KR100245479B1 - 촉진제, 분무 물질 및 그를 사용한 분무 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유효 성분으로서 칼슘 알루미네이트 유리 또는 칼슘 알루미노실리케이트 유리, 알루미늄 술페이트 및 포촐란 물질을 함유하는 촉진제에 관한 것이다.

Description

촉진제, 분무 물질 및 그를 사용한 분무 방법
본 발명은 촉진제, 분무 물질 및 그를 사용한 분무 방법에 관한 것이다. 특히, 터널 또는 탄갱의 천장 또는 벽에 분무된 콘크리트의 급결정(quick setting property) 및 접착성을 향상시키는 촉진제, 상기 촉진제를 함유하는 분무 물질, 및 상기 분무 물질을 이용한 분무 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적에 있어서, 분무 콘크리트란 분무용 시멘트 반죽, 모르타르 및 콘크리트를 나타내는 일반적인 용어이다.
지금까지는 터널의 굴착중에, 용수로 인한 굴착 표면의 하강 또는 붕괴를 막기 위해서, 라이닝을 하기 위한 굴착 표면에 분무 콘크리트가 분무되는 것이 보편적이었다.
터널 공사에 있어서, 일차 분무를 수행하여 분무 콘크리트를 굴착 표면에 도포하고, 이어서 이차 라이닝을 수행하여 도포된 표면상에 콘크리트 벽을 형성하는 것이 보편적이었다. 그러나, 단일 쉘 시스템이 널리 사용되는 것이 최근의 흐름이며, 그로 인해 공사는 일차 분무만 하여 완성된다.
분무 콘트리트용 분무 방법은 일반적으로 건식 시스템 및 습식 시스템의 두가지 유형으로 분류된다.
건식 시스템 분무 방법은, 시멘트, 골재 및 촉진제의 건조 혼합물을 압착 공기에 의해 운반되고, 분무하기 직전에 물을 첨가 혼합한 다음, 노즐을 통해 시공면으로 분무하는 방법이다. 습식 시스템 분무 방법은, 물로 혼합 반죽된 콘크리트를 운반하고, 운반중에, 촉진제를 첨가한 다음, 노즐을 통해 시공면에 분무하는 방법이다.
분무를 위해 사용되는 촉진제로는, 칼슘 알루미네이트 및 알칼리금속 카보네이트 또는 알루미네이트를 함유하는 조성물 하소된 알루미나이트(alunite), 석회 또는 알칼리금속 카보네이트를 함유하는 조성물; 또는 알칼리금속 카보네이트, 수산화물, 실리케이트 알루미네이트를 함유하는 조성물이 제안되었다(예, JP-B-56-27457 또는 JP-A-60-260452). 상기 촉진제는 통상적으로 수산화물, 탄산염, 규산염 또는 알루민산염 형태의 나트륨 또는 칼륨과 같이, 강한 알칼리성을 나타내는 알칼리금속 성분을 함유함으로써, 급결성을 갖게 된다.
상기 알칼리금속 성분은 강한 알칼리성이고, 분무 콘크리트에 혼합되는 경우, 사용된 골재의 형태에 따라 알칼리-골재 반응을 유발할 수 있다. 그러므로, 이는 콘크리트 구조에 역효과를 나타내기 쉬운 문제를 갖는다.
또한, 상기 강 알칼리성 물질은 물에 용해가능하고, 작업자의 피부에 직접 접촉하는 경우 피부에 심각한 상처를 유발하므로, 굴착 장소에서의 작업 환경은 실질적으로 악화될 것이다. 더욱이, 상기 물질은 토양수에 용해되기 쉬운 주변 지역의 환경 오염을 유발하는 문제가 있어 왔다.
상기 문제를 해결하기 위해, 칼슘 알루미네이트, 칼슘 술포알루미네이트 및 염기성 알루미늄염을 함유하는 응결 촉진제가, 알칼리금속 성분을 실질적으로 거의 함유하지 않는 분무용 촉진제로서 제안되었다(JP-A-8-48553).
그러나 상기 촉진제는 급결성이 부적합하고, 분무된 콘크리트중 되튀는 것이 상당하므로, 재료의 손실이 상당하고, 분진이 형성되기 쉽다는 문제를 갖는다.
