KR100486642B1 - Cement clinker and cement containing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 고강도ㆍ고유동 콘크리트의 강도를 더욱 증대시키기 위해서, 시멘트의 유동성향상 및 오랫동안 강도를 유지하면서 수화열을 억제한다라는 문제를 동시에 달성하는 것과, 적은 물시멘트비로 높은 유동성 또 적은 점성을 나타내고, 또한 열이력을 받은 경우에도 높은 강도발현성을 나타내고, 게다가 자기수축량이 적은 고강도ㆍ고유동 콘크리트용 시멘트를 제공하는 것과, 온도균열 및 자기수축에 기인하는 균열의 억제효과에 우수한 매스콘크리트용 시멘트를 제공하는 것이다.In order to further increase the strength of high strength and high flow concrete, the present invention simultaneously achieves the problem of improving the flowability of cement and suppressing the heat of hydration while maintaining the strength for a long time, and exhibits high fluidity and low viscosity with a low water cement ratio. In addition, it provides high strength expression even in the case of thermal history, and also provides cement for high-strength and high-flow concrete concrete with low self-shrinkage, and is excellent in mass concrete cement, which is excellent in suppressing cracking caused by temperature cracking and self-shrinkage. To provide.
Description
본 발명은, 시멘트 클링커 및 그 시멘트 클링커를 함유한 시멘트, 더욱 상세하게는, 고강도ㆍ고유동 콘크리트, 매스콘크리트, 무수축콘크리트, 고내구성콘크리트 등의 토목, 건축분야나, 압출성형, 초조(抄造) 등에 의한 건재용 등에 이용되는 시멘트의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to a cement clinker and a cement containing the cement clinker, and more specifically, to a civil engineering, construction field, extrusion molding, and construction of high strength and high flow concrete, mass concrete, non-concrete concrete, and high durability concrete. It is related with the improvement of the cement used for building materials by).
최근의 건설, 시공기술의 합리화, 생력화의 추진과 동시에, 시멘트에 대응하는 요구도 다양화, 복합화하고, 고층철근콘크리트구조물이나 강관충전콘크리트(CFT )구조물등용으로서의 고강도ㆍ고유동 콘크리트로의 응용이나, 콘크리트댐이나 부재치수가 큰 콘크리트구조물 등의 소위 매스콘크리트로의 응용도 이루어지고 있다.In addition to the recent promotion of construction and construction technologies, efforts to diversify and diversify the demands for cement are applied to high-strength and high-flow concrete concrete for high-rise reinforced concrete structures and steel pipe-filled concrete (CFT) structures. , So-called mass concrete, such as concrete dams and concrete structures with large member sizes, are also being applied.
콘크리트의 고강도화를 위해서는 물시멘트비를 저감할 필요가 있고, 그 결과, 콘크리트의 점성이 증대되어 유동성이 손상되고, 더 나아가서는 펌프압송성이 나빠지는 등, 시공성이 저하된다는 문제점이 있다.In order to increase the strength of the concrete, it is necessary to reduce the water cement ratio, and as a result, the viscosity of the concrete is increased, the fluidity is impaired, and further, there is a problem that the workability is deteriorated, such as poor pump pressure.
또한, 물시멘트비의 저감은, 시멘트량의 증대를 초래하고, 그 결과, 수화반응시의 발열량도 증대하고, 더 나아가서는 고온의 열이력(熱履歷)을 받아서 실구조물에 있어서의 강도발현성이 저하된다는 문제도 있다.In addition, the reduction in the water cement ratio causes an increase in the amount of cement, and as a result, the amount of heat generated during the hydration reaction also increases, and furthermore, the strength developability in the real structure is received due to the high temperature thermal history. There is also a problem of deterioration.
이와 같은 문제점이 생기기 때문에, 보통 포틀랜드 시멘트를 고층철근콘크리트구조물이나 강관충전콘크리트구조물의 시공에 사용하는 경우, 일반적으로는 설계기준강도 45N/㎟정도이하로 하지만 사용할 수 없다. 즉, 설계기준강도 60N/㎟정도로 하기 위해서는 물시멘트비를 30% 근처까지 내릴 필요가 있고, 결과적으로 콘크리트의 점성이 현저하게 높아지고, 유동성이 손상되므로, 펌프압송이 곤란하게 된다.Because of this problem, usually when Portland cement is used in the construction of high-rise reinforced concrete structures or steel-filled concrete structures, the design reference strength is generally less than 45 N / mm2, but can not be used. That is, in order to achieve a design reference strength of 60 N / mm 2, it is necessary to lower the water cement ratio to around 30%. As a result, the viscosity of the concrete is significantly increased and fluidity is impaired, which makes pump pumping difficult.
또한, 혼합시멘트를 사용하는 경우, 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 동일 물시멘트비로는 콘크리트의 점성은 저하되지만, 강도발현성이 보통 포틀랜드 시멘트에 비해서 열등하므로, 동일 강도를 얻고자 하면 보통 포틀랜드 시멘트보다도 물시멘트비를 작게 할 필요가 있고, 그 때문에 콘크리트의 점성이 증대하여 유동성을 확보할 수 없게 되므로, 결과적으로 보통 포틀랜드 시멘트와 같은 수준의 강도까지 밖에 사용할 수 없다.In addition, in the case of using a mixed cement, the viscosity of concrete decreases at the same water cement ratio as compared to that of ordinary portland cement, but the strength expression property is inferior to that of the ordinary portland cement. Since it is necessary to reduce the viscosity, and the viscosity of the concrete is increased and fluidity cannot be secured, as a result, it can only be used to the same level of strength as the ordinary portland cement.
이에 대하여, 저열 포틀랜드 시멘트의 경우, 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 동일 물시멘트비로는 콘크리트의 점성이 저하되고, 강도발현성도 동등하게 되므로, 보통 포틀랜드 시멘트보다도 고강도영역, 구체적으로는 설계기준강도 60N/㎟정도까지는 펌프를 이용한 압송이 가능하다.On the other hand, in the case of low-heated Portland cement, the viscosity of concrete is lowered and the strength expression is equal at the same water cement ratio than that of ordinary Portland cement. Up to the pump can be pumped.
또한, 수화발열량의 저감이라는 관점에서도, 저열 포틀랜드 시멘트의 사용이 바람직하다.In addition, the use of low heat Portland cement is also preferable from the viewpoint of reducing the amount of hydration calorific value.
그러나, 이 저열 포틀랜드 시멘트를 사용하여도, 점성의 저하가 충분하지는 않고, 설계기준강도가 80N/㎟정도(물시멘트비로 25%정도)까지 높은 경우, 점성이 현저하게 증가하기 때문에 보통의 펌프로는 압송할 수 없고, 펌프의 기종 및 압송조건이 한정된다.However, even if this low-heat Portland cement is used, the viscosity is not sufficiently reduced, and when the design reference strength is high to about 80 N / mm 2 (about 25% by water cement ratio), the viscosity increases markedly. Cannot be pumped, and the model and pumping condition of the pump are limited.
또한 저열 포틀랜드 시멘트는, 보통 포틀랜드 시멘트나 고로 시멘트 등에 비해, 초기강도가 저하된다는 문제를 가지고 있다. 이 문제점을 해결하기 위해서, 초기강도 증진을 위한 분말도를 증대시키고, 또한 SO₃량을 증대시키는 것도 행해지고 있다. In addition, low-heat Portland cement has a problem that the initial strength is lower than that of ordinary Portland cement or blast furnace cement. In order to solve this problem, the powder strength for initial strength improvement is increased, and the amount of SO3 is also increased.
그러나, 분말도의 증대나 SO₃량의 증가는, 강도의 향상에는 기여하지만, 수화발열량이 증대하고, 또한 시멘트의 유동성이 저하된다는 문제점이 있었다.However, the increase in the powder level and the increase in the amount of SO 3 contribute to the improvement in strength, but there is a problem in that the amount of hydration heat is increased and the fluidity of cement is lowered.
어느 것을 하더라도, 고강도ㆍ고유동 콘크리트의 강도를 더욱 증가시키기 위해서는, 시멘트를 함유한 결합재 전체의 유동성을 향상시켜, 콘크리트의 유동성을 유지한 채로, 단위수량을 더 삭감하는 것, 혹은 시멘트를 함유한 결합재 전체의 수화발열량을 억제하고, 결합재의 강도발현성을 향상시킬 필요가 있다.In any case, in order to further increase the strength of the high-strength and high-flowing concrete, the fluidity of the entire cement-containing binder is improved, and the unit quantity is further reduced while maintaining the fluidity of the concrete, or the cement-containing It is necessary to suppress the hydration calorific value of the whole binder and to improve the strength expression of the binder.
