상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물은
(1) 산화칼슘의 함량이 53.5 내지 54.5중량%인 석회석 원석을 950 내지 1100℃의 온도에서 50 내지 60 시간동안 소성하여 얻어진 과소 클링커 분쇄물 20 내지 45중량%,
(2) 불산 제조공정 중 생성되는 무수석고의 분쇄물,
불산 제조공정 중 생성되는 무수석고의 분쇄물과 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물의 혼합물,
불산 제조공정 중 생성되는 무수석고의 분쇄물과 나프탈렌계 고유동화제 합성시 생성되는 폐석고 부산물의 분쇄물의 혼합물 및
이들 세 가지의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 35 내지 50중량% 및
(3) 플라이 애쉬 정제과정 중 잔류된 폐기물인 리젝 애쉬 잔량을 포함하고, 30 메쉬 통과분이 90%이상이며 수분함량이 0.1%이하인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 시멘트 모르타르는 상기 균열 방지제 조성물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 산화칼슘의 함량이 53.5 내지 54.5중량%인 석회석 원석을 950 내지 1100℃의 온도에서 50 내지 60 시간동안 소성하여 장시간 탈탄산 과정을 거친 과소(dead-burnt) 상태의 클링커 분쇄물을 사용한다. 본 발명에서 사용하는 석회석 원석은 산화칼슘의 함량이 53.5 내지 54.5중량% 정도인 고품위의 것이라면 특별한 제한없이 어느 것이나 사용할 수 있다. 상기의 방법으로 얻어진 클링커 분쇄물은 산화칼슘의 함량이 90∼92%로 높다. 또한 상기 클링커 분쇄물은 100 메쉬(mesh) 통과분이 60 내지 75%로 비교적 조립(coarse)하기 때문에 수화반응을 연장·지속시킬 수 있다. 상기 클링커 분쇄물은 전체 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물의 중량에 대하여 20 내지 45중량%의 양으로 사용한다. 클링커 분쇄물을 20중량% 미만으로 사용할 경우 소정의 초기 팽창성을 기대하기 어렵고 45중량%를 초과하여 사용할 경우 과팽창으로 바닥면이 뒤틀리는 문제점이 있다.
본 발명에서는 불산 제조공정 중 공정 부산물로 생성되는 하기 반응식 1에 따른 Ⅱ형-무수석고를 사용한다.
CaF2 + H2SO4 →CaSO4 +2HF
상기 무수석고는 분말도 4500 내지 5500㎠/g 정도로 분쇄하여 사용한다. 본 발명에서 사용하는 상기 무수석고는 보통의 석고와는 달리 응결에는 큰 영향을 미치지 아니하면서 구조의 치밀화에 기여하는 에트링자이트 수화물을 생성하여 모르타르의 강도 발현과 중·장기적 건조 수축 및 균열을 방지한다.
본 발명에서는 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 발생되는 아황산 가스의 포집 공정 중 발생하는 공정 부산물인 석고-석회계 부산물, 즉 석고와 고 활성 석회의 혼합물을 사용하고, 여기서 포집원으로는 분쇄된 석회, 석회석을 사용한다. 탈황의 효율적인 측면에서 석회의 사용이 유리하며 별도의 분쇄 후 또는 분쇄되지 않은 상태로 사용한다. 상기 석고-석회계 부산물은 분말도 500 내지 2000㎠/g정도로 분쇄하여 사용한다.
본 발명에서는 나프탈렌계 고유동화제(분산제) 합성시 미반응한 황산의 중화 공정 후 발생하는 공정 폐기물인 폐석고 부산물을 사용한다. 이와 같은 공정 폐기물에는 이수석고, 실리카, 미반응 수산화칼슘과 소량의 황산나트륨이 포함된다. 본 발명에서는 나프탈렌계 고유동화제이면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 나프탈렌 술폰산 포름알데히드 축합물을 사용한다. 또한 상기 공정 폐기물은 슬러리 상이기에 200 내지 700℃에서 2 내지 5시간 동안 하소한 후 사용한다. 이와 같은 처리를 거치면 폐기물 중의 대부분의 이수석고가 무수석고로 상전이된다. 하소 후 상기 폐기물은 분말도 3500 내지 5500㎠/g 정도로 분쇄하여 사용한다.
