KR20150005019A - Composition of artificial aggregate of geopolymer bind and making method using inorganic waste sludges - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물에 관한 것으로서, 물유리와 가성소다인 수산화나트륨(NaOH)/수산화칼륨(KOH) 혼합물의 지오폴리머 결합을 활용하여 낮은 품질의 골재 사용에 따른 콘크리트의 강도 저하 특성을 개선하기 위한 것으로, 물유리의 경화유도제로 강알칼리성의 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH) 단일, 또는 혼합 수용액을 사용함으로써 내수성을 향상시키도록 한 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
또한 석탄화력발전소나 소각로에서 배출되는 바텀애쉬(바닥재)가 경량이지만 입도가 불균질하고 특히 미립분이 많아 골재로 활용하기가 어려운 점을 감안하여, 강도가 높은 지오폴리머 결합을 인공골재의 제조에 적용하되, 경화유도제로 강알칼리성의 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)의 적용으로 내수성을 향상시킴과 동시에 흡수율을 개선하여 도로 기층포장용 골재에 활용함으로써, 현재 천연골재의 고갈에 따른 건설자재의 부족에 대처할 수 있을 뿐만 아니라, 폐기물 매립에 따른 환경오염의 방지와 폐기물을 재활용함으로써 국토의 손실과 자원의 낭비를 해소할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an artificial aggregate composition of a geopolymer-bonded material using inorganic sludge waste, which comprises a mixture of water glass and caustic sodium hydroxide (NaOH) / potassium hydroxide (KOH) In order to improve the strength degradation characteristics of concrete, it has been proposed to use inorganic sludge waste which is improved in water resistance by using strong alkaline sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) as a curing agent for water glass, Polymer-bonded artificial aggregate composition and a method for producing the same.
In view of the fact that the bottom ash discharged from the coal-fired power plant or the incinerator is lightweight, but it is difficult to utilize it as an aggregate because of its heterogeneous particle size and especially fine particles, it is difficult to apply the high- However, by applying sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) which is strong alkaline as a curing agent, it is improved in water resistance and at the same time, it can be used for aggregate for road pavement. It is possible not only to cope with shortages, but also to prevent environmental pollution caused by waste landfill and to recycle waste, thereby reducing the loss of land and waste of resources.
Description
본 발명은 미립의 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세히는 매립처리되고 있는 폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 등 220메시 이하의 무기질 폐기물 미립자를 열처리 없이 상온 경화시켜 인공골재로 제조하기 위해, 상기 무기질 미립자를 액체상의 물유리와 강알칼리성의 경화유도제로 상온경화시켜 순환골재 수준의 도로기층 포장용 인공골재로 활용하도록 한 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial aggregate composition of a geopolymer-bound inorganic sludge waste using particulate inorganic sludge waste, and more particularly, to a method for producing a particulate inorganic sludge composition which is capable of curing an inorganic waste fine particle of 220 mesh or less, such as waste concrete sludge or bottom ash, The artificial aggregate composition of a geopolymer-bonded material using inorganic sludge waste which is prepared by curing the inorganic fine particles with a liquid water glass and a strong alkaline curing inducing agent at room temperature to produce recycled aggregate-grade artificial aggregate for road- And a manufacturing method thereof.
일반적으로, 석탄 화력발전소에서 부산물로 발생되는 바텀애쉬(바닥재)는 연소로 내에서 석탄연료의 소결에 의해 입자가 형성된 상태에서 보일러 하부로 낙하되며, 낙하되어 고형화된 물질을 매립지까지 이송하기 위해 분쇄기를 사용하여 25mm 이하의 입도로 분쇄시킨 것이다. 이와 같이 분쇄기에 의해 파쇄된 바텀애쉬는 1∼10mm 정도의 입경 범위로 구성되며, 총 석탄회 발생량의 10∼15% 정도가 발생하지만 재활용이 어려워 석탄회 처리장(회사장)에서 주로 매립 처리되고 있다. 과거 국토의 이용률이 높았던 시기에는 상기 파쇄된 바텀애쉬의 회 처리가 다소 용이하였으나, 최근 높은 경제성장률로 인한 급격한 공장부지의 증가와 토지비의 상승으로 발전소 설비 면적의 3∼4배를 필요로 하는 처리장(회사장)을 구하기가 상대적으로 어려워지고 있는 것이 현실이다.Generally, bottom ash generated as a by-product in a coal-fired power plant falls down to the bottom of the boiler in the state where particles are formed by sintering of coal fuel in the furnace, To a particle size of 25 mm or less. The bottom ash crushed by the crusher has a particle size of about 1 to 10 mm and generates about 10 to 15% of total fly ash. However, it is difficult to recycle and the bottom ash is mainly landfilled in the fly ash treatment plant (company head). In the past when the utilization rate of the country was high, the shredded bottom ash was easier to treat. However, recently, due to the rapid increase in the plant site due to the high economic growth rate and the increase of the land cost, (Company head) is getting relatively difficult to obtain.
따라서, 재활용률이 약 90%를 넘는 플라이애쉬의 경우와 같이 바텀애쉬의 활용방안에 대해서도 연구소나 학계에서 꾸준한 연구를 수행할 필요성이 제기되고 있다. 이러한 바텀애쉬를 골재로 사용한 예는 입도분리를 통해 자연산 및 인공골재의 일부를 대체하거나(한국 공개특허공보 공개번호 10-1997-074706호), 열병합 발전소의 바텀애쉬를 경량건자재의 제조에 일부 사용한 것(한국 공개특허공개 공개번호 10-1997-061815호)과, 플라이애쉬, 석고, 탄산칼슘 및 석회 등과 혼합하여 고압으로 압출하여 벽돌제품을 생산(미국 등록특허 등록번호 5,358,760)하는 등의 예가 있었다.Therefore, there is a need to conduct researches on the application of bottom ash in a research institute or academia as in the case of fly ash having a recycling rate of about 90% or more. An example of using such bottom ash as an aggregate is to replace part of natural or artificial aggregate by separation of granules (Korean Patent Laid-open Publication No. 10-1997-074706), or to use bottom ash of a cogeneration power plant for manufacturing lightweight building materials (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1997-061815), fly ash, gypsum, calcium carbonate and lime, and then extruded at a high pressure to produce a brick product (US Pat. No. 5,358,760) .
