KR100253886B1

KR100253886B1 - 속성 경화시멘트(몰탈)조성물

Info

Publication number: KR100253886B1
Application number: KR1019970066833A
Authority: KR
Inventors: 최용주
Original assignee: 최용주
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990048208A

Abstract

생석회, 실리카, 알루미나를 주성분으로하고 물을 사용하여 수화경화시키는 종래 시멘트 조성물과는 달리 실리카 및 산화마그네슘을 주성분으로 하는 무기조성물에 암모늄 폴리포스페이트 용액을 사용 경화응고시키는 속성 경화시멘트(몰탈)조성물에 관한 것임.

Description

속성 경화시멘트(몰탈)조성물

본 발명은 시멘트에 물을 사용하지 않고 경화되는 속성경화시멘트(몰탈)조성물에 관한 것으로 더욱 구체적으로 규사 및 산화마그네슘을 주성분으로 하는 무기물 조성물에 액상의 암모늄폴리포스페이트를 첨가하므로서 속성으로 경화응고되는 시멘트(몰탈)조성물에 관한 것이다.

종래 일반시멘트 조성물에 비해 산화마그네슘 함량이 많은 시멘트로서 경화응고반응에 있어 물을 사용하지 않는 특수 시멘트의 기술분야로서 이와 유사한 종래기술로서 산화마그네슘을 주성분으로 하는 시멘트로서 천연 마그네사이트를 하소하거나 그밖의 다른 방법으로 얻어진 마그네시아에 염화마그네슘용액을 혼합하므로서 얻어지는 장식용의 인조석이나 타일제조용으로 사용하는 소위 소렐석(sorel stone)으로 비교적 응결이 빨라서 사용상 편리한 점이 있고 여기에 광물질의 혼합재료를 첨가한 것은 굳어진후 강도가 커서 다른 인조석보다 성질이 좋고 연마하면 광택을 가지게 되나 수분에 약하여 외부용으로 사용할 수 없고 표면응결이 좋지 않는 문제점을 갖고 있다.

그밖에도 특수 시멘트로서 인산에 금속산화물을 첨가하여 얻어진 인산시멘트는 내화석, 내식성, 내마모성이 좋으나 몰탈제로서 열을 가해야하는 문제점이 있어 대량으로 사용하기에는 적합치 않고 치과용 시멘트등 특수용도로 사용되어 사용범위가 한정되어 있다.

토목 건축분야에서 공사기간의 장기화는 사업의 흥패를 좌우할수도 있다.

이와 같은 문제점은 종래 시멘트의 수화반응과 응결 경화를 거쳐 소정의 강도를 갖기 위하여 소요되는 기간도 공사기간의 장기화요인이 되고 있다.

본 발명은 초고 속의 경화기능과 짧은 시간에 내압강도를 가지며 종래 시멘트의 시공상 물성상의 취약점을 보완할 수 있는 기경성 시멘트 조성물로서 구체적으로는 실리카 및 산화마그네슘을 주원료로 하는 무기 조성물에 액상의 암모늄 폴리 포스페이트를 첨가하므로서 얻어지는 시멘트(몰탈)조성물로서 응고 경화속도의 단축과 단기간에 고강도의 내압성을 가지며 작업성이 뛰어나고 내약품성, 내열성이 우수한 시멘트(몰탈)조성물을 해결함에 목적이 있다 하겠다.

본 발명은 실리카 및 산화마그네슘을 주성분으로 하는 무기물 조성물에 암모늄 폴리 포스페이트 용액(Ammonium Poly Phosphate Solution)을 첨가한 시멘트(몰탈)조성물로서 상세하게는 중량비로 실리카(Sio₂) 65-82% 및 산화마그네슘(Mgo) 22-28%에 알루미나, 산화철, 산화티탄, 산화망간, 산화칼슘, 산화칼리움 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기화합물 0.1%-1.5%을 첨가한 무기조성물 100kg에 암모늄 폴리 포스 페이트 용액(Ammonium Poly Phosphate Solution) 20-30kg로 조성된 시멘트(몰탈)조성물이라 할 수 있다.

상기 시멘트 조성물중에서 분말상의 무기 화합물끼리는 반응이 거의 일어나지 않지만 활성용액 즉 암모늄 폴리 포스페이트 용액을 첨가하면 이용액과 무기조성물이 빠른 시간내에 반응하여 용액중의 암모니아가 떨어져 나가 휘산하고 무기물과 결합하여 견고한 망상구조를 형성하게 된다.

또 무기 조성물에 대한 활성용액의 첨가 비율에 있어서 활성용액을 적게 첨가하면 무기조성물이 미반응 상태로 남게 되고 활성용액을 과량으로 첨가하면 잔여 활성용액이 콘크리트내에 잔류하여 장기간 암모니아 가스를 발생한다.

또 무기조성물이 과량으로 존재하면 반응되지 않는 무기물이 콘크리트에 남게 되어 강도가 떨어진다. 결국 본 조성물에서 규정한 첨가 범위가 위와 같은 문제점을 발생치 않고 경화의 속도가 극히 빠르고 내압강도, 충격강도, 내약품성 등의 물성이 우수하다.

그 밖에 시멘트 조성물에 있어서 산화마그네슘은 염기성 성분이나 대부분 활성용액과 단시간에 반응하여 결합하게 되고 일부는 용액중에 소량으로 존재하는 물에 의하여 다른 성분과 결합 고용체를 형성하게 된다. 그러나 산화마그네슘이 지나치게 많을 경우는 시멘트가 경화한 다음에 팽창이 일어나 균열의 원인이 된다. 또 실리카(SiO₂)는 콘크리트의 강도를 높이고 내수성을 좋게 한다. 이와 같은 결과는 장기간에 걸친 실험을 통해서 얻어진 결과라 할 수 있다.

본 발명에 의한 시멘트 조성물은 물을 사용하지 않기 때문에 종래 시멘트에 일반적으로 사용하는 동결 융해에 대한 저항성을 갖도록 하는 AE제, 시멘트 입자를 분산시켜서 단위수량을 감소시키거나 콘크리트중에 미세기포를 연행시키면서 작업성을 향상시키는 한편 분산효과에 의해 단위수량을 감소시킬 수 있는 감수제, 유동화제, 수축감수제 등의 각종 혼화제를 사용하지 않으므로 작업성이 용이하며, -23℃에서 55℃의 온도 범위에서 시공이 가능하므로 특히 추운 겨울철에도 공사가 가능한 장점을 갖고 있다.

또 특징으로는 빠른 성형능력과 초기 강도가 커서 시공 2시간만에 내압강도 200kg/㎠-250㎏/㎠을 얻을 수 있고 일상적으로 사용되는 화학약품과 용재, 그리고 염수에 대한 내구성이 우수하고 또한 종래의 시멘트의 주성분인 산화칼슘을 거의 사용하지 않으므로 콘크리트내 철근에 대한 부식성도 없다. 그 밖에도 최고 내열 가능 온도가 1000℃에 달해 내열성이 뛰어나며 초속성 경화로 수중작업에 작업이 용이하고 성능 또한 우수함이 입증되고 있다.

그리고 본 발명에 의한 시멘트 조성물로서 시공 가능한 작업들은 움푹패이거나 파손된 도로의 보수, 콘크리트벽, 기둥, 지주, 상판, 교량 등에 사용이 가능하고 산업용 플로어링과 공장설비보수, 상업용냉동창고 바닥보수, 수로의 벽이나 수문 등의 수로정비사업, 공항활wn로 정비사업, 선착장이나 선착장화물창고, 기계지주 및 지주볼트 고정작업, 도시가스 및 지하케이블 맨홀의 보수등 그 용도가 광범위하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 시멘트 조성물의 효과를 알아보고 기술구성을 구체화하기 위해 실시예를 들기로 한다.

[실시예 1]

SiO₂, 73㎏, MgO, 26㎏, Al₂O₃1㎏을 혼합한 무기조성물에 비중 1.4%, 25㎏의 암모니움 폴리 포스페이트 용액을 23㎏을 첨가한 시멘트 조성물을 경화하여 고화시킨 콘크리트 제품으로 물성시험을 한 결과 아래와 같은 수치를 얻었다.

(1) : 압축강도

(2) : 빔강도

(3) : 접착강도

콘크리트 60㎏/㎠

금속 40㎏/㎠

Claims

(정정) 중량비로 실리카 65-82% 및 산화마그네슘(MgO) 22-28%에 알루미나, 산화철, 산화티탄, 산화칼슘, 산화망간, 산화칼리움 중에서 하나 이상의 무기화합물을 첨가하여서된 무기조성물 100㎏에 대하여 암모늄 폴리 포스페이트 용액(Ammonium Poly Phosphate Solution) 20-30㎏을 첨가함을 특징으로 하는 속성 경화시멘트(몰탈)조성물.