KR100204126B1

KR100204126B1 - 시멘트 혼화재

Info

Publication number: KR100204126B1
Application number: KR1019940024595A
Authority: KR
Inventors: 미노루 모리오까; 야스유끼 니까이도; 도시오 미하라; 요시히사 마쓰나가; 미노루 시라사와
Original assignee: 야노 쓰네오; 덴끼 가가꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1999-06-15
Also published as: DE4434322C2; KR950008405A; DE4434322A1

Abstract

CaO원료 및 CaSO₄원료를 함유하는 배합물을 열처리시켜 형성시킨 팽창 재료 및 비결정성 칼슘 알루미네이트를 함유하며 형성된 팽창 재료 중의 CaSO₄의 함량이CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 10∼50 중량부임을 특징으로 하는 시멘트 혼합물.

Description

시멘트 혼화제

본 발명은 주로 토목 공학,건축 및 건설 분야에서 유용한 시멘트 혼화재, 시멘트 조성물 및 이로부터 제조된 화화적 프리스트레스 (prestressed)콘크리트에 관한 것이다.

시멘트는 토목 공학 또는 구조물 건축을 구성하는데 필수불가결한 재료이 다. 대규모의 구조물을 지가로 구성할 수 있는 재료로 시멘트와 같은 재료가 없다고 말할수 있다.

그러나, 시멘트로부터 제조한 경화 제품은 균열이 형성되기 쉬운 단점이 있다. 이러한 균열의 형성에 관해서 몇가지 요인을 언급할 수 있다.

요인중 하나는 건조 수축이며, 이러한 건조 수축을 상쇄시키기 위해 다수의 팽창 시멘트 재료가 제안되어 왔다 (예를 들면, 일본 특허 출원공고 제 13650/1978호 및 제 31170/1978호).

균열의 제 2의 요인으로는 수화열에 의한 열 균열을 들 수 있다. 열 균율을 감소시키기 위한 방법으로서 수화열이 낮게 발생되는 시멘트인 저열 발생 시멘트의 사용 및 팽창 시멘트재료 및 수화열 억제제를 조합하여 사용하는 방법이 제안되어 있다 (일본국 특히 공고 제 262/1982 호).

저열 발생 시멘트로서 포틀랜드 시멘트가 혼합된 고로 슬랙 또는 플라이 애쉬와 같은 포졸란 재료를 대량 함유한 시멘트를 주로 사용하며, 이는 수화에 의한 초기열 발생을 눈에 띄게 감소시킬 수 있으므로, 예를 들면, 댐과 같은 구조물 대량의 콘크리트의 열 균열을 방지하는데 유효한 것으로 공지되어 있다.

실제 구조물 중에서 형성된 균열은 통상적으로 열 균열 및 긴조 수축에 의한 균열이 복합된 것이다. 따라서, 균열을 완전히 방지하기 위해서는 통상적으로 저열 발생 시멘트 및 팽창 시멘트 재료를 조합하여 사용한다.

팽창 시멘트 재료는 일반적으로 3 가지 종류, 즉, 칼슘, 술포알루미네이트형 또는 석회형 CaO 함유 팽창 시멘트 재료(팽창 수화물로서 Ca(OH)₂, 또는 에트린자이트를 형성할 수 있음). 철 분말 또는 알루미늄 분말과 같은 금속 분말형 팽창 시멘트 재료, 및 마그네시아형 팽창 시멘트 재료가 있다. 일본에서는 CaO 함유형 팽창 시멘트 재료를 주로 사용한다.

이러한 CaO 함유 팽창 시멘트 재료로서, CaO 공급원 및 SiO₂공급원의 열처리에 의해 수득되고, 주요 성분으로서 유리 석회 (f-CaO) 및 시멘트 광물 3CaO· SiO₂(C₃S)을 함유하는 f-CaO-C₃S형 팽창 시멘트 재료가 공지되어 있다(일본국 특허 공고 제 13650/1978 호).

그러나, 이러한 팽창 시멘트 재료는 고로 슬랙, 플라이 애쉬 및 실리카가 혼합된 포졸란 재료를 함요하는 시멘트 혼화재로 사용하는 경우, 팽창이 눈에 띄게 저하되는 경향이 있다. 따라서, 이러한 시멘트 혼화재에 사용하는 경우, 이들 팽창 시멘트 재료가 대량으로 사용될 필요가 있으므로 경제적 면에서 실용적이지 않다. 또한, 콘크리트의 내구성이 저하되는 경향이 있다.

다른 한편으로는, 최근에 건설 현장에서 노동자 확보의 어려움 및 대규모의 구조물의 증가의 면에서 노동력 절감을 위하여, 압축할 필요가 없거나 저진동에 의해서도 압축될 수 있고, 증점제 및 대량의 감수제를 혼합시킨, 그 내부에 플라이애쉬 또는 고로 슬랙과 같은 잠재적 수경성 재료 (포졸란 재료)를 시멘트로 교체시킨 콘크리트 배합 조성물이 제안되어 왔다(일본국 특허 출원 공개 제 45522/1991호 및 제 237049/1991 호).

그러나, 이러한 콘크리트 배합 조성물은 수축이 많고, 입체적 안정성이 불량하다.

프리스트레스 콘크리트는 건축 및 구조물 분야에서 현재 광범위하게 사용된다.

프리스트레스 콘크리트로 제조된 구조물은 설계 하중하에서 균열이 없도록 제조될 수 있고, 그의 내구성이 양호하며, 경량이고, 복원성이 강하고 현저하며, 미리 제조된 견고한 조인트 구조물을 용이하게 구성할 수 있고, 확실한 안전 요인을 부품에 제공할 수 있는 특성이 있다.

프리스트레스의 도입 방법으로서 예를 들면, 기계적 방법, 전기적 방법 및 화학적 방법이 공지되어 있다 그러나 콘크리트 배관 또는 복잡한 형태를 갖거나 번거로운 제조 단계가 필요한 건축 부분에서는 통상적으로 화학적 방법을 사용한다.

다양한 시멘튼 혼화재가 제안되어 있다 (예를 들면, 일본국 특허 공고 제 7171/1976 호, 제 13650/1978 호 및 제31170/1978 호).