그러나 대부분의 바텀애쉬는 1mm 이하의 미립분이 30∼60% 이상이 되는 등 골재로써의 품질이 낮아 발전소 주변의 노반 성토재로써 소량 사용되는 외에는 거의 대부분이 발전소 주변 처리장(회사장)에 단순 폐기 매립되거나, 내륙 또는 해안 매립지에 천연골재와 혼합하여 매립되는 실정에 있다. 따라서 회 처리장 용지확보의 어려움은 물론이고, 환경오염의 문제를 야기하는 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지 등에 대한 처리가 문제로 되고 있다.However, in most bottom ash, the quality of aggregate is low, such as less than 1 mm of fine particles of 30 to 60% or more. Therefore, almost all of the bottom ash is used as a ligneous material around the power plant, , Landfill or coastal landfill with natural aggregates. Therefore, not only the difficulty of securing reclaimed landfill site, but also the treatment of bottom ash and waste concrete sludge which cause environmental pollution is a problem.
또한 일반적인 콘크리트는 시멘트, 골재(조골재, 세골재), 물 및 혼화재를 사용하여 표준 시방서의 배합에 따라 제조한다. 이러한 콘크리트에서 사용되는 골재는 천연의 골재를 분급하여 사용하는데, 천연골재의 국내 생산이 감소함에 따라 석산골재와 같이 주로 암석을 분쇄하여 사용하지만 석산골재도 환경훼손이라는 점에서 그 개발이 점차 어려워지고 있는 실정에 있다.Also, general concrete is manufactured according to the standard specification combination using cement, aggregate (coarse aggregate, fine aggregate), water and admixture. The aggregate used in such concrete is classified and used as a natural aggregate. As the domestic production of natural aggregate decreases, it is mainly used for crushing the rock as in the case of the aggregate. However, the development of the rocky aggregate is also becoming more difficult In fact there is.
본 출원인도 이러한 천연골재의 부족 문제를 해결하기 위하여 바텀애쉬를 사용한 고강도 콘크리트 조성물에 관한 방안을 특허출원하여 특허등록(등록번호 제10-1222212호)된바 있다. 상기 특허등록된 공보에 제시된 기술은 콘크리트 혼합물 1㎥의 단위중량 중 바텀애쉬를 전처리 없이 65∼85중량% 사용하고, 일반 포틀랜드시멘트를 15∼35중량% 사용하는 것을 기본 조성으로 하되, 물/시멘트 비가 40∼60%의 범위에서 습식혼합할 때 바텀애쉬 내의 미립자가 응집되어 강도가 향상되도록 하기 위하여, 수성 에멀젼 유화제를 보조결합제로 첨가하는 바텀애쉬 콘크리트 조성물에 대한 것이다.The present applicant has also filed a patent application for a high strength concrete composition using bottom ash (Patent Registration No. 10-1222212) in order to solve the problem of insufficient natural aggregate. In the technology disclosed in the patent publication, the bottom ash is used in an amount of 65 to 85% by weight without pretreatment, and 15 to 35% by weight of common portland cement is used as a basic composition, The present invention relates to a bottom ash concrete composition comprising an aqueous emulsion emulsifier as an auxiliary binder to improve the strength of fine particles in the bottom ash when wet mixing is performed in a range of 40 to 60%.
상기 공보에 개시된 바와 같은 바텀애쉬를 사용한 콘크리트 조성물의 경우, 매립처리되기 전의 바텀애쉬를 미리 분급하여 입도분포를 조정하는 경우 품질은 높지 않지만 그 실효성이 있다. 그러나 분급처리하는 경우 활용이 더 어려운 220mesh 이하의 슬러지 미립자가 30% 이상 발생하므로 매립량은 줄겠지만 미립자가 많아 연약 지반화 되는 등의 문제가 있다. In the case of the concrete composition using the bottom ash as disclosed in the above publication, the quality is not high when the particle size distribution is adjusted in advance by classifying the bottom ash before the landfill treatment, but it is effective. However, since the sludge particle size of less than 220mesh is more than 30%, which is more difficult to classify, the amount of landfill will be reduced, but there is a problem such as soft ground due to many particles.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 점차 고갈되어 가고 있는 천연 또는 석산 골재를 대체하는 방안의 일환으로써, 폐콘크리트 처리 과정에서 발생하는 슬러지나 석탄화력 발전소에서 석탄을 연소시킨 후 발생하는 회분 중 노벽이나 과열기 및 예열기 등에 부착되어 자중에 의해 보일러 바닥에 떨어지는 바텀애쉬(bottom ash) 슬러지 등을 매립처리하는 대신에, 강알칼리성 경화유도제에 의해 물유리와 함께 경화시켜 인공골재로 재활용하도록 하되, 특히 폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬를 콘크리트 배합용 인공골재로 만들어 발전소 주변에 폐기, 매립되어 있는 자원을 재활용하고, 천연골재의 사용을 경감시킬 수 있는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of replacing natural or rocky aggregate, Bottom ash sludge attached to furnace walls, superheater, and preheater and buried in the bottom of boiler due to its own weight among the ash produced after coal combustion is cured together with water glass by a strong alkaline curing inducer Recycled as artificial aggregate, in particular waste concrete sludge or bottom ash is made into artificial aggregate for concrete formulations, and the waste materials buried in the vicinity of the power plant are recycled, and inorganic sludge waste, which can reduce the use of natural aggregate, Polymer-bonded artificial aggregate composition and method for producing the same To provide.
