(57)【要約】本発明の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物は、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとを混合して製造することを特徴とする。本発明のパルプスラッジ灰組成物は、改善された物理的特徴だけでなく、優れた強度及び耐水性を持つ。よって、建築材、土木材、インテリアー材及び安全用充填材等の多様な産業分野に有用である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとを混合して製造されることを特徴とする、建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項２】
前記酸性基を有する改質された珪酸ソーダは、ポリマーエマルジョンを混合して構成されることを特徴とする、請求項１に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項３】
前記酸性基を有する改質された珪酸ソーダは、珪酸ソーダに硫酸ソーダ、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、重炭酸ポタシウム、クロム明ばん、硫酸及び塩酸水溶液及びこれらの混合液の何れか一つが混合されることを特徴とする、請求項１に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項４】
触媒剤として苛性ソーダがさらに添加されることを特徴とする、請求項３に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項５】
前記酸性基を有する改質された珪酸ソーダは、珪酸ソーダ、ラウリル硫酸ソーダ１０％水溶液、苛性ソーダ及び硫酸水溶液を撹はん機に入れて撹はんして製造されることを特徴とする、請求項１に記載の建築材料用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項６】
前記ポリマーエマルジョンは、ラテックス、シリコン樹脂、アラビアゴム、アクリル及びエポキシから選択される何れか一つであることを特徴とする、請求項２に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項７】
前記パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとの混合比率は、１:１.２〜２であることを特徴とする、請求項３に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項８】
強度を増大させるために、前記組成物に粉塵、フライ灰、砂、スラグ及び鋳物砂から選択される何れか一つが添加されることを特徴とする、請求項１に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項９】
比重を低くするために、前記組成物に木粉、パーライト、蛭石、スタイロフォーム粒子及び気泡剤で形成された気泡から選択される何れか一つが添加されることを特徴とする、請求項１に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項１０】
前記添加剤を添加する際に均一に分布させるために、有機ベントナイトやメチルセルロースがさらに添加されることを特徴とする、請求項９に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。
【請求項１１】
曲げ強度を改善するために、前記組成物に、ワイヤーメッシュ、廃繊維及びファイバーから選択される何れか一つがさらに添加されることを特徴とする、請求項１に記載の建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物に関し、特に、製紙工程における廃水処理の後に発生するパルプスラッジの焼却により形成される灰に酸性基を有する改質された珪酸ソーダを加えることで、別途の焼成工程や焼結工程を遂行しなくても、迅速な硬化が得られると共に、ポリマーエマルジョンが添加されて優れた強度及び耐水性を持つ、建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製紙工程における廃水処理の後に発生する多量のパルプスラッジは、その大部分が埋立地に埋め立てれてきた。しかしながら、パルプスラッジの自体の含水量が多いため、硬化し難くて埋立地の埋立て物として不適切であった。よって、近来、高費用を負担して海洋に捨てている実情である。
【０００３】
上記問題点を解消するために、パルプスラッジを焼却して熱エネルギーを回収し、さらには廃棄物の発生量を減量させて埋め立てる方法が試みられている。このときに発生するパルプスラッジ灰は、経済的に利用すべき方法がなくて、セメント補助添加剤などのように極に制限的に利用されている。
【０００４】