본 발명에서는 상기 무수석고의 분쇄물만을 사용하거나 상기 무수석고의 분쇄물과 석고-석회계 부산물의 분쇄물의 혼합물 또는 상기 무수석고의 분쇄물과 폐석고 부산물의 혼합물을 사용하거나 상기 무수석고의 분쇄물, 상기 석고-석회계 부산물의 분쇄물 및 상기 폐석고 부산물의 세 가지 모두의 혼합물을 사용할 수 있으며, 전체 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물의 중량을 기준으로 35 내지 50중량% 사용한다. 35중량% 미만으로 사용할 경우 중·장기적 수축 저감 및 기준 강도에 도달하기 어렵고 50중량%를 초과하여 사용할 경우 응결 지연 뿐만 아니라 원가 상승의 문제점이 있다. 세 가지 모두의 혼합물로서 사용하는 경우, 혼합물 전체 중량에 대하여 상기 무수석고의 분쇄물은 30 내지 80중량%, 석고-석회계 부산물의 분쇄물은 10 내지 35중량%, 폐석고 부산물은 10 내지 35중량%의 비율로 사용한다. 또한 상기 무수석고의 분쇄물과 석고-석회계 부산물의 분쇄물의 혼합물이나 상기 무수석고의 분쇄물과 폐석고 부산물의 혼합물을 사용하는 경우 무수석고는 30 내지 80중량%, 다른 것은 20 내지 70중량%의 비율로 혼합하여 사용한다. 이와 같은 혼합비율을 벗어나는 경우 초기 수화열의 지나친 상승으로 인한 온도 구배 때문에 바닥면이 수축하고 이러한 수축으로 응력이 발생하여 균열이 발생하여 원하는 수준의 균열방지 효과를 얻을 수 없다.
본 발명에서는 전체 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물에 대한 나머지 양으로서 리젝(reject) 애쉬를 사용한다. 상기 리젝 애쉬는 플라이 애쉬의 정제 과정에서 잔류된 폐기물로서 그 주 성분은 SiO2, Al2O3, Fe2O
3, CaO이고 소량의 SO3를 함유한다. 또한 상기 리젝 애쉬는 석영(SiO2), 뮬라이트(Mullite, 3Al2O3·2SiO
2) 등의 결정상과 규산질 유리 상으로 구성되어 있고 그 입자가 조립하고 경우에 따라서는 미연소 탄소분을 다량 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물에서 리젝 애쉬를 사용함으로써 모르타르의 유동성을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 팽창력 전달 이후 내구성 열화의 원인이 되는 수산화칼슘과 화학적으로 반응하여 시멘트가 생성하는 것과 동일한 수화물을 생성시켜 중·장기 내구성에 기여하고 감소된 시멘트 양에 해당하는 만큼 시멘트 계의 수축량을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물은 2중량% 내지 5중량%의 양으로 황산알루미늄을 더 포함할 수 있다. 상기 황산알루미늄은 본 발명이 속하는 기술분야에서 사용되는 것이라면 어느 것이라도 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 경우에 따라서는 결정수를 포함할 수 있다. 이와 같은 황산알루미늄의 첨가로 인하여 본 발명에 다른 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물은 동절기 응결 지연 현상을 차단하고, 강도 증진 및 점성을 증가시켜 모르타르의 흐름성을 향상시켜 작업적인 측면과 압송시 유리하다. 본 발명에 사용하는 황산 알루미늄의 양 이 2중량% 미만일 경우 응결 및 강도에 유리한 특성을 부과하기 어렵고, 5중량%를 초과하는 경우 급속한 응결로 작업에 불리하다.
또한 본 발명의 목적 범위내에서 감수제, 고성능 공기 연행제, 응결시간 조절제, 증점제, 방청제 등을 본 발명에 따른 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물에 혼합하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명은 실시예를 참고로 하여 보다 상세하게 기재될 것이다. 그러나 본 발명은 이러한 실시예에 의해 제한되지는 않는다.
