[go: up one dir, main page]

KR101917017B1 - 급결 및 급경, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 이의 응용 및 이의 제조방법 - Google Patents

급결 및 급경, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 이의 응용 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101917017B1
KR101917017B1 KR1020167026463A KR20167026463A KR101917017B1 KR 101917017 B1 KR101917017 B1 KR 101917017B1 KR 1020167026463 A KR1020167026463 A KR 1020167026463A KR 20167026463 A KR20167026463 A KR 20167026463A KR 101917017 B1 KR101917017 B1 KR 101917017B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clinker
cement
strength
sulfoaluminate
mpa
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020167026463A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160124896A (ko
Inventor
젠큐 장
Original Assignee
탕산 폴라 베어 빌딩 메터리얼즈 컴퍼니 리미티드
젠큐 장
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 탕산 폴라 베어 빌딩 메터리얼즈 컴퍼니 리미티드, 젠큐 장 filed Critical 탕산 폴라 베어 빌딩 메터리얼즈 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20160124896A publication Critical patent/KR20160124896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101917017B1 publication Critical patent/KR101917017B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/345—Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
    • C04B7/3453—Belite cements, e.g. self-disintegrating cements based on dicalciumsilicate
    • 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
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06—Oxides, Hydroxides
    • C04B22/062—Oxides, Hydroxides of the alkali or alkaline-earth metals
    • 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
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/10—Acids or salts thereof containing carbon in the anion
    • 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
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • C04B22/124—Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • 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
    • C04B28/02—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 hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C04B28/065—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • 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
    • C04B28/18—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 mixtures of the silica-lime type
    • C04B28/186—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 mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step
    • C04B28/188—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 mixtures of the silica-lime type containing formed Ca-silicates before the final hardening step the Ca-silicates being present in the starting mixture
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0658—Retarder inhibited mortars activated by the addition of accelerators or retarder-neutralising agents
    • 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
    • C04B7/006—Cement-clinker used in the unground state in mortar - or concrete compositions
    • 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
    • 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
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • 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
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48—Clinker treatment
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/10—Accelerators; Activators
    • C04B2103/12—Set accelerators
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/20—Retarders
    • C04B2103/22—Set retarders
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
    • Y02P40/148—
    • 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
    • Y02W30/94—

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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 급결 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커에 관한 것으로, 일반적으로 급결 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커 및 상기 클링커의 응용 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 클링커는 20 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
Figure 112017117586729-pct00028
, 3 중량% 내지 9 중량%의 C4AF, 37 중량% 내지 47 중량%의 C2S, 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO, 및 14 중량% 내지 26.3 중량%의 CaSO4를 포함한다. 클링커의 화학적 조성은 12.9 중량% 내지 16.1 중량%의 SiO2, 12 중량% 내지 19 중량%의 Al2O3, 1 중량% 내지 3 중량%의 Fe2O3, 49 중량% 내지 54 중량%의 CaO, 및 12 중량% 내지 18.43 중량%의 SO3이다. 상기 클링커는, 33 중량% 내지 62 중량%의 석회석, 10.5 중량% 내지 28 중량%의 비산회, 및 19 중량% 내지 45 중량%의 FGD 석고를 포함하는 원료(meal)를 로터리 킬른에서 1300±50℃의 온도로 하소하여 제조된다. 다양한 강도 등급의 급결 급경 고강도 시멘트 그룹은 26 중량% 내지 97 중량%의 클링커, 3 중량% 내지 19 중량%의 경석고, 및 0 중량% 내지 55 중량%의 수쇄 고로 슬래그(granulated blast furnace slag)를 혼합 및 분쇄하여 제조될 수 있다.