본 발명자들은 상기 문제들을 해결하기 위해 광범위한 연구를 수행하였고, 그 결과, 특정한 촉진제를 사용함으로써 작업 환경 또는 주변 환경을 악화시키지 않으면서 탁월한 급결성을 제공하는 분무 콘크리트를 수득하는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 본 발명은 상기 발견을 근거로 하여 달성되었다.
즉, 본 발명은 유효 성분으로서 칼슘 알루미네이트 유리 또는 칼슘 알루미노실리케이트 유리, 알루미늄 술페이트, 및 실리카 퓸(silica fume), 메타-카올린, 용광로 슬래그(black furnace slag) 및 플라이 애쉬(fly ash)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 포촐란 물질(pozzolanic material)을 함유하는 촉진제; 유효 성분으로서 시멘트 및 상기 촉진제를 함유하는 분무 물질; 유효 성분으로서 상기 분무 물질을 함유하는 분무 콘크리트; 및 상기 분무 콘크리트의 분무 방법을 제공한다.
이제 본 발명은 바람직한 구현예를 참고로 하여 상세하게 기재될 것이다.
본 발명의 촉진제는 유효 성분으로서 칼슘 알루미네이트 유리 또는 칼슘 알루미노실리케이트 유리, 알루미늄 술페이트, 및 포촐란 물질을 함유한다.
본 발명에서 사용되는 칼슘 알루미네이트 유리(이후, CA 유리로 칭함)는 급결성을 부여하기 위해 필요하며, 통상적으로 CaO 물질 및 Al2O3물질을 혼합하고, 이 혼합물을 전기로 등에 의해 1,200∼1,700℃의 고온에서 가열하여 3CaO·Al2O3, 12CaO·7Al2O3또는 CaO·Al2O3등으로 나타나는 칼슘 알루미네이트 미네랄의 용융물을 형성하고, 이 용융물을 급냉시켜 유리화(vitrification)함으로써 제조된다.
본 발명에서 사용되는 칼슘 알루미노실리케이트 유리(이후, CAS 유리로 칭함)는 통상적으로 CaO 물질, Al2O3물질 및 SiO2물질 등을 혼합하여 칼슘 알루미노실리케이트 용융물을 형성하고, 이 용융물을 급냉시켜 유리화함으로써 제조된다. CAS 유리가 급결성이 우수하므로, CA 유리보다는 CAS 유리를 사용하는 것이 바람직하다.
칼슘 알루미네이트 또는 칼슘 알루미노실리케이트 미네랄의 용융물의 급냉방법으로서, 용융물에 고압 공기를 불어넣어 냉각시키는 고압 공기법을 예시할 수 있다.
CaO 물질로는 생석회, 분말석회, 석회석 또는 탄산 칼슘을 예시할 수 있다. Al2O3물질로는 산화 알루미늄, 보크사이트, 디아스포르(diaspore), 장석 또는 점토를 예시할 수 있다. SiO2물질로는 규사(silica sand), 백토, 규조토 또는 산화 규소를 예시할 수 있다. 실질적으로 알칼리금속 성분을 함유하지 않는 탄산 칼슘, 산화 알루미늄 또는 산화 규소를 사용하는 것이 바람직하다.
CA 유리중 CaO 성분은 바람직하게 35∼55중량%이다. CaO 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 때로는 적절한 급결성이 수득되지 않을 수 있다.
CAS 유리 조성물은 바람직하게 40∼50중량%의 CaO, 40∼50중량%의 Al2O3및 10∼20중량%의 SiO2를 함유한다. CaO 또는 Al2O3함량이 상기 범위를 벗어나는 경우, 때로는 적절한 급결성이 수득되지 않을 수 있다. SiO2함량이 10중량% 미만인 경우에는 고 강도가 오랜 시간 유지될 수 없고, 20중량%를 초과하는 경우에는 때때로 초기 강도가 낮아질 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 유리는 유리 분야에서 통상적으로 사용되는 ＆quot;유리전이 온도를 갖는 것＆quot;을 의미한다. CA 유리 또는 CAS 유리는 전적으로 유리일 필요는 없고, 60% 이상의 유리화율을 갖는 것이면 된다. 유리화율이 60% 미만일 경우 때때로 적절한 급결성이 얻어지지 않을 수 있다.