また、パルプスラッジ灰の利用方法に対する研究が継続されているが、一例として大韓民国特許公告第１９８９−０００２５６６号に開示された製紙スラッジ焼却灰を用いた建築材の製造方法が挙げられる。上記特許文献では、パルプスラッジ灰に消石灰、石綿及び製紙スラッジ等を添加し、珪酸ソーダを加え、予備結合した後、高温高圧で蒸気養生して建築材料を製造する方法が開示されている。しかしながら、前述した製造方法では、珪酸ソーダがパルプスラッジ灰に加えられることで、金属酸化物との硬化反応により初期成形を迅速に遂行できるが、珪酸酸ソーダの自体が耐水性が劣化して、パルプスラッジ灰の硬化後に空気中の水分や水が吸収されながら結合力が弱くなるという短所がある。また、高温で蒸気養生しなければならないため、非経済的で且つ産業的に広く使用されていない方法である。
【０００５】
よって、パルプスラッジをリサイクルするための方法として結合強度及び耐水性に優れ、経済性も良いパルプスラッジ灰の製造方法及びその組成物が産業界より持続的に要求されている。
【特許文献１】大韓民国特許公告第１９８９−０００２５６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、パルプスラッジ灰に酸性基を有する改質された珪酸ソーダを加えることで、別途の焼性、焼結、養生工程を遂行しなくても、迅速に硬化され、強度及び耐水性に優れた建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、耐水性を向上させるために、改質された珪酸ソーダを使用することで、水の吸収率を大幅に低減できる建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、酸性基を有する改質された珪酸ソーダに骨材又は軽量骨材を共に添加することで、強度をより増大させたり比重を大幅に低減できる建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明による建築材料製造用パルプスラッジ灰組成物は、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとを混合して製造されることを特徴とする。
【００１０】
本発明による建築材料製造用パルプスラッジ灰とポリマーエマルジョンとが混合された酸性基を有する改質された珪酸ソーダを混合して製造することを特徴とする。
【００１１】
前記酸性基を有する改質された珪酸ソーダは、珪酸ソーダに硫酸ソーダ、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、重炭酸ポタシウム、クロム明ばん、硫酸、塩酸水溶液及びこれらの混合液の何れか一つが混合され、触媒剤として苛性ソーダがさらに添加されることを特徴とする。
【００１２】
前記酸性基を有する改質された珪酸ソーダは、珪酸ソーダに硫酸銅、苛性ソーダ及びクロム明ばんのそれぞれの水溶液を撹はん機に入れて撹はんして製造されることを特徴とする。
【００１３】
前記酸性基を有する改質された珪酸ソーダは、珪酸ソーダ、ラウリル硫酸ソーダ１０％水溶液、苛性ソーダ及び硫酸水溶液を撹はん機に入れて撹はんして製造されることを特徴とする。
【００１４】
前記ポリマーエマルジョンは、ラテックス、シリコン樹脂、アラビアゴム、アクリル及びエポキシから選択される何れか一つであることを特徴とする。
【００１５】
前記パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとの混合比率は、１:１.２〜２であることを特徴とする。
【００１６】
強度を増大させるために、前記組成物に粉塵、フライ灰、砂、スラグ及び鋳物砂から選択される何れか一つを添加することを特徴とする。
【００１７】
比重を低くするために、前記組成物に木粉、パーライト、蛭石、スタイロフォーム粒子及び気泡剤で形成された気泡から選択される何れか一つを添加することを特徴とする。
【００１８】
前記添加剤を添加する際に均一に分布させるために、有機ベントナイトやメチルセルロースをさらに添加することを特徴とする。
【００１９】
曲げ強度を改善するために、前記組成物に、ワイヤーメッシュ、廃繊維及びファイバーから選択される何れか一つをさらに添加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のパルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとを混合して構成されるセメント型組成物は、耐水性及び強度に優れるため、建築材料などの産業用として使用するのに充分であり、必要に応じて各種の添加物を添加して用途に合う組成物を製造でき、産業界で発生する各種の廃棄物を迅速に組成物として生成できるため、廃棄物のリサイクル及び環境保護に寄与し、非常に経済的な方法により迅速に組成物を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明では、パルプスラッジ灰に酸性水溶液を加えると、通常１時間以内に迅速に硬化される特性を発見し、組成物の強度を向上させるための硫酸ソーダ、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、重炭酸ポタシウム、クロム明ばん、硫酸及び塩酸水溶液のような酸性溶液に珪酸ソーダを加えることで、改質された珪酸ソーダが得られた。このとき、パルプスラッジ灰と酸性水溶液との混合を助けるための触媒剤として苛性ソーダを共に添加する。