Description

급결 및 급경, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 이의 응용 및 이의 제조방법{RAPID-SETTING AND HARDENING, HIGH-BELITE SULFOALUMINATE CEMENT CLINKER AS WELL AS APPLICATION AND PRODUCTION PROCESS THEREOF}
본 발명은 일반적으로 건축재료 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커 및 상기 클링커의 응용 및 제조방법에 관한 것이다.
최근 수십 년 간, 초조강(high early strength) 및 고 벨라이트의 설포알루미네이트와 결합한 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는 낮은 에너지 소비, 저탄소 배출 및 고성능의 장점으로 인해 주목받는 연구가 되었다. 많은 대학, 연구원 및 기업은 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트에 대한 수많은 연구를 수행하여 많은 연구 개발을 성취하였다. 그러나, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 대량생산에 관한 것은 없었다. 연구 자료에 따라, 대부분의 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 약 10 중량%의 Al2O3 및 약 20 중량%의 SiO2의 전형적인 산화 조성물을 갖는다. 이들 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 통상적인 설포알루미네이트 시멘트 클링커보다 조기 및 말기 압축 강도가 훨씬 낮다. 이는 설포알루미네이트 시멘트 클링커에 대해 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 원료 배합이 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 원료 배합 이론을 그대로 사용하고; 석회 포화 계수 Cm이 1.0으로 설정되며 알루미늄 대 황의 비율 P가 3.82로 설정되기 때문이다. 따라서, 고 실리콘 및 저 알루미늄의 저급 원료 분말(raw meal)을 사용하여 고 강도 고 벨라이트 칼슘 살포알루미네이트 시멘트 클링커를 생산하기 어렵다. 중국 산업의 급속한 발전에 따라, 생산된 대량 산업 폐기물이 매립지 또는 연못에 폐기되고, 이는 심각한 환경 문제와 자원 낭비를 초래한다. 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는 다양한 종류의 산업 폐기물을 대량으로 소비할 수 있으며, 이는 산업 폐기물을 이용하여 새로운 종류의 시멘트를 생산하는 혁신적인 콘셉트이다. 이는 원료의 적합성(adaptability)을 개선시키고 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 분야의 제품 개발에 중요하다.
한편, 에너지 절약 및 배출 감소는 중국의 중요한 국가 정책이다. 주택산업화에 대한 시급한 요구가 있으며, 핵심 기술 중 하나는 빔(beams), 슬래브(slabs) 및 컬럼(columns)과 같은 주요 부품의 표준화 설계와 조립식화(prefabrication)이다. 통상적인 조립화 방법은 포틀랜드 시멘트와 증기 양생 콘크리트(steam-cure concrete)를 사용하는 것이다. 이 방법은 고 에너지 소비, 심각한 오염, 고강도의 노동 및 낮은 생산 효율의 몇 가지 단점을 갖는다. 저비용의 급결 및 급경 시멘트를 개발하는 것은 증기 양생, 특히 석탄을 사용한 스팀 보일러를 갖는 증기 양생을 생략하고, 자동화된 생산을 실현하여 생산 효율을 개선시키고, 에너지 절약 및 배출 감소시켜 건축 사업의 지속가능한 개발을 위해 중요하다.
설포알루미네이트 시멘트는 중국의 연구원들에 의해 개발된 특별한 시멘트이다. 주성분 상(phases)은 설포알루미네이트(C4A3
Figure 112016092634364-pct00001
)와 벨라이트(C2S)이고; 전자의 비율은 약 60 중량% 내지 70 중량%이고, 후자의 비율은 20 중량% 내지 30 중량%이다. 설포알루미네이트 시멘트는 급결 및 급경, 고강도, 미팽창, 우수한 내동성(frost resistance), 저투과성, 우수한 내부식성과 같은 많은 장점을 갖기 때문에, 특별한 건축 재료 및 콘크리트 제품 등에 특유의 응용이 있다. 고품질의 천연 석고와 보크사이트(bauxite)는 설포알루미네이트 시멘트를 제조하기 위한 원료이다. 보크사이트가 점점 부족해지고, 설포알루미네이트 시멘트의 원가와 가격이 현저하게 상승함에 따라, 토목 공사에서 시멘트의 사용이 감소되는 결과를 야기하였다. 많은 제조업자들은 운영의 어려움에 직면하였고, 저비용 고성능의 설포알루미네이트 시멘트를 개발하기 위한 요구가 시급하다. 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는 저에너지 소비와 저탄소 배출의 장점을 가지며, 최근 주목받는 연구 과제 중 하나가 되었다. 게다가, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 또 다른 장점은 비산회, FGD 석고 및 다른 산업 폐기물을 사용함으로써 생산될 수 있으나, 설포알루미네이트 시멘트의 제조는 고품질의 석고와 보크사이트를 필요로 한다. 중국 산업의 급속한 발전에 따라, 대량의 산업 폐기물이 매립지 또는 연못에 폐기되고, 이는 심각한 환경 문제와 자원 낭비를 초래한다. 이는 산업 폐기물을 사용하여 새로운 종류의 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트를 생산하는 큰 잠재력을 창출한다. 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 개발은 에너지 절약 및 배출 감소에 엄청나게 중요하며, 시멘트 산업에 새로운 기회를 제공할 것이다.
설포알루미네이트 시멘트는 중국 건축재료 아카데미(china building materials academy)의 연구원에 의해 거의 40년 전에 개발되었다. 일반 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 약 30 중량%의 Al2O3 및 약 10 중량%의 SiO2를 함유한다. 중국 건축재료 아카데미의 시멘트 연구부의 실험 결과에 따르면, 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 C4A3
Figure 112016092634364-pct00002
대 β-C2S 비율이 80:20에서 60:40으로 감소함에 따라, 시멘트 페이스트(pastes)의 3일 압축 강도가 연속적으로 약 10MPa 감소 시킨다. 이는 클링커에서 Al2O3 함량의 감소와 SiO2 함량의 증가가 압축 강도의 대규모 감소를 비례하여 초래함을 나타낸다. 고 알루미늄과 저 실리콘의 고품질의 보크사이트를 사용하는 것은 고품질의 설포알루미네이트 시멘트를 제조하는 주된 접근방법이며, 많은 설포알루미네이트 시멘트 공장의 장기적인 생산 데이터는 이런 연구 결과에 부합한다. 저 알루미늄 고 실리콘의 보크사이트를 사용하여 고품질의 설포알루미네이트 시멘트를 생산하는 것은 시멘트 산업에서 주목받는 연구 과제가 되었고, 이는 비교적 높은 β-C2S 함량을 가지므로, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트로 불린다. 연구 자료에 따라, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 시멘트 페이스트의 조기 및 말기 압축 강도가 통상적인 설포알루미네이트 시멘트보다 훨씬 낮다. 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는 비교적 포틀랜드 시멘트에 가까운 기계적 특성을 나타내고 통상적인 설포알루미네이트 시멘트로서 급결 급경 특성을 갖지 않는다. 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 원료 분말 배합은 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 원료 분말 배합 이론을 그대로 사용하고; 석회 포화 계수 Cm이 1.0으로 설정되며 알루미늄 대 황의 비율 P가 3.82로 설정된다. 따라서, 고 실리콘 및 저 알루미늄의 저급 보크사이트를 사용하여 고강도 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커를 생산하는 것은 어렵다. 잘 정립된 이론이 없기 때문에 이 연구 분야는 제자리걸음을 하였다. 산업 폐기물과 저급 원료를 사용하여 고품질의 설포알루미네이트 시멘트를 생산하기 위해, 클링커 배합의 통상적인 이론은 개선되어야 한다.
미국의 P.K. Mehta는 1978년 7월/8월 정기 간행물 “Cement Technology”의 144-160 페이지 및 1980년 5월 정기 간행물 “Cement Technology”의 166-177 페이지에 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커에 대한 연구를 보고하였다. 클링커는 20 중량%의 ye'elimite (C4A3
Figure 112016092634364-pct00003
), 20 중량%의 칼슘 설페이트(CaSO4), 45 중량%의 벨라이트(C2S),15 중량%의 테트라칼슘 알루미노 페라이트(C4AF) 및 <0.5 중량%의 f-CaO를 포함한다. Mehta의 클링커와 제3 계열 시멘트(third series cement)로 불리는 중국 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 차이는 전자가 비교적 더 높은 칼슘 설페이트 함량을 갖는다는 것이다. Mehta의 간행물에서 클링커 No. 5는 CO2 방출 감소의 요건을 만족하는 것으로 보이고 포틀랜드 시멘트의 특성과 유사하다. 그러나, Mehta가 개발한 클링커는 시장에서 결코 이용가능하지 않으며, 이의 상용화에 대한 보고도 없었다.
프랑스 회사, Lafarge는 중국 특허 CN102745918A호에 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커를 개시하였다. 이 클링커는 5 중량% 내지 25 중량%의 C2AXF(1-X), 15 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
Figure 112016092634364-pct00004
, 40 중량% 내지 75 중량%의 C2S의 주성분 상(phases)을 포함한다. 일부 소수 성분은 클링커를 하소할 때 첨가제로서 첨가되어 클링커의 특성을 맞추고 C2S의 일부가 α-C2S의 형태로 존재하도록 한다. 상기 특허의 실험 데이터에 따르면, 조기 강도는 비교적 낮고 말기 강도도 높지 않다. 클링커의 특성과 고성능의 요건 사이에는 여전히 큰 갭이 존재한다.
설포알루미네이트 시멘트는 급결 및 급경의 고강도의 특성을 가지지만, 장기간 강도의 증가는 비교적 작다. 또한, 생산은 대량의 고품질 보크사이트, 석고, 석회석 및 다른 자원을 필요로 한다. 대조적으로, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 생산에 있어서, 보크사이트, 석회석 및 다른 원료는 고품질일 필요는 없다. 그러나, 현재 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는 비교적 포틀랜드 시멘트에 가까운 기계적 특성을 가지고 급결 및 급경의 특성을 갖지 않으며 통상적인 설포알루미네이트 시멘트와 같이 높은 조기 및 말기 강도를 갖는다. 시멘트 산업은 고성능 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트를 기다리고 있으며, 이는 대량의 산업 폐기물을 사용하여 제조될 수 있고, 저비용이며, 저에너지 소비 및 낮은 CO2 배출을 나타내고, 설포알루미네이트 시멘트보다 더 빠른 경화(hardening)와 높은 조기 및 말기 강도를 나타낸다. 이는 또한 시멘트 산업의 주요 기술적 장애들 중 하나이다.
본 발명은 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커 및 상기 클링커의 응용 및 제조방법에 관한 것이다. 이는, 설포알루미네이트 시멘트에 대한 통상적인 배합 방법을 넘어서는, 적당량의 f-CaO와 CaSO4를 첨가하여 f-CaO, C4A3
Figure 112016092634364-pct00005
, C2S 및 CaSO4 사이의 상호작용을 이용하고 서로 간의 반응을 촉진하는 혁신적인 콘셉트이다. 이 기술은, 각각 23.5 MPa, 27.6 MPa 및 73 MPa의 2시간, 4시간 및 28일 압축 강도를 갖는 새로운 종류의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커를 생산한다. 더욱이, 클링커를 이용하여 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 및 이의 제조방법을 개발한다. 본 발명은 고강도 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트를 제조하는 기술을 실현하고, 이는 저비용, 저에너지 소비 및 낮은 CO2 배출을 나타낸다.
본 발명은 고반응성의 클링커, 수화과정에서 f-CaO, C4A3
Figure 112016092634364-pct00006