실시예 1
산화칼슘의 함량이 54중량%인 석회석 원석을 1000℃에서 55시간 소성하여 얻은 클링커를 100 메쉬 통과분이 70%가 되도록 분쇄하였다. 이렇게 얻어진 클링커 분쇄물 200g을 세지테크의 이동방향이 다른 2개의 리본 휠이 교차하도록 설계된 1500㎖용량의 리본형태 혼합기에 투입하였다. 그런 다음 유성테크에서 판매되고 있는 불산 제조 공정 부산물인 무수석고를 분말도가 5000㎠/g이 되도록 분쇄한 후 이 무수석고의 분쇄물 210g을 상기 혼합기에 첨가하였다. 현대석유화학에서 판매되고 있는 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물을 분말도가 1000 ㎠/g이 되도록 분쇄한 후 이 분쇄물 70g을 상기 혼합기에 첨가하였다. 또한 본 출원인의 실크로드 씨앤티에 의해 판매되고 있는 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물, 즉 하기 반응식 2에 의해 부산물로 생성되는 CaSO4 및 Na2SO4를 200℃에서 항량이 될때까지 열처리하여 건조한 다음 분 말도가 4000㎠/g이 되도록 분쇄한 분말 70g을 상기 혼합기에 투입하였다.
그런 다음 태안 화력 발전소에서 폐기물 형태로 나오는 리젝 애쉬를 별도의 분쇄 과정 없이(분말도 2000-2500㎠/g) 상기 혼합기에 450g의 양으로 첨가하였다.
상기 혼합기를 9분동안 70rpm의 속도로 혼합하여 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 2
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 187g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 81.5g 및 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 81.5g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 3
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 석 탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 84g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 84g 및 리젝 애쉬 380g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 4
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 224g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 98g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 98g 및 리젝 애쉬 380g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 5
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 300g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 6
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 267g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 116.5g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분 말 116.5g 및 리젝 애쉬 300g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 7
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 350g 및 리젝 애쉬 450g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 8
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 140g 및 리젝 애쉬 450g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 9
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 140g 및 리젝 애쉬 450g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 10
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 420g 및 리젝 애쉬 380g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 11
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 168g 및 리젝 애쉬 380g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 12
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 168g 및 리젝 애쉬 380g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 13
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 500g 및 리젝 애쉬 300g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 14
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 200g 및 리젝 애쉬 300g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 15
클링커 분쇄물 200g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 200g 및 리젝 애쉬 300g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 16
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 70g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물 70g 및 리젝 애쉬 330g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 17
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 187g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 81.5g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 81.5g 및 리젝 애쉬 330g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 18
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 84g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 84g 및 리젝 애쉬 260g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 19
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 224g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 98g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 98g 및 리젝 애쉬 260g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 20
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 21
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 267g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 116.5g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 116.5g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 22
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 350g 및 리젝 애쉬 330g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 23
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 140g 및 리젝 애쉬 330g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 24
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 140g 및 리젝 애쉬 330g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 25
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 420g 및 리젝 애쉬 260g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 26
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 석 탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 168g 및 리젝 애쉬 260g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 27
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 168g 및 리젝 애쉬 260g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 28
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 500g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 29
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 200g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 30
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 200g 및 리젝 애쉬 180g 을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 31
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 70g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물 70g 및 리젝 애쉬 200g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 32
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 187g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 81.5g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 81.5g 및 리젝 애쉬 200g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 33
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 84g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 84g 및 리젝 애쉬 130g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 34
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 224g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 98g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 98g 및 리젝 애쉬 130g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 35
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 50g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 36
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 267g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 116.5g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 116.5g 및 리젝 애쉬 50g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 37
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 350g 및 리젝 애쉬 200g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 38
클링커 분쇄물450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 140g 및 리젝 애쉬 200g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 39
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 210g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 140g 및 리젝 애쉬 200g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 40
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 420g 및 리젝 애쉬 130g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 41
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 168g 및 리젝 애쉬 130g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서 와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 42
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 252g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 168g 및 리젝 애쉬 130g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 43
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 500g 및 리젝 애쉬 50g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 44
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 200g 및 리젝 애쉬 50g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 45
클링커 분쇄물 450g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 200g 및 리젝 애쉬 50g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 46
100 메쉬 통과분이 60%가 되도록 분쇄한 클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 47
100 메쉬 통과분이 75%가 되도록 분쇄한 클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 48
클링커 분쇄물 320g, 분말도를 4500㎠/g으로 조절한 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하 였다.
