수용액으로 180∼240℃의 오토클레이브에서 수열 처리되어 있을 수 있다.The serpentine powders may be hydrothermally treated in an autoclave at 180-240 ° C with at least one saturated aqueous solution selected from NaHCO 3 and Na 2 CO 3 to enhance the activity.
상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 MgCl2 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다.The inorganic binder composition may further comprise 0.1 to 16 parts by weight of MgCl 2 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 MgSO4 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다.The inorganic binder composition may further include 0.1 to 16 parts by weight of MgSO 4 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 MgCO3 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다.The inorganic binder composition may further include 0.1 to 16 parts by weight of MgCO 3 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 NaCl 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다.The inorganic binder composition may further comprise 0.1 to 16 parts by weight of NaCl relative to 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 NaHPO4 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다.The inorganic binder composition may further include 0.1 to 16 parts by weight of NaHPO 4 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 MgCl2, MgSO4, MgCO3, NaCl 및 NaHPO4 중에서 선택된 2종 이상의 강도개선제 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다.The inorganic binder composition may further comprise 0.1 to 16 parts by weight of at least two strength improvers selected from MgCl 2 , MgSO 4 , MgCO 3 , NaCl and NaHPO 4 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질 0.5∼80중량부를 더 포함할 수 있다.
The inorganic binder composition may further comprise 0.5 to 80 parts by weight of at least one pozzolanic substance selected from silica fume, fly ash and blast furnace slag, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
본 발명의 무기결합재 조성물은, 1450℃ 이상의 고온에서 소성하는 시멘트 제품을 대신할 수 있으며, 소성온도가 낮고 이산화탄소 발생량도 적으면서 압축강도 특성이 우수하며, 수화활성도가 높고, 내구성이 우수하다. The inorganic binder composition of the present invention can substitute for a cement product which is fired at a high temperature of 1450 DEG C or more, has a low firing temperature and a small amount of generated carbon dioxide, has excellent compressive strength characteristics, high hydration activity and excellent durability.
본 발명에 의하면, 에너지 소비 및 이산화탄소 발생량을 줄일 수 있으며, 사문석을 사용함으로써 이산화탄소를 흡수하는 효과를 얻을 수도 있다.
According to the present invention, energy consumption and carbon dioxide generation amount can be reduced, and carbon dioxide can be absorbed by using serpentine.
도 1은 실험예 5에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말, 700℃에서 소성한 사문석 분말, 그리고 실리카흄을 혼합한 무기결합재 조성물의 3일, 7일, 28일 후 압축강도를 나타낸 도면이다.
도 2는 실험예 6에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말, 700℃에서 소성한 사문석 분말, 그리고 실리카흄, 플라이애쉬, 고로슬래그를 각각 혼합하고, 여기에 MgCl2를 혼합한 무기결합재 조성물의 3일, 7일, 28일 후 압축강도를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a graph showing the compressive strengths after 3 days, 7 days, and 28 days of inorganic binder compositions obtained by mixing magnesia mineral powder calcined at 700 ° C., serpentine powder calcined at 700 ° C., and silica fume according to Experimental Example 5.
Figure 2 is a magnesia minerals powder calcined at 700 ℃ according to the Experimental Example 6, 700 ℃ a serpentine powder, and 3 of silica fume, fly ash, a respective mixture of blast furnace slag, and mixture of MgCl 2 in this inorganic binder composition and baked at Day, 7 days, and 28 days after the completion of the test.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무기결합재 조성물은, 마그네시아 광물 분말, 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 사문석 분말 25∼900중량부를 포함하며, 상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 수화반응의 활성도를 높이기 위해 600∼1000℃의 온도에서 소성 처리되어 있고, 상기 마그네시아 광물 분말의 브레인 분말도가 2,000∼10,000㎠/g 범위이고, 상기 사문석 분말의 브레인 분말도가 2,000∼10,000㎠/g 범위일 수 있다. The inorganic binder composition according to a preferred embodiment of the present invention comprises a magnesia mineral powder and 25-900 parts by weight of serpentine powder per 100 parts by weight of the magnesia mineral powder, wherein the magnesia mineral powder and the serpentine powder have a hydration reaction activity And the brains of the magnesia mineral powder are in the range of 2,000 to 10,000 cm 2 / g and the turbine powder of the serpentine powder is in the range of 2,000 to 10,000 cm 2 / g. .
시멘트를 제조하는데 에너지가 많이 소비되고 제조 과정에서 이산화탄소가 대량 발생되지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무기결합재 조성물은 소성 온도가 낮고 이산화탄소 흡수량이 많은 사문석(마그네슘 실리케이트계 광물) 분말과 마그네시아 광물 분말을 기본으로 한다. The inorganic binder composition according to the preferred embodiment of the present invention is composed of a mixture of a saneunseok (magnesium silicate-based mineral) powder and a magnesia mineral powder having a low sintering temperature and a large amount of carbon dioxide absorption, .
마그네시아 광물은 MgO계 광물로서 MgO의 함량이 80중량% 이상(예컨대, 80∼99.9중량%)인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The magnesia mineral is preferably an MgO-based mineral having a MgO content of 80 wt% or more (e.g., 80 to 99.9 wt%).