,C2S 및 CaSO4 사이의 상호작용 및 첨가된 보충 시멘트 원료의 활성화를 이용하여 고성능 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트를 제조하는 기술을 개시한다. 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는 고성능의 급결 및 급경, 높은 말기 강도, 우수한 유동성(workability), 우수한 내동성(frost resistance), 우수한 내부식성 및 저투과성을 나타내고, 2시간, 7일 및 28일의 압축 강도가 각각 25.6 MPa, 58.6 MPa 및 92.7 MPa에 이른다.
본 발명에서 사용된 구성 성분 상(phases)의 명칭 및 약어는 다음과 같다: 칼슘 설포알루미네이트 (C4A3
Figure 112016092634364-pct00007
), 디칼슘 실리케이트(dicalcium silicate, C2S), 테트라칼슘 알루미노 페라이트(tetracalcium alumino ferrite, C4AF), 칼슘 티타네이트(calcium titanate, CT), 유리 석회(free lime, f-CaO), 겔레나이트(gehlenite, C2AS), 및 도데카칼슘 헵타-알루미네이트(dodecacalcium hepta-aluminate, C12A7).
본 발명의 클링커에서 광물 조성은 다음과 같이 계산될 수 있다:
w(C4A3
Figure 112016092634364-pct00008
)＝1.99[w(Al2O3)－0.64 w(Fe2O3)]
w (C2S)＝2.87 w(SiO2)
w (C4AF)＝3.04 w (Fe2O3)
w (CaSO4)＝1.7 [w(SO3)－0.13w(C4A3
Figure 112016092634364-pct00009
)]
w (CT)＝1.7 w(TiO2)
w(f- CaO)＝w(CaO)－0.55[w(Al2O3)－0.64 w(Fe2O3)]－1.87w(SiO2)－1.4w(Fe2O3)－0.7[w(TiO2)＋w(SO3)]
고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커를 배합하기 위한 절대값(modulus values)은 다음과 같이 표현될 수 있다:
석회 포화 계수:
Figure 112016092634364-pct00010
,
알루미늄 대 황의 비율:
Figure 112016092634364-pct00011
.
상술한 기술적 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 다음의 방법들을 적용하였다:
1. 클링커
급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 다음의 주성분 상(phases)을 포함한다: C4A3
Figure 112016092634364-pct00012
, C4AF, C2S 및 CaSO4. 특히, 상기 클링커는 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 함유한다.
상기 클링커는 20 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
Figure 112016092634364-pct00013
, 3 중량% 내지 9 중량%의 C4AF, 37 중량% 내지 47 중량%의 C2S, 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO 및 14 중량% 내지 26.3 중량%의 CaSO4를 포함한다. 나머지는 소수의 부가적인 상(phases)이다.
상기 클링커는 ≤7 중량%의 소수의 부가적인 상을 포함한다.
상기 클링커의 소수의 부가적인 상은 MgO, CaO·2, Na2SO3, K2SO3, 또는 이들 중 2종 이상의 광물 혼합물을 포함한다.
상기 클링커는 다음의 주성분을 포함한다: 12.9 중량% 내지 16.1 중량%의 SiO2, 12 중량% 내지 19 중량%의 Al2O3, 1 중량% 내지 3 중량%의 Fe2O3, 49 중량% 내지 54 중량%의 CaO 및 12 중량% 내지 18.43 중량%의 SO3. 나머지는 소수의 부가적인 성분이다.
상기 클링커는 ≤4 중량%의 소수의 부가적인 성분을 포함한다.
상기 클링커의 소수의 부가적인 성분은 MgO, TiO2, Na2O, K2O, 또는이들 중 2종 이상의 산화물 혼합물을 포함한다.
2. 클링커의 제조방법
상기 제조방법은 다음의 단계를 포함한다:
(1) 원료(raw material, 毛料)의 준비: 33 중량% 내지 62 중량%의 석회석, 10.5 중량% 내지 28 중량%의 비산회, 및 19 중량% 내지 45 중량%의 FGD 석고의 비율로 원료를 준비하는 단계;
(2) 원료 분말(raw meal, 生料)의 제조: 상기 (1)의 원료를 분쇄하고 균질화하여 규정된 분말도(specified fineness)를 갖는 원료 분말을 얻는 단계;
(3) 하소: 상기 클링커는 상기 (2) 단계에서 제조된 원료 분말을 로터리 킬른(rotary kiln)에서 1300±50℃로 하소하여 제조되는 단계.
“(1) 단계의 원료의 준비 단계”에서 석회석은 일부 또는 전부가 염소 알칼리 산업(chlor-alkali industry)으로부터의 알칼린 잔여물(alkaline residue), 스틸 슬래그(steel slag), 카바이드 슬래그(carbide slag), 또는 이들 중 2종 또는 3종의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 클링커가 49 중량% 내지 54 중량%의 CaO를 함유하도록 조절되는 것이 요구된다.
상기 “(1) 단계의 원료의 제조”에서 비산회는 일부 또는 전부가 보크사이트(bauxite), 보크사이트 미광(tailing of bauxite), 석탄 맥석(coal gangue), 고령토, 유동층 연소 슬래그(fluidized bed combustion slag), 점토(clay), 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 클링커가 12 중량% 내지 19 중량%의 Al2O3를 함유하도록 조절되는 것이 요구된다.
상기 “(1) 단계의 원료의 제조”에서 FGD 석고는 일부 또는 전부가 경석고, 천연 이수석고, 불소 석고, 반수 석고, 인산 석고, 황산알루미늄, CaSO4가 풍부한 산업 폐기물, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 클링커가 12 중량% 내지 18.43 중량%의 SO3를 함유하도록 조절되는 것이 필요하다.
3. 클링커로 제조되는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트
(1) 상기 시멘트는 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료를 혼합 및 분쇄하여 제조되고, 여기에서,
i. 상기 클링커는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커이고; 상기 응결 조절과 강도 촉진 성분은 경석고이며; 상기 보충 시멘트 원료는 GBF 슬래그이고;
ii. 상기 시멘트는 26 중량% 내지 97 중량%의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 3 중량% 내지 19 중량%의 경석고, 및 0 중량% 내지 55 중량%의 GBF 슬래그를 혼합 및 분쇄하여 제조되며;
iii. 상기 조성을 바탕으로, 클링커, 경석고 및 GBF 슬래그의 비율은 미니 그라인딩 밀 테스트(mini grinding mill tests)의 실험 결과에 근거하여 그라운드 시멘트(ground cement)가 다음의 특성을 갖도록 맞춰짐:
초결 시간(initial setting time): 9분 내지 30분, 종결 시간(final setting time): 11분 내지 40분, 2시간 굽힘 강도: 1.8 MPa 내지 4.6 MPa, 2시간 압축 강도: 4.9 MPa 내지 25.6 MPa, 28일 굽힘 강도: 6.3 MPa 내지 11.8 MPa, 28일 입축 강도: 45.1 MPa 내지 92.7 MPa, 28일 자유 팽창: 0.012% 내지 0.078%, 공기 중에서 21일 한정 팽창: 0.001% 내지 0.033%, 및 물에서 28일 한정 팽창: 0.009% 내지 0.055%.
(2) 상기 시멘트의 클링커는 다음의 성분 상(constituent phases)을 포함한다: 20 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
Figure 112016092634364-pct00014
, 3 중량% 내지 9 중량%의 C4AF, 37 중량% 내지 47 중량%의 C2S, 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO 및 14 중량% 내지 26.3 중량%의 CaSO4.
(3) 상기 시멘트의 클링커는 다음의 구성 성분을 포함한다: 12.9 중량% 내지 16.1 중량%의 SiO2, 12 중량% 내지 19 중량%의 Al2O3, 1 중량% 내지 3 중량%의 Fe2O3, 49중량% 내지 54 중량%의 CaO 및 12 중량% 내지 18.43 중량%의 SO3.
(4) 상기 시멘트의 경석고는 일부 또는 전부가 FGD 석고, 천연 이수석고, 반수석고, 인산 석고, 불소 석고, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 시멘트의 성능에 대한 이들 물질의 효과가 동일하게 유지되도록 조절이 필요하다.
(5) 상기 시멘트의 GBF 슬래그는 일부 또는 전부가 비산회, 스틸 슬래그, Fe-미광(tailing of iron ore), 석회석, 백운석, 사암, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 시멘트의 성능에 대한 이들 물질의 효과가 동일하게 유지되도록 조절이 필요하다.
4. 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조방법
(1) 상기 제조방법은 다음의 단계를 포함한다:
i. 원료 분말(raw meal, 生料)의 제조: 33 중량% 내지 62 중량%의 석회석을 분쇄기(raw mill)에서 분쇄한 다음 10.5 중량% 내지 28 중량%의 비산회 및 19 중량% 내지 45 중량%의 FGD 석고와 혼합하고; 원료(raw materials)를 공기 분리하고(air-separated) 균질화하여 원료 분말을 수득하는 단계;
ii. 클링커의 제조: 상기 (i) 단계에서 수득한 원료 분말을 로터리 킬른에서 1300±50℃의 온도로 하소하여 클링커를 제조하는 단계, 여기서, 상기 클링커는 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 함유하고;
iii. 시멘트의 제조: 목적하는 강도 등급에 따라, 시멘트를 제조하기 위해 사용되는 클링커가 선택되고; 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 화학적 조성으로, 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 비율이 미니 그라인딩 밀 테스트로 결정되고; 미니 그라인딩 밀 테스트의 실험 결과 및 경험을 바탕으로, 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 비율이 결정되며; 상기 시멘트는 구성 성분을 혼합하고 ≥450m2/kg(블레인 값)의 비표면적을 갖는 분말로 분쇄하여 제조하는 단계.
(2) 상기 제조방법의 (iii) 단계에서, 혼합 및 분쇄 전에, 응결 시간을 단축시키고 조기 강도를 개선시키기 위해 0.1 중량% 내지 0.3 중량%의 Li2CO3를 시멘트에 첨가한다.
(3) 상기 제조방법의 (iii) 단계에서, 응결 시간을 연장시키고 말기 강도를 개선시키기 위해 0.2 중량% 내지 0.5 중량%의 시트르산을 상기 시멘트에 첨가한다.
(4) 상기 시멘트에 첨가된 Li2CO3는 일부 또는 전부가 LiOH 또는 LiCl로 대체될 수 있다.
(5) 상기 시멘트에 첨가된 시트르산은 일부 또는 전부가 시트르산 나트륨(sodium citrate) 또는 글루콘산 나트륨(sodium gluconate)으로 대체될 수 있다.
5. 상기 클링커로 제조되는 높은 말기 강도의 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트
클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료를 혼합 및 분쇄하여 제조하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 실험 작업에서, 시멘트에서의 클링커 비율이 감소하면 시멘트의 조기 강도와 급결 및 급경 성능이 감소되는 것을 확인하였다. 그러나, 낮은 클링커 함량을 갖는 시멘트는, 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 적합한 비율을 가질 때, 상대적으로 높은 말기 강도를 나타낼 수 있다. 이는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커에서 새로운 종류의 성분 상이 높은 반응성을 나타내고, 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분, 및 보충 시멘트 원료의 상호 간 활성화는 중요한 역할을 한다.
따라서, 낮은 클링커 함량을 갖는 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트는, 본 발명의 중요한 발견 중 하나이다.
고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조에 있어서, 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 경석고, 및 GBF 슬래그의 중량비는 각각 5 중량% 내지 12 중량%, 17 중량% 내지 18 중량%, 및 71 중량% 내지 78 중량%이다.