【００２２】
改質された珪酸ソーダは、酸性基を有することで、パルプスラッジ灰を迅速に硬化させ、一般の珪酸酸ソーダより耐水性が向上される。
【００２３】
改質された珪酸ソーダに使用される酸性水溶液としては、硫酸ソーダ、硫酸銅、硫酸鉄、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、重炭酸ポタシウム、クロム明ばん、硫酸及び塩酸水溶液等のような水素イオンがｐＨ７以下の酸性水溶液及びこれらの混合液を使用できる。
【００２４】
改質された珪酸ソーダは、前述した酸性水溶液の多様な混合により製造できるが、耐水性の向上を極大化するために次のような構成を持つのが好ましい。
【００２５】
(１)改質された珪酸ソーダ１
珪酸ソーダ、硫酸銅、硫酸ソーダ及びクロム明ばんをそれぞれ温水に収容させ、３０:４:３:２０の混合比率で撹はん機に入れ、苛性ソーダをクロム明ばんと同比率で共に投入した後、３０分間撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダである。
【００２６】
(２)改質された珪酸ソーダ２
珪酸ソーダにラウリル硫酸ソーダ１０％水溶液及び苛性ソーダを加え、３０分間撹はんした後、更に硫酸水溶液を撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダである。このとき、珪酸ソーダ、ラウリル硫酸ソーダ１０％水溶液、苛性ソーダ及び硫酸水溶液の混合比率は、１０:３:１０:３であるのが好ましい。
【００２７】
前述したように製造された酸性基を有する改質された珪酸ソーダをパルプスラッジ灰に加えることで、本発明による建築材料製造用組成物を製造できる。このとき、パルプスラッジ灰のサイズは１５０メッシュ以下の微細な粒子であるのが好ましく、パルプスラッジ灰と改質された珪酸ソーダとの混合比率は、重量比１:１.２〜２であるのが好ましい。
【００２８】
また、本発明による組成物として、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとからなるセメント型組成物には、耐水性の増大、収縮等のような変形の防止、強度の増大、比重の低下、曲げ強度の改善のために、各種の添加物が添加され得る。
【００２９】
すなわち、耐水性をより向上させるには、酸性基を有する改質された珪酸酸ソーダに、ラテックス、シリコンオイル、アラビアゴム、アクリル及びエポキシ等のようなポリマーエマルジョンが選択的に混合され得る。
【００３０】
例えば、酸性基を有する＜改質された珪酸ソーダ１＞１００ｇにポリマーエマルジョンのうちのラテックス３〜２５ｇをさらに混合し撹はんした後、パルプスラッジ灰に添加できる。このとき、ラテックスの添加量が２５ｇ以上の場合は迅速に硬化されない。
【００３１】
また、酸性基を有する＜改質された珪酸ソーダ１＞１００ｇにシリコンオイル０.３〜１５ｇをさらに混合し撹はんした後、パルプスラッジ灰に添加できる。このとき、シリコンオイルの添加量が１５ｇ以上の場合は迅速に硬化されない。
【００３２】
また、酸性基を有する＜改質された珪酸ソーダ１＞１００ｇにアラビアゴム５〜１５ｇ及びシリコンオイル０.５〜３ｇを撹はんした後、パルプスラッジ灰に添加できる。このとき、アラビアゴムの添加量が１５ｇ以上の場合は迅速に硬化されない。
【００３３】
また、酸性基を有する＜改質された珪酸ソーダ１＞１００ｇにアクリル５〜２５ｇ及びシリコンオイル０.５〜３ｇを撹はんした後、パルプスラッジ灰に添加できる。このとき、アクリルの添加量が２５ｇ以上の場合は迅速に硬化されない。
【００３４】
収縮等のような変形を防止するには、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとからなるセメント型組成物に、炭酸カルシウム、石灰、酸化マグネシウム及び酸化亜鉛のような金属酸化物等を添加できる。
【００３５】
強度を増大させるには、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとからなるセメント型組成物に、各種粉塵、フライ灰、砂、スラグ及び鋳物砂等を添加できる。
【００３６】
比重を低下させるには、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとからなるセメント型組成物に、木粉、パーライト、蛭石及びスタイロフォーム粒子等のような軽量骨材を使用でき、又は、植物性気泡剤により圧縮空気から得た気泡を添加できる。このような軽量骨材や気泡を添加する場合には、均一な配合のために有機ベントナイトやメチルセルロース等のような増粘剤をさらに添加できる。
【００３７】