마그네시아 광물의 입도 크기가 큰 경우에는 볼밀(ball mill), 어트리션 밀(attrition mill)과 같은 분쇄 공정을 이용하여 목표하는 크기로 분쇄하여 사용할 수 있으며, 마그네시아 광물 분말의 브레인 분말도는 2,000∼10,000㎠/g 범위인 것이 바람직한데, 분말도가 높을수록 수화 작용이 빠르므로 조기강도가 높고 워커빌리티, 수밀성 및 내구성도 높아지며, 2,000㎠/g 미만인 경우에는 입자 간 결합에 어려움이 발생될 수 있고, 10,000㎠/g을 초과하는 경우에는 분말의 제조가 어려울 뿐만 아니라 가격이 비싸 경제적이지 못하다.When the particle size of the magnesia mineral is large, it can be used by grinding to a desired size by using a milling process such as a ball mill and an attrition mill, and the powder of the magnesia mineral powder is 2,000 ~ The water hardness and durability are also increased because early hydration is high and the water hardness and durability are also increased. When the powder viscosity is less than 2,000 cm 2 / g, If it is more than 10,000 cm 2 / g, the powder is difficult to manufacture and is expensive and not economical.
마그네시아 광물 자체를 사용하여도 되지만, 수화반응의 활성도(수화활성도)를 높이기 위해 600∼1000℃의 온도에서 소성 처리된 마그네시아 광물 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 소성 온도가 600∼1000℃로 낮기 때문에 에너지의 소모가 적고, 비용이 절약되어 경제적이며, 대량 생산에 적합한 장점이 있다. 상기 소성 처리는 공기(air) 분위기와 같은 산화 분위기에서 10분∼24시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.Magnesia mineral itself may be used, but it is preferable to use the magnesia mineral powder calcined at a temperature of 600 to 1000 占 폚 in order to increase hydration reaction activity (hydration activity). Since the firing temperature is as low as 600 to 1000 占 폚, energy consumption is low, cost is saved, and it is economical and suitable for mass production. The firing treatment is preferably performed in an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere for 10 minutes to 24 hours.
사문석(serpentine)은 마그네슘 실리케이트계 광물로서 화학식이 Mg3Si2O5(OH)4)이다. 사문석은 성분 함량으로 MgO 30∼60중량% 및 SiO2 30∼45중량%를 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 사문석은 마그네시아 광물의 약점인 강도가 약하고 내수성 등의 내구성이 약한 단점을 보완하여 줄 수 있다. Serpentine is a magnesium silicate mineral with the formula Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ). Serpentine is preferable to use those containing 30~60% by weight of MgO and SiO 2 30~45% by weight of ingredient content. These serpentines can complement weaknesses such as weakness of weakness of magnesia minerals and weak durability such as water resistance.
사문석의 입도 크기가 큰 경우에는 볼밀링(ball mill), 어트리션 밀(attrition mill)과 같은 분쇄 공정을 이용하여 목표하는 크기로 분쇄하여 사용할 수 있으며, 사문석 분말의 브레인 분말도는 2,000∼10,000㎠/g 범위인 것이 바람직한데, 분말도가 높을수록 수화 작용이 빠르므로 조기강도가 높고 워커빌리티, 수밀성 및 내구성도 높아지며, 2,000㎠/g 미만인 경우에는 입자 간 결합에 어려움이 발생될 수 있고, 10,000㎠/g을 초과하는 경우에는 분말의 제조가 어려울 뿐만 아니라 가격이 비싸 경제적이지 못하다.When the particle size of the serpentinite is large, it can be pulverized to a desired size by using a milling process such as ball mill or attrition mill. The turbine powder of the serpentine powder is 2,000 to 10,000 Cm 2 / g. The higher the degree of hydration, the higher the early strength and the higher the workability, the water tightness and the durability. When the degree of hydration is less than 2,000 cm 2 / g, Cm < 2 > / g, the powder is difficult to manufacture and is expensive and not economical.
상기 사문석 분말은 활성도를 높이기 위해 NaHCO3 및 Na2CO3 중에서 선택된 1종 이상의 포화수용액으로 180∼240℃의 오토클레이브에서 수열 처리된 것을 사용할 수 있다. 사문석 분말을 NaHCO3 및 Na2CO3 중에서 선택된 1종 이상의 포화수용액에 담그고 180∼240℃의 오토클레이브에서 수열 처리함으로써 사문석 분말의 활성도를 높일 수 있는 장점이 있다. The serpentine powders may be hydrothermally treated in an autoclave at 180 to 240 캜 with at least one saturated aqueous solution selected from NaHCO 3 and Na 2 CO 3 to enhance the activity. It is advantageous that the activity of the serpentine powder can be increased by immersing the serpentine powder in at least one saturated aqueous solution selected from NaHCO 3 and Na 2 CO 3 and hydrothermally treating it in an autoclave at 180 to 240 ° C.
광물인 사문석 자체를 사용하여도 되지만, 수화반응의 활성도(수화활성도)를 높이기 위해 600∼1000℃의 온도에서 소성 처리된 사문석 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 소성 온도가 600∼1000℃로 낮기 때문에 에너지의 소모가 적고, 비용이 절약되어 경제적이며, 대량 생산에 적합한 장점이 있다. 상기 소성 처리는 공기(air) 분위기와 같은 산화 분위기에서 10분∼24시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. It is preferable to use serpentine powder calcined at a temperature of 600 to 1000 ° C in order to increase hydration reaction activity (hydration activity). Since the firing temperature is as low as 600 to 1000 占 폚, energy consumption is low, cost is saved, and it is economical and suitable for mass production. The firing treatment is preferably performed in an oxidizing atmosphere such as an air atmosphere for 10 minutes to 24 hours.