실시예 49
클링커 분쇄물 320g, 분말도를 5500㎠/g으로 조절한 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 50
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 분말도를 500㎠/g으로 조절한 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 51
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물을 300g, 분말도를 2000㎠/g으로 조절한 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고 는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 52
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 분말도를 3500㎠/g으로 조절한 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 53
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 분말도를 5500㎠/g으로 조절한 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g 및 리젝 애쉬 180g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 54
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g, 리젝 애쉬 160g 및 200메쉬 통과분이 50-55%인 황산알루미늄 20g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
실시예 55
클링커 분쇄물 320g, 불산 제조 공정 부산물인 무수석고의 분쇄물 300g, 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물 100g, 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 100g, 리젝 애쉬 130g 및 200메쉬 통과분이 50-55%인 황산알루미늄 50g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같은 방법으로 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물을 제조하였다.
상기 실시예에서 얻어진 시멘트 모르타르용 균열 방지제 조성물의 팽창력 발현 정도와 시기를 관찰하기 위하여 상기 각각의 실시에에 따른 조성물 100g을 물 50g과 혼합한 후 시간에 따른 수화 온도를 측정하였다. 대기 온도와 사용하는 물의 온도는 20±1℃로 유지하였다. 최대 발열온도와 이와 같은 최대 발열온도에 도달하는 시간을 표 1에 나타내었다.
|
최대 발열온도(℃) |
최대 발열온도 도달시간(분) |
실시예 1 |
46 |
23 |
실시예 2 |
46 |
23 |
실시예 3 |
46 |
23 |
실시예 4 |
47 |
23 |
실시예 5 |
47 |
22 |
실시예 6 |
49 |
21 |
실시예 7 |
44 |
23 |
실시예 8 |
49 |
21 |
실시예 9 |
44 |
23 |
실시예 10 |
44 |
23 |
실시예 11 |
50 |
19 |
실시예 12 |
44 |
23 |
실시예 13 |
43 |
23 |
실시예 14 |
52 |
18 |
실시예 15 |
44 |
23 |
실시예 16 |
59 |
13 |
실시예 17 |
58 |
13 |
실시예 18 |
59 |
12 |
실시예 19 |
62 |
12 |
실시예 20 |
62 |
12 |
실시예 21 |
63 |
12 |
실시예 22 |
59 |
14 |
실시예 23 |
64 |
12 |
실시예 24 |
58 |
14 |
실시예 25 |
58 |
14 |
실시예 26 |
64 |
12 |
실시예 27 |
58 |
13 |
|
최대 발열온도(℃) |
최대 발열온도 도달시간(분) |
실시예 28 |
58 |
14 |
실시예 29 |
67 |
11 |
실시예 30 |
59 |
13 |
실시예 31 |
73 |
10 |
실시예 32 |
75 |
10 |
실시예 33 |
76 |
10 |
실시예 34 |
78 |
9 |
실시예 35 |
78 |
8 |
실시예 36 |
78 |
8 |
실시예 37 |
72 |
10 |
실시예 38 |
78 |
8 |
실시예 39 |
73 |
11 |
실시예 40 |
73 |
9 |
실시예 41 |
79 |
7 |
실시예 42 |
74 |
11 |
실시예 43 |
73 |
11 |
실시예 44 |
84 |
7 |
실시예 45 |
72 |
10 |
실시예 46 |
59 |
12 |
실시예 47 |
63 |
11 |
실시예 48 |
62 |
13 |
실시예 49 |
62 |
13 |
실시예 50 |
60 |
13 |
실시예 51 |
63 |
11 |
실시예 52 |
61 |
13 |
실시예 53 |
62 |
13 |
실시예 54 |
66 |
6 |
실시예 55 |
67 |
6 |
상기 표 1로부터 알 수 있듯이 클링커 분쇄물의 함량이 높을수록 보다 높은 수화 온도를 나타내었고 최대 발열온도에 도달하는 시간 또한 더 짧았다. 이와 같은 결과로부터 클링커 분쇄물이 초기 수화반응에 직접적인 영향을 미침을 알 수 있다. 또한 불산 제조공정 중 생성되는 무수석고의 분쇄물, 나프탈렌 고유동화제 합성시 생성되는 폐석고 부산물의 분쇄물, 그리고 리젝 애쉬의 함량에 따라서는 별다른 차이가 관찰되지 않았다. 또한 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물은 반응 활성을 다소 빠르게 하였다. 또한 동일한 클링커 분쇄물 함량에서는 황산알루미늄이 첨가에 따라 수화온 도가 상승하였다.