また、曲げ強度を改善するには、パルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとからなるセメント型組成物に、ワイヤーメッシュ、廃繊維及びファイバー等を添加できる。
【００３８】
以下、本発明のパルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとからなるセメント型組成物に対する実施例を説明し、それぞれの試験結果を比較した。
【００３９】
＜実施例１＞
パルプスラッジ灰６０部を用意し、珪酸ソーダ１,５００ｇに水溶性の酸性溶液を入れて撹はんして改質された珪酸ソーダ８５部を用意する。このような酸性溶液は、硫酸銅２００ｇ、硫酸ソーダ１５０ｇ、苛性ソーダ１,０００ｇ及びクロム明ばん１,０００ｇのそれぞれを水溶液の形態で撹はん機に入れて３０分間撹はんして得た。次に、パルプスラッジ灰６０部に改質された珪酸ソーダ８５部を混合してセメント型組成物を得た。
【００４０】
得られたパルプスラッジ灰組成物を直径５０ｍｍ及び深さ１００ｍｍの円筒形モールドに注入し、重さ１ｋｇ及び直径１０ｍｍのバーを時間別に上げ、物理的表面変化がなくて脱型や取扱いが可能な硬化状態を初期硬化完了時間として確認した後、脱型された組成物を７日間自然養生して組成物の重さ及び強度を測定し、水槽に２４時間沈積してから引き揚げ、１時間乾燥した後、重さ及び強度を測定して組成物の吸水性及び強度を確認した結果を、表１に示す。
【００４１】
＜実施例２＞
パルプスラッジ灰６０部を用意し、珪酸ソーダ１,０００ｇにラウリル硫酸ソーダ１０％水溶液３００ｇ及び苛性ソーダ水溶液１,０００ｇを加え、３０分間撹はんした後、更に１０％硫酸水溶液３００ｇを撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ８５部を用意する。パルプスラッジ灰６０部に改質された珪酸ソーダ８５部を加えてセメント型組成物を得た。
【００４２】
実施例２により得られた組成物に対する実験方法は、実施例１と同様であり、それに対する結果を表１に示す。
【００４３】
＜実施例３＞
パルプスラッジ灰６０部を用意し、珪酸ソーダ１,５００ｇに硫酸銅２００ｇ、硫酸ソーダ１５０ｇ、苛性ソーダ１,０００ｇ及びクロム明ばん１,０００ｇのそれぞれの水溶液を撹はん機に入れて３０分間撹はんして得た酸性溶液１,０００ｇに、ラテックス３０ｇ及びシリコンオイル３ｇを撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ８５部を用意する。パルプスラッジ灰６０部に改質された珪酸ソーダ８５部を加えてセメント型組成物を得た。
【００４４】
実施例３により得られた組成物に対する実験方法は、実施例１と同様であり、それに対する結果を表１に示す。
【００４５】
＜実施例４＞
パルプスラッジ灰６０部を用意し、珪酸ソーダ１,５００ｇに硫酸銅２００ｇ、硫酸ソーダ１５０ｇ、苛性ソーダ１,０００ｇ及びクロム明ばん１,０００ｇのそれぞれの水溶液を撹はん機に入れて３０分間撹はんして得た酸性溶液１,０００ｇに、シリコンオイル３０ｇを撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ８５部を用意する。パルプスラッジ灰６０部に改質された珪酸ソーダ８５部を加えてセメント型組成物を得た。
【００４６】
実施例４により得られた組成物に対する実験方法は、実施例１と同様であり、それに対する結果を表１に示す。
【００４７】
＜実施例５＞
パルプスラッジ灰６０部を用意し、珪酸ソーダ１,５００ｇに硫酸銅２００ｇ、硫酸ソーダ１５０ｇ、苛性ソーダ１,０００ｇ、クロム明ばん１,０００ｇのそれぞれの水溶液を撹はん機に入れて３０分間撹はんして得た酸性溶液１,０００ｇに、ポリマーエマルジョンアクリル３０ｇ及びシリコンオイル３ｇを撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ８５部を用意する。パルプスラッジ灰６０部に改質された珪酸ソーダ８５部を加えてセメント型組成物を得た。
【００４８】
実施例５により得られた組成物に対する実験方法は、実施例１と同様であり、それに対する結果を表１に示す。
【００４９】
＜比較例＞
パルプスラッジ灰６０部に一般の珪酸ソーダ液１００部を加えて製造された組成物を用意する。
【００５０】
比較例により得られた組成物に対する実験方法は、実施例１と同様であり、それに対する結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
上記表１によれば、パルプスラッジ灰に酸性基を有する珪酸ソーダを添加して構成した組成物は、１時間以内の迅速な硬化が可能なので、脱型や運搬積載作業が容易であり、量産が可能である。水槽沈積試験によりポリマーエマルジョンが添加されない試料は、比較的吸収率が高く、強度が低かったが、ポリマーエマルジョンを加えることで耐水性に優れた組成物を提供できる。これに対し、一般の珪酸ソーダからなる比較例では、迅速な硬化による組成物の獲得が不可であり、乾燥中に表面にクラックや変形が発生した。また、耐水性が劣化して水槽沈積テスト時に溶解現象が発生し、沈積後の強度を測定できない。よって、産業に利用するのに不十分であることが分かる。