상기 사문석 분말은 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 25∼900중량부, 더욱 바람직하게는 40∼120중량부 함유되는 것이 바람직하다.The serpentine powder is preferably contained in the inorganic binder composition in an amount of 25 to 900 parts by weight, more preferably 40 to 120 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
상기 무기결합재 조성물은 MgCl2를 더 포함할 수 있다. 상기 무기결합재 조성물에 MgCl2가 첨가되면 강도, 특히 압축강도가 개선되고 내구성이 개선되며 빠른 경화 특성을 나타내는 효과가 있다. 상기 MgCl2는 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1∼16중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼8중량부 함유되는 것이 바람직한데, 상기 MgCl2의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 압축강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 MgCl2의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 16중량부를 초과하면 빠른 경화 특성을 나타내지만 더 이상의 압축강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 떨어질 수 있어 경제적이지 못하다. The inorganic binder composition may further include MgCl 2 . When MgCl 2 is added to the inorganic binder composition, strength, particularly compressive strength, is improved, durability is improved, and fast curing characteristics are exhibited. It is preferable that the MgCl 2 is contained in the inorganic binder composition in an amount of 0.1 to 16 parts by weight, more preferably 0.2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. If the content of MgCl 2 is less than 100 parts by weight of the
또한, 상기 무기결합재 조성물은 MgSO4를 더 포함할 수 있다. 상기 무기결합재 조성물에 MgSO4가 첨가되면 강도, 특히 압축강도가 개선되고 내구성이 개선되며 빠른 경화 특성을 나타내는 효과가 있다. 상기 MgSO4는 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1∼16중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼8중량부 함유되는 것이 바람직한데, 상기 MgSO4의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 압축강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 MgSO4의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 16중량부를 초과하면 빠른 경화 특성을 나타내지만 더 이상의 압축강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 떨어질 수 있어 경제적이지 못하다. In addition, the inorganic binder composition may further include MgSO 4 . When MgSO 4 is added to the inorganic binder composition, strength, particularly compressive strength, is improved, durability is improved, and quick curing characteristics are exhibited. The MgSO 4 is preferably contained in the inorganic binder composition in an amount of 0.1 to 16 parts by weight, more preferably 0.2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. When the content of the MgSO 4 exceeds 100 parts by weight of the
또한, 상기 무기결합재 조성물은 MgCO3를 더 포함할 수 있다. 상기 무기결합재 조성물에 MgCO3가 첨가되면 강도, 특히 압축강도가 개선되고 내구성이 개선되며 빠른 경화 특성을 나타내는 효과가 있다. 상기 MgCO3는 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1∼16중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼8중량부 함유되는 것이 바람직한데, 상기 MgCO3의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 압축강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 MgCO3의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 16중량부를 초과하면 빠른 경화 특성을 나타내지만 더 이상의 압축강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 떨어질 수 있어 경제적이지 못하다. The inorganic binder composition may further include MgCO 3 . When MgCO 3 is added to the inorganic binder composition, strength, particularly compressive strength, is improved, durability is improved, and quick curing characteristics are exhibited. The MgCO 3 is preferably contained in the inorganic binder composition in an amount of 0.1 to 16 parts by weight, more preferably 0.2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. When the MgCO 3 content is higher than the
또한, 상기 무기결합재 조성물은 NaCl를 더 포함할 수 있다. 상기 무기결합재 조성물에 NaCl이 첨가되면 강도, 특히 압축강도가 개선되고 내구성이 개선되며 빠른 경화 특성을 나타내는 효과가 있다. 상기 NaCl은 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1∼16중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼8중량부 함유되는 것이 바람직한데, 상기 NaCl의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 압축강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 NaCl의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 16중량부를 초과하면 빠른 경화 특성을 나타내지만 더 이상의 압축강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 떨어질 수 있어 경제적이지 못하다. In addition, the inorganic binder composition may further include NaCl. When NaCl is added to the inorganic binder composition, strength, particularly compressive strength is improved, durability is improved, and fast curing characteristics are exhibited. It is preferable that the NaCl is contained in the inorganic binder composition in an amount of 0.1 to 16 parts by weight, more preferably 0.2 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. When the content of NaCl is 100 parts by weight The effect of improving the compressive strength and durability may be insufficient. If the content of NaCl exceeds 16 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesia mineral powder, it exhibits quick curing property, but further compressive strength and durability It is difficult to expect the improvement effect and the price competitiveness can be lowered, which is not economical.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 NaHPO4를 더 포함할 수 있다. 상기 무기결합재 조성물에 NaHPO4이 첨가되면 강도, 특히 압축강도가 개선되고 내구성이 개선되며 빠른 경화 특성을 나타내는 효과가 있다. 상기 NaHPO4은 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1∼16중량부, 더욱 바람직하게는 0.2∼8중량부 함유되는 것이 바람직한데, 상기 NaHPO4의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 압축강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 NaHPO4의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 16중량부를 초과하면 빠른 경화 특성을 나타내지만 더 이상의 압축강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 떨어질 수 있어 경제적이지 못하다. In addition, the inorganic binder composition may further include NaHPO 4 . When NaHPO 4 is added to the inorganic binder composition, strength, particularly compressive strength, is improved, durability is improved, and fast curing characteristics are exhibited. The NaHPO 4 are based on 100 parts by weight of the magnesium mineral powder in the inorganic binder composition from 0.1 to 16 parts by weight, more preferably 0.2 to 8 parts by weight is contained, the content of the NaHPO 4 wherein the
한편, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 MgCl2, MgSO4, MgCO3, NaCl 및 NaHPO4 중에서 선택된 2종 이상의 강도개선제 0.1∼16중량부를 더 포함할 수 있다. MgCl2, MgSO4, MgCO3, NaCl 및 NaHPO4 중에서 선택된 2종 이상을 사용함으로써 씨너지 효과를 기대할 수 있고 강도, 특히 압축강도와 내구성을 개선하고 빠른 경화 특성을 나타내는 효과를 기대할 수 있다.The inorganic binder composition may further comprise 0.1 to 16 parts by weight of at least two strength modifiers selected from MgCl 2 , MgSO 4 , MgCO 3 , NaCl and NaHPO 4 per 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. MgCl 2 , MgSO 4 , MgCO 3 , NaCl, and NaHPO 4 , it is possible to expect a synergistic effect and an effect of improving strength, particularly compressive strength and durability and exhibiting fast curing characteristics.
