본 연구는 분쇄효율 향상과 더불어 최근 대두되고 있는 시멘트의 품질 문제 해결을 위하여 기능성 분쇄 조제 TIPA계의 대체 를 위해 Glycerine-co-MEA의 유기고분자를 합성하고 이를 적용하여 시멘트 클링커의 분쇄효율 및 압축 강도 향상을 기하고자 하였다. 시 멘트 클링커의 분쇄 효율 및 제조된 시멘트의 물리적 특성을 향상시키기 위하여 고분자 구조 내에 분쇄능을 향상시킬 수 있는 하이드록 실기(-OH)와 압축강도를 향상시키는 아민기(-NHx)를 동시에 가지는 유기 고분자를 합성하고 이를 적용한 시멘트의 분쇄능, 강도발현율 및 유동성 등 시멘트의 물리적 특성을 검토하였다.
실험결과 Glycerine-co-MEA의 최적 합성 조건은 몰비 1 : 1, 반응온도 80℃, pH 5.0, 점도 35 cPs일 때 가장 안정한 고분자의 합성이 가능 한 것으로 나타났으며, 분쇄능은 기존 DEG 및 TIPA계 보다 분말도는 약 150~310 ㎠/g 증가하였고, 45 ㎛체 잔사율은 1.6~2.0% 정도 감소 하여 분쇄효율이 향상되는 것으로 나타났다. 압축강도는 알카놀 아민계 유기 고분자의 하이드록실기에 의한 분쇄능 증진 및 아민기에 의한 시멘트 초기 강도 증진 현상으로 초기 재령 1일에서 DEG보다 약 31%, 기능성 분쇄조제인 TIPA계 보다 약 12%의 높은 강도 증진을 나타내었으며, 재령 28일에서는 DEG보다 19%, TIPA계 보다 약 12%의 강도 증진 결과를 나타내었다.
This research was conducted to improve the grinding efficiency and crushing efficiency by replacing TIPA with organic polymers of glycerine-co-MEA as a grinding aid for cement clinkers in an effort to suggest a solution for the recently emerged cement quality issue. In order to enhance the grinding efficiency of cement clinkers and physical properties of the manufactured cement, organic polymers were synthesized to have both the hydroxyl groups (-OH) that increase grindability within polymer structures and the amine groups (-NHx) that raise compressive strength. Then, the synthetic matter was reviewed on its effect on grindability, rate of strength development, fluidity and other physical properties of cement. The result shows that the optimal synthetic conditions of glycerine-co-MEA have been found at 1:1 of mole fraction, 80℃ of reaction temperature, pH 5.0, and 35 cPs of viscosity to make it the most stable polymers. The grinding efficiency showed improvement compared to that of the DEG and TIPA: the fineness rose by 150~310 cm2/g, while the 45 μm sieve residue rate down 1.6~2.0 %. The compressive strength demonstrates improved grindability by the hydroxyl groups and higher initial strength by the amine groups, both in the alkanolamine-type organic polymers. In comparison with the cases of DEG and TIPA, the strength shows approximately 31 % and 12 % increases, respectively at the age of 1 day, and 19 % and 12 % higher each at the age of 28 days.