【００５３】
また、耐水性を向上させるために、組成物が硬化した後、組成物の表面にポリマーエマルジョンを塗布しても、耐水性を発現させることができる。
【００５４】
ここで、通常、パルプスラッジ灰を含む有害な重金属が組成物から浸出されるか否かを確認するために、パルプスラッジ灰と上記実施例らの圧縮強度後の破砕された各組成物とを、各々廃棄物工程試験方法により実験した結果を、表２に示す。
【００５５】
【表２】
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【００５６】
上記表２によれば、パルプスラッジ灰は、鉛や亜鉛等の重金属が多量含有されている。本発明の酸性基を有する改質された珪酸ソーダからなる組成物では環境憂慮基準の重金属がほぼ浸出されないが、比較例の組成物では浸出されることが分かる。このような結果から、本発明のセメント型組成物は、迅速な硬化及び公害の原因にならない組成物が得られるため、本発明の造成方法の以外の重金属含有産業廃棄物を迅速に固形化したり、産業に有用な組成物として構成できることが分かる。
【００５７】
以下、本発明によるパルプスラッジ灰と酸性基を有する改質された珪酸ソーダとを混合して製造されたセメント型組成物に、必要に応じて各種添加物を添加した実施例を説明する。
【００５８】
＜実施例６＞フライ灰をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰６０部に珪酸ソーダ３号１,５００ｇに硫酸銅２００ｇ、硫酸ソーダ１５０ｇ、苛性ソーダ１,０００ｇ及びクロム明ばん１,０００ｇを各々温水に収容させ、撹はん機に入れて３０分間撹はんして得た酸性溶液１,０００ｇに、ポリマーエマルジョンラテックス１００ｇ及びシリコンオイル３ｇを撹はんして得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１３０部を混合したセメント型組成物に、フライ灰３０部をさらに添加して組成物を製造する。
【００５９】
前述した組成物を直径１００ｍｍ及び深さ２００ｍｍの円筒形モールドに注入し、重さ１ｋｇ及び直径１０ｍｍのバーを時間別に上げ、物理的表面変化がなくて脱型や取扱いが可能な硬化状態を初期硬化完了時間として確認した後、脱型された組成物を３日間自然養生して組成物の重さ及び強度を測定し、水槽に２４時間沈積してから引き揚げ、重さ及び強度を測定して組成物の吸水性及び強度を確認した結果を、表３に示す。
【００６０】
＜実施例７＞製鋼粉塵をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰６０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１２０部を混合したセメント型組成物に、製鋼工程から発生した製鋼粉塵１００部をさらに添加して組成物を製造する。実施例６の測定方法により測定した結果を、表３に示す。
【００６１】
＜実施例８＞鉄粉をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰６０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１２０部を混合したセメント型組成物に、鉄板表面処理の後に発生した鉄粉３００部をさらに添加して組成物を製造する。実施例６の測定方法により測定した結果を、表３に示す。
【００６２】
＜実施例９＞銅スラグをさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰６０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１２０部を混合したセメント型組成物に、銅製錬時に発生する銅スラグ１７０部をさらに添加して組成物を製造する。実施例６の測定方法により測定した結果を、表３に示す。
【００６３】
＜実施例１０＞廃鋳物砂をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰６０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１２０部を混合したセメント型組成物に、モールディング工程から発生した７ｍｍ以下のサイズに選別された廃鋳物砂１００部をさらに添加して組成物を製造する。実施例６の測定方法により測定した結果を、表３に示す。
【００６４】
【表３】
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【００６５】
表３によれば、パルプスラッジ灰に酸性基を有する改質された珪酸ソーダを混合して本発明によるセメント型組成物を構成できるが、フライ灰の添加により多少硬化が遅延されること、本発明においてフライ灰を複合的に添加させて硬化を調節できること、製鋼粉塵及び各種の骨材を含めても迅速な硬化及び優れた強度が発現できることが分かる。特に、重金属を多量含む製鋼粉塵等の産業廃棄物を迅速に組成物として造成できるため、各種有害性廃棄物を固形化セメントとして利用できることが分かる。このとき、構成されたモルタルをモールドに注入して硬化させる湿式方法の以外に、骨材を含めた加圧成形方法により組成物が得ることもできる。ここで、組成物を軽量化するために、組成物を構成する際にそれぞれの軽量骨材を含むことを、下記の実施例１１〜 実施例１３に示す。