목적하는 강도 등급을 위해, 클링커의 비율은 5 중량% 내지 12 중량%의 범위에서 결정된다. 미니 그라인딩 밀 테스트의 실험 결과를 바탕으로, 경석고와 GBF 슬래그의 비율은 상기 시멘트가 다음의 특성을 갖도록 기정된 범위(predefined range) 내에서 조정된다: 초결 시간이 ≤43분, 종결 시간이 ≤53분, 28일 굽힙 강도가 11.9 MPa 내지 12.8 MPa, 28일 압축 강도가 79 MPa 내지 82.5 MPa, 28일 자유 팽창이 0.10% 내지 0.12%, 공기 중에서 21일 한정 팽창이 0.001% 내지 0.002%이고, 물에서 28일 한정 팽창이 0.017% to 0.022%이다.
본 발명의 혁신적인 돌파 기술은 소량의 f-CaO가 필수 성분 상 중 하나로 클링커에 도입되는 것이다. 현재 이론에 따르면, 포틀랜드 시멘트 클링커에서 더 많은 C3S를 형성하기 위해서는, f-CaO의 함량이 1.5 중량%를 초과하는 것을 허용하지 않는다. 만약 그렇지 않으면 시멘트의 안정성에 잠재적인 문제를 야기할 수 있다. 설포알루미네이트 시멘트 클링커에서, f-CaO의 함량은 0.2 중량%를 초과하는 것을 허용하지 않는데, 이는 너무 많은 f-CaO가 시멘트 페이스트의 경화에 영향을 미치고 순결을 야기할 수 있기 때문이다. 현재 통상적인 이론은 f-CaO의 존재가 포틀랜드 시멘트와 설포알루미네이트 시멘트의 성능에 유해한 것으로 제시한다. 본 발명의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 함유하고, 이는 포틀랜드 시멘트 클링커와 통상적인 설포알루미네이트 시멘트 클링커에 대한 제한치를 훨씬 초과한다. 그러나, 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커에서 f-CaO의 존재는 유익하다는 것을 실험 연구를 통해 입증하였다. 첫 번째로, 충분한 f-CaO는 클링커의 하소 시 칼슘이 부족하여 저 반응성 광물(예를 들어, C2AS)의 형성을 감소시킨다. 두 번째로, 시멘트 수화의 초기 단계에서 소량의 f-CaO는 칼슘 설포알루미네이트의 수화를 촉진하고 시멘트 페이스트의 응결 및 경화를 촉진하며, 이는 설포알루미네이트 시멘트 클링커에서 f-CaO 의 작용과 동일하다. 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 60 중량% 내지 70 중량% 범위의 많은 양의 고 반응성 C4A3
Figure 112017117586729-pct00015
를 함유하기 때문에 극소량의 f-CaO는 매우 빠른 응결과 유동성(workability)의 빠른 손실을 야기할 수 있다. 그러나, 본 발명의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 20 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
Figure 112017117586729-pct00016
및 조기 강도가 나쁜, 37 중량% 내지 47 중량% 의 C2S를 함유하고, f-CaO의 활성 작용이 급결 및 급경 성능을 갖는 시멘트를 제조하는데 요구된다. 이에 반해, 1300±50℃의 비교적 낮은 하소 온도에서 형성된 본 발명의 클링커의 f-CaO는 더 작은 결정 크기와 다공성 결정 구조를 가지며, 따라서, 반응성이 높다. 상기 클링커에서 소량의 f-CaO는 짧은 시간에 완전히 수화되고 후기 단계에서 부피 안정성 및 안정성의 문제를 야기하지 않는다. 이에 반해, GBF 슬래그, 비산회 및 스틸 슬래그와 같은 보충 시멘트 원료는 클링커와 함께 분쇄된다. 수화 과정에서, 상기 클링커의 f-CaO는 이들 보충 시멘트 원료의 Al2O3, Fe2O3 및 SiO2, 및 석고의 SO3 와 반응하여 칼슘 설포알루미네이트 수화물, 알루미늄 하이드록시드 겔 및 칼슘 실리케이트 수화겔(calcium silicate hydrate gel)을 생성한다. 이 반응은 GBF 슬래그, 비산회 또는 스틸 슬래그의 반응성을 증진시키고, 시멘트 페이스트의 조기 강도에 기여하며, f-CaO의 후기 수화로 인한 팽창을 방지한다. 이 실험 연구는 상기 방법에 의해 제조된 시멘트의 부피 변화 데이터를 제공한다: 0.012% 내지 0.078%의 작은 범위에서 변화하는 28일 자유 팽창, 0.005% 내지 0.040%의 물에서의 7일 한정 팽창, 0.009% 내지 0.055%의 물에서의 28일 한정 팽창, 및 0.001% 내지 0.033%의 공기 중에서의 21일 한정 팽창. 팽창 및 수축 값은 모두 매우 작고, 따라서, 물에서의 팽창 및 공기에서 수축 사이의 차이는 작다. 일반적으로, 본 발명의 시멘트는 비교적 작은 부피 변화를 나타내므로, 균열 조절(cracking control) 및 투수성(water permeability)이 우수하다.
시멘트 클링커에 성분 상(phase)으로서 황산칼슘이 도입되는 것은 대량 생산에서 처음으로 시도하는 것으로, 본 발명의 시멘트 클링커는 14 중량% 내지 26.3 중량%의 CaSO4를 함유한다. 많은 양의 CaSO4는 원료의 소성을 개선시키고 클링커링(clinkering) 온도를 낮춘다. CaSO4의 융해는 클링킹 온도(clinking temperature)에서 액체 상(liquid phase)의 양을 증가시키고 액체를 통해 구성 성분의 확산을 촉진하며, 이는 클링커링 반응을 촉진하고 더욱 완전하게 한다. 클링커링 공정에서, C2S 및 C4AF는 SO3에 용해되어 고용체를 형성하고, 따라서, 초기 C2S 및 C4AF의 반응성은 현저하게 증가한다. 황산칼슘 상(phase) 자체가 수화하여 CaSO4 ·2H2O를 형성하고, 시멘트 페이스트의 경화에 기여한다. 황산칼슘 상은 또한 설포알루미네이트, 클링커의 다른 주성분 상, 및 물과 반응하여 초기 단계에서 주요 수화산물인 에트린자이트(ettringite)를 형성하고, 이는 응결 및 경화를 촉진한다.
상기 방법으로 제조된 시멘트는 450m2/kg 내지 520m2/kg (블레인 값) 범위의 비표면적을 갖는다. 상기 시멘트의 혼합물의 물리적 특성, 내구성 및 혼화성(compatibility), 및 콘크리트와 모르타르 제품 응용에 대한 종합적인 연구가 수행되었다. 본 발명의 시멘트와 설포알루미네이트 시멘트의 응용은 기본적으로 동일하다. 설포알루미네이트 시멘트와 비교하여, 본 발명의 시멘트는 현저한 급결 및 급경의 특성을 갖는다. 중국 표준 GB 20472-2006 “설포알루미네이트 시멘트(Calcium sulfoaluminate cements)”는 1일 압축 강도를 명시한 반면, 본 발명의 시멘트는 2시간 내 25.6 MPa의 압축 강도를 달성할 수 있다. 본 발명의 시멘트는 적절한 팽창과 적은 수축으로 부피 안정성이 우수하다. 설포알루미네이트 시멘트와 비교하여, 본 발명의 시멘트로 제조된 콘크리트는 응결 및 경화가 더 빠르고 더 나은 유동성 및 개선된 표면 질감을 갖는다.
본 발명은 다음의 이점들을 갖는다:
(1) 본 발명의 혁신은 통상적인 한도를 초과하는 비교적 많은 양의 f-CaO와 CaSO4가 본 발명의 클링커에 도입되는 것이고, 이는 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 광물 조성 배합에서 돌파구이며, 고 실리콘과 저 알루미늄의 저급 원료를 사용하여 급결 및 급경의 높은 조기 및 말기 강도의 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커를 제조하는 접근방법을 제공한다;
(2) 하소 시, 클링커링 온도(clinkering temperature)가 50℃ 낮아지고, 이는 감소된 에너지 소비와 CO2 배출 그리고 개선된 생산 환경을 야기한다;
(3) 수화 과정에서, f-CaO, C4A3
Figure 112016092634364-pct00017
, C2S 및 CaSO4의 반응이 서로에 의해 가속화 되고, 결과적으로 생성된 시멘트는 다음의 우수한 성능을 갖는다: 급결 및 급경, 높은 조기 및 말기 강도, 적당한 팽창, 저수축, 우수한 내동성, 저투과성 및 해수 부식에 대한 우수한 저항성;
(4) 대량의 산업 폐기물을 클링커와 시멘트 제조 둘 다에 사용할 수 있고, 원료 내 산업 폐기물의 비율은 30%를 초과한다;
(5) 원료의 원가가 낮다.
지속적인 실험 연구를 통해 클링커의 비율이 감소할수록 시멘트의 조기 강도가 감소하지만, 28일에 79 MPa 내지 82.5 MPa 범위의 높은 압축 강도를 나타냄을 밝혔다. 또한, 시멘트는 저수화열, 해수 부식에 대한 우수한 저항성, 및 적은 부피 변화를 나타내며, 이는 시멘트를 해양환경에서 공정 응용에 매우 적합하게 만들어 큰 시장 잠재력을 갖는다.
전술한 제조방법을 이용하면 본 발명의 시멘트를 제조하는데 첨가제가 필요하지 않다. 본 발명의 상기 제조방법에 따라, 본 발명의 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료를 혼합 및 분쇄하여 다양한 강도 등급의 고성능 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트가 제조될 수 있다. 본 발명의 제조방법 및 공정 조절은 잘 개발되었기 때문에, 사용된 시설 및 탈황 기술은 친환경적이라는 것이 입증되었다. 클링커링 온도(clinkering temperature)의 현저한 감소는 에너지 소비의 감소를 야기한다. 대량의 산업 폐기물의 사용은 지속가능한 개발의 사회경제적 이익과 생산비용을 절감한다. 따라서, 본 발명은 당해 기술분야의 혁신적인 돌파 기술이다.
도 1은 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조 공정의 흐름도이다. 도 1에서, 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 제조 공정은 33 중량% 내지 62 중량%의 석회석, 10.5 중량% 내지 28 중량%의 비산회, 및 19 중량% 내지 45 중량%의 FGD 석고를 사용하여 제조된 클링커의 예시들을 참조하여 도시된 것이고; 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조 공정은 26 중량% 내지 97 중량%의 클링커, 3 중량% 내지 19 중량%의 경석고, 및 0 중량% 내지 55 중량%의 GBF 슬래그를 혼합 및 분쇄하여 제조된 시멘트의 예시들을 참조하여 도시된 것이다.
다음에는 도면에 도시한 본 발명의 실시예에 기초하면서 본 발명의 목적이 어떻게 실현하는 것에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.
다음의 실시예들은 본 발명의 구현예들을 기재한 것이다.
실시예 1 내지 실시예 6
실시예 1 내지 6은 클링커를 제조하기 위한 원료의 비율을 보여준다.
(1) 원료(raw material)의 제조: 표 1은 원료의 화학적 조성을 보여준다. 석회석, 비산회, 및 FGD 석고는 표 2에 기재된 바와 같이 제조된다. 석회석은 Limestone is ground in a 분쇄기(raw mill)에서 분쇄된 후, 비산회 및 FGD 석고와 함께 공기 분리기(air separator)로 운송된다. 공기 분리 후, 적합한 입자 크기를 갖는 원료는 균질화하여 원료(meal)를 생성하고, 원료의 나머지는 분쇄기에 다시 운송된다. 상기 공정에서, 비산회와 FGD 석고는 공기 분리 전에 분쇄기로 가지 않으므로 원료 분쇄 시스템의 생산량을 대폭 향상시키고, 전력 소비와 밀링 볼(milling balls)의 마모를 감소시킨다.
원료의 중량비에 띠른 화학적 조성
화학성분
원재료 성분		 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3
석회석
(wt. %)		 41.57 3.25 1.09 0.69 49.2 3.50 0.00
FGD 석고
(wt. %)		 21.10 1.84 0.84 1.42 32.69 2.36 39.00
비산회
(wt. %)		 2.31 47.15 34.21 6.21 3.83 1.50 0.95
급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트를 제조하기 위한 원료의 비율
배료 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
석회석
(wt. %)		 62.0 33.0 35.0 55.3 52.0 62.0
비산회
(wt. %)		 13.5 24.0 20.0 25.7 28.0 10.5
FGD 석고
(wt. %)		 24.5 43.0 45.0 19.0 20.0 27.5
(2) 클링커의 제조: 상기 (1) 단계에서 제조된 원료(meal)를 예열기를 갖는 로터리 킬른에서 1300±50℃의 온도로 하소하여 클링커를 제조한다. 로터리 킬른에서의 하소는 환원 가스(reductive gas)로 인해 적은 양의 SO2를 생성한다. 다른 가스와 함께 SO2는 예열기로 보내진 다음 공급된 원료(meal)와 반응하여 SO2의 배출을 방지한다. 클링커링 온도와 석탄의 소비가 감소함에 따라, 질소 산화물의 형성과 배출이 감소된다. 이는 환경 보호의 요건에 매우 적합하다.
(3) 시멘트의 제조: 시멘트는 클링커, 경석고, 및 GBF 슬래그를 적합한 비율로 혼합하고 ≥450m2/kg(블레인 값)의 비표면적을 갖는 분말로 분쇄하여 제조된다.
제조 공정의 흐름도는 도 1에 도시된 바와 같다.
유동성(flowability), 용수 수요량(water demand), 응결 시간 및 클링커의 압축 강도와 굽힘 강도는 중국 표준 GB 20472-2006(Chinese standard GB 20472-2006) “설포알루미네이트 시멘트(Calcium sulfoaluminate cements)”에 따라 측정된다. 표 3은 실시예 1 내지 6의 클링커에 대한 결과를 나타낸다.
급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 물리기계적 특성
물리
성능