그러나, 최근에는 예를 들면, 작업 효율의 향상 또는 비용 절감을 위해 고로슬랙 또는 플라이 애쉬가 혼합된 것과 같은 포졸란 재료를 함유하는 혼합 시멘트의 사용 빈도의 증가면에서, 지하에서의 용도와 같은 가혹한 환경 조건하의 용도가 증가하는 면에서와 같이 경량의 콘크리트 구조물에 대한 요구가 증가하는 것을 고려하여, 도입하는 화학적 프리스트레스의 양을 증가시키는 것이 요구되고 있다.

특히, 혼합 시멘트를 조합하여 사용하는 경우, 단순히 통상적 시멘트 혼화재를 사용하여 적당한 화학적 프리스트레스를 도입할 수 없다.

본 발명자들은 상기한 문제를 해결하기 위해 노력하였으며, 그 결과, 일부 특정한 시멘트 혼화재를 사용하여 이러한 문제를 해결할 수 있음을 알아내었다. 본 발명은 이러한 발견을 기초로 완성되었다.

즉, 본 발명은 ① CaO 원료 및 CaO₄원료를 함유하는 배합물의 열 처리에 의해 형성된 팽창 재료 및 비결정성 칼슘 알루미네이트를 함유하며, 형성된 팽창 재료중의 CaSO₄함량이 CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 10-50 중량부인 시멘트 혼화재, ② 비결정성 칼슘 알루미네이트 및 팽창 재료에 더하여 잠재적 수경성 재료, 중점제 및 감수제를 추가로 함유하는 시멘트 혼화재, ③ 비결정성 칼슘 알루미네이트 및 팽창 재료에 더하여 냉수 용해성 함량 10-65 중량 %인 덱스트린을 추가로 함유하는 시멘트 혼화재, ④ 시멘트 및 이러한 시멘트 혼화재를 함유하는 시멘트 조성물, ⑤ 이러한 시멘트 조성물을 함유하는 시멘트 혼련물을 주형에 채워넣고, 양생(養生)시켜 제조한 화학적 프리스트레스 콘크리트를 제공한다.

본 발명을 하기에 상세히 기술한다.

본 발명에서 사용하는 팽창 재료를 미리 정해진 비율로 CaO 원료 및 CaSO₄원료를 배합하고, 열처리하여 제조하며, 이는 특히 혼합 시멘트에 유효한 팽창성을 부여한다.

팽창 재료용 원료는 순도 및 단가에 따라 임의로 선택되며, 특별히 제한되지 않느다. 그러나, CaO 재료는 예를 들면, 석회암 또는 소석회와 같은 Ca(OH)₂재료 또는 CaO₃재료일 수 있고, CaO₄원료는 예를 들면, 무수 석고, 석고 반수화물 또는 석고 2 수화물일 수 있다.

원료 중에 존재하는 SiO₂, Fe₂O₃, CaF₂, MgO 및 TiO₂와 같은 불순물의 함량은 본 발명의 목적에 실질적인 역영향이 없는 한 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 팽창 재료용 CaO 원료 및 CaSO₄원료는 형성된 팽창 재료 중의 CaSO₄를 CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 10-50 중량부, 보다 바람직하게는 20-40 중량부로 배합시키는 것이 바람직하다. CaSO₄가 10 중량부 이하이면, 이러한 팽창 재료를 사용한 시멘트 경화 제품에서 균열이 형성되는 경향이 있으며, 따라서, 강도가 저하되는 경향이 있다. 다른 한편으로는, CaSO₄가 50 중량부를 초과하면, 팽창성이 저하되는 경향이 있거나 도입되는 프리스트레스의 양이 저하되는 경향이 있다.

본 발명에서, 석고의 탈황산 분해 온도는 실질적으로는 원료 또는 불순물의 함량이 혼합비에 따라 변화한다. 따라서, 원료의 열 처리 온도는 특별히 제한되지 않으나, 통상적으로 1,100-1,600℃ 가 바람직하다.

원료의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않으며, 통상적 방법을 사용할 수 있다.

또한, 원료의 열 처리 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 회전 가마를 사용하여 굽거나 전기로를 사용하여 용융시키는 것과 같은 어떠한 방법도 사용할 수 있다.

팽창 재료의 미세도는 구체적 목적 또는 용도에 다르며, 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 통상적으로 블레인 값 (Blaine value) 1,500-8,000 ㎠/g인 것이 바람직하다. 1,500 ㎠/g 이하이면, 시멘트 조성물의 보강 효과 또는 유동성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 8,000 ㎠/g을 초과하면 충분한 팽창성이 수득되지 않는 경향이 있다.

팽창 재료 및 하기의 비결정성 칼슘 알루미네이트를 함유하는 시멘트 혼화재의 경우에, 팽창 재료의 양은 시멘트 혼화재의 100 중량부 중에서 바람직하게는 50-90 중량부, 보다 바람직하게는 65-85 중량부이다. 50 중량부 이하이면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있다. 한편, 90 중량부를 초과하면, 시멘트 경화 제품에서 균연이 형성되는 경향이 있다.

팽창 재료, 비결정성 칼슘 알루미네이트 (이후, A-CA 로 칭함), 잠재적 수경성 재료, 증점제 및 감수제를 함유하는 시멘트 혼화재의 경우에 ,팽창 재료의 양은 구체적 목적에 따라 달라지나, 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 통상적으로 팽창 재료, A-CA, 잠재적 수경성 재료 및 시멘트를 함유하는 결합제 100 중량부 중에서 바람직하게는 3-12 중량부, 보다 바람직하게는 5-7 중량부이다. 3 중량부 이하이면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있다. 한편, 12 중량부를 초과하면, 비정상적 팽창이 일어나는 경향이 있다.

팽창 재료, A-CA 및 덱스트린을 함유하는 시멘트 혼화재의 경우, 시멘트 혼화재 100 중량부 중에서 30-88 중량부, 보다 바람직하게는 50-75 중량부이다. 30 중량부 이하이면, 팽창성이 불충분하며, 88 중량부를 초과하면 수화에 의해 발열 방지 효과가 저하된다.

본 발명에서 사용하는 A-CA 는 CaO 원료 및 Al₂O₃ 원료의 혼화재를 용융시키고, 용융물을 담금질시켜, 클링커를 수득하고, 클링커를 분쇄시켜 수득한 것이다.

A-CA 의 원료의 용융 온도는 불순물에 따라 다양하며, 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 통상적으로 1,500-1,700℃가 바람직하다.

