KR920003224B1 - 속경성 시멘트용 고체 5산화인 함유물질의 제조방법 - Google Patents

속경성 시멘트용 고체 5산화인 함유물질의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR920003224B1
KR920003224B1 KR1019840004859A KR840004859A KR920003224B1 KR 920003224 B1 KR920003224 B1 KR 920003224B1 KR 1019840004859 A KR1019840004859 A KR 1019840004859A KR 840004859 A KR840004859 A KR 840004859A KR 920003224 B1 KR920003224 B1 KR 920003224B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solid
dry
mixture
magnesium
containing material
Prior art date
Application number
KR1019840004859A
Other languages
English (en)
Other versions
KR850001519A (ko
Inventor
가말렐딘 쉐리프 포우지
앤토니 비아 피란시스
Original Assignee
스타우퍼 케미칼 캄파니 디비젼 오브 로운-포울 렌크 인코오퍼레이티드
로버트 씨. 설리반
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스타우퍼 케미칼 캄파니 디비젼 오브 로운-포울 렌크 인코오퍼레이티드, 로버트 씨. 설리반 filed Critical 스타우퍼 케미칼 캄파니 디비젼 오브 로운-포울 렌크 인코오퍼레이티드
Publication of KR850001519A publication Critical patent/KR850001519A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR920003224B1 publication Critical patent/KR920003224B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • 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
    • C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/02—Phosphate cements
    • 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
    • C04B9/00—Magnesium cements or similar cements
    • C04B9/04—Magnesium cements containing sulfates, nitrates, phosphates or fluorides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

속경성 시멘트용 고체 5산화인 함유물질의 제조방법
본 발명은 속경성(速硬性)시멘트조성물에 관한 것이다. 더욱 상세히 말하면, 본 발명은 속경성 시멘트에 사용하기 적당한 고상의 5산화인 함유물질을 제조하는 방법에 관한 것이다.
콘크리이트가 이용되는 여러 가지 목적에 용도를 가진 속경성 시멘트조성물 다수가 현재 공지되어 있다.
미국 특허 제3,202,520(Enoch, 1965.8.8)는 인산으로부터 유도된 인산염과 알루미나와의 혼합물로 주로 구성되고, 15 내지 55중량%의 F2O5와 45 내지 75중량%의 알루미나와 5 내지 18중량%의 산화마그네슘을 함유하는 속경성이고 비흡습성의 시멘트조성물을 기술하고 있다.
미극 특허 제3,525,632호(Enoch,1970.8,25)는 마그네슘 함유 화합물과, 알루미늄함유 화합물과 인함유 화합물을 지정된 공급원으로부터, 지정된 중량%로 혼합하고, 다음에 별도의 건조단계를 거치지 않고 혼합된 물질을 분쇄하는 것으로 이루어지는 속경성 콘트리이트 시멘트조성물을 기술하고 있다. 인함유 화합물은 인산과, 인산 3마그네슘과 오르토인산 알루미늄과 무수인산중의 어느 하나가 적어도 50중량%인 것으로부터 유도된 혼합물이다.
미국 특허 제3,879,209호(Lime 씨등, 1975.4.22)는 속경성 콘크리이트의 제조방법을 기술하는 것인 바, 이 방법은 적어도 10중량%의 마그네시아와 인산아모늄 수용액을 함유하는 응집체 혼합물을 이루는 것이다. 이 특허는 또한 봉쇄된 인산염 용액(SPS)으로 알려진 상품(농업비료)이 인산암모늄 공급원으로 특히 적당하다는 것을 개시하고 있다.
미국특허 제4,059,455(Limes등, 1977.11.22)는 속경성 콘트리이트의 제조방법을 기술하는 것인 바, 적어도 1%의 마그네이사를 함유한 응집체와 인산암모늄 수용액을 함유하는 혼합물을 이루는 것이다. 이때에도 역시 암모늄성분은 발명의 소망결과에 도달하기 위한 필수성분이다. 미국특허 제4,174,227호(Tomic,1979.11.13)는 일종의 그라우팅(grouting)시스템을 발명한 것으로서, 이 시스템은 인산, 인산의 무수물 및 인산과 다가금속 양이온과의 염으로부터 선택된 적어도 하나의 산성옥시인 화합물과, 물의 존재하에 옥시인화합물과 반응하여 단일고체를 형성할 수 있는 II족 또는 III족의 염기성금속 화합물 적어도 하나를 함유하는 염기성 반응성분으로 구성되는 것이다. 이 특허는 인산의 1가염, 즉 인산암묘늄의 초기의 인입강도를 나타내지 않음을 시사하고 있다.