【００６６】
＜実施例１１＞木粉をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰８０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１００部を混合したパルプスラッジ灰組成物に、軽量骨材として木粉(鋸屑)を組成物重量比６０部を添加し、軽量骨材がモルタル内に均一に配合及び分布されるように有機ベントナイトを組成物重量比１.５部添加して組成物を製造する。製造された組成物を直系５０ｍｍ及び深さ１００ｍｍの円筒形モールドに注入し、脱型可能な強度の初期硬化時間を測定して３日間自然養生した後、比重と水槽２３時間沈積前後の重さとを測定した結果を、表４に示す。
【００６７】
＜実施例１２＞パーライトをさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰８０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１３０部を混合したパルプスラッジ灰組成物に、軽量骨材としてパーライトを組成物重量比４０部及び有機ベントナイト１.５部を添加して組成物を製造する。実施例１１の測定方法により測定した結果を、表４に示す。
【００６８】
＜実施例１３＞スタイロフォーム粒子をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰８０部に実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１３０部を混合したパルプスラッジ灰組成物に、軽量骨材として３ｍｍ以下の大きさのスタイロフォーム１,０００ｃｃ及びメチルセルロースを重量比１.２部添加して組成物を製造する。実施例１１の測定方法により測定した結果を、表４に示す。
【００６９】
【表４】
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【００７０】
上記表４によれば、組成物を構成する際に軽量骨材を含めても、迅速な硬化により軽量の組成物が得られることが分かる。ここで、一層軽量化するために、より多くの軽量骨材を含めた加圧成形が可能であり、有機ベントナイトやメチルセルロース等の増粘剤を用いて軽量骨材を均一に配合でき、組成物に気泡を含めて軽量化したことを、下記の実施例１４に示す。
【００７１】
＜実施例１４＞気泡をさらに添加して構成した実施例
パルプスラッジ灰８０部にメチルセルロース１.５部を添加し、実施例６の方法により得た酸性基を有する改質された珪酸ソーダ１００部を混合したパルプスラッジ灰組成物に、植物性気泡剤により圧縮空気から得た気泡１０００ｃｃを注入し撹はんして組成物を製造する。製造された組成物を直径５０ｍｍ及び深さ１００ｍｍの円筒形モールドに注入し、脱型可能な強度の初期硬化時間を測定して３日間自然養生した後、比重と水槽２３時間沈積前後の重さとを測定し結果を、表５に示す。
【００７２】
【表５】
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【００７３】
上記表５によれば、本発明のセメント型組成物に気泡を含めても、組成物の構成が可能であることが分かる。
【００７４】
前述した実施例１〜実施例１４に示すように、パルプスラッジ灰に酸性基を有する改質された珪酸ソーダを添加することで、迅速な硬化、優れた強度及び耐水性を発現できるセメント型組成物が得られる。また、基本組成物に焼却灰粉塵、骨材、軽量骨材及び気泡を含むことができる。このように得た組成物は、建築材、土木材、インテリアー材及び金庫等の注入用モルタル等として各産業分野で利用できる経済的な組成物である。特に、有害性産業廃棄物を迅速に固形化させるのに有用であり、組成物の構成時にワイヤーメッシュ、廃繊維、ファイバー又はパルプスラッジを含めて曲げ強度を改善でき、組成物の収縮現象の発生時、炭酸カルシウム、石灰、酸化マグネシア及び酸化亜鉛等の金属酸化物を添加して解決でき、珪酸ソーダの以外に珪酸ソーダと同一の特性を持つ珪酸カリウムや珪酸リチウムのような珪酸塩及び珪酸ソーダの製造時、ホウ素、リン酸及びアルミニウムをさらに製造した改質された珪酸ソーダを使用しても、同一の効果が得られ、組成物の用途によって染料、顔料及び別途のポルトランドセメント防水剤、撥水剤を添加できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の多様な実施例により製造された組成物の写真である。
【図１】
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【国際調査報告】
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