A-CA 의 CaO 함량은 바람직하게는 35-45 중량 %, 보다 바람직하게는 38-42 중량 % 이다. 35 중량 % 이하이면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있고, 45 %를 초과하면, A-CA를 사용한 시멘트 조성물의 유동성이 저하되는 경향이 있고, 작업 효율이 저하되는 경향이 있다.

A-CA의 분말도는 구체적 목적에 따라 다양하며, 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 통상적으로 블레인 값 (Blain value)가 1,500-6,000 ㎠/g 인 것이 바람직하다. 1,500 ㎠/g 이하이면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있고, 6,000 ㎠/g을 초과하면, 작업 효율이 불량해지는 경향이 있다.

팽창 재료 및 A-CA를 함유하는 시멘트 혼화재의 경우, 시멘트 혼화재에서, A-CA의 양은 바람직하게는 10-50 중량부이며, 보다 바람직하게는 15-35 중량부이다. 10 중량부 이하이면, 그로 제조한 시멘트 경화 제품에서 균열이 형성되는 경향이 있고, 50 중량부를 초과하면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있다.

팽창 재료, A-CA, 잠재적 수경성 물질, 증점제 및 감수제를 함유하는 시멘트 혼화재의 경우에, 통상적으로 팽창 재료, A-CA, 잠재적 수경성 재료 및 시멘트를 함유하는 결합제 100 중량부 중에서 A-CA 의 양은 3-7 중량부이다. 3 중량부 이하이면, 팽창 시기가 지연되는 경향이 있고, 비정상적 팽창이 일어나는 경향이 있다. 한편, 7 중량부를 초과하면, 유동성이 저하되면 경향이 있고, 작업 효율에 역영향을 미치는 경향이 있다.

또한, 팽창 재료, A-CA 및 덱스트린을 함유하는 시멘트 혼화재의 경우에, A-CA 의 양은 시멘트 혼화재 100 중량부 중에서 바람직하게는 10-50 중량부, 보다 바람직하게는 20-40 중량부이다. 10 중량부 이하이면, 그로 제조한 시멘트 경화 제품에서 균열이 형성되는 경향이 있고, 50 중량부를 초과하면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있다.

본 발명에서 사용되는 잠재적 수경성 재료를 시멘트와 조합하여 사용하는 경우, 시멘트 조성물의 유동성, 재료의 내분리성 및 밀도가 개선된다. 구체적으로는 예를 들면, 실리카 흄, 플라이 애쉬 또는 고로 슬랙의 미분과 같은 포졸란 재료일 수 있다.

잠재적 수경성 재료의 미세도는 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 블레인 값 4000㎠/g 이하인 경우, 충분한 유동성 또는 재료의 내분리성이 수득되지 않는 경향이 있다.

잠재적 수경성 재료의 양은 시멘트 및 잠재적 수경성 재료를 합한 100 중량부 중에서 바람직하게는 10-70 중량부이다. 10 중량부 이하이면, 시멘트 조성물 재료의 유동성 또는 내분리성이 불충분해지는 경향이 있고, 70 중량부를 초과하면, 유동성이 매우 저하되는 경향이 있다.

본 발명에서는 유동성을 유지시키거나 재료의 분리를 방지하기 위해 증점제를 사용한다. 구체적으로는, 예를 들면, 메틸 셀룰로오스형, 폴리에틸렌 글리콜형, 에틸렌옥시드형, 폴리아크릴아미드와 같은 아크릴형, 및 폴리비닐 알콜형과 같은 수용성 중합체의 증점제를 들 수 있다. 그러나, 수용성 비분리 혼합물과 같은 입수 가능한 시판품을 사용할 수도 있다.

수용성 비분리 혼합물은 예를 들면, 메틸 셀룰로오스형[예를 들면, Askaclean (제품명, Shin-Etsu Chemical Imdustry Co., Ltd. 제조), 또는 Aquasetter (제품명, Takemoto Yushi K. K. 제조)], 또는 Denkastabikon A (제품명, Denki Kagaku Kogyo K. K. 제조), 또는 아크릴형 [(Seabetter (제품명, Sankyo Kasei Kogyo K.K 제조), 또는 Aronseacrete W (제품명, Toa Gosei Chemical Industries Co., Ltd. 제조)]가 있다.

이러한 증점제를 각 제조업자에 의해 구체화된 양으로 사용할 수 있다. 그러나, 증점제의 양은 통상적으로 0.01-2kg/㎥ 콘크리트인 것이 바람직하다. 구체적 목적 또는 사용의 조건에 따라 양을 적절히 변화시킬 수 있다.

본 발명에서 사용하는 감수제(減水濟)는 특별히 제한되지 않느다. 그러나, 고성능의 감수제, 고성능의 AE 감수제 또는 유도제를 사용하는 것이 바람직하다. 감수제는 일반적으로 나프탈렌형, 멜라민형, 폴리카르복실산형 및 아미노 술폰산형으로 분류할 수 있다.

전형적 예로서, 나프탈렌형으로서 Mighty 2000 WH(제품, Kao Coropration 제) Denka FT-500 또는 Denka FT-80· (제품명, Denki Kagaku Kogyo K.K 제조를 들 수 있고, 멜라민형으로서 Mermento F-10 (제품명, Showa Denko K. K. 제조) 또는 Sicament 1000H (제품명, Nippon Sica K. K. 제조)를 들 수 있고, 폴리카르복실산형으로서 Darlex super 100PHX 또는 Darlex super 200 (제품명, Denka Grace K. K. 제조), 또는 Reobuild SP-8HS(제품명, NMB K. K. 제조)를 들 수 있으며, 아미노술폰산형으로서 Paric FP-100U (제품명, Fujisawa Pharmceu ical Co., Ltd, 제조)를 들 수 있다.

또한, 유사한 감수제는 다른 회사 (Nippon Zeon K. K., KobeZairyo K.K., Nippon paper Mills co., Ltd., Takemoto Yushi K.K., Fukui Chemical Industries Co., Ltd. 및 Dai-ichi Kogyo Seiyaku K. K.)에서 입수가능한 것이다.

이러한 감수제를 각 제조자에 의해 구체화된 양으로 사용할 수 있다. 그러나, 나프탈렌형 또는 멜라민형의 경우에, 시멘트, 팽창 재료 및 A-CA를 포함하는 결합제의 100 중량부 당 1-4 중량부인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 폴리카르복실산형 또는 아미노술폰산형의 경우, 1-3 중량부가 바람직하다. 그러나, 감수제의 양은 이러한 구현예에서 특별히 제한되지 않는다.