또한, 상기 무기결합재 조성물은 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질 0.5∼80중량부를 더 포함할 수 있다. 실라카흄은 포졸란 물질의 대표적인 물질이고, 플라이애쉬는 발전 산업에서 나오는 물질이며, 고로슬래그는 제철 산업에서 나오는 물질이다. 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그는 마그네시아 광물의 약점인 강도가 약하고 내수성 등의 내구성이 약한 단점을 보완하여 줄 수 있고, 장기강도를 개선할 수 있다. 상기 무기결합재 조성물에 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질을 첨가하게 되면 강도 및 내구성을 개선할 수 있다. 상기 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질은 상기 무기결합재 조성물에 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.5∼80중량부 함유되는 것이 바람직한데, 상기 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 0.5중량부 미만이면 압축강도, 내구성 및 장기강도 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질의 함량이 상기 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 80중량부를 초과하면 더 이상의 압축강도, 내구성 및 장기강도 개선 효과를 기대하기 어렵고 가격경쟁력이 떨어질 수 있어 경제적이지 못하다. 포졸란 물질의 입도 크기가 큰 경우에는 볼밀링(ball mill), 어트리션 밀(attrition mill)과 같은 분쇄 공정을 이용하여 목표하는 크기로 분쇄하여 사용할 수 있으며, 실리카흄, 플라이애쉬 및 고로슬래그 중에서 선택된 1종 이상의 포졸란 물질의 브레인 분말도는 2,000∼10,000㎠/g 범위인 것이 바람직한데, 분말도가 높을수록 수화 작용이 빠르므로 조기강도가 높고 워커빌리티, 수밀성 및 내구성도 높아지며, 2,000㎠/g 미만인 경우에는 입자 간 결합에 어려움이 발생될 수 있고, 10,000㎠/g을 초과하는 경우에는 분말의 제조가 어려울 뿐만 아니라 가격이 비싸 경제적이지 못하다.The inorganic binder composition may further comprise 0.5 to 80 parts by weight of at least one pozzolanic substance selected from silica fume, fly ash and blast furnace slag, based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. Silica fume is a representative material for pozzolanic materials, fly ash is a material from the power generation industry, and blast furnace slag is a material from the steel industry. Silica fume, fly ash and blast furnace slag can compensate for the disadvantages of weak strength such as weakness of the magnesia mineral and low durability such as water resistance and can improve the long term strength. The addition of at least one pozzolanic material selected from silica fume, fly ash and blast furnace slag to the inorganic binder composition can improve strength and durability. The at least one pozzolanic material selected from the group consisting of silica fume, fly ash and blast furnace slag is preferably contained in the inorganic binder composition in an amount of 0.5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder. In the silica fume, fly ash and blast furnace slag If the content of the at least one selected pozzolanic substance is less than 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder, the effect of improving the compressive strength, durability and long-term strength may be insignificant. If the content of one kind or more selected from silica fume, fly ash, When the content of the pozzolanic substance is more than 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesia mineral powder, further improvement in compressive strength, durability and long-term strength can not be expected and cost competitiveness can not be obtained. When the particle size of the pozzolan material is large, it may be pulverized to a desired size using a pulverizing process such as a ball mill or an attrition mill, and may be selected from among silica fume, fly ash and blast furnace slag The higher the degree of hydration is, the higher the early strength, the higher the workability, the water tightness and the durability, and the lower the degree of brain powder of less than 2,000 cm 2 / g It may be difficult to bond the particles to each other, and when it is more than 10,000 cm2 / g, the powder is difficult to manufacture and is expensive and not economical.
본 발명의 무기결합재 조성물은 소성온도가 낮고 이산화탄소 발생량도 적으면서 또한 압축강도 특성이 우수하다.The inorganic binder composition of the present invention has a low firing temperature, a small amount of generated carbon dioxide, and excellent compression strength characteristics.