유리화율은, 1,000℃에서 2시간 동안 시료를 가열한 다음 점진적으로 5℃/분의 냉각 속도로 냉각시켜, 분말 X-선 회절법으로 결정 미네랄의 주 피크의 면적 S0구하고, 이 S0및 결정의 주 피크 면적 S로부터 유리화율=(1-S/S0)×100의 식을 사용하여 구한다.
본 발명의 CA유리 또는 CAS 유리의 입자 크기는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 3,000∼9,000cm2/g의 블라인값(Blaine value)을 갖는 수준이다. 블라인값이 3,000cm2/g 미만인 경우에는 때로는 적절한 급결성이 수득되지 않을 수 있고, 9,000cm2/g을 초과한다 하더라도 더 이상의 효과는 기대할 수 없다.
본 발명에서 사용되는 알루미늄 술페이트는 급결성의 향상을 위해 필요하며, 시판되는 알루미늄 술페이트는 통상적으로 함유된 불순물에 의해 영향을 받지 않고 상기 목적을 위해 사용될 수 있다. 알루미늄 술페이트는 무수염의 형태 또는 결정수를 함유하는 형태로 이용되고, 상기 형태중 어느 하나가 그 자체로서 사용될 수 있지만, 결정수의 정도에 따라 제한을 받지는 않는다.
알루미늄 술페이트의 입자 크기는 특히 제한되지 않지만, 바람직하게는 3,000∼9,000cm2/g의 블라인값을 갖는 수준이다. 블라인값이 3,000cm2/g 미만인 경우에는 때로는 적절한 급경성이 수득되지 않을 수 있고, 9,000cm2/g을 초과한다 하더라도 더 이상의 효과는 기대할 수 없다.
알루미늄 술페이트의 양은 바람직하게 CA 유리 100중량부당 20∼50 중량부, 보다 바람직하게 30∼40중량부이다. 그 양이 상기 범위를 벗어나는 경우, 적절한 급결성이 때로 수득되지 않을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 포촐란 물질은 반응성 규산을 함유하는 물질로서, 이는 수산화 칼슘과의 반응시 경화된다. 예를 들어, 이는 실리카 퓸, 메타-카올린, 용광로 슬래그 및 플라이 애쉬와 같은 인공 물질, 또는 규조토 또는 화산재와 같은 천연 물질일 수 있다. 본 발명에서 급결성을 향상시키고 분무 콘크리트의 되튐을 감소시키기 위해 실리카 퓸, 메타-카올린, 용광로 슬래그 및 플라이 애쉬로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 포촐란 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 실리카 퓸은 실리카 플라워(silica flower), 실리카 더스트 또는 마이크로실리카로 불려지는 것으로서, 상기 물은 각종 물질의 출발 물질로서 유용한 금속 규소의 제조시 형성되는 산업적 부산물이거나, 또는 강철에 합금성분을 첨가하는데 사용되거나 강철 제조시 산 제거제 또는 탈황제로서 사용되는 규소철(ferro silicon) 등의 합금철(ferro alloy)이다.
규소철 또는 금속 규소는 실리카 또는 고순도 석영, 스크랩 철(scrap iron) 및 환원제로서의 카본이나 석탄 등을 원료로 하여, 전기로에서 2,000℃에 가까운 고온으로 가열함으로써 생성된다. 이때, 중간 생성물로서 발생하는 산화 규소는 유리화되고, 그 일부는 공기중에 산란(scatter)되고, 배기구에서 산화되어 SiO2의 형태로 집진기에서 회수된다. 상기 SiO2는 구형의 초미립자인 실리카 퓸이다.
실리카 퓸의 화학적 조성은 사용된 물질, 생성 방법 또는 주생성물의 형태에 따라 다양하다. 그러나, 주성분은 비정질 SiO2이고, 바람직한 SiO2함량은 80중량%이상이다.
비중은 대체적으로 2.1∼2.2이고, 벌크 밀도는 250∼300kg/m3이고, 분말도는 15,000∼25,000m2/kg의 BET 비표면적 수준이고, 평균 입자 크기는 0.1∼0.2μm 정도이다.
실리카 퓸의 양은 CA 유리 100중량부당 바람직하게 50∼200중량부, 보다 바람직하게 100∼150 중량부이다. 그 양이 상기 범위를 벗어나는 경우, 적절한 급결성이 때로 수득되지 않을 수 있다.