즉 본 발명은 폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 슬러지를 분급처리하여 재활용하는 과정에서 남는 미립자 슬러지를 고가의 열처리 대신 상온에서 무기 결합시켜 인공골재(굵은 골재 또는 잔골재)로 재활용하기 위한 것으로, 저비용으로 종래의 순환골재와 동일하거나 보다 품질이 좋은 골재 제품을 생산할 수 있는 바텀애쉬 등 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.In other words, the present invention is intended to recycle the fine sludge remaining in the process of classifying waste concrete sludge or bottom ash sludge by recycling to an artificial aggregate (coarse aggregate or fine aggregate) by inorganic bonding at room temperature instead of expensive heat treatment, The present invention is to provide an artificial aggregate composition of geopolymer bonding using inorganic sludge waste such as bottom ash which can produce the same or better quality aggregate product as the recycled aggregate, and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은 매립되어 있는 바텀애쉬를 도로기층 포장용 골재로 대량 사용하여 환경문제가 심화되고 있는 매립지 문제를 해결함으로써, 화력발전에 의한 전기 생산이 원활하게 이루어지도록 한 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to solve the problem of landfills in which environmental problems are intensified by massively using buried bottom ash as an aggregate for roadbed pavement packing so as to enable the production of inorganic sludge waste to be smoothly produced by thermal power generation And a method of manufacturing the artificial aggregate composition.
또한 무기질 슬러지 미립자를 무기 결합시킬 때 일반 포틀랜드 시멘트로는 요구되는 골재강도(800∼1500㎏/㎠)의 달성이 어려우므로 고강도가 가능한 액체상의 물유리를 적용하되, 그 내수성이 낮은 문제를 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH) 등 강알칼리를 이용하여 무기결합(지오폴리머 결합)시켜 인공골재의 경화시간을 단축시킬 수 있는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, it is difficult to achieve the required aggregate strength (800 ~ 1500 kg / ㎠) with ordinary portland cement when inorganic sludge fine particles are inorganic bonded. Therefore, a liquid water glass with high strength can be applied, (EN) Disclosed is an artificial aggregate composition of a geopolymer - bonded artificial aggregate using inorganic sludge waste which can shorten the curing time of an artificial aggregate by inorganic bonding (geopolymer bonding) by using strong alkali such as NaOH or potassium hydroxide .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물은, 70∼90중량%의 무기질 슬러지 미립자, 10∼30중량%의 물유리를 기본 조성으로 하되, 물/미분말 비가 20∼90%의 범위에서 습식혼합할 때 상기 슬러지 내의 무기질 미립자가 응집되어 강도가 향상되도록 하기 위해, 경화유도제로써 강알칼리성의 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)과 물유리가 0.5∼2:1로 섞인 혼합수를 사용하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the artificial aggregate composition of the present invention using inorganic sludge waste according to the present invention comprises 70 to 90% by weight of inorganic sludge fine particles and 10 to 30% by weight of water glass as basic constituents, (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) and water glass as the curing inducing agent is 0.5 (mass%) or less so that the inorganic fine particles in the sludge coagulate when wet mixed in the range of 20 to 90% To 2: 1 mixed water is used.
또 상기 무기질 미립자는 폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 슬러지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 70∼90중량% 함유하는 것이 바람직하다.The inorganic fine particles preferably contain 70 to 90 wt% of at least one selected from the group consisting of waste concrete sludge and bottom ash sludge.
또 상기 인공골재 조성물은 메타카올린, 플라이애쉬, 실리카 흄 중의 하나 이상을 바텀애쉬나 폐콘크리트의 무기질 슬러지 원료에 0∼50중량%로 첨가 치환하여 성형성을 향상시키도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the artificial aggregate composition is improved in moldability by adding at least one of meta kaolin, fly ash and silica fume to 0 to 50 wt% of inorganic sludge raw material of bottom ash or waste concrete.
또 결합제인 물유리의 내수성 향상을 위해 pH 14 이상의 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)의 강알칼리 수용액을 8∼12몰 사용하는 것이 바람직하다.In order to improve the water resistance of the water glass as a binder, it is preferable to use a strong alkaline aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) having a pH of 14 or more to 8 to 12 moles.
또 무기질 슬러지 미립자와 혼련하여 인공골재를 형성하는 물유리/강알칼리 혼합수에서 물유리/수산화나륨(NaOH)의 0.5∼2.0의 비율로 조정하여 강도 및 경화시간을 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.It is also preferable to adjust the strength and curing time by adjusting the ratio of water glass / sodium hydroxide (NaOH) to 0.5 to 2.0 in water glass / strong alkali mixed water which is kneaded with inorganic sludge fine particles to form artificial aggregate.
또 상기 경화유도제로 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)를 혼합한 혼합 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.It is also preferable to use a mixed aqueous solution obtained by mixing sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) as the curing inducing agent.
또 상기 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재의 제조방법에 있어서, 무기질 슬러지 미립자를 포함하는 인공골재 조성물을 구형의 형상으로 성형하기 위해 일정 각도로 기울어진 과립기 내에 혼합수를 미립으로 분사하여, 상기 회전용기 내의 무기질 슬러지 미립자와 물유리가 혼련되어 눈 덩어리가 뭉쳐지듯이 구형 입자로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the method of manufacturing an artificial aggregate of geopolymer bonding using the inorganic sludge waste, in order to form the artificial aggregate composition containing the inorganic sludge fine particles into a spherical shape, the mixed water is injected into the granule So that the inorganic sludge fine particles and the water glass in the rotary container are kneaded to form spherical particles such that the snow lumps are aggregated.