본 발명의 무기결합재 조성물은 1450℃ 이상의 고온에서 소성하는 기존의 시멘트 제품을 대체할 수 있으며, 상기 무기결합재 조성물은 물과 혼합되어 실제 작업하려는 현장에 시공될 수 있다. 상기 무기결합재 조성물과 물의 혼합비율은 실제 작업하려는 현장 상황, 적용되는 구조물, 시공 방법 등에 따라 적절하게 사용할 수 있다. The inorganic binder composition of the present invention can be substituted for existing cement products that are fired at a high temperature of 1450 ° C or higher. The inorganic binder composition can be mixed with water and can be applied to a site where actual operation is desired. The mixing ratio of the inorganic binder composition and the water may be suitably used according to the actual situation of the work site, the structure to be applied, the method of construction, and the like.
또한, 본 발명의 무기결합재 조성물은 잔골재 및 물과 혼합되어 모르타르 조성물로도 사용이 가능하다. In addition, the inorganic binder composition of the present invention can be mixed with fine aggregate and water to be used as a mortar composition.
또한, 본 발명의 무기결합재 조성물은 잔골재, 굵은골재 및 물과 혼합되어 콘크리트 조성물로도 사용이 가능하다.
In addition, the inorganic binder composition of the present invention can be mixed with fine aggregate, coarse aggregate and water to be used as a concrete composition.
이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, experimental examples according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
아래의 표 1에 이하의 실험예들에서 사용된 원료의 화학조성(성분)을 나타내었다. Table 1 below shows the chemical composition (ingredients) of the raw materials used in the following experimental examples.
<실험예 1><Experimental Example 1>
700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말에 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애쉬를 각각 30중량부를 혼합하여 무기결합재 조성물을 제조하고, 상기 무기결합재 조성물에 물을 1:1의 중량비로 혼합한 후, 4㎝×4㎝×16㎝의 몰드에 주입하여 28일 후의 압축강도를 측정하였다. 이때, 분산제 등은 사용하지 않았다. 상기 소성은 공기 분위기에서 1시간 동안 수행하였는데, 소성 온도인 700℃까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였으며, 700℃에서 1시간 동안 유지한 후에 자연냉각하였다. 이때, 사용된 마그네시아 광물 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 실리카흄의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였으며, 고로슬래그의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 플라이애쉬의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였다.30 parts by weight of silica fume, blast furnace slag and fly ash were mixed with 100 parts by weight of the magnesia mineral powder to a magnesia mineral powder calcined at 700 ° C to prepare an inorganic binder composition. Water was added to the inorganic binder composition at a weight ratio of 1: 1 , And the mixture was injected into a mold having a size of 4 cm x 4 cm x 16 cm to measure the compressive strength after 28 days. At this time, no dispersant or the like was used. The firing was carried out in an air atmosphere for 1 hour. The firing temperature was raised to a firing temperature of 700 ° C at a rate of 10 ° C / min, followed by natural cooling at 700 ° C for 1 hour. In this case, the blades of the magnesia mineral powder used were about 4,000 cm 2 / g, the silica fume powder had a blast amount of about 4,000 cm 2 / g, the blast powder blast amount of the blast furnace slag was about 4,000 cm 2 / g, The degree of the powder was about 4,000 cm 2 / g.
아래의 표 2에 실험예 1에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말에 무기질 첨가재로 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애쉬를 각각 혼합한 무기결합재 조성물의 28일 후 압축강도를 나타내었다. Table 2 below shows the compressive strength after 28 days of the inorganic binder composition in which silica fume, blast furnace slag and fly ash were mixed as an inorganic additive to the magnesia mineral powder calcined at 700 ° C according to Experimental Example 1.
<실험예 2><Experimental Example 2>
700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말에 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애쉬를 각각 30중량부를 혼합하고, 여기에 MgCl2를 마그네시아 광물 분말 100중량부에 대하여 3.85중량부를 혼합하여 무기결합재 조성물을 제조하고, 상기 무기결합재 조성물에 물을 1:1의 중량비로 혼합한 후, 4㎝×4㎝×16㎝의 몰드에 주입하여 28일 후의 압축강도를 측정하였다. 이때, 분산제 등은 사용하지 않았다. 상기 소성은 공기 분위기에서 1시간 동안 수행하였는데, 소성 온도인 700℃까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였으며, 700℃에서 1시간 동안 유지한 후에 자연냉각하였다. 이때, 사용된 마그네시아 광물 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 실리카흄의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였으며, 고로슬래그의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 플라이애쉬의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였다.700 ℃ a magnesium mineral powder to
아래의 표 3에 실험예 2에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말에 무기질 첨가재로 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애쉬를 각각 첨가하고, 여기에 MgCl2를 혼합한 무기결합재 조성물의 28일 후 압축강도를 나타내었다. In Table 3 below, silica fume, blast furnace slag and fly ash were added as inorganic additives to the magnesia mineral powder calcined at 700 ° C according to Experimental Example 2, and the compressive strength after 28 days of the inorganic binder composition in which MgCl 2 was mixed was added thereto Respectively.
표 2와 표 3을 참조하면, MgCl2를 첨가한 실험예 2의 경우에는 MgCl2를 첨가하지 않은 실험예 1의 경우보다 압축강도가 증가한 것으로 나타났다.
Referring to Table 2 and Table 3, in the case of the experiments with the addition of MgCl 2 Example 2 was found than an increase of the compressive strength in the experimental example 1 without addition of MgCl 2.