그러나, 유동성과 강도는, 본질적으로 상반하여, 한 쪽을 향상시키면 다른 쪽이 저하한다는 관계가 있다. 따라서, 이 두 개의 과제를 동시에 해결하기는 용이하지가 않다. 그것에 덧붙여서, 수화발열량을 저하한다는 문제까지도 달성하기는 곤란하고, 이 과제를 모두 해결하는 것은 종래의 기술로는 곤란하였다. However, fluidity and strength are inherently opposite, and there is a relationship that when one side is improved, the other side is lowered. Therefore, it is not easy to solve these two problems at the same time. In addition, even the problem of lowering the amount of hydration calories is difficult to be achieved, and it has been difficult in the prior art to solve all of these problems.
또, 최근에는 여러 가지의 고유동 콘크리트나 고강도 콘크리트도 사용되고 있지만, 이 콘크리트는 우수한 성질의 상태를 보유하는 반면, 콘크리트의 자기수축 (시멘트의 수화반응에 의한 응결의 시작 이후에 생기는 체적감소가 발생하는 현상)이 증대한다는 문제가 있다.In addition, various high-flow concrete and high-strength concrete have been used in recent years, but the concrete has a state of excellent properties, while the self-shrinkage of the concrete (volume reduction occurs after the start of condensation due to the hydration reaction of cement) occurs. Is increased).
한편, 부재단면이 큰 콘크리트의 경우, 시멘트의 수화열이 그 중앙부근에 축적되어 내부온도가 상승하고, 그 상승과정 혹은 냉각과정에 있어서 타설 콘크리트의 외측(바깥 공기에 접촉하는 부분)과 내부 간에 상당한 온도차가 발생하여, 부분적인 변형이 생겨서, 소위 온도균열이 생기기 쉽다.On the other hand, in the case of concrete with a large member cross section, the heat of hydration of cement accumulates near the center thereof, and the internal temperature rises, and in the ascending or cooling process, a considerable amount of space is formed between the outside (part of contact with the outside air) and the interior of the poured concrete. A temperature difference occurs and partial deformation occurs, so-called temperature cracking is likely to occur.
이와 같은 온도균열의 발생이 예측되는 경우, 설계 및 시공상, 매스콘크리트로서 취급할 필요가 있다.When the occurrence of such a temperature crack is foreseen, it is necessary to treat it as mass concrete in design and construction.
매스콘크리트에 있어서의 온도균열을 방지하는 방법은 여러가지지만, 발열량이 작은 시멘트를 이용하는 것이 가장 효과적이고 경제적이다.Although there are many ways to prevent temperature cracking in mass concrete, it is most effective and economical to use cement having a small calorific value.
발열량이 적은 시멘트로서는, 포틀랜드 시멘트에 고로 슬래그 미분말 및/ 또는 플라이애시를 다량으로 혼화한 혼합시멘트가 있지만, 초기강도의 발현이 작고 형틀의 탈형이 뒤떨어지며. 내구성에 뒤떨어지는 등의 문제가 있다.As cement having a low calorific value, there are mixed cements in which Portland cement has mixed blast furnace slag powder and / or fly ash in a large amount, but the initial strength is low and the mold is poor in demoulding. There is a problem such as inferior durability.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 저열 포틀랜드 시멘트가 사용되지만, 이 저열 포틀랜드 시멘트에 의해서도 발열량의 저감이 충분하지는 않기 때문에, 온도균열 억제효과가 충분하지 않다는 문제가 있다.In order to solve this problem, a low heat Portland cement is used, but there is a problem that the effect of suppressing temperature cracking is not sufficient because the low heat Portland cement is not enough to reduce the calorific value.
또한, 매스 콘크리트에 있어서도 상기한 바와 같은 자기수축의 문제가 있다. 즉, 상기한 바와 같은 온도차에 따른 요인만으로는 설명할 수 없는 균열의 발생사례가 보고되어 있고, 이 균열의 발생에 자기수축이 크게 영향을 줄 가능성이 지적되고 있다.Moreover, also in mass concrete, there exists a problem of self-shrinkment as mentioned above. In other words, there have been reported cases of cracking that cannot be explained only by the factors caused by the temperature difference as described above, and it has been pointed out that self-shrinkage may greatly affect the occurrence of cracking.
도 1은, IM과 수화열/모르타르압축강도(C3S 15중량%정도)의 관계를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the relationship between IM and hydration heat / mortar compressive strength (about 15% by weight of C 3 S).
도 2는, IM과 수화열/모르타르압축강도(C3S 35중량%정도)의 관계를 나타내는 그래프이다.Fig. 2 is a graph showing the relationship between IM and hydration heat / mortar compressive strength (about 35% by weight of C 3 S).
도 3은, IM과 수화열/모르타르압축강도(C3S 55중량%정도)의 관계를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing the relationship between IM and hydration heat / mortar compressive strength (about 55% by weight of C 3 S).
도 4는, IM과 모르타르 유동(flow)의 관계(C3S 15중량%정도)를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the IM and the mortar flow (about 15% by weight of C 3 S).
도 5는, IM과 패트(pat)영역의 관계(C3S 15중량%정도)를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the relationship between the IM and the pat area (about C 3 S 15% by weight).
도 6은, IM과 모르타르 유동의 관계(C3S 35중량%정도)를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the relationship between the IM and the mortar flow (about 35% by weight of C 3 S).
도 7은, IM과 패트영역의 관계(C3S 35중량%정도)를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing the relationship between the IM and the pad area (about 35% by weight of C 3 S).
도 8은, IM과 모르타르 유동의 관계(C3S 55중량%정도)를 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the relationship between the IM and the mortar flow (about 55% by weight of C 3 S).
도 9는, IM과 패트영역의 관계(C3S 55중량%정도)를 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the relationship between the IM and the pad area (about C 3 S 55 wt%).
도 10은, 자기수축량의 측정결과의 그래프이다.Fig. 10 is a graph of the measurement result of the amount of self shrinkage.
본 발명은, 고강도ㆍ고유동 콘크리트의 강도를 더욱 증대시키기 위해서, 시멘트의 유동성향상 및 오랫동안 강도를 유지하면서 수화열을 억제한다는 문제를 동시에 달성하는 것을 목적으로 한다.In order to further increase the strength of high strength and high flow concrete, an object of the present invention is to simultaneously achieve the problem of improving the flowability of cement and suppressing the heat of hydration while maintaining the strength for a long time.
본 발명의 다른 목적은, 적은 물시멘트비로 높은 유동성 또 적은 점성을 나타내고, 또한 열이력을 받은 경우에도 높은 강도발현성을 나타내고, 게다가 자기수축량이 적은 고강도ㆍ고유동 콘크리트용 시멘트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cement for high strength and high flow concrete, which exhibits high fluidity and low viscosity with a low water cement ratio, high strength expression even when a heat history is received, and also has low self-shrinkage.
본 발명의 더욱 다른 목적은, 온도균열 및 자기수축에 기인하는 균열의 억제효과가 우수한 매스콘크리트용 시멘트를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a cement for mass concrete that is excellent in suppressing cracks due to temperature cracking and self-shrinkage.
본 발명은, 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 시멘트클링커 속의 Al2O3와 Fe2O3를, Al2O3/Fe2O3비로, 0.05 내지 0.62로 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 in the cement clinker are 0.05 to 0.62 in an Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 ratio.
시멘트 속의 3CaOㆍAl2O3(이하, C3A라 함)는, 수화반응성이 높고, 수화발열량도 많으며, 또한 자기수축량도 크게 되는 것이 알려져 있고, 중용열(中庸熱) 포틀랜드 시멘트나 저열 포틀랜드 시멘트를 제조하는 경우, C3A를 보통 포틀랜드 시멘트의 9중량%정도에서, 2 내지 4중량%정도로 감소시키고 있다.3CaO · Al 2 O 3 (hereinafter referred to as C 3 A) in cement is known to have high hydration reactivity, high hydration calorific value, and high self shrinkage, and moderate heat Portland cement or low heat Portland. When producing cement, C 3 A is usually reduced from about 9% by weight of Portland cement to about 2 to 4% by weight.
시멘트 클링커의 Al2O3/Fe2O3비(이하, IM라 함)가 0.62부근에서, 보그식으로 계산한 경우의 간극질(間隙質)은, 페라이트(ferrite)(C4AF)만으로 이루지고, C3A가 계산상 생성하지 않게 된다.When the Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 ratio of the cement clinker (hereinafter referred to as IM) is around 0.62, the gap quality when calculated by vogue is only ferrite (C 4 AF). And C 3 A does not generate computationally.
