알루민산칼슘 시멘트
Calcium aluminate cements
알루민산칼슘시멘트는[1] 주로 알루미늄산칼슘으로 이루어진 시멘트이다.프랑스어로 "알루미늄 시멘트", "고알루미나 시멘트", "시멘트 폰두"가 대체적인 이름입니다.이들은 다수의 소규모 전문 응용 프로그램에서 사용됩니다.
역사
석회석과 저실리카 보크사이트로 시멘트를 만드는 방법은 1908년 프랑스에서 파뱅 드 라파르주 회사의 비드에 의해 특허를 받았다.초기 개발은 내황산염을 제공하는 시멘트를 찾아낸 결과였습니다.이 시멘트는 프랑스어로 "[citation needed]Ciment 퐁두"라고 알려져 있습니다.그 후, 그 외의 특수한 특성이 발견되어 틈새 어플리케이션에서의 미래로 연결되었습니다.
2010년대에 이 제품은 FONDAG 시멘트(FAND Aluminous Aggregate)라는 이름으로 미국 시장에서 발견되었으며, 때로는 ALAG(ALUminous Aggregate)라고도 합니다.FONDAG 시멘트는 최대 40%의 알루미나를 혼합하여 고온에서 안정적이며 -184–1,093°C(-300–2,000°F)[2]의 온도에서 열 사이클링합니다.
구성.
알루민산칼슘 시멘트의 주요 활성 성분은 알루민산칼슘(시멘트 화학 표기법으로는 CaAlO24, CaO · AlO23 또는 CA)이다.일반적으로 다른 알루미늄산칼슘과 원료 내 불순물로부터 유도되는 반응성이 낮은 여러 단계를 포함합니다.용도 [3]및 사용되는 알루미늄 소스의 순도에 따라 다양한 구성 요소가 사용됩니다.일부 전형적인 제제의 구성 요소는 다음과 같습니다.
| 산화물/미네랄 | 범용 | 버프 | 하얀색 | 내화물 |
|---|---|---|---|---|
| SiO2 | 4.0 | 5.0 | 2.7 | 0.4 |
| 알로23 | 39.4 | 53.0 | 62.4 | 79.6 |
| Fe2O3 | 16.4 | 2.0 | 0.4 | 0 |
| 카오 | 38.4 | 38.0 | 34.0 | 19.8 |
| MgO | 1.0 | 0.1 | 0.1 | 0 |
| Na2O | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 |
| K2O | 0.2 | 0 | 0 | 0 |
| TiO2 | 1.9 | 1.8 | 0.4 | 0.1 |
| 알루민산칼슘 | 46 | 70 | 70 | 35 |
| 도데카칼슘헵타알루민산염 | 10 | 5 | 0 | 0 |
| 디알루미네이트 단칼슘 | 0 | 0 | 17 | 30 |
| 벨라이트 | 7 | 5 | 0 | 0 |
| 게일레나이트 | 4 | 14 | 11 | 1 |
| 페라이트 | 24 | 5 | 2 | 0 |
| 플레오크로이트 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 뷔스타이트 | 7 | 0 | 0 | 0 |
| 코룬덤 | 0 | 0 | 0 | 33 |
광물상은 모두 다소 다양한 구성을 가진 고체 용액 형태를 취한다.
제조하다
시멘트는 칼슘 함유 물질(일반적으로 석회암에서 나오는 산화칼슘)과 알루미늄 함유 물질(일반 용도의 경우 보크사이트, 흰색 및 내화 시멘트의 경우 정제된 알루미나)의 혼합물을 혼합하여 제조됩니다.액화 혼합물은 물집 모양의 현무암 같은 클링커로 냉각되며, 이 클링커는 단독으로 분쇄되어 완제품을 생산합니다.일반적으로 완전 용융이 이루어지기 때문에 덩어리 형태의 원료를 사용할 수 있습니다.전형적인 킬른 배치는 덩어리 원료 혼합물이 아래쪽으로 통과할 때 고온 배기가스가 위쪽으로 통과하는 샤프트 예열기를 갖춘 잔향로를 포함한다.예열기는 연소 가스의 열을 대부분 회수하여 탈수시키고 보크사이트를 탈수시키고 석회석을 탈탄산시킵니다.소성된 물질은 용융욕의 "냉각 끝"으로 떨어집니다.용융은 용광로의 뜨거운 끝을 냉각 및 응고시키는 금형으로 넘칩니다.시스템은 분쇄된 석탄 또는 석유로 점화됩니다.냉각된 클링커 잉곳은 볼밀에서 분쇄 및 분쇄됩니다.고알루미나 내화 시멘트의 경우, 소결만 혼합된 경우에는 회전식 가마를 사용할 수 있다.