상기 실시예에 따른 조성물과 시멘트, 물을 혼합한 페이스트의 물성을 평가하기 위하여 퍼렌치오(Perenchio) 등이 고안한 미니-슬럼프 방법을 사용하여 페이스트의 초기 유동성을 측정하고 응결(setting) 시험을 수행하였다.
미니-슬럼프 방법은 높이(H) 57㎜, 하부 직경(DB) 38㎜, 상부 직경(DR) 19㎜인 미니어쳐 콘(miniature cone)을 사용하여 시멘트 페이스트의 흐름성을 면적으로 평가하는 것으로서 작업성(workability)에 대한 척도로 활용한다. 상기 실시예에 따른 조성물을 시멘트 중량 대비 15중량%, 물/시멘트(W/C) = 0.4로 하여 2분 동안 교반(250rpm)한 다음 3분 동안 가만히 두었다가 다시 상기 속도로 2분 동안 재 교반하였다. 그런 다음 시멘트 페이스트를 콘에 채우고 1분 후 일정한 힘으로 콘을 들어올렸다. 시멘트 페이스트의 흐름이 정지하였을 때 Pat의 직경을 각각 다른 지점에서 6회 측정하고 평균 직경을 산출하여 그 면적을 미니-슬럼프 측정값으로 하였다.
응결(Setting) 시험은 미니-슬럼프 측정 시와 같은 조건(상기 실시예 조성물/시멘트 = 15중량%, W/C = 0.4)에서 KS L 5103「길모어침(Gilmour Needles)에 의한 시멘트의 응결시험 시험방법」에 준해 측정하였다.
두 가지 실험 모두 온도 20±2℃, 상대 습도 55±5%의 조건에서 수행하였다. 상기 실험에 대한 결과는 표 2에 나타내었다.
|
미니슬럼프 측정면적(㎠) |
응결 시간 |
실시예 1 |
31.6 |
7시간 40분 |
실시예 2 |
31.8 |
7시간 40분 |
실시예 3 |
32.1 |
7시간 35분 |
실시예 4 |
31.4 |
7시간 35분 |
실시예 5 |
30.4 |
7시간 35분 |
실시예 6 |
30.5 |
7시간 25분 |
실시예 7 |
33.0 |
7시간 55분 |
실시예 8 |
28.5 |
7시간 30분 |
실시예 9 |
35.0 |
7시간 55분 |
실시예 10 |
31.6 |
7시간 50분 |
실시예 11 |
28.1 |
7시간 30분 |
실시예 12 |
32.0 |
7시간 55분 |
실시예 13 |
31.1 |
8시간 |
실시예 14 |
26.0 |
7시간 15분 |
실시예 15 |
33.0 |
7시간 50분 |
실시예 16 |
28.4 |
6시간 25분 |
실시예 17 |
28.0 |
6시간 20분 |
실시예 18 |
28.1 |
6시간 20분 |
실시예 19 |
27.7 |
6시간 20분 |
실시예 20 |
27.5 |
6시간 20분 |
실시예 21 |
27.5 |
6시간 10분 |
실시예 22 |
29.6 |
6시간 55분 |
실시예 23 |
26.0 |
6시간 5분 |
실시예 24 |
28.5 |
6시간 55분 |
실시예 25 |
29.0 |
6시간 50분 |
실시예 26 |
26.0 |
6시간 15분 |
실시예 27 |
29.3 |
6시간 45분 |
|
미니슬럼프 측정 면적(㎠) |
응결 시간 |
실시예 28 |
30.0 |
6시간 50분 |
실시예 29 |
25.5 |
5시간 55분 |
실시예 30 |
29.5 |
6시간 40분 |
실시예 31 |
25.1 |
5시간 35분 |
실시예 32 |
25.0 |
5시간 30분 |
실시예 33 |
25.0 |
5시간 25분 |
실시예 34 |
25.3 |
5시간 25분 |
실시예 35 |
25.2 |
5시간 20분 |
실시예 36 |
25.0 |
5시간 20분 |
실시예 37 |
27.0 |
5시간 45분 |
실시예 38 |
23.8 |
5시간 20분 |
실시예 39 |
26.2 |
5시간 45분 |