본 발명에서 사용된 메타-카올린은 500∼600℃의 온도에서 카올리나이트를 하소시킴으로써 수득되고, 그럼으로써 주성분인 SiO2및 Al2O3는 비정질로 만들어진다.
메타-카올린의 입자 크기는 바람직하게는 4,000cm2/g이상, 보다 바람직하게는 6,000cm2/g 이상의 블라인값 정도이다. 블라인값이 4,000cm2/g 미만인 경우에는 때로는 적절한 급결성이 수득되지 않을 수 있다.
본 발명에서 사용된 용광로 슬래그는, 용광로에서 철광석으로부터 선철의 생성중에 부산물로 생성되는 용융 슬래그를 공기나 물로 급냉시켜 수득된 유리화 생성물을 분쇄하거나 또는 분쇄·분급(classification)하여 수득된 알루미노실리케이트를 주성분으로 하는 미세 분말이다.
용광로 슬래그는 CaO, SiO2, Al2O3및 MgO를 함유하고, 바람직하게는 CaO/SiO2의 비-1.15∼1.25, (CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)의 비=0.90∼1.05이고, Al2O3는 15중량%미만이고, MgO는 5중량%미만이다.
용광로 슬래그의 입자 크기는 바람직하게는 4,000cm2/g이상, 보다 바람직하게는 6,000cm2/g 이상의 블라인값 정도이다. 블라인값이 4,000cm2/g 미만인 경우, 적절한 급결성이 때때로 수득되지 않을 수 있다.
용광로 슬래그의 양은 CA 유리 100중량부당 바람직하게 50∼200중량부, 보다 바람직하게 100∼150중량부이다. 그 양이 상기 범위를 벗어나는 경우, 적절한 급결성이 때로 수득되지 않을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 플라이 애쉬는 미세 카본 분말의 연소중에 용융 재를 냉각시킴으로써 형성된 구형 생성물을 전기 집진기 등으로 수집함으로써 수득되며, 이것은 60중량% 이상의 SiO2를 함유하고, Al2O3, Fe2O3및 카본을 함유할 수 있다.
바람직한 플라이 애쉬의 입자 크기는 3,000∼6,000cm2/g의 블라인값 정도이다. 블라인값이 3,000cm2/g 미만인 경우에는 때로는 적절한 급결성이 수득되지 않을 수 있고, 6,000cm2/g을 초과하는 경우, 때로는 더 이상의 효과가 기대되지 않을 수 있다.
플라이 애쉬의 양은 CA 유리 100중량부당 바람직하게 50∼200중량부, 보다 바람직하게 100∼150중량부이다. 그 양이 상기 범위를 벗어나는 경우, 적절한 급결성이 때로 수득되지 않을 수 있다.
바람직한 촉진제내의 알칼리금속의 총량은 산화 나트륨(Na2O)으로 계산했을 때 0.75중량% 이하이다. 총량이 0.75중량%를 초과하는 경우, 알칼리-골재 반응이 발생할 것이고, 이는 콘크리트 구조에 악영향을 줄 수 있다. 촉진제의 입자 크기는 특정한 목적이나 사용 방법에 의존하기 때문에 특별히 제한되지는 않지만, 바람직하게는 3,000∼9,000cm2/g의 블라인값 정도이다. 블라인값이 3,000cm2/g 미만인 경우에는 급결성이 낮아지는 경향이 있고, 9,000cm2/g을 초과하는 경우, 더 이상의 효과가 기대되지는 않는다.
촉진제의 양은 시멘트 및 촉진제를 함유하는 분무 물질 100중량부당 바람직하게는 5∼20중량부, 보다 바람직하게는 8∼15중량부이다. 그 양이 상기 범위를 벗어나는 경우, 적절한 급결성이 때로 수득되지 않을 수 있다.
여기에서 시멘트에 특별한 제한은 없고, 예컨대 보통, 높은 초기 강도, 및 아주 높은 초기 강도의 포틀랜드(Portland) 시멘트와 같은 각종 포틀랜드 시멘트일 수 있다.
더욱이, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위내에서, 경화 조정제, AE 제제, 감수제(water-reducing agent), AE 감수제, 유동화제, 중점제, 보수제(water-holding agent), 방수제, 발포제, 기포제, 메틸셀룰로스와 같은 수중 비분리성 혼화제, 항-동결제, 방청제, 착색제(안료), 수산화 칼슘과 같은 칼슘 화합물, 중합체 에멀젼(라텍스), 유리섬유, 카본섬유 및 강철섬유와 같은 섬유 물질, 및 규사, 천연모래 및 자갈과 같은 골재로부터 선택된 하나 이상의 첨가물을 촉진제 또는 분무 물질에 혼합하는 것이 가능하다.
