KR0124124B1 - 광재 저감재, 그것을 사용하여 이루어진 원심력 성형체 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

몬모릴로나이트계 점토광물과, 유기산류, 아민류, 및 인산화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기산류등을 함유하여 이루어지는 광재 저감재, 시멘트와 이 광재 저감재를 함유하여 이루어지는 시멘트 조성물, 그것을 사용하여 이루어지는 원심력 성형체, 콘크리이트를 혼련할때에, 이 광재 저감재를 콘크리이트에 첨가하여 원심력 성형하는 것을 특징으로 하는 원심력 성형체의 제조방법이 개시되어 있다.

Description

광재 저감재, 그것을 사용하여 이루어진 원심력 성형체 및 그의 제조방법

본 발명은 광재(slag) 저감재, 그것을 사용하여 이루어진 원심력 성형체, 및 그의 제조방법에 관한 것이며, 상세하게는 모르타르 또는 콘크리이트를 원심력 성형하여 제조되는 콘크리이트의 파일, 폴 및 흉관 강관 복합 파일, 및 강관 라이닝등의 제조시에 발생하는 광재를 저감 또는 방지하는 광재 저감재, 그것을 사용하여 이루어지는 원심력 성형체, 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는, 파일이나 폴등 원심력 성형에 의해서 제조된 콘크리트 제품의 제조시에는 반드시 원심력에 의해서 광재가 발생되었다.

이 광재는 시멘트나 모래등의 미분말 부분을 고형분으로서 20~40중량%나 함유하고 있는 강알칼리성의 슬러리이기 때문에 공해방지상 공장밖에 그대로 폐기할 수 없으므로 고형분의 침전 여과, 그의 침전물의 폐기처리 및 여액등이 폐수의 중화처리등에 많은 시간과 경비를 들이고 있는 것이 현재의 실정이었다.

이 광재의 발생을 저감 또는 방지하기 위하여, 본 발명자는 벤토나이트 또는 벤토나이트, 실리카질 미분말, 및 벤토나이트 이외의 점토 광물을 사용하는 광재 방지제를 제안하였다(일본국 특개평 3-247543호 공보).

그리고 예를들면 황산 알루미늄등의 가용성 알루미늄 화합물, 황산철 및 마그네슘등중의 1종 또는 2종 이상의 무기염을 사용하는 방법, 더나아가서는 그것들과, 벤토나이트등의 점토광물이나 실리카질 미분말등의 무기질 미분말등을 병용하여, 콘크리이트에 첨가하는 광재 저감제와 그의 사용방법등을 제안하였다(일본국 특개평 3-261639호 공보, 특개평 3-265552호 공보, 특개평 3-265551호 공보, 및 특개평 3-265553호 공보등).

그러나 이것들의 광재 저감제와 그의 사용방법은 콘크리이트 자체의 보수력을 강화시킴으로써, 원심력에 저항하여 콘크리이트중의 물이 이동하는 것을 방지하는 것이며, 콘크리이트 중의 단위 시멘트량이 극단적으로 적고, 분쇄사등의 보수성이 작은 골재를 사용하고 있는 경우나, 형틀에의 투입방법이 펌프 투입등으로 콘크리이트 슬럼프가 부드러운 경우등은 광재의 발생을 저감 또는 방지할 수 없고, 실용 범위가 협소하다는 과제가 있었다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하고, 더할나위 없는 광재 저감 또는 방지효과의 향상을 목적으로하여, 예의 검토한 결과, 특정의 재료를 사용하므로서, 광재 저감 또는 방지 효과가 증강하는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 몬모릴로나이트계 점토광물과, 유기산류, 아민류 및 인산화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기산류등을 함유하여 이루어지는 광재 저감재이며, 시멘트와 이 광재 저감재를 함유하여 이루어지는 시멘트 조성물이며, 그것을 사용하여 이루어지는 원심력 성형체이며, 콘크리이트를 혼련할때에, 이 광재 저감재를 콘크리이트에 첨가하여 원심력 성형하는 것을 특징으로 하는 원심력 성형체의 제조 방법이다.

이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 관한 몬모릴로나이트계 점토 광물이란 벤토나이트등의 팽윤성을 갖는 것이다.

벤토나이트의 팽윤성은 산지나 광상(鑛床)에 따라서 상이하나, A. C. C.(American Collid Company 규격)에 의한 팽윤도가 5 이상이며, 이 팽윤도가 크면 클수록 좋고, 통상 10 이상이 바람직하고, 15 이상이보다 바람직하다.