실시예 40 |
25.1 |
5시간 40분 |
실시예 41 |
23.3 |
5시간 5분 |
실시예 42 |
26.8 |
5시간 40분 |
실시예 43 |
26.5 |
5시간 40분 |
실시예 44 |
22.0 |
5시간 |
실시예 45 |
26.6 |
5시간 45분 |
실시예 46 |
28.0 |
6시간 20분 |
실시예 47 |
27.1 |
6시간 20분 |
실시예 48 |
27.5 |
6시간 25분 |
실시예 49 |
27.4 |
6시간 20분 |
실시예 50 |
27.5 |
6시간 40분 |
실시예 51 |
27.3 |
6시간 15분 |
실시예 52 |
27.3 |
6시간 20분 |
실시예 53 |
27.3 |
6시간 20분 |
실시예 54 |
26.2 |
5시간 45분 |
실시예 55 |
25.9 |
5시간 40분 |
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 미니-슬럼프에 의한 초기 유동성 실험 결과는 클링커 분쇄물의 혼입율 증가와 석탄 또는 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물의 혼합 함량이 증가할 수록 초기 작업성이 좋지 못하고 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말의 함량이 증가할 수록 작업성이 양호함을 보여준다. 특히, 리젝 애쉬는 볼베어링 효과로 인한 윤활 작용으로 작업성 향상에 도움을 주는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 응결 시간은 클링커 분쇄물의 혼입율 증가에 따라 빨라졌고 황산알루미늄의 첨가에 의해서도 응결 시간이 빨라졌다. 불산 제조 공정 부산물인 무수석 고의 분쇄물과 나프탈렌계 유동화제 합성시 발생하는 석고계 폐기물의 분말 및 리젝 애쉬의 혼입율 증가에 따라서는 응결 시간이 다소 연장되는 경향을 나타내었다. 그러나 석유 코오크스 연소시 아황산 가스 포집 공정 중 발생되는 석고-석회계 부산물의 분쇄물은 응결 시간을 단축시켰다.
시멘트 모르타르 적용을 확인하기 위하여, 본 발명에 따른 상기 실시예의 조성물 15중량%, 포틀랜트 시멘트 15중량%, 시멘트 중량 3배의 모래, 및 전체 모르타르 고형분(시멘트, 모래, 상기 실시예에 따른 균열 방지제 조성물)의 15중량%의 사용수의 비율로 혼합하여 시멘트 모르타르를 제조하였다. 특히 모래는 2∼5㎜ 수준의 입자 크기를 갖는 것이 전체 모르타르 고형분 중 19∼20중량%로 고정하여 모르타르에 대한 팽창/수축정도 시험을 실시하였다. 시험방법은 KS(대한민국 표준 규격) F 2562 '콘크리트용 팽창 및 수축저감재 부속서에 포함된 팽창 및 수축저감재의 모르타르에 의한 팽창성 시험방법'과 KS F 2424 '무구속 팽창 : 모르타르 및 콘크리트의 길이변화 방법 중 공시체 중심축의 길이변화 측정방법 중 다이얼 게이지법(10-3mm)'에 준하여 수행하였다. 성형에서 탈형까지의 기간 중에는 20±2℃, 상대습도 80% 이상인 습기함에서 보관한 후, 재령 24시간 후 탈형과 동시에 길이변화를 측정하여 이것을 기장(基長)으로 하였다. 그 다음 수온 20±1℃의 수중에서 6일간 양생하고 20±2℃, 상대습도 45±5%의 다소 건조한 항온·항습실에서 기건 양생하였다. 압축강도의 측정은 KS L 5105 '수경성 시멘트용 모르타르의 압축강도 시험방법'에 준하며 길이변화 시험 시와 동일한 배합 및 외부 환경 조건으로 실시하였다.
이렇게 얻어진 상기 실시예에 따른 균열 방지제 조성물의 모르타르와 종래 사용되고 있던 모르타르의 길이 변화율은 표 3에 나타내었다.