<실험예 3><Experimental Example 3>
NaHCO3 포화수용액을 이용하여 180℃의 오토클레이브에서 5시간 동안 수열 처리한 사문석 분말과, 마그네시아 광물 분말을 700℃에서 소성 처리하고, 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 혼합하여 무기결합재 조성물을 제조하고, 상기 무기결합재 조성물에 물을 1:1의 중량비로 혼합한 후, 4㎝×4㎝×16㎝의 몰드에 주입하여 28일 후의 압축강도를 측정하였다. 이때, 분산제 등은 사용하지 않았으며, 상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 각각 90:10, 70:30, 50:50의 중량비로 혼합하였다. 상기 소성은 공기 분위기에서 1시간 동안 수행하였는데, 소성 온도인 700℃까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였으며, 700℃에서 1시간 동안 유지한 후에 자연냉각하였다. 이때, 사용된 마그네시아 광물 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 사문석 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였다.A serpentine powder and a magnesia mineral powder hydrothermally treated in an autoclave at 180 ° C. for 5 hours using a saturated aqueous NaHCO 3 solution were calcined at 700 ° C. and mixed with a magnesia mineral powder calcined at 700 ° C. and a serpentine powder, The mixture was mixed with water at a weight ratio of 1: 1 to the inorganic binder composition, and then injected into a mold having a size of 4 cm x 4 cm x 16 cm. The compressive strength after 28 days was measured. At this time, no dispersant or the like was used, and the magnesia mineral powder and the serpentine powder were mixed at a weight ratio of 90:10, 70:30, and 50:50, respectively. The firing was carried out in an air atmosphere for 1 hour. The firing temperature was raised to a firing temperature of 700 ° C at a rate of 10 ° C / min, followed by natural cooling at 700 ° C for 1 hour. The blain powder of the magnesia mineral powder used was about 4,000 cm 2 / g and the blast powder of the serpentine powder was about 4,000 cm 2 / g.
아래의 표 4에 실험예 3에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말과 700℃에서 소성한 사문석 분말을 혼합한 무기결합재 조성물의 28일 후 압축강도를 나타내었다. Table 4 below shows the compressive strength after 28 days of the inorganic binder composition obtained by mixing the magnesia mineral powder calcined at 700 ° C and the serpentine powder calcined at 700 ° C according to Experimental Example 3.
표 2와 표 4를 참조하면, 실험예 3에 따라 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 혼합하여 사용한 경우에는 실험예 1에 따라 마그네시아 광물 분말에 실리카흄, 고로슬래그 또는 플라이애쉬를 혼합하여 사용한 경우보다 압축강도가 높은 것으로 나타났다.
Referring to Tables 2 and 4, when the magnesia mineral powder and the serpentine powder were mixed according to Experimental Example 3, the compressive strengths of the magnesia mineral powders according to Experimental Example 1 were higher than those of silica fume, blast furnace slag or fly ash Respectively.
<실험예 4><Experimental Example 4>
NaHCO3 포화수용액을 이용하여 180℃의 오토클레이브에서 5시간 동안 수열 처리한 사문석 분말과, 마그네시아 광물 분말을 700℃에서 소성 처리하고, 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 혼합하고, 여기에 MgCl2를 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말의 전체 함량 100중량부에 대하여 5중량부를 혼합하여 무기결합재 조성물을 제조하고, 상기 무기결합재 조성물에 물을 1:1의 중량비로 혼합한 후, 4㎝×4㎝×16㎝의 몰드에 주입하여 28일 후의 압축강도를 측정하였다. 이때, 분산제 등은 사용하지 않았으며, 상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 각각 90:10, 70:30, 50:50의 중량비로 혼합하였다. 상기 소성은 공기 분위기에서 1시간 동안 수행하였는데, 소성 온도인 700℃까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였으며, 700℃에서 1시간 동안 유지한 후에 자연냉각하였다. 이때, 사용된 마그네시아 광물 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 사문석 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였다.A serpentine powder and a magnesia mineral powder hydrothermally treated in an autoclave at 180 ° C. for 5 hours using a saturated aqueous solution of NaHCO 3 were fired at 700 ° C. and mixed with magnesia mineral powder calcined at 700 ° C. and serpentine powder, And 5 parts by weight of MgCl 2 with respect to 100 parts by weight of the total amount of magnesia mineral powder and serpentine powder were mixed to prepare an inorganic binder composition. Water was mixed at a weight ratio of 1: 1 to the inorganic binder composition, 4 cm x 16 cm, and the compressive strength after 28 days was measured. At this time, no dispersant or the like was used, and the magnesia mineral powder and the serpentine powder were mixed at a weight ratio of 90:10, 70:30, and 50:50, respectively. The firing was carried out in an air atmosphere for 1 hour. The firing temperature was raised to a firing temperature of 700 ° C at a rate of 10 ° C / min, followed by natural cooling at 700 ° C for 1 hour. The blain powder of the magnesia mineral powder used was about 4,000 cm 2 / g and the blast powder of the serpentine powder was about 4,000 cm 2 / g.
아래의 표 5에 실험예 4에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말, 700℃에서 소성한 사문석 분말, 그리고 MgCl2를 혼합한 무기결합재 조성물의 28일 후 압축강도를 나타내었다. Table 5 below shows the compressive strength after 28 days of the magnesia mineral powder calcined at 700 ° C, the serpentine powder calcined at 700 ° C, and the inorganic binder composition mixed with MgCl 2 according to Experimental Example 4.
