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한상목,신대용,이병민,木村邦夫 강원대학교 부설 석재복합신소재 제품연구센터 1999 석재연 논문집 Vol.4 No.-
철원산 현무암에 Al₂O₃와 CaO를 각각 첨가하여 결정화유리를 제조하고 그 물리적 특성을 조사하였다. SiO₂8.3wt%, CaO 20wt% 그리고 Al₂O₃8.3wt%를 현무암에 첨가하여 단일상의 Diopside 와 Anorthite를 제조할 수 있었으며, CaO를 첨가한 경우에는 첨가된 CaO가 결정핵으로 작용하여 anorthite와 diopside의 혼합 결정상이 얻어졌으며, Anothite는 CaO 첨가량이 증가함에 따라서 감소하는 경향을 나타내었다. Al₂O₃를 현무암에 첨가하면 hercynite(FeO·Al₂O₃)의 분해에 의해 anorthite가 생성되고 있음을 알 수 있었다. CaO 20wt% 첨가한 경우 900℃에서 2.93g/㎤의 부피 비중과 215MPa의 곡강도를 Al₂O₃ 8.3wt% 첨가한 경우에는 1000℃에서 2.83g/㎤과 210MPa의 곡강도를 나타내었다. 흡수율은 Al₂O₃8.3wt%, CaO 15wt% 그리고 Cao 20wt% 첨가한 경우 모두 900℃ 이상에서 1% 이하의 낮은 흡수율을 나타내었으며, 열팽창계수는 Diopside의 peak intensity가 증가함에 따라 증가하였다. Glass-ceramics were prepared by adding CaO 8.3wt%, 15wt%, 25wt% and Al₂O₃8.3wt% to SiO₂ 8.3wt% added Chulwon basalt and their effects of phase transition and firing temperature on the densification, microstructure development and thermal expansion coefficient were investigated by means of XRF. SEM and diletometer. It was one phase of diopside and anorthite respectively. The CaO added to Chulwon basalt played an role of crystal site of anorthite and diopside. However anorthite decreased and finally disappeared according as CaO addition increased by 20wt%. In case of decomposition. The flexural strength of CaO 20wt% added glass-ceramics fired at 900℃ and Al₂O₃ 8.3wt% added glass-ceramics fired at 1000℃ was 215MPa and 210MPa respectively. The thermal expansion coefficient varied from 6.554×??/℃ to 8.146×??/℃ depending on diopside peak intensity of CaO added glass-ceramics on XRD results.
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하소(?燒) 명반석(明礬石)에 의(依)한 고로수쇄(高爐水碎)슬래그의 활성화(活性化) 특성(特性)
김형석,조영도,안지환,목촌방부,한춘,Kim, Hyung-Seok,Jo, Young-Do,Ahn, Ji-Whan,Kimura, Kunio,Han, Choon 한국자원리싸이클링학회 2006 資源 리싸이클링 Vol.15 No.4
In order to use alunite as an activator of blast furnace slag, we studied the hydration characteristics of the calcined alunite and the ground blast furnace slag. The alunite calcined at $650{\cire}C$ consists of KAl($KAl(SO_{4})_{2}$ and $Al_{2}O_{3}$. The calcined alunite reacts with $Ca(OH)_{2}$ and gypsum to form etrringite ($3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O$) as fellows:$2KAl(SO_{4})_{2}+2Al_{2}O_{3}+13Ca(OH)_{2}+5CaSO_{4}{\cdot}2H_{2}O+73H_{2}O{\rightarrow}3(3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O)+2KOH$. The $SO_{4}^{2-}$ ions from calcined alunite reacts with CaO in blast furnace slag to from gypsum, which reacts with CaO and $Al_{2}O_{3}$ to from ettringite in calcined alunite-blast furnace slag system. Therefore blast furnace slag can be activated by calcined alunite. 본 연구에서는 명반석 $[K_{2}SO_{4}{\cdot}Al_{2}(SO_{4})_{3}{\cdot}4Al(OH)_{3}]$을 고로수쇄슬래그의 활성화제로서 활용하기 위하여 하소 명반석과 고로수쇄슬래그의 수화반응 특성을 연구하였다. $650{\circ}C$에서 하소시킨 명반석은 $KAl(SO_{4})_{2}$와 $Al_{2}O_{3}$로 구성되어 있으며 하소 명반석-소석회-석고 계에서 하소 명반석은 소석회 및 석고와 $2KAl(SO_{4})_{2}+2Al_{2}O_{3}+13Ca(OH)_{2}+5CaSO_{4}{\cdot}2H_{2}O+73H_{2}O{\rightarrow}3(3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O)+2KOH$와 같이 반응하여 ettringite($3CaO{\cdot}Al_{2}O_{3}{\cdot}3CaSO_{4}{\cdot}32H_{2}O)$를 형성한다. 하소 명반석-고로수쇄슬래그 계에서는 하소 명반석에서 용해된 황산이온($SO_{4}^{2-}$)이 소석회와 반응하여 석고를 형성시키고, 석고는 다시 고로수쇄슬래그와 반응하여 ettringite를 형성시키면서 슬래그의 수화반응을 촉진시키기 때문에 하소 명반석을 고로수쇄슬래그의 활성화제로 사용할 수 있다.
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