길이변화율(×10-4)
|
3일 |
7일 |
14일 |
28일 |
일반 모르타르 |
-26 |
-113 |
-193 |
-766 |
종래 모르타르 |
165 |
93 |
-24 |
-397 |
실시예 1 |
219 |
22 |
-5 |
-134 |
실시예 2 |
355 |
20 |
-16 |
-130 |
실시예 3 |
341 |
22 |
-17 |
-220 |
실시예 4 |
345 |
24 |
-15 |
-105 |
실시예 5 |
370 |
25 |
-18 |
-159 |
실시예 6 |
410 |
26 |
-17 |
-168 |
실시예 7 |
381 |
29 |
-20 |
-180 |
실시예 8 |
311 |
18 |
-12 |
-183 |
실시예 9 |
362 |
21 |
-14 |
-122 |
실시예 10 |
402 |
29 |
-20 |
-164 |
실시예 11 |
340 |
23 |
-20 |
-230 |
실시예 12 |
355 |
28 |
-16 |
-200 |
실시예 13 |
394 |
25 |
-14 |
-148 |
실시예 14 |
401 |
37 |
-2 |
-139 |
실시예 15 |
311 |
24 |
-25 |
-176 |
실시예 16 |
511 |
370 |
310 |
154 |
실시예 17 |
545 |
399 |
300 |
146 |
실시예 18 |
540 |
377 |
275 |
155 |
실시예 19 |
520 |
364 |
277 |
167 |
실시예 20 |
547 |
401 |
354 |
294 |
실시예 21 |
590 |
367 |
312 |
277 |
실시예 22 |
620 |
422 |
351 |
201 |
실시예 23 |
523 |
349 |
278 |
170 |
실시예 24 |
588 |
402 |
368 |
199 |
실시예 25 |
684 |
462 |
413 |
286 |
실시예 26 |
613 |
422 |
400 |
256 |
실시예 27 |
629 |
440 |
449 |
243 |
실시예 28 |
723 |
492 |
461 |
399 |
길이변화율(×10-4)
|
3일 |
7일 |
14일 |
28일 |
실시예 29 |
671 |
481 |
442 |
379 |
실시예 30 |
706 |
477 |
447 |
381 |
실시예 31 |
912 |
904 |
836 |
769 |
실시예 32 |
976 |
966 |
881 |
821 |
실시예 33 |
960 |
954 |
875 |
814 |
실시예 34 |
944 |
946 |
821 |
822 |
실시예 35 |
1047 |
987 |
816 |
797 |
실시예 36 |
1064 |
986 |
899 |
901 |
실시예 37 |
1148 |
971 |
813 |
801 |
실시예 38 |
1012 |
912 |
891 |
841 |
실시예 39 |
1147 |
914 |
843 |
814 |
실시예 40 |
1157 |
941 |
847 |
821 |
실시예 41 |
1134 |
900 |
847 |
803 |
실시예 42 |
1144 |
921 |
831 |
789 |
실시예 43 |
1171 |
917 |
887 |
844 |
실시예 44 |
1098 |
911 |
854 |
846 |
실시예 45 |
1150 |
924 |
873 |
850 |
실시예 46 |
612 |
500 |
23 |
-122 |
실시예 47 |
470 |
312 |
154 |
51 |
실시예 48 |
512 |
355 |
278 |
122 |
실시예 49 |
599 |
484 |
401 |
333 |
실시예 50 |
545 |
389 |
312 |
176 |
실시예 51 |
520 |
366 |
271 |
134 |
실시예 52 |
579 |
376 |
300 |
133 |
실시예 53 |
512 |
412 |
357 |
229 |
실시예 54 |
312 |
245 |
185 |
145 |
실시예 55 |
278 |
200 |
176 |
146 |
또한 압축 강도의 결과는 표 4에 나타내었다.