게다가, IM을 저하시키는 것에 의해, 간극질은 C6AF2 또는 C2F조성의 페라이트로 변화해 간다.In addition, by lowering IM, the gap is changed to ferrite of C 6 AF 2 or C 2 F composition.
이것에 의해, 수화반응성이 높고, 수화발열량도 많고, 콘크리트에 있는 경우에 혼화제의 흡착량이 많고, 또한 자기수축이 가장 큰 C3A를 없애는 것에 의해, 유동성의 향상과 자기수축의 저감이 가능하게 된다.As a result, it is possible to improve fluidity and reduce self-shrinkage by eliminating C 3 A, which has a high hydration reactivity, high hydration calorific value, and a large amount of adsorption of admixture when it is in concrete, and which has the largest self shrinkage. do.
게다가, IM의 저감에 의해 페라이트의 조성이 C4AF에서 C6AF2와 변화함에 따라, 시멘트의 수화발열량이 저하하고, 유동성이 향상한다.In addition, as the composition of the ferrite changes from C 4 AF to C 6 AF 2 due to the reduction of IM, the amount of heat of hydration of cement decreases and fluidity improves.
또한, C4AF는 C3A 다음으로 자기수축이 크고, 게다가 C6AF2는 자기수축이 작기 때문에, 상기한 바와 같은 조성변화에 의해 자기수축성도 더욱 저감되는 것이 된다.In addition, since C 4 AF has the larger self contraction after C 3 A, and C 6 AF 2 has smaller self contraction, the self contraction property is further reduced by the composition change as described above.
이와 같이, 단지 C3A를 없애는 것에 의한 효과이상으로, 시멘트 클링커의 IM을 저감하는 것에 의한 페라이트조성의 변경이, 과제해결의 유효수단인 것이 본 발명에 의해 명확해졌다.As described above, it has been clarified by the present invention that the change of the ferrite composition by reducing the IM of the cement clinker is an effective means for solving the problem, beyond the effect of simply removing C 3 A.
또, 간극질이, C2F조성의 페라이트(IM=0부근)로는, 모르타르압축강도의 신장이 불충분하기 때문에, IM의 하한치를 0.05로 설정하였다. 이것은, 2CaOㆍSiO2(이하, C2S라 함)로의 미량성분 고용량(固溶量)의 변화에 의한 영향에 더하고, 시멘트 클링커 속의 Al2O3량이 적게 되는 것에 의해, C2S의 결정이 크게 되고, 시멘트로의 분쇄과정에서 C2S가 분쇄되어 오는 것도 원인의 하나로 사료된다.In addition, because the gap was insufficient in the extension of the mortar compressive strength as ferrite (near IM = 0) of the C 2 F composition, the lower limit of the IM was set to 0.05. This is in addition to the effect of the change of the high content of the trace constituents to 2CaO.SiO 2 (hereinafter referred to as C 2 S), and the amount of Al 2 O 3 in the cement clinker is reduced, thereby determining the C 2 S crystal. This is large, and one of the causes is that C 2 S is crushed in the process of grinding into cement.
본 발명에 있어서는, C2S의 함유량은 35 내지 75중량%로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, the content of C 2 S is preferably in the range of 35 to 75% by weight.
시멘트 클링커 속의 C2S의 함유량은 35중량%미만이면 상대적으로 C3S의 함유량이 많게 되고, 콘크리트의 발열량이 크게 되어, 열이력을 받은 경우의 강도발현성이 저하하여, 저열 포틀랜드 시멘트에 비해서 콘크리트의 단열온도 상승비강도(단열온도상승 1℃당의 강도)가 크게 되지 않는다.If the content of C 2 S in the cement clinker is less than 35% by weight, the content of C 3 S is relatively high, and the amount of heat generated by the concrete is increased, resulting in a decrease in strength expression when a thermal history is received, and compared with low heat Portland cement. The specific strength (the strength per 1 ℃ of insulation temperature rise) of concrete's insulation temperature rise does not become large.
반대로, 75중량%를 초과하면 강도발현속도가 뒤떨어지고, 소정의 강도가 얻어지지 않게 된다. 또한, 저열 포틀랜드 시멘트에 비해서 콘크리트의 단열온도상승비강도가 커지지 않는다.On the contrary, when it exceeds 75% by weight, the strength expression rate is inferior, and predetermined strength is not obtained. In addition, compared with the low heat Portland cement, the thermal insulation temperature rise ratio of the concrete is not increased.
이 콘크리트의 단열온도상승비강도는, 콘크리트의 온도균열에 대응하는 저항성의 지표로 된다.The adiabatic temperature increase ratio strength of this concrete becomes an index of resistance corresponding to the temperature cracking of the concrete.
콘크리트의 온도균열에 대응하는 저항성은, 콘크리트의 인장강도/발생응력의 비가 크게 되는만큼 크게 된다.The resistance corresponding to the temperature cracking of the concrete becomes so large that the ratio of tensile strength / generated stress of the concrete becomes large.
즉, 강도가 같으면 발생응력이 작은 만큼, 발생응력이 같으면 인장강도가 큰 만큼 온도균열에 대응하는 저항성은 크게 된다.In other words, if the strength is the same, as the generated stress is smaller, and if the generated stress is the same, the resistance corresponding to the temperature crack becomes larger as the tensile strength is larger.
또한, 발생응력은 구조물의 모든 조건이 동일한 경우, 콘크리트의 발열량이 커지면 커진다.In addition, the generated stress is increased when the heat generation amount of the concrete, if all the conditions of the structure are the same.
콘크리트의 온도균열저항성의 상세한 평가는, 유한요소법 등을 이용한 온도응력해석에 의해 행할 필요가 있지만, 콘크리트 그 자체의 온도균열저항성의 비교에 있어서는, 간이적으로 단열온도 상승량 1℃당 강도(압축)가 지표로서 이용되는 것이다.Although detailed evaluation of the temperature crack resistance of concrete needs to be carried out by temperature stress analysis using the finite element method, etc., in comparison with the temperature crack resistance of the concrete itself, the strength (compression) per 1 ° C. of the thermal insulation temperature rise is simple. Is used as an index.
이것은, 인장강도가 압축강도와 상관관계가 있기 때문이다.This is because tensile strength is correlated with compressive strength.
또한, 본 발명에 있어서는, 시멘트 클링커 속의 Al2O3와 Fe2O3가, Al2O3/Fe2O3비로 0.05 내지 0.62인 시멘트 클링커를 함유하는 시멘트조성물 속에, 입경 20㎛이하의 플라이애시가 2 내지 25중량% 배합되는 것도 가능하다.In the present invention, in the cement composition containing Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 in a cement composition containing a cement clinker having a ratio of 0.05 to 0.62 in an Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 ratio, the ply having a particle diameter of 20 μm or less It is also possible that the ash is blended from 2 to 25% by weight.
플라이애시를 배합하는 경우, 그 입경을 20㎛이하로 한 것은, 입경이 20㎛이하이면, 플라이애시가 시멘트입자 간에 충전되어, 충전재효과에 의해 점도가 오르지 않고 유동성이 향상하기 때문이다.When a fly ash is mix | blended, the particle diameter shall be 20 micrometers or less because when a particle diameter is 20 micrometers or less, a fly ash will fill between cement particles, and a fluidity will improve without a viscosity increase by a filler effect.
또한, 플라이애시의 배합량을 2 내지 25중량%로 한 것은, 플라이애시의 배합량이 2중량%미만이면, 충분한 충전재효과가 얻어지지 않고, 반대로 25중량%을 초과하면 강도발현속도가 지연되어, 소정의 강도가 얻어지지 않기 때문이다.Moreover, when the compounding quantity of fly ash was 2-25 weight%, when the compounding quantity of fly ash is less than 2 weight%, sufficient filler effect will not be acquired, On the contrary, when it exceeds 25 weight%, intensity | strength expression speed will be delayed and predetermined This is because the strength of is not obtained.
게다가, 이와 같은 플라이애시에 대해서, 블레인 비표면적이 5000 내지 10000㎠/g의 고로 슬래그 미분말을 10 내지 60중량%배합하는 것도 가능하다.Moreover, it is also possible to mix | blend 10-60 weight% of blast furnace slag powders of 5000-10000cm <2> / g with respect to such fly ash.
고로 슬래그 분말의 블레인 비표면적이 5000㎠/g이상이면, 고로 슬래그가 시멘트입자 간에 충전되고, 충전재효과에 의해 점도가 오르지 않고 유동성이 향상되는 한편, 10000㎠/g을 초과하면, 콘크리트에 있어서 소정의 가동성을 얻기 위한 분산제의 사용량이 매우 많게 되어, 경제적이지 못하게 된다.If the blast furnace slag powder has a specific surface area of 5000 cm 2 / g or more, the blast furnace slag is filled between the cement particles and the viscosity is improved without increasing the viscosity due to the filler effect, while if it exceeds 10000 cm 2 / g, the concrete The amount of dispersant used to obtain the high mobility becomes very large, and it is not economical.