물과의 반응
알루민산칼슘 시멘트의 수화 반응은 매우 복잡하다.강도발달 단계는 알루민산일칼슘, 헵타알루민산도데카칼슘, 벨라이트이다.알루미노페라이트칼슘, 디알루미네이트일칼슘, 게일렌라이트 및 프레오크로이트는 강도에 거의 기여하지 않습니다.
반응성 알루미늄산염은 처음에는 물과 반응하여 다음과 같은 혼합물을 형성합니다.
CaO · Al2O3 · 10 H2O,
2 CaO · AlO23 · 82 HO,
3 CaO · AlO23 · 62 HO 및 Al(OH) 겔,
양생 온도에 따라 각 양.처음 두 개의 하이드레이트는 이후 3개의 CaO · AlO23 · 62 HO, Al(OH)3 겔 및 물의 혼합물로 분해되며, 이 과정을 "변환"이라고 합니다.물의 손실 때문에 변환은 다공성의 증가를 야기하며, 이는 강도의 감소를 동반할 수 있다.시멘트 함량이 충분히 높고 수분/시멘트 비율이 충분히 [4]낮으면 구조용 콘크리트에 문제가 될 필요는 없다.
적용들
칼슘 알루민산염 시멘트는 상대적으로 비용이 높기 때문에 성능이 달성된 많은 제한된 용도에 사용됩니다.
- 저온에서도 신속한 강도 개발이 필요한 건설용 콘크리트.
- 하수구 인프라와 같은 미생물 부식으로부터 보호 라이너로 사용됩니다.
- 고온에서 강도가 요구되는 내화 콘크리트.
- 초강력 개발 및 팽창 제어 등 다양한 성질을 위해 혼합 시멘트 제제의 성분으로 사용됩니다.
- 생물학적 황화물 부식에 대한 높은 내성을 위해 하수 네트워크에서 사용됩니다.
하수 네트워크 응용 프로그램
오늘날 알루민산칼슘 시멘트의 내생물학적 부식성은 세 가지 주요 용도에 사용됩니다.
- 폐수용 연성 철관은 내부 라이닝이 알루민산칼슘 시멘트 모르타르로 되어 있다.
- 하수도용 콘크리트 배관은 풀 매스 알루민산칼슘 시멘트 콘크리트 또는 알루민산칼슘 시멘트 모르타르 내부 라이너로 만들 수 있다.
- 저압 습식 스프레이, 회전 헤드 습식 스프레이 또는 고압 건식 스프레이(건나이트) 중 하나를 사용하여 100% 알루민산칼슘 모르타르로 사람이 접근할 수 있는 하수 인프라를 복구합니다.
문제
칼슘[clarification needed] 알루민산염 시멘트를 잘못 사용하면 시공에 문제가 발생했으며, 특히 20세기 3/4분기에는 이러한 유형의 시멘트가 더 빠른 경화 특성 때문에 사용되었습니다.몇 년[quantify] 후, 시멘트의 열화로 인해 건물과 구조물 중 일부가 붕괴되었고, 많은 건물들은 허물어지거나 보강되어야 했다.열과 습도는 "변환"[citation needed]이라고 불리는 열화 과정을 가속화한다.
1974년 2월 8일 [5]영국에서 수영장 지붕이 무너졌다.스페인 마드리드에선 1951~1954년 지어진 한국이라는 별명이 붙은 큰 주택 단지가 영향을 받아 2006년 철거해야 했다.마드리드에서도 비센테 칼데론 축구 경기장이 영향을 받아 부분적으로 재건되고 [6]보강되어야 했다.
레퍼런스
- ^ Hewlett P.C. (Ed.) (1998) 리의 시멘트 및 콘크리트 화학: 4번째 Ed, Arnold, ISBN0-340-56589-6, 제13장
- ^ "FONDAG". Water Online. 2019. Retrieved 29 August 2019.
ALAG (ALuminous AGgregate) is a synthetic calcium aluminate aggregate manufactured by the fusion of bauxite and limestone into a partially re-crystallized aggregate of approximately 40% alumina. It is essentially Fondu clinker, crushed and sized into grades commonly needed by concrete and castable formulators.
- ^ Taylor H.F.W.(1990) 시멘트 화학, 학술 출판사, ISBN 0-12-683900-X, 페이지 317.
- ^ 테일러 아이비드 330페이지
- ^ "Trial and error". 18 April 2002.
- ^ http://www.elmundo.es/papel/2007/02/07/madrid/2082060.html[데드링크]