압축강도 (kgf/㎠)
|
3일 |
7일 |
28일 |
일반모르타르 |
122 |
233 |
331 |
종래 모르타르 |
96 |
154 |
244 |
실시예 1 |
93 |
152 |
240 |
실시예 2 |
92 |
157 |
243 |
실시예 3 |
93 |
154 |
247 |
실시예 4 |
96 |
149 |
247 |
실시예 5 |
98 |
159 |
252 |
실시예 6 |
96 |
161 |
250 |
실시예 7 |
99 |
149 |
251 |
실시예 8 |
91 |
146 |
244 |
실시예 9 |
102 |
151 |
238 |
실시예 10 |
99 |
155 |
260 |
실시예 11 |
90 |
151 |
239 |
실시예 12 |
102 |
149 |
250 |
실시예 13 |
100 |
160 |
263 |
실시예 14 |
93 |
155 |
261 |
실시예 15 |
103 |
151 |
230 |
실시예 16 |
78 |
126 |
190 |
실시예 17 |
77 |
120 |
194 |
실시예 18 |
81 |
131 |
191 |
실시예 19 |
85 |
130 |
188 |
실시예 20 |
85 |
131 |
201 |
실시예 21 |
89 |
140 |
214 |
실시예 22 |
87 |
122 |
199 |
실시예 23 |
80 |
112 |
171 |
실시예 24 |
85 |
125 |
192 |
실시예 25 |
86 |
130 |
200 |
실시예 26 |
80 |
112 |
189 |
실시예 27 |
83 |
111 |
187 |
실시예 28 |
91 |
121 |
188 |
압축강도 (kgf/㎠)
|
3일 |
7일 |
28일 |
실시예 29 |
84 |
124 |
181 |
실시예 30 |
87 |
126 |
186 |
실시예 31 |
50 |
63 |
138 |
실시예 32 |
50 |
61 |
140 |
실시예 33 |
55 |
64 |
141 |
실시예 34 |
58 |
64 |
140 |
실시예 35 |
64 |
69 |
147 |
실시예 36 |
63 |
73 |
155 |
실시예 37 |
53 |
60 |
137 |
실시예 38 |
55 |
64 |
139 |
실시예 39 |
53 |
60 |
136 |
실시예 40 |
57 |
64 |
140 |
실시예 41 |
59 |
67 |
146 |
실시예 42 |
58 |
64 |
146 |
실시예 43 |
59 |
64 |
150 |
실시예 44 |
59 |
69 |
150 |
실시예 45 |
60 |
68 |
147 |
실시예 46 |
83 |
132 |
204 |
실시예 47 |
88 |
133 |
200 |
실시예 48 |
80 |
121 |
181 |
실시예 49 |
90 |
135 |
210 |
실시예 50 |
81 |
127 |
200 |
실시예 51 |
88 |
135 |
207 |
실시예 52 |
80 |
130 |
192 |
실시예 53 |
87 |
127 |
196 |
실시예 54 |
94 |
149 |
222 |
실시예 55 |
101 |
162 |
256 |
상기 표 3 및 4에서의 종래 모르타르는 한국 특허 등록 제148438호의 석고-석회계 팽창재를 치환 적용한 모르타르를 가리키는 것이다.
상기 표 3 및 4의 실험결과로부터 본 발명에 따른 클링커 분쇄물의 함량이 높아질수록 팽창력은 향상되었으나, 압축 강도는 저하되는 역 관계를 나타내는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 황산알루미늄 첨가로 강도는 향상되었다.
또한 상기 각 실시예에 따른 균열 방지제 조성물을 각각 계절적 조건에 따라 3개월 간 대기 양생을 실시한 다음, 난방 보일러 작동 시와 유사한 조건으로 온도를 상승시켰을 경우 균열 및 균열 또 다른 형태인 벽과의 탈리 현상을 관찰하였다. 그 결과 팽창/수축 저감재를 포함하지 않는 보통의 모르타르는 1㎡ 당 80∼90㎝의 균열과 함께 벽면과의 탈리 현상이 관찰되었다. 실시예 1-15에 따른 균열 방지제 조성물을 적용한 모르타르의 바닥면의 경우 1㎡당 약 10-15㎝의 균열이 발생하였고 실시예 16-30에 따른 균열 방지제 조성물을 적용한 모르타르의 바닥면의 경우 1㎡당 3-7㎝의 균열이 발생하였으며 실시예 31-45에 따른 균열 방지제 조성물을 적용한 모르타르의 바닥면의 경우에는 균열은 관찰되지 않았으나 표면의 상태가 좋지 못하였다.
본 발명에 따른 균열 방지제 조성물을 적용한 모르타르의 바닥면의 경우 일반 모르타르 적용의 바닥면과 비교해 균열 발생량은 현저히 개선되었고 또한 균열 발생 부분 역시 주로 응력 수준이 서로 다른 우각부에서만 집중되는 양상을 보였다. 그러나 보통 모르타르의 경우 우각부 뿐만 아니라 중앙, 그리고 모서리 균열 등 균열 발생 경로의 예측이 곤란할 정도로 균열 발생량이 많았다.