또한, 고로 슬래그 미분말의 배합량이 10중량%미만이면, 충분한 충전재 효과가 얻어지지 않고, 반대로 60중량%를 초과하면 강도발현속도가 늦어지게 되어, 소정의 강도가 얻어지지 않게 된다.On the other hand, if the blending amount of the blast furnace slag powder is less than 10% by weight, a sufficient filler effect is not obtained. On the contrary, if it exceeds 60% by weight, the strength expression rate is slowed, and the predetermined strength is not obtained.
게다가, 본 발명에 있어서는, 분산제를 배합하는 것도 가능하다.In addition, in this invention, it is also possible to mix | blend a dispersing agent.
분산제는, 낮은 물시멘트비로 시멘트입자를 분산시켜서 시멘트 페이스트(pas te)의 항복치를 작게 하여 유동성을 확보하는 목적으로 사용하는 것이고, 그 조성은 시멘트입자를 분산시킬 수 있다면 특히 한정되는 것은 아니고, 시중에서 파는 고성능 감수제나 고성능 AE감수제를 사용할 수 있다.The dispersant is used for the purpose of dispersing the cement particles at a low water cement ratio to secure the fluidity by reducing the yield value of the cement paste, and the composition thereof is not particularly limited as long as it can disperse the cement particles. You can use either a high performance water reducer or a high performance AE water reducer.
본 발명의 시멘트를 고강도ㆍ고유동 콘크리트에 적용하는 경우, 시멘트, 물, 골재 및 분산제 등의 배합을 특히 제한하지는 않지만, 콘크리트의 점성이 현저하게 증가하는 물시멘트비 30%정도이하의 고강도ㆍ고유동 콘크리트로 적용하면 가장 효과적이다.When the cement of the present invention is applied to high strength and high flow concrete, the mixing of cement, water, aggregate, and dispersant is not particularly limited, but the high strength and high flow rate of water cement ratio of 30% or less that significantly increases the viscosity of concrete is increased. It is most effective when applied with concrete.
이상과 같이, 본 발명에서는, 클링커 조성을, Al2O3/Fe2O3비로, 0.05 내지 0.62로 했기 때문에, 시멘트의 유동성향상 및 오랫 동안 강도를 유지하면서 수화열을 억제한다는 종래에 해결할 수 없었던 과제를 동시에 해결하기에 이르렀다. 이 결과, 종래의 저열 포틀랜드 시멘트의 문제점이나 플라이애시 등을 첨가하는 경우의 문제점을 해결하는 것이 가능하고, 고강도ㆍ고유동 콘크리트조성물을 제공할 수 있게 되었다.As described above, in the present invention, since the clinker composition is set to 0.05 to 0.62 in the Al 2 O 3 / Fe 2 O 3 ratio, the problem that has not been solved in the past such as improving the flowability of cement and suppressing the heat of hydration while maintaining strength for a long time. To solve at the same time. As a result, it is possible to solve the problems of the conventional low-heat Portland cement and the case of adding fly ash, and to provide a high strength and high flow concrete composition.
또한, 낮은 물콘크리트비로 높은 유동성 또 낮은 점성을 나타내고, 열이력을 받은 경우에도 높은 강도발현성을 나타내는 고강도ㆍ고유동콘크리트를 얻는 것이 가능하다.In addition, it is possible to obtain high strength and high flow concrete with low water concrete ratio, high fluidity and low viscosity, and high strength expression even when a thermal history is received.
이것에 의해, 설계기준강도가 80N/㎟정도인 고강도ㆍ고유동 콘크리트로도 펌프의 기종이나 압송조건이 한정됨이 없이 시공하는 것이 가능하게 되고, 또한 사용가능한 골재도 제한되는 것이 없게 되고, 용이하게 고강도ㆍ고유동 콘크리트의 제조가 가능하다. As a result, even high strength and high flow concrete having a design reference strength of about 80 N / mm 2 can be constructed without any limitation on the type of pump or the pumping condition, and the aggregate that can be used is also not limited. High strength and high flow concrete can be manufactured.
또한, 자기수축량도 저감할 수 있게 되고, 자기수축에 따른 균열의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 내구성도 향상시킬 수 있고, 고강도ㆍ고유동 콘크리트로서의 고기능화를 촉진할 수 있다.In addition, the amount of self-shrinkage can be reduced, the occurrence of cracks due to self-shrinkage can be prevented, and the durability can be improved, and high functionalization as high strength and high flow concrete can be promoted.
게다가, 매스콘크리트 구조물에 있어서 온도균열에 대응하는 저항성이 향상되고, 일반적으로 병용되는 다른 온도균열 대책인 저감이 가능하게 되고, 경제적으로 온도균열을 저감하는 것이 가능하게 된다.In addition, in the mass concrete structure, the resistance corresponding to temperature cracking is improved, and reduction, which is another temperature cracking countermeasure commonly used in combination, becomes possible, and it is possible to economically reduce temperature cracking.
이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described.
(시험예1)Test Example 1
시약을 이용해서 시멘트 클링커의 원료를 조합하고, 전기로에서 1450℃로 한 시간 소성후, 전기로로부터 뽑아 내어 공기 중으로 급냉하여, 표 1 내지 3에서 나타내는 실시예 1 내지 12의 조성의 클링커, 및 비교예 1 내지 9의 조성의 클링커를 얻었다. The raw materials of the cement clinker were combined using a reagent, and after firing at 1450 ° C. for one hour in an electric furnace, they were extracted from the electric furnace and quenched in air, and the clinkers of the compositions of Examples 1 to 12 shown in Tables 1 to 3, and Comparative Examples The clinker of the composition of 1-9 was obtained.
표 1Table 1
표 2TABLE 2
표 3TABLE 3
이 실시예 1 내지 12, 및 비교예 1 내지 9의 조성의 클링커에, SO3환산으로 2 중량%로 되도록 석고를 첨가하고, 테스트분쇄기에 혼합분쇄하는 것에 의해서, C3S량 및 IM의 다른 시멘트 21 종을 조정하였다.Gypsum was added to the clinker of the compositions of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 9 so as to be 2% by weight in terms of SO 3 , and mixed and pulverized in a test grinder, thereby varying the amount of C 3 S and IM. 21 kinds of cement were adjusted.
그 광물조성을 표 4 내지 6에 나타낸다. The mineral composition is shown in Tables 4-6.
표 4Table 4
표 5Table 5
표 6Table 6
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 2900 내지 3000㎠/g로 하였다.The powder degree of cement was 2900-3000 cm <2> / g in the specific surface area of a lane.
상기 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 9의 클링커에 관해서, 수화열과 모르타르압축강도를 측정하여, 그 비를 산출하였다.About the clinker of the said Examples 1-12 and Comparative Examples 1-9, the heat of hydration and the mortar compressive strength were measured, and the ratio was computed.
수화열의 측정은, JIS의 R5203-1995에 기초하여 행하였다.The heat of hydration was measured based on R5203-1995 of JIS.
또한, 모르타르압축강도의 측정은, JIS의 R5201-1992에 기초하여 행하였다.In addition, the mortar compressive strength was measured based on R5201-1992 of JIS.
그 측정결과를 표 7 내지 9로 나타낸다. The measurement results are shown in Tables 7 to 9.
표 7TABLE 7
표 8Table 8
표 9Table 9
표 7 내지 9에서도 명확한 바와 같이, 실시예 1 내지 12에는 비교예 1 내지 9에 비해서 수화열/모르타르압축강도의 비가 작고, 수화열발생의 억제효과가 인정되었다.As is clear from Tables 7 to 9, in Examples 1 to 12, the ratio of the heat of hydration / mortar compressive strength was smaller than that of Comparative Examples 1 to 9, and the effect of suppressing the generation of hydration heat was recognized.
특히, 재령(材齡) 13주 및 1년의 수화열/모르타르압축강도의 비는, 도 1 내지 3에도 나타내는 바와 같이, C3S량이 15중량%정도, 35중량%정도, 및 55중량%정도의 어느 경우에도 IM 0.05 내지 0.62의 범위 내에서 작게 되었다.In particular, age (材齡) the ratio of the 13 state, and heat of hydration / mortar compression of the year strength, Figs. 1 to, as shown in 3, C 3 S amount is 15 wt% and 35 wt% or so, and about 55% by weight In any case, IM became small within the range of 0.05 to 0.62.