본 발명의 촉진제 또는 분무 물질을 제조하기 위해, 경사 배럴믹서(inclined barrel mixer), 옴니 믹서(omni mixer), 트윈-실린더 믹서, 헨쉘 믹서(Henshel mixer) 또는 나터 믹서(Naughter mixer)와 같은 통상적인 혼합 및 교반 기구가 사용될 수 있다.
혼합은, 각각의 물질이 적용시 혼합되거나, 상기 물질중 일부 또는 전부가 미리 혼합될 수 있는 방법으로 수행될 수 있다.
더욱이, 에이징(aging) 방법은 특히 국한되지 않으며, 통상적으로 사용되는 에이징 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 분무 물질의 분무 작업을 위해, 건식 분무법 또는 습식 분무법 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
예를 들어, 분무시, 최대 입자 직경이 10mm인 거친 골재를 사용하고, 물/(시멘트+촉진제) 비가 45%가 되고 미세 골재 비율이 60%가 되도록 콘크리트를 배합할 수 있다.
더우기, 습식 분무 방법으로서는, 예를 들어 물, 시멘트, 거친 골재 및 미세 골재를 믹서로 혼합하여 콘크리트를 수득한 다음, 이를 10∼20m2/hr 속도의 공기압하에서 콘크리트를 운반할 수 있는 분무 기계를 이용하여 가압하에 운반하고, 촉진제는 별도로 압착기(compressor)를 사용하여 가압하에 운반하여, 분무 기계의 노즐 주변에서 콘크리트와 혼합한 다음 분무하는 방법을 언급할 수 있다.
이제, 본 발명은 실시예를 참고로 하여 보다 상세하게 기재될 것이다.
그러나, 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 의해 제한되지는 않는다.
[실시예]
[실시예 1]
CaO 물질 및 Al2O3물질, CaO 물질, Al2O3물질 및 SiO2물질을 혼합하여 1,600℃의 전기로에서 혼합 용융시킨다. 이렇게 수득된 용융물을 고압 공기법으로 급냉시킨 다음, 분쇄하여 표 1에 나타낸 바와 같이 5,000±200cm2/g의 블라인값을 갖는 CA 유리 및 CAS 유리를 수득한다.
이렇게 제조된 CA유리 100중량부, 알루미늄 술페이트 α 35중량부 및 포촐란 물질 ① 125중량부를 혼합하여 촉진제를 수득한다. 상기 촉진제중 알칼리 금속 성분을 분석한다. 결과를 표 2에 나타낸다.
상기 촉진제를 시멘트와 혼합하여 분무 물질을 수득하며, 여기에서 촉진제의 양은 시멘트 A 및 촉진제를 함유하는 분무 물질 100중량부중 10중량부이다.
수득된 분무 물질 700g 및 미세 골재 2,100g을 배합하고, 작은 크기 테이블 톱 타입 모르타르 믹서를 이용하여 저속으로 30초간 건조-혼합시킨다. 이어서, 350g의 물을 첨가하고, 혼합물을 고속으로 10초간 혼합 반죽하여 시멘트 모르타르를 수득하고, 여기에서 시멘트 모르타르의 경화성은 프록터 침입 저항에 의해 평가한다. 결과를 표 2에 나타낸다.
비교를 위해, 본 발명의 촉진제 대신에 시판되는 촉진제를 사용하여 상기와 동일한 방법으로 실험한다. 결과를 또한 표 2에 나타낸다.
사용된 물질
CaO 물질 : 탄산 칼슘, 시판품
Al2O3물질 : 산화 알루미늄, 시판품
SiO2물질 : 산화 규소, 시판품
알루미늄 술페이트 α : 무수물, Na2O eq. 0.04중량%
포촐란 물질 ① : 실리카 퓸, 규소철 생성시 부산물, 비중 2.20, 비표면적 : 21.9m2/g, Na2O eq. 1.4중량%
시판되는 촉진제 : 주성분 : 칼슘 알루미네이트, Na2O eq. 15.8중량%
시멘트 A : 보통의 포틀랜드 시멘트, 블라인 수치 : 3,300cm2/g, Na2O eq. 0.48중량%
미세 골재 : 강모래(히메가와 사제, 니이가따껭, 일본). 비중 2.62
물 : 수돗물
측정 방법
알칼리 금속 : 원자 흡수 분광계에 의해 측정. 나트륨 이외의 알칼리금속 성분은 또한 Na2O로써 계산되고, 알칼리금속 성분의 총량은 Na2O eq. 로 나타낸다.
