KR820002019B1 - 내화시멘트의 제조방법 - Google Patents

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KR820002019B1
KR820002019B1 KR7904720A KR790004720A KR820002019B1 KR 820002019 B1 KR820002019 B1 KR 820002019B1 KR 7904720 A KR7904720 A KR 7904720A KR 790004720 A KR790004720 A KR 790004720A KR 820002019 B1 KR820002019 B1 KR 820002019B1
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clinker
cement
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fondu
double
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KR7904720A
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마띠외 알랭
Original Assignee
로베르 뮈르도흐
라파르쥬 퐁뒤 엥트르 나쇼날
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • C04B7/323—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

내용 없음.

Description

내화시멘트의 제조방법
본 발명은 특히 내화시멘트로서 적합한 시멘트의 제조방법에 관한 것으로 이에 의해 수득한 시멘트 및 여기에 사용되는 클링커도 포함한다.
본 발명에 따른 시멘트는 무수칼슘 설포네이트(이하에서는 단축형인
Figure kpo00001
로 표기)와 통상적인 고알루미나성 클링커를 함유하는 이중 클링커 시멘트이다.
본 시멘트는 통상적인 고알루미나성 시멘트와 비교하여, 물리적 성질과 내화성이 개선된 내화콘크리트를 이루도록 한다.
Figure kpo00002
시멘트(4CaO,3Al2O3,SO3)는 그 자체로 공지의 생성물이다. 이는 소위 수축보상시멘트(shrinkagecompensating cement)를 수득하기 위하여, 포트랜드 시멘트 원료물질에 칼슘설페이트를 가하거나 혼합함으로써 첨가시킨 확대형 착화합물로 이루어진다.
공지의 방법에 따라, 칼슘설페이트를 고알루미나성 시멘트 원료물질에 가하고 상기 혼합물을 소결하되 소결범위를 확장시키거나 넓힘으로서
Figure kpo00003
를 함유하는 고알루미나성 클링커를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 이중 클링커 시멘트를 제조할때,
Figure kpo00004
클링커와 고알루미나성 클링커를 10/90 내지 30/70의 비율로 혼합한다.
고알루미나성 클링커는 30 내지 70%의 CA(CaO, Al2O)를 함유하는 것이 바람직하다. 이런 클링커는 LAFRARGE FONDU INTERNATIONAL 회사의 상품인 "Fondu" 또는 "Secar"형의 시멘트를 만드는데 사용된다.
경우에 따라서는, 클링커를 혼합하여 Blaine 비표면적(Specific surface)이 4000㎠/g이 되도록 함께 마쇄하거나, 각각을 원하는 입자크기로 마쇄한 후 혼합하기도 한다. 후자의 경우, 성분의 과립성 데이타(입자크기)가 고알루미나성 클링커의 경우에는 2600㎠/g Blaine S.S. 내지 5000㎠/g, 바람직하게는 3000㎠/g, Blaine S.S.이어야 하고,
Figure kpo00005
클링커의 경우에는 5000 내지 8000㎠/g Blaine S.S. 바람직하게는 7000㎠/g Blaine S.S.이어야 한다.
Figure kpo00006
클링커의 화학적 조성은 다음과 같다(중량 %).
Figure kpo00007
사실상, 사용되는 원료물질은 필요한 CaO,Al2O3SO3를 얻는데 적절한 물질이어야 한다. 바람직한 물질은 다음과 같다.
* CaO를 제공하는 물질 : 석회암, 소석회, 소석회,