본 발명의 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법에 의하면, 석탄화력 발전소의 회 처리장에 약 1000만톤 이상이 매립되어 있는 바텀애쉬를 슬러지로 사용하여 인공골재를 대량 생산함으로써 폐기물을 재활용하는 효과가 얻어진다.According to the artificial aggregate composition using the inorganic sludge waste of the present invention and the method of manufacturing the artificial aggregate, the artificial aggregate is mass-produced by using the bottom ash, which has buried more than 10 million tons in the recovery plant of coal-fired power plant, as sludge The effect of recycling waste is obtained.
또한, 본 발명에 따른 폐콘크리트 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조 방법에 의하면, 폐콘크리트 처리량의 8∼12% 정도 발생하는 슬러지 미립자를 사용함으로써 고갈되어 가는 천연 골재를 대체할 수 있는 효과도 있다.According to the artificial aggregate-bonded artificial aggregate composition using waste concrete wastes according to the present invention and the method of manufacturing the same, it is possible to replace unnecessary natural aggregate by using sludge fine particles generated by 8 to 12% There is also an effect.
또한, 본 발명에 따른 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법에 의하면, 경화유도제인 가성소다/물유리 비율을 제어함으로써, 인공골재의 물성을 향상시킬 수 있으며, 혼화재 첨가에 의해 인공골재 수요자의 요구에 따르는 색감 및 물성을 갖는 인공골재 제품을 공급할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the artificial aggregate composition of the present invention using the inorganic sludge waste according to the present invention, the physical properties of the artificial aggregate can be improved by controlling the ratio of caustic soda / water glass as the curing inducer, Thereby providing artificial aggregate products having color and physical properties that meet the requirements of the artificial aggregate consumer.
또한, 본 발명에 따른 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법에 의하면, 물에 미리 경화유도제로 가성소다인 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)를 혼합하여 일차 제조된 골재에 침적시킴으로써 치밀화와 동시에 압축강도를 향상시키고 인공골재의 응고시간을 단축시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the artificial aggregate composition of the present invention using the inorganic sludge waste according to the present invention and the method for producing the same, sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH), which is caustic soda, It is possible to improve the compressive strength at the same time as densification and shorten the coagulation time of the artificial aggregate.
도 1은 220메시 이하로 분급된 바텀애쉬 미립자의 입도분포 그래프
도 2는 폐콘크리트 슬러지 미립자의 입도분포 그래프
도 3은 본 발명에 따른 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물을 혼련하여 제조하는 과립기의 정면도 및 측면도FIG. 1 is a graph showing the particle size distribution of bottom ash particles classified into 220 meshes or less
2 is a graph showing the particle size distribution of waste concrete sludge fine particles
3 is a front view and a side view of a granulator produced by kneading an artificial aggregate composition of a geopolymer using inorganic sludge waste according to the present invention
이하, 본 발명에 따른 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a geomembrane-bonded artificial aggregate composition using inorganic sludge waste according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.
본 발명은 페콘크리트 슬러지 또는 석탄화력 발전소 회 처리장에 매립되어 있는 바텀애쉬를 성토재 등으로 재활용하기 위해 분급처리할 때 발생하여 재매립될 수밖에 없는 미립자 슬러지 등을 인공골재용 원료로 사용하도록 한 것으로서, 상기 미립자 슬러지에 물유리와 가성소다 혼합수를 혼합하여 구형으로 성형한 후, 이를 지오폴리머 결합으로 처리하여 내수성을 향상시키는 방법으로 인공골재 조성물을 구성하도록 한 것이다.The present invention uses fine sludge or the like, which is generated when refining the bottom ash buried in a concrete sludge or coal-fired power plant processing plant to be recycled as an embankment or the like, to be refilled, as a raw material for an artificial aggregate. The artificial aggregate composition is formed by mixing water glass and caustic soda mixed water into the particulate sludge to form a spherical shape, and then treating it with a geopolymer bond to improve water resistance.
이러한 본 발명의 인공골재에 사용된 바텀애쉬 등의 슬러지 및 혼화재의 물리적 특성을 요약하면 다음의 표 1과 같다. 매립되어 있는 바텀애쉬 및 폐콘리트 슬러지의 입도분포를 첨부한 도 1 및 도 2에 도시하였는데, 일반 자연사(모래)에 비해 특히 1mm 이하의 미립분이 너무 많아 그대로는 일반 콘크리트로 사용이 어려워 이러한 과한 미립분을 고려한 특별한 활용설계가 필요함을 알 수 있다.Physical properties of the sludge and the admixture such as the bottom ash used in the artificial aggregate of the present invention are summarized in Table 1 below. 1 and 2 showing the particle size distributions of the bottom ash and pulverized coal sludge that have been buried are shown in FIG. 1 and FIG. 2. However, since the amount of fine particles less than 1 mm is particularly large compared to general natural sand (sand) It can be seen that a special utilization design considering minute is necessary.
다음의 표 2는 바텀애쉬 및 폐콘크리트의 화학성분을 석산골재와 비교하여 나타낸 것으로 화학성분상에 골재나 콘크리트에 유해한 성분이 포함되어 있지 않으며, 플라이애쉬의 경우와 매우 유사한 결과를 나타내었다. 이는 바텀애쉬의 주성분이 5∼7% 함유된 미연탄분과 함께 플라이애쉬와 마찬가지로 주로 Al2O3 와 SiO2로 이루어져 있음을 나타낸다. The following Table 2 shows the chemical composition of bottom ash and waste concrete compared with the rocky aggregate. The chemical composition of the bottom ash and the waste concrete does not contain any harmful components in the aggregate or concrete, and the results are very similar to those of fly ash. This indicates that the main component of bottom ash is composed mainly of Al 2 O 3 and SiO 2 as well as fly ash together with the non-briquette containing 5 to 7%.