본 발명에서 덱스트린으로서, 냉수 용해성 함량이 10-65 중량 % 인한 임의의 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 희석된 산을 스타치에 가하고, 열분해시켜 수득가능한 것, 스타치의 효소 분해호 수득가능한 것, 또는 글루코오스의 축합에 의해 수득가능한 것을 사용할 수 있다.

상기에서, 덱스트린의 냉수 용해성 함량은 21℃ 증류수에 용해된 덱스트린의 양을 의미한다. 구체적으로는, 10g 의 시험 샘플 덱스트린을 200 ml 플라스크에 넣은 후, 21℃의 증류수 150 ml를 가하고, 혼화재를 21±1℃에서 1 시간동안 방치하고, 여과시키고, 여액을 증류, 건조시켜 수득된 덱스트린의 시험 샘플 덱스트린의 비를 냉수 용해성 함량으로 취한다.

본 발명에서 덱스트린의 냉수 용해성 함량은 10-65 중량 %, 바람직하게는 15-50 중량%, 보다 바람직하게는 20-40 중량 % 이다.

본 발명에서, 덱스트린의 양은 팽창 재료, A-CA 및 덱스트린을 함유하는 시멘트 혼화재 100 중량부 중에서 바람직하게는 2-20 중량부, 보다 바람직하게는 5-10 중량부이다. 2 중량부 이하이면, 수화열의 억제 효과가 작고, 20 중량부를 초과하면, 강화성이 저하된다.

본 발명의 시멘트 혼화재는 팽창 재료 및 A-CA를 함유하는 혼화재, 또는 팽창 재료, A-CA, 잠재적 수경성 재료, 증점제 및 감수제를 함유하는 혼화재가 있다 이것은 특히 유효한 팽창성을 혼화 시멘트에 부여할 수 있는 혼화재이다. 팽창 재료 및 A-CA의 조합 사용으로 포졸란 재료에 의해 시멘트 조성물 중의 유리 CaO 소비에 기인한 팽창의 감소를 방지할 수 있다.

또한, CaO 원료 및 CaO₄의 배합 비율 또는 팽창 재료 및 A-CA의 혼화비를 조절함으로써, 사용되는 시멘트의 종류에 따른 시멘트 혼화재의 팽창도 및 팽창시기를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 시멘트 혼화재는 팽창 재료, A-CA 및 덱스트린을 함유하는 시멘트 혼화재일 수 있고, 이것은 특히 혼화된 시멘트에 대해서 유효한 팽창성 뿐만 아니라 수화열 감소의 뛰어난 효과를 부여할 수 있다.

본 발명의 시멘트 혼화재의 분말의 미세도는 구체적 목적 또는 용도에 따라 달라지나, 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 통상적으로 블레인 값 1,500-8,000 ㎠/g 정도가 바람직하다. 1,500 ㎠/g 이하이면, 강화성이 저하되고, 시멘트 조성물의 유동성에 역영향을 미치는 경향이 있다. 한편, 8,000 ㎠/g을 초과하면, 충분한 팽창성을 수득할 수 없는 경향이 있다.

팽창 재료 및 A-CA를 함유하는 시멘트 혼화재의 경우, 시멘트 혼화재의 양은 구체적 목적에 따라 다양해진다. 그러나, 통상적으로 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 3-15 중량부 이고, 보다 바람직하게는 5-10 중량부이다. 3 중량부 이하이면, 팽창성이 불충분해지는 경향이 있고, 15 중량부를 초과하면, 비정상적 팽창이 일어나는 경향이 있다.

팽팡 재료, A-CA 및 덱스트린을 포함하는 시멘트 혼화재의 경우, 시메느 혼화재는 시멘트 및 시멘트 혼화재를 100 중량부에서 바람직하게는 3~20 중량부, 보다 바람직하게는 5~15 중량부이다. 3 중량부 이하이며, 팽창서이 불충분해지는 경향이 있고, 20 중량부를 초과하면, 비정상적 팽창이 일어나는 경향이 있다.

또한, 프리스트레스 콘크리트를 제조하는 경우, 본 발명의 시멘트 혼화재의 양은 구체적 목적에 따라 달라질 수 있으나, 통상적으로 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100 중량부 중에서 바람직하게는 5-20 중량부, 보다 바람직하게는 7-15 중량부이다. 5 중량부 이하이면, 도입되는 프리스트레스의 양이 불충분해지는 경향이 있고, 20 중량부를 초과하면, 경제적으로 바람직하지 못하다.

여기에서, 시멘트로서 보통, 조강, 초조강, 및 중용열 포틀랜드 시멘트와 같은 다양한 포틀랜드 시멘트, 및 이러한 포틀랜드 시멘트와 혼합시킨 고로 슬랙 또는 플라이 애쉬와 같은 포졸란 재료를 함유하는 다양한 혼합 시멘트, 및 알루미나 시멘트를 사용할 수 있다.

본 발명의 특징은 혼합 시멘트 또는 주요소로서 혼합 시멘트를 사용하는 저열 발생 시멘트를 사용하는 경우, 특히 뚜렷하다.

본 발명에서 사용하는 물의 양은 예를 들면, 사용되는 재료의 종류 또는 양에 따라 적당히 변화시킬 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 모르타르 또는 콘크리트용으로 통상적으로 사용하는 양을 사용할 수 있다.

본 발명에서, 사용하는 물의 양은 예를 들면, 사용되는 재료의 종류 또는 양에 따라 적당히 변화시킬 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 모르타르 또는 콘크리트용으로 통상적으로 사용하는 양을 사용할 수 있다.

본 발명에서, 시멘트 혼화재에 더하여, 엉김 조절제, 모래 및 왕자갈과 같은 골재, AE제, 녹방지제, 동결 방지제, 중합체 에멀젼, 벤토나이트 및 몬모릴로나이트와 같은 점토 광물, 제올라이트, 히드로탈사이트 및 히드로칼루미네이트와 같은 이온 교환제, 황산 알루미늄 및 황산 알루미늄 및 황산 나트륨과 같은 무기 황산염, 무기 인산염 및 붕산으로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 것을 본 발명의 목적을 실질적으로 방해하지 않는 범위내에서 혼합시킬 수 있다.