미국특허 제3,821,006호(Schwartz, 1974.6.28)는 산성인산염과의 반응성을 갖는 MgO성분과 비활성 응집체 성분으로 주로 구성되는 팻칭(patching)조성물을 나타내고 있다. 비활성 응집성분의 입도는 초기 숙성시기에 형성된 시멘트의 압축강도에 관계된다.
상기한 특허방법에서 이용되는 혼합물은 종래의 물질보다 대단히 신속하게 경화하여, 유용한 강도를 나타낸다. 그러나 상기 각개의 특허는 한계가 있으며(상기한 바와 같이), 따라서 본 발명의 혼합물 및 방법과는 여러 가지로 상이하다. 미국특허 제3,673,111호(Hovarth,1972.6.27)는 규소흡수제를 폴리인산과 혼합시킨 고체 인산촉매의 제조방법을 발명한 것이다.
이 혼합물은 고온으로 가열된 다음 압출된다. 압출물은 처음에는 수증기 분위기중에서, 다음에는 건조한 공기 분위기중에서 건조하여 더 처리된다. 이 특허는 속경성 시멘트에 사용하기 적당한 고체 P2O5함유물질의 제조방법이 아니라 촉매의 제조방법을 나타내는 것이다.
미국특허 제3,475,188호(Woodhouse씨등, 1969.10.28)는 규조토상에 80중량%까지 흡수된 인산염과 산화마그네슘과 내화응집체로 주로 구성되는 건성 내화조성물을 기술하고 있다. 규조토상에 80중량% 이상 흡수된 인산염이 존재하는 조성물과 방법이 유리하다고 되어 있다.
5산화인 반응성분이 고체로서, 더욱이 공업폐기물로부터 유도될 수 있고 또한 산화마그네슘과 같은 고형 성분과 예비혼합될 수 있는 속경성 시멘트조성물이, 경제적인 고체혼합물은 용이하게 포장되고, 재고 조사되고 취급되어, 의도하는 사용장소에 수송된 다음 그 장소에서 물과 같은 이용이 용이한 수성성분과 조합되어 고체를 형성할 수 있다는 점에서, 유리할 것이다.
예컨대 고체 P2O5함유물질은 고체성분, 즉 산화마그네슘 및 선택적으로 고체 응집체와 예비 혼합되어 현재의 별도로 포장된 P2O5함유 용액과 MgO함유 용액의 두성분 대신에 단일성분의 시멘트 혼합물을 형성할 수 있다. 현재 심각한 폐기문제를 야기시키고 있는 고체 폐기물을 이용하면 더욱 유리할 것이다.
본 발명의 목적은 속경성 시멘트에 사용하기 적당한 고체 5산화인 함유물질의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 기타 목적과 이점은 명세서를 통하여 기술된다.
금번, 속경성 시멘트에 사용하기 적당한 고체 5산화인 함유물질을 제조하는 방법이 본 발명에 의하여 발견되었다. 이 방법은 다공성물질을 액상 5산화인 함유물질과 혼합시킨 다음 건성고체가 생성될때까지 이 혼합물을 가열하는 것이다.
다음에 이와 같이 형성된 고체 5산화인 함유물질은, 마그네슘함유 화합물을 포함하고 있는 고체성분과 건식 혼합될 수 있다. 이와 같은 고체성분은 건조상태에서는 고체 5산화인함유 물질과 반응하지 않고 이와 같이 건식 혼합될 수 있어야 하며, 또한 수성성분의 존재하에서는 5산화인 함유물질과 반응하여 단일고체를 형성할 수 있어야 한다. 건성 혼합물은 응집체를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명은 속경성 시멘트에 사용하기 적당한 고체 5산화인 함유물질을 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법은 다공성물질을 액상의 5산화인 함유물질과 혼합하는 단계와, 다음에 이 혼합물을 건조고체가 생성될 때까지 가열하는 단계로 구성된다. 액상의 5산화인 함유물질은 그리인산(greem acid)과 같은 유리 또는 유효 P2O5를 함유하는 어떠한 물질일수도 있다.
이와 같은 물질은 여러 가지 공업 및 농업화학약품과 폐기물로부터 선택될 수 있다. 적당한 P2O5함유물질의 실예로서는 인산알루미늄용액, 인산암모늄용액, 인산칼슘용액, 금속의 연마공정으로부터 나온 광택침지인산, 인산, 농약제조에서 나온 폐인산, 부식방지를 위한 강철의 산세(酸洗)로부터 나온 강철의 인산처리 슬럿지산, 비소를 제거하기 위하여 P2O5폐류를 H2S로 처리할 때 나오는 황화비소 슬럿지산, 및 상기 여러 액상물의 조합물이 있다.