즉, 본 발명자들이 물리, 화학적 분석을 통해 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지를 평가하여 본 결과, 성분면에서 건설재료로 활용하는데 무리가 없는 것이 확인되었다. 다만 도 1 및 도 2에서 볼 수 있듯이 일반 자연사(모래)에 비해 특히 1mm 이하의 미립분이 너무 많아 이를 고려한 활용설계가 필요함을 알 수 있다. 따라서 본 발명에서는 처리장(회사장)에 매립되어 있는 바텀애쉬 슬러지나 폐콘크리트 슬러지 등의 미립 슬러지를 사용하여 상온에서 구형으로 경화시킴으로써 이를 범용 콘크리트의 인공골재로 사용하는 것이 경제성 면에서 제일 활용가능성이 크다고 판단하였다.That is, the present inventors evaluated the bottom ash and the waste concrete sludge through physical and chemical analysis, and as a result, it was confirmed that there is no problem in utilizing it as a construction material on the component side. However, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, it is understood that the utilization design considering the natural microstructures (sand) is necessary because there are too many minute particles particularly 1 mm or less. Therefore, in the present invention, the use of fine sludge such as bottom ash sludge or waste concrete sludge embedded in a treatment plant (company site) as a synthetic aggregate of a general-purpose concrete by curing it at a room temperature at a room temperature, .
즉 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지에 포함된 미분말은 상기 표 2에서 보듯이 SiO2와 Al2O3가 풍부하게 함유되어 있어 이를 약간만 가용성 처리하면 알카리 환경 하에서 경화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 액상 알칼리 고화제를 사용하여 미분말을 경화시키는 것이 바람직하다.That is, as shown in Table 2, the fine powders contained in the bottom ash and the waste concrete sludge are rich in SiO 2 and Al 2 O 3 and can be cured under an alkaline environment if they are slightly soluble. Therefore, in the present invention, it is preferable to cure the fine powder using a liquid alkali-hardening agent.
본 발명에서 상기 액상알칼리 고화제는 pH 13.0∼14.0의 강알칼리성을 갖도록 8∼12 몰(mole) 수산화나트륨(NaOH) 수용액으로 제조하되, 가용성 실리카를 추가 공급할 수 있도록 약간의 물유리를 혼합하여 사용할 수 있다.In the present invention, the liquid alkaline solidifying agent may be prepared by preparing an aqueous solution of 8 to 12 molar sodium hydroxide (NaOH) having a pH of 13.0 to 14.0 with a strong alkalinity, and mixing a little water glass so as to further supply soluble silica have.
상기 물유리는 이산화규소와 알칼리를 융해한 규산알칼리염의 수용액을 말하며, 대표적으로 규산나트륨 수용액(2SiO2·Na2O·xH2O) 및 규산칼리 수용액 등이 있으며, 물유리는 경화유도제로 사용하는 가성소다인 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH) 양에 대하여 0.5∼2.0 몰비의 범위에서 혼합하는 것이 좋다. 이러한 물유리는 바텀애쉬 분말의 활성화를 유도할 뿐만 아니라, 물에 잘 녹는 성질을 가져 바텀애쉬 미분말의 경화시간을 단축시킬 수도 있다. 상기 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)은 상기한 바와 같이 각각을 경화유도제로 사용할 수 있으나, 상기 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)을 혼합한 혼합 수용액을 경화유도제로 사용할 수도 있다.The water glass refers to an aqueous solution of an alkali silicate salt in which silicon dioxide and alkali are melted. Typically, an aqueous solution of sodium silicate (2SiO 2 .Na 2 O xH 2 O) and an aqueous solution of potassium silicate are used. It is preferable to mix in a range of 0.5 to 2.0 molar ratio with respect to the amount of sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH), which is soda. Such water glass not only induces the activation of the bottom ash powder but also has a property of dissolving in water so as to shorten the curing time of the bottom ash fine powder. The sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) may be used as a curing inducing agent as described above, but a mixed aqueous solution containing sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) may be used as a curing inducing agent .
또한, 본 발명에서는 바텀애쉬 양의 0∼50%를 활성고령토나 플라이애쉬, 폐콘크리트 슬러지로 치환하여 사용할 수 있는데, 이러한 미립 폐기물을 추가 첨가함으로써 성형성을 개선하고 콘크리트의 강도를 향상시킬 수 있다. In addition, in the present invention, 0 to 50% of the amount of bottom ash can be replaced with active kaolin, fly ash and waste concrete sludge. By adding such fine wastes, the formability can be improved and the strength of concrete can be improved .
본 발명의 일실시예에서는 바텀애쉬를 콘크리트 배합용 골재로 사용하여 이 재료가 콘크리트에 혼입되었을 때, 콘크리트 강도 및 내구성 등 품질확보 상에 유해한 영향을 미치는지를 검토하여 모래 대체재로써의 활용성 유무에 대해 평가하였다. 그 결과, 통상의 시멘트 콘크리트에서 모래 대신 바텀애쉬 잔골재만을 사용하는 경우에는 충분한 강도를 얻을 수 없었으나, 가성소다인 수산화나트륨(NaOH)과 물유리를 경화제로 사용한 인공골재를 사용하는 경우 강도 면에서 기존의 일반 콘크리트와 비슷한 강도를 나타내었다. 또한, 바텀애쉬 미립자에 활성고령토를 혼합한 경우, 바텀애쉬 미립자만을 사용한 경우에 비해 강도가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다(실험예 1 참조).In an embodiment of the present invention, the use of the bottom ash as an aggregate for concrete admixture and its adverse effect on the quality assurance such as concrete strength and durability when the material is incorporated into concrete has been examined, Respectively. As a result, sufficient strength can not be obtained when using only bottom ash aggregate instead of sand in ordinary cement concrete. However, when using artificial aggregate using sodium hydroxide (NaOH) and water glass as caustic soda, The strength of concrete was similar to that of ordinary concrete. In addition, it was confirmed that the mixing of active kaolin with the bottom ash fine particles greatly improved the strength as compared with the case of using only the bottom ash fine particles (see Experimental Example 1).