게다가, 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 9에 관해서 유동과 패트영역을 측정하였다.In addition, the flow and the pad area were measured for Examples 1-12 and Comparative Examples 1-9.
(패트영역의 측정방법)(Measuring method of plastic area)
감수제를 함유한 혼연수 70㎖를 넣은 비이커 200㎖의 가운데로 약 10초 사이에 시멘트 200g을 투입하고, 핸드 믹서로 일분 50초 간격으로 뒤섞어서 페이스트를 조정하였다. The paste was adjusted by putting 200 g of cement in about 10 second in the middle of 200 ml of beakers containing 70 ml of mixed water containing a water reducing agent, and mixing by hand mixer at intervals of 1 minute and 50 seconds.
이 페이스트는, 플라스틱판 위에 있는 미니 슬럼프 콘에 스픈으로 흘려 넣고, 마이크로스펙트라에 미니 슬럼프 콘 내의 페이스트를 잘 뒤섞은 후, 상면을 고르게 하고, 시멘트투입개시에서 삼분 후에 미니 슬럼프 콘을 끌어 올렸다.The paste was poured into the mini slump cone on the plastic sheet, mixed the paste in the mini slump cone with the microspectra, and then evenly topped and pulled up the mini slump cone after three minutes at the start of cement injection.
플라스틱판 위에 확대한 페이스트의 짧은 지름 및 긴 지름을 측정하고, 패트영역을 산출하였다.The short and long diameters of the paste expanded on the plastic sheet were measured, and the pad area was calculated.
(유동의 측정 방법)(Measuring method of flow)
유동치의 측정은, JIS의 R5201-1992에 기초하여 행하였다.The flow value was measured based on R5201-1992 of JIS.
즉, 시료를 건조한 옷감에 잘 뽑은 유동테이블 위의 중앙의 위치에 틀림없이 설치한 유동콘에 이 층으로 결속한다. 각 층은, 찌르기봉의 선단이 그 측이 약1/2의 깊이까지 넣고, 전면에 걸친 각 15회 찌르기, 최후에 부족분을 보충한 표면을 고르게 한다.That is, the sample is bound in this layer to a flow cone installed at a central position on the flow table where the sample is well drawn on a dry cloth. In each layer, the tip of the stick sticks to a depth of about 1/2 of its side, each of the 15 sticks across the entire surface, and eventually evens out the surface that made up the shortfall.
결속한 후, 유동콘을 상방으로 없애고, 15초 사이에 15회 낙하운동을 주고, 시료가 확대된 후의 지름을 최대로 인정하는 방향과, 이것에 직각인 방향으로 측정하고, 그 평균치를 ㎜를 단위로 하는 정수로 표시하여, 이것을 유동치로 하였다.After binding, remove the flow cone upwards, give 15 drop motions in 15 seconds, measure the diameter after the sample is enlarged to the maximum, and in the direction perpendicular to this, measure the average value in mm It expressed by the integer made into units and made this the fluid value.
그 측정결과를 표 10 내지 12로 나타낸다. The measurement results are shown in Tables 10 to 12.
표 10Table 10
표 11Table 11
표 12Table 12
표 10에는, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3, 즉 C3S량이 15중량%정도의 비라이트(belite) 시멘트에 관해서의 결과를 나타냈다.In Table 10, Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3, ie, the results regarding the belite cement of about 15% by weight of C 3 S amount were shown.
IM 0.05 내지 0.62의 범위 내로 모르타르 유동, 패트영역 모두 크게 되었지만, 이것은 도 4 내지 도 5에 의해 명확히 나타나고 있다.Although the mortar flow and the pad area were both enlarged within the range of IM 0.05 to 0.62, this is clearly shown by FIGS. 4 to 5.
특히, 표 11에는, 실시예 5 내지 8, 비교예 4 내지 6, 즉 C3S량이 35중량%정도의 저열에서 중용열 타입의 시멘트의 결과를 나타냈다.In particular, Table 11, showed Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 to 6, that is a result of the C 3 S in the moderate heat cement type in the low heat of about 35% by weight amount.
표 11의 결과 (C3S량이 35중량%정도의 경우에 있어서도, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, IM 0.05 내지 0.62의 범위 내에서 모르타르 유동, 패트영역 모두 크게 되고, 특히 패트영역은, IM 0.62부근에서 현저하게 증가하였다. 따라서, 실시예 5 내지 8과 비교예 4, 5에서 현저하게 서로 틀린 것이 보여졌다.Results of Table 11 (Even when the amount of C 3 S is about 35% by weight, as shown in FIGS. 6 and 7, both the mortar flow and the pad area become large within the range of IM 0.05 to 0.62. Significantly increased near IM 0.62. Thus, in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 and 5, it was markedly different from each other.
게다가, C3S 55 중량%정도의 보통 시멘트 타입의 결과를 표 12의 실시예 9 내지 12, 비교예 7 내지 9에 나타냈다.In addition, the results of the normal cement type of about 55% by weight of C3S are shown in Examples 9 to 12 and Comparative Examples 7 to 9 of Table 12.
표 12의 결과(C3S량이 55중량%정도의 경우)에 있어서도, 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이 IM 0.05 내지 0.62의 범위 내에서 모르타르 유동, 패트영역 모두 크고, 패트영역은 IM 0.62부근에서 현저하게 증가하였다. 따라서, 실시예 9 내지 12와 비교예 7, 8에서 현저하게 서로 틀린 것이 보여졌다.Also in the results of Table 12 (when the amount of C 3 S is about 55% by weight), as shown in FIGS. 8 and 9, both the mortar flow and the pad area are large within the range of IM 0.05 to 0.62, and the pad area is near IM 0.62. Increased significantly. Thus, in Examples 9 to 12 and Comparative Examples 7, 8 were found to be significantly different from each other.
(시험예2)Test Example 2
시멘트, 얇은 골재, 거친 골재, 혼화제, 및 물로 이루어진 재료를 이용해서, 물시멘트비 30, 25, 20%, 단위수량 175㎏/㎥의 콘크리트를 두축 강제련하여 믹서를 이용하여 혼련하고, 회전점도계를 이용해서 투포인트법에 의해 외관 점도를 측정하고, JIS A 1108에 의해 압축강도를 측정하였다.Using materials consisting of cement, thin aggregate, coarse aggregate, admixture, and water, two-axes concrete with a water cement ratio of 30, 25, 20% and unit quantity of 175㎏ / ㎥ is kneaded with a mixer and kneaded with a mixer. Appearance viscosity was measured by the two-point method using, and compressive strength was measured by JIS A 1108.
또한, 물시멘트비 30%, 단위수량 175㎏/㎥, 단위시멘트량 580㎏/㎥의 콘크리트에 관해서, 사단법인 일본 콘크리트 공학협회의 「시멘트페이스트, 모르타르, 콘크리트의 자기수축 및 자기팽창시험방법(안)」에 의해 자기수축량을 측정하였다.In addition, regarding the concrete having a water cement ratio of 30%, a unit quantity of 175 kg / m3 and a unit cement amount of 580 kg / m3, the method of self-shrinkment and self-expansion of cement paste, mortar, and concrete, ) Was measured.
사용재료 중인 시멘트로서는, 광물조성이 표 13에 나타내는 바와 같은 일곱 종류의 클링커(실시예 13 내지 실시예 16 및 비교예 10 내지 비교예 12)에, 석고를 SO3환산으로 1.0%첨가해서 분쇄한 것을 이용하였다.As cement in the materials used, the mineral composition was ground by adding 1.0% of gypsum in terms of SO 3 to seven types of clinkers (Examples 13 to 16 and Comparative Examples 10 to 12) as shown in Table 13. It was used.
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 3100 내지 3300㎠/g로 하였다.The cementity of the cement was 3100 to 3300 cm 2 / g of the specific surface area of the brain.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다.In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, 고성능 AE 감수인 FP300UB(FPK 제)를 이용하고, 그 첨가량은, 콘크리트의 슬럼프 유동치가 60±5㎝로 되는 양으로 하였다.In addition, as the dispersant, FP300UB (manufactured by FPK), which is a high-performance AE supernatant, was used, and the added amount thereof was an amount such that the slump flow value of the concrete was 60 ± 5 cm.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
시험결과를 표 13 및 도 10에 나타낸다.The test results are shown in Table 13 and FIG.