표 4 및 표 5를 참조하면, MgCl2를 첨가한 실험예 4의 경우에는 MgCl2를 첨가하지 않은 실험예 3의 경우보다 압축강도가 증가한 것으로 나타났다.
Referring to Tables 4 and 5, in the experimental example 4, the addition of MgCl 2 was found than an increase of the compressive strength in the experimental example 3 without addition of MgCl 2.
<실험예 5><Experimental Example 5>
마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 700℃에서 소성 처리하고, 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 혼합하고, 여기에 실리카흄을 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말의 전체 함량 100중량부에 대하여 10중량부를 혼합하여 무기결합재 조성물을 제조하고, 상기 무기결합재 조성물에 물을 1:1의 중량비로 혼합한 후, 4㎝×4㎝×16㎝의 몰드에 주입하여 압축강도 변화를 측정하였다. 이때, 분산제 등은 사용하지 않았으며, 상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 각각 70:30, 50:50, 30:70의 중량비로 혼합하였다. 상기 소성은 공기 분위기에서 1시간 동안 수행하였는데, 소성 온도인 700℃까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였으며, 700℃에서 1시간 동안 유지한 후에 자연냉각하였다. 이때, 사용된 마그네시아 광물 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 사문석 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였으며, 실리카흄의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였다.The magnesia mineral powder and the serpentine powder were fired at 700 ° C and mixed with the magnesia mineral powder calcined at 700 ° C and the serpentine powder, and 10 parts by weight of silica fume was added to 100 parts by weight of the total content of the magnesia mineral powder and the serpentine powder The inorganic binder composition was mixed with water at a weight ratio of 1: 1, and then injected into a mold of 4 cm x 4 cm x 16 cm to measure the change in compressive strength. At this time, no dispersant or the like was used, and the magnesia mineral powder and the serpentine powder were mixed at a weight ratio of 70:30, 50:50, and 30:70, respectively. The firing was carried out in an air atmosphere for 1 hour. The firing temperature was raised to a firing temperature of 700 ° C at a rate of 10 ° C / min, followed by natural cooling at 700 ° C for 1 hour. The blain powder of the magnesia mineral powder used was about 4,000 cm 2 / g, the blaine powder of the serpentine powder was about 4,000 cm 2 / g, and the blast powder of the silica fume was about 4,000 cm 2 / g.
도 1에 실험예 5에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말, 700℃에서 소성한 사문석 분말, 그리고 실리카흄을 혼합한 무기결합재 조성물의 3일, 7일, 28일 후 압축강도를 나타내었다. 도 1에서 (a)는 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 70:30의 중량비로 혼합하고 실리카흄을 혼합한 경우이고, (b)는 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 50:50의 중량비로 혼합하고 실리카흄을 혼합한 경우이며, (c)는 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 30:70의 중량비로 혼합하고 실리카흄을 혼합한 경우이다. FIG. 1 shows the compressive strength after 3 days, 7 days, and 28 days of magnesia mineral powder calcined at 700 ° C, serpentine powder calcined at 700 ° C, and inorganic binder composition mixed with silica fume according to Experimental Example 5. FIG. 1 (a) shows a case where the magnesia mineral powder and the serpentine powder are mixed at a weight ratio of 70:30 and silica fume is mixed, (b) the magnesia mineral powder and the serpentine powder are mixed at a weight ratio of 50:50, (C) is a case where the magnesia mineral powder and the serpentine powder are mixed at a weight ratio of 30:70 and silica fume is mixed.
도 1을 참조하면, 초기 3일 후의 압축강도는 유사하게 나타났으며, 28일 후의 압축강도는 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 70:30의 중량비로 혼합한 경우에서 가장 높게 나타났다.
Referring to FIG. 1, the compressive strength after the first three days was similar, and the compressive strength after 28 days was highest in the case where the magnesia mineral powder and the serpentine powder were mixed at a weight ratio of 70:30.
<실험예 6><Experimental Example 6>
마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 700℃에서 소성 처리하고, 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말을 혼합하고, 여기에 포졸란 물질인 실리카흄, 플라이애쉬, 고로슬래그를 마그네시아 광물 분말과 사문석 분말의 전체 함량 100중량부에 대하여 각각 10중량부를 혼합하고, 여기에 MgCl2를 마그네시아 광물 분말, 사문석 분말 및 포졸란 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 5중량부를 혼합하여 무기결합재 조성물을 제조하고, 상기 무기결합재 조성물에 물을 1:1의 중량비로 혼합한 후, 4㎝×4㎝×16㎝의 몰드에 주입하여 압축강도 변화를 측정하였다. 이때, 분산제 등은 사용하지 않았으며, 상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 50:50의 중량비로 혼합하였다. 상기 소성은 공기 분위기에서 1시간 동안 수행하였는데, 소성 온도인 700℃까지는 10℃/min의 승온속도로 승온하였으며, 700℃에서 1시간 동안 유지한 후에 자연냉각하였다. 이때, 사용된 마그네시아 광물 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 사문석 분말의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였으며, 실리카흄의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 플라이애쉬의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였고, 고로슬래그의 블레인 분말도는 4,000㎠/g 정도 였다. The magnesia mineral powder and the serpentine powder were calcined at 700 ° C, and the magnesia mineral powder calcined at 700 ° C was mixed with the serpentine powder. Silica fume, fly ash and blast furnace slag, which are pozzolans, were mixed with the magnesia mineral powder and the serpentine powder 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture were mixed with 5 parts by weight of MgCl 2 based on 100 parts by weight of the total content of magnesia mineral powder, serpentine powder and pozzolan material to prepare an inorganic binder composition, Water was mixed in the composition at a weight ratio of 1: 1 and then injected into a mold of 4 cm x 4 cm x 16 cm to measure the change in compressive strength. At this time, no dispersant or the like was used, and the magnesia mineral powder and the serpentine powder were mixed at a weight ratio of 50:50. The firing was carried out in an air atmosphere for 1 hour. The firing temperature was raised to a firing temperature of 700 ° C at a rate of 10 ° C / min, followed by natural cooling at 700 ° C for 1 hour. The blaine powder of the magnesia mineral powder used was about 4,000 cm 2 / g, the blaine powder of the serpentine powder was about 4,000 cm 2 / g, the blast powder of silica fume was about 4,000 cm 2 / g, The degree of the powder was about 4,000 cm 2 / g, and the blast powder of the blast furnace slag was about 4,000 cm 2 / g.
도 2에 실험예 6에 따라 700℃에서 소성한 마그네시아 광물 분말, 700℃에서 소성한 사문석 분말, 그리고 실리카흄, 플라이애쉬, 고로슬래그를 각각 혼합하고, 여기에 MgCl2를 혼합한 무기결합재 조성물의 3일, 7일, 28일 후 압축강도를 나타내었다. 도 2에서 (a)는 마그네시아 광물 분말, 사문석 분말, 실리카흄 및 MgCl2를 혼합한 경우이고, (b)는 마그네시아 광물 분말, 사문석 분말, 플라이애쉬 및 MgCl2를 혼합한 경우이며, (c)는 마그네시아 광물 분말, 사문석 분말, 고로슬래그 및 MgCl2를 혼합한 경우이다. Also a magnesium mineral powder calcined at 700 ℃ according to the Experimental Example 6 in 2, 700 ℃ a serpentine powder, and 3 of silica fume, fly ash, a respective mixture of blast furnace slag, and mixture of MgCl 2 in this inorganic binder composition and baked at Day, 7 days, and 28 days after storage. 2 (a) shows a case of mixing magnesia mineral powder, serpentine powder, silica fume and MgCl 2 , (b) shows a case of mixing magnesia mineral powder, serpentine powder, fly ash and MgCl 2 , Magnesia mineral powder, serpentine powder, blast furnace slag and MgCl 2 .
도 2를 참조하면, 고로슬래그를 첨가한 경우에서 압축강도가 가장 높게 나타났다. 도 1과 비교하여 보면 마그네시아 광물 분말, 사문석 분말, 실리카흄 및 MgCl2를 혼합한 경우인 실험예 6의 경우가 MgCl2를 첨가하지 않고 마그네시아 광물 분말, 사문석 분말, 실리카흄을 혼합한 경우인 실험예 5에 비하여 압축강도가 높게 나타났다.
Referring to FIG. 2, the compressive strength was the highest when blast furnace slag was added. In comparison with FIG. 1, in case of Experimental Example 6 in which magnesia mineral powder, serpentine powder, silica fume and MgCl 2 were mixed, MgCl 2 was not added and Magnesia mineral powder, serpentine powder and silica fume were mixed, The compressive strength was higher than the compressive strength.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
Claims (9)
상기 마그네시아 광물 분말과 상기 사문석 분말은 수화반응의 활성도를 높이기 위해 600∼1000℃의 온도에서 소성 처리되어 있고,
상기 마그네시아 광물 분말의 브레인 분말도가 2,000∼10,000㎠/g 범위이고,
상기 사문석 분말의 브레인 분말도가 2,000∼10,000㎠/g 범위인 것을 특징으로 하는 무기결합재 조성물.
Magnesia mineral powder, 25 to 900 parts by weight of serpentine powder per 100 parts by weight of the magnesia mineral powder,
The magnesia mineral powder and the serpentine powder are subjected to a calcination treatment at a temperature of 600 to 1000 ° C to increase the hydration reaction activity,
Wherein the magnesia mineral powder has a brain powder degree of 2,000 to 10,000 cm < 2 > / g,
Wherein the turbidity of the serpentine powder is in the range of 2,000 to 10,000 cm < 2 > / g.
The inorganic binder composition according to claim 1, wherein the serpentine powder is hydrothermally treated in an autoclave at 180 to 240 캜 with at least one saturated aqueous solution selected from the group consisting of NaHCO 3 and Na 2 CO 3 .
The inorganic binder composition according to claim 1 or 2, further comprising 0.1 to 16 parts by weight of MgCl 2 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
The inorganic binder composition according to claim 1 or 2, further comprising 0.1 to 16 parts by weight of MgSO 4 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
The inorganic binder composition according to claim 1 or 2, further comprising 0.1 to 16 parts by weight of MgCO 3 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
The inorganic binder composition according to claim 1 or 2, further comprising 0.1 to 16 parts by weight of NaCl based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
The inorganic binder composition according to claim 1 or 2, further comprising 0.1 to 16 parts by weight of NaHPO 4 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder.
The method according to claim 1 or 2 , further comprising 0.1 to 16 parts by weight of at least two kinds of strength improvers selected from MgCl 2 , MgSO 4 , MgCO 3 , NaCl and NaHPO 4 based on 100 parts by weight of the magnesia mineral powder ≪ / RTI >
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