상기와 같은 결과를 통해, 본 발명에 따른 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물이 포장재나 구조용 콘크리트에 활용될 수 있을 정도로 높은 강도를 가지며, 이에 따라 건설자원으로 활용하는데 문제가 없음을 확인하였다. From the above results, it can be seen that the artificial aggregate composition of the geopolymer-bonded inorganic sludge waste according to the present invention has a high strength enough to be used for the packaging material or the structural concrete, Respectively.
나아가, 본 발명은 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지 미분말 70∼90 중량%를 액상알칼리 고화제가 혼합된 물유리와 혼합하는 단계; 및 구형의 잔골재 형상으로 성형하여 60∼80℃에서 24시간 이상 경화시키는 단계를 포함하는 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물의 제조방법을 제공한다.Further, the present invention relates to a method for producing a sludge, which comprises mixing bottom ash or pulverized concrete sludge fine powder in an amount of 70 to 90% by weight with water glass mixed with a liquid alkali stiffening agent; And shaping the mixture into a spherical fine aggregate shape and curing the mixture at 60 to 80 캜 for not less than 24 hours.
따라서 본 발명에 따른 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물은 시멘트와 같은 다량의 온실가스 배출 물질을 전혀 포함하지 않고 제조됨으로써 친환경적이고 인체에 무해하다는 장점이 있으며, 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지 미립자를 콘크리트용 잔골재에 적용하여 강도나 내구성 측면에서 천연골재를 사용한 콘크리트와 거의 동등하거나 그 이상의 강도나 내구성을 갖는 콘크리트 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 기존제품에 비하여 환경보존이 가능하고 경량으로 하안 및 해양 구조물이나 바이오블록 등에 적용할 수 있는 콘크리트 조성물을 제공할 수 있다.Therefore, the artificial aggregate composition of the present invention is advantageous in that it is environmentally friendly and harmless to the human body because it is produced without containing a large amount of greenhouse gas emission materials such as cement, and the fine aggregate of the bottom ash or waste concrete sludge is used as fine aggregate for concrete It is possible to provide a concrete composition having strength and durability substantially equal to or higher than those of concrete using natural aggregates in terms of strength and durability. Also, it is possible to provide a concrete composition that can be applied to underwater and offshore structures, bio blocks, and the like, which is environmentally-friendly and lightweight compared to existing products.
이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings. However, these examples are intended to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
<< 실시예Example >>
지오폴리머Geopolymer 결합의 인공골재 및 콘크리트 조성물의 제조 Preparation of bonded artificial aggregate and concrete composition
먼저 본 발명자들은 하기의 표 3의 조성비로 배합하여 인공골재 조성물 1-1 내지 1-4를 1∼5mm 크기로 제조하였으며 이렇게 제조된 인공골재를 표 4의 배합표에 따라 모르타르 시험편으로 제작하였다.The inventors of the present invention prepared artificial aggregate compositions 1-1 to 1-4 in a size of 1 to 5 mm according to the composition ratios shown in Table 3 below. The artificial aggregate thus prepared was prepared from a mortar test piece according to the formulation table in Table 4.
*감수제(파워콘-1000) 첨가량 = 바텀애쉬 양에 대한 중량%* Amount of water reducer (Powercon-1000) added = Weight of bottom ash%
인공골재Waste concrete sludge
Artificial aggregate
* 감수제(파워콘-1000) 첨가량 = 바텀애쉬 양에 대한 중량%* Amount of water reducer (Powercon-1000) added = Weight of bottom ash%
<1-1> <1-1> 실시예Example 2-1의 조성물 제조 2-1 composition
모래로 주문진 표준사와 포틀랜드 시멘트를 2.45:1로 혼합된 조성을 표준 콘크리트 모르타르의 조성으로 하였다(실시예 2-1). 여기에 혼합수를 시멘트 중량의 46%로 섞어 습식 혼련하여 모르타르 시험편을 제작하였다. 상기 모르타르를 성형하여 제작된 시험편을 25℃에서 상압 양생하였더니 7일 압축강도가 약 387Kgf/㎠, 28일 압축강도가 약 471Kgf/㎠ 로 나타났으며, 이를 다른 실시예와 비교 확인하였다.
The composition of the standard concrete mortar with the sand and the standard mortar mixed with Portland cement was 2.45: 1 (Example 2-1). The mixed water was mixed with 46% of the cement weight and wet-kneaded to prepare a mortar test piece. The specimens prepared by molding the above mortar were cured at 25 ° C under atmospheric pressure, and the compressive strength was about 387 Kgf /
<1-2> <1-2> 실시예Example 2-2의 조성물 제조 Composition of 2-2
상기 실시예 <1-1>에서 표준사 대신 바텀애쉬 인공골재를 치환하여 실시예 2-2의 조성물을 제조하고 상온 양생하였더니 혼련에 필요한 수분양이 10% 이상 필요한 것으로 나타났다. 그 결과, 28일 압축강도가 약 160Kgf/㎠ 으로 나타나 천연모래를 사용한 실시예 1에 비해 많이 낮아진 것을 확인하였다.
The composition of Example 2-2 was prepared by replacing the bottom ash artificial aggregate in place of the standard yarn in the example <1-1>, and it was found that more than 10% of the water required for kneading was required when the composition of Example 2-2 was cured at room temperature. As a result, it was confirmed that the compressive strength at 28 days was about 160 Kgf /
<1-3> <1-3> 실시예Example 3의 조성물 제조 3
상기 실시예 <1-2>에서 골재 제조시 활성고령토가 24% 사용된 바텀애쉬 인공골재를 치환하여 실시예 2-3의 조성물을 제조하고 상온 양생하였더니 혼련에 필요한 수분양이 5% 정도 추가로 필요한 것으로 나타났다. 그 결과 28일 압축강도가 약 245Kgf/㎠ 인 모르타르를 제작할 수 있었으며, 이로부터 활성고령토를 사용하는 경우에는, 실시예 2-2와 비교하여 강도가 증가하였으며, 모래와 포틀랜드 시멘트를 사용하는 경우(실시예 2-1)와 비교하여 절반 이상의 압축강도를 갖는 것을 확인하였다.