프록터 침입 저항 : 혼합물을 20℃의 항온실에서 혼합 반죽한 다음, 바로 형틀에서 두 층으로 나누고, 밀막대로 모르타르를 밀면서 재빨리 채워넣고, 물을 붓고 나서 매 예정된 기간마다 ASTM C 403-65 T에 따른 1/40in2의 바늘귀 면적을 갖는 바늘을 사용하여 프록터 침입 저항을 측정한다.
[표 1]
Figure kpo00001
[표 2]
Figure kpo00002
[실시예 2]
제조된 100중량부의 CA 유리, 35중량부의 알루미늄 술페이트 α 및 125중량부의 포촐란 물질 ②를 혼합하여 촉진제를 제조하고, 상기 촉진제중 알칼리금속 성분을 분석한다. 결과를 표 3에 나타낸다.
상기 촉진제를 시멘트와 혼합하여 분무 물질을 수득하고, 여기에서 촉진제의 양은 시멘트 A 및 촉진제를 함유하는 분무 물질 100중량부중 10중량부이다.
수득된 분무 물질 700g 및 미세 골재 2,100g을 배합하고, 작은 크기 테이블 톱 타입 모르타르 믹서를 이용하여 저속으로 30초간 건조-혼합시킨다. 이어서, 280g의 물질을 첨가하고, 혼합물을 고속으로 10초간 혼합 반죽하여 시멘트 모르타르를 수득하고, 여기에서 시멘트 모르타르의 경화성은 프록터 침입 저항에 의해 평가한다. 결과를 또한 표 3에 나타낸다.
사용된 물질
포촐란 물질 ② : 용광로 슬래그, 블라인 수치 : 8,000cm2/g, Na2O eq. 0.55중량%
[표 3]
Figure kpo00003
[실시예 3]
표 4에 나타난 바와 같은 100중량부의 CA 유리, 표 4에 나타난 바와 같은 알루미늄 술페이트 α 및 125중량부의 포촐란 물질 ①을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과도 또한 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure kpo00004
[실시예 4]
100중량부의 CA유리 n, 표 5에 나타난 바와 같은 알루미늄 술페이트 α 및 125중량부의 포촐란 물질 ②를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
Figure kpo00005
[실시예 5]
표 6에 나타난 바와 같은 100중량부의 CA유리, 35중량부의 알루미늄 술페이트 α 및 표 6에 나타난 바와 같은 125중량부의 포촐란 물질을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 6에 나타낸다.
사용된 물질
포촐란 물질 ③ : 메카-카올린, 평균 입자 크기 : 3.2μm, Na2O eq. 0.30중량%
포촐란 물질 ④ : 용광로 슬래그, 블라인 수치 : 6,000cm2/g, Na2O eq. 0.51중량%
포촐란 물질 ⑤ : 용광로 슬래그, 블라인 수치 : 4,000cm2/g, Na2O eq. 0.50중량%
포촐란 물질 ⑥ : 플라이 애쉬, 블라인 수치 : 4,000cm2/g, Na2O eq. 1.40중량%
[표 6]
Figure kpo00006
[실시예 6]
표 7에 나타난 바와 같은 100중량부의 CA 유리, 35중량부의 알루미늄 술페이트 β 및 표 7에 나타난 바와 같은 125중량부의 포촐란 물질을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 7에 나타낸다.
사용된 물질
알루미늄 술페이트 β : 14∼18수화물, 일급 시약, Na2O eq. 0.04중량%
[표 7]
Figure kpo00007
[실시예 7]
표 8에 나타난 바와 같은 100중량부의 CA 유리, 35중량부의 알루미늄 술페이트 α 및 표 8에 나타난 바와 같은 포촐란 물질 ①을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 8에 나타낸다.
[표 8]
Figure kpo00008
[실시예 8]
100중량부의 CA 유리 n, 알루미늄 술페이트 α 및 표 9에 나타난 바와 같은 포촐란 물질 ②를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 9에 나타낸다.