표 13에서도 명확하듯이, IM이 0.62를 초과하는 비교예 10 및 비교예 11의 경우는 외관 점도의 저하가 불충분하지만, IM이 0.62이하인 실시예 13 내지 실시예 16 및 비교예 12의 경우는, 외관 점도가 현저하게 저하되는 것이 판명되었다.As is also clear from Table 13, in the case of Comparative Example 10 and Comparative Example 11 in which the IM exceeds 0.62, the decrease in the external viscosity is insufficient, but in Examples 13 to 16 and Comparative Example 12 in which the IM is 0.62 or less, It was found that the apparent viscosity was significantly lowered.
한 편, IM이 0.06미만인 비교예 3의 경우는, 강도발현성에 뒤떨어지는 것이 판명되었다.On the other hand, in the case of the comparative example 3 whose IM is less than 0.06, it turned out that it is inferior to intensity expression.
게다가, 도 10에서도 명확하듯이, IM이 0.62를 초과하는 비교예 10 및 비교예 11의 경우는, 자기수축이 현저하지만, IM이 0.62이하의 각 실시예에는 자기수축량이 현저하게 저감되는 것이 판명되었다. In addition, as is apparent from FIG. 10, in the case of Comparative Examples 10 and 11 in which the IM is greater than 0.62, the self-shrinkage is remarkable, but in each of the embodiments of the IM of 0.62 or less, the self-shrinkage amount is found to be significantly reduced. It became.
표 13Table 13
(시험예3)Test Example 3
시멘트, 얇은 골재, 거친 골재, 혼화제, 및 물로 이루어진 재료를 이용해서, 물시멘트비 25%, 단위수량 175㎏/㎥의 콘크리트를 두축 강제련하여 믹서를 이용하여 혼련하고, JIS A 1108에 의해 압축강도를 측정하였다.Using cement, thin aggregate, coarse aggregate, admixture, and water, two-bit concrete with 25% water cement ratio and 175 kg / m3 unit quantity is forcibly kneaded with a mixer and kneaded using a mixer. Was measured.
사용재료 중인 시멘트로서는, 광물조성이 표 14에 나타내는 바와 같은 다섯 종류의 클링커(실시예 17 내지 실시예 19 및 비교예 13 내지 비교예 14)에, 석고를 SO3환산으로 1.0%첨가해서 분쇄한 것을 이용하였다.As cement in the material used, the mineral composition was ground by adding 1.0% of gypsum in conversion of SO 3 to five types of clinkers (Examples 17 to 19 and Comparative Examples 13 to 14) as shown in Table 14. It was used.
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 3100 내지 3300㎠/g로 하였다.The cementity of the cement was 3100 to 3300 cm 2 / g of the specific surface area of the brain.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다.In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, 고성능 AE 감수인 마이테이 3000S(화왕주식회사제)를 이용하고, 그 첨가량은, 콘크리트의 슬럼프 유동이 60±5㎝로 되는 양으로 하였다.Furthermore, as the dispersant, Maitei 3000S (manufactured by Huawang Co., Ltd.), which is a high-performance AE supernatant, was used, and the amount thereof was set to an amount such that the slump flow of the concrete was 60 ± 5 cm.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
압축강도 시험용의 공시체(供試體)의 양생(養生)은, 20℃, 수중의 표준양생과 , 열이력을 받은 경우의 강도를 확인하기 위해서 두께 10㎝의 발포(發泡) 스치로폴용기 중에 공시체를 넣고, 공간에 발포 스치로폴 비즈(beads)를 충전한 간이단열양생의 두 종류로 하였다.The curing of specimens for compressive strength test was carried out in a foamed Schiropol container with a thickness of 10 cm in order to confirm the strength when subjected to standard curing in water at 20 ° C and thermal history. Was added, and two kinds of the simple thermal curing which filled the foamed Styropol beads (space).
또한, 간이단열양생에 있어서는, 열전대(熱電對)를 이용하여 콘크리트온도의 측정도 행하였다.In the simple thermal curing, the concrete temperature was also measured using a thermocouple.
시험결과를 표 14에서 나타낸다. The test results are shown in Table 14.
표 14Table 14
도 14에서도 명확하듯이, 2CaOㆍSiO2함유량이 35중량%이상인 실시예17 내지 실시예 19및 비교예 14의 경우는 문제가 없지만, 35중량%미만인 비교예 13의 경우는, 상대적으로 3CaOㆍSiO2함유량이 많지 않고, 열이력을 받은 경우의 강도발현성이 저하되는 것이 판명되었다.As is also clear from Fig. 14, there is no problem in Examples 17 to 19 and Comparative Example 14 in which the content of 2CaO.SiO 2 is 35% by weight or more, but in the case of Comparative Example 13 which is less than 35% by weight, it is relatively 3CaO. It was found that the SiO 2 content was not high and the strength developability in the case of receiving a thermal history was lowered.
한 편, 2CaOㆍSiO2함유량이 65중량%를 초과하는 비교예14의 경우는, 강도발현이 현저하게 늦어지는 것이 판명되었다.On the other hand, in the case of Comparative Example 14 in which the content of 2CaO.SiO 2 exceeds 65% by weight, it was found that the strength expression was remarkably slowed down.
(시험예4)Test Example 4
시멘트, 얇은 골재, 거친 골재, 분산제, 및 물로 이루어진 재료를 이용해서, 물시멘트비 50%, 단위수량 175㎏/㎥, 단위시멘트량 350㎏/㎥의 콘크리트를 두축 강제련하여 믹서를 이용하여 혼련하고, 공기순환식 단열온도 상승시험장치를 이용해서 단열온도 상승량을 측정하고, JIS A 1108에 의해 압축강도를 측정하였다.Using cement, thin aggregate, coarse aggregate, dispersant, and water, two-axes concrete with 50% water cement, 175 kg / m3 unit quantity, and 350 kg / m3 unit cement volume is kneaded using a mixer to knead. The amount of increase in heat insulation temperature was measured using an air circulation type heat insulation temperature increase test apparatus, and the compressive strength was measured according to JIS A 1108.
사용재료 중인 시멘트로서는, 광물조성이 표 15에 나타내는 바와 같은 일곱 종류의 클링커(실시예 20 내지 실시예 23 및 비교예 15 내지 비교예 17)에, 석고를 SO3환산으로 1.0%첨가해서 분쇄한 것을 이용하였다.As the cement used in the material, the mineral composition was ground by adding 1.0% of gypsum in conversion of SO 3 to seven kinds of clinkers (Examples 20 to 23 and Comparative Examples 15 to 17) as shown in Table 15. It was used.
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 3100 내지 3300㎠/g로 하였다.The cementity of the cement was 3100 to 3300 cm 2 / g of the specific surface area of the brain.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다.In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, AE 감수인 포조리스 NO. 70(NMB 제)를 이용하고, 그 첨가량은, 시멘트의 0.25중량%로 하였다.In addition, as a dispersant, Pozoris NO. 70 (made by NMB) was used and the addition amount was 0.25 weight% of cement.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
시험결과를 표 15에서 나타낸다.The test results are shown in Table 15.
표 15에서도 명확하듯이, IM이 0.05이상으로 0.62이하의 실시예20 내지 실시예 23의 경우는, IM의 저감에 의해 강도발현성에 지장을 초래하지 않고, 단열온도상승량이 감소하고, 단열온도상승비강도가 크게 되는 것이 판명되었다.As is clear from Table 15, in the case of Examples 20 to 23 in which the IM is 0.05 or more and 0.62 or less, the thermal insulation temperature increase decreases and the thermal insulation temperature rise does not interfere with the strength expression property by the IM reduction. It has been found that the specific strength increases.
이것에 대하여, IM이 0.05미만인 비교예17의 경우는, 강도발현성이 저하하기 때문에, 재령 28일까지로는 단열온도상승비강도가 낮게 되는 것이 판명되었다.On the other hand, in the case of the comparative example 17 in which IM is less than 0.05, since intensity expression property falls, it turned out that the thermal insulation temperature rising ratio becomes low until 28 days old.
한 편, IM이 0.62를 초과하는 비교예 15 및 비교예 16이 경우는, 단열온도상승량이 크게 되었다. On the other hand, in the case of the comparative example 15 and the comparative example 16 which IM exceeds 0.62, the heat insulation temperature rise amount became large.
표 15Table 15
(시험예5)Test Example 5
시멘트, 얇은 골재, 거친 골재, 분산제, 및 물로 이루어진 재료를 이용해서, 물시멘트비 50%, 단위수량 175㎏/㎥, 단위시멘트량 350㎏/㎥의 콘크리트를 두축 강제련하여 믹서를 이용하여 혼련하고, 공기순환식 단열온도 상승시험장치를 이용해서 단열온도 상승량을 측정하고, JIS A 1108에 의해 압축강도를 측정하였다.Using cement, thin aggregate, coarse aggregate, dispersant, and water, two-axes concrete with 50% water cement, 175 kg / m3 unit quantity, and 350 kg / m3 unit cement volume is kneaded using a mixer to knead. The amount of increase in heat insulation temperature was measured using an air circulation type heat insulation temperature increase test apparatus, and the compressive strength was measured according to JIS A 1108.