The composition of Example 2-3 was prepared by replacing the bottom ash artificial aggregate having 24% of active kaolin used in the preparation of the aggregate in the example <1-2>, and the mixture was cured at room temperature. . As a result, a mortar having a compressive strength of about 245 kgf /
<1-4> <1-4> 실시예Example 4의 조성물 제조 4
상기 실시예 <1-3>에서 바텀애쉬와 폐콘크리트 슬러지를 혼합하여 제조한 인공골재로 치환하여 실시예 2-4의 조성물을 제조하였다. 그 결과, 28일 압축강도가 약 226Kgf/㎠ 으로 나타나 바텀애쉬 조성의 인공골재에 폐콘크리트 슬러지의 첨가가 강도 증진에 비교적 효과적임을 확인하였다.
The composition of Example 2-4 was prepared by substituting artificial aggregate prepared by mixing bottom ash and waste concrete sludge in Example <1-3>. As a result, it was confirmed that the addition of waste concrete sludge to the artificial aggregate of bottom ash composition was effective for increasing the strength, because the compressive strength was about 226 Kgf / ㎠ at 28 days.
<1-5> <1-5> 실시예Example 5의 조성물 제조 5 composition
상기 실시예 <1-4>에서 골재 제조시 폐콘크리트 슬러지 만으로 제조된 인공골재를 치환하여 실시예 2-5의 조성물을 제조하고 상온 양생하였다. 그 결과, 혼입되는 물의 양이 약간 증가하였지만 모르타르의 28일 압축강도가 약 190Kgf/㎠ 으로 나타나, 성토재용 잔골재로 사용 가능함을 확인하였다. 이를 통해 슬러지에 활성고령토를 첨가하는 경우 인공골재를 사용한 저급 콘크리트의 강도를 증진시킬 수 있음을 확인하였다.The composition of Example 2-5 was prepared by replacing the artificial aggregate prepared only with the waste concrete sludge in the above Example <1-4>, and then cured at room temperature. As a result, although the amount of water to be mixed was slightly increased, the compressive strength of the mortar was about 190 Kgf / ㎠ at 28 days, and it was confirmed that it could be used as a fine aggregate for embankment. It was confirmed that the addition of active kaolin to sludge could improve the strength of low - grade concrete using artificial aggregate.
이상의 결과를 종합하여 보면, 기존의 콘크리트 조성물 중의 잔골재로 모래 대신 바텀애쉬를 직접 사용하는 경우 미분이 많이 함유되어 있어 압축강도의 저하를 가져오지만, 이러한 미분이 많은 점을 고려하여, 포틀랜드 시멘트 대신 가성소다인 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)과 물유리를 첨가함으로써, 바텀애쉬 미분말이 알루미노실리케이트 결합을 하는 인공골재로 제조하여 사용하는 경우, 압축강도 값이 기존제품보다는 저하되지만, 성토재용 잔골재로는 충분히 높은 강도 값을 보여줌을 알 수 있다. 또한, 여기에 활성고령토를 더 첨가하는 경우 더욱 높은 강도를 얻을 수 있었다.When the bottom ash is directly used as the fine aggregate in the concrete composition, the bottom ash is directly used. However, since the bottom ash is directly used, the compact strength is decreased due to the high amount of fine powder. However, When the bottom ash fine powder is used as an artificial aggregate having an aluminosilicate bond by adding sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) and water glass as soda, the compression strength value is lower than that of existing products, The fine aggregate shows a sufficiently high strength value. Further, when further active kaolin was added thereto, a higher strength was obtained.
따라서 본 발명에서는 지금까지 전량 폐기되어 매립되고 있는 바텀애쉬나 폐콘크리트 슬러지를 시멘트를 사용하지 않으면서 바이오 블록이나 일반 콘크리트 벽돌제품 등의 인공골재로 활용할 수 있음을 확인하였다.Therefore, in the present invention, it has been confirmed that the bottom ash or the waste concrete sludge which has been completely buried in the past can be utilized as an artificial aggregate such as a bio-block or a general concrete brick product without using cement.
다음은 상기한 바와 같이 조성되는 인공골재 조성물을 제조하는 제조방법을 설명하도록 한다.Next, a manufacturing method for manufacturing an artificial aggregate composition to be formed as described above will be described.
폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 슬러지 중에서 선택되는 하나 이상의 무기질 슬러지 미립자를 포함하는 인공골재 조성물을 구형의 형상으로 성형하기 위해, 도 3에 도시한 바와 같이, 일정 각도로 기울어져 회전하는 과립기(3)의 회전용기(1) 내에 콘크리트 강화제와 물이 혼합된 혼합수를 미립으로 분사하여, 상기 회전용기(1) 내의 무기질 슬러지 미립자가 혼련되어 눈덩어리가 뭉쳐지듯이 구형 입자(2)로 형성되도록 함으로써 본 발명의 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재를 제조하도록 한다. 즉 슬러지와 함께 강알칼리 혼합수를 분사하여 습해진 폐콘크리 슬러지나 바텀애쉬 슬러지 미립자에 회전 운동을 가하여 전동에 의한 치밀한 구형 입자로 성형한 인공골재를 제조하게 된다.As shown in FIG. 3, in order to form an artificial aggregate composition containing at least one inorganic sludge fine particle selected from waste concrete sludge and bottom ash sludge into a spherical shape,
다른 방법으로 폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 슬러지 중에서 선택되는 하나 이상의 무기질 슬러지 미립자를 포함하는 인공골재 조성물을 구형의 형상으로 성형하기 위해, 상기 인공골재를 성형할 때 무기질 슬러지 미립자에 혼합수가 습식혼합되어 형성된 페이스트를 압출한 후, 상기 압출에 의한 압출물을 절단하고, 절단된 다수의 압출물을 회전용기에서 계속 회전시켜 구형으로 성형하여 인공골재를 제조하게 된다.Alternatively, in order to form an artificial aggregate composition containing at least one inorganic sludge fine particle selected from waste concrete sludge and bottom ash sludge into a spherical shape, mixed water is formed by wet mixing with mineral sludge fine particles when the artificial aggregate is formed After the paste is extruded, the extrudate by the extrusion is cut, and the cut extrudate is continuously rotated in a rotary container to form a spherical shape to produce an artificial aggregate.