[표 9]
Figure kpo00009
[실시예 9]
100중량부의 CA 유리 b, 35중량부의 알루미늄 술페이트 α 및 125중량부의 포촐란 물질 ①을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 촉진제를 제조한다. 촉진제중 Na2O eq. 는 0.69중량%이다.
표 10에 나타낸 바와 같이 상기 촉진제 및 시멘트를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 10에 나타낸다.
사용된 물질
시멘트 B : 중간 열 포틀랜드 시멘트, 블라인 수치 : 3,100cm2/g, Na2O eq. 0.46중량%
시멘트 C : 높은 초기 강도 포틀랜드 시멘트, 블라인 수치 : 4,400cm2/g, Na2O eq. 0.43 중량%
[표 10]
Figure kpo00010
[실시예 10]
100중량부의 CA 유리 n, 35중량부의 알루미늄 술페이트 및 125중량부의 포촐란 물질 ②를 사용하여 실시예 2와 동일한 방법으로 촉진제를 제조한다. 촉진제중 Na2O eq.는 0.69중량%이다.
표 11에 나타낸 바와 같이 상기 촉진제 및 시멘트를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과를 표 11에 나타낸다.
[표 11]
Figure kpo00011
[실시예 11]
표 12에 나타난 바와 같은 100중량부의 CA유리, 35중량부의 알루미늄 술페이트 α 및 표 8에 나타난 바와 같은 포촐란 물질 ①을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 촉진제중 Na2O eq. 는 0.69중량%이다.
상기 촉진제를 표 12에 나타낸 바와 같은 양, 즉 분무 물질 100중량부당 중량부로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 12에 나타낸다.
[표 12]
Figure kpo00012
[실시예 10]
100중량부의 CA 유리 n, 35중량부의 알루미늄 술페이트 및 125중량부의 포촐란 물질 ②를 사용하여 실시예 2와 동일한 방법으로 촉진제를 제조한다. 촉진제중 Na2O eq.는 0.69중량%이다.
상기 촉진제를 표 13에 나타낸 바와 같은 양, 즉 분무 물질 100중량부당 중량부로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 13에 나타낸다.
[표 13]
Figure kpo00013
[실시예 13]
360kg/m3의 시멘트 A, 1,130kg/m3의 미세 골재, 756kg/m3의 거친 골재 및 162kg/m3의 물로 이루어진 단위량의 물질을 사용하고, 표 7에 나타난 바와 같은 촉진제를 분무 물질 100중량부당 7중량부의 양으로 혼합하여, 최대 골재 크기가 10mm이고, 미세 골재 비율이 60%인 콘크리트를 수득한다. 상기 콘크리트를 3.5m 높이 및 3m 너비의 모의 터널에 건식 분무기 및 습식 분무기를 이용하여 분무하고, 여기에서 터널에서 떨어지는 콘크리트의 양을 측정하고, 되튀는 비율을 계산한다. 결과를 표 14에 나타낸다.
사용된 물질
거친 골재 : 강자갈(히메까와 사제, 니이가따껭, 일본), 비중 2.66
측정 방법
되튀는 비율 : 분무에 사용된 콘크리트의 양에 대하여 분무시 모의 터널에 부착되지 않고 떨어지는 콘크리트의 되튀는 양의 비율.
[표 14]
Figure kpo00014
[실시예 14]
100중량부의 CA유리 n, 알루미늄 술페이트 α 및 표 15에 나타낸 바와 같은 양의 포촐란 물질 ② 또는 ③을 혼합하여 제조한 촉진제를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 13에서와 동일한 방법으로 실험을 수행한다. 결과는 표 15에 나타낸다.
[표 15]
Figure kpo00015
상기에서 기재된 바와 같이, 본 발명의 촉진제는 실질적으로 알칼리금속 성분이 없으며, 이로 인해 작업 환경 또는 주변 환경에 악영향을 주지 않을 것이고, 탁월한 급결성을 나타낸다.

Claims (10)

  1. 유효 성분으로서 하기를 함유하는, 분무 콘크리트의 급결성(quick setting property) 및 접착성 향상용 촉진제 :
    (a) CaO 물질 및 Al2O3물질을 함유하는 칼슘 알루미네이트 유리 100중량부,
    (b) 알루미늄 술페이트 20∼ 50중량부, 및
    (c) 수산화 칼슘과의 반응시 경화하는 반응성 규산을 함유하는 포촐란 물질 50∼200중량부.