사용재료 중인 시멘트로서는, 광물조성이 표 16에 나타내는 바와 같은 다섯 종류의 클링커(실시예 24 내지 실시예 26 및 비교예 18 내지 비교예 19)에, 석고를 SO3환산으로 1.0%첨가해서 분쇄한 것을 이용하였다.As cement in the material used, the mineral composition was ground by adding 1.0% of gypsum in conversion of SO 3 to five types of clinkers (Examples 24 to 26 and Comparative Examples 18 to 19) as shown in Table 16. It was used.
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 3100 내지 3300㎠/g로 하였다.The cementity of the cement was 3100 to 3300 cm 2 / g of the specific surface area of the brain.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다. In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, AE 감수인 포조리스 NO. 70(NMB 제)를 이용하고, 그 첨가량은, 시멘트의 0.25중량%로 하였다.In addition, as a dispersant, Pozoris NO. 70 (made by NMB) was used and the addition amount was 0.25 weight% of cement.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
시험결과를 표 16에서 나타낸다.The test results are shown in Table 16.
표 16Table 16
표 16에서도 명확하듯이, IM이 0.2이어도, 2CaOㆍSiO2함유량이 45중량%미만인 비교예18의 경우는, 강도발현속도는 빨라지지만 단열온도 상승량도 크게 되기 때문에, 재령 7일 이후의 단열온도상승비강도는 낮게 되는 것이 판명되었다.As is clear from Table 16, in the case of Comparative Example 18 in which the content of 2CaO.SiO 2 is less than 45 wt% even if IM is 0.2, the strength expression rate is faster, but the increase in heat insulation temperature is also increased. The upward strength was found to be low.
반대로, 2CaOㆍSiO2함유량이 75중량%를 초과하는 비교예19의 경우는, 단열온도상승량은 작게 되지만, 강도발현속도가 늦어지기 때문에, 재령 7일에 있어서의 단열온도상승비강도가 현저하게 저하되는 것이 판명되었다.In contrast, in the case of Comparative Example 19 in which the content of 2CaO.SiO 2 is more than 75% by weight, the heat insulation temperature rise is small, but the strength expression rate is slowed down, so that the heat insulation ratio is significantly remarkable at 7 days. It turned out to fall.
(시험예6)Test Example 6
시멘트, 얇은 골재, 거친 골재, 분산제, 및 물로 이루어진 재료를 이용해서, 물시멘트비 30%, 단위수량 175㎏/㎥, 단위시멘트량 580㎏/㎥의 콘크리트에 관해서, 사단법인 일본 콘크리트 공학협회의 「시멘트페이스트, 모르타르, 콘크리트의 자기수축 및 자기팽창시험방법(안)」에 의해 자기수축량을 측정하였다.Using concrete composed of cement, thin aggregate, coarse aggregate, dispersant, and water, the concrete having a water cement ratio of 30%, a unit quantity of 175 kg / m 3, and a unit cement amount of 580 kg / m 3 was described by the Japan Concrete Institute. Self-shrinkage amount was measured by the method of self-shrinkage and self-expansion of cement paste, mortar, and concrete.
사용재료 중인 시멘트로서는, 광물조성이 표 15에 나타내는 바와 같은 일곱 종류의 클링커(실시예 20 내지 실시예 23 및 비교예 15 내지 비교예 17)에, 석고를 SO3환산으로 1.0%첨가해서 분쇄한 것을 이용하였다.As the cement used in the material, the mineral composition was ground by adding 1.0% of gypsum in conversion of SO 3 to seven kinds of clinkers (Examples 20 to 23 and Comparative Examples 15 to 17) as shown in Table 15. It was used.
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 3100 내지 3300㎠/g로 하였다.The cementity of the cement was 3100 to 3300 cm 2 / g of the specific surface area of the brain.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다.In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, 고성능 AE 감수제인 FP300UB(FPK 제)를 이용하고, 그 첨가량은, 콘크리트의 슬럼프 유동이 60±5㎝로 된 양으로 하였다.Moreover, as a dispersing agent, FP300UB (made by FPK) which is a high performance AE water reducing agent was used, and the addition amount made it the quantity which the slump flow of concrete became 60 +/- 5 cm.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
시험결과를 도 10에 나타낸다.The test results are shown in FIG.
도 10에서도 명확하듯이, IM 이 0.62를 초과하는 비교예 15 및 비교예 16의 경우는 자기수축이 현저하지만, IM이 0.62이하인 각 실시예나 비교예 17의 경우에는, 자기수축량이 현저하게 저감되는 것이 판명되었다.As is also clear from FIG. 10, in the case of Comparative Examples 15 and 16 in which the IM is greater than 0.62, self contraction is remarkable. However, in Examples or Comparative Examples 17 in which the IM is 0.62 or less, the amount of self contraction is significantly reduced. It turned out.
단지, 비교예 17의 경우에 강도발현성이 저하되는 것은, 상기 시험예4에서 설명한 바와 같다.However, in the case of the comparative example 17, it is as having demonstrated in test example 4 that intensity | strength developability falls.
(시험예 7) (Test Example 7)
상기 실시예 15에 있어서의 C3S36중량%, C2S46중량%, IM이 0.20의 시멘트를 이용하고, 물시멘트비20%, 단위수량175㎏/㎥의 콘크리트를 두축 강제련하여 믹서를 이용하여 혼련하고, 회전점도계를 이용해서 투포인트법에 의해 외관 점도를 측정하고, JIS A 1108에 의해 압축강도를 측정하였다.In Example 15, C 3 S 36% by weight, C 2 S46% by weight, and IM of 0.20 were used, the steel cement ratio of 20% and unit quantity of 175 kg / m 3 were subjected to two-axes hardening of the concrete. The mixture was kneaded, the apparent viscosity was measured by a two-point method using a rotational viscometer, and the compressive strength was measured by JIS A 1108.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다.In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, 고성능 AE 감수제인 FP300UB(FPK 제)를 이용하고, 그 첨가량은, 콘크리트의 슬럼프 유동이 60±5㎝로 되는 양으로 하였다.Moreover, as a dispersing agent, FP300UB (made by FPK) which is a high performance AE water reducing agent was used, and the addition amount made it the quantity which the slump flow of concrete becomes 60 +/- 5 cm.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
게다가, 플라이애시로서는, 다음의 세 종류의 것을 이용하였다.In addition, the following three types were used as fly ash.
①비 분급품(分級品)(JIS품)① Non-classified products (JIS products)
②30㎛ 분급품②30㎛ classification
③20㎛ 분급품③20㎛ classification
고로 슬래그 미분말로서는, 다음의 세 종류의 것을 이용하였다.As the blast furnace slag fine powder, the following three types were used.
④ 블레인 비표면적 약4500㎠/g의 것④ With a specific surface area of about 4,500 cm 2 / g
⑤ 블레인 비표면적 약5000㎠/g의 것⑤ Specific surface area of 5000 cm2 / g
⑥ 블레인 비표면적 약10000㎠/g의 것⑥ Bone specific surface area of about 10000㎠ / g
혼화재의 종류나 혼합비율을 변경한 것을 하기와 같이 실시예27 내지 실시예 35, 및 비교예 20 내지 비교예 32로 하였다. The kind and the mixing ratio of the mixed material were changed into Examples 27-35 and Comparative Examples 20-32 as follows.
혼화재를 혼합하지 안은 것 비교예 20It was not mixed admixture. Comparative Example 20
[혼화재가 플라이애시의 경우][In case of mixed ash fly ash]
① 비분급품을 10%혼합 비교예 21① Comparative example 21 which mixes non-classified goods 10%
20%혼합 비교예 22 20% Mixed Comparative Example 22
② 30㎛ 분급품을 10%혼합 비교예 23② Comparative Example 23 for mixing 10 µm classified product with 10%
20%혼합 비교예 24 20% mixed comparative example 24
③ 20㎛ 분급품을 1%혼합 비교예 25③ Comparative example 25 of mixing 20 micrometer classification goods 1%
2%혼합 실시예 27 2% Mixed Example 27
15%혼합 실시예 28 15% Mixed Example 28
25%혼합 실시예 29 25% Mixed Example 29
30%혼합 비교예 26 30% Mixed Comparative Example 26
④ 블레인 비표면적 약 4500㎠/g④ Blaine specific surface area about 4500㎠ / g
의 것을 10%혼합 비교예 27 10% mixture comparative example of thing
30%혼합 비교예 28 30% mixed comparative example 28
⑤ 블레인 비표면적 약 5000㎠/g⑤ Specific surface area of the blain about 5000㎠ / g
의 것을 5%혼합 비교예 29 5% mixture comparison example of thing
10%혼합 실시예 30 10% Mixed Example 30
30%혼합 실시예 31 30% Mixed Example 31
60%혼합 실시예 32 60% Mixed Example 32
70%혼합 비교예 30 70% mixed comparative example 30
⑥ 블레인 비표면적 약 10000㎠/g⑥ Blaine specific surface area about 10000㎠ / g
의 것을 5%혼합 비교예 31 5% mixture comparative example of thing
10%혼합 실시예 33 10% Mixed Example 33
30%혼합 실시예 34 30% Mixed Example 34
60%혼합 실시예 35 60% Mixed Example 35
70%혼합 비교예 32 70% mixed comparative example 32
시험결과를 표 17에 나타낸다. The test results are shown in Table 17.