액상 P2O5함유물질에는 그외에도 여러 가지 산성 인화합물, 즉 O-인산, 파이로인산 및 기타 폴리인산과 그들의 염을 포함할 수 있다. 바람직한 액상 P2O5함유물질은 인산암모늄 비료용액이다.
이 비료용액은 O- 및 폴리인산염의 혼합물을 함유하며, 그의 원래의 수성상태에서는 방치됨에 따라 연속적인 가수분해 반응을 받아서 여러 가지 인산염 형태의 중량비가 계소 변화하여, 일반적으로 비료가 시간이 경과함에 따라 고폴리인산염 및 저 O-인산염 함량으로부터 저 폴리인산염 및 고-인산염 함량을 갖게 된다.
이 비료용액의 폴리인산염은 파이로, 트리, 테트라, 등의 인산염류를 포함할 수 있다. 이 계속적인 가수분해 때문에, P2O5함유물질으로 액체 인산암모늄 비료를 사용하는 인산마그네슘 시멘트는 예측할 수 없는 품질을 나타낸다. 보통, 신선한 비료 용액이 사용될 때 시멘트혼합물은 전혀 경화되지 않거나 단지 약간 시멘트를 형성하고 묵은 비료용액이 사용될 때는 시멘트는 바르는데 약간의 작용시간 또는 작용시간없이 매우 빠르게 경화된다.
방치한 액체 비료용액은 단단히 침전되어 불용물을 다루기 힘들며 한냉기후에서 액체동결물 및 겔은 더욱 취급문제를 조장한다.
비료용액이 이 발명의 다공성물질에 흡수될 때, 비료는 결합된 형태로 유지되고 이 조성물은 원래의 비료용액보다 외기온도 내지 약 120℃의 온도범위에서 열적으로 훨씬 더 안정하다. 결과하는 건조고체는 O- 및 폴리-인산염류 사이의 일정한 인산염 분포를 유지하며 원래의 비료용액처럼 가수분해되지 않는다.
약 0 내지 20중량%의 낮은 폴리인산염 함량의 액체 인산 암모늄 비료용액은 부적당한 작용시간으로 시멘트를 형성하고 약 70중량% 및 그 이상의 높은 폴리인산염 함량의 이들 비료용액은 매우 낮은 경화와 약한 시멘트를 형성한다. 약 20 내지 약 70중량%의 폴리인산염 함량의 비료용액은 규조토로 흡수되고 서서히 가열 건조되었을 때 가장 좋은 시멘트를 형성한다.
그러나, 높은 폴리인산염 함량 비료용액은 이들 용액이 규조토에 흡수되고 가열 건조되었을 때 허용할만한 시멘트를 형성할 수 있다.
속경성 시멘트를 형성할 수 있는 건조 혼합물은 고체 P2O5함유물질을 사용하면서 다른 시멘트성분은 건조고체의 안정한 형태로 ＂동결＂된 인산염류의 특별한 분포에 최적하게 맞도록 선택하면서 배합될 수 있다. 수화될 때, 그 건조형태에 있어서 저장할 수 있고, 유동적이며 비흡습성이다.
본 발명에 사용될 수 있는 다공성물질은 규조토, 키셀거(kisselguhr), 인공제조된 다공성 규산, 버어미클라이트(vermiculite), 알루미나, 그리고 여러 가지 표포토와 같은 자연발생 물질들과 벤토나이트, 몬모릴로나이트(montmorillonite), 산처리 진흙등과 같은 진흙들을 포함한다. 사용될 수 있는 각각의 다공성물질은 형성된 고체 P2O5함유물질과 그 부류의 다른 구성원과 같을 필요는 없는 결과되는 속경성 시멘트하에 그 자체의 특이한 영향을 미칠 것이다. 다공성물질은 비활성이거나 또는 부분적으로 비활성일 수 있다.