번호 		물/ 시멘트비 유 동 도 (mm) 비표
면적 (m2/kg)		 표준
조도
용수량（%）		 응결시간
(min)		 굽힘강도/압축강도（MPa)
초
결		 종
결		 2h 4h 1d 3d 7d 28d
실시예1 0.52 171 474 31.00 9 13 2.7/12.8 4.0/17.2 6.5/39.8 6.6/50.7 6.8/51.0 7.0/60.0
실시예2 0.50 168 479 30.00 13 16 2.6/11.3 3.1/15.0 5.4/33.4 5.9/36.5 6.0/38.6 7.1/54.8
실시예3 0.50 167 471 29.80 12 14 1.9/8.2 2.8/13.0 5.4/30.2 6.7/36.6 6.8/39.4 6.7/47.1
실시예4 0.49 171 473 29.60 13 16 4.6/20.5 4.4/23.9 6.5/40.2 6.5/46.0 6.7/48.0 7.0/65.2
실시예5 0.48 169 472 29.20 16 21 4.3/20.3 4.4/23.1 6.1/38.3 6.0/41.6 7.2/51.5 7.3/67.2
실시예6 0.51 166 475 31.00 12 15 1.8/8.7 2.8/13.1 5.3/27.9 5.6/33.8 6.2/38.2 6.4/45.4
실시예들의 클링커의 초결 시간은 모두 16분을 초과하지 않고, 종결 시간은 모두 40분을 초과하지 않는다. 2시간에서의 최대 조기 압축 강도는 20.5 MPa에 이른다. 상기 실험 결과는 본 발명의 클링커가 급결 및 급경의 특성을 가지고 설포알루미네이트 시멘트 클링커보다 더 높은 압축 강도와 굽힘 강도를 갖는다.
실시예 7 내지 실시예 16
실시예 7 내지 16은 클링커의 화학적 조성에 따른 실험 결과를 보여준다.
본 발명의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커는 다음의 주성분 상(phases)을 포함한다: C4A3
Figure 112016092634364-pct00018
, C4AF, C2S 및 CaSO4. 상기 클링커는 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 함유하는 것을 특징으로 한다. 표 4는 클링커의 구성 성분 상(phases)의 비율 및 계수 값(modulus values)을 나타낸다. 표 5는 클링커의 화학적 조성을 나타낸다. 표 6은 클링커의 물리기계적 특성을 나타낸다.
급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 구성 성분 상의 비율 및 계수 값
광물종류 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13		 실시예
14		 실시예
15		 실시예
16
C4A3
Figure 112016092634364-pct00019
 35.00 20.53 20.93 27.39 20.29 33.67 22.81 32.94 20.98 33.27
C4AF 5.11 8.00 7.05 7.45 9.00 3.00 3.04 4.77 8.06 4.99
C2S 43.31 45.52 47.00 37.0 43.68 45.20 44.54 44.20 43.68 42.71
f-CaO 0.60 3.88 3.89 3.69 4.35 1.17 2.74 1.43 4.60 0.50
CaSO4 14.55 20.81 20.72 20.62 20.86 14.79 26.30 14.36 20.71 16.29
소수 상
(minor phases)		 1.43 1.26 0.41 3.85 1.82 2.17 0.57 2.30 1.97 2.24
클링커비례계수 cm 1.02 1.21 1.21 1.22 1.23 1.13 1.18 1.14 1.30 1.01
P 1.34 0.69 0.71 0.88 0.68 1.29 0.62 1.30 0.71 1.20
급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 화학적 조성
화학성분 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13		 실시예
14		 실시예
15		 실시예
16
SiO2 15.09 15.86 16.1 12.90 15.22 15.75 15.52 15.40 15.22 14.88
Al2O3 19.00 12.00 12.00 15.33 12.09 17.56 12.10 17.56 12.24 17.77
Fe2O3 1.68 2.63 2.32 2.45 3.00 1.00 1.00 1.57 2.65 1.64
CaO 50.01 54.00 53.32 49.78 52.99 49.00 52.35 50.42 52.99 49.54
SO3 13.11 14.91 14.91 15.69 14.91 13.08 18.43 12.00 14.91 13.91
소수 산화물
(minor oxide)		 1.11 0.60 1.35 3.85 1.79 3.61 0.60 3.05 1.99 2.26
클링커비례계수 cm 1.02 1.21 1.21 1.22 1.23 1.13 1.18 1.14 1.30 1.01
P 1.34 0.69 0.71 0.88 0.68 1.29 0.62 1.30 0.71 1.20
급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 물리기계적 특성
번호 물
/
시
멘
트
비 		유 동 도 (mm) 비표
면적 (m2/kg)		 표준
조도
용수량（%）		 응결시간
(min)		 굽힘강도/압축강도（MPa)
초
결		 종
결		 2h 4h 1d 3d 7d 28d
실시예7 0.47 167 472 29.00 16 20 4.3/23.5 4.5/27.6 6.4/40.7 6.6/44.6 7.6/55.6 7.8/73.0
실시예8 0.52 172 470 31.00 9 12 1.3/5.5 2.4/11.1 4.5/25.1 4.7/29.6 5.6/38.0 6.2/44.5
실시예9 0.53 167 480 31.20 9 14 1.3/5.0 2.5/11.0 4.4/24.6 4.6/30.2 5.5/37.3 6.2/43.2
실시예10 0.51 175 473 29.20 10 14 3.4/14.2 3.9/19.5 5.8/38.7 5.9/45.4 6.9/51.9 7.1/60.7
실시예11 0.54 171 474 32.00 7 11 1.3/3.9 2.3/10.6 4.4/24.8 4.5/28.9 5.4/37.1 6.0/42.8
실시예12 0.48 168 480 29.20 13 17 4.0/19.1 4.3/25.6 6.2/38.5 6.3/42.8 7.3/53.1 7.5/69.3
실시예13 0.52 165 472 30.20 11 14 1.5/6.2 2.7/12.4 4.9/27.0 5.1/32.4 6.0/36.6 6.3/44.3
실시예14 0.49 170 480 29.80 13 17 3.8/17.0 4.2/21.7 5.8/35.9 6.0/40.2 7.0/48.7 7.0/64.6
실시예15 0.55 167 471 34.00 7 10 1.1/3.7 2.3/10.1 4.2/22.6 4.5/28.6 5.2/34.8 6.0/42.2
실시예16 0.47 173 480 28.60 18 23 4.1/20.7 4.5/25.6 6.3/40.1 6.3/42.8 7.4/52.2 7.7/70.0
상기 실시예들의 클링커의 최대 28일 압축 강도는 73 MPa에 이르고, 이는 기존의 다른 저 알루미늄과 고 실리콘의 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 공개된 실험 결과보다 훨씬 높다.
실시예 17 내지 35는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 화학적 조성 및 물리기계적 특성을 보여준다. 실시예 17 내지 35에서, 실시예 7의 클링커가 사용되고, 시멘트는 전술한 방법으로 제조된다. 표 7은 CaSO4 자원과 보충 시멘트 원료의 화학적 조성을 나타내고, 이는 상기 제조 공정의 (2) 단계에 첨가된다. 표 8 내지 13은 실시예 17 내지 35의 시멘트의 물리기계적 특성 및 시멘트 구성 성분의 비율을 나타낸다. 시멘트의 팽창은 중국 표준 GB 23439-2009 “콘크리트에 대한 팽창제(Expansive agents for concrete)”에 따라 측정하였다.
경석고와 GBF 슬래그의 화학적 조성 및 이들의 대체물
원료명칭 화학성분
Loss Si02 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 TiO2 합계
경석고 6.02 0.94 0.30 0.12 38.95 1.55 51.74 / 99.62
FGD석고 19.42 1.07 0.67 1.04 32.80 1.80 42.87 　 99.67
반수석고 9.17 1.26 1.05 0.17 38.07 4.04 45.88 / 99.64
인산 석고 19.41 2.17 3.60 0.96 32.92 1.24 40.34 / 100.64
불소 석고 3.04 0.52 0.21 0.10 41.93 0.24 53.42 / 99.46
이수 석고 22.31 0.82 0.29 0.15 32.49 3.01 40.25 / 99.32
GBF 슬래그 -1.57 33.35 15.40 1.11 39.27 8.02 / / 95.58
스틸 슬래그 -0.52 12.39 5.07 26.66 37.02 10.58 / / 91.20
Fe-미광 2.72 72.73 4.86 12.75 3.30 2.01 / 0.66 99.03
석회석 41.61 3.60 1.23 0.50 49.87 2.51 / / 99.32
백운석 46.29 0.12 0.53 0.19 30.25 21.63 / / 99.01
사암 1.53 93.14 2.31 1.10 0.87 0.11 / / 99.06
Figure 112016092634364-pct00020
Figure 112017117586729-pct00030
표 8 및 9 은 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 실시예들을 나타내고 첨가제를 함유하는 실시예 20, 24 및 30의 데이터는 표 9에 나타나 있다.
표 10 및 11는 촉진제(accelerator) 및/또는 지완제(retarder)를 포함하는 첨가제를 함유하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 특성을 나타낸다. 첨가제를 포함하는 실시예 20, 24 및 30의 데이터는 표 10 및 11에 나타나 있다. 상기 실험 결과는 첨가제의 추가가 시멘트 특성에 인상적인 영향을 미친다는 것을 나타낸다.
추가 연구를 통해 클링커 비율의 감소가 조기 강도에 부정적인 영향을 미치지만, 말기 강도는 현저하게 증가시키는 결과를 야기함을 밝혔다. 이는 본 발명의 혁신적인 기술에 대한 연구를 지속해야할 필요가 있음을 암시한다.
Figure 112016092634364-pct00022
Figure 112016092634364-pct00023
표 12 및 13은 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 추가 구현예를 나타낸다. 실시예 33 내지 35에서, 시멘트에서의 클링커 비율이 현저하게 감소되었다. 비록 클링커 함량이 감소되면 급결 및 급경의 조기 단계 특성(early-stage properties)에 부정적인 영향을 미치지만, 말기 강도는 현저하게 증가한다. 어떠한 첨가제도 추가하지 않고, 28일 굽힘 강도가 11.9 MPa 내지 12.8 MPa까지 도달할 수 있고, 28일 압축 강도는 79.0 MPa 내지 82.5 MPa까지 도달할 수 있다. 한정 팽창 테스트는 시멘트가 여전히 팽창하는 특성을 가짐을 나타낸다. 이는 추가 제품 개발과 응용 탐구에 대한 기회를 제공한다.
Figure 112016092634364-pct00024
Figure 112016092634364-pct00025
이들 실시예에서 경석고는 일부 또는 전부가 FGD 석고, 천연 이수석고, 반수석고(hemihydrate gypsum), 인산 석고(phosphogypsum), 불소 석고(fluorgypsum), 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있다. GBF 슬래그는 일부 또는 전부가 비산회, 스틸 슬래그(steel slag), Fe-미광(tailing of iron ore), 석회석, 백운석, 사암, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있다. 종류 및 대체 비율은 상기 시멘트의 성능에 대한 이들 원료의 효과가 동일하게 유지되도록 조절이 필요하다. 중요한 문제는 이러한 원료를 선택할 때, 유효성분의 함량이 동등해야 한다는 것이다. 응결 조절과 강도 촉진에 대한 유효성분은 경석고의 대체물에 중요하다. 유효성분은 보충 시멘트 원료에 대해서도 고려되어야 한다. 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트에서, ≤0.3 중량%의 Li2CO3는 응결 시간을 단축시키고 조기 강도를 개선시키 위해 첨가될 수 있다. Li2CO3는 일부 또는 전부가 LiOH 또는 LiCl으로 대체될 수 있다. 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트에서, ≤0.5 중량%의 시트르산은 응결 시간을 연장시키고 말기 강도를 개선시키기 위해 첨가될 수 있다. 시트르산은 일부 또는 전부가 시트르산 나트륨 또는 글루콘산 나트륨으로 대체될 수 있다.

Claims (21)

  1. C4A3
    Figure 112018063231075-pct00031
    , C4AF, C2S 및 CaSO4를 포함하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커로서, 상기 클링커는 20 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
    Figure 112018063231075-pct00032
    및 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 함유하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  2. 제1항에 있어서, 상기 클링커는 20 중량% 내지 35 중량%의 C4A3
    Figure 112016092634364-pct00027
    , 3 중량% 내지 9 중량%의 C4AF, 37 중량% 내지 47 중량%의 C2S, 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO, 및 14 중량% 내지 26.3 중량%의 CaSO4를 포함하고, 나머지는 소수의 부가적인 상(minor additional phases)인 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  3. 제2항에 있어서, ≤7 중량%의 소수의 부가적인 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 소수의 부가적인 상은 MgO, CaO·TiO2, Na2SO3, K2SO3 또는 이들 중 2종 이상의 광물 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  5. 제2항에 있어서, 상기 클링커는 12.9 중량% 내지 16.1 중량%의 SiO2, 12 중량% 내지 19 중량%의 Al2O3, 1 중량% 내지 3 중량%의 Fe2O3, 49 중량% 내지 54 중량%의 CaO, 및 12 중량% 내지 18.43 중량%의 SO3의 주성분을 포함하고, 나머지는 소수의 부가적인 성분인 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  6. 제5항에 있어서, ≤4 중량%의 소수의 부가적인 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 소수의 부가적인 성분은 MgO, TiO2, Na2O, K2O 또는 이들 중 2종 이상의 산화물 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  8. 다음의 단계를 포함하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커의 제조방법:
    (1) 원료(raw materials, 毛料)의 제조: 제1항의 상기 상(phase) 조성에 따라, 원료의 비율을 계산하는 단계, 여기서, 상기 원료는 33 중량% 내지 62 중량%의 석회석, 10.5 중량% 내지 28 중량%의 비산회, 및 19 중량% 내지 45 중량%의 배연탈황(FGD) 석고를 포함함;
    (2) 원료 분말(raw meal, 生料)의 제조: 상기 (1) 단계의 원료를 분쇄하고 균질화하여 규정된 분말도(specified fineness)를 갖는 원료 분말을 얻는 단계; 및
    (3) 하소: 상기 클링커는 상기 (2) 단계에서 제조된 원료 분말을 로터리 킬른(rotary kiln)에서 1300±50℃로 하소하여 제조되는 단계.
  9. 제8항에 있어서, 상기 (1) 단계의 석회석의 일부 또는 전부는 염소 알칼리 산업(chlor-alkali industry)으로부터의 알칼린 잔여물(alkaline residue), 스틸 슬래그(steel slag), 카바이드 슬래그(carbide slag), 또는 이들 중 2종 또는 3종의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 클링커가 49 중량% 내지 54 중량%의 CaO를 함유하도록 조절되는 것이 요구되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 (1) 단계의 비산회의 일부 또는 전부는 보크사이트(bauxite), 보크사이트 미광(tailing of bauxite), 석탄 맥석(coal gangue), 고령토, 유동층 연소 슬래그(fluidized bed combustion slag), 점토(clay), 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 클링커가 12 중량% 내지 19 중량%의 Al2O3를 함유하도록 조절되는 것이 요구되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 (1) 단계의 FGD 석고는 일부 또는 전부는 경석고, 천연 이수석고, 반수 석고(hemihydrate gypsum), 인산 석고(phosphogypsum), 불소 석고(fluorgypsum), 황산알루미늄(aluminum sulfate), CaSO4가 풍부한 산업 폐기물, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있고; 종류 및 대체 비율은 상기 클링커가 12 중량% 내지 18.43 중량%의 SO3를 함유하도록 조절되는 것이 요구되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분, 및 보충 시멘트 원료를 혼합 및 분쇄하여 생산되는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커로서, 상기 시멘트는 다음을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커:
    (1) 상기 클링커는 제1항의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커이고; 상기 응결 조절과 강도 촉진 성분은 경석고(anhydrite)이며; 상기 보충 시멘트 원료는 수쇄 고로(granulated blast furnace, GBF) 슬래그이고;
    (2) 상기 시멘트는 26 중량% 내지 97 중량%의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 3 중량% 내지 19 중량%의 경석고, 및 0 중량% 내지 55 중량%의 GBF 슬래그를 혼합 및 분쇄하여 제조되며;
    (3) 목적하는 강도 등급에 따라, 클링커의 비율은 26 중량% 내지 97 중량%의 범위 내에서 결정되고; 경석고 및 GBF 슬래그의 비율은 미니 그라인딩 밀 테스트(mini grinding mill tests)의 실험 결과에 상기 시멘트가 다음의 특성을 갖도록 상기 범위 내로 맞춰짐:
    초결 시간이 9분 내지 30분, 종결 시간이 11분 내지 40분, 2시간 굽힘 강도(flexural strength)가 1.8 MPa 내지 4.6 MPa, 2시간 압축 강도(compressive strength)가 4.9 MPa 내지 25.6 MPa, 28일 굽힘 강도가 6.3 MPa 내지 11.8 MPa, 28일 압축 강도가 45.1 MPa 내지 92.7 MPa, 28일 자유 팽창이 0.012% 내지 0.078%, 공기 중에서 21일 한정 팽창(restrained expansion)이 0.001% 내지 0.033%이고, 물에서 28일 한정 팽창이 0.009% 내지 0.055%.
  13. 제12항에 있어서, 상기 경석고는 일부 또는 전부가 FGD 석고, 천연 이수석고, 반수석고, 인산 석고(phosphogypsum), 불소 석고(fluorgypsum), 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  14. 제12항에 있어서, 상기 GBF 슬래그는 일부 또는 전부가 비산회, 스틸 슬래그(steel slag), Fe-미광(tailing of iron ore), 석회석, 백운석, 사암, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
  15. 다음의 단계를 포함하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조방법:
    (1) 원료 분말의 제조: 33 중량% 내지 62 중량%의 석회석은 원료 분쇄기에서 분쇄한 후 10.5 중량% 내지 28 중량%의 비산회 및 19 중량% 내지 45 중량%의 FGD 석고와 혼합하고, 상기 원료는 공기 분산(air-separated) 및 균질화하여 원료 분말을 얻는 단계;
    (2) 클링커의 제조: 상기 (1) 단계에서 제조된 원료 분말을 로터리 킬른에서 1300±50℃의 온도에서 하소하여 0.5 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 함유하는 클링커를 생산하는 단계;
    (3) 시멘트의 제조: 제12항의 (2) 단계의 비율 및 목적하는 강도 등급에 따라, 상기 시멘트를 제조하기 위해 사용되는 클링커가 선택되고; 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 화학적 조성으로, 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 비율이 미니 그라인딩 밀 테스트(mini grinding mill tests)로 결정되며; 미니 그라인딩 밀 테스트의 실험 결과 및 경험(experiences)을 바탕으로, 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료의 비율을 결정하고, 상기 시멘트는 구성 성분을 혼합하고 ≥450m2/kg(블레인 값(Blaine value))의 비표면적을 갖는 분말로 분쇄하여 제조하는 단계.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (3) 단계의 혼합 및 분쇄 전에 응결 시간을 단축시키고 조기 강도를 개선시키기 위해 0.1 중량% 내지 0.3 중량%의 Li2CO3가 상기 시멘트에 첨가되는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 응결 시간을 연장시키고 말기 강도(later strength)를 개선시키기 위해 0.2 중량% 내지 0.5 중량%의 시트르산을 상기 시멘트에 첨가하는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 Li2CO3는 일부 또는 전부가 LiOH 또는 LiCl로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 시트르산은 일부 또는 전부가 시트르산 나트륨(sodium citrate) 또는 글루콘산 나트륨(sodium gluconate)으로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트의 제조방법.
  20. 클링커, 응결 조절과 강도 촉진 성분 및 보충 시멘트 원료를 혼합 및 분쇄하여 제조되며, 제1항의 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 경석고, 및 GBF 슬래그의 중량비는 각각 5 중량% 내지 12 중량%, 17 중량% 내지 18 중량%, 및 71 중량% 내지 78 중량%이고;
    목적하는 강도 등급을 위해, 클링커의 비율은 5 중량% 내지 12 중량%의 범위 내에서 결정되며, 미니 그라인딩 밀 테스트의 실험 결과를 바탕으로(mini grinding mill tests), 경석고 및 GBF 슬래그의 비율은 상기 시멘트가 다음의 특성을 갖도록 이전 단락에 언급된 상기 범위 내로 맞춰지고: 초결 시간이 ≤ 43분, 종결 시간이 ≤ 53분, 28일 굽힘 강도가 11.9 MPa 내지 12.8 MPa, 28일 압축 강도가 79 MPa 내지 82.5 MPa, 28일 자유 팽창이 0.10% 내지 0.12%, 공기 중에서 21일 한정 팽창이 0.001% 내지 0.002%이고, 물에서 28일 한정 팽창이 0.017% 내지 0.022%인 것을 특징으로 하는, 제12항에 따른 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트.
  21. 제1항에 있어서, 상기 클링커는 1.17 중량% 내지 4.6 중량%의 f-CaO를 포함하는 것을 특징으로 하는 급결 및 급경 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커.
KR1020167026463A 2014-02-24 2015-01-09 급결 및 급경, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 이의 응용 및 이의 제조방법 Active KR101917017B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410060998 2014-02-24
CN201410060998.4 2014-02-24
CN201410416928.8 2014-08-22
CN201410416928.8A CN104860556B (zh) 2014-02-24 2014-08-22 快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺
PCT/CN2015/070457 WO2015124044A1 (zh) 2014-02-24 2015-01-09 快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160124896A KR20160124896A (ko) 2016-10-28
KR101917017B1 true KR101917017B1 (ko) 2018-11-08

Family

ID=53877624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167026463A Active KR101917017B1 (ko) 2014-02-24 2015-01-09 급결 및 급경, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 이의 응용 및 이의 제조방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9822036B2 (ko)
EP (1) EP3081546B1 (ko)
KR (1) KR101917017B1 (ko)
CN (1) CN104860556B (ko)
WO (1) WO2015124044A1 (ko)

Families Citing this family (87)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105645795A (zh) * 2016-02-03 2016-06-08 中国地质大学（北京） 一种以铁尾矿为原料制备硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN105753341B (zh) * 2016-02-26 2017-08-29 西南石油大学 一种铁铝酸钙的制备方法
CN107304108B (zh) * 2016-12-30 2019-11-05 江苏苏博特新材料股份有限公司 利用低品位石灰石制备混凝土膨胀熟料的方法
CN106630704A (zh) * 2017-01-04 2017-05-10 济南大学 一种贝利特‑硫铝酸钙水泥熟料及其制备方法
CN107117912B (zh) * 2017-05-08 2019-10-29 北京工业大学 一种机场道面快速修复的纤维混凝土、制备及应用
IT201700097654A1 (it) * 2017-08-30 2019-03-02 Simone Vittorio Zannelli Procedimento per la produzione di un legante idraulico
CN107721214B (zh) * 2017-09-30 2021-10-15 北京工业大学 一种高铁铝酸盐-贝利特-硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN107902930B (zh) * 2017-11-17 2020-12-04 华润水泥技术研发有限公司 一种提高水泥生料易烧性的配料方法
CN107935423B (zh) * 2017-11-22 2020-12-08 唐山北极熊建材有限公司 耐腐蚀高贝利特硫铝酸盐水泥熟料及制备方法与耐腐蚀高贝利特硫铝酸盐水泥及制备方法
CN108033807B (zh) * 2017-11-27 2020-12-29 固岩科技发展有限公司 一种基于铁尾矿的胶凝材料在公路高填方中的施工方法
CN108083671A (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 唐山北极熊建材有限公司 粒化高炉矿渣激发剂及其制备方法与用途
CN107827379B (zh) * 2017-11-28 2020-12-08 唐山北极熊建材有限公司 高抗折超硫酸盐水泥及其制备方法
CN108585735B (zh) * 2018-05-18 2021-03-05 郑州市建文特材科技有限公司 一种堵漏剂及其制备方法
CN108726904A (zh) * 2018-06-11 2018-11-02 中国葛洲坝集团水泥有限公司 一种道路缓凝水泥及其制备方法
EP3887339A1 (en) * 2018-11-26 2021-10-06 Sika Technology AG Additives for cements comprising ye'elimite
CN109369044B (zh) * 2018-11-28 2021-05-28 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种硫铝酸盐水泥及其制备方法
CN109553319B (zh) * 2018-12-04 2021-09-03 中国建筑材料科学研究总院有限公司 高碱度高强度硫铝酸盐水泥
CN109809779B (zh) * 2019-03-06 2021-12-31 唐山北极熊建材有限公司 面层砂浆、磨石、板材及其制备方法
CN109836106A (zh) * 2019-03-06 2019-06-04 唐山北极熊建材有限公司 快硬抗裂水泥基自流平砂浆粉料、浆料、砂浆及制备方法
CN109851304A (zh) * 2019-03-06 2019-06-07 唐山北极熊建材有限公司 混凝土路面修补材料及其制备方法和应用
CN109824329B (zh) * 2019-03-06 2021-11-09 唐山北极熊建材有限公司 自密实找平混凝土及其制备方法和用途
CN109851303B (zh) * 2019-03-06 2021-12-31 唐山北极熊建材有限公司 低收缩耐腐蚀超高性能混凝土及其制备方法、施工方法和应用
CN109809753B (zh) * 2019-03-06 2021-12-31 唐山北极熊建材有限公司 抗裂耐腐蚀无机人造石及其制备方法和应用
CN109987866B (zh) * 2019-04-15 2020-03-31 山东大学 利用钢渣生产低碱度、新矿物体系硫铝酸盐水泥的方法及系统
CN110294610A (zh) * 2019-04-25 2019-10-01 王继忠 一种土体复合固化剂
CN109987906B (zh) * 2019-05-05 2020-12-22 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种水泥基高早强无收缩灌浆料
CN109970371B (zh) * 2019-05-05 2020-12-29 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种用于水泥基高早强无收缩灌浆料的高贝利特硫铝酸盐特种胶凝材料
US10759697B1 (en) 2019-06-11 2020-09-01 MSB Global, Inc. Curable formulations for structural and non-structural applications
KR102137713B1 (ko) * 2019-07-09 2020-07-24 주식회사 유니온 속경형 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 도로 보수보강 공법
CN110282890B (zh) * 2019-07-11 2022-03-04 武汉轻工大学 一种含有工业废渣的抗裂防渗水泥及其制备方法
CN110482991B (zh) * 2019-09-23 2021-09-24 北京欧菲金太科技有限责任公司 一种蛇纹石提镁尾渣在混凝土领域中的应用及混凝土
CN110776297A (zh) * 2019-10-28 2020-02-11 安徽理工大学 一种硫铝酸盐水泥基混凝土及其制备工艺
CN110790525A (zh) * 2019-11-22 2020-02-14 陕西北元化工集团股份有限公司 一种含有煤矸石的电石渣水泥及制备方法
CN111187014B (zh) * 2020-01-14 2021-12-10 江苏汇丰混凝土有限公司 一种含油污泥与干法脱硫灰协同处置制备高介稳阿利特水泥的方法
CN111423221B (zh) * 2020-03-16 2022-10-21 宝武装备智能科技有限公司 用于转底炉工作层的浇注料及其制备方法
CN111393053B (zh) * 2020-03-24 2021-02-12 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种用于制备低收缩超高性能混凝土的专用复合胶凝材料
CN111285629B (zh) * 2020-03-24 2021-02-12 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种低收缩超高性能混凝土及其制备方法
CN111439981B (zh) * 2020-04-03 2022-02-15 中建材中岩科技有限公司 一种低温型钢筋连接用套筒灌浆料及其使用方法
CN113493317B (zh) * 2020-04-03 2022-10-11 张延年 一种多固废制备硅酸盐水泥熟料及其制备方法
CN111606585B (zh) * 2020-07-02 2021-06-11 武汉大学 一种超细碳酸盐型尾矿基活性材料及其制备方法和作为水泥材料的应用
CN111763097B (zh) * 2020-07-14 2022-08-26 淄博钛金窑炉科技有限公司 一种利用煤矸石制备多孔陶瓷的方法
CN112250328B (zh) * 2020-09-11 2022-07-12 邓州中联水泥有限公司 一种高强度水泥及其制备方法
CN112499999B (zh) * 2020-10-26 2022-08-02 南京工业大学 一种水泥熟料、水泥熟料制备方法和抗收缩开裂低热硅酸盐水泥
CN112279601B (zh) * 2020-11-04 2022-05-03 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种用于快速修补的超高性能混凝土及其制备方法
CN112456826B (zh) * 2020-11-09 2022-04-19 广西河池国投鱼峰水泥有限公司 一种利用尾矿粉改善水泥和易性的方法
CN112456830A (zh) * 2020-12-09 2021-03-09 郑州市建文特材科技有限公司 一种微膨胀高贝利特硫铝酸盐水泥及其生产方法
CN112551922A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 武汉理工大学 磷尾矿废渣和电石渣的综合资源化利用方法
CN112645615B (zh) * 2020-12-28 2022-04-29 山东大学 垃圾飞灰热处理的全固废制备硫铝酸盐水泥的系统及方法
CN112723763A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 山东大学 利用高钙铁尾矿的生料、水泥熟料、负温工程材料及方法
CN112694271A (zh) * 2021-01-07 2021-04-23 内蒙古工业大学 一种煤矸石基快硬胶凝材料及其制备方法
CN112939493A (zh) * 2021-02-02 2021-06-11 郑州市建文特材科技有限公司 一种低成本抗渗硫铝酸盐水泥的制备工艺
CN112759295A (zh) * 2021-02-10 2021-05-07 广东鸿丰水泥有限公司 一种粉煤灰做生料掺和料的工艺
CN113105131B (zh) * 2021-03-22 2023-06-06 新疆至臻化工工程研究中心有限公司 一种综合利用电石净化灰的方法
CN113511825A (zh) * 2021-04-23 2021-10-19 亚泰集团哈尔滨水泥有限公司 一种铁尾矿硅酸盐水泥熟料的制备方法
CN113277759B (zh) * 2021-06-18 2022-09-23 嘉华特种水泥股份有限公司 一种钛矿渣基固废胶凝材料及其制备方法
CN113264698B (zh) * 2021-07-05 2022-07-26 中材萍乡水泥有限公司 一种低品位石灰石综合利用于硅酸盐水泥熟料及其生产工艺
CN115611654B (zh) * 2021-07-12 2024-07-16 嘉华特种水泥股份有限公司 一种加气混凝土及制备方法
CN115611535A (zh) * 2021-07-12 2023-01-17 嘉华特种水泥股份有限公司 一种高氧化钙-贝利特胶凝材料及制备方法和应用
CN113683333B (zh) * 2021-07-22 2022-09-23 山东大学 脱硫石膏缓凝剂及制备方法与其在硫铝酸盐水泥中的应用
CN113816627A (zh) * 2021-09-26 2021-12-21 江西银杉白水泥股份有限公司 超高白度白色硫铝酸盐水泥及其制备方法
CN114213043B (zh) * 2022-01-06 2022-09-06 南京工业大学 一种高贝利特-硫铝酸钙-硫硅酸钙水泥熟料及其制备方法
CN114276033B (zh) * 2022-01-19 2022-11-15 周志容 一种低碳水泥熟料、低碳水泥及制备方法及应用及生产设备
CN114477803A (zh) * 2022-01-26 2022-05-13 宁夏金昱元资源循环有限公司 电石渣水泥的生产方法
CN114524653B (zh) * 2022-03-16 2023-01-10 安徽马钢矿业资源集团姑山矿业有限公司 一种路面修复材料及其制备方法
CN114835418A (zh) * 2022-05-12 2022-08-02 武汉理工大学 适用于磷基胶凝材料的矿物掺合料及其制备方法和应用
CN114751705B (zh) * 2022-05-19 2023-03-17 杭州修路人科技股份有限公司 一种高性能自密实混凝土及其制备方法
CN114835416A (zh) * 2022-06-15 2022-08-02 嘉华特种水泥股份有限公司 一种低热早强胶凝材料及其制备方法
CN115340345B (zh) * 2022-07-01 2023-08-15 北新集团建材股份有限公司 一种高涂布率的石膏基抹灰砂浆
CN115073106B (zh) * 2022-07-18 2023-07-07 中国建筑设计研究院有限公司 一种自密实低导热高强混凝土
CN115180861B (zh) * 2022-07-18 2023-10-24 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种阻止高贝利特硫铝酸盐水泥抗折强度倒缩的矿物掺合料及其应用
CN116813371B (zh) * 2022-08-09 2024-11-05 嘉华特种水泥股份有限公司 一种利用水泥窑尾烟气养护的加气混凝土板材及制备方法
CN116947525A (zh) * 2022-08-09 2023-10-27 嘉华特种水泥股份有限公司 利用水泥窑尾烟气养护的加气混凝土砌块及其制备方法
CN115506481A (zh) * 2022-08-26 2022-12-23 安徽省高迪循环经济产业园股份有限公司 钢管混凝土结构、浇筑方法、混凝土材料及建筑物
CN115353306A (zh) * 2022-08-26 2022-11-18 北京东方金脉投资有限公司 一种煤矸石制备凝胶材料的方法、凝胶材料及应用
CN115436126A (zh) * 2022-08-31 2022-12-06 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种水泥基材料高通量制备的方法及装置
CN115448622B (zh) * 2022-09-16 2023-09-22 大冶尖峰水泥有限公司 一种利用高硫高镁石灰石生产高强度熟料的方法
CN115849800B (zh) * 2022-10-27 2023-10-20 中南大学 一种贝利特硅酸盐水泥绿色超高性能混凝土及其制备方法
CN115925291B (zh) * 2022-11-19 2024-03-12 济南大学 一种高效利用磷石膏的低钙多元水泥熟料及其制备方法
CN115677243B (zh) * 2022-12-08 2023-07-25 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种低碳水泥熟料的制备方法
CN115648428A (zh) * 2022-12-31 2023-01-31 德州润德混凝土有限公司 基于矿渣活性激发剂的混凝土的搅拌装置以及制备方法
CN115959844B (zh) * 2023-02-07 2024-07-26 康达(湖南)水泥有限公司 一种利用磷石膏制备水泥的方法
CN116375365B (zh) * 2023-03-29 2024-10-29 华新水泥股份有限公司 一种磷石膏脱硫制备低钙熟料的方法
CN116514483A (zh) * 2023-04-14 2023-08-01 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 一种自密实高韧性半柔路面灌浆料及制备方法
CN116854438B (zh) * 2023-09-01 2023-10-31 中建材中岩科技有限公司 风电钢混塔架用超低温座浆料及其制备方法与应用
CN117466608B (zh) * 2023-12-27 2024-03-08 内蒙古工业大学 一种全固废超高性能混凝土及其制备方法
CN118344033A (zh) * 2024-04-12 2024-07-16 湖北省交通规划设计院股份有限公司 一种含锂渣的全固废胶凝材料及其制备方法
CN118878227B (zh) * 2024-07-09 2025-02-18 河北工业大学 一种低钙高硫硅酸盐水泥熟料及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102249576A (zh) * 2011-05-11 2011-11-23 中国建筑材料科学研究总院 一种低能耗、低排放水泥及其制备方法与应用
CN102491655A (zh) * 2011-11-21 2012-06-13 武汉理工大学 自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥及其制备方法
US20130152825A1 (en) * 2010-06-18 2013-06-20 Cemex Research Group Ag Method for producing a clinker for hydraulic cement with low co2 emission and high resistance

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1069092C (zh) * 1998-03-02 2001-08-01 中国建筑材料科学研究院 一种高贝利特水泥熟料及其制备工艺
CN1150137C (zh) * 2002-01-22 2004-05-19 中国建筑材料科学研究院 一种低热硅酸盐水泥及其制备和应用
MXPA02012235A (es) * 2002-12-10 2004-07-16 Cemex Trademarks Worldwide Ltd Clinker y cemento blanco con alto contenido de azufre proveniente del coque de petroleo con alto contenido de azufre, usado como combustible.
FR2873366B1 (fr) * 2004-07-20 2006-11-24 Lafarge Sa Clinker sulfoalumineux a haute teneur en belite, procede de fabrication d'un tel clinker et son utilisation pour la preparation de liants hydrauliques.
CN1330599C (zh) * 2005-03-23 2007-08-08 湖南湘福新型建材有限责任公司 利用硬石膏生产硫酸联产高贝利特水泥的方法
PT2391589E (pt) * 2009-01-28 2014-07-14 Vicat Clínquer sulfo-aluminoso e processo para a sua preparação
FR2949112B1 (fr) * 2009-08-17 2012-10-26 Lafarge Sa Additifs pour liant hydraulique a base de clinker belite - calcium - sulphoalumineux - ferrite (bcsaf)
IT1402754B1 (it) * 2010-11-15 2013-09-18 Italcementi Spa Clinker solfoalluminoso ad elevate prestazioni
CN103232176B (zh) * 2013-04-19 2014-10-29 南京工业大学 一种高强度硅酸盐水泥熟料及其制备方法
CN103342479A (zh) * 2013-06-24 2013-10-09 天津山水水泥有限公司 一种新型普通硅酸盐p.o42.5r水泥

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130152825A1 (en) * 2010-06-18 2013-06-20 Cemex Research Group Ag Method for producing a clinker for hydraulic cement with low co2 emission and high resistance
CN102249576A (zh) * 2011-05-11 2011-11-23 中国建筑材料科学研究总院 一种低能耗、低排放水泥及其制备方法与应用
CN102491655A (zh) * 2011-11-21 2012-06-13 武汉理工大学 自粉化熟料矿渣硅酸盐水泥及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170050882A1 (en) 2017-02-23
CN104860556B (zh) 2018-07-13
CN104860556A (zh) 2015-08-26
EP3081546A1 (en) 2016-10-19
KR20160124896A (ko) 2016-10-28
EP3081546B1 (en) 2020-12-16
WO2015124044A1 (zh) 2015-08-27
EP3081546A4 (en) 2017-02-22
US9822036B2 (en) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101917017B1 (ko) 급결 및 급경, 고 벨라이트 설포알루미네이트 시멘트 클링커, 이의 응용 및 이의 제조방법
FI115298B (fi) Sementtikoostumus
AU2012246525B2 (en) Cement clinker, method for manufacturing same and cement composition
CN101952216B (zh) 用于水泥的添加剂
EP2842925B1 (en) Calcium sulfoaluminate composite binders
CN102898050B (zh) 一种高镁微膨胀低热水泥及其制备方法
CN105669056B (zh) 一种低碳水泥熟料及其制备方法和应用
KR20140027981A (ko) 포졸란 재료를 포함하는 시멘트질 결합제
JP5750011B2 (ja) 高炉セメント組成物
CN112479609A (zh) 一种预制构件用全固废铁酸铝盐水泥熟料及其制备方法
KR20180014373A (ko) 산업부산자원을 활용한 칼슘설포알루미네이트계 클링커 조성물, 이를 포함하는 시멘트 조성물 및 이의 제조방법
EP4011624A1 (en) Hydraulic binder with low carbon footprint and high early strength
EP2842924A1 (en) Composite binder comprising calcium sulfoaluminate cement and calcium nitrate or calcium nitrite
GB2607658A (en) Method for preparing calcium sulphosilicate-dicalcium silicate-calcium sulphoaluminate system from calcium carbide slag and method for improving late-stage
JP2023552844A (ja) 低カーボンフットプリント及び高早期強度を有する水硬性結合材
JP2008179504A (ja) 高炉スラグセメント
JP7103869B2 (ja) セメント組成物
JP7051610B2 (ja) セメント組成物及びその製造方法
JP4494743B2 (ja) セメント組成物の製造方法
CN100457661C (zh) 一种铝酸钙-硫铝酸钙水泥熟料及其膨胀剂的制造方法
US3942994A (en) Early strength cements
CN104310812A (zh) 绿色生态水泥及其生产方法
JP2013241304A (ja) セメント組成物およびその製造方法
CN112250330B (zh) 一种绿色环保水泥及其制备方法
JP7542130B2 (ja) セメント混和材、セメント組成物、及びコンクリート製品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0105 International application

Patent event date: 20160923

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20170928

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20180427

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20181029

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20181102

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20181102

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20211028

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20221006

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231025

Start annual number: 6

End annual number: 6