본 발명의 콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 슬러지 미립자를 이용한 인공골재 조성물은 상기한 비교예 1 내지 4와 비교되는 실시예 1 내지 5의 인공골재 시편에서 알 수 있듯이, 일반 순환골재를 사용한 콘크리트와 비교하여 그 성능의 차이가 크게 없고, 단위 부피당의 무게가 자연산 골재보다 가벼우므로 도로포장재나, 바이오블록, 건물의 바닥재 콘크리트 등으로 사용하면 상대적인 하중의 경감을 얻을 수 있는 이점이 있다.The artificial aggregate composition using the concrete sludge of the present invention or the bottom ash sludge microparticles is different from the concrete using the general recycled aggregate as shown in the artificial aggregate specimens of Examples 1 to 5 as compared with Comparative Examples 1 to 4 Since there is not much difference in performance and weight per unit volume is smaller than that of natural aggregate, there is an advantage in that relative load can be alleviated when it is used as road pavement material, bio block, and flooring concrete of a building.
이상과 같이 본 발명에 따른 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the artificial aggregate composition using the inorganic sludge waste according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed in the present specification, It is needless to say that various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the invention.
1 : 회전용기 2 : 구형 입자
3 : 과립기1: Rotating container 2: spherical particles
3: granulator
Claims (7)
상기 무기질 미립자는 폐콘크리트 슬러지나 바텀애쉬 슬러지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 70∼90중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the inorganic fine particles contain 70 to 90 wt% of at least one selected from the group consisting of waste concrete sludge and bottom ash sludge.
상기 인공골재 조성물은 메타카올린, 플라이애쉬, 실리카 흄 중의 하나 이상을 바텀애쉬나 폐콘크리트의 무기질 슬러지 원료에 0∼50중량%로 첨가 치환하여 성형성을 향상시키도록 한 것을 특징으로 하는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the artificial aggregate composition comprises at least one of meta kaolin, fly ash and silica fume added to inorganic sludge raw materials of bottom ash or waste concrete in an amount of 0 to 50 wt% to improve moldability. Geomolymer bonded artificial aggregate composition using.
결합제인 물유리의 내수성 향상을 위해 pH 14 이상의 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)의 강알칼리 수용액을 8∼12몰 사용하는 것을 특징으로 하는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물.The method according to claim 1,
The artificial aggregate composition according to claim 1, wherein the aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) is used in an amount of 8 to 12 moles of aqueous alkali solution for improving the water resistance of the water glass.
무기질 슬러지 미립자와 혼련하여 인공골재를 형성하는 물유리/강알칼리 혼합수에서 물유리/수산화나륨(NaOH)의 0.5∼2.0의 비율로 조정하여 강도 및 경화시간을 조정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물.5. The method of claim 4,
The inorganic sludge waste is adjusted by adjusting the ratio of water glass / sodium hydroxide (NaOH) to 0.5 to 2.0 in the water glass / strong alkali mixed water which is kneaded with the inorganic sludge fine particles to form the artificial aggregate so that the strength and the curing time can be adjusted. Composite Artificial Aggregate Composition Using Geopolymer.
상기 경화유도제로 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼륨(KOH)를 혼합한 혼합 수용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein a mixed aqueous solution prepared by mixing sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) as the curing inducing agent is used as the cement admixture.
무기질 슬러지 미립자를 포함하는 인공골재 조성물을 구형의 형상으로 성형하기 위해 일정 각도로 기울어진 과립기 내에 혼합수를 미립으로 분사하여, 상기 회전용기 내의 무기질 슬러지 미립자와 물유리가 혼련되어 눈 덩어리가 뭉쳐지듯이 구형 입자로 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 인공골재의 제조방법.A method for producing artificial aggregates of geopolymer bonding using inorganic sludge waste according to any one of claims 1 to 5,
In order to form the artificial aggregate composition containing the inorganic sludge fine particles into a spherical shape, the mixed water is injected into the granular material which is inclined at a predetermined angle in the form of fine particles, so that the inorganic sludge fine particles and the water glass in the rotary container are kneaded, Wherein the inorganic sludge waste is formed into spherical particles.
Priority Applications (1)
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| KR20130078171A KR20150005019A (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Composition of artificial aggregate of geopolymer bind and making method using inorganic waste sludges |
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| KR20160131347A (en) | 2015-05-07 | 2016-11-16 | 한국철도기술연구원 | Environmemtally friendly lightweight concrete and method for manufacturing the concrete |
| KR101685018B1 (en) * | 2015-06-26 | 2016-12-09 | 경기대학교 산학협력단 | Preparing method of geopolymer granule for replacing sand |
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| CN112876149A (en) * | 2021-02-24 | 2021-06-01 | 辽宁壹立方砂业有限责任公司 | Geopolymer coated aggregate and preparation method thereof |
-
2013
- 2013-07-04 KR KR20130078171A patent/KR20150005019A/en not_active Ceased
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