다공성물질 부류의 구성원은 따로따로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
바람직한 다공성 물질은 규조토이다. 크게 다공질인 규조토는 규조토 중량을 기준으로, 액체함유 인산염, 예를들면 액체 인산암모늄 비료용액을 80중량% 이상 훨씬 더 흡수할 수 있고 225% 및 그 이상의 흡수가 바람직하다. 규조토를 그 안에 흡수된 액체함유 인산염으로 건조시에 고체 P2O5함유물질을 형성한다. 규조토는 약 30 내지 약 90중량%의 고체 P2O5함유물질로 이루어 질 수 있는데 약 30% 내지 약 65%가 바람직하며 7.0 내지 19.5파운드/세제곱 피트(0.112 내지 0.312g/cc)의 밀도를 가질 수 있고 170 내지 255중량%의 물흡수성을 가질 수 있으며 1 내지 100㎡/g의 표면적을 가질 수 있다. 규조토가 액체 인산암모늄 비료와 혼합되고 가열하여 건조고체를 형성할 때 P2O5함유물질의 물리적인 함침이상이 일어난다.
액체 P2O5함유물질은 외기온도에서 다공성물질과 혼합되어 슬러리 또는 반죽을 형성한다. 첨가된 액체 P2O5물질의 양은 중요하다. 다공성물질의 기공들을 충전할때까지의 양이 한 건조단계로 사용될 수 있으나 그러나, 다공성물질의 기공부피를 초과하는 양은 몇몇 건조단계들로 흡수될 수 있다. 슬러리 또는 반죽은 약 60℃ 내지 약 200℃의 온도에서 가열하여 건조고체를 생성할때까지 습기와 다른 휘발성 불순물을 방출시킨다.
가열속도는 건조시, 다공성물질의 기공들이 P2O5함유 물질로 블록되지 않으나 시멘트가 만들어질 때 수성 성분에 유용하도록 남아있을 정도로 조절한다. 알맞은 양의 P2O5함유물질을 흡수하기에 유용한 충분한 기공부피를 갖도록 충분한 다공성물질이 사용되어야 한다. 미시적 기공의 내부와 기공벽상에 축적된 고체 P2O5물질을 남기고는 건조시 대부분의 수성성분은 추방될 것이다.
출발물질, 즉 액체 P2O5함유물질과 다공성물질은 결과되는 고체 P2O5함유물질중 P2O5함유물질 약 10 내지 70중량%와 다공성물질 약 30 내지 90중량%로 이루어지는 건조고체를 형성하는데 필요한 비율로 혼합된다.
본 발명의 방법에 의하여 제조된 고체 P2O5함유물질은 마그네슘 함유 화합물로 이루어지는 고체성분과 건조 혼합되어 본 발명에 따라 수성성분과 반응했을 때 속경성 시멘트를 형성할 수 있는 건조혼합물을 산출한다. 고체 P2O5물질은 건조 혼합되기에 앞서 선택적으로 분쇄하고 분류시킬 수 있다. 이 물질은 보통 100 내지 325메시의 입도와 1 내지 10㎡/g의 표면적을 갖는다.
일반적으로, 이 발명의 속경성 시멘트는 속경성 콘크리이트구조, 예를들면 도로건설, 도로보수 또는 다른 하중 운반용도에 적합한 구조를 생산하기 위해 사용될 수 있으나 더 넓은 관점으로는 발명은 일반적으로 여러 가지 특성, 예를들면 높거나 낮은 강도 등을 갖는 콘크리이트구조를 제조하는데에 다양한 다른 목적으로도 또한 적용된다. 형성된 어떤 특별한 콘크리이트구조의 특성은 여러 가지 성분들의 중량비, 사용된 응집체의 성질, 적용하는 온도 조건 및 경화조건 기타 다른 요인들에 의존한다.
속경성 시멘트는 콘크리이트 차도, 저장소, 창고 및 공장바닥 등의 손상된 표면을 수리하고 복구시키는데에 실내 또는 실외에서 적용할 수 있다. 속경성 시멘트는 평판의 갈라진 틈을 충전하는 곳과 도로 중앙 분리벽을 수리하는 곳에 사용할 수 있다. 이 형태의 시멘트는 콘크리이트의 빠르고 영구적인 수리를 요하는 어떠한 상황에도 거의 사용될 수 있다. 게다가, 속경성 시멘트는 구조적인 이용과 내염(耐炎)선 이용을 위하여 금속 및 목재를 결합하고 피복하는 곳에 사용할 수 있다.
일반적으로 속경성 시멘트의 경화시간은 몇초로부터 몇시간까지의 범위에 이를 수 있다. 실용상의 문제로서, 경화시간은 슬러리 또는 배-붕괴성 퍼티를 형성하기 위하여 건조혼합물을 수성성분과 완전히 혼합되기에 충분하여야 하며 주형이나 아니면 패치나 일체식 고체로 굳히기에 앞서 의도한 영역에 적용되어야 한다. 정량적인 용어로 속경성 시멘트가 30분이내, 보통은 1 내지 10분에 굳어지는 것을 의미하며 보통 2시간내에 500psi이상의 압축강도에 도달한다.