본 발명의 시멘트 혼화재 또는 시멘트 조성물을 혼합 또는 훈련하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 통상적 방법을 사용할 수 있다.

본 발명의 시멘트 혼화재와 시멘트를 혼합하기 위한 장치로서, 경사 바렐 (inclined barrel) 혼합기, 오무니 (omuni) 혼합기, V-형 혼합기, 헨셀 (Henschel) 혼합기 또는 노터(nauter) 혼합기와 같은 통상적 혼합 장치를 사용할 수 있다.

혼화에 관해서, 각각의 물질을 사용시에 혼화할 수 있다. 또한, 그들의 일부 또는 전부를 미리 혼화시킬 수도 있다.

본 발명의 시멘트 혼화재로부터 제조한 시멘트 경화 제품의 양생 방법은 특별히 제한되지 않으며, 상온-상압 양생, 증기 양생, 고온 고압 양생 또는 가압 양생과 같은 임의의 통상적 방법을 사용할 수 있다.

화학적 프리스트레스 콘크리트를 제조하는 경우, 통상적으로 주형내의 인장절연 코어를 미리 배치시킨다.

여기서, 인장 절연 코어를 사용하여 인장 응력을 콘크리트에 도입한다. 구체적으로는, 예를 들면, 고인장 강도 강철로 제조된 PC 강철 재료 또는 유기 물질로 고정된 섬유를 함유하는 FRP 인장 재료를 사용할 수 있다. 인장 절연 코어를 배치시키는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 인장 응력이 미칠 수 있는 방향으로 배치시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 시멘트 혼화재를 사용하여 제조한 시멘트 혼화재의 사용 방법은 특별히 제한되지 않으며, 통상적 방법을 적당하게 사용할 수 있다.

본 발명은 하기 실시예를 참고로 상세히 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 특별히 제한되지 않는다.

[실시예 1]

CaO 원료 및 CaSO₄원료를 제품 내의 CaSO₄함량이 표 1 에 나타낸 바와 같도록 혼합한 후, 1,200℃의 전기로에서 2시간 동안 가열 처리하여 클링커(clinker)를 수득하나. 이러한 방법으로, CaSO₄함량이 다른 다양한 팽창 재료의 클링커를 수득한다. 팽창 재료중의 CaO 및 CaSO₄의 중량비를 화학 분석치로부터 수득한다. CaSO₄는 SO₃의 화학 분석치로부터 계산하고, CaO 는 총 CaO 로부터 CaSO₄중의 CaO를 감하여 수득한 값이다.

클링커를 분쇄시켜 블레인 치가 3,000±200 ㎠/g인 팽창 재료를 수득한다.

한편, CaO 원료 및 Al₂O₃원료를 1,650℃의 전기로에서 용융시킨 후, 담금질시켜 A-CA 클링커를 수득한 후, 분쇄시켜 A-CA를 수득한다.

제조된 팽창 재료 100 중량부에 대해, A-CAa 50 중량부를 혼화시켜 시멘트 혼화재를 수득한다. 시멘트 100 중량부에 시멘트 혼화재 7 중량부를 혼합시켜 물/(시멘트 +시멘트 혼화재)=60% 및 (시멘트 + 시멘트 혼화재)/모래=1/2 를 수득한 후, 습도 80%하에 20℃의 공기 중에 양생시켜 모르타르의 팽창률을 측정한다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

사용된 재료

CaO 원료 : 석회석 (Oumi mine 산, Denki Kagaku Kogyo K. K. 제조), 블레인 치 :

3,840 ㎠/g

CaSO₄ 원료 : 불화수소산 제조의 부산물로서 무수 석고, 블레인 치: 4,210 ㎠/g

Al₂O₃원료 : 입수가능한 보오크사이트

A-CAa : CaO 함량 : 40 중량%, 블레인 치 : 3,740 ㎠/g

시멘트 α : 보통 포틀랜드 시멘트 (Denki Kagaku Kogyo K. K. 제조)

모래 : 표준 모래 (Toyoura 산)

시판품 δ : Expan (제품명, 팽창 재료, Onoda Cement Co., Ltd. 제조),

블레인 치 : 3,100 ㎠/g

시판품 ε : CSA #20 (제품명, 팽창 재료, Denki Kagaku Kogyo K. K. 제조), 블레인 치 : 2,950 ㎠/g

물 : 수돗물

[시험 방법]

팽창률 : JIS A6202 에 따라 측정 (방법 B)

CaSO₄는 CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 CaSO₄함량 (중량부)를 나타낸다. 팽창률의 * 표시는 팽창 균열을 나타낸다.

[실시예 2]

CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 CaSO₄ 함량 30 중량부인 팽창 재료를 사용하고, A-CA 의 종류 및 양을 표 2 에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 다양한 시멘트 혼화재를 수득한다.

[사용된 재료]

A-CAb : CaO 함량 : 35 중량 %, 블레인 치 : 3,150 ㎠/g

A-CAc : CaO 함량 : 45 중량 %, 블레인 치 : 3,090 ㎠/g

A-CA 는 팽창 재료의 100 중량부 당 중량부를 나타낸다.

[실시예 3]

CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 CaSO₄함량 30 중량부인 팽창 재료를 사용하고, 시멘트 100 중량부당 시멘트 혼화재의 양을 표 3 에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 실험을 수행한다.

결과를 표 3 에 나타낸다.

시멘트 혼화재는 시멘트 100 중량부당 중량부를 나타낸다.

[실시예 4]

시멘트로서 시멘트 β를 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 4 에 나타낸다.

[사용된 물질]

시멘트 β : 고로 슬랙 시멘트 B형 , (Ube Kosan K.K, 제조)

[실시예 5]

시멘트 β 및 A-CAa를 사용하는 것을 제외하고, 실시예 2 와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 5 에 나타낸다.

A-CA 는 팽창 재료 100 중량부당 중량부를 나타낸다.

[실시예 6]

시멘트로 시멘트 β를 사용하는 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 6에 나타낸다.

시멘트 혼화제는 시멘트 100중량부당 중량부를 나타낸다.

[실시예 7]

CaO 원료 및 CaSO원료를 1,400℃ 의 회전 가마에서 베이크 하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 팽창 재료의 클링커를 수득하고, 이로써 팽창 재료 및 A-CA를 제조한다.

시멘트 α를 사용하고,시멘트 및 잠재적 수경성 재료를 합한 100 중량부 중에서 잠재적 수경성 재료 30 중량부, 및 팽창 재료 7중량부를 사용하며,시멘트, 팽창재료, A-CA 및 잠재적 수경성 재료를 함유하는 결합제 100 중량부 중에서 팽창 재료 7 중량부 및 A-CAa5중량부를 사용하여, 콘크리트 내의 결합제의 단위량 460㎏/㎥ 이고, 다른 재료의 단위량은 물 158.1㎏/㎥ , 잔골재 889 ㎏/㎥ , 굵은 골재 741㎏/㎥ , 중점제 20㎏/㎥ ,감수제 6.9㎏/㎥ 및 AE 제 23g/㎥ 인 콘크리트를 제조한다.

이러한 콘크리트에 관해서, 팽창률 및 유동성의 지수로서 슬럼프 플로우치 및 VF 치를 측정한다. 결과를 표 7에 나타낸다.

사용된 재료

팽창 재료 a: 팽창 재료 중의 CaSO함량: 10 중량 %

팽창 재료 b: 팽창 재료 중의 CaSO함량: 30 중량 %

팽창 재료 c: 팽창 재료 중의 CaSO함량: 50 중량 %

팽창 재료 d: 팽창 재료 중의 CaSO함량: 60 중량 %

팽창 재료 e: 팽창 재료 중의 CaSO함량: 100중량 %

잠재적 수경성 재료 A: 플라이 애쉬 (Tohoku Hatsuden Kogyo K.K. 제조)

증점제: 메틸 셀룰로오스(Shin-Etsu Chemical Industries Co, Ltd. 제조)

감수제: Darlex super 100 PHX (제품명, Denka Grace K.K., 제조) 주요 성분: 폴리카르복실산형

AE 제; AEA-S (제품명, Denka Grace K.K. 제조), 주요 성분: 술폰산탄화수소계

잔골재: (Himekawa, Niigata-ken 산), 비중: 2.63

굵은 골재:( Himekawa, Niigata-ken 산), 비중: 2.67, G=25 mm

시험 방법

팽창률: JIS A 6202 에 따라 제조 (방법 B)

슬럼프 플로우 치: 문헌 (Foudation Engan Kaihatsu GijutsuCenter 및 Gyoko Gyoson Kensetsu Gijutsu Kenkyusho 출판, 수용성 비분리 콘크리트 매뉴얼 부록 1 Test of Aqueous Inseparable Concrete, Slump Flow Test에 따라 수직 방향의 2 점에서 콘크리트의 분산을 측정한다.

VF치: V.F.Consistometer(Civil Engineering Association 제안)을 사용하여 시멘트 조성물을 실린더의 하부에서 유공을 통해 진동없이 흐르도록 하고, 흐름이 멈추는 때에 실린더형 용기내의 시멘트 조성물의 상부 표면의 저하를 측정하고,측정치를 VF 치로 한다.

충전성: 콘크리트의 충전성을 진동없이 측정한다. 수평 단면 50 × 50 및 높이 40㎝ 인 투명한 아크릴 용기에서, 수평 및 수직 방향 모두에 50 mm의 피치가 있는, 직경 16mm의 총 56 보강 철근을 수평 방향에서 서로 평행하도록 수평 방향으로 8열로, 수직방향으로 7열로 배열시켜 철근이 배열되어 있지 않은 공간이 용기의 한쪽에 위치하도록 한다. 이 공간으로 콘크리트를 충전시킨후, 완전히 충전시키는데 필요한 시간으로 철근이 배열된 부분에 대한 충전성을 평가 하고 × ,○ 및 ◎ 표시로 나타낸다. × 표시는 충전히 완료될 때까지 15초 이상 소요됨을 나타내고, ○ 는 10초 이하, ◎ 는 7초이하를 나타낸다.

팽창재료의 *표시는 시판품 δ 의 사용을 나타내고, *2 표시는 시판품 ε의 사용을 나타낸다. 충전성의 ○ 표시는 10초안에 충전이 완료됨을 의미하고, ◎ 표시는 7초안에 충전이 완료됨을 의미한다.

[실시예 8]

시멘트, 잠재적 수경성 재료, 팽창재료 및 A-CA를 포함하는 결합체 100중량부 중에서 팽창재료 b의 양을 표3에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표8에 나타낸다.

팽창재료는 결합체 100 중량부당 중량부를 나타낸다. 충전성의 ○ 표시는 10초안에 충전이 완료됨을 의미하고, ◎ 표시는 7초안에 충전이 완료됨을 의미한다.

[실시예 9]

팽창재료 b를 사용하고, 시멘트, 잠재적 수경성 재료, 팽창재료 및 A-CA를 포함하는 결합체 100중량부 중의 A-CA 의 종류 및 양을 표 9 에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 재외하고, 실시예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 9 에 나타낸다.

A-CA 는 시멘트, 잠재적 수경성 재료, 팽창재료 및 비결정성 칼륨 알루미네이트를 포함하는 결합체 100 중량부당 중량부를 나타낸다. 충전성의 ◎ 표시는 7초안에 충전이 완료됨을 의미한다.

[실시예 10]

팽창재료 b를 사용하고, 시멘트, 잠재적 수경성 재료를 합한 100 중량부 중에서 수경성 재료의 종류 및 양을, 표 10 에 나타낸바와 같이 변화시키는 것을 재외하고, 실시예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 10 에 나타낸다.

사용된 재료

잠재적 수경성 재료 B: 고로슬렉, 블레인 치 : 4,200 ㎠/g

잠재적 수경성 재료는 시멘트 및 잠재적 수경재료를 합한 100중량부 중에서의 중량부를 나타낸다. 충전성의 ○ 표시는 10초안에 충전이 완료됨을 의미하고, ◎ 표시는 7초안에 완료됨을 나타낸다.

[실시예 11]

실시예 1에서 사용한 바와같이 같은 CaO 완료 및 CaSO원료를 사용하여,표11에 나타낸바와 같은 CaSO함량이 다른 다양한 팽창재료를 실시예 7 과 동일한 방법으로 제조한다. 이러한 팽창재료 69중량부, A-CAd 25 중량부 및 덱스트린 ① 6 중량부를 포함하는 시멘트 혼화재를 시멘트 α 및 시멘트 혼화재를 합한 100중량부 중에서 10 중량부인 시멘트 α에 가하여, 물 (시멘트 + 시멘트 혼화재) 50%, (시멘트 + 시멘트 혼화재) / 모래 = 1/2 이고, 혼련 완료시의 온도가 20 ± 0.3 ℃ 인 모르타르를 수득한다. 모르타르의 중심 온도 및 팽창률을 측정한다. 결과를 표 11에 나타낸다.

사용된 재료

A-CAd: 탄산칼슘 및 1 급 산화 알루미늄 시약을 혼합시켜 CaO : AlO= 10 : 8 인 출발 물질을 수득하여, 1,650 ℃에서 용융시키고, 담금질시켜 클링거를 수득한 후, 블레인치 3,410 ㎠/g 로 분쇄시킨다.

덱스트린 ① : MF30 (제픔명, Nichiden Kagaku K.K. 제조), 냉수 용해성 함량 : 30 중량 % 모래: 강 모래 (Himekawa, Niigataken 산), 5㎜ 이하

측정방법

모르타르의 중심온도: 약 3.5 l 의 모르타르를 높이 30 ㎝, 내경 13㎝ 및 두께 10 ㎝인 발포 스티롤로 제조된 실린더형 용기에 넣고, 20℃ 의 일정 실온에서 양생시키고, 모르타르의 중심온도가 열전지로 자동적으로 측정되도록 한다.

모르타르의 중심온도는 미리 측정한 시간 (hr)이 종료하는 온도를 나타낸다. 팽창률의 * 표시는 비정상적인 팽창에 기이한 팽창균열을 나타낸다.

[실시예 12]

CaO 및 CaSO를 합한 100 중량부 중에서 CaSO함량 30 중량부인 팽창 재료를 사용하는 시멘트 혼화재의 양을 표 12 에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 11 과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 12 에 나타낸다.

시멘트 혼화재는 시멘트 및 시멘트 혼화재 총량 100 중량부중의 중량부룰 나타낸다. 모르타르의 중심온도는 미리 측정한 시간(hr)의 종류시의 온도를 나타낸다.

[실시예 13]

시멘트로서 시멘트 β를 제외하고, 실시예 11 과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 13 에 나타낸다.

모르타르의 중심온도는 미리 측정한 시간 (h)의 종료시의 온도를 나타낸다. 팽창률의 * 표시는 비정상적인 팽창에 기이한 팽창균열을 나타낸다.

[실시예 14]

CaSO함량 30 중량 %인 재료를 사용하고, 덱스트린의 양, 및 팽창재료 및 A-CA 의 총량을 일정하게 유지하고, 팽창재료, A-CA 및 덱스트린을 함유하는 시멘트 혼화재의 100 중량부 중에서 A-CA 양을 표 14 에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 13 과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 14 에 나타낸다.

A-CA는 시멘트 혼화재 100 중량부 중의 중량부를 나타낸다. 모르타르의 중심 온도는 미리 정해진 시간(hr)의 종료시의 온도이다.

[실시예 15]

CaSO함량 30 중량 %인 팽창 재료를 사용하고, 팽창 재료, A-CA 및 덱스트린을 함유하는 시멘트 혼화재의 양을 일정하게 유지하고, 시멘트 혼화재 100중량부 중의 덱스트린의 종류 및 덱스트린의 양을 표15에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 13과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 덱스트린의 양을 변화시키는 경우, 팽창 재료 및 A-CA의 양은 동일하게 증가 또는 김소시킨다. 결과를 표15에 나타낸다.

사용된 재료

덱스트린 ②: 냉수 용해성 함량: 10 중량%

덱스트린 ③: 냉수 용해성 함량: 45 중량%

덱스트린 ④: 냉수 용해성 함량: 65 중량%

덱스트린은 시멘트 혼화재의 100 중량부 중의 중량부를 나타낸다.

[실시예 16]

CaSO함량 30 중량% 인 팽창 재료 69 중량부, A-CA 25 중량부 및 덱스트린 ①의 6 중량부를 함유하는 시멘트 혼화재를 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100 중량부 중에서 10중량부인 시멘트와 혼합하고, 실시예 7에서 사용한 바와 같은 골재를 사용하여, 굵은 골재 352 중량부 및 잔골재 255중량부를 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100중량부 중에 혼합시켜 물/(시멘트 + 시멘트 혼화재)49 중량%이고, 혼련 완료시의 온도 20℃인 콘크리트를 수득한다. 이 콘크리트를 두께 10cm의 발포 스티롤로 가열 봉인된 4변과 열의 유리를 위해 개방된 2변을 갖는 50×50×50cm주형으로 도입하고, 20℃의 항온에서 양생시키고 콘크리트의 중심 온도는 열전지로 자동적으로 측정된다. 또한, 팽창률을 측정한다. 결과를 표 16에 나타낸다.

콘크리트의 중심 온도는 미리 정해진 시간(hr) 의 종료시의 온도이다. 실험 번호 16-3에서는 덱스트린을 혼합하지 않는다.

[실시예 17]

실시예 1에서 사용한 바와 동일한 CaO 원료 및 CaSO원료를 사용하여 CaSO함량이 다른 다양한 팽창 재료를 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한다.

이러한 팽창 재료 100중량부에 A-CAd 35 중량부를 혼합시켜 시멘트 혼화재를 수득한다.

시멘트 β를 사용하고, 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100중량부 중에서 감수제 1 중량부를 사용하고, 시멘트 단위량 365.5kg/m및 시멘트 혼화재단위량, 실시예 7에서 사용한 바와 동일한 잔골재, 굵은 골재 및 물을 각각 64.5kg/m,654kg/m, 1,054kg/m, 및 172kg/m로 사용하여 물/(시멘트 + 시멘트 혼화재) 40%이고, 잔골재 함량 39%인 콘크리트를 제조할 수 있다.

주요 보강재료로서 PC강철 철근 및 나선 철근으로서 PC강철선을 사용하여, 강철의 비가 0.4%인 인장 절연 코어를 주형내에 배치시키고, 제조한 콘크리트를 도입하고, 원심력을 작용시켜 직경20cm, 길이 25cm 및 벽 두께 40±1mm인 콘크리트 배관으로 주형하고, 경화를 위해 실온에서 24시간 동안 방치한다. 이어서, 콘크리트 배관을 주형으로부터 제거하고, 65℃에서 10시간 동안 증기로 양생시킨다. 증기 양생 후, 수분산 양생시킨다.

나선 철근에 미리 연결된 스트레인 게이지로 스트레인을 측정하고, 콘크리트의 측정방향으로 도입된 프리스트레스의 양을 28일 재령 후 측정한다. 결과를 표 17에 나타낸다.

사용된 재료

감수제 : Denka FT-500G(Denki Kagaku Kogyo K. K 제조)

굵은 골재 : 강자갈 (Himekawa, Niigata-ken 산), 비중: 2.67, G:15mm

[실시예 18]

CaO 및 CaSO합한 100 중량부 중에서 CaSO30 중량부인 팽창 재료를 사용하고, A-CA의 종류를 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 17과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표18에 나타낸다.

사용된 재료

A-CAe: CaO:AlO의 몰비=10:11, 블레인 치 : 3,010cm/g, CaO 함량: 33%

A-CAf: CaO:AlO의 몰비=10:10, 블레인 치 : 3,150cm/g, CaO 함량: 35%

A-CAg: CaO:AlO의 몰비=10:7, 블레인 치 : 3,090cm/g, CaO 함량: 44 %

A-CAh: CaO:AlO의 몰비=10:6, 블레인 치 : 2,980cm/g, CaO 함량: 48 %

[실시예 19]

시멘트 β 및 CaO 및 CaSO를 합한 100중량부 중에서 CaSO함량 30중량부인 팽창 재료 100 중량부에 A-CAd 35 중량부를 혼합시켜 제조한 시멘트 혼화재를 사용하고, 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100 중량부당 1 중량부의 감수제를 사용하고 시멘트 단위량 374kg/m및 시멘트 혼화재 단위량, 실시예 17에서 사용한 바와 같은 잔골재 및 굵은 골재, 및 물을 각각 66kg/m. 685kg/m, 1,098kg/m및 176kg/m으로 사용하여 물/(시멘트 + 시멘트 혼화재) 40%이고, 잔골재 함량 39%인 콘크리트를 제조한다.

제조한 콘크리트를 사용하여, 외부 용적 2340×2340×1500mm. 두께 170mm 및 하안치 부 용적 150mm 인 상자 암거를 주형한다.

강철 보강재를 2중 철근 배치하여, 강철의 비가 주철근 변에서 1.6%, 및 부철근 변에서 0.25%이다. 콘크리트의 도입 후 3시간부터 온도상승률 16℃/시간으로 증기 양생을 수행하여, 주형을 최고 온도 65℃에서 3시간 동안 유지시킨다. 증기 양생 후, 주형을 그대로 냉각시킨다. 24시간 후, 주형 제품을 주형으로부터 제거하여, 실온에서 방치하고, 14일 재령 후, 스트레인 게이지로 스트레인을 측정한다. 결과를 표 19에 나타낸다.

[실시예 20]

시멘트β 및 CaO 및 CaSO를 합한 100 중량부 중에서 CaSO함량 30 중량부인 팽창 재료를 사용하고, 팽창 100 중량부에 A-ACd30 중량부가 혼합된 시멘트 혼화재를 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100중량부 중에서 8중량부의 양으로 사용하며, (시멘트 + 시멘트 혼화재)/모래가 1:1.8인 W/C=34%에서 모르타르 플로우 값 200±20mm인 모르타르를 제조한다.

최고 회전에서 25G인 원심 주형법을 사용하여, 제조된 모르타르를 직경 10cm, 높이 30cm인 강철 파이프에 0.5cm두께로 바른다.

수득된 모르타르를 바른 강철 파이프를 4시간 동안 방치한 후, 16℃/시간의 온도 상승률로 가열하여 최고 온도 50℃에서 이를 3시간 동안 유지시키면서 증기 양생을 수행한다.

이어서, 생성물을 그대로 냉각시키고, 24시간 종료 후 주형으로부터 배출시켜 외부에 방치시키고, 1년 주령의 재료에서 균열 및 박리의 상태를 관찰한다.

결과를 표 20에 나타낸다.

[실시예 21]

CaO 및 CaSO를 합한 100 중량부 중에서 CaSO함량 30 중량부인 팽창재료를 사용하고, 팽창 재료 100 중량부에 A-CAd 35 중량부를 혼합시켜 제조한 시멘트 혼화재를 사용하며, 시멘트 및 시멘트 혼화재를 합한 100 중량부 당 시멘트혼화재의 양을 표 21에 나타낸 바와 같이 변화시키는 것을 제외하고, 실시예 17과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 21에 나타낸다.

상기 실시예에서 명확한 바와 같이, 본 발명의 시멘트 혼화재는 혼합 시멘트에서 현저한 팽창성 및 수화열의 감소의 효과를 나타내고, 압축이 필요없는 뛰어난 입체 안정성을 갖는 콘크리트를 수득할 수 있다.

또한, 본 발명의 시멘트 혼화재는 대량의 프리스트레스가 주입된 화학적 프리스트레스 콘크리트를 제공한다.

Claims

CaO 원료 및 CaSO₄원료를 함유하는 배합물을 열처리해서 형성한 팽창 재료 및 비결정성 칼슘 알루미네이트를 함유하는 시멘트 혼화재에 있어서, 형성된 팽창 재료 중의 CaSO₄의 함량이 CaO 및 CaSO₄를 합한 100 중량부 중에서 10∼50중량부임을 특징으로 하는 시멘트 혼화재.
제 1항에 있어서, 하기의 잠재적 수경성 재료, 증점제 및 감수제를 추가로 함유하는 시멘트 혼화재:

(1) 실리카 흄, 플라이 애쉬 또는 고로 슬랙의 미분과 같은 포졸란 재료로부터 선택되는 잠재적 수경성 재료;

(2)메틸 셀룰로오스형, 폴리에틸렌 글리콜형, 에틸렌옥시드형, 폴리아크릴아미드와 같은 아크릴형 및 폴리비닐 알콜형과 같은 수용성 중합체로부터 선택되는 증점제; 및

(3)나프탈렌형, 멜라민형, 폴리카르복실산형 및 아미노 술폰산형으로부터 선택되는 감수제.
제 1항에 있어서, 냉수 용해성 함량이 10∼65중량%인 덱스트린을 추가로 함유하는 시멘트 혼화재.