표 17Table 17
표 17에서도 명확하듯이, 혼화재를 혼합하지 않은 비교예 20, 플라이애시의 비분급품을 혼합하는 비교예 21 및 비교예 22, 30㎛분급품을 혼합하는 비교예23 및 비교예 24에 비하면, 20㎛분급품을 혼합하는 실시예 27 내지 실시예29의 경우에는, 외관 점도가 현저하게 저하되는 것이 판명되었다.As is clear from Table 17, 20 compared with Comparative Example 20 which did not mix admixture, Comparative Example 21 which mixed non-classified goods of fly ash, and Comparative Example 22 and Comparative Example 24 which mixed 30 micrometer classified goods, In the case of Examples 27-29 which mixes a micrometer classification product, it turned out that the external appearance viscosity falls remarkably.
또한, 20㎛분급품을 혼합하는 경우에 있어서도, 혼합비율이 2%미만의 비교예 25의 경우에는 외관 점도의 저감효과가 거의 없고, 25%를 초과하는 비교예 26의 경우에는 강도발현성에 뒤떨어지는 것이 판명되었다.Also, in the case of mixing the 20 µm classified product, in Comparative Example 25 where the mixing ratio was less than 2%, there was almost no effect of reducing the external viscosity, and in the case of Comparative Example 26 exceeding 25%, it was followed by the strength developability. It turned out to be falling.
한 편, 고로 슬래그 분말을 이용한 경우, 블레인 비표면적이 5000㎠/g미만의 비교예 27 및 비교예 28의 경우에는 외관 점도는 저하하지 않지만, 블레인 비표면적이 5000㎠/g이상, 10000㎠/g이하의 실시예 30 내지 실시예 32, 및 실시예 33 내지 실시예 35의 경우에는, 외관 점도가 현저하게 저하되는 것이 판명되었다.On the other hand, in the case of using blast furnace slag powder, in the case of the comparative example 27 and the comparative example 28 which are less than 5000 cm <2> / g of a specific surface area, an external viscosity does not fall, but the specific surface area of a blain is 5000 cm <2> / g or more and 10000 cm <2> In the case of Examples 30-32 and Example 33 and Example 35 or less below, it turned out that an external appearance viscosity falls remarkably.
또한, 블레인 비표면적이 5000㎠/g이상, 10000㎠/g이하의 고로 슬래그 미분말을 혼합하는 경우에 있어서도, 고로 슬래그 미분말의 혼합비율이 10%미만의 비교예 29 및 비교예 31의 경우에는 외관 점도의 저감효과가 거의 없고, 60%를 초과하는 비교예 30 및 비교예 32의 경우에는 강도발현성에 뒤떨어지는 것이 판명되었다.In addition, in the case of mixing the blast furnace slag powder having a specific surface area of 5000 cm 2 / g or more and 10000 cm 2 / g or less, the mixing ratio of the blast furnace slag fine powder was less than 10% in the case of Comparative Examples 29 and 31 In the case of Comparative Example 30 and Comparative Example 32 exceeding 60%, there was little effect of reducing the viscosity, and it was found to be inferior in strength development.
게다가, 블레인 비표면적이 약 10000㎠/g를 초과하면, 동일 슬럼프 유동을 얻기 위한 분말재인 고성능 AE 감수제의 사용량이 현저하게 증가하는 경향이 보이고 있다.In addition, when the Blaine specific surface area exceeds about 10000 cm 2 / g, the amount of high-performance AE water reducing agent, which is a powder material for obtaining the same slump flow, tends to increase significantly.
(시험예8)Test Example 8
시멘트, 얇은 골재, 거친 골재, 분산제, 및 물로 이루어진 재료를 이용해서, 물시멘트비 20%, 단위수량 175㎏/㎥의 콘크리트를 두축 강제련하여 믹서를 이용하여 혼련하고, JIS A 1108에 의해 압축강도를 측정하였다.Using cement, thin aggregate, coarse aggregate, dispersant, and water, kneading is carried out using a mixer by forcing two-axis concrete with a water cement ratio of 20% and a unit quantity of 175 kg / m3, using a mixer, and compressive strength according to JIS A 1108. Was measured.
사용재료 중인 시멘트로서는, 광물조성이 표 18에 나타내는 바와 같은 다섯 종류의 클링커(실시예 36 내지 실시예 40)에, 석고를 SO3환산으로 1.0%첨가해서 분쇄한 것을 이용하였다.As cement in the material used, one obtained by grinding 1.0% of gypsum in terms of SO 3 in terms of SO 3 was used for five types of clinkers (Examples 36 to 40) as shown in Table 18.
시멘트의 분말도는, 블레인 비표면적으로 3100 내지 3300㎠/g로 하였다.The cementity of the cement was 3100 to 3300 cm 2 / g of the specific surface area of the brain.
얇은 골재로서는, 야주천산 강모래로 비중 2.59인 것을 이용하였다.As the thin aggregate, one having a specific gravity of 2.59 was used as Yajucheon-san river sand.
또한, 거친 골재로서는, 고규산 쇄석으로 비중 2.70인 것을 이용하였다.In addition, as coarse aggregate, the thing with specific gravity 2.70 was used as high silicate crushed stone.
게다가, 분산제로서는, 고성능 AE 감수제인 마이티 3000S(화왕주식회사제)를 이용하고, 그 첨가량은, 콘크리트의 슬럼프 유동이 60±5㎝로 되는 양으로 하였다.Furthermore, as the dispersant, Mighty 3000S (manufactured by Huawang Co., Ltd.), which is a high-performance AE water reducing agent, was used, and the amount of the additive was set to an amount such that the slump flow of concrete was 60 ± 5 cm.
물은, 수도물을 이용하였다.Water used tap water.
게다가, 시멘트 조성물에 대응하는 혼화재로서는, 플라이애시 20㎛분급품을 이용하였다.In addition, a fly ash 20 µm classified product was used as the admixture corresponding to the cement composition.
압축강도시험용의 공시체의 양생은, 20℃, 수중의 표준양생과 , 열이력을 받은 경우의 강도를 확인하기 위해서 두께 10㎝의 발포 스치로폴 용기 중에 공시체를 넣고, 공간에 발포 스치로폴 비즈를 충전한 간이단열양생의 두 종류로 하였다.The curing of the specimens for compressive strength test was carried out by placing the specimens in a foamed Styropole container having a thickness of 10 cm and confirming the strength when subjected to standard curing in water at 20 ° C. and thermal history, and filling the foamed Styropol beads in the space. It was made into two types of adiabatic curing.
또한, 간이단열양생에 있어서는, 열전대를 이용하여 콘크리트온도의 측정도 행하였다.In the simple thermal curing, the temperature of the concrete was also measured using a thermocouple.
시험결과를 표 18에서 나타낸다. The test results are shown in Table 18.
표 18Table 18
도 18에서도 명확하듯이, 각 실시예 모두 좀더 압축강도가 얻어졌다.As is apparent from Fig. 18, more compressive strengths were obtained in each example.
단지, 2CaOㆍSiO2함유량이 35중량%미만인 경우는 상대적으로 3CaOㆍSiO2함유량이 많지 않고, 열이력을 받은 경우의 강도발현성이 약간 저하되는 것이 판명되었다.However, when the content of 2CaO.SiO 2 is less than 35% by weight, it is found that the content of 3CaO.SiO 2 is relatively low, and the strength developability when thermal history is slightly decreased.
또한, 2CaOㆍSiO2함유량이 65중량%를 초과하는 경우는, 강도발현이 늦어지는 것이 판명되었다.Further, if the 2CaO and SiO 2 content exceeds 65% by weight, it was found that the strength-delayed.
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