본 발명의 건조혼합물은 이 발명의 방법에 따라 제조된 고체 P2O5함유물질과, 마그네슘함유 화합물로 구성되는 군중 최소 하나로부터 선택되는 고체성분으로 이루어진다. 바람직한 마그네슘함유 화합물은 산화마그네슘, 수산화마그네슘 및 탄산마그네슘이다. 이들 화합물은 고체 P2O5함유물질과 반응없이 건조 혼합될 수 있어야 한다. 그러나, 수성 성분의 존재하에 건조혼합물은 일체식 고체를 형성하기 위하여 반응할 것이다.
이들 마그네슘 화합물들의 혼합물들도 또한 사용될 수 있다. 바람직한 고체성분은 MgO를 포함한다. 이 MgO는 저반응성, 고반응성 또는 저반응성과 고반응성의 혼합물일 수 있는데 이 혼합물의 구성비는 작용시간과 원하는 시멘트강도를 달성하도록 선택된다. 이 바람직한 고체성분은 일반적으로 전체 건조혼합물의 25 내지 50중량%일 수 있다. 응집체는 건조혼합물의 0 내지 400중량%의 범위, 바람직하기는 건조혼합물의 약 40% 내지 약 150%의 범위 사용한다.
입상 응집체, 바람직하기는 분급된 모래는 충전재로서 소정량 건조혼합물에 배합할 수 있다. 응집체는 경화된 콘크리이트 시멘트의 강도를 크게 증가시킬 수 있다.
사용가능한 다른 응집체 재료에는 화강암, 현무암, 폴로마이트, 안산암, 장석, 각섬석, 휘석, 감람석, 반려석, 유문석, 사이에나이트, 섬록석, 조립 현무암, 페리도타이트, 조면암, 흑요암, 석영 등의 암석 또는 성암 광물질의 알갱이와, 슬래그, 신더, 플라이 아쉬, 글라스 콜렛, 목설과 같은 재료 및 금속선(강선이 좋음) 동강이, 유리섬유, 석면, 면, 폴리에스테르와 아라미드섬유와 같은 섬유상 재료등이 있다. 다른 형상과 크기의 응집체도 사용 가능하다. 다른 응집체는 혼합물도 사용 가능하다. 액상 P2O5함유물질을 흡수하는데 사용되는 다공성물질도 또한 응집체 역할을 한다.
건조 혼합물은 수성성분, 바람직하게는 물과 접촉하도록 까지는 자유 유동분말로 존재하고 그 다음 물과 반응이 일어나 속경 시멘트가 된다. 사용되는 수성성분의 양은 중요하다. 물을 너무 많이 사용하면 건조혼합물이 묽어져 충분히 탈수가 될 때까지는 경화하지 않게 되고, 물이 너무 적으면 건조 혼합물을 충분히 습윤시키지 못해 필요한 화합반응이 일어나지 않는다.
물의 최적량은 건조 혼합물의 특정 물리특성 예컨대 흡수성, 표면적 등에 따라 달라진다. 물의 최적량은 건조혼합물 및 또는 응집체 혼합물을 적절히 축여서 진한 슬러리 또는 비파괴성 퍼티를 형성하기에 충분해야 한다. 이 최적 물량은 혼합할때마다 따로 결정해야 한다. 본 발명의 여러 혼합물(블렌드)과 이를 수성성분과 결합시키는 공정이 특유한 속경 시멘트를 생성해 내게 된다. 본 발명에 따른 건조혼합물의 특정 실시예에서는, 고체 P2O5함유물질의 성분은 인산암모늄 용액과 규조토이고, 고체성분은 산화마그네슘이고 응집체는 실리카이다. 얻어진 시멘트는 적절한 작용시간과 만족한 강도를 갖고 있었다.
다음 예들은 본 발명의 몇 실시예를 보여주는 것이나 한정적 의미로 해석해서는 안될 것이다. 발명의 보호범위는 실시예 다음의 특허청구의 범위에 표시되어 있다.
[실시예 1]
5산화인(P2O5) 27%와 산화알루미늄(Al2O3) 3%를 함유하는 금속광택 공정으로부터 폐광택 침지산을 2 : 1의 중량비로 셀라이트(CELITE) 규조토에 첨가하였다. 생성된 페이스트를 110℃에서 16시간 동안 건조하여 물 및 다른 휘발성의 무기 또는 유기불순물을 축출하였다. 건조고체가 형성되었으며 이 건조고체는 31% P2O5와 4% Al2O3를 함유하였다.