  2. 유효 성분으로서 하기를 함유하는, 분무 콘크리트의 급결성 및 접착성 향상용 촉진제 :
    (a) CaO 물질, Al2O3물질 및 SiO2물질을 함유하는 칼슘 알루미노실리케이트 유리 100중량부,
    (b) 알루미늄 술페이트 20∼ 50중량부, 및
    (c) 수산화 칼슘과의 반응시 경화하는 반응성 규산을 함유하는 포촐란 물질 50∼200중량부.
  3. 제1항에 있어서, 포촐란 물질이 실리카 퓸, 메타-카올린, 용광로 슬래그 및 플라이 애쉬로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분인 것을 특징으로 하는, 분무 콘크리트의 급결성 및 접착성 향상용 촉진제.
  4. 유효 성분으로서 시멘트 및 제1항 또는 제3항에서 정의된 촉진제를 함유하는 분무 물질.
  5. 유효 성분으로서 제4항에서 정의된 분무 물질을 함유하는 분무 콘크리트.
  6. 제5항에서 정의된 분무 콘크리트를 분무하는 분무 콘크리트의 분무 방법.
  7. 제2항에 있어서, 포촐란 물질이 실리카 퓸, 메타-카올린, 용광로 슬래그 및 플라이 애쉬로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분인 것을 특징으로 하는, 분무 콘크리트의 급결성 및 접착성 향상용 촉진제.
  8. 유효 성분으로서 시멘트 및 제2항에서 정의된 촉진제를 함유하는 분무 물질.
  9. 유효 성분으로서 제8항에서 정의된 분무 물질을 함유하는 분무 콘크리트.
  10. 제9항에 정의된 분무 콘크리트를 분무하는 분무 콘크리트의 분무 방법.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018100A1 (de) * 2005-04-19 2006-10-26 Schwenk Zement Kg Hydraulisches Bindemittel
DE202005021976U1 (de) 2005-04-26 2012-01-16 Skumtech As Spritzbetonausbau mit Foliendichtung
DE502006006948D1 (de) 2005-07-09 2010-06-24 Skumtech As Ausbau im Hoch- und Tiefbau
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DE102012012522A1 (de) 2011-11-16 2013-05-16 Skumtech As Ausbau im Hoch- und Tiefbau
JP5941299B2 (ja) * 2012-02-29 2016-06-29 デンカ株式会社 吹付材料およびそれを用いた吹付け工法
CN105174787B (zh) * 2015-09-24 2017-11-17 滁州京安工贸有限责任公司 一种混凝土和砂浆速凝剂
DE102016114340B3 (de) * 2016-08-03 2017-05-24 Burkhard Müller Verfahren zur Herstellung eines Erstarrungsbeschleunigers für hydraulische Bindemittel
US9670096B1 (en) 2016-08-04 2017-06-06 Geopolymer Solutions LLC High strength, density controlled cold fusion concrete cementitious spray applied fireproofing
CN109761532B (zh) * 2019-01-21 2021-06-15 江苏奥莱特新材料股份有限公司 一种低回弹、高早强型无碱液体速凝剂及其制备方法
CN110128046A (zh) * 2019-06-20 2019-08-16 江苏博思通新材料有限公司 一种降粘型无碱液体速凝剂
US10954162B1 (en) 2019-09-24 2021-03-23 Geopolymer Solutions, LLC Protective coating

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0676243B2 (ja) * 1986-06-14 1994-09-28 電気化学工業株式会社 セメント急結剤
ATE68777T1 (de) * 1986-07-24 1991-11-15 Fosroc International Ltd Aufschaeumbare zusammensetzung.
JP2503235B2 (ja) * 1987-08-21 1996-06-05 電気化学工業株式会社 硬化促進材
JP2710359B2 (ja) * 1988-10-04 1998-02-10 電気化学工業株式会社 低アルカリセメント組成物及び上水道ライニング管
JP2716758B2 (ja) * 1988-11-24 1998-02-18 電気化学工業株式会社 セメント混和材
JP3150164B2 (ja) * 1991-05-01 2001-03-26 電気化学工業株式会社 セメント混和材及びセメント組成物

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