* Al2O3를 제공하는 물질 : 알루미나, 수화된 알루미나, 백색 보오크사이트, 적색 보오크사이트:
* SO3를 제공하는 물질 : 석고, 플라스터, 황산칼슘의 반수화물, 무수물 및 황산알루미늄
원료물질을 혼합하고 95%의 입자의 입자도가 100㎛미만으로 될때까지 마쇄한 후, 소결단계에 도달할때까지 굽는다.
Figure kpo00008
의 소결온도는 1400℃ 이상이 바람직하며, 특히, 약 1500℃ 정도가 유리하다.
후술한 바와 같이, 상기 정의한 종류의 클링커를 혼합함으로써 바람직한 물리적 성질을 갖는 시멘트가 수득될 수도 있다.
본 발명의 한 태양(態樣)에 따르면,
Figure kpo00009
클링커는 다음의 원료물질을 사용하여 제조된다.
CaCO3=38.51%
CaSO4·2H2O=23.13%
6000㎠/Blaine S.S.로 마쇄한 알루미나=39.36%
이 성분들의 혼합물을 마쇄하여, 입자의 95%가 100㎛미만의 입자도를 나타내도록 하고; 이 혼합물을 2.5%의 리그노설포네이트 존재하에 25내지 30%의 물과 함께 벽돌로 성형한다. 이렇게하여 얻은 벽돌을 160℃의 오븐에서 점차적으로 가열한 후 여러가지 소결온도에서 90분간 유지시킨다.
추술된 표(Ⅰ)에는, 숙성온도에 따른, 생성된 C4A3S의 화학적 및 광물학적 성질이 기술되어 있다.
[표 1]
Figure kpo00010
표 1에 의해,
Figure kpo00011
숙성온도(SO3가 휘발되지 않는)의 범위가 매우 광범위함을 알 수 있다.
온도가 1400℃를 초과하면
Figure kpo00012
이외의 상이 사라지며 1500℃를 초과하면 설페이트가 휘발된다.
본 발명은 전술한 방법으로 그 영역이 제한되는 것은 아니다.
Figure kpo00013
클링커는 시멘트 제조공업에서 공지된 방법에 따라 건식 또는 반건식 공정으로 제조할 수도 있다.
본 발명은 후술되는 몇가지의 실시예로 더욱 상세히 설명되나 이로서 본 발명 영역이 제한되는 것은 아니며, 특별한 지시가 없는한 비율은 중량 %이다.
[실시예 1내지 5]
본 발명에 따라, 7000㎠/g Blaine S.S.로 마쇄한
Figure kpo00014
클링커를 3000㎠/g Blaine S.S.로 마쇄한, 40% CA(Fondu 클링커)를 함유한 고알루미나성 클링커와 혼합하여 이중클링커 시멘트를 제조한다.
이 이중클링커 시멘트의 최종 화학적 조성은 다음과 같다.
Figure kpo00015
첨부된 표(Ⅱ)에는 이중클링커 시멘트(Fondu-
Figure kpo00016
)를 기준한, 제조된 콘크리트의 성질이 기술되어 있으며 다음 것들이 포함되어 있다.
* w/c 비(물/시멘트의 중량비) (BalI-in-the-hand 방법으로 측정)
* 파괴율(F) 및 압축강도(C)
여러가지
Figure kpo00017
소결온도와 여러가지 시멘트 조성물의 Fondu-
Figure kpo00018
비에 대해 ASTM 표준 C 268에 따라 약 800℃까지 콘크리트를 가열한 후 측정) 상기의 콘크리트는, 플러커브(Fuller Curve)에 따라 입자크기가 0내지 5㎜인 Al2O3를 42내지 44%로 함유하는 하소된 내화점토(샤모트) 응집체로 된 콘크리트이고, 시멘트 함유량은 콘크리트 ㎥당 500㎏이며, 기술된 성질은 Fondu만으로부터 제조된 콘크리트의 성질과 비교한 것이다.
[표Ⅱ]
Figure kpo00019
표(Ⅱ)에 의하면, 콘크리트의 성질은
Figure kpo00020
의 양에 의해 크게 영향을 받음을 알 수 있다.
Figure kpo00021
를 1400℃이상에서, 더욱 바람직하게는 1500℃에서 숙성시킬때, 가열후의 물리적 강도가 증가된다. 표에 따르면 경점성(consistency)(ASTM "ball" 방법으로 측정)은 일정하게 유지되는 반면 w/c비는 감소함을 알수 있고, 이 비율은
Figure kpo00022
소결온도가 상승함에 따라 감소된다는 것은 주목해야 한다.
다음 표(Ⅲ)에는, 80% Fondu 및 1500℃에서 소결시킨 20%의
Figure kpo00023
를 함유하는 본 발명에 따른 이중클링커 및 Fondu를 사용하여 각각 수득한 상술한 바와 유사한 샤모트 콘크리트의 특성이 기술되어 있다
[표 Ⅲ] 하중하의 내화성
Figure kpo00024
1000℃에서 측정한 이중클링커 시멘트(Fondu+
Figure kpo00025
)의 파괴율을 Fondu만의 파괴율과 비교하면, 향상되었음을 알수 있다. 더우기
Figure kpo00026
Fondu(40% CA)에 가해도, 내화성(French standard B 49 105에 따라 0.2 MPa 하중하에 이동량을 측정하여 시험한다)에 전혀 영향을 미치지 않는다.
[실시예 6 및 7]
Fondu(95% 입자의 입자도가 40㎛ 미만이고(Fondu R), Blaine S.S.가 4950㎠/g이다) 및
Figure kpo00027
(1430℃ 내지 1500℃에서 소결시키고 7000㎠/g Blaine S.S.로 마쇄한)를 혼합하여 이중클링커 시멘트를 제조한다.
다음 표(Ⅳ)는 이중클링커 시멘트로부터 제조한 콘크리트를 a) 20℃에서 24시간 경화시킨후 b) 110-800-1000℃의 온도로 콘크리트를 가열한 후의 그 물리적 성질에 대한
Figure kpo00028
클링커의 영향을 보여주고있다.
[표 Ⅳ]
Figure kpo00029
상기 표로부터, 1500℃에서 숙성시킨
Figure kpo00030
를 가하면 Fondu R만의 경우에 비해, 가열한 후 특히 800℃로 가열한 후 물리적 성질이 개선됨을 알 수 있다.
[실시예 8 내지 10]
Figure kpo00031
및 Secar(약 70% CA)로부터 제조된 이중클링커 시멘트.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 이중클링커 시멘트는 다음의 성분을 함유한다.
*
Figure kpo00032
(1500℃에서 숙성되고 7000㎠/g Blaine S.S.로 마쇄함)
* 백색 고알루미나성 시멘트 클링커(Secar)(3600㎠/g Blaine S.S.로 마쇄함)
사용된 Secar의 성분은 다음과 같다(평균 중량%).
Figure kpo00033
500㎏/㎥의 시멘트함량과 여러가지
Figure kpo00034
비율에서, 샤모트 콘크리트(42-44% Al2O30-5㎜ Fullergrinding)가 나타내는 결과는, 다음 표(Ⅴ)와 같다.
[표 Ⅴ]
Figure kpo00035
표(Ⅴ)에 따르면 800℃에서 가열한 후 얻어진 결과는, 10%의
Figure kpo00036
농도에서 가장 우수함을 알 수있다.
[실시예 11 및 12]
이 실시예들은 각각, 클링커를 동시에 마쇄하거나(실시예 12), 먼저 마쇄한 클링커를 혼합하여(실시예11) 이중클링커 시멘트를 제조하는데 관한 것이다.
[표 Ⅵ]
Figure kpo00037
표(Ⅵ)에 의하면, 동시에 마쇄하거나, 마쇄한 후 혼합함으로써 얻어진 결과가 거의 동일함을 알 수 있다.
일반적으로 본 발명에 따른 이중 클링커로부터 제조된 콘크리트를 가열한 후의 물리적 성질은 혼합된
Figure kpo00038
클링커를 상승된 온도, 바람직하게는 1500℃에서 소결하였을때 상당히 개선된다.
본 발명은 상술한 실시예로 제한되는 것은 아니며, 이분야 전문가라면 다음 청구범위에 의해 규정되는 바와 같은 여러가지 변형과 변화가 본 발명의 영역내에서 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (1)

  1. CaO, Al2O3및 SO3를 제공하기에 적절한 원료물질을 혼합하여 1400℃보다 높은 온도로 소결시켜 수득한 다음의 화학조성(CaO=35-37%; AI2O3=48-54%; SO3=9-14%; Fe2O3=0-49%%; SiO2=0-2%)의 C4A3S 클링커 및 30내지 75% CA를 함유하는 고알루미나성 클링커를, 각각 마쇄(이때
    Figure kpo00039
    클링커의 입자도는 5000내지 8000㎠/g의 비표면적에 상응한다)한 후 혼합하여 분말도를 3000내지 6000㎠/g으로 하거나, 이들을 혼합하여 동시에 3500내지 5000㎠/g의 분말도로 마쇄하여 제조한, 이들의 비가 10/90내지 30/70로 클링커를 혼합함을 특징으로 하는 고알루미나성 내화시멘트의 제조방법.
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