생성된 건조고체를 분쇄한 다음 고체 산 60중량부 대(對) MgO/자갈혼합물 210중량부의 비율로 산화마그네슘(MgO)/자갈혼합물과 혼합하였다. MgO/자갈혼합물은 MgO 20중량부와 자갈 80중량부를 함유하였다. 물 70중량부를 생성된 혼합물에 첨가하여 슬러리를 형성하였다. 이 슬러리를 2＂입방체 모울드에 부었다. 슬러리는 5분내에 경화되었다. 결과 생성된 시멘트의 압축강도는 2시간 후 900psi이었고 28일후에는 3250psi이었다.
[실시예 2]
5산화인(P2O5) 27% 및 Al2O33%를 함유하는 금속광택공정으로부터 나온 900gms의 폐광택 침지산을 33.5% P2O5및 8% Al2O3를 함유하는 인산모노알루미늄 300gms와 혼합하였다. 이 혼합물을 500gms의 세라이트(CELITE) 규조토에 흡수시키고 생성된 페이스트를 130℃에서 16시간 동안 건조하였다. 건조고체는 25.6% P2O5을 함유한다는 것이 밝혀졌다. 이 건조고체를 1 : 3 : 2중량비로 MgO/자갈혼합물과 혼합한 다음 4주동안 플라스틱 봉지에 저장하였다. MgO/자갈혼합물은 실시예 1예서와 같은 중량조성을 지녔다. 4주 저장기간후 시멘트 건조 혼합물은 여전히 건조하였고 자유 유동성이었다. 물 60중량부를 첨가하여 슬러리를 형성하였다. 이 슬러리는 3분후 경화하였다. 압축강도는 2시간 후에는 900psi, 28일후에는 3750psi이었다.
[실시예 3]
세라이트 규조토 500gms을 액체 인산암모늄 비료 1320gms와 혼합하였다. 비료는 34% P2O5를 함유하였다. 혼합물로부터 생성된 반고체를 105℃에서 건조하여 14멧쉬입자로 분쇄하였다. 건조고체의 P2O5함유량은 36%인 것으로 밝혀졌다.
60gms의 건조고체를 75% 실리카 응집체와 25% MgO를 함유하는 190gms의 혼합물과 혼합하였다. 물 40gms을 혼합물에 첨가하여 전체적으로 교반하여 슬러리를 형성하였다. 이 슬러리를 2＂입방체 모울드에 부었다. 이 슬러리는 8분후 경화되었다. 생성 시멘트의 압축강도는 2시간 후 2000psi이었고 28일 후에는 5250psi이었다.
비교실시예에서, 건조고체 대신에 인산암모늄의 용액을 사용하여 8분후 슬러리는 경화되었고 2시간 후 2000psi의 압축강도를 지녔다.
[실시예 4-9]
4000gms의 규조토 스텐다아드 슈퍼-셀(standard super-cel)을 34%의 P2O5를 함유하는 액상 인산 암모늄 비료 9000gms와 혼합하였다. 이 혼합물을 105℃에서 16시간 동안 건조시켰다. 이 건조물질을 분쇄하여 100멧쉬 크기가 11.8중량%이상, 100 내지 200멧쉬가 23.6중량%, 200멧쉬 이하가 64.6중량%되게 하였다. 건조물질의 pH는 5.6이었다. 이 물질과 각각 사소(死燒) MgO, 강반응성 MgO 및 응집체와의 여러 가지 혼합물을 제조하였다. 각 혼합물에 물을 가하고, 이로써 생성되는 슬러리를 2＂ 입방체 또는 2＂×4＂실린더에 주가하였다. 최초 경화시간과 2시간후의 압착강도를 측정하였다.
이들 혼합물과 조성과 측정치를 다음 표에 요약하였다.
[표 1]
Figure kpo00001
[실시예 10-15]
이 실시예들은 고체 P2O5의 작용성을 예시한다. 모은 인산암모늄 비료용액이 반드시 MgO와 더불어 바람직한 시멘트 재료를 형성하는 것은 아니며 이것은 특히 용액이 신선하고 맑을 때 그렇다. 경화시간이 보통 너무 길고 2시간 후의 압축강도가 너무 낮은데 이것은 실시예 10-14를 보면 알 수 있다. 그러나 불활성 비료용액을 다공물질의 공극속에 흡수시켜 가열하면 실시예 14와 15에서 알 수 있는 것처럼 MgO, 응집체 및 물과 혼합시키면 고체 P2O5다공재 배합물은 바람직한 시멘트를 형성한다.