팽윤도가 5 미만에서는 광재 저감 또는 방지 효과를 얻기 어려운 경향이 있다.

몬모릴로나이트계 점토광물의 사용량은 그 종류나 병용하는 재료의 종류나 사용량에 의해서 결정되지만, 예를들면, 벤토나이트의 경우, 그의 팽윤도가 크면 클수록 그의 사용량은 소량으로도 광재 저감 또는 방지 효과를 발휘하고, 또한 분말 상태에서 사용하기 보다는 물 또는 물과 감수제등과 함께 슬러리로하여 사용하는 편이 광재 저감 또는 방지 효과를 한층 더 발휘한다.

통상 벤토나이트의 사용량은 콘크리이트 1㎥에 대하여 20㎏ 이하가 바람직하고, 0.3~15㎏가 보다 바람직하다. 또 경제성을 가미하면 0.5~8㎏이 가장 바람직하다. 콘크리이트 1㎥에 대하여 20㎏을 초과하면, 팽윤도가 작고, 슬러리 상태에서 사용하더라도 단위 수량이 지나치게 커져서 강도 저하가 커지는 경향이 있고, 또 강도가 저하되지 않도록 감수제를 사용하고, 그의 사용량을 증가시키면 감수제 특유의 점성이 콘크리이트에 나타나고, 광재 발생량이 많아지며, 0.3㎏ 미만에서는 팽윤도가 크고, 또한 슬러리 상태로 사용하더라도 광재 저감 또는 방지 효과를 얻기가 어려워진다.

본 발명의 광재 저감재는, 몬모릴로나이트계 점토광물과, 유기산류, 아민류 및 인산화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기산류등을 함유하여 이루어지는 광재 저감재이다.

본 발명에 관한 유기산류로는, 모노카르복실산, 다가카르복실산, 옥시모노카르복실산, 옥시다가카르복실산, 아미노산, 방향족 카르복실산, 방향족다가 카르복실산, 및 폴리카르복실산등 또는 이것들의 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 아연 및 암모늄등의 금속염을 들 수 있다.

구체적으로는, 모노카르복실산으로서는, 포름산, 아세트산 및 아크릴산등이 있고, 다가카르복실산으로서는, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 말레산, 푸마르산, 및 헵탄산등이 있고, 옥시모노카르복실산으로서는 젖산, 헵톤산, 글루콘산 및 글리콜산등이 있고, 옥시다가카르복실산으로서는, 말산, 타르타르산 및 시트르산 등이 있고, 아미노산으로서는 에틸렌디아민테트라아세테이트(EDTA), 글리신, 글루타민산, 아르기닌산, 및 아스파라긴산등이 있고, 방향족 카르복실산으로서는, 살리실산, 아니스산, 안트라닐산, 페닐아세트산, 및 만델산등이 있으며, 방향족 다가카르복실산으로서는 프탈산이나 테레프탈산 등을 들 수 있다. 이것들중, 글루콘산 또는 그의 염, 시트르산 또는 그의 염, 및 에틸렌디아민테트라아세테이트등의 사용이 바람직하다.

또 폴리카르복실산으로서는, 카르복시기 함유 중합체에 알킬렌옥사이드를 부가한 것, 올레핀과 에틸렌성 불포화 디카르복실산 무수물을 공중합시킨 것의 가수분해물, 무수말레산과 다른 공중합 단량체와의 공중합체의 가수분해물, 및 무수물과 시멘트로부터의 알칼리에 의해 서서히 가수분해하여 콘크리이트의 유동성을 높이는 서방형 고분자등을 들 수 있다.

폴리카르복실산의 시판품으로서는 닛뽕 쇼꾸바이 가가꾸 고오교 가부시끼가이샤제 상품명 「600S」, 상요국책 펄프사제 상품명「산플로 HS700」, 다께모또 유지사제「츄폴 HP8」, 닛뽕 제온 사제 상품명「NMB」, 및 포조리스 물산사제 상품명「레오비루드 SP8S」등을 들 수 있다.

본 발명에 관한 아민류로서는, 에틸렌디아민, 에틸렌 디아민아세테이트 디에탄올아민 및 트리에탄올아민 등을 들 수 있고, 그중 에틸렌디아민의 사용이 바람직하다.

본 발명에 관한 인산화합물로서는 인산, 피로인산, 메타인산 및 트리폴리인산등 또는 그것들의 나트륨, 리튬, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 바륨, 구리, 망간, 및 철등의 무기염을 들 수 있고, 그중, 인산칼슘, 인산나트륨, 및 인산칼륨등의 사용이 경제적으로도 바람직하다.

본 발명은 이것들이 유기산류, 아민류 및 인산화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 유기산류등을 사용하는 것이지만, 이 유기산류등 중에서, 특히 유기산류인 글루콘산등의 모노옥시카르복실산이나, 시트르산등의 다가옥시카르복실산 또는 그의 염, EDTA 등의 아미노산류, 에틸렌디아민등의 아민류 및 인산제1칼슘이나 인산 제1나트륨, 및 트리폴리인산나트륨등의 인산 화합물의 사용이 바람직하다.

또 이것들 중에서, 옥시카르복실산염등은 감수제로서 사용되는 것이며, 또 폴리카르복실산은 실제로 감수제로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있으나, 통상 이것들은 혼련한 물의 표면 장력을 낮추고 원심력 성형에 있어서는 오히여 광재 발생량을 증대시키는 것이지만, 본 발명의 사용에 있어서는 광재 저감 또는 방지작용을 조장하는 것이다.

광재 발생을 저감 또는 방지하는 효과를 조장하는 이유는 명확치는 않으나, 이것들의 유기산류등에 공통하는 작용으로서는, 칼슘이온의 봉쇄 능력을 가지며, 킬레이트 화합물을 형성하는 것이고, 몬모릴로나이트계 점토 광물의 팽윤력, 수화수 량, 및 흡착수 량등에 영향을 주는 것이라고 생각된다.

또 -OH기, -COOH기, 및 -NH₃기등의 관능기가 물의 분자를 정전기적 힘으로 이동시키지 않도록하여 광재 저감 또는 방지 작용을 하는 것이라고도 생각된다.

이상의 유기산류등의 사용량은 그 종류등에 따라서 적정 사용량은 있으나, 일반적으로는 콘크리이트 1㎥당 무수물 환산으로 1㎏ 이하가 바람직하고, 0.01~0.6㎏이 보다 바람직하고, 0.02~0.4㎏이 가장 바람직하다.

1㎏을 초과하면, 광재 발생량은 반대로 많아지는 경우나 강도가 나오지 않는 경우가 있고, 0.01㎏ 미만에서는 슬랙 저감 또는 방지효과가 작아지는 경향이 있다.

본 발명에 있어서, 몬모릴로나이트계 점토 광물과 유기산류등에, 추가로 무기물의 수산화물, 황산염, 탄산염, 질산염, 티오황산염, 규산염, 및 알루민산염, 천연 또는 인공의 암석 분말, 실리카질분말, 광재분말, 포조란물질, 몬모릴나이트계 점토 광물이외의 점토 광물, 및 생석회나 소석회등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 수산화물등을 병용하는 것은 광재저감 또는 방지 작용을 강화시키는 면에서,도 콘크리이트의 단위수량을 증가시키지 않는 작용을 갖는 면에서 바람직하다. 이것들 중, 천연 또는 인공의 암석분말, 실리카질, 분말, 광재분말, 포조란물질, 및 몬모릴로나이트계 점토 광물 이외의 점토 광물의 사용이 바람직하다.

여기서, 수산화물등이란, 구체적으로는, 수산화 알루미늄, 수산화철, 및 수산화마그네슘등의 수산화물, 황산제1철, 황산제2철, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 명반류 및 명반석등의 황산염, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 및 중탄산나트륨등의 탄산염, 질산알루미늄, 질산칸슘, 및 아질산칼슘등의 질산염, 티오황산나트륨이나, 티오황산캄슘등의 티오황산염, 규산나트륨이나 규산칼슘등의 규산염, 알루민산나트륨이나 알루민산칼륨등의 알루민산염, 하천모래나 고운모래와 같은 일반적으로 암석분말, 실리카홈, 규조토, 용융실리카, 및 규석 분말등의 실리카질분말, 전로(轉爐)나 고로(固爐)에서 나오는 광재분말, 폴라이애쉬(fly ash)의 분쇄품이나 소성 백토등의 포조란물질, 활성백토, 점토 및 제올라이트등의 몬모릴로나이트계 점토 광물이외의 점토광물, 및 생석회나 소석회등이나, 이것들중, 광재저감 또는 방지 효과가 큰 탄산칼슘, 암석분말, 규석분말, 고로광재분말, 활성백토, 및 소성백토등의 사용은 경제적으로도 바람직하다.

수산화물등의 사용량은 그의 종류에 따라서 다르나 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 암석분말, 실리카질분말, 고로광재분말, 및 몬모릴로나이트계 점토광물 이외의 점토광물은 사용량이 많으면 많을수록 광재 저감 또는 방지 효과를 조장하지만, 콘크리이트 1㎥ 당, 20㎏ 이하가 바람직하고, 15㎏ 이하가 보다 바람직하지만 경제성을 가미하면, 0.1~5㎏가 보다 바람직하다.

20㎏를 초과하면 단위수 량이 지나치게 많아져서, 강도를 저하시키는 종류도 있고, 0.1㎏ 미만에서는 광재의 저감을 조장하는 효과는 작아지는 경향이 있으므로 바람직하지 않다.

수산화 알루미늄, 탄산칼슘, 암석분말, 실리카질분말, 고로광재분말, 및 몬모릴로나이트계 점토광물 이외의 수산화물등의 사용량은 그 종류에 따라서 다르지만, 무수물 환산으로 콘크리이트 1㎥당, 1㎏ 이하가 바람직하고, 0.005~0.7㎏가 보다 바람직하고, 0.04~0.5㎏가 가장 바람직하다. 0.005㎏ 미만에서는 광재 저감 또는 방지의 조장효과는 작고, 1㎏을 초과하면 광재는 반대로 많이 발생하거나, 종류에 따라서는 급결하는 경우도 있어 바람직하지 않다.

상기 수산화물등 중, 소량을 증가시키지는 않는 수산화물 등으로써, 예를들면, 질산칼슘, 생석회, 및 소석회 등의 칼슘 염의 병용이 특히 바람직하다.

본 발명의 광재 저감재는 콘크리이트의 혼련시에 콘크리이트에 첨가된다.

본 발명에 있어서, 콘크리이트 배합 조건등은 특별히 한정되는 것은 아니나, 보수력의 증강이라는 면에서, 시멘트, 또는 시멘트와 고강도 혼화재나, 시멘트 팽창재등의 시멘트 혼화재를 합계한 단위 분체량이 많은 편이 바람직하고, 콘크리이트 1㎥당 단위 분체량으로서 300㎏ 이상이 바람직하고, 350㎏ 이상이 보다 바람직하다. 300㎏ 미만에서는 보수성이 나쁘고, 광재저감 또는 방지효과를 얻기 어려워지는 경향이 있다.

여기서, 시멘트로서는 보통 조강, 초조강 및 중용열등의 각종 포트랜드 시멘트(portland cement)에 고로광재, 플라이애쉬, 또는 실리카를 배합한 각종 혼합 시멘트, 및 미분 광재등을 JIS 규격 이상으로 배합한 광재 주체의 시멘트등을 들 수 있다.

또 이것들의 시멘트에, 석고류를 주성분으로 한 고강도 혼화재나 시멘트 팽창재등의 시멘트 혼화제를 병용하는 것은 바람직하다.

또 파일등의 원심력 성형체의 내면의 모르타르나, 페이스트의 층의 두께를 가급적 얇게 하기 위하여는 콘크리이트중의 조골재량을 가급적 많이 하고, 모르타르양의 대한 비율을 많이 하는 것이 바람직하나, 펌프 투입식의 경우에 펌프의 통과를 고려하면 조골재량은 어느 일정량 이상 많이하는 것이 바람직하지 않다.

원심력 성형방법에 삽입식이냐, 펌프 투입식이냐에 따라 조골재의 양은 상이하지만, 삽입식의 경우는 콘크리이트 1㎥에 대하여 1,000~1,400㎏가 바람직하고, 펌프 투입식에서는 콘크리이트 1㎥에 대하여 900~1,200㎏가 바람직하다.

콘크리이트의 슬럼프도 특히 한정되는 것은 아니고, 슬럼프가 크게되면 광재는 발생되기 쉬우나, 광재 저감재의 사용량을 증대하는 것과, 원심력을 걸때의 고속의 GNo.를 작게 하는 것으로서 대처할 수 있지만 통상 슬럼프는 18㎝ 이하가 바람직하다.

또 본 발명에서는 감수제를 병용하는 것이 바람직하다.

여기서 감수제로서는 특히 한정되는 것은 아니나, 일반적인 감수제나 고성능 감수제가 사용가능하며, 그중 고성능 감수제의 사용이 바람직하다.

구체적으로는 리그닌 술폰산염계, 폴리올계, 및 옥시카르복실산염계등의 일반적인 감수제나, 폴리알킬알릴술폰산염계, 멜라민 포르말린수지 술폰산염계, 및 폴리카르복실산염계등의 고성능 감수제의 사용이 가능하다.

여기서, 옥시카르복실산염계나 폴리카르복실산염계는, 본 발명의 유기산류등에 함유되는 것도 있으나, 상술한 바와 같이 소량을 단독 또는 다른 감수제와 병용 첨가하는 것이 바람직하고, 폴리알킬알릴술폰산염계나 멜라민포르말린수지술폰산염계의 고성능 감수제와의 병용이 특히 바람직하다.

고성능 감수제란, 비교적 다량으로 첨가하더라도, 과도한 공기 연행, 응결지연 및 이상응결이 없고, 감수율이 큰 감수제이다.

일반적으로 시판되고 있는 고성능 감수제는 상기 어느 하나를 주성분으로 하는 것이다.

폴리알킬 알릴 술폰산염계로서는 메틸 나프탈렌 술폰산 포르말린 축합물, 나프탈렌 술폰산 또 포르말린 축합물, 및 안트라센 술폰산 포르말린 축합물등을 들 수 있고, 시판품으로서는 가오사제 상품명 「마이티 100」이나「마이티 150」등, 제일 공업 제약사제 상품명「셀플로 110P」등, 다께모또 유지사제 상품명「폴파인 510N」등, 산요 국책 펄프사제 상품명,「선플로-PS」등, 및 전기 화학 공업사제 상품명「FT-500」등을 들 수 있다.

또 멜라민 포르말린수지 술폰산염계로서는 소화전공사 제 상품명「멜멘트 F-10」나「멜멘트 F-20」등, 덴카그레이스사제「FT-3S」등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 감수제의 사용량은 일반적인 감수제의 경우는 메이커 지정량의 많아도 2~3배량까지이며, 또한 이상 응결이 생기지 않는 범위가 바람직하다.

단 옥시카르복실산염계는 본 발명의 유기산류등과 동일한 사용량의 범위가 바람직하고, 폴리카르복실산염계를 제외한 고성능 감수제와 병용하는 것이 보다 바람직하다.

고성능 감수제를 사용하는 경우는, 시멘트 100중량부에 대하여 고형분 환산으로 2중량부 이하가 바람직하고, 1.5중량부 이하가 보다 바람직하고, 0.3~1.3중량부가 가장 바람직하다.

고성능 감수제로서의 폴리카르복실산염계 고성능 감수제의 사용량은, 유기 산류등과 동일한 사용량의 범위가 바람직하고, 다른 고성능 감수제와 병용사용하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 콘크리이트의 혼련 방법은, 통상 실시되고 있는 방법이 가능하며, 본 발명의 광재 저감재를 첨가하였다고 해서 특별한 방법을 취할 필요는 없다.

본 발명의 광재 저감재의 첨가 방법으로서는, 분말 성분은 분말 상태로 액체 성분은 액체 상태로, 더나아가서는, 혼련수의 일부 또는 전량에 용해 또는 현탁하여 믹서에 투입하는 방법이 광재 저감 효과를 증대시키는 면에서 바람직하다.

또, 감수제와 동시에, 혼련수의 일부 또는 전량에 용해 또는 현탁하여 슬러리의 상태로 투입하는 것은, 보다 소량으로 광재 방지 효과가 발휘되므로 보다 바람직하다.

또, 감수제를 후 첨가하는 콘크리이트의 혼련 방법에서는, 감수제를 첨가한 후에 혼련수의 일부에 용해 또는 현탁한 광재 저감재를 첨가하는 방법이 보다 소량으로 광재 저감 또는 방지 효과가 발휘되므로 바람직하다.

원심력 성형방법은 저속, 중속, 및 고속 및 저속, 중속 Ⅰ, 중속 Ⅱ, 및 고속의 3~4단계에서 실시하는 상법이 사용가능하여, 특별히 제한되는 것은 아니다.

저속의 GNo.는 본 발명의 광재 저감재를 첨가한 콘크리이트가 플라스틱으로 되므로, 축방향에의 신장을 양호하게 하기 때문에, 또 특히 삽입식 등의 저슬럼프의 콘크리이트를 사용하는 경우는, 쟁커 방지를 위하여, 저속의 GNo.를 3G이하로 하는 것이 바람직하고, 2.7G 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5~2G로 하는 것이 가장 바람직하다.

저속의 회전시간은, 1분 이상이 바람직하고, 2분 이상이 보다 바람직하고, 3

~6분이 가장 바람직하다.

원심 성형을 저속, 중속 Ⅰ, 중속 Ⅱ, 및 고속의 4단게로 하는 경우는 중속 Ⅰ에서 원심력 성형체의 두께를 균일하게 하기 위하여, 4~8G 정도에서 1분 이상 회전시키고, 또 중속 Ⅱ에서 원주 방향으로 골재를 배열시켜, 고속으로 이행하는 준비를 정돈하기 위하여, 슬럼프가 5㎝ 이하의 낮은 경우는 12~18G로, 또 슬럼프가 5㎝를 초과하는 펌프 투입의 경우는 8~12G로, 1분 이상 회전시키는 것이 바람직하고, 2분 이상 회전시키는 것이 보다 바람직하고 3~5분 회전시키는 것이 가장 바람직하다.

또 저속, 중속, 및 고속의 3단계로 하는 경우는, 종속의 GNo.을 8~18G로 하는 것이 바람직하다.

고속의 GNo.나 회전 시간은 특별히 제한되는 것은 아니고, 광재의 발생이 없어서 결과가 좋고, 운반시등의 충격으로 탈락하지 않는 범위에서 실시된다. 예를들면 펌프 투입으로 슬럼프가 크고, 시멘트등의 분체량이 적고 고운모래등을 사용한 보수력이 작은 콘크리이트의 경우는 15G 정도로 2분 정도 회전하는 것이 바람직한 경우도 있다. 또 반대로 분체량이 많고, 콘크리이트 자체의 보수력이 크고 슬럼프가 작은 경우는 40G정도에서 3~4분 이상 회전하는 것이 필요한 경우도 있다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 1]

최대 골재 치수 25㎜, 슬럼프 3±1㎝, 공기량 2%, 세골재율 40%, 및 물 시멘트비 42.5%이며, 각 재료의 단위량이 시멘트 400㎏/㎥, 세골재 716㎏/㎥, 조골재 1,082㎏/㎥, 물 170㎏/㎥, 및 감수제 1.2㎏/㎥의 콘크리이트 배합을 사용하고, 표 1과 같이 벤토나이트의 종류와 사용량을 변경하여 콘크리이트를 혼련하였다.

콘크리이트의 혼련은 조골재, 세골재, 그리고 시멘트와 분말상의 벤토나이트를 유성형의 용량 100ℓ의 믹서에, 40ℓ분을 투입하고, 유기산류등과 감수제는 혼련수에 용해하여 첨가하고 90분 혼련하여 슬럼프 측정과 동시에 원심력 성형하였다.

그리고, 슬럼프치가 변경될 경우는 감수제를 추가하여 슬럼프를 조정하였다.

원심력 성형은 콘크리이트 투입량을 18㎏ 일정량으로 하고, 저속을 2G×3분, 중속 Ⅰ을 4G×1분, 중속 Ⅱ을 15G×3분, 고속을 35G×8분으로 하는 조건에서, 발생된 광재가 누설되지 않도록 양말단의 중공해방부에 덮개를 하고, 외경 20×길이 30×두께 5㎝의 원심력 성형 공시체를 형성하였다.

원심력 성형시 발생하는 광재 발생량과 성형한 공시체를 2시간 방치하고, 승온 속도 20℃/hr, 75℃에서 4시간 증기 양생후 냉각 방치하고, 다음 날 탈형후, 실내 양생하여 7일째에 강도를 측정하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

(사용재료)

시멘트 : 전기 화학 공업사제, 보통의 포트랜드 시멘트

세골재 : 니이가따껭히메가와산 하천모래, 비중 2.62

조골재 : 니이가따껭히메가와산 고운돌, 비중 2.64

감수제 : 제일 공업 제약사제 상품명 「셀플로 110P」, 주성분 폴리알킬알릴 술폰산염

벤토나이트 α : 도요노리 양행사제 상품명 「정립표」, 팽윤도 5

벤토나이트 β : 도요노리 양행사제 상품명 「정립표」, 팽윤도 10

벤토나이트 γ : 간또 벤토나이트 광업사제 상품명 「사와따리」, 팽윤도 15

벤토나이트 δ : 간또 벤토나이트 광업사제 상품명 「도네」, 팽윤도 20 이상

벤토나이트 η : 간또 벤토나이트 광업사제 상품명 「프레미암겔」, 팽윤도 35 이상

유기산류등 A : 인산 화합물, 인산 제1칼슘, 시약 1급

벤토나이트, 유기산류등, 및 감수제는 (㎏/㎥)

광재 발생량은 (ℓ/㎥), 압축강도는 (kgf/㎠)

표 1에서 명백한 바와 같이 비교예에서는 탈수량이 많은데 비해 강도가 높아지지 않으나, 원심력 성형체의 절단면을 관찰하면, 물이 탈수할때에, 골재를 씻고, 골재와 모르타르의 사이에 극간이나 공극이 생성되고 있는 것이 관찰되고, 그때문에 골재와 모르타르와의 부착력이 저하하여 강도가 높아지지 않는 것이라고 추찰된다.

[실시예 2]

표 2에 표시한 바와 같이 유기산류등의 종류를 바꾼것 이외는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 결과를 표 2에 기재하였다.

(사용재료)

유기산류등 B : 유기산류, 모노카르복실산, 아세트산 칼슘, 시약 1급

유기산류등 C : 유기산류, 다가카르복실산, 숙신산나트륨, 시약 1급

유기산류등 D : 유기산류, 옥시모노카르복실산, 글루콘산칼슘, 시약 1급

유기산류등 E : 유기산류, 옥시다가카르복실산, 시트르산

유기산류등 F : 유기산류, 아미노산, EDTA, 시약 1급

유기산류등 G : 유기산류, 폴리카르복실산, 포조리스물산사제 상품명 「레오빌드 SP8S」

유기산류등 H : 아민류, 트리에탄올아민, 시약 1급

유기산류등 I : 인산화합물, 트리폴리인산나트륨, 시약 1급

벤토나이트, 유기산류등, 및 감수제는(㎏/㎥)

광재 발생량은 (ℓ/㎥), 압축강도는 (kgf/㎠)

[실시예 3]

콘크리이트 1㎥에 대하여 표 3에 표시한 바와 같이 유기산류등의 종류와 사용량을 바꾼것 이외는 실시예 2와 동일하게 실시하였다. 결과를 표 3에 기재하였다.

(사용재료)

유기산류등 J : 인산화합물, 인산 제1나트륨, 시약 1급

벤토나이트, 유기산류등, 및 감수제는(㎏/㎥)

광재 발생량은(ℓ/㎥), 압축강도는(kgf/㎠)

[실시예 4]

표 4에 표시한 바와 같이 실시예 1에서 사용한 콘크리이트를 사용하여, 콘크리이트의 혼련시에 혼련수, 감수제, 벤토나이트, 및 인산 제1나트륨을 함께 현탁하여 슬러리 상으로 하여 첨가하고, 콘크리이트를 혼련하여 광재 발생량을 측정한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 결과를 표 4에 기재하였다.

[실시예 5]

실험 No. 1-4와 실험 No. 1-16의 콘크리이트 배합을 사용하여 표 5에 표시한 바와 같이, 수산화물등의 종류와 양을 변경하여 혼련한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

(사용재료)

수산화물등 a : 소석회, 시약 1급

수산화물등 b : 황산 알루미늄, 시약 1급

수산화물등 c : 탄산칼슘, 석회석 원석 분말, 블레인치 4,000㎠/g

수산화물등 d : 중탄산나트륨, 시약 1급

수산화물등 e : 질산칼슘, 시약 1급

수산화물등 f : 히메까와산 하천모래 분쇄물, 블레인치 500㎠/g

수산화물등 g : 실리카흄, 엠켐사제

수산화물등 h : 규조토, 소화화학사제 상품명 「라디오라이트 #200」

수산화물등 i : 가와사끼 제철사제 고로광재, 블레인치 3,800㎠/g

수산화물등과 단위수량은(㎏/㎥)

광재 발생량은(ℓ/㎥), 압축강도(kgf/㎠)

[실시예 6]

실험 No. 1-16의 콘크리이트 배합을 사용하여, 표 6에 표시한 바와 같이, 수산화물의 종류와 양을 변경한 것 이외는 실시예 5와 동일하게 실시하였다.

결과를 표 6에 기재하였다.

(사용재료)

수산화물등 j : 수산화 알루미늄, 시약 1급

수산화물등 k : 수산화 마그네슘, 시약 1급

수산화물등 l : 황산 제1철, 시약 1급

수산화물등 m : 탄산마그네슘, 시약 1급

수산화물등 n : 티오 황산나트륨, 시약 1급

수산화물등 o : 규산 나트륨, 시약 1급

수산화물등 p : 알루민산칼륨, 시약 1급

수산화물등 q : 소성 백토, 식용유의 여과후의 활성 백토 800℃ 가소물, 블레인치 5,500㎠/g

수산화물등 r : 제올라이트, 간또 벤토나이트 광업사제 상품명 「SGW-B4」, 100 메시잔 10% 정도

수산화물등 s : 생석회, 시약 1급

수산화물등과 단위수량은(㎏/㎤)

광재 발생량은(ℓ/㎥), 압축강도는(kgf/㎠)

[실시예 7]

표 7에 표시한 바와 같이 수산화물의 종류와 양을 변경한 것 이외는 실시예 6과

동일하게 실시하였다. 결과를 표 7에 기재하였다.

단위수량은(㎏/㎥), 광재 발생량은(ℓ/㎥)

압축강도는(kgf/㎠)

[실시예 8]

표 8에 표시한 바와 같이 수산화물의 종류와 양을 변경한 것 이외는 실시예 6과 동일하게 실시하였다. 결과를 표 8에 기재하였다.

단위수량은(㎏/㎥), 광재 발생량은(ℓ/㎥)

압축강도(kgf/㎠)

[실시예 9]

표 9에 표시한 배합을 사용하여 콘크리이트의 혼련 방법을 변경한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 실시하여 광재의 발생량을 측정한다.

혼련 방법은 물의 일부에 벤토나이트, 유기산류등, 및 수산화물등을 현탁한 후 슬러리를 만들고, 나머지의 혼련수로 감수제를 용해시켜두고, 먼저, 시멘트와 골재를 투입하고, 공훈련하면서 감수제를 용해시킨 물로 30초간 혼련하고나서 현탁된 슬러리를 첨가하여 90초간 혼련하였다. 결과를 표 9에 기재하였다.

이상 실시예에서 상세히 나타낸 바와 같이, 원심 성형에 있어서, 벤토나이트를 대표로 하는 몬모릴로나이트계 점토 광물의 광재 저감 또는 방지효과는 본 발명의 유기산류등과 병용함으로써 보다 증강된다.

또, 더욱 본 발명의 수산화물등을 병용함으로써, 광재 저감 또는 방지 효과를 조장하고, 광재 저감 또는 방지력을 유지하면서 단위수 량을 낮추는 효과가 나타난다.

그리고, 본 발명의 광재 저감재를 사용함으로써 현재, 산업물로서 폐기되고 있는 광재의 발생을 저감시킬 수가 있고, 공해 방지상이나 환경 보전상 큰 이점이 나타난다.

Claims (4)

1. 벤토나이트, 및 모노카르복실산, 다가카르복실산, 옥시모노카르복실산, 옥시다가카르복실산, 아미노산, 방향족 카르복실산, 방향족 다가카르복실산 및 폴리카르복실산, 또는 이들의 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 아연 및 암모늄의 금속염에서 선택된 유기산류; 아민류; 및 인산, 피로인산, 메타인산 및 트리폴리인산, 또는 이들의 나트륨, 리튬, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 바륨, 구리, 망간 및 철의 무기염에서 선택된 인산 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하는 광재 저감재.
2. 단위 분체량 300㎏/㎥ 이상을 함유하는 콘크리이트 1㎥ 당에 대하여, 벤토나이트 0.3~20㎏, 및 모노카르복실산, 다가카르복실산, 옥시모노카르복실산, 옥시다가카르복실산, 아미노산, 방향족 카르복실산, 방향족 다가카르복실산 및 폴리아크복실산, 또는 이들의 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 스트론튬, 아연 및 암모늄의 금속염에서 선택된 유기산류; 아민류; 및 인산, 피로인산, 메타인산 및 트리폴리인산, 또는 이들의 나트륨, 리튬, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 바륨, 구리, 망간 및 철의 무기염에서 선택된 인산 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.01~1㎏ 함유하는 콘크리이트 조성물.
3. 제2항에 기재된 콘크리이트 조성물을 사용하여 이루어진 원심력 성형체.
4. 콘크리이트를 혼련할때, 제1항에 기재된 광재 저감재를 콘크리이트에 첨가하여 원심력 성형하는 것을 특징으로 하는 원심력 성형체의 제조방법.