[표 10-15]
Figure kpo00002
a) 시멘트가 생성하지 않음 : 가루로 잔존
b) MgO 응집체와 섞기전에 비료 용액을 규조토와 섞어서 105℃/16hr 건조함.
c) 예컨대 11-37-0에서 첫째 숫자는 암모니아태 질소의 중량 농도를 표시하고 둘째 숫자는 P2O5의 중량농도, 셋째 숫자는 칼륨의 중량 농도를 표시함.

Claims (13)

  1. 다공성 물질을 액체, 5산화인 함유물질과 혼합하고 그 혼합물을 건조 고체가 생성되도록까지 가열하는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 속경성 시멘트용으로 적합한 고체 5산화인 함유물질의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 혼합물을 약 60℃에서 약 200℃의 온도에서 가열하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 액체 5산화인 함유물질을 공업용 및 농업용 화학약품 및 페기물에서 선택하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 액체 5산화인 함유물질을 인산알루미늄 용액, 인산 용액, 인산암모늄용액, 인산칼슘용액 및 그 혼합물에서 선택하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 액체 5산화인 함유물질이 폴리인산염 함량 약 20 내지 약 70중량%의 인산암모늄용액인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 생성된 건조고체가 약 10 내지 약 70중량%의 5산화인 함유물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. a) 다공물질을 액체 5산화인 함유물질과 혼합하고 그 혼합물을 건조 고체가 생성될때까지 가열하여 얻는 고체 5산화인 함유물질과, b) 반응함이 없이 고체 5산화인 함유물질과 건조 혼합될 수 있고 또한 수성성분의 존재하에 상기 5산화인 함유물질과 반응하여 단일 고체를 형성할 수 있는 마그네슘 함유 화합물로된 고체성분과로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 수성성분과 반응하여 속경성 시멘트를 생성할 수 있는 건조 혼합물.
  8. 제7항에 있어서,응집체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 혼합물.
  9. 제8항에 있어서, 마그네슘 함유혼합물이 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 탄산마그네슘 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 건조 혼합물.
  10. 제7항에 있어서, 고체 5산화인 함유물질이 약 50중량% 내지 약 75중량%인 것을 특징으로 하는 건조 혼합물.
  11. 제7항에 있어서, 마그네슘 함유화합물이 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 탄산마그네슘 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 건조 혼합물.
  12. 제8항에 있어서, 액체 5산화인 함유물질이 인산암모늄 용액이고, 다공물질이 규조토이고, 고체성분이 산화마그네슘이고, 응집체가 실리카인 것을 특징으로 하는 건조 혼합물.
  13. 제8항에 있어서, 응집체 함량이 고체 5산화인 물질과 고체 마그네슘성분을 합한 중량의 400중량%만큼될 수 있는 것을 특징으로 하는 건조 혼합물.
KR1019840004859A 1983-08-11 1984-08-11 속경성 시멘트용 고체 5산화인 함유물질의 제조방법 KR920003224B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US52207783A 1983-08-11 1983-08-11
US522077 1983-08-11
US61731784A 1984-06-07 1984-06-07
US617317 1984-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR850001519A KR850001519A (ko) 1985-03-30
KR920003224B1 true KR920003224B1 (ko) 1992-04-24

Family

ID=27060698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019840004859A KR920003224B1 (ko) 1983-08-11 1984-08-11 속경성 시멘트용 고체 5산화인 함유물질의 제조방법

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0133733B1 (ko)
KR (1) KR920003224B1 (ko)
AR (1) AR240306A1 (ko)
AU (1) AU581852B2 (ko)
BR (1) BR8404034A (ko)
CA (1) CA1234166A (ko)
DE (1) DE3482319D1 (ko)
DK (1) DK387284A (ko)
ES (2) ES8607183A1 (ko)
IN (1) IN161685B (ko)
MA (1) MA20215A1 (ko)
MX (1) MX162144A (ko)
NO (1) NO166782C (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1247662A (en) * 1985-05-20 1988-12-28 Fawzy G. Sherif Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
US4749413A (en) * 1985-06-17 1988-06-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Phosphate cement including fly ash for high-strength concrete-like products
BR8602783A (pt) * 1985-06-17 1987-02-10 Du Pont Produto endurecido similar a concreto,composicao de endurecimento rapido,e produto de cimento armazenavel
CA1279335C (en) * 1985-09-06 1991-01-22 Fawzy G. Sherif Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
CA1277343C (en) * 1985-10-15 1990-12-04 Stauffer Chemical Company Division Of Rhone-Poulenc, Inc. Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
DE19534600A1 (de) * 1995-09-18 1997-03-20 Dennert Poraver Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leicht-Formkörpern und damit hergestellter Leicht-Formkörper, insbesondere Leicht-Dämmplatte
CN1062531C (zh) * 1996-12-29 2001-02-28 李文忠 一种混凝土快速修复水泥和制备方法
FR2764285B1 (fr) * 1997-06-10 1999-08-20 Rhodia Chimie Sa Nouvelle phase liante pour ciments phosphomagnesiens et leur utilisation pour la preparation de mortiers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR941088A (fr) * 1943-11-15 1948-12-31 Briggs Filtration Company Procédé de fabrication d'un produit réfractaire plastique faisant prise à l'air et se présentant à l'état sec, et produit ainsi obtenu
US3403038A (en) * 1966-01-12 1968-09-24 Gen Electric Asbestos-phosphoric acid molding composition
US3615774A (en) * 1968-01-08 1971-10-26 Dresser Ind Phosphate-bonded monolithic refractory batch
US3879209A (en) * 1971-12-01 1975-04-22 Republic Steel Corp Process for preparing fast-setting aggregate compositions and products of low porosity produced therewith
US4059455A (en) * 1976-06-17 1977-11-22 Republic Steel Corporation Production of fast-setting bonded aggregate structures
US4174227A (en) * 1978-07-25 1979-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company High-early-strength phosphate grouting system for use in anchoring a bolt in a hole

Also Published As

Publication number Publication date
AU3124884A (en) 1985-02-14
IN161685B (ko) 1988-01-16
ES8702319A1 (es) 1986-12-16
DK387284A (da) 1985-02-12
ES545308A0 (es) 1986-12-16
NO166782B (no) 1991-05-27
ES8607183A1 (es) 1986-05-16
AR240306A1 (es) 1990-03-30
ES535096A0 (es) 1986-05-16
NO166782C (no) 1991-09-04
MA20215A1 (fr) 1985-04-01
DK387284D0 (da) 1984-08-10
AU581852B2 (en) 1989-03-09
EP0133733B1 (en) 1990-05-23
NO843192L (no) 1985-02-12
BR8404034A (pt) 1985-07-23
MX162144A (es) 1991-04-01
DE3482319D1 (de) 1990-06-28
KR850001519A (ko) 1985-03-30
EP0133733A3 (en) 1985-09-25
CA1234166A (en) 1988-03-15
EP0133733A2 (en) 1985-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5002610A (en) Process for making reinforced magnesium phosphate fast-setting cements
US4755227A (en) Production of solid phosphorus pentioxide containing materials for fast-setting cements
US5518541A (en) Phosphomagnesia cements having reduced sensitivity to water
EP0861216B1 (en) Inorganic resin compositions, their preparation and use thereof
US4721659A (en) Process for applying a cementitious material to a structural base and article produced therefrom
EP0088587B1 (en) Hydraulic cement composition
CN101952356B (zh) 放热混合物用于制造沥青混凝土的用途
US4505752A (en) Fast-setting cements from solid phosphorus pentoxide containing materials
US4487632A (en) Fast-setting cements from liquid waste phosphorus pentoxide containing materials
US4394174A (en) Phosphate cement and mortar
KR100570958B1 (ko) 환경친화적이며, 속경성 및 고강도 특성을 가지는 흙포장용 조성물
KR920003224B1 (ko) 속경성 시멘트용 고체 5산화인 함유물질의 제조방법
US4734133A (en) Fast-setting cements from superphosphoric acid
CN108275931A (zh) 一种磷石膏改性材料及其在道路基层中的应用
US4999066A (en) Process for bonding tiles to substrate using magnesium phosphate comprising activator prepared by mixing inert porous material with liquid P2 O5 material
CA1277343C (en) Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
CA1247662A (en) Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
CA1277342C (en) Fast-setting cements from ammonium phosphate fertilizer solution
EP0218363B1 (en) Magnesium phosphate fast-setting cementitious compositions containing set retardants
JPS6077154A (ja) 速結性セメント用の固体五酸化二リン含有物質の製造方法
JPS61291444A (ja) 高強度コンクリ−ト様製品用燐酸塩セメント
US4806165A (en) Preparation of activators for fast-setting cements
SU1726417A1 (ru) Сырьева смесь дл изготовлени заполнител
JPH0256299B2 (ko)
SU444748A1 (ru) Легкобетонна смесь

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee